CN102646545A - 一种在线监测机械特性的中压断路器 - Google Patents

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陈泰
李水清
田晓霄
方临川
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本发明提供了一种在线监测机械特性的中压断路器，包括上端三相触头和下端三相触头，上端二相触头和下端三相触头分别连接在真空泡上，真空泡由操动机构完成回路的通断工作，其特征在于：由电流传感器分别通过操动机构的合闸线圈、分闸线圈和储能电机获取合闸电流、分闸电流及储能电流，由电压传感器分别通过操动机构的控制回路及储能回路获取控制回路电压及储能回路电压，操动机构的机构轴与位移传感器相连，电流传感器、电压传感器及位移传感器连接数据采集及转换装置，数据采集及转换装置连接用于人机交互的触摸屏。本发明提供了一种智能型的中压断路器，通过该断路器能够实现操作机构二次参数在线测量、机械特性测量及断路器状态评估。

Description

一种在线监测机械特性的中压断路器
技术领域
本发明涉及一种中压断路器。
背景技术
中压真空断路器主要使用于三相交流50Hz，6-35kV电力系统中，起到分断电路的作用，可以供发电厂、变电站、工矿、企业及其他电气设备保护和控制使用。断路器是一种能够关合、承载、开断正常工作电流和故障工作电流的开关装置。断路器在电力系统中肩负着控制和保扩的双重任务，既能根据电网的需要投切电力设备和线路，并且能在电力设备或者线路发生故障时迅速切除故障部分，以保证电网正常可靠运行，一旦它发生故障，其造成的经济损失远远超过其本身的价值。
现有的真空断路器由真空泡、操作机构、触头及触臂组成。其基本原理是：通过操作机构拉动真空泡中的触头，达到分断和灭弧的目的。动触头和静触头的距离关系到断路器的分断效果，断路器触头运动速度，以及操作机构合分闸线圈等等均会影响到断路器的性能。传统的断路器无法检测这些数据，无法预防警示断路器机械特性恶化的风险。
现有真空断路器存在的缺陷如下：1、无法在线监测合闸电流；2、无法在线监测分闸电流；3、无法在线检测储能电流；4、无法检测断路器分、合闸时间；5、无法在线检测断路器的机械状态，例如断路器触头距离、超程等；6、无法对断路器的状态做综合评估。
综上所述，传统的断路器除完成分断电路功能外，无法满足断路器在线检测机械特性、操作机构二次参数检测和状态评估的功能。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以在线检测断路器机械特性、二次参数在线测量和对断路器机械状态评估的智能型断路器。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种在线监测机械特性的中压断路器，包括上端三相触头和下端三相触头，上端三相触头和下端三相触头分别连接在真空泡上，真空泡由操动机构完成回路的通断工作，其特征在于：由电流传感器分别通过操动机构的合闸线圈、分闸线圈和储能电机获取合闸电流、分闸电流及储能电流，由电压传感器分别通过操动机构的控制回路及储能回路获取控制回路电压及储能回路电压，操动机构的机构轴与位移传感器相连，电流传感器、电压传感器及位移传感器连接数据采集及转换装置，数据采集及转换装置连接用于人机交互的触摸屏。
优选地，所述数据采集及转换装置包括机构电参数分析模块及机械特性分析模块，机构电参数分析模块对经过二次回路数据处理的所述合闸电流、分闸电流、储能电流、控制回路电压及储能回路电压进行分析，由所述位移传感器获得触头开距、合/分闸时间、合/分闸速度及超程，由机械特性分析模块对经过机械特性数据处理的上述数据进行分析，最后由专家系统综合分析诊断模块对机构电参数分析模块及机械特性分析模块的分析结果进行综合判断，在中压断路器存在故障的情况下，给出故障诊断。
本发明提供了一种智能型的中压断路器，通过该断路器能够实现操作机构二次参数在线测量、机械特性测量及断路器状态评估。
附图说明
图1为本发明提供的一种在线监测机械特性的中压断路器的结构框图；
图2为本发明提供的一种在线监测机械特性的中压断路器的功能框图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
如图1所示，本发明提供了一种在线监测机械特性的中压断路器，包括上端三相触头和下端三相触头，上端三相触头和下端三相触头分别连接在真空泡上。真空泡由操动机构完成回路的通断工作，满足中压断路器的功能要求。
操动机构的驱动部分一般由合闸线圈、分闸线圈和储能电机等组成，其执行部分一般由机构轴等组成。合闸时，由合闸线圈驱动储能弹簧释放能量带动机构轴，机构轴带动绝缘拉杆从而带动真空泡内的动触头，达到接通电路的目的。分断电路则反之。
由电流传感器分别通过操动机构的合闸线圈、分闸线圈和储能电机获取合闸电流、分闸电流及储能电流，由电压传感器分别通过操动机构的控制回路及储能回路获取控制回路电压及储能回路电压，操动机构的机构轴与位移传感器相连，电流传感器、电压传感器及位移传感器连接数据采集及转换装置，数据采集及转换装置连接用于人机交互的触摸屏。
结合图2，数据采集及转换装置包括机构电参数分析模块及机械特性分析模块，机构电参数分析模块对经过二次回路数据处理的合闸电流、分闸电流、储能电流、控制回路电压及储能回路电压进行分析。由位移传感器获得触头开距、合/分闸时间、合/分闸速度及超程，由机械特性分析模块对经过机械特性数据处理的上述数据进行分析。最后由专家系统综合分析诊断模块对机构电参数分析模块及机械特性分析模块的分析结果进行综合判断，在中压断路器存在故障的情况下，给出故障诊断。

Claims (2)

1.一种在线监测机械特性的中压断路器，包括上端三相触头和下端三相触头，上端三相触头和下端三相触头分别连接在真空泡上，真空泡由操动机构完成回路的通断工作，其特征在于：由电流传感器分别通过操动机构的合闸线圈、分闸线圈和储能电机获取合闸电流、分闸电流及储能电流，由电压传感器分别通过操动机构的控制回路及储能回路获取控制回路电压及储能回路电压，操动机构的机构轴与位移传感器相连，电流传感器、电压传感器及位移传感器连接数据采集及转换装置，数据采集及转换装置连接用于人机交互的触摸屏。
2.如权利要求1所述的一种在线监测机械特性的中压断路器，其特征在于：所述数据采集及转换装置包括机构电参数分析模块及机械特性分析模块，机构电参数分析模块对经过二次回路数据处理的所述合闸电流、分闸电流、储能电流、控制回路电压及储能回路电压进行分析，由所述位移传感器获得触头开距、合/分闸时间、合/分闸速度及超程，由机械特性分析模块对经过机械特性数据处理的上述数据进行分析，最后由专家系统综合分析诊断模块对机构电参数分析模块及机械特性分析模块的分析结果进行综合判断，在中压断路器存在故障的情况下，给出故障诊断。
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