CN208368412U - 一种可以测量导体连接点和开关触头接触阻抗的智能隔离开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可以测量导体连接点和开关触头接触阻抗的智能隔离开关，其特征在于隔离开关主通电回路上并联了辅助回路；所述辅助回路包含并接点一、辅助回路静触头、辅助回路动触头、并接点二、辅助回路导线、电流互感器组一、标准电阻；电流互感器组二安装在主通电回路上；所述电流互感器组一和电流互感器组二的二次回路与监测装置电连接，分别测得辅助回路电流I’和主通电回路电流I；监测装置根据辅助回路电流I’和标准电阻阻值R’，计算出辅助回路压降△U=I’R’，由于并联关系，辅助回路的压降即为主通电回路的压降△U，进一步计算出主通电回路的接触阻抗R；本实用新型根据电流的变化趋势可以得出接触阻抗引起的发热功率的变化趋势。

Description

一种可以测量导体连接点和开关触头接触阻抗的智能隔离 开关

技术领域

本实用新型涉及到隔离开关领域，具体是一种可以测量导体连接点和开关触头接触阻抗的智能隔离开关。

背景技术

现有的隔离开关在通电工作过程中，导体连接点和开关触头的接触阻抗会逐渐增大，接触阻抗增大后会发热，从而浪费电能，甚至烧坏隔离开关，导致停电。

为了解决这一问题，目前利用红外热像仪，人工对隔离开关的连接点和触头位置进行温度监测，然后根据所测温度判断隔离开关相关部位是否发热；这一方法，只能测量某一个时间点的温度情况，但线路中电流是变化的，不能判断电流增大后隔离开关的发热情况。因此只能增加测温频次。

为此，需要一种可以判断导体连接点和开关触头发热趋势的隔离开关。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供的一种可以测量导体连接点和开关触头接触阻抗的智能隔离开关，其特征为隔离开关主通电回路上并联了一个辅助回路；所述辅助回路包含并接点一、辅助回路静触头、辅助回路动触头、并接点二、辅助回路导线、电流互感器组一、标准电阻；所述隔离开关主通电回路包含隔离开关进线导线、隔离开关进线连接点、隔离开关静触头、隔离开关动触头、隔离开关旋转连接点、隔离开关出线连接点、隔离开关出线导线；所述电流互感器组一安装在辅助回路上；所述电流互感器组二安装在隔离开关主通电回路上；所述电流互感器组一、电流互感器组二的二次回路与监测装置电连接。

电流互感器组一可以是一个或多个不同测量范围的电流互感器，电流互感器组二也可以是一个或多个不同测量范围的电流互感器。

辅助回路中的标准电阻可以是一个固定阻值的电阻或多个固定阻值的电阻串、并联的组合。

隔离开关由闭合状态变为分断状态时，辅助回路中的辅助回路静触头和辅助回路动触头先分断，隔离开关主通电回路中的隔离开关静触头和隔离开关动触头后分断；隔离开关由分断状态变为闭合状态时，隔离开关主通电回路中的隔离开关静触头和隔离开关动触头先闭合，辅助回路中的辅助回路静触头和辅助回路动触头后闭合。

可以通过调整辅助回路中的并接点一、并接点二的位置，测量主通电回路中任何一个单独部位或多个部位组合的接触阻抗。

监测装置可以通过有线或无线的方式传输数据。

通电工作时，监测装置通过电流互感器组一和电流互感器组二，分别测得辅助回路的电流I’和主通电回路的电流I；监测装置根据辅助回路的电流I’和标准电阻的阻值R’，计算出辅助回路压降△U=I’*R’，由于并联关系，辅助回路的压降即为主通电回路的压降△U，与辅助回路并联的主通电回路部分的电流为I-I’，进一步计算出主通电回路的接触阻抗R=△U/(I-I’)和发热功率P=(I-I’)²R。

