一种断路器、开关小车、刀开关动作光检测传感装置的制作方法

专利名称：一种断路器、开关小车、刀开关动作光检测传感装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电气设备运行状态和动作过程的检测领域，具体是一种断路器、开关小车、刀开关动作光检测传感装置。
背景技术：
国家实施智能电网，变电站程序倒闸操作和在线检测设备状态是实现智能电网的基本要求，可靠、准确地检测电气设备运行状态和动作过程又是实现变电站状态检修和程序倒闸操作的首要关键技术。公知的在线检测断路器、断路器小车、隔离开关、接地刀闸、 GIS电气设备(GIS电气设备由断路器、隔离开关、接地刀闸组成。不影响说明，将断路器、 断路器小车、隔离开关、接地刀闸、GIS电气设备，以下简称断路器、开关小车、刀开关)倒闸操作和执行保护及自动装置控制指令的分闸、合闸位置判断是由所检测电气设备的辅助触点、接近开关和有源行程开关提供开关量、电流电压模拟量，操动机构上分合闸机械指示和由安装于开关小车、刀开关操动机构的操动电机主轴尾部的检测电机转数的光电开关组成。通过辅助触点、接近开关、行程开关和光电开关的开关量、电流电压模拟量，辅助图象监控系统判断断路器、开关小车、刀开关所处位置、行程、速度和是否带电。为绝缘危险高电压和防止强电磁场干扰，所有检测断路器、开关小车、刀开关动作的传感装置安装位置，都是远离高电压和强电磁场，与需要可靠检测断路器、开关小车、刀开关分闸、合闸所处实际位置、是否动作及A、B、C各相动作全过程的动触头之间连有多个传动环节，断路器、开关小车、刀开关传动机构中间环节松动、脱销、卡涩，辅助触点、接近开关接触不良、错位、辅助图象监控系统由于所观测设备被周围设备遮挡及环境周边的光线限制和操作人员工作责任心不强未认真在辅助图象监控系统上核实确认设备实际位置，设备状态位置不能可靠、正确检测到位，从而发生倒间误操作和三相不一致保护误动事故。现有检测设备位置的方法， 在技术层面上不能全程自动可靠地准检测断路器、开关小车、刀开关各种运行状态下的实际位置和动作过程；不能有效地防止220kV及以上分相控制断路器三相不一致保护因辅助触点接触不良的误动和因不能可靠准确地检测开关动静触头分离、接触的时刻，可靠实现 220kV及以上电压等级的开关选相分、合闸困难。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种断路器、开关小车、刀开关动作光检测传感装置，满足抗强电磁干扰、绝缘危险高电压，满足智能程序控制操作和状态检修的准确检测要求。本发明的技术方案为
一种断路器、开关小车、刀开关动作光检测传感装置，包括固定于支架上的U型光检测定位器、固定于转动轴上的光检测挡板、单芯塑料通信光纤光缆、数字光电耦合发射器和塑料数字光电耦合接收器，所述的光检测挡板设置于U型光检测定位器的U型槽内，所述的数字光电耦合发射器、塑料数字光电耦合接收器均通过单芯塑料通信光纤光缆与U型光检测定位器连接。所述的支架为断路器本体绝缘的瓷套内壁、断路器本体绝缘的绝缘支架、断路器本体绝缘的绝缘隔板，或开关小车本体，或刀开关构支架；所述的转动轴为断路器动触头导电杆或动绝缘拉杆，断路器、刀开关操动机构主轴，开关小车柜体或刀开关操作绝缘瓷柱轴ο所述的U型光检测定位器选用U型单孔光检测定位器或U型双孔光检测定位器； U型单孔光检测定位器的两侧壁均开有一个通孔，且相互对应，两根单芯塑料通信光纤光缆的一端头分别插入一个通孔内，且端头与侧壁的内表面呈一平面；U型双孔光检测定位器的两侧壁均开有2个通孔，且一一相互对应，4根单芯塑料通信光纤光缆的一端头分别插入一个通孔内，且端头与侧壁的内表面呈一平面。