一種高壓斷路器在線綜合特性監(jiān)測(cè)裝置及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種高壓斷路器在線綜合特性監(jiān)測(cè)裝置及方法，梅花觸頭安裝在導(dǎo)電桿上，溫度傳感器安裝在梅花觸頭上，溫度傳感器輸出端連接高壓側(cè)電路處理單元；電流感應(yīng)線圈套設(shè)在導(dǎo)電桿外周，其輸出端連接高壓側(cè)電路處理單元；高壓側(cè)電路處理單元經(jīng)由光纖連接光電傳感器，光電傳感器的輸出端連接第一前端信號(hào)放大器；彈簧固定座安裝在絕緣拉桿上，彈簧體的一端安裝在彈簧固定座上，另一端安裝在力傳感器上；力傳感器安裝在底座上，其輸出連接第二前端信號(hào)放大器；第一和第二前端信號(hào)放大器的輸出端均連接低壓側(cè)電路處理單元，低壓側(cè)電路處理單元的輸出端連接主控單元。此種裝置能夠解決斷路器在實(shí)際投入運(yùn)行的條件下如何進(jìn)行綜合特性在線監(jiān)測(cè)的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種高壓斷路器在線綜合特性監(jiān)測(cè)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于高壓斷路器綜合特性在線測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于1KV真空固封極柱斷路器的綜合特性在線監(jiān)測(cè)裝置及監(jiān)測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓斷路器作為電力系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一，其可靠性直接影響電網(wǎng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定。以往大多采用離線例行檢查，對(duì)斷路器進(jìn)行定期計(jì)劃?rùn)z修，這種計(jì)劃性預(yù)防檢修盲目性大、費(fèi)用高，且影響電力生產(chǎn)。隨著電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)和電網(wǎng)容量不斷提高，人們提出了根據(jù)斷路器的實(shí)際工作狀態(tài)而確定檢修與否的方法，稱為狀態(tài)檢修法。實(shí)踐證明，狀態(tài)檢修法能給電力部門(mén)帶來(lái)巨大的效益，近幾年取得了較快的發(fā)展。然而，由于使用環(huán)境惡劣及復(fù)雜的工作特點(diǎn)，斷路器機(jī)械、電氣及溫度特性在線監(jiān)測(cè)有較大的難度。因此，如何高效地實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓斷路器的機(jī)械、電氣特性的在線監(jiān)測(cè)，已成為影響行業(yè)發(fā)展進(jìn)步的瓶頸之一，是國(guó)內(nèi)外科研及工程技術(shù)人員熱切關(guān)注的技術(shù)課題，國(guó)內(nèi)目前高壓斷路器機(jī)械特性檢測(cè)主要還是離線進(jìn)廠檢測(cè)，這給供電系統(tǒng)運(yùn)行帶來(lái)了許多不便。
[0003]斷路器綜合特性的檢測(cè)主要是檢測(cè)其動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)情況以及梅花觸頭的溫度情況，由于斷路器觸頭傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作空間小，結(jié)構(gòu)比較緊湊，位移傳感器安裝困難，因此在實(shí)際情況中，斷路器機(jī)械特性檢測(cè)很難在運(yùn)行中在線檢測(cè)；由于斷路器梅花觸頭工作在高壓端，檢出的溫度信息無(wú)法直接傳遞到斷路器的低壓端，同時(shí)在高壓端的電路供電也不能直接從低壓端提供。近幾年有一些相關(guān)的文章及專(zhuān)利發(fā)表，文章“真空斷路器機(jī)械特性的在線監(jiān)測(cè)方法”提出了一種采用角度傳感器取代直線傳感器的高壓斷路器機(jī)械特性在線檢測(cè)方法，這種方法雖然能夠減少傳感器體積，但是較大幅度地降低了直線位移測(cè)量的靈敏度和分辨率。