本实用新型所公开的一种可以测量导体连接点和开关触头接触阻抗的智能隔离开关的原理可以适用于任意电压等级和任何结构形式的交、直流隔离开关。

本实用新型的巧妙之处在于：正常情况下，隔离开关导体连接点和开关触头接触阻抗一般在几十微欧至几百微欧之间，辅助回路中的标准电阻的阻值根据主通电回路的电流范围和主通电回路导体连接点及开关触头的正常接触阻抗进行选择，一般在零点几欧至几欧之间。因此辅助回路中产生的电流只有隔离开关主通电回路中的几千分之一，这样就大大降低了辅助回路的电流，进而辅助回路中器件的技术要求大大降低，选择范围更广泛；同时，由于辅助回路是并联在主通电回路上的，即使辅助回路断开，也不会对主通电回路的正常运行造成影响。

本实用新型的优点：通过测量导体连接点和开关触头接触阻抗，可以根据电流的变化趋势得出由于接触阻抗引起的发热功率的变化趋势，运检人员可以判断是否需要提前维护，解决了普通测温方法不能准确预判发热趋势的缺陷，使得运检人员的工作更具有针对性，提高工作效率，从而节省人工。

附图说明

图1：智能隔离开关原理图；

图2：实施例1的智能隔离开关示意图；

图3：实施例1的辅助回路静触头、辅助回路动触头示意图；

图4：实施例1的智能隔离开关分闸状态示意图；

图5：实施例1的辅助回路触头分闸状态、隔离开关触头合闸状态示意图；

图6：实施例2的智能隔离开关示意图；

图7：实施例2的辅助回路静触头、辅助回路动触头示意图；

图8：实施例2的智能隔离开关分闸状态示意图；

图9：实施例2的辅助回路触头分闸状态、隔离开关触头合闸状态示意图；

图10：实施例3的智能隔离开关示意图；

图11：实施例3的辅助回路触头一、辅助回路触头二示意图；

图12：实施例3的智能隔离开关分闸状态示意图；

图13：实施例3的辅助回路触头分闸状态、隔离开关触头合闸状态示意图。

附图2至图5标记列表：

1.隔离开关进线导线，2.隔离开关进线连接点，3.隔离开关静触头，4.隔离开关动触头，5.隔离开关旋转连接点，6.隔离开关出线连接点，7.隔离开关出线导线，8.并接点一，9.辅助回路静触头，10.辅助回路动触头，11.电流互感器组一，12.辅助回路导线，13.标准电阻，14.并接点二，15.电流互感器组二，16.监测装置。

附图6至图9标记列表：

1.隔离开关进线导线，2.隔离开关进线连接点，3.隔离开关静触头一，4.隔离开关动触头一，6.隔离开关出线连接点，7.隔离开关出线导线，8.并接点一，9.辅助回路静触头一，10.辅助回路动触头二，11.电流互感器组一，12.辅助回路导线，13.标准电阻，14.并接点二，15.电流互感器组二，16.监测装置，31.隔离开关静触头二，41.隔离开关动触头二，91.辅助回路静触头一，101.辅助回路动触头二。

附图10至图13标记列表：

1.隔离开关进线导线，2.隔离开关进线连接点，3.隔离开关触头一，4.隔离开关触头二，5.隔离开关旋转连接点一，6.隔离开关出线连接点，7.隔离开关出线导线，8.并接点一，9.辅助回路触头一，10.辅助回路触头二，11.电流互感器组一，12.辅助回路导线，13.标准电阻，14.并接点二，15.电流互感器组二，16.监测装置，51.隔离开关旋转连接点二。

具体实施方式

下面结合附图阐述本实用新型的实施方式。

实施例1：

一种可以测量导体连接点和开关触头接触阻抗的智能隔离开关，参照图1、图2、图3、图4和图5，其结构包含标准电阻13、辅助回路静触头9、辅助回路动触头10通过辅助回路导线12串接在辅助回路上；电流互感器组一11安装在辅助回路上；电流互感器组二15安装在隔离开关主通电回路上；电流互感器组一11、电流互感器组二15的二次回路与监测装置16电连接；所述隔离开关主通电回路包含隔离开关进线导线1、隔离开关进线连接点2、隔离开关静触头3、隔离开关动触头4、隔离开关旋转连接点5、隔离开关出线连接点6和隔离开关出线导线7。

