CN111261456A - 一种气体继电器 - Google Patents

Abstract

一种气体继电器是用于油浸式变压器轻瓦斯和重瓦斯保护用的一个功能单元，当油浸式变压器发生轻瓦斯或重瓦斯类故障时，该单元以电气触点的形式发出信号，提供给变压器的保护设备。通过导杆和变压器油的浮力限定浮块只能上下运动，带动所附磁铁接近对应的干簧管，干簧管内的触点动作信号，给变压器保护单元。增设记忆装置，流速板在变压器油涌流的冲击下摆动时，除了所附的磁铁让所对应的干簧管的触点动作以外，流速板同时撞击记忆装置上的浮块，使记忆装置装置转动，发出可视指示信号。本发明的优点在于轻瓦斯部分采用浮块动作方式，比较而言结构简单，零部件配置少，故障率低。记忆装置增强了故障判断的直接性和可视性。

Description

一种气体继电器

技术领域

本发明属于变压器保护用继电器技术领域，特别是涉及一种气体继电器。

背景技术

目前市场上所供应的用于保护油浸式变压器的气体继电器的功能是轻瓦斯和重瓦斯保护，当变压器出现轻瓦斯或重瓦斯类故障时，气体继电器以触点信号输出的形式提供给变压器的保护设备，实现声光报警或切断变压器的电源，实现保护变压器的目的。

轻瓦斯的主要内容为：

1）、因滤油加油或冷却***不严密使空气进入变压器；

2）、因温度下降或漏油致使油面低于气体继电器轻瓦斯浮筒以下；

3）、变压器故障产生少量气体；

4）、发生穿越性故障。

重瓦斯的主要内容为：

1）、变压器内部发生严重故障；

2）、瓦斯回路有故障；

3）、近区发生穿越性故障。

以QJ-50型气体继电器为例，如图4所示。壳体的左右侧的接口与变压器中的油是连通的，当变压器运行时壳体空腔内的所有零部件是浸在变压器油中的。油槽内也充满了油，通过杆与配重物连接。配重物和油槽以轴2为支撑，以杠杆的形式维持油槽在油中处于水平位置。配重物可以通过杆上的螺纹调整与轴2之间的距离，调整平衡力矩，使油槽在变压器油中处于水平状态。

当变压器因轻瓦斯原因，温度下降和漏油等现象，变压器内油的液面会下降，当油的液面下降到低于油槽的上开口时，油槽内的变压器油不会流出。当油的液面继续下降时，油槽受变压器油的浮力减少，其重力增加，在杠杆原理的作用下开始顺时针转动下降。当变压器油的液面下降到设定的位置时，油槽外部固定的磁铁2靠近干簧管2，干簧管2内的触点动作，通过导线和接线柱将触点信号送至接线盒内，接线盒内接线柱的另一端将触点信号送至变压器的保护设备，发出声光报警信号或让变压器保护设备切断电源，保护变压器防止事故进一步扩大。这一部分的保护为变压器轻瓦斯故障提供输出触点信号。

如果变压器因重瓦斯原因，内部发生严重故障。变压器内部的油因局部过热等原因，变压器内部的油将产生涌流现象，这个涌流的方向是从壳体的左端口到右端口。流速板被涌流推动，使得流速板以轴1为轴逆时针转动。流速板同时带动所附的磁铁1右摆，当磁铁1接近到干簧管1到一定距离时，干簧管1发出触点信号。这个信号通过壳体内的导线和接线柱，将信号送至接线盒内。外部的保护设备从接线盒内的接线柱得到出触点信号。

接线盒内部与壳体空腔内的空间是密闭相互隔离的。

图4中，01为壳体；02为磁铁1；03为流速板；04为干簧管1；05为轴1；06为配重锤；07为轴2；08为接线盒；09为接线柱；010为油槽；011为磁铁2；012为干簧管2。