所述的光检测挡板分为开关小车光检测挡板，断路器光检测挡板，断路器、刀开关操动机构主轴光检测挡板和刀开关光检测挡板；所述的开关小车光检测挡板安装于底座上，其上开有长方形检测通孔，长方形检测通孔与孔间隔组成的轨迹与开关小车移动位置一一对应；所述的断路器光检测挡板安装于断路器动触头导电杆或动绝缘拉杆上，其上开有双排各形方检测通孔，各形方检测通孔与孔间隔组成的位置与断路器动触头移动位置一一对应；所述的断路器、刀开关操动机构主轴光检测挡板固定于断路器、刀开关操动机构主轴上，其上开有一排圆弧形排列的圆形检测通孔，圆形检测通孔与孔间隔组成的圆弧形轨迹与断路器、刀开关动触头移动位置一一对应；所述的刀开关光检测挡板固定于刀开关动触头绝缘瓷下方转动轴上，其上开有一排圆弧形排列的圆形检测通孔，圆形检测通孔与孔间隔组成的圆弧形轨迹与刀开关动触头移动位置一一对应。所述的数字光电耦合发射器、塑料数字光电耦合接收器上分别设置有塑料光纤光缆连接器，所述的单芯塑料通信光纤光缆设置于塑料光纤光缆连接器内。所述的除安装在密封本体内的断路器、刀开关动作光检测传感装置不安装封闭罩，断路器、开关小车、刀开关动作光检测传感装置安装于光检测封闭罩内；光检测封闭罩包括上封闭罩和下封闭罩，上封闭罩固定于所述的转动轴上，所述的光检测挡板固定在转动轴上且位于下封闭罩内，下封闭罩固定于所述的支架上，光检测定位器固定在下封闭罩内。本发明的有益效果
(1)、抗强电磁干扰、绝缘危险电压，替代断路器、开关小车、刀开关辅助端子、行程开关和光电开关；
(2)、除去辅助端子、行程开关和中间传动等多个间接环节，断路器、开关小车、刀开关分、合间到位及动作全过程可以准确地被检测，可检测断路器动静触头分合瞬时速度、平均分合闸速度、合闸弹跳时间、分合闸不同期性、分合闸时间、接触行程、触头开距、真空断路器动静触头累积熔损厚度、断路器插入式引弧动静触头累积熔损长度、操动机构的机械特性，开关小车运行状态、移动速度、移动方向、移动位置和移动过程中操动机构的机械特性， 刀开关动触头平均分合闸速度、分合闸不同期性、分合闸时间、分合闸过程中操动机构的机械特性；(3)、在技术上实现程序化操作过程中智能检测和智能控制；
(4)、杜绝程序操作图像监控人员监控不到位和存在断路器、开关小车、刀开关一些部位无法实施图像监控的实际情况，在技术上保证程序化操作和目前电力系统常规倒闸操作中，程序防误操作和电气、机械防误操作无法控制的各相分合闸错位、不到位，缺相运行的各种类型误操作；
(5)、解决220kV及以上分相控制断路器三相不一致保护因继电器触点或辅助触头接触不良、抖动发生误动和实现断路器选相分、合闸，减少操作冲击过电压，降低操作过电压绝缘水平要求，保护电网设备安全，提高电网运行可靠性稳定性。


图1是本发明的结构示意图。
图2是U型单孔光检测定位器的结构示意图。
图3是U型双孔光检测定位器的结构示意图。
图4是开关小车光检测挡板的结构示意图。
图5是断路器光检测挡板的结构示意图。
图6是断路器、刀开关操动机构主轴光检测挡板的结构示意图。
图7是刀开关光检测挡板的结构示意图。
图8是光检测塑料数字光电耦合器的结构示意图。
图9是光检测封闭罩的安装结构示意图。
具体实施例方式一、断路器、开关小车、刀开关动作光检测传感装置的制造和安装方法是
