用于诊断自熄式断路器的方法和诊断装置的制造方法_3

文档序号:8548204阅读:来源:国知局
止回阀来确保压力传感器22能够在填充口 9处检测外壳2的内部中的主要压力的元件。压力传感器22耦合到移动测量装置21的接口 26。压力传感器22能够可拆卸地耦合到移动测量装置21的接口 26。
[0056]移动诊断装置20包括移动测量装置21。移动测量装置21能够被配置为便携式计算机以便确定烧熔喷口 21的状态,所述便携式计算机在编程以评估在外壳2的内部中主要的、随时间变化的压力这方面被配置。移动测量装置21具有能够包括一个或更多个处理器的控制器25。控制器25耦合到接口 26以便接收来自压力传感器的22的、指示填充口 9处的压力分布的信号或数据。控制器25处理数据以便评估开关操作后在一时间间隔内的压力分布。该时间间隔能够例如具有几毫秒、几十毫秒或几百毫秒的持续时间。控制器25能够执行各个处理步骤以便从检测到的压力分布自动推测烧熔喷口 11的状态。为此,控制器25能够例如在一时间间隔内对压力变化积分或通过计算来确定压力分布的谱分量。可替代地或另外地,控制器25能够将一个或更多个参考曲线与随时间变化的压力分布进行比较。根据压力分布的评估,控制器25能够自动确定烧熔喷口的烧熔是否已经发展到需要打开自能式断路器I的灭弧室以便使烧熔喷口 11经历目视检查的程度。
[0057]移动测量装置21能够具有用户接口 29。压力分布的评估结果能够由控制器25通过用户接口 29输出和/或存储在移动测量装置21的存储器27中。
[0058]为了考虑自能式断路器以不同几何结构和配置存在的事实,用户能够通过用户接口 29输入与自能式断路器I有关和在检测到的压力分布的自动评估中被控制器25使用的信息。例如,移动测量装置21能够被配置为使得用户能够经由用户接口 29例如通过从预定的型号组中选择来指定自能式断路器的型号名称。存储器27包含不同型号或结构类型的相应参考数据,利用该参考数据控制器25能够评估检测到的压力分布以确定烧熔喷口 11的状态。存储在存储器27中的参考数据根据由控制器25执行的、检测到的压力分布的处理能够具有不同的格式。例如,如果控制器25通过压力分布的时间积分或谱分析从检测到的压力分布确定单个特征量,则能够在存储器27中为多个结构类型的每个存储相应的阈值。基于从压力分布确定的特征量与阈值的比较,控制器25能够自动确定烧熔喷口 11的烧熔是否已经发展到使得必须打开自能式断路器的外壳2的程度。如果控制器25例如通过压力分布的谱分析从检测到的压力分布确定了能够对应于谱分量的多个特征量,则能够在存储器27中为多个结构类型的每个存储相应的多个阈值,控制器25能够利用这些阈值评估检测到的电压分布。在另外的配置中,能够在存储器27中为多个结构类型的自能式断路器的每个存储相应的多个特征瞬时压力分布。控制器25能够将在时域中检测到的压力分布与存储在存储器27中的特征瞬时压力分布比较,以便自动确定烧熔喷口 11的烧熔是否已经发展到使得必须打开自能式断路器的外壳2的程度。
[0059]可替代地或另外地,移动测量装置21还能够对瞬时压力分布进行存档,其中所述瞬时压力分布是在刚刚已经被检查的自能式断路器上的多个维护过程中、在无电力负载的情况下的开关操作之后检测到的。用于确定喷口烧熔的、检测到的压力分布的评估能够基于与在早先的维护过程中已经在自能式断路器I上检测到的压力分布的比较而发生。基于检测到的压力分布的变化,控制器25能够推测烧熔喷口 11的渐增的烧熔并且自动确定是否必须打开自能式断路器I的灭弧室。在基于相应的自能式断路器I的历史数据的这种诊断中,用户能够通过用户接口 29输入唯一标识自能式断路器I的信息。
[0060]如果多个自能式断路器被组合在具有公共填充口的组中,则控制器25能够对多个自能式断路器的每个单独地执行评估。在外壳的内部中填充口处的主要的压力变化通常依赖于多个自能式断路器的哪个被切换到断开状态,这是因为填充气体中的压力波必须在从对应的自能式断路器的喷口区域到填充口的不同路径上行进。因此,能够在存储器27中为一组自能式断路器中的多个自能式断路器的每个存储数据,所述数据允许评估响应于对应的自能式断路器的开关操作在填充口处检测到的数据,以便确定对应的自能式断路器的烧熔喷口的状态。