文章“基于模擬滑塊的斷路器機(jī)械特性在線檢測(cè)”提出了一種用附加模擬滑塊映射實(shí)際觸頭運(yùn)動(dòng)過(guò)程，將傳感器安裝在模擬滑塊上間接測(cè)量位移的高壓斷路器機(jī)械特性在線檢測(cè)方法，這種方法由于多附加了模擬滑塊，實(shí)際體積并沒(méi)有減少而是增加，此外由于測(cè)量過(guò)程增加了傳遞誤差，測(cè)量質(zhì)量實(shí)際是下降了。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01310168584.9的“斷路器機(jī)械特性的檢測(cè)方法”提出了一種斷路器機(jī)械特性在線檢測(cè)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，雖然能解決斷路器在線機(jī)械位移的檢測(cè)，但沒(méi)有給出傳感器如何安裝的方法，實(shí)際上并沒(méi)有解決傳感器安裝困難的問(wèn)題。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01220744752.5的“真空斷路器機(jī)械特性在線檢測(cè)系統(tǒng)”，提出了一種真空斷路器機(jī)械特性在線監(jiān)測(cè)的信號(hào)處理實(shí)現(xiàn)方法，該方法只針對(duì)傳感器以后電信號(hào)的處理，也沒(méi)有解決如何在狹小空間測(cè)量觸頭位移的主要問(wèn)題。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01020687812.5的“真空斷路器機(jī)械特性檢測(cè)裝置”提出了一種將傳感器安裝在連接套上的觸頭在線位移檢測(cè)方法，該方法的問(wèn)題是傳感器并沒(méi)有安裝在直接反映觸頭位移的絕緣拉桿上而是安裝在連接套上，因此存在傳遞測(cè)量誤差，同時(shí)也沒(méi)有完全解決傳感器的安裝空間問(wèn)題。因此，實(shí)際情況是目前還沒(méi)有能夠解決如何在運(yùn)行條件下有效測(cè)量斷路器觸頭機(jī)械特性位移參數(shù)的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的，在于提供一種高壓斷路器在線綜合特性監(jiān)測(cè)裝置及方法，其利用合適的傳感器和合適的安裝方式，能夠解決斷路器在實(shí)際投入運(yùn)行的條件下如何進(jìn)行機(jī)械特性在線監(jiān)測(cè)的問(wèn)題。
[0005]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
[0006]一種高壓斷路器在線綜合特性監(jiān)測(cè)裝置，包括梅花觸頭(1)、溫度傳感器(2)、導(dǎo)電桿(3)、電流感應(yīng)線圈(4)、高壓側(cè)電路處理單元(5)、光纖(6)、光電傳感器(7)、兩個(gè)前端信號(hào)放大器(81、82)、彈簧固定座(9)、絕緣拉桿(10)、彈簧體(11)、力傳感器(12)、底座(13)、低壓側(cè)電路處理單元(14)和主控單元(15);所述梅花觸頭(I)安裝在導(dǎo)電桿(3)上，用于斷路器的導(dǎo)電觸點(diǎn);所述溫度傳感器(2)安裝在梅花觸頭(I)上，用于檢測(cè)溫度，其輸出連接到高壓側(cè)電路處理單元(5);所述感應(yīng)線圈(4)套裝在導(dǎo)電桿(3)外側(cè)，用于獲得感應(yīng)電壓，感應(yīng)電壓的輸出連接到高壓側(cè)電路處理單元(5);所述高壓側(cè)電路處理單元(5)接收溫度傳感器(2)信號(hào)和電流感應(yīng)線圈(4)的感應(yīng)電壓，其輸出以光信號(hào)的耦合形式連接到光纖(6);所述光纖(6)作為光傳輸通道，將高壓側(cè)電路處理單元(5)送出的光信號(hào)引向光電傳感器(7);所述光電傳感器(7)的輸出連接到一個(gè)前端信號(hào)放大器(81);所述彈簧固定座(9)安裝在絕緣拉桿(10)上，用于將絕緣拉桿(10)的位移狀況傳遞給彈簧體(11);所述彈簧體(11)的一端安裝在彈簧固定座上，另一端安裝在力傳感器(12)上用于將絕緣拉桿(10)的位移狀況以力的形式傳遞給力傳感器