见图1，一种断路器、开关小车、刀开关动作光检测传感装置，包括绝缘树脂构成的固定于支架1. 6上的U型光检测定位器1. 8、固定于转动轴1. 5上的光检测挡板1. 7、单芯塑料通信光纤光缆1、3、1. 4、数字光电耦合发射器1. 1和塑料数字光电耦合接收器1. 2，光检测挡板1. 7设置于U型光检测定位器1. 8的U型槽内，数字光电耦合发射器1. 1塑料数字光电耦合接收器1. 2分别通过单芯塑料通信光纤光缆1. 3、单芯塑料通信光纤光缆1. 4与U型光检测定位器1. 8连接。光检测传感装置前端的绝缘树脂U型光检测定位器1. 8可直接安装固定在断路器本体绝缘的瓷套内壁、断路器本体绝缘的绝缘构支架、断路器本体绝缘的绝缘隔板，或开关小车本体，或刀开关构支架1. 6上；光检测挡板1. 7可固定在断路器动导电杆或动绝缘拉杆5. 5，断路器、刀开关操动机构主轴，开关小车柜体及刀开关动触头绝缘瓷柱轴1. 5上；光检测传感装置末端的塑料数字光电耦合发射器1. 1始终发射红色可见光， 光检测传感装置末端的塑料数字光电耦合接收器1. 2接收红色可见光，塑料数字光电耦合接收器输出数字信号，塑料数字光电耦合接收器接收到红色可见光输出高电位信号，规定高电位信号为开关量1，塑料数字光电耦合接收器接收不到红色可见光输出低电位信号，规定低电位信号为开关量0。安装方法各类光检测挡板都置于相应U型光检测定位器的U型槽口中间位置，光检测挡板二侧面不与U型光检测定位器的U型槽口内二侧面发生接触；单根长度不大于80 米的纤芯直径0. 24毫米(用于10kV、35kV电压等级的户内铠装式开关柜)或1. 0毫米的塑料单芯通信光纤光缆，使用塑料单芯通信光纤光缆专用剪刀将塑料单芯通信光纤光缆从中间垂直剪断，将切断的二根光纤光缆四个端头切面剪切的与光纤光缆径向垂直，将一根光纤光缆的任一端头插入并固定到U型光检测定位器的一侧光纤光缆插入孔内，插入的光纤光缆端头的端口与U型光检测定位器的U型槽内侧竖直内壁呈同一平面，另一根光纤光缆的任一端头也插入并固定到U型光检测定位器的另一侧光纤光缆插入孔内，插入的光纤光缆端头的端口与U型光检测定位器的U型槽内侧竖直内壁呈同一平面，U型槽内的二光纤光缆端头端口正对，二光纤光缆轴心在一条直线上，将任一根光纤光缆的另一端头插入固定在塑料光纤光缆连接器，塑料光纤光缆连接器插入固定在塑料数字光电耦合发射器的红色可见光发射孔内，将另一根光纤光缆的另一端头插入固定在塑料光纤光缆连接器，塑料光纤光缆连接器插入固定在塑料数字光电耦合接收器的接收红色可见光接收孔内，塑料数字光电耦合发射器始终发射波长650纳米的红色可见光，塑料数字光电耦合接收器接收波长650纳米的红色可见光(此波段红色可见光在光纤中传输远、损耗小)，断路器、开关小车、 刀开关动触头初始处某一正常运行状态，光检测挡板上的开孔或孔间隔正好与U型光检测定位器中二个塑料单芯通信光纤光缆端口处在一条直线上，当固定安装在断路器本体内动导电杆或动绝缘拉杆、开关小车本体和刀开关绝缘瓷柱轴部位的光检测挡板随断路器动触头、开关小车本体、刀开关动触头运动轨迹平移或旋转时，塑料数字光电耦合接收器根据收到或收不到塑料数字光电耦合发射器发射来的红色可见光，输出开关量1或0，间隔层监控系统通过对光检测传感装置输出的开关量、开关量变化和开关量变化时间长短，并对比保存的以前各次操作参数(设备大修后或新设备投运时，输入间隔层或后台监控系统的基本参数)，按A、B、C三相分别进行计算分析，智能程序控制操作控制处理，防止电气设备动触头动作不到位、动触头末分开、倒闸误操作和防止220kV及以上分相控制断路器的三相不一致保护误动，以及实现三相同步操作，使断路器按指定的相位上分、合闸，从而减少操作冲击过电压，降低操作过电压绝缘水平要求，保护电网设备安全，提高电网运行可靠性稳定性。