真空断路器用触点监控装置以及该触点监控装置的补正方法与流程

1.本发明涉及能够对用于监控触点磨损量的传感器因温度而产生的偏差进行补偿的真空断路器用触点监控装置以及该触点监控装置的补正方法。


背景技术：

2.真空断路器是利用真空的介电强度而在电路发生短路或接地等事故时保护负载设备和线路免受故障电流的影响的电设备。
3.真空断路器起到输电控制和保护电力系统的作用。真空断路器的分断容量大且可靠性和安全性高。此外，真空断路器可以置于安装空间较小的空间，从而其应用范围正在从中压扩大至高压。
4.真空断路器包括作为断开电流的核心部件的真空灭弧室(interrupter)、向真空灭弧室传递动力的动力传递装置、通过动力传递装置来上下往复运动而使真空灭弧室内的触点接触或者分离的推杆等。作为真空断路器的核心部件的真空灭弧室的一例，公开有韩国授权专利第10
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1860348(公告日2018.05.16)(以下，出现在现有技术的真空灭弧室的说明中的附图标记仅用于现有技术的说明)。
5.前述现有文献中公开的现有的真空灭弧室100，包括绝缘容器190、固定电极110、可动电极150以及电弧屏蔽罩210。固定电极110和可动电极150分别设置有固定触点130和可动触点170。根据可动电极150的上下移动，使可动触点170与固定触点130接触或分开。
6.就固定触点130和可动触点170而言，存在电流断开动作的反复导致触点产生磨损的问题。如果触点的磨损达到规定水准以上，则需要维修或更换。如果触点的维修或更换不及时，则会成为真空灭弧室的短时性能、短路性能以及通电性能下降的原因。因此，有必要感测准确的触点磨损状态。
7.另外，即便为了感测触点的磨损状态而使用传感器，传感器的特性也会根据工作温度而发生变化，因此还需要一种通过准确地对其进行补正来导出可靠的感测结果的补正方法。


技术实现要素：

8.发明要解决的问题
9.本发明的目的在于，提供一种能够对用于监控触点磨损量的传感器因温度而产生的偏差进行补偿的真空断路器用触点监控装置以及该触点监控装置的补正方法。
10.本发明的目的并不限定于以上提及到的目的，本领域的技术人员能够通过以下的记载明确理解未被提及到的本发明的其他目的和优点，并通过本发明的实施例会进一步清楚理解。另外，通过权利要求书表示的方法以及其组合，能够容易实现本发明的目的和优点。
11.用于解决问题的手段
12.本发明提供一种真空断路器用触点监控装置，所述真空断路器设置有结合于真空
灭弧室的可动电极并且使所述可动电极升降的推杆组件，其中，所述触点监控装置包括：识别贴纸，附着在所述推杆组件的外周面，由沿所述推杆组件的移动方向配置，并且反射率阶段性地发生变化的复数个区域构成；光传感器模块，设置有发光部、受光部以及电路部，所述发光部在面向所述识别贴纸的方向上配置并且向所述识别贴纸射出光，所述受光部在面向所述识别贴纸的方向上配置并且接受从所述识别贴纸反射的光，所述电路部与所述发光部和所述受光部结合，并且通过处理所述受光部的信号来测定和处理与反射光的强度对应的电流量；以及数据处理装置，与所述光传感器模块通信，根据由所述光传感器模块感测到的所述电流量来判断所述推杆组件的移动量，从而计算出触点磨损量。
13.所述识别贴纸的特征在于，所述反射率发生变化的边界区域呈渐变形态。
14.此时，本发明的真空断路器用触点监控装置还包括与所述光传感器模块相邻设置并且测定温度的温度传感器，所述数据处理装置与所述温度传感器通信，并且根据从所述光传感器模块输出的所述输出信号来判断所述推杆组件的移动量，从而计算出触点磨损量，并且根据所述温度传感器的测定结果对所述触点磨损量判断基准进行补正。
15.另外，本发明提供一种真空断路器用触点监控装置的补正方法，所述真空断路器用触点监控装置利用从光传感器模块输出的电压输出值来监控触点状态，其中，所述补正方法包括：步骤s200，判断真空断路器的触点状态是否发生变化；步骤s300，如果在所述步骤s200中判断出所述真空断路器的触点状态发生了变化，则判断所述真空断路器是否变为触点接触状态；步骤s400，如果在所述步骤s300中判断为处于所述触点接触状态，则通过从所述光传感器模块输出的所述电压输出值来确定所述真空断路器的推杆组件的位置；步骤s500，如果在所述步骤s400中确定了所述推杆组件的位置，则根据触点磨损量判断基准来确定在所述触点接触状态下触点状态是否正常，触点磨损量是否为设定值以下；以及步骤s600，存储所述步骤s500的处理结果。
16.此时，在一实施例中，还包括：步骤s210，如果在所述步骤s200中判断出所述真空断路器的触点状态未发生变化，则判断是否达到预先设定的周期；步骤s310，如果在所述步骤s210中判断出达到了所述预先设定的周期，则判断所述真空断路器是否处于断开状态；步骤s330和步骤s350，如果在所述步骤s310中判断出所述真空断路器为断开状态，则步骤s330通过从所述光传感器模块输出的所述电压输出值来测定所述真空断路器的推杆组件的关断位置，如果在所述步骤s310中判断出所述真空断路器不是断开状态，则步骤s350通过从所述光传感器模块输出的所述电压输出值来测定所述真空断路器的推杆组件的接通位置；步骤s370，根据在所述步骤s330或所述步骤s350中测定的所述推杆组件的关断位置或接通位置，确定是否需要补正所述光传感器模块的触点磨损量判断基准，对所述触点磨损量判断基准进行补正。
