CN104237647A - 一种真空断路器屏蔽罩电容值检测的方法与装置 - Google Patents

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Abstract

一种真空断路器屏蔽罩电容值检测的方法与装置，该方法是将铜箔贴附于真空断路器表面，利用电场传感器检测铜箔上感应电场的变化，通过单片机计算出屏蔽罩的电容值；该装置由铜箔、电场传感器及配套电路、单片机组成，屏蔽罩电容值的检测由铜箔和电场传感器完成，电场传感器将测量数据传递给单片机，后者通过收到的测量数据计算出屏蔽罩电容值。本发明给出的检测方法通过检测真空断路器表面屏蔽罩位置的电场数值间接获取真空断路器的屏蔽罩电容值，给出的检测装置结构简单、使用方便、成本低且测量灵敏度高。

Description

一种真空断路器屏蔽罩电容值检测的方法与装置
技术领域
本发明涉及一种电容值检测的方法与装置,特别涉及一种真空断路器屏蔽罩电容值检测的方法与装置，属于检测领域。 
背景技术
电力工业的发展使得真空断路器得到了极为广泛的应用,其性能的好坏将直接关系到配电系统的稳定性。作为一种电网中重要的开关设备，真空断路器在电网中的作用是：关合电力线路，以输送及倒换电力负荷；从系统中退出故障设备及故障线路，保证电力系统安全，正常运行。随着对真空断路器研究的深入，研究人员发现屏蔽罩上电容值的大小可被用来了解真空灭弧室内部的动态变化，评估真空断路器的运行状况，对保证电网运行稳定有重要意义。因此对真空断路器屏蔽罩电容值的检测越来越得到人们的重视。 
发明内容
为了克服现有技术对屏蔽罩检测的不足，本发明提供一种真空断路器屏蔽罩电容值检测的方法与装置，使其在不改变真空灭弧室结构的同时，检测出屏蔽罩的电容值大小。本发明装置结构简单，实用安全方便，成本低，测量精度高，对灭弧室及断路器的绝缘性能无影响。 
为实现以上目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是。 
一种真空断路器屏蔽罩电容值检测的方法，其特征在于：当真空断路器工作时，真空断路器内灭弧室屏蔽罩上的静电荷会使周围金属表面出现感应电荷，将铜箔贴附于真空断路器外表面的屏蔽罩位置，使其与灭弧室屏蔽罩的位置相对应，使用导线连接检测处理单元与铜箔，再检测铜箔上感应电场大小，计算出屏蔽罩的电容数值，计算过程如下。 
设触头在合闸位置时屏蔽罩上的电容值C1，触头在分闸位置时屏蔽罩上的电容值为C2，C1与C2在铜箔上的感应电场值为U1与U2，检测到铜箔上的电场值为U，由于电容与电场存在线性关系，则此时铜箔上对应的电容值C为。 
  。 
一种真空断路器屏蔽罩电容值检测的装置，包括：铜箔、真空断路器、检测处理单元，其特征是。 
所述铜箔贴附于真空断路器表面屏蔽罩等高处，检测处理单元通过导线与铜箔连接，采集铜箔表面电场值。 
所述检测处理单元由电场传感器及配套电路、单片机组成，其中,电场传感器用于检测铜箔上的电场数值并将测量数据传递给单片机，由单片机对测量数据进行处理，计算出屏蔽罩的电容值。 
所述装置的检测处理单元能够进行远程数据收发。 
所述装置中，检测处理单元的电场传感器集成了可以产生一个低频正弦波的信号发生电路，其频率可通过连接在外部引脚上的电阻进行调节，频率通常在120-130KHz的ISM波段范围之内。正弦波的谐波含量非常低，可以避免产生谐波干扰。同时，传感器内部产生一个5V的峰-峰输出电压，并通过内部电阻即模拟开关反馈到电极引脚上。由于内部电阻上电压的回落，引脚上信号的幅度就会随输出电流而降低，传感器内部的探测器会将采集到的交流电压转换成直流电平并输出。 
与现有技术相比，本发明技术的有益效果在于。 
对真空断路器灭弧室内结构设计无影响，检测铜箔贴附与断路器的外表面，整个检测过程不会影响断路器整体的绝缘性能。利用检测处理单元中的电场传感器检测出铜箔上的感应电场值，从而确定灭弧室内屏蔽罩的电容值大小。 
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 
图1为本发明装置的结构示意图。 
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明的实施方式做进一步地详细解释。 
如图1所示，这种真空断路器屏蔽罩电容值检测的装置，包括铜箔3、真空断路器、检测处理单元4，铜箔3贴附于真空断路器表面屏蔽罩2等高处，检测处理单元4通过导线与铜箔3连接，采集铜箔3表面电场值。 
本发明将铜箔3与真空断路器外表面贴合，并调节其位置与灭弧室1内屏蔽罩2等高。检测处理单元4检测铜箔上的电场值。 
当真空断路器处于工作状态时，灭弧室1屏蔽罩2上的静电荷会使铜箔3出现感应电荷，检测处理单元4通过测量铜箔3的电场值即可计算出屏蔽罩电容值的大小。 
算例。 
设触头在合闸位置时屏蔽罩上的电容值C1，触头在分闸位置时屏蔽罩上的电容值为C2，C1与C2在铜箔上的感应电场值为U1与U2，检测到铜箔上的电场值为U，由于电容与电场存在线性关系，则此时铜箔上对应的电容值C为。 
。 
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上或支路数量上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。 

Claims (3)

1.一种真空断路器屏蔽罩电容值检测的方法，其特征在于：当真空断路器工作时，真空断路器内灭弧室屏蔽罩上的静电荷会使周围金属表面出现感应电荷，将铜箔贴附于真空断路器外表面的屏蔽罩位置，使其与灭弧室屏蔽罩的位置相对应，使用导线连接检测处理单元与铜箔，再检测铜箔上感应电场大小，计算出屏蔽罩的电容数值，计算过程如下：
设触头在合闸位置时屏蔽罩上的电容值C1，触头在分闸位置时屏蔽罩上的电容值为C2，C1与C2在铜箔上的感应电场值为U1与U2，检测到铜箔上的电场值为U，由于电容与电场存在线性关系，则此时铜箔上对应的电容值C为：
                                                    。
2.一种真空断路器屏蔽罩电容值检测的装置，包括：铜箔、真空断路器、检测处理单元，其特征在于：所述铜箔贴附于真空断路器表面屏蔽罩等高处，所述检测处理单元通过导线与铜箔连接，采集铜箔表面电场值。
3.根据权利要求2所述的真空断路器屏蔽罩电容值的检测装置，其特征在于：检测处理单元由电场传感器及配套电路、单片机组成，其中,电场传感器用于检测铜箔上的电场数值并将测量数据传递给单片机，由单片机对测量数据进行处理，计算出屏蔽罩的电容值。
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石岩 等: "真空断路器灭弧室真空度在线监测装置", 《电力自动化设备》 *

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