CN203132833U - 一种断路器机械特性在线监测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种断路器机械特性在线监测仪，包括信号检测单元、对信号检测单元所检测信号进行分析的主控单元以及分别与主控单元相接的参数输入单元和显示单元，所监测断路器的动触头机构由操作机构带动进行分合闸动作；操作机构中的传动主轴与动触头机构之间通过绝缘拉杆进行传动连接，传动主轴的一端与旋转驱动机构的动力输出轴连接且其另一端通过联轴器安装在所监测断路器外壳上，信号检测单元为同轴安装在联轴器上的角位移传感器。本实用新型结构简单、安装布设方便、占用空间小且使用操作简便、使用效果好，能在断路器正常挂网运行过程中进行在线监测，并能解决断路器内部框架内可利用空间狭小、无法在内部安装直线位移传感器等问题。

Description

一种断路器机械特性在线监测仪

技术领域

本实用新型属于断路器机械特性测试技术领域，尤其是涉及一种断路器机械特性在线监测仪。

背景技术

断路器出厂时，各项指标和性能都是合格的。但投入使用后，随着时间的推移和分合闸次数的增多，机械零件会逐渐磨损、老化；与此同时，断路器的各项性能也会逐渐降低直至报废。一旦断路器报废后不及时更换，将会对正常运行的电网以及用户带来很大的安全隐患。通常情况下，断路器在出厂以前，根据断路器的操作机构与灭弧室的不同，断路器的正常使用分合次数已经确定。实际使用过程中，一旦断路器的分合次数达到了预先设计的分合次数上限，就认为该断路器的使用寿命已到，应对其进行更换；实际使用时，也可根据出厂规定的断路器使用年限，记录断路器投入运行的时间，并按照实际使用年限进行强制报废。

然而，对于断路器生产厂家而言，准确估算断路器的分合次数上限是不可能的。若估算的分合次数上限过高，则会出现运行中的断路器实际已经处于报废状态，但仍在挂网运行，这样会给正常运行的电网以及用户带来巨大的安全隐患；若估算的分合次数上限过低，则各项指标正常的断路器会被提前更换，因而造成较大的资源浪费，同时也加大了电网的运行成本，增加了人力耗费，并且频繁的停电也还会使得电网的运行质量下降。再加之，实际使用过程中，对断路器的使用次数（即分合次数）进行统计也是比较困难的，工作人员必须到现场，且停电后打开控制柜门并找到计数器才能读取运行的次数。另外，按照使用年限对断路器进行强制报废的做法，也很不科学，主要是由于断路器在不同场合运用时，执行分合动作的频繁度也大不相同，例如当断路器用于采矿机时，可能每天都会分合一次；而若运用于供电局的变电站，可能一年都不会做一次分合。因而，仅用投入使用时间来判断断路器的磨损情况和各项指标的是否正常是非常困难的。除此之外，由于灭弧室的负载电流、真空度等因素都会综合影响断路器的可靠运行，因而依靠传统的经验值估计方法判断断路器的工作状况，也有着很大的局限性和不确定性。

现如今，市场上也存在一些断路器机械特性测试装置，现有的断路器机械特性测试装置虽能对断路器的开距、速度、超程等机械特性进行测试时，通常都是在绝缘拉杆的外部连接一个直线位移传感器，并通过该直线位移传感器对断路器的机械特性参数进行测试。但由于常规的直线位移传感器受到空间的限制，只能安装在断路器壳体的外部，正常运行中的断路器无法为直线位移传感器提供一个适合的安装空间，因而只能进行离线测试。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种断路器机械特性在线监测仪，其结构简单、安装布设方便、占用空间小且使用操作简便、使用效果好，能在断路器正常挂网运行过程中进行在线监测，并能有效解决断路器内部框架内可利用空间狭小、无法在内部安装直线位移传感器等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种断路器机械特性在线监测仪，其特征在于：包括布设在所监测断路器内的信号检测单元、对所述信号检测单元所检测信号进行分析处理的主控单元以及分别与主控单元相接的参数输入单元和显示单元，所监测断路器的动触头机构由操作机构带动进行分合闸动作；所述操作机构包括传动主轴和带动传动主轴进行旋转的旋转驱动机构，所述传动主轴与所述动触头机构之间通过绝缘拉杆进行传动连接；所述传动主轴的一端与所述旋转驱动机构的动力输出轴进行连接，且所述传动主轴的另一端通过联轴器安装在所监测断路器的外壳上，所述外壳的内侧壁上对应设置有供联轴器安装的固定架；所述联轴器与传动主轴呈同轴布设，所述联轴器由传动主轴带动进行同步旋转且联轴器通过轴承安装在固定架上；所述信号检测单元为对所述传动主轴的角位移进行检测的角位移传感器，所述角位移传感器与主控单元相接，且所述角位移传感器同轴安装在所述联轴器上。

上述一种断路器机械特性在线监测仪，其特征是：所述主控单元为DSP处理器。

上述一种断路器机械特性在线监测仪，其特征是：所述角位移传感器为旋转编码器。

上述一种断路器机械特性在线监测仪，其特征是：所述DSP处理器为dspic30f6015芯片。

上述一种断路器机械特性在线监测仪，其特征是：所述旋转驱动机构为驱动电机。

上述一种断路器机械特性在线监测仪，其特征是：还包括与主控单元相接的数据存储单元。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、安装布设方便且占用空间小，投入成本较低。

