[实用新型]断路器分合闸线圈监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种断路器分合闸线圈监测系统。 

背景技术

目前，大多数断路器分合闸线圈电流无监测，或者监测误差大、灵敏度低。而断路器分合闸线圈电流波形是分析断路器操作机构机械特性的重要依据，断路器分合闸电磁铁线圈的电流波形中含有很多信息，能反映电磁铁本身以及所控制的锁门或阀门以及连锁触头在操动过程中的工作情况，如铁心运动机构有无卡滞，脱扣、释能机械负载变动的情况，线圈的状态（如电阻是否正常，是否烧断），与铁心顶杆连接的锁门和阀门的状态。通过对断路器分合闸线圈电流的监测，可计算操动机构的启动时间、拉杆运动时间、线圈通电时间等，同时结合断路器自身的参数范围，可判断断路器是否发生偷跳、误动、拒动等运行状态。因此，以正常状态下断路器分合闸电流波形为参考，将故障状态下的分合闸情况进行指纹比对，能达到故障检测的目的。 

断路器在分合闸过程中，线圈电流是直流模拟信号，且变化快、非线性。常规的电流互感器无法测量直流信号，国内大部分在线监测装置在采集断路器分合闸线圈电流时普遍使用直检式霍尔电流传感器，这种传感器精度不高、响应时间长、温漂大，非线性度差，不能准确的反应出电流的变化。 

实用新型内容

基于此，本实用新型提供一种断路器分合闸线圈监测系统，对断路器分、合闸线圈的输出电流监测精度更高，响应时间更短，非线性度更好。 

一种断路器分合闸线圈监测系统，包括断路器，其中还包括磁平衡式霍尔电流电压传感器、信号分析装置； 

所述断路器的分、合闸线圈电路上连接所述磁平衡式霍尔电流电压传感器， 

所述磁平衡式霍尔电流电压传感器连接至信号分析装置。 

在其中一个实施例中，包括两个所述磁平衡式霍尔电流电压传感器，其中一个所述磁平衡式霍尔电流电压传感器连接在所述断路器的分闸线圈电路上，另一个所述磁平衡式霍尔电流电压传感器连接在所述断路器的合闸线圈电路上，用于分别对高压断路器的分闸线圈电路和合闸线圈电路的电流和电压进行监测。 

在其中一个实施例中，所述信号分析装置包括A/D转换电路、小波信号处理电路；所述磁平衡式霍尔电流电压传感器与所述A/D转换电路连接，所述A/D转换电路与所述小波信号处理电路连接；用于对磁平衡式霍尔电流电压传感器的输出信号进行处理，将电流及电压的波形准确的反应出来。 

上述断路器分合闸线圈监测系统利用磁平衡式霍尔电流电压传感器采集断路器分合闸线圈的电流及电压信号，传感器的测量精度<±0.5%,响应时间≤1μS，非线性度<0.2%，其精度更高，响应时间更短，非线性度更好，能更准确的反应出断路器分合闸线圈的电流及电压的变化。 

附图说明

图1为本实用新型断路器分合闸线圈监测系统在一实施例中的结构示意图。 

图2为图1中磁平衡式霍尔电流电压传感器的结构示意图。 

图3为图1中信号分析装置连接磁平衡式霍尔电流电压传感器的电路结构图。 

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。 

如图1所示，为本实用新型断路器分合闸线圈监测系统在一实施例中的结构示意图，包括断路器10，其中还包括磁平衡式霍尔电流电压传感器20、信号分析装置30； 

在断路器10的分、合闸线圈电路上连接所述磁平衡式霍尔电流电压传感器20； 

所述磁平衡式霍尔电流电压传感器20连接至信号分析装置30； 

本实用新型采用零磁通原理的磁平衡式霍尔电流电压传感器20来采集断路器10分合闸线圈的电流及电压信号，这种传感器可以测量各种波形电流及电压且精度高、响应时间短、温漂小、非线性度好，能准确的反应电流及电压的变化； 

如图2所示，是一种磁平衡式霍尔电流电压传感器20的结构示意图，磁平衡式霍尔电流电压传感器20的原理为：原边主回路有一被测电流I1，将产生磁通Φ1，被副边补偿线圈通过的电流I2所产生的磁通Φ2进行补偿后保持磁平衡状态，霍尔器件则始终处于检测零磁通的作用，所以称为霍尔磁平衡式电流电压传感器。这种先进的原理模式优于直检式原理模式，突出的优点是响应时间快和测量精度高，特别适用于弱小电流的检测，从而能准确的反应断路器分合闸线圈电流的变化。 

从图2可知：Φ1＝Φ2 

I1N1＝I2N2 

I2＝NI/N2·I1 

当补偿电流I2流过测量电阻Rm时，在Rm两端转换成电压，作为传感器测量电压U0即：U0＝I2Rm。