[发明专利]一种真空断路器的真空度在线监测系统

权利要求书

1.一种真空断路器的真空度在线监测系统，其特征在于：所述系统包括三相真空灭弧室 (1)、三个电场探头、位于电场探头内部的感应电路(2)、控制电路(3)和中央处理模块(4)； 三个电场探头位于三相真空灭弧室(1)的内部，且分别与控制电路(3)连接，所述控制电 路(3)通过RS485总线和中央处理模块(4)连接。

2.根据权利要求1所述的真空断路器的真空度在线监测系统，其特征在于：所述感应电 路(2)包括信号采集单元(21)、信号调理单元(22)和信号转换单元(23)，所述信号采集 单元(21)采集所述真空灭弧室(1)中屏蔽罩上的交流工频电位变化信息和高频脉冲电位变 化信息，经所述信号调理单元(22)进行平衡运算后输入所述信号转换单元(23)。

3.根据权利要求2所述的真空断路器的真空度在线监测系统，其特征在于：所述信号采 集单元(21)包括相连接的金属基板J1、金属基板J3、电容C1、电阻R5以及运算放大器 U1A，屏蔽罩上的交流工频电位变化信息和高频脉冲电位变化信息引起金属基板J1和金属基 板J3电荷重新分布，通过检测电容C1上的电压则可反映出屏蔽罩上电位的变化，电阻R5、 电容C1、金属基板J1和金属基板J3组成电容分压电路，运算放大器U1A起到电压跟随器的 作用，以便于后续信号处理。

4.根据权利要求2所述的真空断路器的真空度在线监测系统，其特征在于：所述信号调 理单元(22)包括相连接的电容C2、电容C3、电容C5、电容C6、电容C7、电阻R2、电阻 R3和电阻R6；

所述信号转换单元(23)包括相连接的运算放大器U1B、转换器U2、电容C4、电阻R1、 电阻R4和金属基板J2；运算放大器U1B和电容C4共同调节信号的高频响应，运算放大器 U1B输出的电压改变流过电阻R1和电阻R4的电流，再由电阻R4反馈到运算放大器U1B的 输入端，转换器U2将电压信号转为电流信号以便于传输时抗干扰。

5.根据权利要求1所述的真空断路器的真空度在线监测系统，其特征在于：所述控制电 路(3)包括依次串联的信号输入单元(31)、运算放大单元(32)、滤波单元(33)和信号输 出单元(34)，所述信号输入单元(31)接收三个电场探头输出的感应信号SIGA、SIGB和 SIGC，并输入所述运算放大单元(32)，通过所述运算放大单元(32)进行矢量求和后输出 至所述滤波单元(33)，所述滤波单元(33)对经所述信号运算单元(32)计算后的数值进行 低通数字滤波和放大后送入信号输出单元(34)。

6.根据权利要求5所述的真空断路器的真空度在线监测系统，其特征在于：所述信号输 入单元(31)包括三个分别接收电场探头输出的感应信号SIGA、SIGB和SIGC的第一接收 子单元、第二接收子单元和第三接收子单元，三个接收子单元均与所述信号运算单元(32) 并联；

所述第一接收子单元包括电容C408和与其串联的电阻R422A；

所述第二接收子单元包括电容C409和与其串联的电阻R422B；

所述第三接收子单元包括电容C410和与其串联的电阻R422C。

7.根据权利要求5或6所述的真空断路器的真空度在线监测系统，其特征在于：所述运 算放大单元(32)包括运算放大器U400A以及与所述运算放大器U400A相连接的电阻R410、 电阻R423、电阻R407、电容C411和电容C406；所述运算放大器U400A对三个接收子单元 接收的感应信号SIGA、SIGB和SIGC进行矢量求和，同时进行放大后输入至所述滤波单元 (33)。