[发明专利]一种母线接头接触电阻无线检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力技术领域和无线传输领域，尤其是涉及一种母线接头的接触电阻无线检测方法和装置。

背景技术

封闭式母线是电力传输设备的重要部件，封闭式母线近年来被广泛用于室内变电站、高层建筑和工厂厂房，以代替传统的电缆进行配电。封闭式母线由于自身结构的特点，温升对其工作性能和可靠性影响较大，尤其是封闭母线接头。封闭母线接头处主要采用螺栓固定连接，在螺钉压紧的固定连接处，如果螺栓未拧紧，或者即使拧紧，经过长时间运行后经热胀冷缩后引起导电体的蠕动，也会使螺栓松动引起母线接头处的接触面氧化，导致其接触电阻增大。在电流的作用下接触电阻发热量增大，通过接头内部的热量传递，会使整个接头的温升上升，出现局部熔焊或产生火花甚至电弧放电，殃及周围绝缘材料，最终造成电气设备损坏。因此，掌握封闭母线接头接触电阻的变化情况，对检测及保护封闭母线接头正常运行具有重要的意义。

中国专利申请号为201210289446.1的专利文献公开了一种GIS母线接头的接触电阻检测方法和系统，采用的是接触电阻产生的原理，通过接触面的压力来确定GIS母线接头的接触电阻，此种方法只能够通过人工测量，不能够实现实时在线检测，而且，接触电阻量值一般很小，通过接触面的压力来直接测量误差很大。

发明内容

本发明的目的是提供一种对母线接头接触电阻实时、精确、无线检测的方法和装置，将母线接头表面温度和流过母线接头的电流作为辅助变量，实现对母线接头处接触电阻这一主导变量的测量。

 本发明所述一种母线接头接触电阻无线检测装置采用的技术方案是：包括电源模块和测温测流模块，电源模块通过信号线连接测流测温模块，测流测温模块环扣在母线接头表面上，温度传感器直接接触于母线接头并连接测流测温模块，测流测温模块连接通信天线；所述电源模块包括上铁心、下铁心和绕在铁心上的线圈，上铁心和下铁心对合在一起，之间围成一个槽口，母线穿过所述槽口；所述测流测温模块包括MCU处理单元b2、各电路和模块，MCU处理单元b2连接切换开关a，切换开关a通过信号线4与铁心上的线圈相连接，切换开关a还分别连接整流电路a1和采样电路b1；所述整流电路a1依次连接滤波电路a2、开关稳压电源a3、稳压器a4、滤波电路a5、电源模块a6；MCU处理单元b2通过电源选择电路a10依次连接电源模块a9、锂电池a8、线性充电器a7，线性充电器a7还连接于开关稳压电源a3和稳压器a4之间；MCU处理单元b2分别连接电源模块a6、无线通讯模块b4、放大电路b3，无线通讯模块b4连接外部的通信天线，放大电路b3连接外部的温度传感器。

本发明所述一种母线接头接触电阻无线检测装置的检测方法采用的技术方案是包括如下步骤：

A、在一定的负载电流和不同接触电阻值的情况下，上位机使用有限元分析仿真出母线接头表面最高温度、表面最低温度，完成训练样本；在训练样本中，选取表面最高温度、最低温度作为BP神经网络输入层输入变量，母线接触电阻作为输出层输出向量，完成BP神经网络的训练；

B、母线有电流流过时就产生磁场，在线圈中产生交流电，通过切换开关选择取能供电还是采集电流，当切换开关a与整流电路a1相连时，取能供电，当切换开关a与采集电路b1相连时，采集电流；

C、采集的电流经过MCU处理单元b2转换成电流数字信号，温度传感器检测母线接头表面的的最高温度、最低温度，经过放大电路b3输入到MCU处理单元b2，MCU处理单元b2把温度模拟信号转换成温度数字信号，

D、电流、温度数字信号经过MCU处理单元b2传输到无线通信模块b4，通过无线通讯模块b4将电流、温度数字信号无线发送给数据接收节点，接收节点接收到的数据传给上位机，上位机根据检测到的电流、温度数字信号值，输入到训练好的BP神经网络中，实现对接触电阻的测量。

本发明的有益效果如下：

1、本发明提供的检测方法是一种软测量方法，使用BP神经网络建立起接触电阻与表面温升之间的非线性映射关系，测出母线接头表面处的温度和流过母线接头的电流，作为输入变量输入到经过训练好的神经网络，通过测量流过母线接头处的电流以及母线接头表面的温度，温度测量采用直接接触式测温，实现对母线接头处接触电阻的测量。使用该方法有效地解决在母线运行中接触电阻难测量的问题，并可为制定相关的检测诊断标准提供依据。