CN101368851A - 高压断路器一次触头接触处温度的在线监测装置及其监测方法 - Google Patents

高压断路器一次触头接触处温度的在线监测装置及其监测方法 Download PDF

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本发明公开了高压断路器一次触头接触处温度的在线监测装置及其监测方法，该装置包括断路器触臂，断路器触臂的高电位处安装有感应电源，断路器触臂与感应电源之间设有传感器，感应电源的内部安装有电池，感应电源的另一端与温度变换发射装置的一端连接，温度变换发射装置的另一端设有超声波定向发射器，所述的断路器触臂的低电位处安装有温度接收处理装置，温度接收处理装置与超声波定向发射器的相对侧设有超声波定向接收器。具有上述特殊结构的高压断路器一次触头接触处温度的在线监测装置及其监测方法采用超声波脉冲联系高电位与低电位之间，经济的直接测出动静触头联接处的温度，并送出适合计算机处理的信号，提高了监测温度的准确性。

Description

高压断路器一次触头接触处温度的在线监测装置及其监测方法
技术领域
本发明涉及一种温度监测装置及其监测方法，尤其是涉及一种高压断路器一次触头接触处温度的在线监测装置及其监测方法。
背景技术
随着当今社会对电能的依赖性极高，对供电设备的可靠性也提出了越来越高的要求。作为具有综合技术优势的移开式金属封闭开关设备目前在各用电场合普遍使用，由于高压断路器与开关柜之间采用动静触头连接，当高压断路器与移开式金属封闭开关设备因制造、运输、安装不良以及设备长时间大电流运行等，都将引起触头接触不良或接触面氧化，造成接触电阻增大，使得触头温升过高，引起产品绝缘性能下降，产生高压放电，生成大量的带电离子，造成短路致使设备烧毁，引发停电事故。因此必须对动静触头连接处的温度进行监测。
由于高压开关触头处于高电压(6kV以上)、高温度、强磁场以及极强的电磁干扰环境中，另外，由于考虑到绝缘等问题，动静触头连接处处于空间狭小的不可直视的复杂空间里，如附图1所示，由于高工作电压，由于上述种种弊端使得不可能采用传统的方法直接加装仪器进行测量，也无法用红外线测温仪直接取到动静触头连接处温度。
图1中所示为现有技术中，外引铜排、触头盒、一次静触头固定安装在移开式金属封闭开关设备上，作为固定部件；一次动触头、高压断路器导电触臂和梅花触头、高压绝缘筒安装于高压断路器上，作为移开部件，产品工作时温度环境在动静触头连接最差，需要监测。
现在常用的测试方法是在引出铜排上选取传统间接测温点，测试铜排温度，常见方法有：
1、在间接测温点加贴石蜡或温度感应片，由人工定时巡视，利用热传导的原理，根据石蜡的融化程度或温度的颜色变化来粗略判断温度，间接推断动静触头连接温度，实施人工干预。
2、由人工定时巡视，利用手持式红外线测试仪，通过观察孔测试间接测温点的温度，根据测试度数，利用热传导的原理，间接推断动静触头连接温度，实施人工干预。
3、移开式金属封闭开关设备内加设固定的红外线测试仪，测试间接测温点的温度，利用热传导的原理，间接推断动静触头连接温度，实施人工干预或利用外设装置报警和控制。
这些方法的缺点是，测得的温度都不是动静触头连接处的温度，而是间接推断动静触头连接处的温度，这种测得的温度易受外界条件和环境的干扰，造成误判；另外，即使是采用移开式金属封闭开关设备内加设固定的红外线测试仪，信号转换复杂间接，送到高压真空断路器的保护信号路径较长，需要外设装置，不利于高压真空断路器的智能化实现。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的问题提供高压断路器一次触头接触处温度的在线监测装置及其监测方法，其目的是利用空气绝缘的非直接接触办法，解决在线动态监测高压断路器一次触头接触处异常温升，并送出适合计算机处理的信号，整个监测过程利于智能化高压断路器的温度采集。
本发明的技术方案是提供高压断路器一次触头接触处温度的在线监测装置，该在线监测装置，包括断路器触臂，所述的断路器触臂的高电位处安装有感应电源，断路器触臂与感应电源之间设有传感器，感应电源的内部安装有电池，感应电源的另一端与温度变换发射装置的一端连接，温度变换发射装置的另一端设有超声波定向发射器，所述的断路器触臂的低电位处安装有温度接收处理装置，温度接收处理装置与超声波定向发射器的相对侧设有超声波定向接收器。
本发明的另一技术方案是高压断路器一次触头接触处温度的在线监测方法是采用定向超声波脉冲进行信号传送，利用空气绝缘的非直接接触办法，解决在线动态监测高压断路器一次触头接触处异常温升，利用超声波脉冲联系高电位与低电位，直接测出动静触头连接处的温度后送出适合计算机处理的信号。
具有上述特殊结构的高压断路器一次触头接触处温度的在线监测装置及其监测方法具有以下优点：
1、该监测装置采用定向超声波脉冲进行信号传送，利用空气绝缘的非直接接触办法，可方便的在线动态监测高压断路器一次触头接触处异常温升，母线联接处温升在线检测装置。
2、该监测装置与其他温度采集方法的最大不同在于采用超声波脉冲联系高电位与低电位之间，经济的直接测出动静触头联接处的温度，并送出适合计算机处理的信号，提高了监测温度的准确性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明现有监测装置的结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为本发明在线监测方案的原理流程图。
在图1～3中，1：断路器触臂；2：感应电源；3.温度传感器；4：锂电池；5：温度变换发射装置；6：超声波定向发射器；7：温度接收处理装置8：超声波定向接收器；9：定向超声波脉冲束；10：外引铜排；11：一次静触头12：一次动触头；13：高压断路器；14：高压断路器导电触臂和梅花触头；15：高压绝缘筒；16：触头盒。
具体实施方式
图1为现有监测装置的结构示意图，外引铜排10、触头盒16以及一次静触头11固定安装在移开式金属封闭开关设备上，作为固定部件；一次动触头12、高压断路器导电触臂和梅花触头14以及高压绝缘筒15安装于高压断路器13上，作为移开部件；产品工作时，温度环境在动静触头连接最差，需要监测。
现有的测量方法主要为测量间接测温点，依此来推断动静触头连接处的温度。
图2所示为高压断路器一次触头接触处温度的在线监测装置及其监测方法的结构示意图，该在线监测装置包括断路器触臂1，所述的断路器触臂1的高电位处安装有感应电源2，断路器触臂1与感应电源2之间设有温度传感器3，感应电源2的内部安装有高效能的锂电池4，感应电源2的另一端与温度变换发射装置5的一端连接，温度变换发射装置5的另一端设有超声波定向发射器6，所述的断路器触臂1的低电位处安装有温度接收处理装置7，温度接收处理装置7与超声波定向发射器6的相对侧设有超声波定向接收器8。
图3为本发明在线监测方案的原理流程图，该监测方法是采用定向超声波脉冲进行信号传送，利用空气绝缘的非直接接触办法，解决在线动态监测高压断路器一次触头接触处异常温升，利用超声波脉冲联系高电位与低电位，直接测出动静触头连接处的温度后送出适合计算机处理的信号。
其在具体的高压断路器一次触头接触处温度的在线监测方法是：温度变换发射装置5处设有高效能的锂电池4，通过感应电源2感应一次触臂的电流对高效能的锂电池4充电，解决高电位处温度感应发射装置的自供电。温度传感器3把信号送到超声波定向发射器6进行处理，温度变换发射装置5根据设定周期应答和发射定向超声波脉冲束9，超声波定向接收器8和温度接收处理装置7位于断路器触臂1低电位处，接收处理脉冲信号，送到智能化高压真空断路器的核心控制器进行控制。实现母线联接处异常温升的在线监测，同时也解决了绝缘问题。
该监测装置采用定向超声波脉冲进行信号传送，利用空气绝缘的非直接接触办法，可方便的在线动态监测高压断路器一次触头接触处异常温升，母线联接处温升在线检测装置，该监测装置与其他温度采集方法的最大不同在于采用超声波脉冲联系高电位与低电位之间，经济的直接测出动静触头联接处的温度，并送出适合计算机处理的信号，提高了监测温度的准确性。