17.在所述步骤s330、所述步骤s350以及所述步骤s400中，所述推杆组件的位置、所述推杆组件的关断位置以及接通位置是，根据所述光传感器模块向附着在所述推杆组件的杆外壳外周面的识别贴纸发光之后从所述识别贴纸反射而由所述光传感器模块受光产生的光电流的电流值或将所述电流值转换的电压输出值来测定的。
18.所述识别贴纸的特征在于，由沿所述推杆组件的移动方向配置，并且反射率阶段性地发生变化的复数个区域构成。
19.所述识别贴纸的特征在于，所述反射率发生变化的边界区域呈渐变形态。
20.所述光传感器模块包括：发光部，在面向所述识别贴纸的方向上配置，向所述识别贴纸发光；受光部，在面向所述识别贴纸的方向上配置，接受从所述识别贴纸反射的光；以及电路部，与所述发光部和所述受光部结合，通过处理所述受光部的信号来测定和处理根据反射光的强度的电流值。
21.在所述步骤s370之后执行所述步骤s600。
22.如果在所述步骤s370中在所述真空断路器的触点状态未发生变化的状态下从所述光传感器模块输出的所述电压输出值发生了变化，则判断为外部温度发生了变化，并改变所述触点磨损量判断基准。
23.在所述s370中，从所述光传感器模块输出的所述电压输出值的变化，通过比较在所述预先设定的周期测定到的从所述光传感器模块输出的所述电压输出值和在所述预先设定的周期之前测定到的从所述光传感器模块输出的所述电压输出值来进行判断。
24.另外，在另一实施例中，还包括：步骤s210，如果在所述步骤s200中所述真空断路器的触点状态未发生变化，则判断是否达到预先设定的周期；步骤s230，如果在所述步骤s210中达到了所述预先设定的周期，则以所述温度传感器的测定值为基准判断温度是否发生变化；以及步骤s250，如果在所述步骤s230中判断为温度发生了变化，则改变所述触点磨损量判断基准。
25.在所述步骤s250之后执行所述步骤s600。
26.如果在所述步骤s250中判断为温度上升或下降，则将所述触点磨损量判断基准变更为与上升或下降的温度对应地进行补正的触点磨损量判断基准。
27.所述步骤s230的特征在于，实时或周期性地监控所述温度传感器的测定值。
28.发明的效果
29.本发明的真空断路器用触点监控装置以及根据其的补正方法，考虑光传感器的温度特性而补正根据工作温度的光传感器的特性值，由此能够准确地感测触点磨损量。
30.另外，本发明的真空断路器用触点监控装置以及根据其的补正方法，利用温度传感器来补正光传感器的特性值，由此即便在光传感器的感测结果根据工作温度而发生变化的情况下，也能够准确地感测到触点磨损量。
31.在以下说明具体实施方式时，与上述效果一起说明本发明的具体效果。
附图说明
32.图1是示出使用了本发明第一实施例或第二实施例的触点监控装置的真空断路器的局部剖视图。
33.图2是示出本发明第一实施例的触点监控装置的设置状态的立体图。
34.图3是示出本发明第一实施例的触点监控装置的光传感器的分解立体图。
35.图4是示出本发明第一实施例的触点监控装置的识别贴纸的示意图。
36.图5是示出本发明第一实施例的触点监控装置的动作状态的立体图。
37.图6是示出本发明第一实施例或第二实施例的根据触点监控装置距离而发生变化的输出特性的一例的曲线。
38.图7是示出本发明第一实施例或第二实施例的触点监控装置的温度特性的一例的曲线。
39.图8是示出本发明第一实施例的触点监控装置的补正方法的流程图。
40.图9是示出本发明第一实施例或第二实施例的触点监控装置因温度按距离输出的电压的曲线。
41.图10是示出本发明第二实施例的触点监控装置的设置状态的立体图。
42.图11是示出本发明第二实施例的触点监控装置的光传感器的分解立体图。
43.图12是示出本发明第二实施例的触点监控装置的识别贴纸的示意图。
44.图13是示出本发明第二实施例的触点监控装置的动作状态的立体图。
45.图14是示出本发明第二实施例的触点监控装置的补正方法的流程图。
具体实施方式
46.下面，参照附图详细说明前述目的、特征以及有优点，由此本领域普通技术人员能够容易实施本发明的技术思想。在说明本发明的过程中，当判断对相关公知技术的具体说明可能使本发明的要旨不清楚时，将省略对其的详细说明。以下，参照附图详细说明本发明的优选实施例。在附图中相同的附图标记表示同一或相似的构成要素。
47.以下，在构成要素的“上部(或下部)”或在构成要素的“上(或下)”配置有任意构成要素不仅表示任意构成要素和所述构成要素的顶面(或底面)相接而配置，而且还表示在所述构成要素和所述构成要素上(或下)配置的任意构成要素之间可能会夹设有其他构成要素。
48.另外，当记载为某一构成要素“连结”、“结合”或“连接”于其它构成要素时，应该理解为上述构成要素可直接连结或连接，但也可以在构成要素之间夹设有其它构成要素，也可以各构成要素通过其他构成要素“连结”、“结合”或“连接”。
49.图1是示出使用了本发明第一实施例或第二实施例的触点监控装置的真空断路器的局部剖视图。
