[发明专利]一种高压SF6断路器弧触头接触行程的测量装置及方法

说明书

技术领域

本产品设计涉及电力产品电器领域开关设备的在线监测，特别涉及一种测量高压SF6断路器弧触头接触行程的测量装置及方法。

背景技术

现有的计算断路器电寿命的方法主要是开断电流累计法，它是根据触头的质量损耗计算电寿命，是基于高压断路器的电寿命曲线的累计法。但是，不同短路电流下的触头电磨损程度是不一样的，而其磨损量和短路电流大小并不成线性关系。仅用累计开断电流来判断触头烧损量是不够的；因此，判断触头烧损量要考虑到每次开断不同短路电流所产生的不同磨损量，从而给高压SF6断路器/GIS的电寿命检测带来了很大的困难。因此，需要对现有的电寿命检测状况进行革新，不能仅依赖于开断电流大小，而通过反映高压SF6断路器/GIS开关动作时的重叠时间来监测和评估断路器的电寿命，从而有望获得较为准确的电寿命监测结果，弥补目前国内外尚无高压SF6断路器/GIS行之有效的电寿命监测技术和方法的缺陷，为高压SF6断路器/GIS智能化产品的升级换代提供理论与技术指导。

对于高压SF6断路器/GIS来说，其开关动作时动静弧触头的接触时间是衡量高压断路器电寿命的重要指标。但是在实际应用中动静弧触头的接触时间不易测量，而动静弧触头的接触时间与弧触头单独接触行程之间具有对应关系，因此可以通过测量弧触头单独接触行程来计算接触时间。

在实际测量中，为了保证弧触头单独接触行程测量的准确性，对断路器开关动作行程曲线必须进行高精度的测量，其精度应该在0.5mm级别(或更高)。然而：高精度的测量往往意味着复杂的测量装置。

发明内容

基于此，本发明公开了一种高压SF6断路器孤触头接触行程的测量装置；

所述装置包括角位移测量模块、角位移与直线位移转化模块和数据采集与处理模块；

所述角位移测量模块包括角位移传感器，所述角位移传感器用于获得断路器主轴的角位移量，并将所述角位移量发送给数据采集与处理模块；

所述角位移与直线位移转化模块用于将其存储的断路器主轴的角位移量与弧触头直线行程拟合成对应关系曲线并发送给数据采集与处理模块；

所述数据采集与处理模块，用于根据所述断路器主轴的角位移量和所述对应关系计算弧触头接触行程。

附图说明

图1为一个实施例中断路器内部结构图；

图2为一个实施例中本作品的设计结构图；

图3为一个实施例中分闸过程角位移和直线位移行程统计结果；

图4为一个实施例中合闸过程角位移和直线位移行程统计结果；

图5为一个实施例中分闸过程弧触头行程拟合结果与实际结果对比图；

图6为一个实施例中弧触头行程曲线拟合误差曲线；

图7为一个实施例中合闸过程弧触头行程拟合结果与实际结果对比图；

图8为一个实施例中合闸过程弧触头行程曲线拟合误差曲线图。

具体实施方式

下面结合附图1-8和实施例对本发明作进一步的说明：

在一个实施例中，本发明公开了一种高压SF6断路器孤触头接触行程的测量装置；

所述装置包括角位移测量模块、角位移与直线位移转化模块和数据采集与处理模块；

所述角位移测量模块包括角位移传感器，所述角位移传感器用于获得断路器主轴的角位移量，并将所述角位移量发送给数据采集与处理模块；

所述角位移与直线位移转化模块用于将其存储的断路器主轴的角位移量与弧触头直线行程拟合成对应关系曲线并发送给数据采集与处理模块；

所述数据采集与处理模块，用于根据所述断路器主轴的角位移量和所述对应关系计算弧触头接触行程。

进一步的，所述数据采集与处理模块包括基于ARM芯片的数据采集处理电路。

本实施例公开的角位移与直线位移的转化模块通过实验测量和拟合分析，得到断路器主轴角位移量与弧触头直线行程之间的对应关系，从而可以根据断路器的角位移量曲线绘制弧触头行程曲线，并实现根据测得的角位移量计算弧触头的直线行程。ARM数据采集处理模块采用基于ARM芯片的数据采集处理电路，根据角位移传感器输入的角位移量和基于断路器主轴角位移量与弧触头直线行程之间的对应关系的数据处理程序进行数据处理，从而得到弧触头的直线行程。本实施例对直线传感器难以运用于高压开关设备的问题，提出采用小巧轻便的角位移传感器，根据角位移与直线位移的对应关系，巧妙间接地获得了弧触头直线行程，实现了用简单装置实现高精度测量的任务，实现了对高压SF6断路器弧触头单独接触行程的测量。