一種斷路器觸頭分合時刻和超程的監測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種斷路器觸頭分合時刻和超程的監測裝置，包括安裝在斷路器絕緣拉桿內部的位移傳感器，以及通過數據線和位移傳感器連接的外部控制處理器；位移傳感器設置于絕緣拉桿內的碟型壓簧中間，位移傳感器的固定端和絕緣拉桿的動拉桿剛性連接，位移傳感器的動桿端與絕緣拉桿里側緊密接觸。采用絕緣拉桿內植入微型直線位移傳感器的方式，監測精度明顯提高，成本低廉，安裝方便。
【專利說明】一種斷路器觸頭分合時刻和超程的監測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及高壓電器控制設備【技術領域】，具體公開了一種斷路器觸頭分合時刻和超程的監測裝置。
【背景技術】
[0002]斷路器作為高壓電器控制設備中的通用設備，在現有技術當中被廣為應用，能對其行程曲線的在線監測，更能增加斷路器的安全使用，從而保護設備。而由于斷路器空間結構限制，動觸頭附近可供安裝位移傳感器的空間非常有限，傳統的直線位移傳感器由于尺寸的限制均難以在實際中使用。從而使得直接測量動觸頭的行程曲線非常困難。考慮到斷路器在分合閘過程中，動觸頭的行程與主軸轉動角度之間有一定的對應關系，因此測得主軸的角位移曲線，即可間接得到動觸頭的直線位移曲線。具體方式如下:
[0003]方式1，由于角位移曲線中不包含觸頭關合剛分時刻的信息，為了計算各個機械特性參數，還需要在線確定觸頭的合、分時刻。在線監測裝置中，基本上都是在離線情況下通過試驗的方法確定一個經驗參數作為觸頭關合剛分時刻，在實際操作中存在的問題有:
[0004](I)經驗參數的確定過程必然會引人誤差；
[0005](2)若斷路器的機械狀態發生變化，經驗參數將難以準確反映觸頭的關合剛分時刻。
[0006]方式2，振動信號檢測是一種非侵入式的監測手段。傳感器安裝于斷路器的接地部分，對斷路器的正常運行無任何影響。此外，振動傳感器體積小、重量輕，安裝方式比較簡單。振動信號中包含了豐富的狀態信息，可以通過不同的信號分析方法加以提取。
[0007]斷路器的觸頭一般采用的是相似的平板對接式結構，在關合瞬間動靜觸頭的碰撞會在斷路器表面產生強烈的振動，因此可以通過監測斷路器合閘過程中的振動信號來確定關合時刻。分閘操作沒有觸頭碰撞事件，但動靜觸頭在剛分瞬間，由于克服來自滅弧室的自閉力，運動連接部位產生強烈摩擦，加上電弧噪聲等影響因素，在傳動機構上也會產生一定的振動。試驗發現，分閘振動的幅值要比合閘碰撞產生的振動小。由于所使用的振動傳感器靈敏度很高，所以在合適的位置仍然能夠采集到分閘振動信號，以此反映觸頭的剛分時刻。試驗中將振動傳感器安裝在離動觸頭較近的絕緣拉桿底部。
[0008]上述采用的方式1，確定一個經驗參數作為觸頭關合剛分時刻，在實際操作中存在很大的誤差；方式2，依靠振動信號檢測準確，但數據采集和分析處理比較復雜，傳感器要求精度高，整個設備成本高。
實用新型內容
[0009]本實用新型的目的在于:針對現有【技術領域】內存在的問題，提供一種斷路器觸頭分合時刻和超程的監測裝置，能夠在線和離線狀態下測試與監測。
[0010]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為:
[0011]一種斷路器觸頭分合時刻和超程的監測裝置，包括安裝在斷路器絕緣拉桿內部的位移傳感器，以及通過數據線和位移傳感器連接的外部控制處理器；位移傳感器設置于絕緣拉桿內的碟型壓簧中間，位移傳感器的固定端和絕緣拉桿的動拉桿剛性連接，位移傳感器的動桿端與絕緣拉桿里側緊密接觸。
[0012]優選地，所述的斷路器為真空斷路器。
[0013]優選地，所述的位移傳感器為微型直線位移傳感器。
[0014]優選地，所述的外部控制處理器包括負責前端采樣、數據初步處理、數據臨時存放數據處理機和負責數據處理、數據分析、數據計算、數據存放的數據服務器，數數據處理機的輸入端與位移傳感器的數據輸出端相連接，數據處理機的輸出端與數據服務器的輸入端相連接。
[0015]進一步地優化，所述的數據服務器為計算機。
[0016]進一步地優化，所述的數據服務器為數字化變電站的綜合監測單元或站端監測單
J Li ο
[0017]由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是:
[0018]本實用新型的一種斷路器觸頭分合時刻和超程的監測裝置，在斷路器的絕緣拉桿內部設置直線位移傳感器，當超程產生時，絕緣拉桿內的動桿運動，直線位移傳感器隨之運動，反應觸頭合、分時刻和超程的在線數據。該測試結構原理結構簡單、精度可靠、安裝方便、成本低等特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的監測裝置使用狀態剖視圖。
