[发明专利]一种真空断路器真空度劣化非接触探测方法及其预警装置

说明书

本发明公开了一种真空断路器真空度劣化非接触探测预警装置，包括信号采集部分、信号调理部分和微处理单元部分，所述信号采集部分包括A相、B相和C相三路电场探测元件和多路复用通道，三路所述电场探测元件位于真空断路器中A相、B相、C相三个灭弧室外部，三路所述电场探测元件通过连接电路与多路复用通道连接。本发明通过电场探测元件捕捉放电高频脉冲，可以间接监测到灭弧室屏蔽罩处电位的变化，从而准确地了解灭弧室真空度状况，当真空度劣化到极限值时发出报警，由于检测元件采用的是非接触式电场探测元件，因此，真空度检测无需停电维修，真正意义上实现了真空度在线监测。

技术领域

本发明涉及真空度在线检测技术领域，具体涉及一种真空断路器真空度劣化非接触探测方法及其预警装置。

背景技术

真空断路器内部气体压力是决定其性能的主要原因，灭弧室气体压力的劣化不仅会降低真空开关耐受系统电压的能力，而且极难有效地断开故障电流。因此，真空断路器的广大用户都迫切需要对运行中断路器灭弧室的真空度进行监测。尽管国家执行了真空断路器定期检修制度，但因无法对真空度进行现场检测，只能通过行业检测机构的高压试验验证，以及受国内真空泡技术水平的限制，两次检修期间发生真空泄漏导致开关爆炸的事故时有发生。事实上，真空断路器复杂的密封结构也不允许用户以常规手段检修。

在线检测是在不改动开关主体结构及运行状态的前提下，实时检测断路器真空度变化的技术手段。目前，国内外还无法实现真空度的直接测量，在线检测主要采用间接方法，如电光变换法、耦合电容法、放电电流法、超声波法、电弧电压法等，这些方法都是采用相应的传感器监测真空断路器真空度下降时所产生的信号，然后对信号作相应的处理得到真空度信息。但这些方法在检测断路器时所采用的都是接触式的传感器，需要将传感器设置在真空断路器的真空腔内，这样不仅改变了真空断路器的内部结构，而且在安装用于检测真空度的装置时施工也比较困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种真空断路器真空度劣化非接触探测方法及其预警装置，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种真空断路器真空度劣化非接触探测预警装置，包括信号采集部分、信号调理部分和微处理单元部分，所述信号采集部分包括A相、B相和C相三路电场探测元件和多路复用通道，三路所述电场探测元件位于真空断路器中A相、B相、C相三个灭弧室外部，三路所述电场探测元件通过连接电路与多路复用通道连接，所述信号处理部分包括放电特征信号提取电路和脉冲整形电路，所述多路复用通道通过连接电路与放电特征信号提取电路连接，所述放电特征信号提取电路通过连接电路与脉冲整形电路连接，所述微处理单元部分包括微处理器5、铁电存储器8、RS485通信电路和报警输出电路，所述微处理器5分别通过连接电路与报警输出电路、RS485通信电路和铁电存储器8连接，且所述微处理器5通过反馈电路与多路复用通道连接。

一种真空断路器真空度劣化非接触探测方法，包括以下步骤：

步骤一、信号采集：由非接触的电场探测元件捕获到因灭弧室真空度劣化而产生的高频脉冲信号，通过屏蔽线传输到远离高压的安全区，电场探测元件采集到的高频信号幅值在10～18mV之间，中心频率在11.5～12.5KHz左右；

步骤二、信号调理：通过放电特征信号提取电路，将中心频率为12KHz、带宽为5KHz～12KHz的高频信号识别出来，同时把50Hz以下低频信号滤除，把因真空度劣化产生的特征信号提取出来，并由脉冲整形电路输出为微处理器可识别的序列信号；

步骤三、数据分析与处理：微处理器5从脉冲整形电路直接读取序列信号，通过计时器计算出信号的频率，如果频率大于设定值，表明灭弧室真空度劣化已到了极限值，则通过报警输出电路发出告警信号。

优选的，所述的微处理单元部分软件流程如下：

步骤S101：程序初始化，设置标志位；