[发明专利]一种高压SF6断路器电寿命监测装置

权利要求书

1.一种高压SF₆断路器电寿命监测装置，其特征在于：

所述装置利用高频时主触头开断与关合情况下分布感抗的不同，来监测动静弧触头单独接触时间；然后利用动静弧触头接触时间与弧触头单独接触行程的对应关系，将测量的动静弧触头接触时间换算成弧触头单独接触行程；再结合事先通过实验得到的弧触头单独接触行程与电寿命的对应关系，从而评估所述高压SF₆断路器的电寿命；所述弧触头单独接触行程通过断路器开关动作行程曲线与获得的动静弧触头接触时间相结合来测量，所述断路器开关动作行程曲线为动触头直线位移行程与高压SF₆断路器开关动作时间关系图。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述装置通过在高压SF₆断路器主轴上安装角位移传感器来测量主轴角位移行程，通过曲线拟合的方式得到动触头直线位移行程，进而获得断路器开关动作行程曲线。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述装置在高压SF₆断路器的开关设备一侧注入高频信号，在另一侧通过量级为几个欧姆的电阻提取电压信号，并在实测过程中实时监测电压信号随时间的动态变化关系，通过记录数据并绘制U-t曲线来获得动静弧触头接触时间。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：

所述装置包括信号注入模块和信号提取模块；

所述信号注入模块包括信号源、第一电容，所述信号源与第一电容串联，进而通过电容耦合方式，在高压SF₆断路器开关设备的输入端注入4.999MHz的正弦信号；

所述信号提取模块包括电阻、第二电容，所述电阻与第二电容串联，进而通过电容耦合方式，在高压SF₆断路器开关设备的输出端提取所述电阻上的电压信号。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：

所述第一电容、第二电容的大小以能减少回路阻抗为宜。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：

所述信号注入模块还包括第三电容，所述信号源与第一电容串联后与第三电容并联；所述信号提取模块还包括第四电容，所述电阻与第二电容串联后与第四电容并联。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：

所述装置还包括有第一乘法器和第二乘法器的锁相放大器；

所述信号源能够产生两路正交正弦波和一个激励源，其中两路正交正弦波中的一路被送到第一乘法器作为参考信号，另一路经90度相移后送入第二乘法器作为参考信号；

所述激励源产生与正交正弦波同频的正弦信号，经过高压SF₆断路器开关设备后，输出测量信号；

经提取的测量信号依次经过锁相放大器的带通滤波器、放大调整电路后进入第一乘法器和第二乘法器；

经第一乘法器和第二乘法器处理后的信号依次经过第一低通滤波器和第二低通滤波器后输出到平方和电路。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：

所述装置在高压SF₆断路器开关设备输入端还包括输入保护电路，所述输入保护电路与所述信号注入模块串联，由瞬态过电压抑制管构成。

9.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：

所述装置还包括在高压SF₆断路器的分合闸电磁铁导线上安装一个霍尔传感器，用于高压SF₆断路器的开关动作导致导线中的电流发生变化时，发出触发信号以实现在线实时监测。