[发明专利]GIS隔离开关开距的光学测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及高电压测量技术领域，尤其涉及一种GIS隔离开关开距的光学测量装置及测量方法。

背景技术

GIS生产厂家目前提供的隔离开关开距的常规测量方法是机械法。因为隔离开关结构原因，位移传感器只能通过操动机构或传动机构等与触头连接，属于一种间接测量方法。由于操动机构或传动机构与隔离开关触头之间的非刚性连接，存在配合间隙、机械变形和磨损等，因此机械法测量只能大概测出开距，测量误差达到1-2mm，无法满足更高精度开距测量的要求。

发明内容

本发明的目的是提出一种隔离开关开距的测量装置及测量方法，能够降低隔离开关开距的测量误差。

为实现上述目的，本发明提供了一种隔离开关开距的测量装置，包括：

激光源，安设在所述隔离开关的动导电管上，可随所述动导电管移动而移动；

驱动所述激光源的驱动电路；

光学聚焦装置，安设在所述隔离开关的外壳上，用于汇聚所述激光源发出的激光；

光电位置传感器(Position Sensitive Detector，简称PSD)，用于将经所述光学聚焦装置汇聚的激光对应的位置的光信号转换成电流信号；

光电适配电路，用于将所述光电位置传感器输出的电流信号转换成与所述隔离开关的开距成比例的电压信号；

数据记录及处理装置，用于记录所述电压信号，并根据所述电压信号计算出隔离开关开距。

为实现上述目的，本发明提供了一种采用前述测量装置测量隔离开关开距的方法，包括：

光电位置传感器将经光学聚焦装置汇聚的激光对应的位置的光信号转换成电流信号；

光电适配电路将所述光电位置传感器输出的电流信号转换成与移动距离成比例的电压信号；

数据记录及处理装置记录所述电压信号，并根据所述电压信号计算出隔离开关开距。

基于上述技术方案，本发明将激光源安装在动导电管上，通过激光源发射激光来指示动导电管触头的位移，并利用光学聚焦装置缩小激光在PSD表面的移动范围，以便于PSD的测量范围相匹配，通过PSD测量激光位置计算出动导电管触头的位移，实现隔离开关开距的测量，采用光学方式测量，测量精度更高，实测最大误差低于0.5mm。

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明GIS隔离开关开距的光学测量装置实施例的原理示意图。

图2为本发明GIS隔离开关开距的光学测量装置的一实施例的结构示意图。

图3为本发明GIS隔离开关开距的光学测量装置实施例的光路示意图。

图4为本发明中GIS隔离开关的整体结构示意图。

图5为本发明GIS隔离开关开距的光学测量装置实施例中激光源的安装示意图。

图6为本发明GIS隔离开关开距的光学测量装置实施例中光学聚焦装置的原理示意图。

图7为本发明光学测量方法的一实施例的流程示意图。

图8为本发明GIS测量装置方法实施例的测量误差曲线。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

首先对本发明GIS隔离开关开距的光学测量装置的测量原理进行说明。如图1所示，为本发明GIS隔离开关开距的光学测量装置实施例的原理示意图。本实施例中，测量装置包括激光源1、驱动电路2、光学聚焦装置3、PSD 4、光电适配电路5和数据记录及处理装置6。激光源1测量装置的激光源1被安设在隔离开关的动导电管12上，向光学聚焦装置3发射激光，激光经光学聚焦装置3汇聚后照射到PSD4上，PSD 4将激光所照射位置的光信号转换成电流信号，光电适配电路5将PSD 4输出的电流信号转换成与移动距离成比例的电压信号，再由数据记录及处理装置6根据电压信号计算出隔离开关开距。

下面以一台具体的252kV GIS为例，对本发明的技术方案进行具体描述。