发明内容

如图1所示，本发明的内容是对将轻瓦斯保护部分的油槽杠杆式结构改为浮块式的结构。第一浮块9的比重小于变压器油的比重，第一浮块9可以延所设置的导杆7上下窜动。当壳体1内充满变压器油时，第一浮块9在浮力的作用下漂浮至上部的限定位置。当变压器油的油位下降时，第一浮块9也将随油液面的下降而下降。第一当浮块9下降到设定的位置时，也就是轻瓦斯报警的位置时，固定在第一浮块9上的第二磁铁10接近到第二干簧管8，并使得第二干簧管8内的触点动作。第二干簧管8的触点信号通过壳体1内部的导线、接线柱和气体继电器的接线盒，送至变压器的保护设备。实现声光报警或切断电源的目的，保护变压器防止变压器所发生的事故扩大或蔓延。本发明这部分的优点是：与QJ-50型气体继电器相比较，所使用的零部件少，所采用的浮块2结构相比较而言比较简单，不易变形和开裂。原采用的油槽，与杠杆支点部分结构胶复杂容易开裂，影响气体继电器的动作和使得触点信号不能输出。

对于重瓦斯部分，本发明是在壳体1内增设了一个记忆装置14。他的目的是当重瓦斯故障发生时，不仅由第一干簧管4输出触点信号，还对流速板3的动作给予记忆性的指示。这个动作指示还包括可能发生的流速板3动作，而第一干簧管4没有被触发的状况。也就是说，只要流速板有较明显的动作，都能被记忆装置14记录下来。增设记忆装置14的好处是很容易直接判断事故的类型。在指针17涂上红色的油漆方便观察，对设备维护人员快速判别事故类型和设备的状态的识别很有很大的好处。

当重瓦斯发生时，流速板3被油的涌流驱动，以第一轴5为中心逆时针转动时，流速板3上的凸起撞击记忆装置14的下部，使得记忆装置14以第二轴12为圆心逆时针转动。所述的记忆装置14上装设有第二浮块18，当记忆装置14逆时针转到第二轴12垂直中心线右侧一定角度时，第二浮块18在浮力的作用下继续使得记忆装置14逆时针转动。直到记忆装置14上的滑柱19被限位板13的圆弧状孔的上端限定，记忆装置14不能再继续转动。这时，记忆装置14上的指针17所转动的角度具有可视意义的指示作用。

在记忆装置14上固定装设有第三磁铁16，其作用是用于记忆装置14指示复位用的。由于气体继电器的壳体内的空间是充满变压器油且是密闭的，当重瓦斯故障解除后第三磁铁16是不能直接复位的，其办法就是，在气体继电器外用一个磁铁通过观察窗吸引记忆装置14上的第三磁铁16，将记忆装置14拉回到起始位置。这个起始位置位于第二轴12垂直中心线左侧，被限位板13限制了记忆装置14继续顺时针转动，变压器油的浮力不能让记忆装置14继续转动，得到定位。

干簧管为市售产品。

本发明技术方案

一种气体继电器包括：壳体、第一磁铁、流速板、第一干簧管、第二干簧管、导杆、第一浮块和第二磁铁；其特征在于：导杆固定装设于壳体内的设定位置，壳体内的第一浮块上开设有孔，导杆套装在第一浮块上开设的孔内，第一浮块延导杆的轴线方向上下运动；在导杆的上方和下方装有限位块，限制第一浮块的上下运动范围；第一浮块的下部固定有第二磁铁，在壳体内的导杆下方固定装有第二干簧管、位于第二磁铁的下方；第二磁铁向下运动到设定位置时，第二干簧管内的触点动作；第二磁铁向上运动到设定位置时，第二干簧管内的触点回复到原来状态；第二干簧管内触点的动作信号通过壳体内设置的导线和密闭穿过接线盒壁的接线柱，传递到接线盒内；壳体内第二干簧管下面装有流速板，流速板装在第一轴上，拉簧的一端连接在壳体内的拉力调整件11上，拉簧的另一端连接流速板上部，高于流速板中部的连接第一轴的孔；流速板顶端被壳体内的限位板限制在置于设定位置，不继续顺时针转动；第一干簧管固定装在拉力调整件11下方，第一磁铁固定安装在流速板下端的右侧，第一磁铁随流速板逆时针转动，带动第一磁铁向右移动，第一磁铁靠近第一干簧管到设定距离时，第一干簧管内的触点动作；第一磁铁向左运动到设定位置，第一干簧管内的触点回复到原来状态；第一干簧管内触点的动作信号通过壳体内设置的导线和密闭穿过接线盒壁的接线柱，传递到接线盒内；在壳体的设定位置上固定装设有第二轴，通过第二轴安装记忆装置；在壳体的设定位置上固定装设有限位板，限位板是限制记忆装置动作范围的。

