[发明专利]一种智能型自诊断中压真空断路器

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能型自诊断中压真空断路器，具有对自身工作状态进行实 时在线监测以及故障自诊断功能，属于高压输配电过程中的开关设备技术领域。

背景技术

断路器是电力系统中最重要的控制器件，也是动作最频繁的设备，其在运行 过程中有较高的故障率，一旦断路器发生故障很容易引起电网事故并造成重大的 经济损失。目前广泛使用的断路器检修方式有定期检修、故障检修。定期检修缺 乏针对性，往往会造成人力和物力极大的浪费，同时由于过度检修还有可能带来 新的安全隐患；故障检修不能及早发现设备的故障和缺陷。上述两种检修方法都 存在着不合理性和局限性。

根据国内外权威电力研究部门对真空断路器历年事故的统计和分析，由操作 机构和辅助回路元件引起的事故占70％以上，大部分是由于机械特性不良造成拒 分、拒合或误动作等。因此，如果对包括中压断路器的机械特性在内的一些重要 参数进行长期连续的在线监测，不仅可以提高设备在线的运行状态，而且通过分 析各种重要参数的变化，能够判断是否存在故障的先兆，从而延长设备的维修保 养周期，提高设备的利用率，保障电力系统的安全性，减少维护保养的费用，为 电力设备由定期检修向状态检修过渡提供保证。

目前，大量使用的中压真空断路器，其内部电气控制回路十分简单，仅包含 分合闸、储能控制电路和相关辅助开关以及简单的过流脱扣保护。由于自身不具 备故障检测功能，对于断路器内部操作机构机械故障，只能靠定期检修时去排查， 且存在的安全隐患，只能靠经验去判断。即使是现有的监测装置也存在自动化程 度低、测量误差较大、技术不成熟等缺陷，且大都是分立的监测单元，各个参数 测量单元与断路器缺乏有机的结合，不能为故障诊断提供完整有机的判据。在实 际使用时，在断路器和测量单元之间连接有大量的控制与数据线，不仅影响美观， 而且影响了系统的可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有智能自诊断功能的中压真空断路器。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种智能型自诊断中压真空 断路器，包括断路器框架，在断路器框架的背面设有触臂，航空插头连接在断路 器框架上，在断路器框架内设有操作机构、分闸线圈回路、储能线圈回路、合闸 线圈回路及操作电源，其特征在于，在断路器框架内左侧肋板上设有实时监测与 诊断系统电路，在分闸线圈回路、储能线圈回路及合闸线圈回路中套装霍尔传感 器，在上述三个回路操作电源整流输出端分别并联有两个分压电阻，在断路器第 二及第四隔室的上方分别设有第一摄像头及第二摄像头，在断路器框架底板上分 别并列垂直安装三个位移传感器，在触臂上贴有温度传感器，霍尔传感器、分压 电阻、第一摄像头、第二摄像头及位移传感器的输出端通过各自的接口处理电路 连接至实时监测与诊断系统电路的输入端，温度传感器的输出端连接温度信号采 集模块的输入端，温度信号采集模块的输出端通过一对无线收发模块连接至实时 监测与诊断系统电路的输入端。

本发明与现有技术相比，在现有中压真空断路器原有框架的基础上嵌入安装 实时监测与诊断系统电路、霍尔传感器、第一摄像头、第二摄像头及位移传感器， 使之成为一个有机可靠的整体，既美观又可靠。由于采用了基于DSP的实时监测 与诊断系统，能够对断路器的工作状态进行实时在线监测，具有故障识别功能， 当产生故障先兆时，提取的特征参量变化与预设故障征兆库相吻合时，系统即会 发出报警，提醒运行维护人员及时准确地对设备进行维护，从而大大减少定期检 修次数，节约了维护成本以及停电检修所造成的经济损失，降低了不当或不必要 的检修引起故障的可能性，延长了断路器的使用寿命；同时，还由于发现问题于 萌芽状态，可靠避免事故的发生及问题的恶化，保证了电力系统的稳定性。

本发明的优点是：大大减少定期检修次数，节约了维护成本以及停电检修所 造成的经济损失，降低了不当或不必要的检修引起故障的可能性，延长了断路器 的使用寿命，可靠避免事故的发生及问题的恶化，保证了电力系统的稳定性。

附图说明

图1为本发明提供的一种智能型自诊断中压真空断路器的外观侧视图；

图2为本发明提供的一种智能型自诊断中压真空断路器的内部示意图；

图3为本发明提供的一种智能型自诊断中压真空断路器的内部框架示意图；

图4为实时监测与诊断系统的电路框图；

图5A为电流采集部分的电路框图；