见图2，U型单孔光检测定位器2. 1由绝缘树脂材质制造，U型槽的轮廓边沿呈圆弧形，优化断路器、开关小车、刀开关的局部电场强分布，U型槽内竖直二面相对平行且与底部垂直，竖直二面相距确保光检测挡板在U型槽内移动时，不触及竖直二面内侧的最小距离， 在U型槽竖直二面靠近顶部处，水平正对地开通一对孔2. 2，这对孔插入并固定单芯塑料通信光纤光缆端头，单芯塑料通信光纤光缆端头平面与U型槽竖直二面内壁呈同一平面。见图3，U型双孔光检测定位器3. 1由绝缘树脂材质制造，U型槽的轮廓边沿呈圆弧形，优化断路器、开关小车的局部电场强分布，U型槽内竖直二面相对平行且与底部垂直， 竖直二面相距确保光检测挡板在U型槽内移动时，不触及竖直二面内侧的最小距离，在U型槽竖直二面靠近顶部处，竖直水平正对地开通二对孔3. 2，这二对孔插入并固定单芯塑料通信光纤光缆端头，单芯塑料通信光纤光缆端头平面与U型槽竖直二面内壁呈同一平面。见图4，开关小车光检测挡板4. 4安装于底座4. 3上，挡板4. 4上开有可通过光纤光柱的长方形孔，采用U型双孔光检测定位器3. 1进行检测，各孔和间隔的位置分别代表开关小车移动到热备用位置4. 1、冷备用位置4. 5和全过程平移过程中的位置4. 2。将开关小车的行程分成三个阶段并对应三个移动速度，第一阶段是开关小车在冷备用位置与开关小车移动到动静触头将要放电位置的一段行程(第一阶段)，第二阶段是开关小车移动到动静触头将要放电位置到开关小车动静触头刚接触位置的一段行程(第二阶段)，第三阶段是开关小车动静触头刚接触位置到开关小车在热备用位置的一段行程(第三阶段)，满足开关小车处在不同阶段要求不同的移动速度和控制处理方式。见图5，断路器光检测挡板5. 3由绝缘树脂材料制造，挡板上开有可通过光纤光柱的双排各形方孔，采用U型双孔光检测定位器3. 1进行检测，光检测挡板固定在断路器动触头导电杆或动绝缘拉杆5. 5上，断路器动触头标准分间位置5. 2、断路器动触头分间最大位置5. 1、断路器动触头标准合闸位置5. 6、断路器动静触头分闸位置5. 2到合闸位置5. 6间的距离即是触头开距、真空断路器动静触头最大允许熔损位置5. 7，光检测挡板上除在5. 4 位置上、下分闸位置5. 2和合闸位置5. 6采样均为“0”、“0”外，其它任一位置的相邻上、下位置采样总是不同，通过光检测挡板移动到不同位置和位移时间，测定断路器合间、分闸、 动静触头刚接触、动静触头刚分离、合间最大行程、分间最大行程、合间最小行程、分间最小行程及动触头运动过程中的机械特性。断路器本体由A、B、C相3个“断路器光检测挡板” 和每个断路器、刀开关操动机构上的“断路器、刀开关操动机构主轴光检测挡板(图6) ”组成光检测前置端。见图6，断路器、刀开关操动机构主轴光检测挡板6. 4由绝缘树脂材料制造，光检测挡板固定在断路器、刀开关操动机构主轴6. 3上，挡板上开有可通过光纤光柱的园形检测孔，检测孔中心到操动机构主轴中心即光检测挡板检测轨迹半径，满足红色光线通、断一次即操动机构主轴转过一固定度角，操动机构主轴园弧转动轨迹与标准合间位置和标准分闸位置角度范围的角二边线上有二个交点，一边线与标准合闸位置轨迹的交点上开一个孔 6. 7，另一边线与标准分闸位置轨迹的交点上不开孔6. 2，在标准合闸位置开孔处后面沿园弧转动轨迹开一排间隔等于红色可见光柱直径的孔，孔径等于红色可见光柱直径，在标准合闸位置、标准分间位置前后按同一开孔规则开一定数量的孔，各孔位置和间隔位置分别表示操动机构主轴转动在合间、分间、动触头超程或刀开关主轴合间最大转动角6. 