一种电平测量型真空断路器真空度在线监测装置的制作方法

专利2022-06-29  62


本实用新型属于断路器检测技术领域,尤其涉及一种电平测量型真空断路器真空度在线监测装置。



背景技术:

真空断路器是保证和维护电力系统正常运行的重要电力器件,一旦真空断路器真空灭弧室真空度劣化,就会引起断路器分合过程中产生电弧,发生电力系统故障,现有的真空断路器真空度检测技术分为离线和在线,离线技术必须暂停电力系统的运行,再对真空灭弧室进行真空度检测,这种对真空断路器的预防性定期检查盲目性大、费用高、过程复杂且影响电力系统的正常运行,因此针对真空灭弧室真空度的在线检测尤为重要。但目前现有的部分在线检测技术,有的需要改变真空灭弧室的结构、有的测量的真空灭弧室的参数不稳定,易受周围环境因素影响。

因此,亟需一种提供稳定的测量参数来反应真空断路器真空灭弧室的真空度的劣化程度的在线监测装置以,以达到实时在线监测真空度的目的。



技术实现要素:

针对现有技术存在的不足,本实用新型提供一种电平测量型真空断路器真空度在线监测装置,能够稳定在线监测真空灭弧室的真空度。

本实用新型采用以下的技术方案:

一种电平测量型真空度在线监测装置,包括屏蔽外壳以及三个信息探测管,所述屏蔽外壳外壁设置有机械固定抓将装置固定在真空灭弧室外部罩壁上,所述信息探测管分别与真空灭弧室外部的绝缘拉杆处、真空灭弧室下方的火线和零线相连,与真空灭弧室外部的绝缘拉杆处连接的信息探测管内设有动作传感器,用来捕捉分合闸的动作信息,动作传感器另一端连接屏蔽外壳内的逻辑处理电路,另外两个信息探测管通过电压互感器与桥式整流模块相连,桥式整流模块另一端也连接于逻辑处理电路,逻辑处理电路用来接收动作传感器和桥式整流模块发送过来的数字信号,其输出端连接无线报警装置,无线报警装置接收从逻辑处理电路处理后输出的信号,决定是否发出报警信号。

所述屏蔽外壳采用屏蔽磁场和电场的材料,使装置内部的电路不受外部电场和磁场的干扰。

所述固定机械抓设置在屏蔽外壳中间位置,确保整个装置稳定的固定在真空灭弧室外部罩壁上,使装置能够稳定进行数据测量。

所述动作传感器通过信息探测管来捕捉真空断路器分合闸的动作信息。

所述电压互感器通过装置下方的两个信息探测管测量线路中的电压信息。

所述桥式整流模块将从电压互感器发过来的电压模拟信号转换为数字信号,当线路中有电压信号时为5v高电平,线路中没有电压信号时为0v低电平。

所述逻辑处理电路包括两条数字信号传输线路,分别接收由动作传感器和桥式整流模块传送过来的数字信号,将其处理后的电平信号发送给无线报警装置。

所述逻辑处理电路包括一直产生5v高电平的直流电源、电平转换开关、非门、电平延时器、同或门、与非门。

本实用新型的有益效果是:

1、本实用新型中在线监测装置通过信息探测管能够分别测得电压电平信号以及分合闸动作电平信号两支路信号,通过内部的逻辑处理电路进行处理后,若逻辑处理电路中同或门接收的两路电平信号在开关分合过程中变化一致,即同时输出高电平或低电平,则表明动静触头之间没有产生电弧,真空度没有发生劣化;若变化不一致即一个低电平一个高电平则说明产生了电弧,说明真空灭弧室内真空度发生了劣化,进而产生报警信号,起到了实时在线监测的作用;

2、采用本实用新型对真空灭弧室的真空度进行监测,省去了对真空灭弧室的改造,仅测量重合闸的动作信息和线路中的电压信息就可以监测灭弧室的真空度,且装置拆卸简单、成本较低、测量精度高、方便应用。

附图说明

图1为本实用新型中一种电平测量型真空度在线监测装置示意图;

图2为本实用新型中逻辑处理电路电路原理图;

