[发明专利]一种通用式多功能隔离开关温度夹紧力监测装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种通用式多功能隔离开关温度夹紧力监测装置和方法。

背景技术

近年来国家对电力行业加大投入，从±110kV到±1100kV的电站已在全国范围内大量投运，中国的电力网在世界已处于领先水平，保质，保量，可靠，安全，更效率的运行成为当前电力行业的首要要求。高压隔离开关作为输变电系统的一个重要元件，是电网中使用量最大的一次设备，在运行中实时监测开关本体触头夹紧力大小、触头触指接触处温度监测，对于提高电网操作效率，减少人员巡查工作量，提高操作准确度有着重要作用。

现有技术中夹紧力的测量只是在隔离开关出厂检验时由厂家自行检测，或是在安装过程中施工方进行检测，此时的开关处于状态和性能最优的时候，不能反应长期运行中的状态。同时开关因长期裸露在空气中，触头触指磨损氧化或是夹紧力不够都将导致接触位置温升过高，烧毁触指，影响电力系统的安全运行。

目前还没有完善的技术对运行中的夹紧力进行检测，对开关温度的检测也是通过智能机器人或是工作人员使用红外线测温仪进行逐个巡检，由于受到巡检周期的限制，不能及时准确的发现故障，容易出现误测、漏测等情况，大大降低了电网的操作效率，无法满足电力系统安全、稳定、经济的发展要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种能实时监测触指夹紧力和温度的通用式多功能隔离开关温度夹紧力监测装置和方法。

一种通用式多功能隔离开关温度夹紧力监测装置，包括复合传感器，复合传感器包括压力传感器和红外线测温仪，压力传感器和红外线测温仪分别设于安装架两端；压力传感器下端嵌入安装架的左端架体内，压力传感器上端伸出安装架的左端架体上表面；或者，压力传感器直接固定于安装架左端架体上表面；红外线测温仪设于安装架的右端架体内，安装架的右端架体上表面开有红外线发射孔，红外线测温仪的发射头正对红外线发射孔，红外线测温仪的发射头通过红外线发射孔正对隔离开关的触指；复合传感器的安装架固定于弹簧座上，压力传感器安装于触指弹簧和弹簧座之间，触指弹簧的一端压于压力传感器上，触指弹簧内设有弹簧衬套，触指弹簧的另一端通过弹簧衬套与隔离开关的触指相连，弹簧座通过连板与隔离开关的传动架相连。

进一步，复合传感器还包括单片机、无线发射器和电源，压力传感器和红外线测温仪均与单片机连接，单片机内置AD转换器，单片机与无线发射器相连，压力传感器、红外线测温仪、单片机和无线发射器均与电源相连。压力传感器采集的压力信号和红外线测温仪采集的温度信号，经单片机进行模数转换后通过无线发射器进一步传送至采集器。单片机可对压力传感器和红外线测温仪的参数进行配置，也可对信号进行模数转化。该单片机是现有成熟技术，如可选用STM8L105系列的单片机，运行速度快。

进一步，压力传感器为触发型压力传感器。所述安装架的左端为扁平端，安装架的右端为凸起端，压力传感器设于扁平端，红外线测温仪设于凸起端。安装架的扁平结构易于安装在弹簧座内，并且在不改变触指弹簧的情况下，对触指产生相同的作用力。安装架的凸起端是元器件的集合区，单片机、电源和无线发射器亦设于安装架的凸起端。

进一步，所述电源包括充电线包和电池，电池可选用瑞士RENATA CR2450HT 125度高温纽扣电池。充电线包取电电压高于纽扣电池，以利于实现充电线包取电优先；在充电线包无法取电时，使用电池能量。采用充电线包补充电能，以利于确保在刀闸合上有大电流通过时，不消耗电池电能。

进一步，安装架的右端架体上表面的红外线发射孔处装有自洁净玻璃。在长期运行时，该处容易积灰，使用自洁净玻璃有利于降低灰尘和污浊液体附着在玻璃表面。复合传感器的安装架通过螺栓固定于弹簧座上。复合传感器的安装架采用绝缘材料注塑而成。

进一步，还包括至少一个采集器，每个采集器与至少一个复合传感器无线连接，采集器通过有线或无线方式与监控显示器相连。监控显示器可为终端计算机，用于显示复合传感器采集到的数据信息。监控显示器还与报警装置（如蜂鸣器等）相连。当复合传感器采集的压力值和温度值超过终端计算机内预存的压力值和温度值时，通过报警装置实现报警。

红外线测温仪还可用其它类似测温装置替代。

复合传感器的安装架上表面和下表面电位相等，也就是说，传感器安装位置为等电位环境，以利于避免弹簧座或是触指与复合传感器间存在电位差，保证复合传感器内部不出现放电、击穿。

进一步，复合传感器的安装架外周还可环绕有金属，以利于屏蔽电磁场，保证复合传感器内部线路可靠安全运行。