CN105510822A - 高压断路器操动机构检测用的光纤通道传输复合传感装置 - Google Patents

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CN201610012649.4A
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谭金
刘石
高庆水
蔡笋
张楚
杨毅
徐广文
邓少翔
金格
姚泽
杜胜磊
李力
朱誉
陈哲
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Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G01R31/3271—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of high voltage or medium voltage devices
    • G01R31/3275—Fault detection or status indication

Abstract

一种高压断路器操动机构检测用的光纤通道传输复合传感装置，包括电流传感器、声音传感器阵列、振动传感器阵列、触发模块和光电转换发送模块，声音传感器阵列、振动传感器阵列和电流传感器的一端并联连接在触发模块的输出端上，声音传感器阵列、振动传感器阵列和电流传感器的另一端分别接入光电转换发送模块的输入端，光电转换发送模块的输出端经光电转换接收模块后与上位机连接，触发模块和光电转换发送模块的控制输入端分别与一控制模块的输出端相连接。本发明可以同时采集高压断路器操动机构操作过程的电流、声音和振动信号，也可以通过人机交互操作对每个传感器是否工作进行选择；本发明传输距离长，损耗小，有效提升了测量的准确度。

Description

高压断路器操动机构检测用的光纤通道传输复合传感装置
技术领域
本发明涉及一种高压断路器操动机构检测用的光纤通道传输复合传感装置。
背景技术
高压断路器是电力系统中至关重要的设备，其操动机构故障将对整个系统安全产生极大威胁。为了确保高压断路器正常运行，提高系统运行可靠性，对断路器进行检测、状态分析和故障诊断十分必要。随着计算机技术不断进步，其分析处理复杂信号的能力不断提高，使得采集高压断路器操动过程中的信号进行分析从而判断其运行状态或者进行故障诊断成为可能。
目前厂家用开关特性测试仪分析断路器的线圈电流和断口信号，从而获得断路器的分合闸时间、速度、行程和超程特性等机械特征参数。由于断路器操动结构复杂，上述方法并不能检测出断路器所有故障缺陷。若要准确判断高压断路器是否有故障，及后续的对故障进行识别分类，必须采集其操动过程中所产生的其他信号，信号种类越多，则包含的可用信息越多，判断也更加准确。目前市场上有多种传感器用于现场数据的采集，使用时每个传感器都需要一条信号电缆到各自对应的采集控制装置，不仅安装接线复杂，而且需要大量的通信电缆。另外，断路器处于高电压、大电流的复杂电磁工作环境，现有传感器抗干扰性上采取的防护尚不到位，不能完全满足高压断路器操动机构检测现场信号传输对抗干扰性能的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是提供一种高压断路器操动机构检测用的光纤通道传输复合传感装置，其抗干扰能力强、响应速度快，能快速组成测试系统，可检测操动机构操作过程中的电、声和振动信号。
解决上述技术问题，本发明采用以下的技术方案：
一种高压断路器操动机构检测用的光纤通道传输复合传感装置，其特征是：包括电流传感器、声音传感器阵列、振动传感器阵列、触发模块和光电转换发送模块，所述的声音传感器阵列、振动传感器阵列和电流传感器的一端并联连接在触发模块的输出端上，声音传感器阵列、振动传感器阵列和电流传感器的另一端分别接入光电转换发送模块的输入端，光电转换发送模块的输出端经光电转换接收模块后与上位机连接，所述触发模块和光电转换发送模块的控制输入端分别与一控制模块的输出端相连接，所述的控制模块通过控制触发模块选择触发信号的类型、以及通过控制光电转换发送模块选择转换信号的类型。
作为本发明的一种改进，所述的声音传感器阵列由若干个降噪微音监听器按直线排列而成，降噪微音监听器的一端并联连接在触发模块的输出端上、另一端分别接入光电转换发送模块的输入端。
作为本发明的另一改进，所述的振动传感器阵列由若干个磁阻式振动传感器按等边三角形排列而成，且磁阻式振动传感器内部设置有AGC自动增益控制电路，磁阻式振动传感器的一端并联连接在触发模块的输出端上、另一端分别接入光电转换发送模块的输入端。
进一步地，所述的光电转换发送模块通过光纤通道与光电转换接收模块连接。
所述的控制模块外接有键盘及显示器以便进行人机交互操作。
所述的控制模块设有USB接口以便连接存储设备保存原始信号数据。
再进一步地，所述的触发模块设有外部触发信号接口。
优先地，所述电流传感器为霍尔电流传感器。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：
1、本发明可以同时采集高压断路器操动机构操作过程的电流、声音和振动信号，也可以通过人机交互操作对每个传感器是否工作进行选择，即可以选择所测信号的种类，同时具有外接USB存储设备存储原始数据的功能。
2、本发明将采集到的信号通过光纤通道进行传输，传输距离长，损耗小，有效地解决工作现场复杂电磁环境下的电磁干扰、地环干扰和雷电破坏等导致的信号传输问题，有效提升了测量的准确度、可靠性以及设备运行的安全性。
3、本发明采用模块的设计方案，在某一模块发生故障时，可以对某个模块单独进行检查或拆卸维修，从而加快维修和安装速度。
4、本发明所测得的信号可供高压断路器的状态分析、寿命预测和故障诊断使用。
附图说明
图1是本发明的组成结构示意图；
图2是本发明安装使用的示意图。
图中：1-触发模块，2-电流传感器，3-声音传感器阵列，4-振动传感器阵列，5-光电转换发送模块，6-控制模块，7-光纤通道，8-光电转换接收模块，9-上位机，10-键盘及显示器，11-SB接口，12-外部触发信号接口，13-电源模块，14-底座。
具体实施方式
下面结合附图用实施例对本发明作进一步说明。
如图1至图2所示，本发明的高压断路器操动机构检测用的光纤通道传输复合传感装置实施例，包括电流传感器2、声音传感器阵列3、振动传感器阵列4、触发模块1和光电转换发送模块5，电流传感器2为霍尔电流传感器，声音传感器阵列3由若干个降噪微音监听器按直线排列而成，降噪微音监听器的一端并联连接在触发模块的输出端上、另一端分别接入光电转换发送模块的输入端，声音传感器阵列采用多个降噪微音监听器排列的方式可以同时测量到操动机构不同位置的信号，从而得到在同一信号源情况下的多组测量数据，为后续分析提供数据基础；振动传感器阵列4由若干个磁阻式振动传感器按等边三角形排列而成，且磁阻式振动传感器内部设置有AGC自动增益控制电路以增强远距离声波，磁阻式振动传感器的一端并联连接在触发模块的输出端上、另一端分别接入光电转换发送模块的输入端，振动传感器阵列采用多个磁阻式振动传感器排列的方式可以同时测量到操动机构不同位置的信号，从而得到在同一信号源情况下的多组测量数据，为后续分析提供数据基础；声音传感器阵列3、振动传感器阵列4和电流传感器2的一端并联连接在触发模块1的输出端上，声音传感器阵列3、振动传感器阵列4和电流传感器2的另一端分别接入光电转换发送模块5的输入端，触发模块1设有外部触发信号接口12可使触发模块接收来自外部的触发信号；光电转换发送模块5的输出端经光电转换接收模块8后与上位机9连接，其中光电转换发送模块5通过光纤通道7与光电转换接收模块8连接；触发模块1和光电转换发送模块5的控制输入端分别与一控制模块6的输出端相连接，控制模块6外接有键盘及显示器10以便进行人机交互操作，控制模块6设有USB接口11以便连接存储设备保存原始信号数据，控制模块6可通过控制触发模块1择触发信号的类型以及通过控制光电转换发送模块5选择转换信号的类型，控制模块6对信号触发、转换、传输等过程进行控制，同时通过USB接口11外接存储设备，存储各个传感器测得的原始信号。
在实际使用时，具体步骤如下：步骤1：将本发明的触发模块1、控制模块6和光电转换发送模块5以及为触发模块、控制模块和光电转换发送模块提供电源支持的电源模块13装设在同一底座14上，将底座14放置于高压断路器旁侧，然后由光电转换发送模块5引出光纤通道7与光电转换接收模块8连接，并通电测试联机是否正常；步骤2：确定所需测量的信号种类，然后通过控制模块手动选定与所需测量信号对应的传感器为工作状态；步骤3：通过上位机对所收集到的数据进行分析处理；步骤4：从控制模块中存储各个传感器测得的原始信号数据。