所述的记忆装置主要由曲柄、第三磁铁、指针、第二浮块和滑柱构成；曲柄的下端与第二浮块的外柱面固定连接，第二浮块一侧的端面固定装有滑柱，

第二浮块另一侧的端面固定装有第三磁铁，指针固定连接在曲柄的上端，与第三磁铁同侧；

限位板上开有圆弧状的长孔，圆弧状的长孔的两端为记忆装置摆动的两个极限限位端；记忆装置上的滑柱置于这个圆弧状的长孔内；记忆装置上的滑柱顺时针方向摆动的极限位置，位于第二轴垂直中心轴线的左侧，流速板逆时针转动到设定角度，其上面的设定的凸起部分撞击记忆装置逆时针转动，记忆装置上的第二浮块的垂直中心线过第二轴垂直中心轴线，到第二轴垂直中心轴线的右侧。

所述的导杆为多个，多个导杆的轴线相互平行固定装于壳体空腔内的设定位置，所对应连接的第一浮块上开设有多个相配合的导向孔。

所述的第二干簧管为多个，第二磁铁向下运动到设定位置时，多个第二干簧管内的触点动作；第二磁铁向上运动到设定位置时，多个第二干簧管内的触点回复到原来状态。

所述的第一干簧管为多个，第一磁铁向右运动到设定位置时，多个第一干簧管内的触点动作；第一磁铁向左运动到设定位置时，多个第一干簧管内的触点回复到原来状态。

本发明的优点在于：采用第一浮块在变压器油中的漂浮位置变化，来判断轻瓦斯故障。与原来用杠杆原理判断轻瓦斯故障相比较具有元件数量少结构简单，工作可靠性高的优点。原设计的油槽由于结构原因，变压器油温度经常循环性的变化等原因，使得变压器内的油面的位置发生频繁的变化，造成油槽反复摆动，时间长了油槽局部容易开裂，影响工作性能。

所增设的记忆装置，给重瓦斯的动作提供一个指示信号。方便维护人员的观察和判断事故的类型。

附图说明

图1为本发明一种气体继电器结构示意图；

图2为记忆装置结构示意图；

图3为图2的左视图；

图4为QJ-50型气体继电器结构示意图。

具体实施方式

实施例1

一种气体继电器包括：壳体1、第一磁铁2、流速板3、第一干簧管4、第二干簧管8、导杆7、第一浮块9和第二磁铁10；其特征在于：导杆7固定装设于壳体1内的设定位置，壳体1内的第一浮块9上开设有孔，导杆7套装在第一浮块9上开设的孔内，第一浮块9延导杆7的轴线方向上下运动；在导杆7的上方和下方装有限位块，限制第一浮块9的上下运动范围；第一浮块9的下部固定有第二磁铁10，在壳体1内的导杆7下方固定装有第二干簧管8、位于第二磁铁10的下方；第二磁铁10向下运动到设定位置时，第二干簧管8内的触点动作；第二磁铁10向上运动到设定位置时，第二干簧管8内的触点回复到原来状态；第二干簧管8内触点的动作信号通过壳体1内设置的导线和密闭穿过接线盒壁的接线柱，传递到接线盒内；壳体1内第二干簧管8下面装有流速板3，流速板3装在第一轴5上，拉簧6的一端连接在壳体1内的拉力调整件11上，拉簧6的另一端连接流速板3上部，高于流速板3中部的连接第一轴5的孔；流速板3顶端被壳体1内的限位板限制在置于设定位置，于不继续顺时针转动；第一干簧管4固定装在拉力调整件11下方，第一磁铁2固定安装在流速板3下端的右侧，第一磁铁2随流速板3逆时针转动，带动第一磁铁2向右移动，第一磁铁2靠近第一干簧管4到设定距离时，第一干簧管4内的触点动作；第一磁铁2向左运动到设定位置，第一干簧管4内的触点回复到原来状态；第一干簧管4内触点的动作信号通过壳体1内设置的导线和密闭穿过接线盒壁的接线柱，传递到接线盒内；在壳体1的设定位置上固定装设有第二轴12，通过第二轴12安装记忆装置14；在壳体1的设定位置上固定装设有限位板13，限位板13是限制记忆装置14动作范围的。

