CN112540293A - 一种开关设备机械特性采集器 - Google Patents

一种开关设备机械特性采集器 Download PDF

Info

Publication number
CN112540293A
CN112540293A CN202011430935.5A CN202011430935A CN112540293A CN 112540293 A CN112540293 A CN 112540293A CN 202011430935 A CN202011430935 A CN 202011430935A CN 112540293 A CN112540293 A CN 112540293A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal conditioning
conditioning module
collector
mechanical characteristic
angle sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011430935.5A
Other languages
English (en)
Inventor
何瑞鑫
杨国清
邓蓉
何剑雄
叶浩东
冯志杰
徐洲
张鹏万
郭镜辉
邓水明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Shunde Switch Factory Co ltd
Original Assignee
Guangdong Shunde Switch Factory Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Shunde Switch Factory Co ltd filed Critical Guangdong Shunde Switch Factory Co ltd
Priority to CN202011430935.5A priority Critical patent/CN112540293A/zh
Publication of CN112540293A publication Critical patent/CN112540293A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts

Abstract

本发明具体涉及一种开关设备机械特性采集器,包括机壳，其中：机壳内设有采集板，采集板包括采集器、角度传感器和第一信号调理模块和通信模块，角度传感器和第一信号调理模块相连接，第一信号调理模块与采集器相连接。本发明的有益效果是：本结构通过角度传感器实施高磁阻磁场感应，将采集到旋转角度数据动态拟合处理得到机械特性数据，采样频率不小于5kHz，数据本地拟合算法，动态匹配各种断路器特性。