其中,

1-信息探测管,2-屏蔽外壳,3-机械固定抓,4-动作传感器,5-电压互感器,6-桥式整流模块,7-逻辑处理电路,8-无线报警装置,9-电压电平信号传输线,10-分合闸动作电平信号传输线,11-非门,12-电平延时器,13-电平转换开关,14-直流电源,15-同或门,16-与非门,17-报警信号传输线。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型,以便于理解,下面结合附图,通过具体实施方式,对本实用新型的技术方案和效果作详细描述。

如图1-2所示,一种电平测量型真空度在线监测装置,包括屏蔽外壳2以及三个信息探测管1,所述屏蔽外壳2采用屏蔽磁场和电场的材料,使装置内部的电路不受外部电场和磁场的干扰,本实施例中采用屏蔽外壳采用铝质外壳;所述屏蔽外壳2外壁中间位置用螺栓连接有机械固定抓3,将装置固定在真空灭弧室外部罩壁上,确保整个装置固定并能够稳定进行数据测量。

所述三个信息探测管1分别与真空灭弧室外部的绝缘拉杆处、真空灭弧室下方的火线和零线相连,与真空灭弧室外部的绝缘拉杆处连接的信息探测管1内设有动作传感器4,通过信息探测管1与真空断路器的绝缘拉杆处相连来捕捉分合闸的动作信息,并将该信息以电平的信号发送给逻辑处理电路7,另外两个信息探测管1通过电压互感器5与桥式整流模块6相连,电压互感器5通过下方的两个信息探测管1采集线路中的电压信号,并将采集到的电压模拟信号发送给桥式整流模块6;桥式整流模块6将电压互感器5发送过来的电压模拟信号转换为数字信号,当线路有正弦波形电压信号时设置为5v高电平,当线路中没有电压信号时设置为0v低电平,桥式整流模块6输出端与逻辑处理电路7相连,将数字电平信号发送给逻辑处理电路7。

如图2所示,所述逻辑处理电路7包括一直产生5v高电平的直流电源14、电平转换开关13、非门11、电平延时器12、同或门15、与非门16组成的两条数字信号传输线路,即分别用来接收动作传感器4和桥式整流模块6发送过来的数字信号,动作传感器4经电压电平信号传输线9与同或门15相连,桥式整流模块6通过分合闸动作电平信号传输线10与电平转换开关13相连,电平转换开关13输出端一侧与直流电源14相连,另一侧根据分合闸开合动作选择连接带有非门11的支路或者连有电平延时器12的支路,两支路输出端均连接至同或门15,同或门15输出端与直流电源14共同连接至与非门16,最终通过报警信号传输线17将信号传送至无线报警装置8,逻辑处理电路7处理的信号决定无线报警装置8是否发出报警信号。

一种电平测量型真空度在线监测装置的在线监测方法,具体如下:

(1)当真空断路器分合闸分开时,真空灭弧室处于正常状态下时,动作传感器4将分合闸分开动作的数字电平信号发送给逻辑处理电路7的电平转换开关13,电平转换开关13指向带有非门11的支路,这时直流电源14产生的5v高电平转换为0v低电平,并发送给同或门15;同时因为分合闸分开时线路中没有电压信号,因此桥式整流模块6转换过来的电压数字信号也变为0v低电平,并发送给同或门15,同或门15输出5v高电平,两路电平变化一致,与非门16输出0v低电平,从而不触发无线报警装置8报警;但当真空灭弧室真空度下降时,分合闸分开时会产生电弧,这就导致由动作传感器4进入同或门15的电平不会立即变为0v低电平,而是会维持短时间5v高电平,而桥式整流模块6转换过来的电压数字信号变为0v低电平,这就使同或门15输出一个0v低电平,此时两路电平变化不一致,与非门16产生一个5v高电平,从而触发无线报警装置8工作,并将报警信号发送至移动终端或电力系统控制平台;