50.如图1所示，本发明第一实施例或第二实施例的真空断路器用触点监控装置b设置于真空断路器a的主电路部100下侧，并监控真空灭弧室130的触点磨损。触点监控装置b以有线或无线的方式与设置于真空断路器a的外部的数据处理装置800连接并进行通信。
51.下面，对真空断路器a的主要构成进行简单的说明，具体如下(在真空断路器的构成中仅对本发明需要的构成进行简单的说明)。
52.真空断路器a包括：主电路部100，包括真空灭弧室130；推杆组件200和主轴300，用于向真空灭弧室130的触点传递动力；以及机构组件400，产生驱动力，通过与主轴300连接来传递驱动力。
53.在主电路部100的外壳110内部设置有真空灭弧室130。真空灭弧室130设置有：形成容纳空间的绝缘容器132；固定于绝缘容器132的内侧上部的固定电极134；设置于固定电极134的端部的固定触点134a；可上下移动地设置于绝缘容器132的内侧下部的可动电极136；以及设置于可动电极136的端部的可动触点136a。在绝缘容器132内部容纳有形成真空的电弧屏蔽132a，电弧屏蔽132a包围固定电极134、固定触点134a、可动电极136以及可动触点136a的周边。可动触点136a通过可动电极136而与固定触点134a接触(推入状态)或与固定触点134a分离(断开状态)。可动电极136通过推杆组件200的推杆230而升降。
54.推杆组件200使可动电极136推入或分开。推杆组件200由将主轴300的动力传递给
可动电极136的复数个轴和弹簧等构成。后述的触点监控装置b的一部分构成设置在推杆组件200的杆外壳210上。在推杆组件200的下端连接有主轴300。
55.主轴300与机构组件400连接，并将由机构组件400产生的动力传递给推杆组件200。
56.图2是示出本发明第一实施例的触点监控装置的设置状态的立体图。图3是示出本发明第一实施例的触点监控装置的光传感器的分解立体图。图4是本发明第一实施例的触点监控装置的识别贴纸的示意图。图5是示出本发明第一实施例的触点监控装置的动作状态的立体图。
57.如图2和图3所示，本发明第一实施例的触点监控装置b包括：传感器组件500，设置于主电路部100的下侧；识别贴纸700，附着在杆外壳210的外周面；以及数据处理装置800，用于整体的控制和判断。
58.传感器组件500包括：光传感器模块510，用于感测识别贴纸700的位置；传感器保持器530，容纳光传感器模块510；以及传感器托架550，使传感器保持器530结合于主电路部100的下侧。
59.光传感器模块510包括发光部512、受光部514以及处理发光部512和受光部514的信号的电路部516。发光部512和受光部514在电路部516的一面并排设置。光传感器模块510设置为发光部512和受光部514朝向推杆组件200的杆外壳210。关于光传感器模块510的设置方向将在后面进行说明。
60.光传感器模块510是一种光传感器，其从发光部512射出光，所射出的光在识别贴纸700的表面反射，由受光部514感测反射而返回的光量。
61.因此，在电路部516流动有与在受光部514感测到的光的强度成比例的光电流，并且反射而返回的光量越大产生的电流量越大。电路部516将光电流值转换为电压值并将所转换的电压值传递给数据处理装置800。但是，也可以根据设定或需要，将电流值直接传递给数据处理装置800并作为判断基准。由于光传感器模块510感测从发光部512射出的光在反射后射入的光量，因此距光传感器模块510越远，反射之后向受光部514射入的光量越少。如果射入的光量减少，则光电流变弱，导致电压值也变小。因此，基于此可以知道从光传感器模块510到感测对象的距离。
62.因此，在光传感器模块510中，射出光之后的反射光的方向成为感测方向。光传感器模块510可以感测在与感测方向相同的方向上的位移。
63.电路部516可以处理光电流并向外部输出信号。输出信号根据感测到的光量而变小或变大，光量根据位移而发生变化。因此，如果处理从电路部516输出的信号，则可以最终算出位移。从电路部516输出的信号可以向未图示的管理者的移动终端或后述的数据处理装置800传送。
64.传感器保持器530容纳光传感器模块510。传感器保持器530可以是一面开放的盒形状。光传感器模块510的发光部512和受光部514向传感器保持器530的开放的一侧露出。在传感器保持器530可以设置有与传感器托架550结合的结合部532，所述结合部532可以设置于传感器保持器530的与开放的一侧相反的另一侧或侧面部。结合部532可以设置为供螺栓插入的孔形状。
65.传感器保持器530也可以是或等框架形状，而不是盒子形
状，只要使光传感器模块510插入并防止脱离即可。
66.传感器托架550安装于形成主电路部100的外观的外壳110的下部一侧。传感器托架550的形状不受限定，只要能够支撑传感器保持器530即可。但是，在本发明中，光传感器模块510的设置位置需要朝向杆外壳210。因此，传感器托架550具有与镜像的形状，并且传感器保持器530结合于传感器托架550的与向主电路部100的外壳110下侧延伸的面。在传感器托架550的板面可以形成有用于传感器保持器530的紧固的复数个紧固孔，和用于与外壳110的紧固的复数个紧固孔。传感器托架550可以以螺栓连接(bolting)等方式与传感器保持器530和外壳110结合。
