CN211979137U - 一种基于辐射电磁波的高压断路器灭弧带电检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于辐射电磁波的高压断路器灭弧带电检测系统，包括信号采集单元、特高频传感器、振动触发装置，所述信号采集单元通过信号电缆线与特高频传感器之间连接，所述信号线和电源线与信号采集单元之间连接，所述USB连接线将信号采集单元与笔记本电脑之间连接，所述特高频传感器安装在高压电路器的接口腔处，所述振动触发装置与信号采集单元上连接的信号线连接，该实用新型，利用电磁波信号测试操作简单，测试系统与断路器本体无电气连接，在带电状态下仍可完成测试，由此大大提高了检修的安全性和效率。

Description

一种基于辐射电磁波的高压断路器灭弧带电检测系统

技术领域

本实用新型涉及灭弧检测技术领域，具体为一种基于辐射电磁波的高压断路器灭弧带电检测系统。

背景技术

随着社会经济的迅速发展，不仅仅是电能的需求量在不断增大，更重要的是对电能供给质量的要求也越来越高，这就对电能供给的持续性和稳定性提出了新的要求，这不仅需要从电网结构去考虑，更需要提高电网中关键元件的可靠性，增加电网抵抗故障的能力，进而保证电网的可靠运行，在电力系统中，高压断路器是指在额定电压为3kV及以上等级的用于闭合或开断电路的电器，也指在110kV及以上等级的输配电闭合或开断电路的电器。高压断路器是在电力系统中起着至关重要的作用，它能够开断、闭合及承载运行线路的正常电流，同时当电网发生故障时，高压断路器能够承载、开断及闭合过载、短路等异常电流。

简而言之，高压断路器在电力系统中主要体现在两方面的作用：一方面，根据电力系统运行的要求，将部分或全部电气设备，以及部分或全部线路投入或退出运行，起到控制电能分配的作用；另一方面，当电力系统某一部分发生故障时，与继电保护装置、自动装置相配合，迅速地将该故障部分从电力系统中切除，减少停电范围，避免事故扩大，同时保护系统中各类电气设备不受损坏，保证系统的无故障部分能够安全运行。如果它们一旦在运行中发生故障或在故障时不能正确地动作，将会造成严重的后果，小则引起一个地区的停电，给人们的社会生活造成不便；大则导致电网瓦解、系统崩溃，给国家的经济建设和政治生活带来不可弥补的重大损失。因此，高压断路器及其运行可靠性直接关系到整个电力系统的安全运行和供电质量，在电力系统中起着十分重要的作用，但由于在变电站有限的空间中汇集了众多的电气设备，其他设备很容易对断路器动作过程所辐射的电磁信号产生强烈干扰，影响检测电磁波信号从而导致对断路器灭弧性能判断出现偏差，因此，发明一种基于辐射电磁波的高压断路器灭弧带电检测系统来解决上述问题很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于辐射电磁波的高压断路器灭弧带电检测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于辐射电磁波的高压断路器灭弧带电检测系统，包括信号采集单元、特高频传感器、笔记本电脑、振动触发装置、电源线、信号电缆线、信号线、USB连接线，其中：所述信号采集单元用于断路器灭弧特性检测与评估，含数据采集与处理、控制于一体，所述特高频传感器用于将放电源纳秒级电流脉冲辐射出的包含特高频段范围的空间电磁波能量，转换为高频电流能量的能量接收转换装置，所述振动触发装置用于在断路器闭合和短开的瞬间为信号采集单元提供触发信号，以此作为开始采集断路器闭合和短开时产生的电磁波信号；所述信号采集单元通过信号电缆线与特高频传感器之间连接，所述信号线和电源线与信号采集单元之间连接，所述USB连接线将信号采集单元与笔记本电脑之间连接，所述特高频传感器安装在高压电路器的接口腔处，所述振动触发装置与信号采集单元上连接的信号线连接。

优选的，所述信号采集单元包括前端板含有电源指示灯、双通道信号输入端、USB通讯接口，后面板含有电源插座、电源开关。

优选的，所述特高频传感器工作频带在0.5～2GHz，检测灵敏度在现场条件下不低于50pC，驻波比不大于2.5。

优选的，所述笔记本电脑用双端USB线与信号采集单元连接，实现数据的实时显示、数据保存以及数据读取。

优选的，所述特高频传感器的形状为平面对数螺旋天线状。

优选的，所述信号采集单元、特高频传感器、笔记本电脑、振动触发装置、电源线、信号电缆线、信号线和USB连接线放置在仪器箱内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：该基于辐射电磁波的高压断路器灭弧带电检测系统，设计合理，结构简单，辐射电磁波信号状况与实际断路器内部的烧蚀情况对应关系一致性良好，利用空间磁场信号来在线测定开断电流时电弧的起弧时刻，得到相对准确的燃弧时间，进而更准确的估算断路器开断过程的磨损情况，断路器动作过程辐射至空间中的电磁波信号信息丰富，利用辐射的电磁波信号可评估断路器的灭弧特性。电磁波信号测试操作简单，测试系统与断路器本体无电气连接，在带电状态下仍可完成测试，由此大大提高了检修的安全性和效率。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示意图。