优选的是：参照图2，将并接点一8和隔离开关进线连接点2相连接，并接点二14和隔离开关出线连接点6相连接，使得辅助回路并联在隔离开关主通电回路上，此时测量的是隔离开关静触头3和隔离开关动触头4的接触位置、隔离开关旋转连接点5这两处的接触阻抗。

进一步的，参照图4和图5，当隔离开关由闭合状态变为分断状态时，辅助回路动触头10跟随隔离开关动触头4,一起向上打开，隔离开关动触头4只要向上移动很少的距离，一般3-5mm，辅助回路动触头10就可以和辅助回路静触头9分断，此时隔离开关静触头3和隔离开关动触头4才刚开始进行分断，继续向上打开才能使得隔离开关完全分断；相反的，当隔离开关由分断状态变为闭合状态时，辅助回路动触头10跟随隔离开关动触头4,一起向下闭合，隔离开关静触头3和隔离开关动触头4接近完全闭合和位置时，辅助回路静触头9和辅助回路动触头10才开始闭合。

如此设置的好处是，避免在隔离开关分、合闸时主通电回路的电流施加到辅助回路上。

本实用新型的实施方式还可以进行如下变化：

具体的，可以通过调整辅助回路中并接点一8和并接点二14的连接位置，测量主通电回路任意位置的接触阻抗和发热功率大小。

亦可以通过增加辅助回路的数量，对旋转连接点和开关触头的接触阻抗和发热功率大小分别进行测量。

亦可以用单独的控制设备对辅助回路静触头9和辅助回路动触头10进行分断、闭合的控制，以达到辅助回路相对于主通电回路的先分后合的顺序。

当通电工作时，电流通过隔离开关静触头3和隔离开关动触头4的接触位置、隔离开关旋转连接点5这两处位置的时候，由于接触阻抗R的存在，势必会产生压降△U。

进一步的，利用并联电路电压相等的原理，通过监测装置读取电流互感器组一11的二次电流，计算出辅助回路实际电流I’，可以计算出并接点一8到并接点二14之间的压降，此压降等于主通电回路的压降，即△U=I’*R’。

进一步的，通过监测装置读取主通电回路上的电流互感器组二的二次电流值，计算出主通电回路中电流值I，可以计算出主通电回路中隔离开关静触头3和隔离开关动触头4的接触位置、隔离开关旋转连接点5这两处位置的接触阻抗，即R=△U/(I-I’)。

进一步的，亦可以计算出主通电回路中隔离开关静触头3和隔离开关动触头4的接触位置和隔离开关旋转连接点5这两处位置的发热功率，即P=(I-I’)²R。

进一步的，主通电回路中的电流随着负载的变化而变化，电流大的时候能够达到几百甚至几千安培，小的时候可能只有几十安培甚至几安培；同样的，辅助回路中的电流也随着主通电回路中电流变化而变化，还因主通电回路的接触电阻增大而增大，为了使得电流的测量更加精确，电流互感器组一11可以是一个或多个不同测量范围的电流互感器，电流互感器组二15也可以是一个或多个不同测量范围的电流互感器；以保证更精确的计算出接触阻抗和发热功率。

进一步的，为了满足测量需求，当单个电阻阻值和功率满足不了实用要求时，可以通过用多个电阻串、并联组合实现。

进一步的，监测装置16将计算得出的隔离开关接触阻抗和发热功率，通过有线或无线的方式及时发送给运检人员，运检人员可以判断是否需要提前维护，使得运检人员的工作更具有针对性，提高工作效率，从而节省人工。

