一种断路器触头分合时刻和超程的监测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种断路器触头分合时刻和超程的监测装置，包括安装在断路器绝缘拉杆内部的位移传感器，以及通过数据线和位移传感器连接的外部控制处理器；位移传感器设置于绝缘拉杆内的碟型压簧中间，位移传感器的固定端和绝缘拉杆的动拉杆刚性连接，位移传感器的动杆端与绝缘拉杆里侧紧密接触。采用绝缘拉杆内植入微型直线位移传感器的方式，监测精度明显提高，成本低廉，安装方便。
【专利说明】一种断路器触头分合时刻和超程的监测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及高压电器控制设备【技术领域】，具体公开了一种断路器触头分合时刻和超程的监测装置。
【背景技术】
[0002]断路器作为高压电器控制设备中的通用设备，在现有技术当中被广为应用，能对其行程曲线的在线监测，更能增加断路器的安全使用，从而保护设备。而由于断路器空间结构限制，动触头附近可供安装位移传感器的空间非常有限，传统的直线位移传感器由于尺寸的限制均难以在实际中使用。从而使得直接测量动触头的行程曲线非常困难。考虑到断路器在分合闸过程中，动触头的行程与主轴转动角度之间有一定的对应关系，因此测得主轴的角位移曲线，即可间接得到动触头的直线位移曲线。具体方式如下:
[0003]方式1，由于角位移曲线中不包含触头关合刚分时刻的信息，为了计算各个机械特性参数，还需要在线确定触头的合、分时刻。在线监测装置中，基本上都是在离线情况下通过试验的方法确定一个经验参数作为触头关合刚分时刻，在实际操作中存在的问题有:
[0004](I)经验参数的确定过程必然会引人误差；
[0005](2)若断路器的机械状态发生变化，经验参数将难以准确反映触头的关合刚分时刻。
[0006]方式2，振动信号检测是一种非侵入式的监测手段。传感器安装于断路器的接地部分，对断路器的正常运行无任何影响。此外，振动传感器体积小、重量轻，安装方式比较简单。振动信号中包含了丰富的状态信息，可以通过不同的信号分析方法加以提取。
[0007]断路器的触头一般采用的是相似的平板对接式结构，在关合瞬间动静触头的碰撞会在断路器表面产生强烈的振动，因此可以通过监测断路器合闸过程中的振动信号来确定关合时刻。分闸操作没有触头碰撞事件，但动静触头在刚分瞬间，由于克服来自灭弧室的自闭力，运动连接部位产生强烈摩擦，加上电弧噪声等影响因素，在传动机构上也会产生一定的振动。试验发现，分闸振动的幅值要比合闸碰撞产生的振动小。由于所使用的振动传感器灵敏度很高，所以在合适的位置仍然能够采集到分闸振动信号，以此反映触头的刚分时刻。试验中将振动传感器安装在离动触头较近的绝缘拉杆底部。
[0008]上述采用的方式1，确定一个经验参数作为触头关合刚分时刻，在实际操作中存在很大的误差；方式2，依靠振动信号检测准确，但数据采集和分析处理比较复杂，传感器要求精度高，整个设备成本高。
实用新型内容
[0009]本实用新型的目的在于:针对现有【技术领域】内存在的问题，提供一种断路器触头分合时刻和超程的监测装置，能够在线和离线状态下测试与监测。
[0010]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为:
[0011]一种断路器触头分合时刻和超程的监测装置，包括安装在断路器绝缘拉杆内部的位移传感器，以及通过数据线和位移传感器连接的外部控制处理器；位移传感器设置于绝缘拉杆内的碟型压簧中间，位移传感器的固定端和绝缘拉杆的动拉杆刚性连接，位移传感器的动杆端与绝缘拉杆里侧紧密接触。
[0012]优选地，所述的断路器为真空断路器。
[0013]优选地，所述的位移传感器为微型直线位移传感器。
[0014]优选地，所述的外部控制处理器包括负责前端采样、数据初步处理、数据临时存放数据处理机和负责数据处理、数据分析、数据计算、数据存放的数据服务器，数数据处理机的输入端与位移传感器的数据输出端相连接，数据处理机的输出端与数据服务器的输入端相连接。
[0015]进一步地优化，所述的数据服务器为计算机。
[0016]进一步地优化，所述的数据服务器为数字化变电站的综合监测单元或站端监测单
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[0017]由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0018]本实用新型的一种断路器触头分合时刻和超程的监测装置，在断路器的绝缘拉杆内部设置直线位移传感器，当超程产生时，绝缘拉杆内的动杆运动，直线位移传感器随之运动，反应触头合、分时刻和超程的在线数据。该测试结构原理结构简单、精度可靠、安装方便、成本低等特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的监测装置使用状态剖视图。