67.在前述的实施例中，以单独设置传感器保持器530和传感器托架550的情形为例进行了说明。但是，也可以使用一个固定单元，只要能够容纳光传感器模块510并结合于主电路部100的外壳110即可。这样设置的光传感器模块510用于通过识别贴纸700来测定在与感测方向不同方向上的位移。
68.如图4所示，识别贴纸700是附着在杆外壳210的外周面上的贴纸。识别贴纸700是具有规定的尺寸的四边形形状。识别贴纸700附着在朝向光传感器模块510的方向上。以图4为基准，识别贴纸700可以形成为随着沿竖直方向从上端靠近下端而逐渐从黑色变为白色的形态。相反，识别贴纸700也可以形成为随着从下端靠近上端而逐渐从黑色变为白色的形态。即，识别贴纸700形成为规定区域的反射率与另一区域的反射率存在差异，使得光传感器模块510能够将其区分并感测。
69.识别贴纸700具有从白色经由灰色而变为黑色，或从黑色经由灰色而变为白色的颜色(或明暗)阶段性地发生变化的复数个区域。这样一来，识别贴纸700中颜色或明暗不同的区域表现出各自不同的反射率。
70.识别贴纸700的白色和黑色区域可以沿竖直方向配置。之所以识别贴纸700的最上端为黑色而最下端为白色，是为了明确与附着识别贴纸700的周边部的边界，以免受周边颜色的影响。在识别贴纸700的最上端和最下端的约10％左右可以形成有黑色和白色区域而剩余的区域可以形成为渐变的形态。但是，识别贴纸700也可以形成为包括最上端和最下端在内的整个区域呈渐变的形态(在此情况下，可以通过调节最初感测位置或附着位置，而在免受周边颜色影响的情况下进行感测)。将识别贴纸700的附着位置调节为，使光传感器模块510的感测区域存在于识别贴纸700的除了黑色和白色之外的渐变区域内。
71.如上所述，在以渐变形态构成识别贴纸700的情况下，随着经过各区域的边界，反射光的电流值逐渐发生变化。
72.识别贴纸700为了识别作为垂直于光传感器模块510的感测方向的位移的触点磨损量而使用。
73.在本发明中，识别贴纸700用于识别固定触点134a和可动触点136a磨损达到规定量以上导致推杆230的上升高度是否发生变化(在本发明中，将术语“触点磨损量”定义为固定触点和可动触点因接触而磨损导致推杆上升的位移。由于难以测定推杆的上升位移，从而通过将识别纸贴附着在杆外壳来间接地测定推杆的位移)。
74.将在触点分离的状态下识别贴纸700中图2的关断(open)位置设定为反射从光传感器模块510射出的光的区域。另外，在触点接触状态下，可以在识别贴纸700的接通(close)位置(参照图5)反射从光传感器模块510射出的光。识别贴纸700中反射从光传感器
模块510射出的光的区域设定在图4的断开位置、接触位置以及在与接触位置相邻的区域。
75.另一方面，由光传感器模块510测定到的与识别贴纸700的关断位置和接通位置对应的电流值传递到数据处理装置800。如图2和图5所示，数据处理装置800设置于真空断路器a的外部并且与光传感器模块510通信。数据处理装置800通过由光传感器模块510测定到的数据来掌握推杆组件200的位置。另外，数据处理装置800通过推杆组件200的位置来确定触点磨损量，并决定是否警告用户。数据处理装置800设定判断触点磨损量所需的触点磨损量判断基准，并且还发挥因温度补正该判断基准的作用。关于数据处理装置800的详细功能将在后面进行说明。
76.下面，对具有前述构成的本发明第一实施例的触点监控装置利用光传感器模块来感测触点磨损量的方法进行详细的说明。
77.推杆组件200在作为图2的上下方向的竖直方向上移动，因此，在触点分离状态下始终保持相同的位置(open位置)。在最初一次接触状态下推杆组件200表现出规定量的竖直方向位移(close位置)。在最初一次接触之后保持接触状态，直到触点因发生故障电流或为了维修等而断开为止。因此，不会发生触点磨损。
78.但是，如果随着发生复数次的触点分离之后重新接触导致触点磨损，则推杆组件200与磨损量相应地沿竖直方向上升。即，推杆组件200的竖直位移成为了触点磨损量。
79.为了测定推杆组件200的移动量，需要感测推杆组件200的竖直位移。为此，优选在推杆组件200的下侧设置能够感测竖直位移的传感器。但是，由于在推杆组件200的下侧结合有主轴300，并且存在真空断路器a的下部构件，因此难以确保用于设置传感器的充分的空间。
80.因此，本发明的光传感器模块510与杆外壳210的外周面相邻设置，并且设置在与推杆组件200的竖直移动方向平行的一侧。此时，光传感器模块510的感测方向是与推杆组件200的竖直移动方向垂直的方向。另外，为了最小化与周边部的干扰，光传感器模块510设置于主电路部100的外壳110下端中靠近外侧的部分。
81.推杆组件200只有竖直方向的位移，不在水平方向上移动，因此即便在一侧设置光传感器模块510，也不会感测到推杆组件200的竖直位移。为了解决这种问题，本实施例通过利用识别贴纸700来产生与将推杆组件200的竖直方向位移转换为水平方向位移的效果相同的效果，使得可以使用光传感器模块510。