实施例2：

一种可以测量导体连接点和开关触头接触阻抗的智能隔离开关，参照图1、图6、图7、图8和图9，其结构包含标准电阻13、辅助回路静触头一9、辅助回路静触头二91、辅助回路动触头一10、辅助回路动触头二101通过辅助回路导线12串接在辅助回路上；电流互感器组一11安装在辅助回路上；电流互感器组二15安装在隔离开关主通电回路上；电流互感器组一11、电流互感器组二15的二次回路与监测装置16电连接；所述隔离开关主通电回路包含隔离开关进线导线1、隔离开关进线连接点2、隔离开关静触头一3、隔离开关静触头二31、隔离开关动触头一4、隔离开关动触头二41、隔离开关出线连接点6和隔离开关出线导线7。

优选的是：参照图6，将并接点一8和隔离开关进线连接点2相连接，并接点二14和隔离开关出线连接点6相连接，使得辅助回路并联在隔离开关主通电回路上，此时测量的是隔离开关静触头一3和隔离开关动触头一4、隔离开关静触头二31和隔离开关动触头二41这两处接触位置的接触阻抗。

进一步的，参照图8和图9，当隔离开关由闭合状态变为分断状态时，辅助回路动触头一10跟随隔离开关动触头一4、辅助回路动触头二101跟随隔离开关动触头二41一起水平旋转打开，隔离开关动触头一4和隔离开关动触头二41只要水平移动很少的距离，一般3-5mm，辅助回路动触头一10、辅助回路动触头二101就可以分别与辅助回路静触头一9、辅助回路动触头二91分离，此时隔离开关静触头一3和隔离开关动触头一4、隔离开关静触头二31和隔离开关动触头二41才刚开始进行分离，完全能够承受通电回路中的电流，继续水平方向打开才能使得隔离开关完全分断；相反的，当隔离开关由分断状态变为闭合状态时，辅助回路动触头一10跟随隔离开关动触头一4、辅助回路动触头二101跟随隔离开关动触头二41一起水平旋转闭合，隔离开关静触头一3、隔离开关静触头二31分别与隔离开关动触头一4、隔离开关动触头二41接近完全闭合和位置时，辅助回路静触头一9、辅助回路静触头二91分别与辅助回路动触头一10、辅助回路动触头二101才开始闭合。

如此设置的好处是，避免在隔离开关分、合闸时，主通电回路的电流施加到辅助回路上。

本实用新型的实施方式还可以进行如下变化：

具体的，可以通过调整辅助回路中并接点一8和并接点二14的连接位置，测量主通电回路中任意位置的接触阻抗和发热功率大小。

亦可以通过增加辅助回路的数量，对两组开关触头的接触阻抗和发热功率大小分别进行测量。

亦可以用单独的控制设备对辅助回路静触头一9、辅助回路静触头二91和辅助回路动触头一10、辅助回路动触头二101分别进行分断、闭合的控制，以达到辅助回路相对于主通电回路的先分后合的顺序。

当通电工作时，主通电回路中需要在隔离开关进线连接点2的位置施加一个相应的电压和电流，才能使得主通电回路可以正常的工作，当电流通过隔离开关静触头一3和隔离开关动触头一4、隔离开关静触头二31和隔离开关动触头二41这两处接触位置的时候，由于接触阻抗R的存在，势必会产生压降△U。

进一步的，利用并联电路电压相等的原理，通过监测装置读取电流电流互感器组一11的二次电流，计算出辅助回路实际电流I’，利用电压计算公式，可以计算出并接点一8到并接点二14之间的电压，此电压就是主通电回路的压降值，即△U=I’*R’。

进一步的，通过监测装置读取主通电回路上的电流互感器组二的二次电流值，计算出主通电回路中电流值I，利用电阻计算公式，可以计算出主通电回路中 隔离开关静触头一3和隔离开关动触头一4、隔离开关静触头二31和隔离开关动触头二41这两处接触位置的接触阻抗，即R=△U/（I-I’）。

进一步的，亦可以计算出主通电回路中隔离开关静触头一3和隔离开关动触头一4、隔离开关静触头二31和隔离开关动触头二41这两处接触位置的发热功率，即P=（I-I’）²R。

