CN104241008B - 一种真空断路器触头分合闸位置检测的方法与装置 - Google Patents

Abstract

一种真空断路器触头分合闸位置检测的方法与装置，该方法是由于真空断路器触头分合时，屏蔽罩上的电容会发生改变，通过检测真空断路器表面屏蔽罩位置的铜箔感应电场大小，来计算屏蔽罩电容值的大小，从而确定触头的分合闸位置；该装置由铜箔、电场传感器、检测处理单元组成，所述铜箔贴附于真空断路器表面，且与屏蔽罩等高，铜箔经导线接在检测处理单元的输入端。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感应电场数值来间接获取真空断路器灭弧室内的触头的分合闸位置，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

一种真空断路器触头分合闸位置检测的方法与装置

技术领域

本发明涉及一种触头分合闸位置检测的方法与装置,特别涉及一种真空断路器触头分合闸位置检测的方法与装置，属于检测领域。

背景技术

随着经济的发展，科技和信息化水平的提高及全球资源与环境问题的日益突出，电网的可靠供电已对用户变得极端重要。大力推进电网智能化成为目前我国电网建设形势下的新挑战。坚强智能电网是由各种电力设备智能化后组成的整体，所谓电力设备的智能化并不代表该设备基本原理的改变，而是指设备及其附属部件的状态可视化和测控数字化。传感器、控制器及其接口已成为智能设备不可或缺的一部分。目前大力推广的基于可靠性的检修是根据设备状态和可靠性提出的一种新的评估标准，是对状态检修的改进。要求新型监测装置能够持续不断地将高压电器的工作状态反馈给工作人员。真空断路器是一种电网中重要的开关设备，它在电网中的作用是：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，研究人员发现灭弧室内的触头分合闸位置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。现有技术一般采用检测辅助触头的方法，然而此方法对辅助触头的机械可靠性要求较高，一旦出现机械故障，则无法实现触头分合闸位置的检测。因此对真空断路器触头位置分合闸位置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触头分合闸位置检测的不足，本发明提供一种真空断路器触头分合闸位置检测的方法与装置，使其在不改变真空灭弧室结构的同时检测出触头位置。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。

一种真空断路器触头分合闸位置检测的方法，其特点是：利用真空断路器触头分合时，屏蔽罩上的电容会发生改变，将铜箔贴附于真空断路器外表面的屏蔽罩位置，当真空断路器灭弧室内触头运动时，会使灭弧室屏蔽罩上的电容值发生变化，则铜箔上的感应电场也会相应变化，通过测量铜箔的电场值即可确定真空断路器触头的分合闸位置，具体的测量步骤为。

第一步，将铜箔贴附与真空断路器表面。

第二步，使用导线连接检测处理单元与铜箔。

第三步，调整铜箔位置，使其与灭弧室屏蔽罩的位置相对应。

第四步，检测铜箔上感应电场大小，计算屏蔽罩的电容数值确定触头位置。

一种真空断路器触头分合闸位置检测的装置，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，且与屏蔽罩等高，铜箔经导线接在检测处理单元的输入端。

所述检测处理单元由电场传感器、单片机及配套电路组成，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，单片机对测量数据进行处理并确定触头分合闸位置。

所述检测处理单元能够进行远程数据收发。

所述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铜箔上的感应电场值并计算出此时屏蔽罩的电容值，从而确定灭弧室内触头的分合闸位置。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

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，这种真空断路器触头分合闸位置检测的装置，包括有铜箔3、真空断路器、检测处理单元4，其中铜箔3贴附于真空断路器表面，且与屏蔽罩2等高，铜箔3经导线接在检测处理单元4的输入端。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内的屏蔽罩2等高，检测处理单元4检测铜箔上的感应电场值，当真空断路器灭弧室1内触头运动时，会使灭弧室1内的屏蔽罩2上的电容值发生变化，则铜箔3上的感应电场也会相应变化，因此本发明通过测量真空断路器外表面屏蔽罩位置的铜箔3的电场值变化，即可确定真空断路器触头的分合闸位置。

算例。

设触头合闸时，铜箔上的感应电场值为U 1，触头分闸时，铜箔上的感应电场值为U2，判断分合闸裕度为k %，触头动作时，检测到的铜箔上的电场值为U ，则。

（1）当时，认为触头成功合闸。

（2）当时，认为触头成功分闸。

（3）当时，认为出现机械故障等原因导致触头分闸失败。

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 (1)

1.一种真空断路器触头分合闸位置检测的方法，其特征在于：利用真空断路器触头分合时屏蔽罩上的电容会发生改变，将铜箔贴附于真空断路器外表面的屏蔽罩位置，当真空断路器灭弧室内触头运动时会使灭弧室屏蔽罩上的电容值发生变化，则铜箔上的感应电场也会相应变化，通过测量铜箔的电场值即可确定真空断路器触头的分合闸位置，具体的测量步骤为：

将铜箔与真空断路器外表面贴合，并调节其位置与灭弧室内的屏蔽罩等高，检测处理单元检测铜箔上的感应电场值，当真空断路器灭弧室内触头运动时，会使灭弧室内的屏蔽罩上的电容值发生变化，则铜箔上的感应电场也会相应变化，通过测量真空断路器外表面屏蔽罩位置的铜箔的电场值变化，确定真空断路器触头的分合闸位置，即设触头合闸时，铜箔上的感应电场值为U 1，触头分闸时，铜箔上的感应电场值为U 2，判断分合闸裕度为k %，触头动作时，检测到的铜箔上的电场值为U ，则:

（1）当时，认为触头成功合闸；

（2）当时，认为触头成功分闸；

（3）当时，认为出现机械故障原因导致触头分闸失败。