82.如图2所示，识别贴纸700附着在杆外壳210的面向光传感器模块510的一侧的外周面上。此时，在触点分离状态下，形成光传感器模块510的发光和受光的位置(以下，称作感测位置)与识别贴纸700的关断位置(open位置)相对应。在触点分离状态下，形成发光和受光的位置始终相同。另外，在触点接触状态下，形成光传感器模块510的发光和受光的最初位置与识别贴纸700的接通位置(close位置)相对应。光传感器模块510的感测位置是相同的，直到出现触点磨损量为止。
83.如果杆外壳210随着触点磨损量的增加而上升，则光传感器模块510的感测位置逐渐发生变化。由于识别贴纸700是渐变的形态，因此，如果发光和受光位置发生变化，则基于其的反射光的电流值也发生变化。
84.如果触点磨损量随着反复接触而增大，则如图5所示，杆外壳210逐渐上升。识别贴纸700随着杆外壳210的上升而一起上升。由于光传感器模块510的发光部512和受光部514
的位置固定，因此感测位置随着识别贴纸700的上升而逐渐下降(与图5的close位置相比下降)。
85.如果以图4的识别贴纸700为基准来看，由于感测位置朝向识别贴纸700的白色区域，因此随着触点磨损量的增加反射光的电流值也逐渐增大。由于黑色是吸光的颜色，因此越靠近白色侧反射光量越增加导致电流量变大。因此，将电流值转换的电压值也逐渐变大，从而数据处理装置800可以基于此掌握杆外壳210的竖直位移。
86.如果由光传感器模块510测定到的电压值或电流值达到阈值，则数据处理装置800可以判断为触点磨损量达到阈值并将其告知给用户。另外，数据处理装置800可以因温度变化来补正触点磨损量(对此将在后面进行说明)。
87.光传感器模块510不能直接感测竖直位移，但是基于识别贴纸700的明暗变化而发生变化的反射率具有将竖直位移转换为水平位移的效果。因此，可以利用光传感器模块510来间接地监控和感测触点磨损量。
88.基于光传感器模块510的监控的触点磨损量可以实时或以预先设定的时间周期进行监控。光传感器模块510的输出值传送到数据处理装置800并被处理和分析。因此，可以在触点磨损量达到阈值以上之前判断出触点磨损量，从而可以知道适合的维修时间点。另外，还能够提高真空断路器的可靠性和性能。
89.图6是示出本发明第一实施例或第二实施例的触点监控装置的根据距离而发生变化的输出特性的一例的曲线。
90.如图6所示，存在根据光传感器模块510与使其发出的光反射的反射面的距离而发生变化的输出值(相对集电极电流)呈线性的区间。例如，反射面在1.0至2.0(pu)的距离内时光传感器模块510的输出值可以呈线性。
91.但是，如前所述，本发明使用光传感器模块510是用于测定竖直方向的位移，而不是测定水平方向的位移。因此，可以将光传感器模块510的输出值呈线性的区间应用于识别贴纸700，并设定光传感器模块510的发光位置和受光位置、接通位置。即，可以将识别贴纸700的位置设定为，使光传感器模块510的感测位置、接通位置不脱离光传感器模块510的输出值呈线性的区间。
92.在具有前述构成的本发明的触点监控装置中，为了感测触点磨损量而使用的光传感器模块动作特性可能根据周边温度而发生变化。
93.图7是示出本发明第一实施例或第二实施例的触点监控装置的温度特性的一例的曲线。
94.虽然光传感器模块510根据种类存在差异，但是通常具有如图7的温度特性。由于光传感器模块510是通过发光和受光来测定位移的传感器，因此光电流的大小根据受光的光量而发生变化。这种光传感器模块510的因温度的相对电流转换率从零下20摄氏度到零上40摄氏度为止逐渐增加但在零上40度以上重新下降。
95.在实际现场，根据真空断路器a的工作环境的温度条件是比零下5摄氏度至零上40摄氏度的范围更宽的宽范围。但是，如图7所示，在零下20摄氏度和零上40摄氏度的温度条件下，光传感器模块510的输出可能产生10％以上的偏差。由于光传感器模块510也在现场的工作环境温度范围内工作，因此因温度变化可能产生最大10％以上的误差。
96.因此，如果不考虑因温度特性的光传感器模块510的输出特性，则即便监控位置相
同，光传感器模块510的输出值也会因周边温度而产生差异。如果没有因温度进行适当的补正，并且利用光传感器模块510的输出值来监控触点磨损量，则得到不准确的结果。
97.为了解决这种问题，可以通过周期性地测定光传感器模块510的输出值并反映出因温度的特性来补正输出值，由此得到准确的触点磨损量。
98.下面，对能够对光传感器模块的因工作温度而产生的输出值偏差进行补偿的真空断路器用触点监控装置的补正方法进行详细的说明(以下，即便没有特别地提及，但是各步骤的控制主体均为数据处理装置。另外，虽然说明了数据处理装置基于将由光传感器模块感测到的反射光的电流值转换为电压值的信号进行控制的情形，但这仅为一个示例，也可以将电流值作为控制基准)。
99.图8是示出本发明第一实施例的触点监控装置的补正方法的流程图。图9是示出本发明第一实施例或第二实施例的触点监控装置因温度按距离输出的电压的曲线。
100.如图8所示，数据处理装置800在光传感器模块510的测定待机状态(s100)下判断真空断路器a的触点状态是否发生变化(s200)。真空断路器a的触点状态发生变化是指从作为触点分离状态的断开状态变为触点接触状态或从接触状态变为断开状态。如果触点状态发生变化，则从光传感器模块510输出的电压值发生变化。但是，在触点未发生变化的情况下，由于光传感器模块510的感测位置相同，因此即便周期性地进行测定，也应该没有电压值的变化。因此，数据处理装置800首先判断真空断路器a的触点状态是否发生变化。