如图1所示，本实施例具备了具有轻瓦斯继电器的功能，但所采用的机械传动方式是完全不同的。并具有重瓦斯的功能，同时增加了重瓦斯故障事故的指示功能。方便现场检修人员的观察和信号指示功能。所述的第一浮块9材质为发泡橡胶，其比重小于变压器油的比重。

实施例2

一种气体继电器的实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：

所述的记忆装置14主要由曲柄15、第三磁铁16、指针17、第二浮块18和滑柱19构成；曲柄15的下端与第二浮块18的外柱面固定连接，第二浮块18一侧的端面固定装有滑柱19，第二浮块18另一侧的端面固定装有第三磁铁16，指针17固定连接在曲柄15的上端，与第三磁铁16同侧；

限位板13上开有圆弧状的长孔，圆弧状的长孔的两端为记忆装置14摆动的两个极限限位端；记忆装置14上的滑柱19置于这个圆弧状的长孔内；记忆装置14上的滑柱19顺时针方向摆动的极限位置，位于第二轴12垂直中心轴线的左侧，流速板3逆时针转动到设定角度，其上面的设定的凸起部分撞击记忆装置14逆时针转动，记忆装置14上的第二浮块18的垂直中心线过第二轴12垂直中心轴线，到第二轴12垂直中心轴线的右侧。

如图1所示，所述的记忆装置14浸在变压器油中时，变压器油对记忆装置14是有浮力的。记忆装置14上的第二浮块18材质为发泡橡胶，其比重小于变压器油的比重。本实施例叙述了记忆装置14的详细构成。

所述的记忆装置14的原状态，其第二浮块18的重心在第二轴12垂直中心轴线的左侧。这时，记忆装置14在第二浮块18的被浮力作用下，记忆装置14顺时针转动。在限位板13上圆弧型孔左端被限制，记忆装置14不能继续顺时针转动而被定位。

流速板3逆时针转动到设定角度，其上面的设定的凸起部分撞击记忆装置14逆时针转动。当记忆装置14上的第二浮块18的重心移动到第二轴12垂直中心轴线的右侧时，变压器油对第二浮块18的浮力，使得记忆装置14继续逆时针转动，直到限位板13上圆弧型孔右端的限制，使记忆装置14停止且定位。记忆装置14的这个动作过程，对重瓦斯故障实现了一个记忆性的指示。

当变压器的重瓦斯故障修复后，通过气体继电器的透明窗口，用外部的磁铁吸引记忆装置14上的第三磁铁16，使记忆装置14回复到初始位置。

实施例3

一种气体继电器的实施例3与实施例1基本相同，其不同之处在于：

所述的导杆7为两个，两个导杆7的轴线相互平行固定装于壳体1空腔内的设定位置，所对应连接的第一浮块9上开设有多个相配合的导向孔。

考虑到第一浮块9在变压器油浮力的作用下，具有很好的稳定运动状态，增加一个导杆7。

实施例4

一种气体继电器的实施例4与实施例1基本相同，其不同之处在于：

所述的第二干簧管8为两个，第二磁铁10向下运动到设定位置时，两个第二干簧管8内的触点动作；第二磁铁10向上运动到设定位置时，两个第二干簧管8内的触点回复到原来状态。

实施例5

所述的第一干簧管4为两个，第一磁铁2向右运动到设定位置时，两个第一干簧管4内的触点动作；第一磁铁2向左运动到设定位置时，两个第一干簧管4内的触点回复到原来状态。

通常继电器输出一对同一状态的触点信号是不够继电保护***用的，本实施例将干簧管的数量设定为两个。即输出两对触点信号。

Claims (5)