Description

一种开关设备机械特性采集器
技术领域
本发明涉及配电设备技术领域，具体是一种开关设备机械特性采集器。
背景技术
电力系统的飞速发展,尤其是智能变电站的大力建设,对中高压电器设备的可靠性提出了更严格的要求。断路器是电力系统中最主要的高压电器设备,肩负着控制和保护的双重任务，其重要性不言而喻。及时了解断路器工作状态，对提高供电的可靠性有着重要的现实意义。而大部分断路器故障由于机械特性不良造成的，而且大多数故障是操动机构的问题，如拒分、拒合或不能开断。因此断路器监测技术在其中起到关键作用,一种开关设备机械特性采集器就应运而生。
市场上国内外开关设备机械特性采集器存在一下缺点。
（1）传感器采用机械滑动或滚动，易磨损和寿命短。
（2）选择合适传感器以及对不同断路器机构安装适应性差问题，即不同操动机构的断路器选择的传感器也不一样，而且出现部分型号断路器无法安装的情况。
（3）通过数据线传输数据，安装维护困难，后期容易出现故障，没有做到隔离和数据容易出错。
（4）设备供电适应性差，要求单一电压供电才能运行，难以适应断路器不同厂家型号的交直流电源不统一情况。
（5）本地算法及预判，不能在本地做到通过算法把传感器数据和机械特性数据做处理和预判。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种开关设备机械特性采集器，能使整体的结构简单紧凑、性能可靠、安装简单、轻便，能够保证分合闸、电机曲线数据实时准确采集，能诊断不同型号、厂家断路器的不同进行定制化曲线拟合、基于断路器机构关键点状态和准确诊断机构隐患。
本发明描述的一种开关设备机械特性采集器，包括机壳，其中：机壳内设有采集板，采集板包括采集器、角度传感器和第一信号调理模块和通信模块，角度传感器和第一信号调理模块相连接，第一信号调理模块与采集器相连接。
具体进一步，所述采集器连接有第二信号调理模块，第二信号调理模块连接有分闸线圈。
具体进一步，所述采集器连接有第三信号调理模块，第三信号调理模块连接有合闸线圈。
具体进一步，所述采集器连接有第四信号调理模块，第四信号调理模块连接有第一储能线圈。
具体进一步，所述采集器连接有第五信号调理模块，第五信号调理模块连接有第二储能线圈。
具体进一步，所述通信模块分别设有ZIGBEE通信模块和RS485通信模块。
具体进一步，所述采集器连接有FLASH储存器。
本发明的有益效果是：本结构通过角度传感器实施高磁阻磁场感应，将采集到旋转角度数据动态拟合处理得到机械特性数据，采样频率不小于5kHz，数据本地拟合算法，动态匹配各种断路器特性；另外，机械特性数据通过通信模块传输，实施传送速率高、免布线、供电方便、结构紧凑和防震动，按最小断路器机构室进行模块化设计，可用于各种规格断路器和操作统一。
附图说明
图1是发明的结构示意图。
图2是本发明的采集板示意图。
以下附图的图标说明：机壳1、采集板2、采集器201、ZIGBEE通信模块202、RS485通信模块203、FLASH储存器204、第一信号调理模块205、第二信号调理模块206、第三信号调理模块207、第四信号调理模块208、第五信号调理模块209、角度传感器210、分闸线圈211、合闸线圈212、第一储能线圈213、第二储能线圈214。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1至图2所示，本发明描述的一种开关设备机械特性采集器，包括机壳1，其中：机壳1内设有采集板2，采集板2包括采集器201、角度传感器210和第一信号调理模块205和通信模块，角度传感器210和第一信号调理模块205相连接，第一信号调理模块205与采集器201相连接。角度传感器210以每旋转一周计16个单位，所以16×3=48个增量相当于主动轮旋转一周，从而圆周来计算行进距离。
本结构所述采集器201连接有第二信号调理模块206，第二信号调理模块206连接有分闸线圈211。本结构所述采集器201连接有第三信号调理模块207，第三信号调理模块207连接有合闸线圈212。本结构所述采集器201连接有第四信号调理模块208，第四信号调理模块208连接有第一储能线圈213。本结构所述采集器201连接有第五信号调理模块209，第五信号调理模块209连接有第二储能线圈214。本结构所述通信模块分别设有ZIGBEE通信模块202和RS485通信模块。本结构所述采集器201连接有FLASH储存器204。
第一信号调理模块205、第二信号调理模块206、第三信号调理模块207、第四信号调理模块208、第五信号调理模块209的型号为ADAM-3000系列，其中第一信号调理模块205、第二信号调理模块206、第三信号调理模块207、第四信号调理模块208、第五信号调理模块209也称隔离变送器模块，它们可将接收设备产生的±V、±mA和±mV各种信号，能有效地抑制各种设备之间信号干扰，解决各种设备之间“地”电位差的问题。
合闸线圈212和分闸线圈211是高压断路器中的电动合闸部分的核心部件，使用铜线绕成的有空心的圆柱形线圈。在高压断路器中，合闸是利用给合闸线圈通电后的电磁作用，把电能转化为机械能，使合闸线圈的衔铁来撞击断路器的合闸操动机构，达到使断路器合闸的目的，分闸线圈211还可以实施断路器分闸的目的。
结构简单紧凑，性能可靠，安装简单、轻便，能够保证分合闸、电机曲线数据实时准确采集，并通过Zigbee无线技术上传到数据采集器，采用2.4G无线传输，传输速率更高，支持更复杂的协议和应用，免布线，极大减轻安装工作量；基于主轴角度对断路器分合闸特性进行检测，诊断不同型号、厂家断路器的不同进行定制化曲线拟合，基于断路器机构关键点状态，准确诊断机构隐患。
采集器201的型号为DZ10，适用于采用 110-220V 交直流驱动回路供电的中压开关设备。角度传感器210、分闸线圈211、合闸线圈212、第一储能线圈213和第二储能线圈214进行采集，并通过 2.4GHz 将采集和运算数据发送到采集终端 DZ100。适用于断路器的机构室内安装。
本发明优点在于：角度传感器210采用高磁阻磁场感应，具有零磨损长寿命特点，将采集到的旋转角度数据动态拟合处理得到机械特性数据，数据包括合闸速度、分闸速度、合闸时间、分闸时间、合闸行程曲线、分闸行程曲线、合闸线圈电流曲线、分闸线圈电流曲线、电机电流曲线、开距、行程、反弹、过冲等参数，采样频率不小于5kHz，数据本地拟合算法，动态匹配各种断路器特性。
ZIGBEE通信模块202和RS485通信模块具有2.4GHz 无线数据传输，具有速率高、免布线、供电方便、结构紧凑、防震动、按最小断路器机构室进行模块化设计、可用于各种规格断路器和操作统一的特点。
机壳1的外尺寸为：80×85×45mm ，安装方式：导轨式（25/35mm） ，即机壳1上设有滚轮，滚轮相配套有导轨，滚轮置于导轨内，实施在导轨移动的功能；角度传感器210安装在滚轮的旋转主轴上，应该有足够措施防止松动，角度传感器210安装有动静磁块，动静磁块磁吸在旋转主轴。
上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种开关设备机械特性采集器，包括机壳（1），其特征在于：机壳（1）内设有采集板（2），采集板（2）包括采集器（201）、角度传感器（210）和第一信号调理模块（205）和通信模块，角度传感器（210）和第一信号调理模块（205）相连接，第一信号调理模块（205）与采集器（201）相连接。
2.根据权利要求1所述的一种开关设备机械特性采集器，其特征在于：所述采集器（201）连接有第二信号调理模块（206），第二信号调理模块（206）连接有分闸线圈（211）。
3.根据权利要求1所述的一种开关设备机械特性采集器，其特征在于：所述采集器（201）连接有第三信号调理模块（207），第三信号调理模块（207）连接有合闸线圈（212）。
4.根据权利要求1所述的一种开关设备机械特性采集器，其特征在于：所述采集器（201）连接有第四信号调理模块（208），第四信号调理模块（208）连接有第一储能线圈（213）。
5.根据权利要求1所述的一种开关设备机械特性采集器，其特征在于：所述采集器（201）连接有第五信号调理模块（209），第五信号调理模块（209）连接有第二储能线圈（214）。
6.根据权利要求1所述的一种开关设备机械特性采集器，其特征在于：所述通信模块分别设有ZIGBEE通信模块(202)和RS485通信模块(203)。
7.根据权利要求1所述的一种开关设备机械特性采集器，其特征在于：所述采集器（201）连接有FLASH储存器(204)。
CN202011430935.5A 2020-12-09 2020-12-09 一种开关设备机械特性采集器 Pending CN112540293A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011430935.5A CN112540293A (zh) 2020-12-09 2020-12-09 一种开关设备机械特性采集器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011430935.5A CN112540293A (zh) 2020-12-09 2020-12-09 一种开关设备机械特性采集器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112540293A true CN112540293A (zh) 2021-03-23