;所述力傳感器(12)安裝在底座(13)上，其輸出連接到另一個(gè)前端放大器(82);所述兩個(gè)前端信號(hào)放大器(81、82)的輸出連接到低壓側(cè)電路處理單元(14)，低壓側(cè)電路處理單元(14)的輸出連接到主控單元(15);所述高壓側(cè)電路處理單元(5)由整流濾波單元(51)、包絡(luò)檢出單元(52)、直流穩(wěn)壓電源(53)、信號(hào)處理控制單元(54)、光電載波調(diào)制單元(55)、發(fā)光管(56)組成，從電流感應(yīng)線圈(4)送來(lái)的信號(hào)分為兩路，一路接整流濾波單元(51)，另一路接包絡(luò)檢出單元(52),所述整流濾波單元(51)的輸出送直流穩(wěn)壓電源(53)，產(chǎn)生直流電源作為高壓側(cè)電路處理單元(5)的供電電源，所述包絡(luò)檢出單元(52)將電流感應(yīng)線圈(4)送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行包絡(luò)處理后，輸出接信號(hào)處理控制單元(54)，所述信號(hào)處理控制單元(54)接收由溫度傳感器(2)送來(lái)的信號(hào)和由包絡(luò)檢出單元送來(lái)的信號(hào)，輸出連接到光電載波調(diào)制單元(55)，光電載波調(diào)制單元(55)將接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成載波信號(hào)，其輸出連接到發(fā)光管(56)，發(fā)光管(56)將信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)輸出。
[0007]上述發(fā)光管(56)、光電傳感器(7)的工作參數(shù)是相互對(duì)應(yīng)，發(fā)光管(56)所發(fā)射的光線為可見(jiàn)光或紅外線光，光電傳感器(7)對(duì)應(yīng)接收的光線為可見(jiàn)光或紅外線光。
[0008]上述的主控單元(15)為具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸能力，由信號(hào)電路、邏輯電路、顯示電路、存儲(chǔ)電路、程序控制電路組成的組合電路;所述遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸能力為有線通信、無(wú)線通信、無(wú)線電話通信網(wǎng)、因特網(wǎng)這類(lèi)遠(yuǎn)程傳輸信道提供的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸能力。
[0009]—種基于前述的高壓斷路器在線綜合特性監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)方法:
[0010]I)高壓側(cè)信號(hào)向低壓側(cè)傳輸:在高壓側(cè)電路處理單元(5)內(nèi)，信號(hào)處理控制單元
(54)將包絡(luò)檢出單元(52)獲得的觸頭通斷信號(hào)和溫度傳感器(2)獲得的溫度信號(hào)打包成數(shù)據(jù)幀格式，通過(guò)光電載波調(diào)制單元(55)和發(fā)光管(56)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，光信號(hào)通過(guò)光纖(6)傳遞到低壓側(cè)，由低壓側(cè)的光電傳感器(7)接收；[0011 ] 2)觸頭行程檢測(cè):通過(guò)檢測(cè)絕緣拉桿(10)的機(jī)械位確定觸頭行程位移，絕緣拉桿
(10)移動(dòng)過(guò)程中帶動(dòng)彈簧固定座(9)移動(dòng)，進(jìn)而將彈簧體(11)拉開(kāi)而產(chǎn)生彈簧力，彈簧力由虎克定律F = kX確定，測(cè)出彈簧力F就能算出彈簧被拉開(kāi)的距離X，從而得到絕緣拉桿移動(dòng)的行程數(shù)據(jù)，進(jìn)而得到觸頭行程數(shù)據(jù)，彈簧力由力傳感器(12)測(cè)出；
