一种兼具断路器机械结构与电气性能的在线监测系统的制作方法

本发明涉及一种兼具断路器机械结构与电气性能的在线监测系统。

背景技术：

高压输配电控制设施中高压开关柜产品的核心部件为真空断路器，真空断路器是电力系统正常运行的控制设备和安全保障，真空断路器通过机械运动实现电气通断，其机械运行和电气性能参数直接关系到整个输变电系统正常运行可靠性；现有技术中的断路器监测系统一般通过有线或无线通讯进行信号传输，易对断路器正常运行产生干扰，监测系统传输信号也易受电器运行环境影响而产生偏差，导致监测结果准确度不高，监测系统性能不可靠；部分产品还需在断路器的真空包、绝缘臂内部安装电流互感器等器件，安装结构复杂，对断路器机械本体存在结构性影响，安装连接不方便，操作繁琐。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种既能实时监测断路器机构结构插接接触配合情况，又能实时监测电气运行参数，监测结果准确度高，监测系统性能可靠的兼具断路器机械结构与电气性能的在线监测系统。

本发明兼具断路器机械结构与电气性能的在线监测系统，包括断路器本体，和安装断路器本体的断路器小车，其特征在于：断路器本体面板上安装有能够采集断路器本体各部位实时监测数据的单片机；断路器本体的框架中部位于驱动丝杆安装孔边缘的位置安装有能够实时监测驱动丝杆驱进深度的第一主直线度位移传感器，断路器小车上的驱动丝杆安装盒内侧面安装有能够与第一主直线度位移传感器配合测量直线距离的第一副直线度位移传感器，第一主直线度位移传感器、第一副直线度位移传感器与单片机通过蓝牙接口通讯连接；断路器本体真空包内部的真空动触头、真空静触头上分别安装有第二主直线度位移传感器、第二副直线度位移传感器，第二主直线度位移传感器、第二副直线度位移传感器与单片机通过蓝牙接口通讯连接；断路器本体真空包顶端安装有能够实时监测动触头臂与真空包连接处导电连接点温度参数的第一温度传感器，动触头臂中部安装有能够实时监测温度参数的第二温度传感器，动触头上安装有能够监测动触头与静触头温度的第三传感器，第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器与单片机通过蓝牙接口通讯连接；

所述第三温度传感器安装于动触头内部两端凸点之间的内壁上；

所述第三传感器包括有温度传感器、第三直线度位移传感器；

所述第一主直线度位移传感器、第一副直线度位移传感器之间也通过蓝牙接口互相配合通讯连接；

所述第二主直线度位移传感器、第二副直线度位移传感器之间也通过蓝牙接口互相配合通讯连接；

所述单片机连接有能够显示实时参数的液晶显示屏，和能够启动、设置、调整参数预设值的键钮盘，液晶显示屏、键钮盘为一体结构。

本发明的兼具断路器机械结构与电气性能的在线监测系统，在驱动机构、真空包内部动静触头、动触头臂、开关柜动静触头等部位设置多级直线度位移传感器、温度传感器，全方位综合实时监测真空断路器运行参数，既能实时监测断路器机构结构插接接触配合情况，又能实时监测电气运行参数，且监测系统信号传输不会产生干扰也不会受到干扰，监测结果准确度高，监测系统性能可靠，结构简单，安装操作连接方便。

附图说明

图1是本发明实施例兼具断路器机械结构与电气性能的在线监测系统初始位置平面结构示意图；

图2是本发明实施例兼具断路器机械结构与电气性能的在线监测系统最终位置平面结构示意图。

具体实施方式

如图所示，一种兼具断路器机械结构与电气性能的在线监测系统，包括断路器本体21，和安装断路器本体的断路器小车，断路器本体21面板上安装有能够采集断路器本体各部位实时监测数据的单片机1；断路器本体21的框架中部位于驱动丝杆安装孔边缘的位置安装有能够实时监测驱动丝杆驱进深度的第一主直线度位移传感器3，断路器小车上的驱动丝杆安装盒5内侧面安装有能够与第一主直线度位移传感器3配合测量直线距离的第一副直线度位移传感器4，第一主直线度位移传感器3、第一副直线度位移传感器4与单片机1通过蓝牙接口通讯连接，通过蓝牙接口实现一对一地短距离信号传输，不会受到周围环境影响，信号传输精确度高。通过第一主直线度位移传感器3、第一副直线度位移传感器4双重监测真空断路器本体在断路器小车上驱进情况，根据驱进距离能够实时掌握断路器本体运行情况以及各运行阶段相应位置，便于及时发现故障点。