6、主轴分闸最大转动角6. 1、合间主轴转动最小行程、分间主轴转动最小行程及主轴转动过程中 6. 5的各个位置。断路器、刀开关三相联体操动机构由1个“断路器、刀开关操动机构主轴光检测挡板(图6) ”组成断路器、刀开关操动机构光检测前置端；断路器、刀开关每相独立操动机构由3个“断路器、刀开关操动机构主轴光检测挡板(图6) ”组成断路器、刀开关操动机构光检测前置端。见图7，刀开关光检测挡板7. 5由绝缘树脂材料制造，光检测挡板固定在刀开关操作绝缘瓷柱轴7. 4上，光检测挡板上检测孔中心到绝缘瓷柱轴中心即光检测挡板检测轨迹半径，满足红色光线通、断一次即刀开关动触头转过一固定度角，刀开关光检测挡板园弧转动轨迹与标准合闸位置7. 1和标准分闸位置7. 7角度范围的角二边线上有二个交点，在二个交点分别开孔，在标准合闸位置和标准分闸位置角度范围内，沿园弧转动轨迹开一排间隔等于红色可见光柱直径的孔，孔径等于红色可见光柱直径，在标准合间位置、标准分闸位置前后按同一开孔规则开一定数量的孔，满足可检测刀开关最大允许合闸行程位置7. 3和最大允许分间行程位置7. 6，标准分、合间位置间各孔间隔表示刀开关动触头转动过程所在位置。断路器、刀开关操动机构主轴光检测挡板和A、B、C相3个“刀开关光检测挡板”组成刀开关动作状态检测前置端。见图8，光检测塑料数字光电耦合器由光检测传感装置末端的塑料数字光电耦合发射器1. 1始终发射红色可见光，光检测传感装置末端的塑料数字光电耦合接收器1. 2接收红色可见光，传输发射红色可见光的单芯塑料通信光纤光缆1. 3插入并固定在塑料光纤光缆连接器8. 1，塑料光纤光缆连接器8. 1再插入并固定在塑料数字光电耦合发射器1. 1 ； 接收红色可见光的单芯塑料通信光纤光缆1. 4插入并固定在光纤光缆连接器8. 2，塑料光纤光缆连接器8. 2再插入并固定在塑料数字光电耦合接收器1. 2。光检测塑料数字光电耦合器完成红色可见光发射、接收并处理输出数字信息。见图9，置于户外的刀开关操动机构主轴光检测传感装置，刀开关光检测传感装置安装在封闭罩(图9)内防尘、防雨、暗光(密封GIS电气设备、断路器本体内不安装封闭罩)。 光检测封闭罩包括外封闭罩9. 1和内封闭罩9. 2，外封闭罩9. 1固定于转动轴1.5上，光检测挡板1. 7固定在转动轴1. 5上且位于内封闭罩9. 2内，内封闭罩固定于刀开关操动机构、 刀开关支架上，光检测定位器1. 8固定在内封闭罩9. 2内。二、检测方法
塑料数字光电耦合发射器1.1始终保持发射红色可见光，红色可见光经塑料单芯通信光纤光缆1. 3传导到U型光检测定位器1. 8光纤端口一侧，红色可见光耦合到U型光检测定位器1. 8另一光纤端口，红色可见光经这根通信光纤光缆1. 4传导到塑料数字光电耦合接收器1. 2，各类光检测挡板1. 7都置于U型光检测定位器1. 8的U型槽口内，光检测挡板 1. 7 二侧面不与U型光检测定位器1. 8的U型槽口内二侧面发生接触，光检测定位器1. 8上的开孔2. 2或开孔3. 2正好与U型光检测定位器中2个或4个塑料单芯通信光纤光缆端口处在一条直线上，固定安装在断路器本体内动导电杆或动绝缘拉杆、开关小车本体及刀开关绝缘瓷柱轴部位的光检测挡板1. 7随导电杆或绝缘拉杆、开关小车本体、刀开关绝缘瓷柱轴1. 5平移或旋转，按照断路器、开关小车及刀开关动触头运动轨迹动作的光检测挡板接通或截断U型光检测定位器U型槽口内的红色可见光柱，塑料数字光电耦合接收器输出开关量信号1或0。(1)、断路器分、合闸动作光检测方法