[0012]3)觸頭通斷時(shí)刻確定:當(dāng)斷路器梅花觸頭(I)接通時(shí)，電流感應(yīng)線圈(4)感應(yīng)出信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)包絡(luò)檢出單元(52)檢出即可作為觸頭的接通時(shí)刻，當(dāng)斷路器梅花觸頭(I)開(kāi)斷時(shí)，電流感應(yīng)線圈(4)感應(yīng)信號(hào)消失，包絡(luò)檢出單元(52)的檢出信號(hào)消失，信號(hào)消失時(shí)刻即可作為觸頭的開(kāi)斷時(shí)刻。
[0013]監(jiān)測(cè)到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在主控單元(15)根據(jù)要求在本地存儲(chǔ)、顯示;或通過(guò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸信道遠(yuǎn)程傳輸。
[0014]采用上述方案后，本發(fā)明采用彈簧體作為位移傳感器，根據(jù)虎克定律F= kX，彈簧體的位移與所受的力成正比，因此測(cè)出彈簧力F就可以計(jì)算得到彈簧體被拉開(kāi)的距離X，將彈簧體合理地安裝在高壓斷路器的絕緣拉桿上，即可測(cè)量出斷路器觸頭的機(jī)械位移。由于彈簧體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，彈簧力測(cè)量方便，與目前斷路器機(jī)械特性檢測(cè)方案中采用的直線傳感器、角度傳感器相比，本發(fā)明體積小的優(yōu)勢(shì)十分明顯，可以很方便地安裝在斷路器極柱內(nèi)，能從根本上解決斷路器觸點(diǎn)位移檢測(cè)傳感器的安裝問(wèn)題。由于本發(fā)明采用彈簧體作為傳感器，而彈簧體本身可以看成是一個(gè)積分系統(tǒng)，因此可濾除高頻噪聲，提高監(jiān)測(cè)精度。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的整體架構(gòu)圖；
[0016]圖2是本發(fā)明中高壓側(cè)電路處理單元的電路框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明提供一種高壓斷路器在線綜合特性監(jiān)測(cè)裝置，可安裝在斷路器極柱內(nèi)，包括梅花觸頭1、溫度傳感器2、導(dǎo)電桿3、電流感應(yīng)線圈4、高壓側(cè)電路處理單元5、光纖6、光電傳感器7、第一前端信號(hào)放大器81、第二前端信號(hào)放大器82、彈簧固定座9、絕緣拉桿10、彈簧體11、力傳感器12、底座13、低壓側(cè)電路處理單元14和主控單元15，下面分別介紹。
[0019]所述梅花觸頭I安裝在導(dǎo)電桿3上，作為高壓斷路器的導(dǎo)電觸點(diǎn);溫度傳感器2則安裝在梅花觸頭I上，用于檢測(cè)溫度，所述溫度傳感器2的輸出端連接高壓側(cè)電路處理單元5;電流感應(yīng)線圈4套設(shè)在導(dǎo)電桿3的外周，用于獲得感應(yīng)電壓，且電流感應(yīng)線圈4的輸出端連接高壓側(cè)電路處理單元5;所述高壓側(cè)電路處理單元5接收溫度傳感器2的溫度信號(hào)和電流感應(yīng)線圈4的感應(yīng)電壓，其輸出以光信號(hào)的耦合形式連接到光纖6;所述光纖6作為光傳輸通道，將高壓側(cè)電路處理單元5送出的光信號(hào)引導(dǎo)到光電傳感器7;而光電傳感器7的輸出端連接第一前端信號(hào)放大器81。
[0020]另一方面，彈簧固定座9安裝在絕緣拉桿10上，而彈簧體11的一端安裝在彈簧固定座9上，彈簧體11的另一端安裝在力傳感器12上，彈簧固定座9用于將絕緣拉桿10的位移狀況傳遞給彈簧體11，而彈簧體11再將絕緣拉桿10的位移狀況以力的形式傳遞給力傳感器12;所述力傳感器12安裝在底座13上，其輸出連接到第二前端信號(hào)放大器82。
[0021]第一前端信號(hào)放大器81和第二前端信號(hào)放大器82的輸出端均連接低壓側(cè)電路處理單元14，低壓側(cè)電路處理單元14的輸出端連接主控單元15。