101.如果在步骤s200中判断为真空断路器a的触点状态发生了变化，则数据处理装置800判断是否变更为真空断路器a的可动触点136a与固定触点134a接触的触点接触状态(s300)。由于在触点分离状态下不产生触点磨损而仅在触点接触状态发生触点磨损，因此在步骤s300中判断是否变更为触点接触状态。
102.如果在步骤s300中判断为是触点接触的状态，则通过从光传感器模块510输出的电压输出值来确定推杆组件200的位置(s400)。即，如前所述，光传感器模块510的电路部516将根据从附着在杆外壳210的识别贴纸700反射的光量而发生变化的电流量转换为电压值，而数据处理装置800对该电压值进行分析并通过位置测定来掌握推杆230的位置(通过掌握推杆组件的杆外壳210位置来掌握推杆的位置)。
103.如果杆外壳210从断开位置移动到最初接触位置，则从发光部512射出的光在识别纸贴反射的位置从识别贴纸700的open位置移动到close位置。由于识别贴纸700为渐变形态，因此open位置和close位置的光量不同，并且根据光电流值的电压值发生变化。从而，可以通过从光传感器模块510输出的输出电压值来了解杆外壳210的位移，并且通过杆外壳210的位移来算出实际对可动触点136a进行驱动的推杆230的位移。
104.如果在步骤s400中确定了推杆230的位置，则数据处理装置800判断在接触时触点状态是否正常、触点磨损量是否为设定值以下(s500)。数据处理装置800判断触点状态、判断触点磨损量是否为设定值以下是根据预先存储的触点磨损量判断基准进行的。触点磨损量判断基准可以以图9的曲线形态或能够导出图9的曲线的数据形态存储于数据处理装置800。
105.之后，存储前述的信号处理结果和计算结果(s600)，之后反复相同的过程。
106.如果在前述的步骤s200中真空断路器a的触点状态未发生变化，则判断是否达到预先设定的周期(s210)。如果达到预先设定的周期，则数据处理装置800判断真空断路器a
是否处于断开状态(s310)。
107.如果在步骤s310中真空断路器a处于断开状态，则通过从光传感器模块510输出的电压输出值来测定推杆230的关断位置(s330)。如果在步骤s310中判断为真空断路器a不是断开状态，则通过从光传感器模块510输出的电压输出值来测定推杆230的接通位置(s350)。
108.当测定关断位置和最初一次接触时的接通位置时，可以导出如图9所示的具有规定倾斜度a的电压输出值曲线。根据杆外壳210的移动距离而发生变化的光传感器模块510的电压输出值呈直线形态的曲线。曲线的x轴是从断开状态向接触状态移动时识别贴纸700的移动距离。y轴是在测定时间点从光传感器模块510输出的电压输出值。
109.根据在步骤s330或步骤s350中测定到的推杆230的关断位置和接通位置，判断是否需要补正基于温度的触点磨损量判断基准，如果发生了温度变化，则补正触点磨损量判断基准(s370)。如果补正了触点磨损量判断基准，则执行步骤s600。
110.可以通过如下的方式判断是否需要补正触点磨损量判断基准。
111.如果制造真空断路器a之后，在测试条件下，在作为最初断开状态的open位置测定光传感器模块510的电压输出值，在作为最初接触状态的close位置测定光传感器模块510的电压输出值，则可以得到在测试温度下的光传感器模块510的电压输出值曲线。例如，如果测试条件为20摄氏度，则由于知道x轴值和y轴值，因此可以通过一次方程式ax b＝y来导出图9的b1曲线。同样地，如果测试条件为15摄氏度则可以导出b2曲线，如果测试条件为30摄氏度则可以导出b3曲线。
112.可以以这种方法在各个温度条件下预先进行测试并按真空断路器a的工作温度将光传感器模块510的电压输出值数据预先存储于数据处理装置800。或者，可以将在一个温度条件下导出的光传感器模块510的电压输出值数据存储于数据处理装置800，之后根据需要由数据处理装置800导出新的曲线，作为触点磨损量判断的基准。
113.更详细地说，由于电压输出值曲线表示触点状态，因此如果触点的状态未发生变化，则电压输出值不会发生变化。因此，可以因温度条件的变化，以如b1或b2具有相同的倾斜度的曲线为基准作为判断光传感器模块510的状态的基准。
114.即，如果尽管触点的状态未发生变化但是从光传感器模块510输出的电压输出值仍然发生了变化，则判断为外部温度发生了变化，从而改变作为基准的电压输出值曲线。
115.将真空断路器a设置于现场之后，在作为断开状态的open位置测定光传感器模块510的电压输出值。由于在断开状态下推杆230不会移动，从而杆外壳210和识别贴纸700也不会移动。之后如果在现场的温度未发生变化的状态下发生了触点接触，则在作为接触状态的close位置测定光传感器模块510的电压输出值。基于这样测定到的感测值，可以导出与现场的温度对应的曲线。
116.例如，可以假设以在现场基于光传感器模块510的电压输出值导出的基准曲线为b1。如果根据前述的s210步骤、s310步骤、s350步骤，真空断路器a的触点未变为close状态而测定光传感器模块510的电压输出值的结果为c1，则与电压输出值c1对应的触点磨损量x1与close位置的触点磨损量相同，因此数据处理装置800可以判断出现场的温度未发生变化。在此情况下，持续将b1曲线作为触点磨损量的判断基准。