[0020]图2是本实用新型的位移传感器安装状态剖视图。
[0021]图中标记:1-断路器，2-绝缘拉杆，3-碟型压簧，4-动拉杆，5-位移传感器，6-动杆端，7-固定端，8-数据线，9-外部控制处理器，91-数据处理机，92-数据服务器。
【具体实施方式】
[0022]参照图1，图2，一种断路器触头分合时刻和超程的监测装置，包括安装在断路器I绝缘拉杆2内部的位移传感器5，以及通过数据线8和位移传感器5连接的外部控制处理器9 ;位移传感器5设置于绝缘拉杆2内的碟型压簧3中间，位移传感器5的固定端7和绝缘拉杆2的动拉杆4刚性连接，位移传感器5的动杆端6与绝缘拉杆2里侧紧密接触。
[0023]断路器I为一种真空断路器，断路器机箱内包括弹簧操作机构、行程位移输出转轴、三连杆机构，三连杆机构和机构拐臂相连接，拐臂机构和绝缘拉杆2的动拉杆4刚性连接。真空灭弧室内包括静触头和动触头，静触头和上接线柱相连，动触头和下接线柱相连，同时还和绝缘拉杆2连接，绝缘拉杆2内部设置有碟型压簧3，位移传感器5设置于该碟型压簧3中间。
[0024]本实施例优选的采用微型直线位移传感器，并将直线位移传感器植入绝缘拉杆2内。当合闸后超程产生时,绝缘拉杆2内的动拉杆4运动，微型直线位移传感器随之运动并压缩传感器动杆端6，由动杆端6运动状态反应触头合时刻和超程的数据。分闸时，绝缘拉杆2内的动拉杆4运动，传感器动杆端6在复位弹簧的作用下复位，由动杆运动状态反应触头分时刻的数据。[0025]外部控制处理器9包括负责前端采样、数据初步处理、数据临时存放数据处理机91和负责数据处理、数据分析、数据计算、数据存放的数据服务器92，数据处理机91的输入端与位移传感器5的数据输出端相连接，数据处理机91的输出端与数据服务器92的输入端相连接。
[0026]信号采集的过程主要包括以下三个步骤:
[0027]第一层由传感器、现场信号采集部件和数据处理机组成，主要完成对断路器特征量的采集、数据合并、数据计算、数据记录和对上层通讯的任务。数据处理机通过TCP/IP与主IED和MU实现数据交换；它包含配置软件模块、IEC61850建模软件、IEC618050SERVER和通讯管理软件。其中，IEC61850Server主要功能是向外提供IEC61850服务。根据IEC61850模型以IEC61850通讯体系提供IEC61850服务，如获取逻辑设备目录、获取逻辑节点目录、获取数据值、报告等。
[0028]第二层由数据服务器组成，服务器是一台安装了数据库及其配套软件的计算机，或者安装在数字化变电站的综合监测单元或站端监测单元中。
[0029]第三层IE用户层，IE用户通过浏览器访问断路器动作波形、结果数据、趋势图和数据评估图。
【权利要求】
1.一种断路器触头分合时刻和超程的监测装置，其特征在于，包括安装在断路器(I)绝缘拉杆(2 )内部的位移传感器(5 )，以及通过数据线(8 )和位移传感器(5 )连接的外部控制处理器(9);位移传感器(5)设置于绝缘拉杆(2)内的碟型压簧(3)中间，位移传感器(5)的固定端(7)和绝缘拉杆(2)的动拉杆(4)刚性连接，位移传感器(5)的动杆端(6)与绝缘拉杆(2)里侧紧密接触。
2.根据权利要求1所述的断路器触头分合时刻和超程的监测装置，其特征在于，所述的断路器(I)为真空断路器。
3.根据权利要求1所述的断路器触头分合时刻和超程的监测装置，其特征在于，所述的位移传感器(5)为微型直线位移传感器。
4.根据权利要求1所述的断路器触头分合时刻和超程的监测装置，其特征在于，所述的外部控制处理器(9)包括负责前端采样、数据初步处理、数据临时存放数据处理机(91)和负责数据处理、数据分析、数据计算、数据存放的数据服务器(92)，数据处理机(91)的输入端与位移传感器(5)的数据输出端相连接，数据处理机(91)的输出端与数据服务器(92)的输入端相连接。
5.根据权利要求4所述的断路器触头分合时刻和超程的监测装置，其特征在于，所述的数据服务器(92)为计算机。
6.根据权利要求4所述的断路器触头分合时刻和超程的监测装置，其特征在于，所述的数据服务器(92)为数字化变电站的综合监测单元或站端监测单元。
【文档编号】G01R31/327GK203572932SQ201320733655
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年11月19日
【发明者】贺兵, 李军, 罗安栋, 徐先锋, 张宴, 贾伦, 黄荣 申请人:川开电气股份有限公司