[0022]再請(qǐng)配合圖2所示，高壓側(cè)電路處理單元5包括整流濾波單元51、包絡(luò)檢出單元52、直流穩(wěn)壓?jiǎn)卧?3、信號(hào)處理控制單元54、光電載波調(diào)制單元55和發(fā)光管56，其中，電流感應(yīng)線圈4輸出的信號(hào)在送入高壓側(cè)電路處理單元5后分為兩路，一路送到整流濾波單元51，而整流濾波單元51的輸出端連接直流穩(wěn)壓?jiǎn)卧?3，產(chǎn)生的直流電源作為高壓側(cè)電路處理單元5的供電電源；另一路則送到包絡(luò)檢出單元52，所述包絡(luò)檢出單元52將電流感應(yīng)線圈4輸出的信號(hào)包絡(luò)檢出，作為斷路器通斷電流時(shí)刻的判斷信息送往信號(hào)處理控制單元54;而溫度傳感器2輸出的溫度進(jìn)入高壓側(cè)電路處理單元5的信號(hào)處理控制單元54，信號(hào)處理控制單元54對(duì)包絡(luò)檢出單元52輸出的信號(hào)和溫度傳感器2輸出的信號(hào)進(jìn)行處理后，送至光電載波調(diào)制單元55，由光電載波調(diào)制單元55進(jìn)行調(diào)制后轉(zhuǎn)換成載波信號(hào)，并輸出到發(fā)光管56，所述發(fā)光管56將信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，輸出至光纖6。
[0023]本發(fā)明的工作原理是:為了檢測(cè)絕緣拉桿10的位移，將彈簧固定座9安裝在絕緣拉桿10上，彈簧體11的一端安裝在彈簧固定座9上，另一端安裝在力傳感器12上，力傳感器12安裝在底座13上，絕緣拉桿10的移動(dòng)帶動(dòng)彈簧固定座9移動(dòng)，進(jìn)而拉動(dòng)彈簧體11，彈簧體11被拉開(kāi)產(chǎn)生了彈簧力，其值遵守虎克定理F = kX，測(cè)出彈簧力就可推算出絕緣拉桿10的位移值，力傳感器12測(cè)出彈簧力，將彈簧力變?yōu)殡娏枯敵?、送往第二前端信?hào)放大器82，第二前端信號(hào)放大器82的輸出送往低壓側(cè)電路處理單元14。
[0024]通過(guò)溫度傳感器2檢測(cè)梅花觸頭I的溫度，通過(guò)監(jiān)測(cè)電流感應(yīng)線圈4是否有信號(hào)輸出確定梅花觸頭通斷時(shí)刻點(diǎn)，當(dāng)梅花觸頭I接通高壓電源時(shí)，電流感應(yīng)線圈4感應(yīng)出信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)包絡(luò)檢出單元52檢出即可作為梅花觸頭的接通時(shí)刻，當(dāng)斷路器梅花觸頭I開(kāi)斷時(shí)，電流感應(yīng)線圈4感應(yīng)信號(hào)消失，包絡(luò)檢出單元52的檢出信號(hào)消失，信號(hào)消失時(shí)刻即可作為梅花觸頭的開(kāi)斷時(shí)刻;在高壓側(cè)電路處理單元5內(nèi)，信號(hào)處理控制單元54將包絡(luò)檢出單元52獲得的觸頭通斷信號(hào)和溫度傳感器2獲得的溫度信號(hào)打包成數(shù)據(jù)幀格式，通過(guò)光電載波調(diào)制單元55和發(fā)光管56轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，光信號(hào)通過(guò)光纖6傳遞到低壓側(cè)，由低壓側(cè)的光電傳感器7接收，再由第一前端信號(hào)放大器81處理后，送至低壓側(cè)電路處理單元14;
[0025]低壓側(cè)電路處理單元14將高壓側(cè)電路處理單元5經(jīng)光纖6、光電傳感器7、第一前端信號(hào)放大器81送來(lái)的信號(hào)與力傳感器12經(jīng)第二前端信號(hào)放大器82送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行處理，處理結(jié)果送往主控單元15;
[0026]主控單元15為具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸能力，由信號(hào)電路、邏輯電路、顯示電路、存儲(chǔ)電路、程序控制電路組成的組合電路;所述遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸能力可為有線通信、無(wú)線通信、無(wú)線電話通信網(wǎng)、因特網(wǎng)這類(lèi)遠(yuǎn)程傳輸信道提供的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸能力。