进一步的，主通电回路中的电流随着负载的变化而变化，电流大的时候能够达到几百甚至几千安培，小的时候可能只有几十安培甚至几安培；同样的，辅助回路中的电流也随着主通电回路中电流变化而变化，还因主通电回路的接触电阻增大而增大，为了使得电流的测量更加精确，电流互感器组一11可以是一个或多个不同测量范围的电流互感器，电流互感器组二15也可以是一个或多个不同测量范围的电流互感器；以保证更精确的计算出接触阻抗和发热功率。

进一步的，为了满足测量需求，当单个电阻阻值和功率满足不了实用要求时，可以通过用多个电阻串、并联组合实现。

进一步的，监测装置16将计算得出的隔离开关接触阻抗和发热功率，通过有线或无线的方式及时发送给运检人员，运检人员可以判断是否需要提前维护，使得运检人员的工作更具有针对性，提高工作效率，从而节省人工。

实施例3：

一种可以测量导体连接点和开关触头接触阻抗的智能隔离开关，参照图1、图10、图11、图12和图13，其结构包含标准电阻13、辅助回路触头一9、辅助回路触头二10通过辅助回路导线12串接在辅助回路上；电流互感器组一11安装在辅助回路上；电流互感器组二15安装在隔离开关主通电回路上；电流互感器组一11、电流互感器组二15的二次回路与监测装置16电连接；所述隔离开关主通电回路包含隔离开关进线导线1、隔离开关进线连接点2、隔离开关触头一3、隔离开关触头二4、隔离开关旋转连接点一5、隔离开关旋转连接点二51、隔离开关出线连接点6和隔离开关出线导线7。

优选的是：参照图10，将并接点一8和隔离开关进线连接点2相连接，并接点二14和隔离开关出线连接点6相连接，使得辅助回路并联在隔离开关主通电回路上，此时测量的是隔离开关触头一3和隔离开关触头二4的接触位置、隔离开关旋转连接点一5、隔离开关旋转连接点二51这三处位置的接触阻抗。

进一步的，参考图12和图13，当隔离开关由闭合状态变为分断状态时，辅助回路触头二10跟随隔离开关触头二4,一起水平旋转打开，隔离开关触头二4只要水平旋转移动很少的距离，一般3-5mm，辅助回路触头二10就可以和辅助回路触头一9分断，此时隔离开关触头一3和隔离开关触头二4才刚开始进行分断，继续水平旋转打开才能使得隔离开关完全分断；相反的，当隔离开关由分断状态变为闭合状态时，辅助回路触头二10跟随隔离开关触头二4,一起水平旋转闭合，隔离开关触头一3和隔离开关触头二4接近完全闭合和位置时，辅助回路触头一9和辅助回路触头二10才开始闭合。

如此设置的好处是，避免在隔离开关分、合闸时主通电回路的电流施加到辅助回路上。

本实用新型的实施方式还可以进行如下变化：

具体的，可以通过调整辅助回路中并接点一8和并接点二14的连接位置，测量主通电回路任意位置的接触阻抗和发热功率大小。

亦可以通过增加辅助回路的数量，对旋转连接点和开关触头的接触阻抗和发热功率大小分别进行测量。

亦可以用单独的控制设备对辅助回路触头一9和辅助回路触头二10进行分断、闭合的控制，以达到辅助回路相对于主通电回路的先分后合的顺序。

当通电工作时，电流通过隔离开关触头一3和隔离开关触头二4的接触位置、隔离开关旋转连接点一5、隔离开关旋转连接点二51这三处位置的时候，由于接触阻抗R的存在，势必会产生压降△U。

进一步的，利用并联电路电压相等的原理，通过监测装置读取电流互感器组一11的二次电流，计算出辅助回路实际电流I’，可以计算出并接点一8到并接点二14之间的压降，此压降等于主通电回路的压降，即△U=I’*R’。

进一步的，通过监测装置读取主通电回路上的电流互感器组二的二次电流值，计算出主通电回路中电流值I，可以计算出主通电回路中隔离开关触头一3和隔离开关触头二4的接触位置、隔离开关旋转连接点一5、隔离开关旋转连接点二51这三处位置的接触阻抗，即R=△U/(I-I’)。