断路器分、合闸动作光检测分别由A、B、C相3个“断路器光检测挡板(图5) ”，3个 “U型双孔光检测定位器(图3)”，1个“断路器、刀开关操动机构主轴光检测挡板(图6)(三相独立操动机构则每相1个，共3个断路器、刀开关操动机构主轴光检测挡板)”和1个“U 型单孔光检测定位器(图2)(三相独立操动机构则每相1个，共3个U型单孔光检测定位器)”构成断路器分、合闸动作光检测前置端。断路器光检测挡板随断路器动触头合、分做上下平移，U型双孔光检测定位器采用左右独立光检测再组合对位方法进行各相动触头机械特性判断分析。为详细说明断路器动作检测方法的过程，选择细述真空断路器由分到合的合闸过程，断路器动触头从标准分闸位置5. 2向上合闸移动至标准合闸位置5. 6，在断路器动、静触头刚好接触时，不存在弹跳，以右边光检测出开关量变化和每一开关量变化相对应变化的时间作为这一位置开关量变化的基准时间，将左边光检测的开关量进行组合， 在右边相应位置大于此位置1倍基准变化时间小于2倍基准变化时间内，左边光检测的开关量未变则作为连续完成0、0或连续完成1、1动作过程，双孔光检测定位器左右两光检测独立检测出开关量0、1、0和0、1、0，即是00、11、00，从01开始则存在弹跳，假设检测出右边光测出010101010101010共15个变化开关量，则左边相应基准变化时间内光检测出 010010110001001共15个开关量，再组开关量组合对位，则有00、11、00、01、10、01、10、11、00、01、00、11、00、01、10共计15个开关量组合对位，断路器触头在最大允许熔损位置(5. 7) 闭合停止，左右光检测出的开关量组合对应是00、11、00、01、10、11、00、01、10，与检测出的 15个开关量组合对位，对比出检测的第6、7和11、12、13、14开关量位置合闸方向动触头发生弹跳，由检测出的 00、11、00、01、10、01、10、11、00、01、00、11、00、01、10 共计 15 个组合
开关量、相应位置各开关量变化时间和断路器分闸、合闸光检测挡板上各孔固定位置距离计算分析出各相合间速度、动作位置、触头损耗程度和触头最终位置等实时机械特性，同样检测实时分闸机械特性；断路器操动机构主轴光检测挡板在真空断路器由分到合的合闸过程，由标准分闸位置6. 2开始转动经主轴转动过程中6. 5的位置到标准合闸位置6. 7，最终转到动触头超程位置6. 6，光测出010101010101共12个变化开关量和各位置对应时间变化，计算操动机构的各机械特性。出现断路器任一光检测未发生而其它二相和主轴操动机构已完成相应检测，则判断断路器缺相运行；出现断路器三相光检测未发生而主轴操动机构已完成相应检测，则判断断路器未动作且发生主轴操动机构与断路器间传动已脱离的故障。间隔层控制器和后台监控服务器存储将每次断路器动作机械特性与断路器标准动作机械特性和上次动作机械特性进行对比，即可得出真空断路器运行状态或故障类型和状态检修参数。(2)、开关小车冷、热备用转换操作光检测方法