1.一种气体继电器包括：包括壳体（1）、第一磁铁（2）、流速板（3）、第一干簧管（4）、第二干簧管（8）、导杆（7）、第一浮块（9）、第二磁铁（10），接线盒；其特征在于：导杆（7）固定装设于壳体（1）内的设定位置，壳体（1）内的第一浮块（9）上开设有孔，导杆（7）套装在第一浮块（9）上开设的孔内，第一浮块（9）延导杆（7）的轴线方向上下运动；在导杆（7）的上方和下方装有限位块，限制第一浮块（9）的上下运动范围；第一浮块（9）的下部固定有第二磁铁（10），在壳体（1）内的导杆（7）下方固定装有第二干簧管（8）、位于第二磁铁（10）的下方；第二磁铁（10）向下运动到设定位置时，第二干簧管（8）内的触点动作；第二磁铁（10）向上运动到设定位置时，第二干簧管（8）内的触点回复到原来状态；第二干簧管（8）内触点的动作信号通过壳体（1）内设置的导线和密闭穿过接线盒壁的接线柱，传递到接线盒内；壳体（1）内第二干簧管（8）下面装有流速板（3），流速板（3）装在第一轴（5）上，拉簧（6）的一端连接在壳体（1）内的拉力调整件（11）上，拉簧（6）的另一端连接流速板（3）上部，高于流速板（3）中部的连接第一轴（5）的孔；流速板（3）顶端被壳体（1）内的限位板限制在置于设定位置，不继续顺时针转动；第一干簧管（4）固定装在拉力调整件（11）下方，第一磁铁（2）固定安装在流速板（3）下端的右侧，第一磁铁（2）随流速板（3）逆时针转动，带动第一磁铁（2）向右移动，第一磁铁（2）靠近第一干簧管（4）到设定距离时，第一干簧管（4）内的触点动作；第一磁铁（2）向左运动到设定位置，第一干簧管（4）内的触点回复到原来状态；第一干簧管（4）内触点的动作信号通过壳体（1）内设置的导线和密闭穿过接线盒壁的接线柱，传递到接线盒内；在壳体（1）的设定位置上固定装设有第二轴（12），通过第二轴（12）安装记忆装置（14）；在壳体（1）的设定位置上固定装设有限位板（13），限位板（13）是限制记忆装置（14）动作范围的。

2.根据权利要求1所述的一种气体继电器，其特征在于：所述的记忆装置（14）主要由曲柄（15）、第三磁铁（16）、指针（17）、第二浮块（18）和滑柱（19）构成；曲柄（15）的下端与第二浮块（18）的外柱面固定连接，第二浮块（18）一侧的端面固定装有滑柱（19），第二浮块（18）另一侧的端面固定装有第三磁铁（16），指针（17）固定连接在曲柄（15）的上端，与第三磁铁（16）同侧，限位板（13）上开有圆弧状的长孔，圆弧状的长孔的两端为记忆装置（14）摆动的两个极限限位端；记忆装置（14）上的滑柱（19）置于这个圆弧状的长孔内；记忆装置（14）上的滑柱（19）顺时针方向摆动的极限位置，位于第二轴（12）垂直中心轴线的左侧，流速板（3）逆时针转动到设定角度，其上面的设定的凸起部分撞击记忆装置（14）逆时针转动，记忆装置（14）上的第二浮块（18）的垂直中心线过第二轴（12）垂直中心轴线，到第二轴（12）垂直中心轴线的右侧。

3.根据权利要求1所述的一种气体继电器，其特征在于：所述的导杆（7）为多个，多个导杆（7）的轴线相互平行固定装于壳体（1）空腔内的设定位置，所对应连接的第一浮块（9）上开设有多个相配合的导向孔。

4.根据权利要求1所述的一种气体继电器，其特征在于：所述的第二干簧管（8）为多个，第二磁铁（10）向下运动到设定位置时，多个第二干簧管（8）内的触点动作；第二磁铁（10）向上运动到设定位置时，多个第二干簧管（8）内的触点回复到原来状态。

5.根据权利要求1所述的一种气体继电器，其特征在于：所述的第一干簧管（4）为多个，第一磁铁（2）向右运动到设定位置时，多个第一干簧管（4）内的触点动作；第一磁铁（2）向左运动到设定位置时，多个第一干簧管（4）内的触点回复到原来状态。

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