配电网开关柜运行状态安全监控系统的制作方法

本实用新型属于开关柜运行状态监控技术领域，特别是涉及配电网开关柜运行状态安全监控系统。

背景技术：

开关柜是一种电力系统成套配电装置，制造厂家分析使用场合、控制对象以及电器元件的特点，采用主要元件为高压断路器，将有关控制器、测量仪表以及辅助设备装配在封闭金属柜内，用于电流系统接收和分配电能。

配电网开关柜的运行状态直接关系到电网运行的安全性能，一个良好的配电网开关柜的监控系统能够全方位的多方面的监控开关柜的运行状态，保证开关柜的安全监控。影响配电柜开关柜运行状态安全因素众多，导致配电柜开关柜运行状态监控困难。

本实用新型致力于研发一种配电网开关柜运行状态安全监控系统，用于解决配电网开关柜运行状态安全细化监控困难的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供配电网开关柜运行状态安全监控系统，通过控制单元分别与绝缘状态监测装置、母线电流监测装置、合闸弹簧状态监测装置电性连接同时电容耦合探测器监测局部放电的幅值和放电脉冲频率、霍尔电流传感器监测开关柜母线的电流、压力传感器监测构成断路器操作机构的合闸、分闸和触头弹簧一端的压力值，实现对配电网开关柜的多方面监测，解决了现有配电网开关柜运行状态安全细化监控困难的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为配电网开关柜运行状态安全监控系统，包括：控制单元、警报装置、绝缘状态监测装置、母线电流监测装置、合闸弹簧状态监测装置、存储器、输入输出设备；

所述警报装置包括声光报警器；

所述绝缘状态监测装置包括电容耦合探测器；

所述母线电流监测装置包括霍尔电流传感器、放大器、A/D转换器、存储器；所述霍尔电流传感器与开关柜母线串联；所述霍尔电流传感器与放大器电性连接；所述A/D转换器分别与放大器、存储器电性连接；

所述合闸弹簧状态监测装置包括安装在弹簧一端的压力传感器；

所述控制单元分别与声光报警器、电容耦合探测器、存储器、压力传感器、输入输出设备电性连接；

所述压力传感器传递弹簧一端的压力信息至控制单元；所述电容耦合探测器用于监测并传递局部放电的幅值和放电脉冲频率至控制单元；所述霍尔电流传感器监测并传递母线电流至控制单元。

优选地，所述控制单元包括ARM单片机；所述输入输出设备包括触摸式显示屏；所述存储器中存储局部放电的幅值阈值和局部放电的放电脉冲频率阈值；所述触摸式显示屏用于设置局部放电的幅值阈值和局部放电的放电脉冲频率阈值。

优选地，所述霍尔电流传感器监测开关柜断路器开断状况。

优选地，所述压力传感器安装在构成断路器操作机构的合闸、分闸和触头弹簧的一端。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过控制单元分别与绝缘状态监测装置、母线电流监测装置、合闸弹簧状态监测装置电性连接；同时电容耦合探测器监测局部放电的幅值和放电脉冲频率且分别与幅值阈值、脉冲频率阈值比较，霍尔电流传感器监测开关柜母线的电流监测开关柜母线的开断情况，压力传感器监测构成断路器操作机构的合闸、分闸和触头弹簧一端的压力值判断局部放电的大小，多方面监测开关柜运行状态问题、提高开关柜内部运行状态的监测效率，提高开关柜运行的安全性。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的配电网开关柜运行状态安全监控系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1所示，本实用新型为配电网开关柜运行状态安全监控系统，包括：控制单元、警报装置、绝缘状态监测装置、母线电流监测装置、合闸弹簧状态监测装置、存储器、输入输出设备；

警报装置包括声光报警器；

绝缘状态监测装置包括电容耦合探测器；

母线电流监测装置包括霍尔电流传感器、放大器、A/D转换器、存储器；霍尔电流传感器与开关柜母线串联；霍尔电流传感器与放大器电性连接；A/D 转换器分别与放大器、存储器电性连接；

合闸弹簧状态监测装置安装在弹簧一端的压力传感器；

控制单元分别与声光报警器、电容耦合探测器、存储器、压力传感器、输入输出设备电性连接；

压力传感器传递弹簧一端的压力信息至控制单元；电容耦合探测器用于监测并传递局部放电的幅值和放电脉冲频率至控制单元；霍尔电流传感器监测并传递母线电流至控制单元。

其中，控制单元包括ARM单片机；输入输出设备包括触摸式显示屏；存储器中存储局部放电的幅值阈值和局部放电的放电脉冲频率阈值；触摸式显示屏用于设置局部放电的幅值阈值和局部放电的放电脉冲频率阈值；根据麦克斯韦方程理论，开关柜的局部放电缺陷会在缺陷周围产生变化的电场，变化的电场又会产生变化的磁场，而磁场的变化又会感应出电场。电场磁场的相互感应就会向外发出电磁波。电磁波传输的设备外壳，会在外壳上形成感应电流，由于设备外壳存在波阻抗，最终会在外壳上形成一个暂态的对地电压。本实用新型采用电容耦合探测器检测局部放电的幅值以及放电脉冲频率；同时控制单元比较电容耦合探测器检测到的幅值以及脉冲频率与存储器中预先存储的幅值阈值以及脉冲频率阈值比较；若存在检测到的阈值大于幅值阈值或检测到的脉冲频率大于脉冲频率阈值，则认定为开关柜存在运行状态安全隐患。

其中，霍尔电流传感器监测开关柜断路器开断状况；监测开关柜母线电流主要是为了得到内部断路器的开断电流，通过检测每次的开断电流，计算触头的电磨损情况；开关柜母线电流一般采用霍尔电流传感器进行检测，并经过放大器放大处理以及A/D转换器转换处理，最终将处理过的电流存储到存储器，为开关柜运行状态评估提供了可靠地数据支持。

其中，压力传感器安装在构成断路器操作机构的合闸、分闸和触头弹簧的一端；通过检测短路操作机构的合闸、分闸以及触头弹簧一端受压力大小判断局部放电的大小，为开关柜运行状态评估提供数据，提高开关柜运行状态评估效率。

值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本实用新型的保护范围。

另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。