开关小车冷(试验位置)、热备用(运行位置)转换操作光检测由1个“开关小车光检测挡板(图4) ”和1个“U型双孔光检测定位器(图3)”构成光检测前置装置。固定在开关小车上的分间、合间光检测挡板随开关小车动触头合、分做前后平移，固定在开关开关柜体上的U型双孔光检测定位器采用左右独立光检测再组合对位方法进行开关小车机械特性判断分析。为详细说明开关小车动作检测方法的过程，选择细述开关小车由冷备用转热备用的倒闸操作过程，开关小车由标准冷备用位置4. 5向标准热备用位置4. 1移动，开关小车完成“三个阶段”行程，U型双孔光检测定位器上排光检出光检测挡板(图4)上排间隔开关量 0101……0101的个数、位置和每一开关量的变化时间，所检测出的开关量数与光检测挡板上排总开关量数比值即是开关小车移动距离的百分数，完成上排间隔开关量0101……0101 的全程个数检测，下排光检出光检测挡板间隔开关量101，则确定开关小车已移动到热备用位置，光测出光检测挡板上排0101……0101全程开关量个数变化和各位置对应时间变化， 计算开关小车的对应位置机械特性。光检测开关小车移动在不同阶段，开关小车移动速度不同；出现光检测开关量不变化或各位置对应时间变化大于各阶段标准移动时间变化，判断开关小车出现“卡塞”，光检测开关小车移动在第一阶段，间隔层控制器则控制开关小车退回至冷备用位置，光检测开关小车移动在第二阶段，间隔层控制器则控制开关小车再次向热备用位置移动，再次出现“卡塞”，间隔层控制器则强制开关小车退回至冷备用位置 (最慢级速度，大起动电流)，光检测开关小车移动在第三阶段，间隔层控制器则控制开关小车称向热备用位置，再次出现“卡塞”，间隔层控制器则停止开关小车的控制，在开关小车改变移动方向时(电动)，间隔层控制器自动进行所检测出的开关量数递减或递增，确定开关小车移动距离的百分数，在程序倒闸操作的基础上实现“智能”操作。(3)、刀开关分闸、合闸操作光检测方法
刀开关分闸、合闸操作光检测分别在每相各个动触头绝缘瓷柱轴安装“刀开关光检测挡板(图7) ”，在断路器、刀开关操动机构主轴安装“断路器、刀开关操动机构主轴光检测挡板(图6)(三相独立操动机构则每相安装1个断路器、刀开关操动机构主轴光检测挡板)”， 在刀开关操动机构主轴、刀开关构支架上相应光检测挡板位置一对一安装“U型单孔光检测定位器(图2)”，构成刀开关分闸、合闸动作光检测前置端。刀开关分闸、合闸光检测挡板随刀开关动触头合、分做绕轴转动或上下平移。为详细说明刀开关动作检测方法的过程，选择细述三绝缘支柱刀开关由分到合的合闸过程，刀开关动触头从标准分闸位置7. 7旋转至标准合闸位置7. 1，光测出101010101010101共15个变化开关量和各位置对应时间变化，在相应位置各开关量变化时间和刀开关光检测挡板上各孔固定位置距离计算分析出刀开关各相合间速度、动作位置和触头最终位置等实时机械特性，同样检测实时分间机械特性；刀开关操动机构主轴光检测挡板在刀开关由分到合的合闸过程，由标准分闸位置6. 2开始转动经主轴转动过程中6. 5的位置到标准合闸位置6. 7，光测出0101010101共10个变化开关量和各位置对应时间变化，计算操动机构的各机械特性。出现刀开关任的光检测未发生而其它二相和主轴操动机构已完成相应检测，则判断刀开关一相错位；出现刀开关三相光检测未发生而主轴操动机构已完成相应检测，则判断刀开关未动作且发生主轴操动机构与断路器间传动已脱离的故障。间隔层控制器和后台监控服务器存储每次刀开关动作机械特性进行对比，即可得出刀开关运行状态或故障类型和状态检修参数。
权利要求
1.一种断路器、开关小车、刀开关动作光检测传感装置，其特征在于包括固定于支架上的U型光检测定位器、固定于转动轴上的光检测挡板、单芯塑料通信光纤光缆、数字光电耦合发射器和塑料数字光电耦合接收器，所述的光检测挡板设置于U型光检测定位器的U 型槽内，所述的数字光电耦合发射器、塑料数字光电耦合接收器均通过单芯塑料通信光纤光缆与U型光检测定位器连接。