Claims (8)

1.一种高压断路器操动机构检测用的光纤通道传输复合传感装置，其特征是：包括电流传感器、声音传感器阵列、振动传感器阵列、触发模块和光电转换发送模块，所述的声音传感器阵列、振动传感器阵列和电流传感器的一端并联连接在触发模块的输出端上，声音传感器阵列、振动传感器阵列和电流传感器的另一端分别接入光电转换发送模块的输入端，光电转换发送模块的输出端经光电转换接收模块后与上位机连接，所述触发模块和光电转换发送模块的控制输入端分别与一控制模块的输出端相连接，所述的控制模块通过控制触发模块选择触发信号的类型、以及通过控制光电转换发送模块选择转换信号的类型。
2.根据权利要求1所述的高压断路器操动机构检测用的光纤通道传输复合传感装置，其特征是：所述的声音传感器阵列由若干个降噪微音监听器按直线排列而成，降噪微音监听器的一端并联连接在触发模块的输出端上、另一端分别接入光电转换发送模块的输入端。
3.根据权利要求2所述的高压断路器操动机构检测用的光纤通道传输复合传感装置，其特征是：所述的振动传感器阵列由若干个磁阻式振动传感器按等边三角形排列而成，且磁阻式振动传感器内部设置有AGC自动增益控制电路，磁阻式振动传感器的一端并联连接在触发模块的输出端上、另一端分别接入光电转换发送模块的输入端。
4.根据权利要求3所述的高压断路器操动机构检测用的光纤通道传输复合传感装置，其特征是：所述的光电转换发送模块通过光纤通道与光电转换接收模块连接。
5.根据权利要求4所述的高压断路器操动机构检测用的光纤通道传输复合传感装置，其特征是：所述的控制模块外接有键盘及显示器以便进行人机交互操作。
6.根据权利要求5所述的高压断路器操动机构检测用的光纤通道传输复合传感装置，其特征是：所述的控制模块设有USB接口以便连接存储设备保存原始信号数据。
7.根据权利要求6所述的高压断路器操动机构检测用的光纤通道传输复合传感装置，其特征是：所述的触发模块设有外部触发信号接口。
8.根据权利要求1至7任一所述的高压断路器操动机构检测用的光纤通道传输复合传感装置，其特征是：所述电流传感器为霍尔电流传感器。
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