2、使用操作简便且使用效果好，只需通过旋转编码器对传动主轴的旋转角度进行检测即可，并且旋转编码器安装在联轴器上，有效解决了断路器内部框架内可利用空间狭小、无法在内部安装直线位移传感器等实际问题。同时，本实用新型能在断路器正常挂网运行过程中进行在线监测，不需要电网停电，每一次断路器分合闸动作所带来的机械磨损都会根据监控中心的指令随时将监测数据传输到监控中心，管理人员在不用出门情况下，便可远程监控断路器的运行情况，随时掌握电网运行状态信息，并根据所监测的断路器参数及时进行检修，因而本实用新型能对断路器的机械特性进行准确判断，为保障电网的可靠运行提供了有力依据。

综上所述，本实用新型结构简单、安装布设方便、占用空间小且使用操作简便、使用效果好，能在断路器正常挂网运行过程中进行在线监测，并能有效解决断路器内部框架内可利用空间狭小、无法在内部安装直线位移传感器等实际问题。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

图2为实用新型角位移传感器的布设位置示意图。

附图标记说明:

1—主控单元；      2—参数输入单元；  3—显示单元；

4—角位移传感器；  5—数据存储单元；  6—传动主轴；

7—联轴器；        8—固定架。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型包括布设在所监测断路器内的信号检测单元、对所述信号检测单元所检测信号进行分析处理的主控单元1以及分别与主控单元1相接的参数输入单元2和显示单元3，所监测断路器的动触头机构由操作机构带动进行分合闸动作。所述操作机构包括传动主轴6和带动传动主轴6进行旋转的旋转驱动机构，所述传动主轴6与所述动触头机构之间通过绝缘拉杆进行传动连接。所述传动主轴6的一端与所述旋转驱动机构的动力输出轴进行连接，且所述传动主轴6的另一端通过联轴器7安装在所监测断路器的外壳上，所述外壳的内侧壁上对应设置有供联轴器7安装的固定架8。所述联轴器7与传动主轴6呈同轴布设，所述联轴器7由传动主轴6带动进行同步旋转且联轴器7装在固定架8上。所述信号检测单元为对所述传动主轴6的角位移进行检测的角位移传感器4，所述角位移传感器4与主控单元1相接，且所述角位移传感器4同轴安装在所述联轴器7上。

本实施例中，所述主控单元1为DSP处理器。

实际使用时，所述主控单元1也可以采用其它类型的数据处理器。本实施例中，所述DSP处理器为dspic30f6015芯片。

本实施例中，所述角位移传感器4为旋转编码器。

本实施例中，所述旋转驱动机构为驱动电机。

同时，本实用新型还包括与主控单元1相接的数据存储单元5。

实际使用过程中，由于传动主轴6的旋转角度与所述绝缘拉杆的行程位移之间具有一一对应关系，因而本实用新型采用旋转编码器对传动主轴6的旋转角度进行检测，并将所检测信号同步传动至主控单元1，之后再通过主控单元1将所检测传动主轴6的旋转角度信息转换为所述绝缘拉杆的行程位移信息，从而实现对所监测断路器的分合闸状态进行监测的目的。

实际使用时，所监测断路器分合闸过程中，传动主轴6的转动的同时带动联轴器7同步转动，与此同时，联轴器7带动所述旋转编码器进行同步转动，这样只需对联轴器7的旋转角度进行检测即可，并且主控单元1将分析处理结果通过显示单元3进行同步显示，供用户随时观看；并且，用户可以通过参数输入单元2对所监测断路器的相关参数进行调整。本实施例中，所述参数输入单元2和显示单元3集成为触摸式显示屏。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种断路器机械特性在线监测仪，其特征在于：包括布设在所监测断路器内的信号检测单元、对所述信号检测单元所检测信号进行分析处理的主控单元（1）以及分别与主控单元（1）相接的参数输入单元（2）和显示单元（3），所监测断路器的动触头机构由操作机构带动进行分合闸动作；所述操作机构包括传动主轴（6）和带动传动主轴（6）进行旋转的旋转驱动机构，所述传动主轴（6）与所述动触头机构之间通过绝缘拉杆进行传动连接；所述传动主轴（6）的一端与所述旋转驱动机构的动力输出轴进行连接，且所述传动主轴（6）的另一端通过联轴器（7）安装在所监测断路器的外壳上，所述外壳的内侧壁上对应设置有供联轴器（7）安装的固定架（8）；所述联轴器（7）与传动主轴（6）呈同轴布设，所述联轴器（7）由传动主轴（6）带动进行同步旋转且联轴器（7）通过轴承安装在固定架（8）上；所述信号检测单元为对所述传动主轴（6）的角位移进行检测的角位移传感器（4），所述角位移传感器（4）与主控单元（1）相接，且所述角位移传感器（4）同轴安装在所述联轴器（7）上。

2.按照权利要求1所述的一种断路器机械特性在线监测仪，其特征在于：所述主控单元（1）为DSP处理器。

3.按照权利要求1或2所述的一种断路器机械特性在线监测仪，其特征在于：所述角位移传感器（4）为旋转编码器。

4.按照权利要求2所述的一种断路器机械特性在线监测仪，其特征在于：所述DSP处理器为dspic30f6015芯片。

5.按照权利要求1或2所述的一种断路器机械特性在线监测仪，其特征在于：所述旋转驱动机构为驱动电机。

6.按照权利要求1或2所述的一种断路器机械特性在线监测仪，其特征在于：还包括与主控单元（1）相接的数据存储单元（5）。

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