主控單元15在接收到由低壓側(cè)電路處理單元14送來(lái)的高壓斷路器機(jī)械特性數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)后，根據(jù)需要，可直接對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將處理結(jié)果進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)；也可將數(shù)據(jù)通過(guò)遠(yuǎn)程傳輸信道進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸。
[0027]所述發(fā)光管56、光電傳感器7的工作參數(shù)是相互對(duì)應(yīng)，發(fā)光管56所發(fā)射的光線為可見(jiàn)光或紅外線光，光電傳感器7對(duì)應(yīng)接收的光線為可見(jiàn)光或紅外線光。
[0028]以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高壓斷路器在線綜合特性監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:包括梅花觸頭(I)、溫度傳感器(2)、導(dǎo)電桿(3)、電流感應(yīng)線圈(4)、高壓側(cè)電路處理單元(5)、光纖(6)、光電傳感器(7)、兩個(gè)前端信號(hào)放大器(81、82)、彈簧固定座(9)、絕緣拉桿(10)、彈簧體(11)、力傳感器(12)、底座(13)、低壓側(cè)電路處理單元(14)和主控單元(15);所述梅花觸頭(I)安裝在導(dǎo)電桿(3)上，用于斷路器的導(dǎo)電觸點(diǎn)；所述溫度傳感器(2)安裝在梅花觸頭(I)上，用于檢測(cè)溫度，其輸出連接到高壓側(cè)電路處理單元(5);所述感應(yīng)線圈(4)套裝在導(dǎo)電桿(3)外側(cè)，用于獲得感應(yīng)電壓，感應(yīng)電壓的輸出連接到高壓側(cè)電路處理單元(5);所述高壓側(cè)電路處理單元(5)接收溫度傳感器(2)信號(hào)和電流感應(yīng)線圈(4)的感應(yīng)電壓，其輸出以光信號(hào)的耦合形式連接到光纖(6);所述光纖(6)作為光傳輸通道，將高壓側(cè)電路處理單元(5)送出的光信號(hào)引向光電傳感器(7);所述光電傳感器(7)的輸出連接到一個(gè)前端信號(hào)放大器(81);所述彈簧固定座(9)安裝在絕緣拉桿(10)上，用于將絕緣拉桿(10)的位移狀況傳遞給彈簧體(11);所述彈簧體(11)的一端安裝在彈簧固定座上，另一端安裝在力傳感器(12)上用于將絕緣拉桿(10)的位移狀況以力的形式傳遞給力傳感器;所述力傳感器(12)安裝在底座(13)上，其輸出連接到另一個(gè)前端放大器(82);所述兩個(gè)前端信號(hào)放大器(81、82)的輸出連接到低壓側(cè)電路處理單元(14)，低壓側(cè)電路處理單元(14)的輸出連接到主控單元(15);所述高壓側(cè)電路處理單元(5)由整流濾波單元(51)、包絡(luò)檢出單元(52)、直流穩(wěn)壓電源(53)、信號(hào)處理控制單元(54)、光電載波調(diào)制單元(55)、發(fā)光管(56)組成，從電流感應(yīng)線圈(4)送來(lái)的信號(hào)分為兩路，一路接整流濾波單元(51)，另一路接包絡(luò)檢出單元(52)，所述整流濾波單元(51)的輸出送直流穩(wěn)壓電源(53)，產(chǎn)生直流電源作為高壓側(cè)電路處理單元(5)的供電電源，所述包絡(luò)檢出單元(52)將電流感應(yīng)線圈(4)送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行包絡(luò)處理后，輸出接信號(hào)處理控制單元(54)，所述信號(hào)處理控制單元(54)接收由溫度傳感器(2)送來(lái)的信號(hào)和由包絡(luò)檢出單元送來(lái)的信號(hào)，輸出連接到光電載波調(diào)制單元(55)，光電載波調(diào)制單元(55)將接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成載波信號(hào)，其輸出連接到發(fā)光管(56)，發(fā)光管(56)將信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)輸出。