图中：1、信号采集单元；2、特高频传感器；3、笔记本电脑；4、振动触发装置；5、电源线；6、信号电缆线；7、信号线；8、USB连接线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，一种基于辐射电磁波的高压断路器灭弧带电检测系统，包括信号采集单元1、特高频传感器2、笔记本电脑3、振动触发装置4、电源线5、信号电缆线6、信号线7、USB连接线8，其中：

所述信号采集单元1用于断路器灭弧特性检测与评估，含数据采集与处理、控制于一体，所述特高频传感器2用于将放电源纳秒级电流脉冲辐射出的包含特高频段范围的空间电磁波能量，转换为高频电流能量的能量接收转换装置，所述振动触发装置4用于在断路器闭合和短开的瞬间为信号采集单元1提供触发信号，以此作为开始采集断路器闭合和短开时产生的电磁波信号；

所述信号采集单元1通过信号电缆线6与特高频传感器2之间连接，所述信号线7和电源线5与信号采集单元1之间连接，所述USB连接线8将信号采集单元1与笔记本电脑3之间连接，所述特高频传感器2安装在高压电路器的接口腔处，所述振动触发装置4与信号采集单元1上连接的信号线7连接。

具体的，所述信号采集单元1包括前端板含有电源指示灯、双通道信号输入端、USB通讯接口，后面板含有电源插座、电源开关，所述特高频传感器2工作频带在0.5～2GHz，检测灵敏度在现场条件下不低于50pC，驻波比不大于2.5，所述笔记本电脑3用双端USB线与信号采集单元1连接，实现数据的实时显示、数据保存以及数据读取，所述特高频传感器2的形状为平面对数螺旋天线状，所述信号采集单元1、特高频传感器2、笔记本电脑3、振动触发装置4、电源线5、信号电缆线6、信号线7和USB连接线8放置在仪器箱内。

需要说明的是，断路器动作时，触头间发生击穿会激发出高频电磁波，该电磁波信号可反映断路器的灭弧性能。

该基于辐射电磁波的高压断路器灭弧带电检测系统，使用方法：

1)将特高频传感器2使用信号电缆线6连接至信号采集单元1；

2)将信号线7、电源线5按照信号采集单元1前面板上的标示对应连接，用双端USB连接线8连接至笔记本电脑3；

3)检测无误后，打开信号采集单元1电源开关；

4)打开笔记本电脑3，打开桌面检测程序，建立检测任务后进入程序界面；

5)设置触发电压，利用模拟放电装置确认程序能够正常运行，确认无误后点击保存数据，等待断路器动作检测电磁波信号；

6)检测结束后再次点击保存数据以结束程序运行，整理检测设备；

7)根据需要，选择查看数据查看检测结果，可拷贝数据做进一步分析。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种基于辐射电磁波的高压断路器灭弧带电检测系统，其特征在于：包括信号采集单元、特高频传感器、笔记本电脑、振动触发装置、电源线、信号电缆线、信号线、USB连接线，其中：

所述信号采集单元用于断路器灭弧特性检测与评估，含数据采集与处理、控制于一体，所述特高频传感器用于将放电源纳秒级电流脉冲辐射出的包含特高频段范围的空间电磁波能量，转换为高频电流能量的能量接收转换装置，所述振动触发装置用于在断路器闭合和短开的瞬间为信号采集单元提供触发信号，以此作为开始采集断路器闭合和短开时产生的电磁波信号；

所述信号采集单元通过信号电缆线与特高频传感器之间连接，所述信号线和电源线与信号采集单元之间连接，所述USB连接线将信号采集单元与笔记本电脑之间连接，所述特高频传感器安装在高压电路器的接口腔处，所述振动触发装置与信号采集单元上连接的信号线连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于辐射电磁波的高压断路器灭弧带电检测系统，其特征在于：所述信号采集单元包括前端板含有电源指示灯、双通道信号输入端、USB通讯接口，后面板含有电源插座、电源开关。

3.根据权利要求1所述的一种基于辐射电磁波的高压断路器灭弧带电检测系统，其特征在于：所述特高频传感器工作频带在0.5～2GHz，检测灵敏度在现场条件下不低于50pC，驻波比不大于2.5。

4.根据权利要求1所述的一种基于辐射电磁波的高压断路器灭弧带电检测系统，其特征在于：所述笔记本电脑用双端USB线与信号采集单元连接，实现数据的实时显示、数据保存以及数据读取。

5.根据权利要求1所述的一种基于辐射电磁波的高压断路器灭弧带电检测系统，其特征在于：所述特高频传感器的形状为平面对数螺旋天线状。

6.根据权利要求1所述的一种基于辐射电磁波的高压断路器灭弧带电检测系统，其特征在于：所述信号采集单元、特高频传感器、笔记本电脑、振动触发装置、电源线、信号电缆线、信号线和USB连接线放置在仪器箱内。

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