Claims (4)

1.高压断路器一次触头接触处温度的在线监测装置，包括断路器触臂(1)，其特征在于：在所述的断路器触臂(1)的高电位处安装有感应电源(2)，断路器触臂(1)与感应电源(2)之间设有传感器，感应电源(2)的内部安装有电池，感应电源(2)的另一端与温度变换发射装置(5)的一端连接，温度变换发射装置(5)的另一端设有超声波定向发射器(6)，所述的断路器触臂(1)的低电位处安装有温度接收处理装置(7)，温度接收处理装置(7)与超声波定向发射器(6)的相对侧设有超声波定向接收器(8)。
2.根据权利要求1所述的高压断路器一次触头接触处温度的在线监测装置，其特征在于：所述的传感器为温度传感器(3)。
3.根据权利要求1所述的高压断路器一次触头接触处温度的在线监测装置，其特征在于：所述的电池为高效能的锂电池(4)。
4.高压断路器一次触头接触处温度的在线监测方法，其特征在于：所述的该监测方法是采用定向超声波脉冲进行信号传送，利用空气绝缘的非直接接触办法，解决在线动态监测高压断路器一次触头接触处异常温升，利用超声波脉冲联系高电位与低电位，直接测出动静触头连接处的温度后送出适合计算机处理的信号。
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