[发明专利]直流断路器机械开关的多断口行程一致性检测系统及方法

权利要求书

1.一种直流断路器机械开关的多断口行程一致性检测装置，其特征在于，该装置包括试验系统、控制系统和测量系统；

所述试验系统包括高压直流断路器，所述高压直流断路器包括多个断路器断口串联而成的高速开关；

所述控制系统包括配变保护与测控单元和驱动柜，所述配变保护与测控单元通过所述驱动柜连接所述高速开关；

所述测量系统包括高速摄像机、视频采集系统和计算机；所述配变保护与测控单元连接所述高速摄像机，所述高速摄像机摄取所述高速开关的视频经所述视频采集系统发送到所述计算机，所述计算机将所述高速开关的视频进行处理得到每一个断路器断口的有效开距时间。

2.根据权利要求1所述的直流断路器机械开关的多断口行程一致性检测装置，其特征在于，所述计算机内设置有视频分析系统；

所述视频分析系统以设定较慢速度重新播放所述高速开关的视频，并以像素为基础进行曲线处理，得到每一个断路器断口的有效开距时间。

3.根据权利要求2所述的直流断路器机械开关的多断口行程一致性检测装置，其特征在于，所述视频分析系统的具体处理过程包括：

1)以设定的慢动作播放拍摄到所述高速开关的运动视频，检查是否满足拍摄要求；

2)如果拍摄视频能够满足拍摄要求，则选择视频中相对静止的零件部位作为基准，并设置成分析基准点，同时识别运动零件的参考点信息；

3)捕捉运动零件与相对静止零件之间产生的第一次相对运动的图像，并从该帧开始，记录后续每一帧参考点的位置和时间信息；

4)通过对整个运动过程的逐帧分析和数据处理，得出运动零件在运动过程中的“时间-位移”曲线；

5)从“时间-位移”曲线找到对应有效开距位置的时刻数据t，再加上从驱动柜给出分闸信号到触头断口接通信号消失的时间间隔t0，即可得到单个断口从驱动柜收到分闸信号到动触头运动的有效开距的时间；

6)使用上述方法逐个测量分析各个断口，则得到每一个断口的有效开距时间。

4.根据权利要求1所述的直流断路器机械开关的多断口行程一致性检测装置，其特征在于，高速摄像机拍摄速度设置为每秒20000帧。

5.基于权利要求1～4任一项所述的直流断路器机械开关的多断口行程一致性检测装置的检测方法，其特征在于包括以下内容：

S1、测试时将单台被测高速开关转移到测试区，并将高速开关使用电缆与驱动柜连接；

S2、在高速开关上选取含主体运动器件在内尽可能小的捕捉画面，采用固定标记点作参考点；

S3、将高速摄像机与高速开关保持设定距离，调整高速摄像机高度，使高速摄像机镜头与高速开关捕捉区域在同一水平线上；

S4、高速摄像机连接视频采集系统，调整镜头焦距使采集的主体运动器件图像尽可能大的清晰填充到视频采集系统显示界面上；

S5、测试时驱动柜在指定电压范围内进行，配变保护与测控单元同时对高速摄像机和驱动柜发出信号，高速摄像机接收到信号后记录时间零点同时触发启动拍摄，其中，拍摄的视频记录从高速摄像机接收到配变保护与测控单元信号到高速开关动作完成的整个过程；

S6、视频分析系统对拍摄的高速开关视频进行数据处理，计算单台高速开关的特性曲线、合闸时间及分闸时间；

S7、按照以上方法分别对多台高速开关进行测试，并进行多台高速开关的同期性比对，确认是否合格。

6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述S2中对于标记点采用两种方式：

一种方式是直接将标尺固定在测试对象某一结构上，同时在另外一个具有相对运动的结构上设置参考点；

另一种方式是将靶点设置在运动部件和相对静止的机架上，高速摄像机测试完整运动过程后，通过视频分析系统抓取靶点的运动轨迹，计算出靶点的运动曲线。

7.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，主体运动器件包括快速机械开关的导电块、与真空灭弧室动端触头连接的转接头、斥力盘拉杆和上限位板。