[实用新型]一种断路器操作机构智能在线监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种断路器操作机构智能在线监测装置，属于断路器在线监测技术领域。

背景技术

随着社会生产力的发展和科学技术的不断进步，对电力的需求也随之剧增，而断路器是电力系统中至关重要的控制和保护设备，也是电网中动作最为频繁的设备。因此，保证断路器安全可靠地运行有着十分重要的意义。

为了保证断路器安全可靠地运行，常对断路器安排检修。目前断路器的检修方式大致可分为三种，即事后检修、计划检修和状态检修。按照传统的计划检修方法，由于检修人员无法及时了解断路器操动机构的实际运行状态，操作盲目性强，容易造成检修过剩或检修不足。此外，断路器大修需要解体，时间成本和经济成本高，同时解体和重新装配可能会造成新的缺陷，降低断路器动作的可靠性。而通过状态检修的方法获取设备在运行状态下的信息特征，通过分析比较来确定设备是否发生故障或缺陷，发生故障或缺陷的部件位置，具有很强的实时性和针对性。因此，对断路器的在线监测必不可少。同时断路器在漫长的使用寿命期内，为了随时满足断路器分合、分合分等操作要求，操作机构等机械部件要长期承受较大的储能弹簧静态弹力，特别是当断路器处于合闸状态，其合闸弹簧和分闸弹簧将同时处于压缩储能状态。大量统计数据表明，长期处于高静态应力、腐蚀和温度等综合作用下，操作机构的零部件性能将会大大退化，如弹簧应力松弛、掣子及支架扭曲变形和轴销弯曲移位等，造成断路器因机械性能退化而不能正常进行分合闸操作，降低了断路器快速分断故障大电流的能力，从而引起事故。目前，比较成熟的在线监测系统主要针对断路器的机械特性，检测方法主要有行程-时间检测法、分合闸线圈电流检测法、振动信号检测法及图像测量等方法，这些在线监测系统针对的机械特性属于开关设备的动态性能，如果断路器长期处于合闸或分闸运行的静态状态，其静态性能的退化则不能被及时预警。因此对正常运行中的断路器进行静态性能监测，及时获得相应监测数据并判断运行状况显得十分重要，具有巨大的经济和社会效益。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提出一种断路器操作机构智能在线监测装置，实时监测断路器操作机构的静态性能，防止操作机构主要零部件在长期高应力作用下性能退化而引发分合闸操作失败事故。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种断路器操作机构智能在线监测装置，包括位移传感器A、位移传感器B、挡板、托板、轴销、弹簧、拉杆、LC振荡电路、整形电路和CPU处理器，所述两个位移传感器整体安装在断路器操作机构框架上，位移传感器检测面与挡板直接面对，位移传感器A位置对应于弹簧压缩状态托板的位置，位移传感器B位置对应于弹簧压缩状态挡板端部；所述轴销埋在托板中，穿过拉杆的下拉孔，所述弹簧放置在托板和框架之间；所述托板靠近位移传感器的侧面刚性固定连接挡板，所述挡板的上端与托板面平齐，另一端向下延伸一段距离，该距离与托板的半径相同；

所述位移传感器包括检测线圈和铁芯，所述检测线圈的两端连接线从铁芯穿出，引至LC振荡电路；所述LC振荡电路输出与整形电路连接，整形电路的输出与CPU处理器的高速计数接口连接，位移传感器A和位移传感器B各自通过一路LC振荡电路和整形电路，接入CPU处理器的高速计数接口A和高速计数接口B通道。

前述的位移传感器的铁芯采用中间有凹槽的圆柱形结构，检测线圈位于凹槽内并环绕在芯柱上，

前述的铁芯中凹槽的大小和深度根据需要的检测线圈匝数和线径确定。

前述的位移传感器为矩形、C型或E型铁芯，检测线圈布置在E型铁芯的芯柱、C型铁芯的边柱或C型铁芯的轭部。

前述的托板为圆盘形，在托板靠近位移传感器的一侧加工成具有凹槽的平面结构。

前述的挡板和托板采用螺钉固定、铆钉铰接或焊接。

前述的挡板采用长条状可导磁金属制成。

前述的LC振荡电路为电容反馈式LC振荡电路。

本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型对断路器操作机构进行实时监测，能及时发现断路器在静态状态下操作机构的性能退化。

2.本实用新型采用无接触的位移传感器来获取操作机构静态应力的数值，无机械磨损，使用寿命长，也不会因传感器与被测物接触而造成信号损失。

3.本实用新型利用附加挡板将垂直方向的托板弹性形变量转化为水平方向的位置偏移量，简单易行，有助于静态特性监测结果的获取。