117.如果在以预先设定的周期测定光传感器模块510的电压输出值但在触点状态未发
生变化而测定到的电压输出值为c2，则数据处理装置800可以判断出现场的温度上升了。在此情况下，如果温度未发生变化，则c2应该位于与c1相同的位置，从而这是温度上升导致使电压输出值表现为c2。此时，如果将测定为c2的电压输出值以b1曲线为基准来判断触点磨损量，则触点磨损量表现为x2，因此在触点磨损量未超过阈值(max)的情况下也会判断为超过了阈值。从而，数据处理装置800不能将b1曲线作为触点磨损量判断基准，而将曲线重新移动相当于从c1变化到c2的y截距值，并将曲线b3作为触点磨损量的判断基准。
118.相反，如果触点状态未发生变化而测定到光传感器模块510的电压输出值为c3，数据处理装置800可以判断出现场的温度下降了。在此情况下，如果温度未发生变化则c3应该位于与c1相同的位置，从而这是温度下降导致使电压输出值表现为c3。此时，如果将测定为c3的电压输出值以b1曲线为基准来判断触点磨损量，则触点磨损量表现为x3，因此错误判断触点磨损量。从而，数据处理装置800不能够将b1曲线作为触点磨损量判断基准，而是将曲线重新移动相当于从c1变化到c3的y截距值，并将曲线b2作为触点磨损量的判断基准。
119.但是，如果在未发生温度变化的情况下因多次发生触点接触导致触点磨损量增加，则电压输出值会发生变化。在此情况下，由于温度未发生变化，因此不补正触点磨损量判断基准。
120.触点的磨损仅在发生触点接触时产生，在触点接触之前会始终经过触点分离的状态。由于在触点分离状态下推杆230的位置始终相同，因此电压值也不会发生变化而始终保持相同。因此，在触点分离状态下通过测定光传感器组件510的电压值来设定基准曲线，如果发生触点接触产生了触点磨损，则可以直接通过与之前的触点分离状态下的基准曲线进行比较来判断根据电压输出值的触点磨损量。
121.如前所述，如果不补正因温度的触点磨损量判断基准，则即便触点磨损量达到预先设定的最大值以上，也不能准确地对其进行判断。相反，也可能发生在触点磨损量未达到预先设定的最大值的情况下，判断为达到了最大值。
122.因此，为了防止这种问题，可以周期性地确认光传感器模块510的电压输出值，在判断为发生了温度变化的情况下，通过补正基准曲线来确定触点磨损量的判断基准。
123.与接触一次时测定到的光传感器模块510的电压输出值对应的距离值，和与接触二次时测定到的光传感器模块510的电压输出值对应的距离值的差异成为触点磨损量。可以将数据处理装置800设定为如果触点磨损量达到最大值则向用户输出警告消息。或者，也可以将数据处理装置800设定为在触点磨损量达到最大值之前向用户输出警告消息。
124.例如，可以设定为，在将触点磨损量的最大值设定为5mm的情况下，触点磨损量达到5mm时或达到4.8mm时，向用户输出警告消息。
125.图10是示出本发明第二实施例的触点监控装置的设置状态的立体图。图11是示出本发明第二实施例的触点监控装置的光传感器的分解立体图。图12是示出本发明第二实施例的触点监控装置的识别贴纸的示意图。图13是示出本发明第二实施例的触点监控装置的动作状态的立体图。
126.如图10和图11所示，本发明第二实施例的触点监控装置b包括：传感器组件500，设置于主电路部100的下侧；识别贴纸700，附着在杆外壳210的外周面；以及数据处理装置800，用于整体控制和判断。下面，以与本发明第一实施例的触点监控装置的不同点为中心对本发明第二实施例的触点监控装置进行说明。
127.在本发明第二实施例的触点监控装置b中，传感器组件500还包括测定光传感器模块510周边的温度的温度传感器520。
128.温度传感器520与光传感器模块510相邻设置。温度传感器520是为了补正光传感器模块510的因温度的特性而使用的。因此，优选将温度传感器520最大限度地与光传感器模块510相邻设置。温度传感器520可以以安装在用于与后述的传感器托架550结合的额外的保持器(未图示)的状态设置。
129.温度传感器520被传感器托架550支撑。温度传感器520可以结合于传感器托架550的结合有传感器保持器530的板面的背面或传感器托架550的结合于外壳110的面的下侧。温度传感器520可以通过螺栓等紧固构件(未图示)而直接结合在传感器托架550上，也可以与额外的保持器结合并安装在传感器托架550上。
130.如图12所示，在触点分离状态下，识别贴纸700中图10的关断(open)位置被设定为反射从光传感器模块510射出的光的区域(感测位置)。
131.之后，触点在每一次的形成触点接触时产生磨损，而推杆组件200逐渐上升，因此识别贴纸700也逐渐上升。由此，光传感器模块510的感测位置向识别贴纸700的下端侧移动。当根据触点接触次数的增加而产生的推杆组件200的位移在预先设定的触点磨损量以内时，光传感器模块510的感测位置在图13的关断位置和最大接通位置之间(接通位置)。
132.将在推杆组件200上升到预先设定的触点磨损量以上时，与预先设定的触点磨损量的最大值对应的光传感器模块510的感测位置定义为最大接通(maxclose)位置(参照图10和图13)。可以在将触点监控装置设置在现场之前预先确定，使识别贴纸700的哪个部分为光传感器模块510的感测位置和触点磨损量最大的位置。