2.如權(quán)利要求1所述的一種高壓斷路器在線綜合特性監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述發(fā)光管(56)、光電傳感器(7)的工作參數(shù)是相互對(duì)應(yīng)，發(fā)光管(56)所發(fā)射的光線為可見(jiàn)光或紅外線光，光電傳感器(7)對(duì)應(yīng)接收的光線為可見(jiàn)光或紅外線光。3.如權(quán)利要求1所述的一種高壓斷路器在線綜合特性監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述的主控單元(15)為具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸能力，由信號(hào)電路、邏輯電路、顯示電路、存儲(chǔ)電路、程序控制電路組成的組合電路;所述遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸能力為有線通信、無(wú)線通信、無(wú)線電話通信網(wǎng)、因特網(wǎng)這類(lèi)遠(yuǎn)程傳輸信道提供的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸能力。4.一種基于權(quán)利要求1或2或3所述的高壓斷路器在線綜合特性監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于: 1)高壓側(cè)信號(hào)向低壓側(cè)傳輸:在高壓側(cè)電路處理單元(5)內(nèi)，信號(hào)處理控制單元(54)將包絡(luò)檢出單元(52)獲得的觸頭通斷信號(hào)和溫度傳感器(2)獲得的溫度信號(hào)打包成數(shù)據(jù)幀格式，通過(guò)光電載波調(diào)制單元(55)和發(fā)光管(56)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，光信號(hào)通過(guò)光纖(6)傳遞到低壓側(cè)，由低壓側(cè)的光電傳感器(7)接收； 2)觸頭行程檢測(cè):通過(guò)檢測(cè)絕緣拉桿(10)的機(jī)械位確定觸頭行程位移，絕緣拉桿(10)移動(dòng)過(guò)程中帶動(dòng)彈簧固定座(9)移動(dòng)，進(jìn)而將彈簧體(11)拉開(kāi)而產(chǎn)生彈簧力，彈簧力由虎克定律F = kX確定，測(cè)出彈簧力F就能算出彈簧被拉開(kāi)的距離X，從而得到絕緣拉桿移動(dòng)的行程數(shù)據(jù)，進(jìn)而得到觸頭行程數(shù)據(jù)，彈簧力由力傳感器(12)測(cè)出； 3)觸頭通斷時(shí)刻確定:當(dāng)斷路器梅花觸頭(I)接通時(shí)，電流感應(yīng)線圈(4)感應(yīng)出信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)包絡(luò)檢出單元(52)檢出即可作為觸頭的接通時(shí)刻，當(dāng)斷路器梅花觸頭(I)開(kāi)斷時(shí)，電流感應(yīng)線圈(4)感應(yīng)信號(hào)消失，包絡(luò)檢出單元(52)的檢出信號(hào)消失，信號(hào)消失時(shí)刻即可作為觸頭的開(kāi)斷時(shí)刻。5.如權(quán)利要求4所述的一種高壓斷路器在線綜合特性監(jiān)測(cè)方法，其特征在于:監(jiān)測(cè)到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在主控單元(15)根據(jù)要求在本地存儲(chǔ)、顯示;或通過(guò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸信道遠(yuǎn)程傳輸。
【文檔編號(hào)】G01M13/00GK105974307SQ201610622212
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年8月1日
【發(fā)明人】沈漢鑫, 陳文薌
【申請(qǐng)人】廈門(mén)理工學(xué)院