Family

ID=75019826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011430935.5A Pending CN112540293A (zh) 2020-12-09 2020-12-09 一种开关设备机械特性采集器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112540293A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201681143U (zh) * 2010-03-23 2010-12-22 西安工程大学 高压断路器机械特性在线监测装置
CN105759205A (zh) * 2016-05-18 2016-07-13 云南电网有限责任公司昆明供电局 断路器机械特性及驱动机构线圈电流在线监测装置
CN107515372A (zh) * 2017-08-21 2017-12-26 国网上海市电力公司 一种开关设备缺陷智能检测分析系统
CN108896292A (zh) * 2018-07-24 2018-11-27 厦门斯玛特思智能电气有限公司 基于传感器系统的断路器机械特性监测方法及传感器系统
CN109470463A (zh) * 2018-11-21 2019-03-15 国网陕西省电力公司咸阳供电公司 一种环网柜断路器机械特性在线监测系统及方法
CN109724792A (zh) * 2019-02-28 2019-05-07 四川赛康智能科技股份有限公司 一种高压开关柜断路器机械特性检测方法
CN111198323A (zh) * 2020-01-09 2020-05-26 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 一种高压断路器机械特性在线监测系统
CN211785955U (zh) * 2019-12-11 2020-10-27 湖南长高思瑞自动化有限公司 开关柜断路器机械特性监测系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201681143U (zh) * 2010-03-23 2010-12-22 西安工程大学 高压断路器机械特性在线监测装置
CN105759205A (zh) * 2016-05-18 2016-07-13 云南电网有限责任公司昆明供电局 断路器机械特性及驱动机构线圈电流在线监测装置
CN107515372A (zh) * 2017-08-21 2017-12-26 国网上海市电力公司 一种开关设备缺陷智能检测分析系统
CN108896292A (zh) * 2018-07-24 2018-11-27 厦门斯玛特思智能电气有限公司 基于传感器系统的断路器机械特性监测方法及传感器系统
CN109470463A (zh) * 2018-11-21 2019-03-15 国网陕西省电力公司咸阳供电公司 一种环网柜断路器机械特性在线监测系统及方法
CN109724792A (zh) * 2019-02-28 2019-05-07 四川赛康智能科技股份有限公司 一种高压开关柜断路器机械特性检测方法
CN211785955U (zh) * 2019-12-11 2020-10-27 湖南长高思瑞自动化有限公司 开关柜断路器机械特性监测系统
CN111198323A (zh) * 2020-01-09 2020-05-26 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 一种高压断路器机械特性在线监测系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201803857U (zh) 一种gis操动机构机械特性在线监测诊断系统
CN202141589U (zh) 变压器有载分接开关智能在线监测装置
CN103323770A (zh) 高压断路器机械特性检测与故障诊断装置
CN203466123U (zh) 一种基于电磁推力致动的单相真空断路器
CN102187209A (zh) 用于测量气体密度的压电传感器
CN202693740U (zh) Gis局部放电在线监测综合处理单元
CN113346611A (zh) 一种高压开关柜多维状态智能监测系统和方法
CN102226829B (zh) 使用非接触式电磁感应故障定位装置对at供电牵引网进行故障定位的方法
CN106960770A (zh) 一种远程控制自动分合闸的智能断路器
CN102782458B (zh) 具有能量转换器的轴承电流传感器装置
CN202837499U (zh) 一种电网断路器机械特性测试装置
CN115274349A (zh) 一二次深度融合成套柱上磁控断路器
CN112540293A (zh) 一种开关设备机械特性采集器
CN109959867A (zh) 一种刀闸状态采集装置
CN203660549U (zh) 分布式光伏智能并网箱
CN103441032A (zh) 一种基于电磁推力致动的单相真空断路器
CN104819744A (zh) 一种高压断路器在线监测方法
CN103021729A (zh) 用于永磁真空断路器的智能一体化控制器
CN205302514U (zh) 一种自供电智能门窗传感器
CN106338685B (zh) 空气开关状态检测装置、空气开关及空气开关状态检测系统
CN113054555A (zh) 一种智能型小型化高压开关柜
CN112821557A (zh) 一种智能高压断路器双定子电机操动机构控制系统及方法
CN202473663U (zh) 一种电气设备标示牌
CN105186442A (zh) 一种耐低温微型断路器重合装置及其使用方法
CN201084636Y (zh) 电容器组投切专用真空开关

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210323

RJ01 Rejection of invention patent application after publication