(2)当分合闸闭合时,真空灭弧室处于正常状态下,电平转换开关13因受到动作传感器4发送的分合闸闭合这一动作信息的影响,指向了带有电平延时器12的支路,延时时间设置为分合闸有动作到动静触头接触所花的时间,经过这一段时间的延时,再把5v高电平发送给同或门15,而此时因为分合闸合闸时线路中有电压信号,因此桥式整流模块6转换的电压数字电平由0v低电平变为5v高电平,此时两路电平变化一致,同或门15接受两路5v高电平而输出高电平,经过与非门16输出0v低电平,不产生报警;但当真空灭弧室真空度下降时,分合闸闭合动作开始,动静触头还没有接触时,产生了电弧,这就导致桥式整流模块6转换的电压数字电平先变成了5v高电平,而电平转换开关13因受到动作传感器4发送的分合闸闭合这一动作信息的影响,指向了带有电平延时器12的支路,而因电平延时器12的作用传输至同或门15的另一路电平还是0v低电平,这时两路电平变化的不一致,同或门15产生了一个0v低电平,经过与非门16就产生了一个5v高电平,从而触发无线报警装置8工作,并将报警信号发送至移动终端或电力系统控制平台。


技术特征:

1.一种电平测量型真空断路器真空度在线监测装置,其特征在于:包括屏蔽外壳以及三个信息探测管,所述屏蔽外壳外壁设置有机械固定抓将装置固定在真空灭弧室外部罩壁上,所述三个信息探测管分别与真空灭弧室外部的绝缘拉杆处、真空灭弧室下方的火线和零线相连,与真空灭弧室外部的绝缘拉杆处连接的信息探测管内设有动作传感器,动作传感器另一端连接屏蔽外壳内的逻辑处理电路,另外两个信息探测管通过电压互感器与桥式整流模块相连,桥式整流模块另一端也连接于逻辑处理电路,逻辑处理电路用来接收动作传感器和桥式整流模块发送过来的数字信号,其输出端连接无线报警装置,无线报警装置接收从逻辑处理电路处理后输出的信号,决定是否发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的一种电平测量型真空断路器真空度在线监测装置,其特征在于:所述屏蔽外壳采用屏蔽磁场和电场的材料,使装置内部的电路不受外部电场和磁场的干扰。

3.根据权利要求1所述的一种电平测量型真空断路器真空度在线监测装置,其特征在于:所述机械固定抓设置在屏蔽外壳中间位置,确保整个装置稳定的固定在真空灭弧室外部罩壁上,使装置能够稳定进行数据测量。

4.根据权利要求1所述的一种电平测量型真空断路器真空度在线监测装置,其特征在于:所述动作传感器通过信息探测管来捕捉真空断路器分合闸的动作信息。

5.根据权利要求1所述的一种电平测量型真空断路器真空度在线监测装置,其特征在于:所述电压互感器通过装置下方的两个信息探测管测量线路中的电压信息。

6.根据权利要求1所述的一种电平测量型真空断路器真空度在线监测装置,其特征在于:所述桥式整流模块将从电压互感器发过来的电压模拟信号转换为数字信号,当线路中有电压信号时为5v高电平,线路中没有电压信号时为0v低电平。

7.根据权利要求1所述的一种电平测量型真空断路器真空度在线监测装置,其特征在于:所述逻辑处理电路包括两条数字信号传输线路,分别接收由动作传感器和桥式整流模块传送过来的数字信号,将其处理后的电平信号发送给无线报警装置。

8.根据权利要求7所述的一种电平测量型真空断路器真空度在线监测装置,其特征在于:所述逻辑处理电路包括一直产生5v高电平的直流电源、电平转换开关、非门、电平延时器、同或门、与非门。

技术总结
本实用新型涉及了一种电平测量型真空断路器真空度在线监测装置,包括屏蔽外壳以及三个信息探测管,所述屏蔽外壳外壁设置有机械固定抓将装置固定在真空灭弧室外部罩壁上,与真空灭弧室外部的绝缘拉杆处连接的信息探测管内设有动作传感器,用来捕捉分合闸的动作信息,动作传感器另一端连接屏蔽外壳内的逻辑处理电路,另外两个信息探测管一端分别与真空灭弧室下方的火线和零线相连,另一端通过电压互感器与桥式整流模块相连,桥式整流模块另一端也连接于逻辑处理电路,逻辑处理电路用来接收动作传感器和桥式整流模块发送过来的数字信号,其输出端连接无线报警装置。本实用新型能够对真空灭弧室真空度实现稳定实时在线监测。

技术研发人员:李斌;罗晨瑀;郭凤仪
受保护的技术使用者:辽宁工程技术大学
技术研发日:2019.09.25
技术公布日:2020.06.09

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