[发明专利]一种基于冲击大电流检测断路器回路电阻的方法

说明书

技术领域

本发明涉及断路器领域，具体涉及一种断路器回路电阻的检测方法。

背景技术

回路电阻是断路器性能的重要特性参数。若回路电阻增大，会导致断路器触头电损耗增大，温度升高。断路器的触头设计都有其热容量的限制，一旦超过触头所能承受的热容量的范围，断路器就会处于非常危险的状态，造成开关故障，影响系统安全。因此，定时检测断路器回路电阻是十分重要的。

目前，普遍采用直流电流进行断路器回路电阻检测。断路器回路电阻阻值很小，一般为几十到几百微欧。若测量电流较小，则在断路器上产生的电压降就很小，这样对测量压降仪器的灵敏度要求就会很高，而且小电流不能消除触头上的氧化膜，所以不仅使测量难度增大，也很难做到精确测量。这就要求使用大电流进行断路器回路电阻检测。一般直流大电流检测装置的体积，会随着输出电流的提高而显著增大，对装置元件的散热能力也提出很高的要求。

发明内容

本发明提出了一种采用冲击大电流检测断路器回路电阻的方法。该方法测量电流峰值达1000A以上，可以有效提高测量回路电阻的精度。

本发明的基于冲击大电流检测断路器回路电阻的方法，其中断路器回路电阻检测电路包括有超级电容器和标准电阻，断路器回路电阻的测量采用电压比法，超级电容器被用作冲击大电流发生电源，用于产生检测用冲击大电流。

进一步，若断路器多断口断路器，且断路器灭弧室并联有均压电容时，均压电容对于基于冲击大电流的回路电阻检测没有影响。多断口断路器均压电容上的电流值非常小为纳安级，而检测回路电流为千安级，因此均压电容对于检测回路的影响可忽略不计，均压电容并不影响测量电路电流波形与电流峰值。

更进一步，为消除检测电路中引线电感的影响以准确测量断路器回路电阻，断路器回路电阻上的电压值只需采集检测回路电流达到峰值时电压线测得的电压值即可，其中电压线是用于检测断路器电压的信号线。引线电感不会影响测量电路冲击大电流的产生，但会使实际检测得到的断路器电压为引线电感电压与回路电阻电压值和，导致测量结果偏大。当回路电流达到峰值时，此时的测量值为真实回路电阻电压值，可通过这样的方法进行回路电阻测量。

更进一步，为完全消除检测电路中引线电感的影响以准确测量断路器回路电阻，可采用屏蔽线消除互感的影响，以及消除现场的电磁干扰，避免干扰信号进入测量线。其中电流线为主放电回路接线，电压线是用于检测断路器电压的信号线，电流线和电压线悬挂在断路器断口两端，电流线与电压线基本呈平行紧贴状态。

更进一步，对电压值的采集可采集多次，而后进行回路电阻的计算，之后再取平均值。

本发明提出了基于超级电容器产生千安级冲击大电流，用于测量断路器回路电阻的方法，其测量精度非常高。

附图说明

图1电压比法测量原理

图2实验电路图

图3分流器电压波形图

图4超级电容器等效模型

图5超级电容器仿真模型

图6单断口断路器回路电阻检测仿真电路

图7双断口断路器回路电阻检测仿真电路

图8电容器充电电压设为15V时，均压电容上波形

图9当L＝200μH时，回路电流波形

图10回路电阻检测现场接线图

图11断路器电压测试线实际测得电压波形

图12回路电阻的电压波形

图13检测回路的电流波形

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步的说明。

1.基于超级电容器的冲击大电流测量方法

本发明采用电压比法进行断路器回路电阻测量。测量原理如图1所示，测量回路电阻电压U_R和标准电阻上的电压U_r。由欧姆定律可得回路电阻值为其中r是阻值已知的标准电阻。

为了实现冲击大电流检测，本发明采用超级电容器作为冲击电流检测电路电源。超级电容器顾名思义就是超大容量电容器，也称为双电层电容器，为被动式静电双层储能器件。超大容量电容器由表面多孔活性炭和有机电解液组成，外部通过氩弧焊方法焊接外壳密封，并通过电极与外部环境联接。超级电容器容量最大可达1000F，使用寿命长达500000次，且充电速度快，大电流放电能力强，是理想的冲击电流发生电源。

2.测量方法实验研究