[发明专利]断路器触头接触电阻在线测量系统

说明书

本发明公开了一种断路器触头接触电阻在线测量系统，包括：触头电压差采样单元、电流采样单元、电压限幅保护单元、隔离运放单元、ADC单元和ARM处理器，触头电压差采样单元用于测量断路器触头两端产生的电压差；隔离运放单元用于电磁隔离；ADC单元用于将同一时刻的电流和电压差转换成离散的数字信号；所述ARM处理器用于计算接触电阻。该测量系统可实时监控和测量到断路器的触头接触电阻，为预测断路器电气寿命提供基础数据。

技术领域

本发明涉及一种接触电阻的测量系统，特别涉及一种在线式断路器触头的接触电阻的测量系统。

背景技术

断路器在电力的输配电系统中起着导通、分断电流作用，是一次电流的节点载体，断路器的触点间的接触电阻大小与断路器的触点寿命密切相关，接触电阻性能的好坏成为影响断路器电气可靠性的关键。

目前对断路器接触点接触是否可靠与否，除了检修时进行接触电阻检测外，在断路器正常运行期间是没有办法对其进行量化观测的，这样一来就无法实时掌握断路器触头工况的变化情况，一旦断路器触头的接触电阻增大，则导致动静触头的温升急剧上升，如果不尽快处理，放任情况继续恶化，很有可能使断路器动静触头间出现触体变形甚至粘连，从而影响了电连接器的性能甚至可能对整个电气系统造成危害。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中在断路器正常运行期间无法检测断路器触头的接触电阻的缺陷，提供一种断路器触头接触电阻在线测量系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种断路器触头接触电阻在线测量系统，其特点在于，其包括：触头电压差采样单元、电流采样单元、与所述触头电压差采样单元相连的电压限幅保护单元、与所述电压限幅保护单元相连的隔离运放单元、和所述隔离运放单元以及所述电流采样单元相连的ADC(Analog-to-Digital Converter，模数转换器)单元以及和所述ADC单元相连的ARM处理器(英国ARM公司设计的RISC处理器)，其中，

所述电流采样单元用于获取流经断路器触头的电流；

所述触头电压差采样单元用于测量断路器触头两端产生的电压差；

所述电压限幅保护单元用于在断路器闭合时将电压差的信号送入所述隔离运放单元，而在断路器断开时断开与所述隔离运放单元的电连接；

所述隔离运放单元用于将上游的所述触头电压差采样单元和所述电压限幅保护单元和下游的所述ADC单元和所述ARM处理器电磁隔离；

所述ADC单元用于将同一时刻来自所述电流采样单元的电流和来自所述触头电压差采样单元的电压差转换成离散的数字信号；

所述ARM处理器用于根据同一时刻电流和电压差计算接触电阻。

由于断路器接触电阻在正常工况下仅有不到100μΩ，常规的对于断路器接触电阻的测量方式是利用直流电流测量法，根据国内GB763-1990、DL405-91等电力标准的要求，是采用不小于100A的直流电流法来测量，根据欧姆定律，有U＝I*R，如果测量到接触电阻两端的压降，根据当前流经断路器的电流大小，是可以反推出实际断路器接触电阻阻值的。本发明基于欧姆定律，利用隔离运放以及模拟数字转换(AD转换)，采用交流有效值计算算法，实时计算当前断路器接触电阻的阻值大小，可提供出具有直接参考意义的量化阻值数值，可用来分析和预测断路器的触头电气寿命，以保证负载供电的可靠性。