[0061 ] 移动诊断装置20能够具有另外的部件。能够在其中从外壳2的内部中的瞬时压力分布来推测烧熔喷口 11的几何结构的时间间隔的开始和结束依赖于何时触发开关操作。为了确定该时间,能够提供另外的传感器23或多个另外的传感器。另外的传感器23能够监视自能式断路器的驱动和/或测量触头3和4之间的电阻、电压降或电流。另外的传感器23能够例如被配置为监视驱动轴6的旋转角的旋转角传感器。另外的传感器23能够可拆卸地耦合到移动测量装置21的另外的接口 28。控制器25能够利用由另外的传感器23检测到的数据来确定自能式断路器的触头3和4的触头分离的时间。控制器25能够利用该时间来开始记录压力分布和/或来从在更长时间段内由压力传感器22检测到的压力分布中选择表示开关操作之后的瞬时压力分布并且提供关于烧熔喷口 11的烧熔的信息的部分。
[0062]图2-4图示了自能式断路器的消弧室的结构,其中能够使用根据示例性实施例的方法和移动诊断装置。图2-4示出了沿着自能式断路器的纵轴的截面图。
[0063]在自能式断路器I的外壳2的内部,提供了压缩空间15和加热空间16。压缩空间15和加热空间16能够通过止回阀17相连接。压缩空间15和加热空间16为在外壳2的内部中形成的气体室。开关的触头包括指形触头4和触针3。能够使用触头的其他配置。由绝缘材料构成的烧熔喷口 11连接到指形触头4。加热空间16通过通路12与开口 10流体连接,在所述开口处例如在短路切断的情况下电弧会经受填充气体流。根据开关的设计,还可以提供多个这样的通路12。
[0064]当自能式断路器I被切换到断开状态时,该开关动作导致压缩空间15的体积减小。压缩空间15和加热空间16中的压力上升。当烧熔喷口 11的喷口区域被在指形触头4和触针3之间的相对移动释放时,气流开始,其中气体通过通路12流到喷口区域中。到开关操作结束为止,临界点在气流在其处通过通路12从加热空间16中流出而进入喷口区域中的位置处形成。同样在自能式断路器I的内部8中的气体空间的间隔开的区域中,填充气体中产生的压力波导致瞬时压力变化。这能够在测量位置处(例如在填充口 9处)监视。
[0065]图3和图4示出了由烧熔喷口 11形成的喷口区域的放大的截面图。当带电力负载的情况下自能式断路器I被切换到断开状态时,在触头3和4之间燃烧的电弧导致烧熔喷口 11在其径向的内部区域处气化,以便支持用于将填充气体吹到电弧上的压力增长。如图3中通过箭头示意性地图示的,由于烧熔喷口 11的烧熔,喷口的几何结构在径向上变宽。图4示出了带负载的多个开关操作之后的喷口区域。变化的喷口几何结构在开关操作期间影响声波或其他压力波在填充气体中的传播。依赖于烧熔喷口 11的状态的不同的压力分布允许从检测到的压力分布来确定烧熔喷口的状态,所述烧熔喷口的不同状态能够例如在填充口 9处在气体空间中观察到。
[0066]图5示意性地示出了在无负载的情况下到断开状态下的开关操作之后出现在自能式断路器I的测量位置处的压力分布。在这种情况下,由虚线图示的压力分布41对应于没有喷口烧熔的系统。由实线图示的压力分布42对应于其中烧熔喷口 11被径向地烧熔到如在典型自能式断路器中在约8次短路切断事件之后一样的程度的系统。
[0067]图5示出了在与自能式断路器的喷口区域间隔开的测量位置处产生的瞬时压力分布。测量位置能够例如布置在自能式断路器的轴向端。图示了在总计为50ms的时间段内的瞬时特性。图示的压力分布是对于在开关操作中的典型填充压力和典型触头速度而确定。
[0068]在测量位置处(例如在填充口 9处)检测到的压力分布根据喷口的烧熔程度表现出实质性差异。在开关动作开始时,在没有喷口烧熔情况下自能式断路器中的瞬时压力分布41和在具有喷口烧熔的情况下自能式断路器中的瞬时压力分布42表现出相同的随时间变化的分布。在没有喷口烧熔的情况下自能式断路器中的压力分布41随后升高并且稳定在升高的值附近。在具有喷口烧熔的情况下自能式断路器中的压力分布
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