进一步的，亦可以计算出隔离开关触头一3和隔离开关触头二4的接触位置、隔离开关旋转连接点一5、隔离开关旋转连接点二51这三处位置的发热功率，即P=(I-I’)²R。

进一步的，主通电回路中的电流随着负载的变化而变化，电流大的时候能够达到几百甚至几千安培，小的时候可能只有几十安培甚至几安培；同样的，辅助回路中的电流也随着主通电回路中电流变化而变化，还因主通电回路的接触电阻增大而增大，为了使得电流的测量更加精确，电流互感器组一11可以是一个或多个不同测量范围的电流互感器，电流互感器组二15也可以是一个或多个不同测量范围的电流互感器；以保证更精确的计算出接触阻抗和发热功率。

进一步的，为了满足测量需求，当单个电阻阻值和功率满足不了实用要求时，可以通过用多个电阻串、并联组合实现。

进一步的，监测装置16将计算得出的隔离开关接触阻抗和发热功率，通过有线或无线的方式及时发送给运检人员，运检人员可以判断是否需要提前维护，使得运检人员的工作更具有针对性，提高工作效率，从而节省人工。

最后应当说明的是：本实用新型所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包含利用以上技术任意组合所组成的实施方式，亦不仅限于上述实施方式中所描述的隔离开关，还包含任意电压等级、任何结构的交、直流隔离开关与本实用新型所公开的技术手段的任意组合后形成的新的实施方式，都在本实用新型的保护范围内；在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，在具体运用到产品上时，本实用新型还会有各种变化和改进。

Claims (6)

1.一种可以测量导体连接点和开关触头接触阻抗的智能隔离开关，其特征为隔离开关主通电回路上并联了辅助回路；

所述辅助回路包含并接点一、辅助回路静触头、辅助回路动触头、并接点二、辅助回路导线、电流互感器组一、标准电阻；

所述隔离开关主通电回路包含隔离开关进线导线、隔离开关进线连接点、隔离开关静触头、隔离开关动触头、隔离开关旋转连接点、隔离开关出线连接点、隔离开关出线导线；

所述标准电阻、辅助回路静触头、辅助回路动触头通过辅助回路导线连接在辅助回路上；

所述电流互感器组一安装在辅助回路上；

所述电流互感器组二安装在隔离开关主通电回路上；

所述电流互感器组一、电流互感器组二的二次回路与监测装置电连接。

2.根据权利要求1所述的一种可以测量导体连接点和开关触头接触阻抗的智能隔离开关，其特征为电流互感器组一可以是一个或多个不同测量范围的电流互感器，电流互感器组二也可以是一个或多个不同测量范围的电流互感器。

3.根据权利要求1所述的一种可以测量导体连接点和开关触头接触阻抗的智能隔离开关，其特征为辅助回路中的标准电阻可以是一个固定阻值的电阻或多个固定阻值的电阻串、并联的组合。

4.根据权利要求1所述的一种可以测量导体连接点和开关触头接触阻抗的智能隔离开关，其特征为隔离开关由闭合状态变为分断状态时，辅助回路中的辅助回路静触头和辅助回路动触头先分断，隔离开关主通电回路中的隔离开关静触头和隔离开关动触头后分断；隔离开关由分断状态变为闭合状态时，隔离开关主通电回路中的隔离开关静触头和隔离开关动触头先闭合，辅助回路中的辅助回路静触头和辅助回路动触头后闭合。

5.根据权利要求1所述的一种可以测量导体连接点和开关触头接触阻抗的智能隔离开关，其特征为可以通过调整辅助回路中的并接点一、并接点二的位置，测量主通电回路中任何一个单独部位或多个部位组合的接触阻抗。

6.根据权利要求1所述的一种可以测量导体连接点和开关触头接触阻抗的智能隔离开关，其特征为监测装置具有数据传输功能，可以通过有线或无线的方式传输数据。