2.根据权利要求1所述的一种断路器、开关小车、刀开关动作光检测传感装置，其特征在于所述的支架为断路器本体绝缘的瓷套内壁、断路器本体绝缘的绝缘支架、断路器本体绝缘的绝缘隔板，或开关小车本体，或刀开关构支架；所述的转动轴为断路器动触头导电杆或动绝缘拉杆，断路器、刀开关操动机构主轴、开关小车柜体或刀开关动触头操作绝缘瓷柱轴ο
3.根据权利要求1所述的一种断路器、开关小车、刀开关动作光检测传感装置，其特征在于所述的U型光检测定位器选用U型单孔光检测定位器或U型双孔光检测定位器；U型单孔光检测定位器的两侧壁均开有一个通孔，且相互对应，两根单芯塑料通信光纤光缆的一端头分别插入一个通孔内，且端头与侧壁的内表面呈一平面；U型双孔光检测定位器的两侧壁均开有2个通孔，且一一相互对应，4根单芯塑料通信光纤光缆的一端头分别插入一个通孔内，且端头与侧壁的内表面呈一平面。
4.根据权利要求1所述的一种断路器、开关小车、刀开关动作光检测传感装置，其特征在于所述的光检测挡板分为开关小车光检测挡板，断路器光检测挡板，刀开关光检测挡板和断路器、刀开关操动机构主轴光检测挡板；所述的开关小车光检测挡板安装于底座上， 其上开有长方形检测通孔，长方形检测通孔与孔间隔组成的轨迹与开关小车移动位置一一对应；所述的断路器光检测挡板安装于断路器动触头导电杆或动绝缘拉杆上，其上开有双排各形方检测通孔，各形方检测通孔与孔间隔组成的位置与断路器动触头移动位置一一对应；所述的刀开关光检测挡板固定于刀开关动触头绝缘瓷下方轴上，其上开有一排圆弧形排列的圆形检测通孔，圆形检测通孔与孔间隔组成的圆弧形轨迹与断路器动触头移动位置一一对应；所述的断路器、刀开关操动机构主轴光检测挡板固定于断路器、刀开关操动机构主轴上，其上开有一排圆弧形排列的圆形检测通孔，圆形检测通孔与孔间隔组成的圆弧形轨迹与断路器、刀开关动触头移动位置一一对应。
5.根据权利要求1所述的一种断路器、开关小车、刀开关动作光检测传感装置，其特征在于所述的数字光电耦合发射器、塑料数字光电耦合接收器上分别设置有塑料光纤光缆连接器，所述的单芯塑料通信光纤光缆端头设置于塑料光纤光缆连接器内。
6.根据权利要求1所述的一种断路器、开关小车、刀开关动作光检测传感装置，其特征在于所述的断路器、开关小车、刀开关动作光检测传感装置安装于光检测封闭罩内；光检测封闭罩包括外封闭罩和内封闭罩，外封闭罩固定于所述的转动轴上，所述的光检测挡板固定在转动轴上且位于内封闭罩内，内封闭罩固定于所述的支架上，光检测定位器固定在内封闭罩内。
全文摘要
本发明公开了一种断路器、开关小车、刀开关动作光检测传感装置，包括固定于支架上的U型光检测定位器、固定于转动轴上的光检测挡板、单芯塑料通信光纤光缆、数字光电耦合发射器和塑料数字光电耦合接收器，光检测挡板设置于U型光检测定位器的U型槽内，数字光电耦合发射器、塑料数字光电耦合接收器均通过单芯塑料通信光纤光缆与U型光检测定位器连接。本发明作用于倒闸操作和在保护及自动装置控制下，断路器、开关小车、刀开关的各种运行状态中，动触头动作位置和动作全过程的光检测，本发明的前端由无源的绝缘树脂和塑料光纤组成，尤其是能抗强电磁干扰、绝缘危险高电压，满足智能程序控制操作和状态检修的准确检测要求。
文档编号G01R31/327GK102323542SQ201110141428
公开日2012年1月18日 申请日期2011年5月30日 优先权日2011年5月30日
发明者严石, 叶宏, 叶秋诗 申请人:叶秋诗