133.另一方面，根据由光传感器模块510测定到的从识别贴纸700的关断位置到最大接通位置范围内的感测结果的输出信号，和温度传感器520的感测结果被传递到数据处理装置800。如图10和图13所示，数据处理装置800设置于真空断路器a的外部并且与光传感器模块510和温度传感器520进行通信。数据处理装置800通过分析光传感器模块510的输出信号来掌握推杆组件200的位置。另外，数据处理装置800通过推杆组件200的位置来确定触点磨损量，并决定是否警告用户。数据处理装置800设定判断定触点磨损量所需的触点磨损量判断基准并且还发挥因温度对其进行补正的作用。此时，在数据处理装置800中进行的因温度的光传感器模块510的特性值补正是基于温度传感器520的感测值进行的。
134.图14是示出本发明第二实施例的触点监控装置的补正方法的流程图。
135.如图14所示，在光传感器模块510的测定待机状态(s100)下，数据处理装置800判断真空断路器a的触点状态是否发生了变化(s200)。
136.如果在步骤s200中真空断路器a的触点状态发生了变化，则数据处理装置800判断真空断路器a的可动触点136a是否处于与固定触点134a接触的触点接触状态(s300)。
137.如果在步骤s300中成为触点接触的状态，则通过从光传感器模块510输出的电压输出值来确定推杆组件200的位置(s400)。
138.如果在步骤s400中确定出推杆230的位置，则数据处理装置800判断接触时触点状态是否正常，触点磨损量是否在设定值以下(s500)。
139.之后，存储前述的信号处理结果和计算结果(s600)，之后反复相同的过程。
140.在前述的步骤s200中，如果真空断路器a的触点状态未在动作中发生变化，则数据
处理装置800判断是否达到了预先设定的周期(s210)。判断是否达到了预先设定的周期(s210)后，如果达到了预先设定的周期，则数据处理装置800通过确认温度传感器520的输出信号来确认光传感器模块510周边的温度。
141.温度的测定是实时进行的，并且温度传感器520的感测值实时或周期性地被传递到数据处理装置800(s230)。数据处理装置800根据需要实时或周期性地接收温度传感器520的感测值，或者实时或根据所需的周期对实时接收到的感测值进行处理。因此，如果存在温度变化，则数据处理装置800补正触点磨损量判断基准(s250)。如果触点磨损量判断基准得到补正，则执行步骤s600。
142.以图9的b1曲线为基准值，在现场设置真空断路器a，之后在断开状态下测定open位置。由于在断开状态下推杆230不移动，因此杆外壳210和识别贴纸700也不会移动。因此具有与在测试条件下的位置相同的open位置。之后，在作为接触状态的close位置感测光传感器模块510的电压输出值。基于这样感测到的感测值，可以导出与现场的温度对应的曲线。
143.但是，由于光传感器模块510的特性随着温度而发生变化，因此如果现场的温度和测试温度发生变化，则光传感器模块510的电压输出值发生变化。即，实时或周期性地对光传感器模块510周边的温度进行感测，如果发生了变化，则数据处理装置800可以判断出光传感器模块510的温度发生了变化。
144.例如，在将b1曲线设定为触点磨损量判断的基准的状态下，如果温度传感器520的测定结果温度上升到高于现有感测值，则数据处理装置800可以判断出设置有真空断路器a的周边的温度上升到高于测试条件。在此情况下，由于温度上升，因此作为触点磨损量判断的基准的曲线从b1变为b3。
145.或者，温度传感器520的测定结果温度下降到低于现有感测值，则数据处理装置800可以判断出设置有真空断路器a的周边的温度下降到低于测试条件。在此情况下，由于温度下降，作为触点磨损量判断的基准的曲线从b1变为b2。
146.在基准值因温度发生变化而需要从b1变为b2或b3的情况下，如果不改变基准值就判断触点磨损量，则不能准确地判断触点磨损量。在此情况下，即便触点磨损量达到预先设定的最大值以上，也不能将其准确地判断出。
147.例如，可以将以b1曲线为基准时的光传感器模块510的电压输出值为c1，将温度升高时的电压输出值为c2。此时，如果不根据上升的温度将基准改变为曲线b3，则以b1曲线为基准与c2对应的触点磨损量成为x2，从而表现为超过了预先设定的触点磨损量的阈值。因此，尽管触点磨损量未达到阈值，也错误地判断为超过了阈值。
148.另外，如果将温度下降时的电压输出值为c3，则需要根据下降的温度将基准曲线改变为b2。如果未将基准曲线变更为b2，则以b1曲线为基准与c3对应的触点磨损量成为x3，因此错误地判断触点磨损量。
149.因此，为了防止出现这种问题，如果触点的状态未发生变化，则实时或周期性地感测在断开状态或接触状态下的温度，如果温度发生了变化，则与该温度相匹配地改变触点磨损量判断基准。
150.如果触点磨损量判断基准发生变化，则在接触状态下的触点磨损量判断基准也会跟随变更后的基准。
151.本领域普通技术人员在不脱离本发明的技术思想范围内可以进行各种置换、变形以及变更，因此本发明不限于前述的实施例和附图。