断路器本体真空包内部的真空动触头、真空静触头上分别安装有第二主直线度位移传感器6、第二副直线度位移传感器7，第二主直线度位移传感器6、第二副直线度位移传感器7与单片机1通过蓝牙接口通讯连接；由于真空包内部存在高电压、高电流、强电磁等恶劣环境，同时真空断路器分合闸时冲击力强，真空动触头、真空静触头易磨损，第二主直线度位移传感器6、第二副直线度位移传感器7能够双重实时监测真空动触头插接深度，以掌握真空动触头、真空静触头插接配合导电情况，双重监测安全系数高。

断路器本体真空包顶端安装有能够实时监测动触头臂与真空包连接处导电连接点温度参数的第一温度传感器12，动触头臂中部安装有能够实时监测温度参数的第二温度传感器11，动触头上安装有能够监测动触头与静触头温度的第三传感器10，第一温度传感器12、第二温度传感器11、第三温度传感器10与单片机1通过蓝牙接口通讯连接；还可以在真空包外壁上安装能够实时监测真空包内部的真空动触头、真空静触头运行温度的第四温度传感器13，以温度参数反应真空动触头、真空静触头插接配合导电情况。

第三传感器10安装于动触头内部两端凸点之间的内壁上，不占用动触头与静触头插接接触导电空间；第三传感器为综合传感器，包括有温度传感器、第三直线度位移传感器，既能够通过机械机构运动距离监测动触头与静触头插接配合情况，又能够通过温度参数的运行变化情况反应出电流传输情况，以电流传输运行参数来反应机械机构插接配合程度。

通过多部位多点传感器全方位综合监测真空断路器各机械配合结构与插接配合导电结构参数，全面实时监测真空断路器运行参数，监测结果准确度高，监测系统性能可靠。

第一主直线度位移传感器、第一副直线度位移传感器之间也通过蓝牙接口互相配合通讯连接；第二主直线度位移传感器、第二副直线度位移传感器之间也通过蓝牙接口互相配合通讯连接；通过蓝牙接口实现点对点短距离信号传输，不会受到周围环境影响，信号传输精确度高。

单片机连接有能够显示实时参数的液晶显示屏，和能够启动、设置、调整参数预设值的键钮盘，液晶显示屏、键钮盘为一体结构，占用空间小，结构简单，安装操作连接方便。

本发明的兼具断路器机械结构与电气性能的在线监测系统，在驱动机构、真空包内部动静触头、动触头臂、开关柜动静触头等部位设置多级直线度位移传感器、温度传感器，全方位综合实时监测真空断路器运行参数，既能实时监测断路器机构结构插接接触配合情况，又能实时监测电气运行参数，且监测系统信号传输不会产生干扰也不会受到干扰，监测结果准确度高，监测系统性能可靠。

技术特征：

技术总结
本发明兼具断路器机械结构与电气性能的在线监测系统，在断路器小车与断路器的驱动机构、真空包内部动静触头、动触头臂、开关柜动静触头等部位设置多级直线度位移传感器、温度传感器，全方位综合实时监测真空断路器运行参数，既能实时监测断路器机构结构插接接触配合情况，又能实时监测电气运行参数，且监测系统信号传输不会产生干扰也不会受到干扰，监测结果准确度高，监测系统性能可靠。

技术研发人员：姚洪权
受保护的技术使用者：江苏镇宝开关电器有限公司
技术研发日：2018.05.17
技术公布日：2018.12.18