[0020]圖2是本實用新型的位移傳感器安裝狀態剖視圖。
[0021]圖中標記:1-斷路器，2-絕緣拉桿，3-碟型壓簧，4-動拉桿，5-位移傳感器，6-動桿端，7-固定端，8-數據線，9-外部控制處理器，91-數據處理機，92-數據服務器。
【具體實施方式】
[0022]參照圖1，圖2，一種斷路器觸頭分合時刻和超程的監測裝置，包括安裝在斷路器I絕緣拉桿2內部的位移傳感器5，以及通過數據線8和位移傳感器5連接的外部控制處理器9 ;位移傳感器5設置于絕緣拉桿2內的碟型壓簧3中間，位移傳感器5的固定端7和絕緣拉桿2的動拉桿4剛性連接，位移傳感器5的動桿端6與絕緣拉桿2里側緊密接觸。
[0023]斷路器I為一種真空斷路器，斷路器機箱內包括彈簧操作機構、行程位移輸出轉軸、三連桿機構，三連桿機構和機構拐臂相連接，拐臂機構和絕緣拉桿2的動拉桿4剛性連接。真空滅弧室內包括靜觸頭和動觸頭，靜觸頭和上接線柱相連，動觸頭和下接線柱相連，同時還和絕緣拉桿2連接，絕緣拉桿2內部設置有碟型壓簧3，位移傳感器5設置于該碟型壓簧3中間。
[0024]本實施例優選的采用微型直線位移傳感器，并將直線位移傳感器植入絕緣拉桿2內。當合閘后超程產生時,絕緣拉桿2內的動拉桿4運動，微型直線位移傳感器隨之運動并壓縮傳感器動桿端6，由動桿端6運動狀態反應觸頭合時刻和超程的數據。分閘時，絕緣拉桿2內的動拉桿4運動，傳感器動桿端6在復位彈簧的作用下復位，由動桿運動狀態反應觸頭分時刻的數據。[0025]外部控制處理器9包括負責前端采樣、數據初步處理、數據臨時存放數據處理機91和負責數據處理、數據分析、數據計算、數據存放的數據服務器92，數據處理機91的輸入端與位移傳感器5的數據輸出端相連接，數據處理機91的輸出端與數據服務器92的輸入端相連接。
[0026]信號采集的過程主要包括以下三個步驟:
[0027]第一層由傳感器、現場信號采集部件和數據處理機組成，主要完成對斷路器特征量的采集、數據合并、數據計算、數據記錄和對上層通訊的任務。數據處理機通過TCP/IP與主IED和MU實現數據交換；它包含配置軟件模塊、IEC61850建模軟件、IEC618050SERVER和通訊管理軟件。其中，IEC61850Server主要功能是向外提供IEC61850服務。根據IEC61850模型以IEC61850通訊體系提供IEC61850服務，如獲取邏輯設備目錄、獲取邏輯節點目錄、獲取數據值、報告等。
[0028]第二層由數據服務器組成，服務器是一臺安裝了數據庫及其配套軟件的計算機，或者安裝在數字化變電站的綜合監測單元或站端監測單元中。
[0029]第三層IE用戶層，IE用戶通過瀏覽器訪問斷路器動作波形、結果數據、趨勢圖和數據評估圖。
【權利要求】
1.一種斷路器觸頭分合時刻和超程的監測裝置，其特征在于，包括安裝在斷路器(I)絕緣拉桿(2 )內部的位移傳感器(5 )，以及通過數據線(8 )和位移傳感器(5 )連接的外部控制處理器(9);位移傳感器(5)設置于絕緣拉桿(2)內的碟型壓簧(3)中間，位移傳感器(5)的固定端(7)和絕緣拉桿(2)的動拉桿(4)剛性連接，位移傳感器(5)的動桿端(6)與絕緣拉桿(2)里側緊密接觸。
2.根據權利要求1所述的斷路器觸頭分合時刻和超程的監測裝置，其特征在于，所述的斷路器(I)為真空斷路器。
3.根據權利要求1所述的斷路器觸頭分合時刻和超程的監測裝置，其特征在于，所述的位移傳感器(5)為微型直線位移傳感器。
4.根據權利要求1所述的斷路器觸頭分合時刻和超程的監測裝置，其特征在于，所述的外部控制處理器(9)包括負責前端采樣、數據初步處理、數據臨時存放數據處理機(91)和負責數據處理、數據分析、數據計算、數據存放的數據服務器(92)，數據處理機(91)的輸入端與位移傳感器(5)的數據輸出端相連接，數據處理機(91)的輸出端與數據服務器(92)的輸入端相連接。
5.根據權利要求4所述的斷路器觸頭分合時刻和超程的監測裝置，其特征在于，所述的數據服務器(92)為計算機。
6.根據權利要求4所述的斷路器觸頭分合時刻和超程的監測裝置，其特征在于，所述的數據服務器(92)為數字化變電站的綜合監測單元或站端監測單元。
【文檔編號】G01R31/327GK203572932SQ201320733655
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月19日 優先權日:2013年11月19日
【發明者】賀兵, 李軍, 羅安棟, 徐先鋒, 張宴, 賈倫, 黃榮 申請人:川開電氣股份有限公司