專利名稱：一種智能化高壓真空斷路器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電力開關設備的技術領域，涉及高壓開關設備的技術，更具體地說，本實用新型涉及一種智能化高壓真空斷路器。
背景技術：
在7. 2kV 40. 5kV高壓開關設備領域，真空斷路器由于具有可靠性高、體積小、重量輕、低噪聲以及能在整個壽命期內做到少維護和免維護等一系列優(yōu)點而廣泛應用于電力工業(yè)、工礦企業(yè)、鐵道運輸?shù)雀鱾€領域的配電系統(tǒng)中，是電力工業(yè)生產(chǎn)運行不可或缺的主要裝備之一。因為高壓領域，涉及到絕緣、電場等問題，真空斷路器現(xiàn)階段主要是作為成套開關設備的核心執(zhí)行元件在使用，高壓供電系統(tǒng)的智能化主要依靠智能化高壓開關成套設備來實現(xiàn)。由于智能化高壓開關成套設備，采用多個單一元件成套來實現(xiàn)功能。單一元件由 不同的廠家生產(chǎn)制造，其系統(tǒng)的匹配往往無法達到最佳狀態(tài)，產(chǎn)品的協(xié)調可靠性差。并且，設備的體積大，材料消耗量多，生產(chǎn)制造、調試運行、維護檢修工作量大，技術要求高。另外，斷路器內部參數(shù)難以取得，很難做到判斷開關設備的剩余使用壽命和計算出維修期限。因此，如低壓斷路器那樣利用微機核心單元，結合先進的測量和傳感器技術，將其整合到智能化真空斷路器內部，使其具有或超過智能化高壓開關成套設備功能的高壓真空斷路器，成為了發(fā)展的方向。

實用新型內容本實用新型所要解決的問題是提供一種智能化高壓真空斷路器，其目的是解決抗干擾問題，提高其可靠性，實現(xiàn)高壓真空斷路器的智能化。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術方案為本實用新型所提供的智能化高壓真空斷路器，包括真空斷路器本體、操作機構、真空滅弧室；所述的智能化高壓真空斷路器設有智能化測控裝置，所述的智能化測控裝置設有智能化核心器件，所述的智能化核心器件是微處理機；所述的操作機構與所述的真空斷路器本體采用一體式的結構；所述的操作機構和真空滅弧室采用前后布置的結構形式；所述的真空滅弧室縱向安裝在一個管狀的絕緣筒內。所述的智能化測控裝置設有電阻式電壓分壓器、羅柯夫斯基電流傳感器、位置傳感器、溫升在線檢測裝置、位移傳感器、紅外發(fā)射器或者無線發(fā)射器、紅外接收器或者無線接收器、梅花觸頭、濕敏傳感器。所述的羅柯夫斯基電流傳感器設有空心的羅氏傳感器線圈；所述的羅柯夫斯基電流傳感器的一次觸臂置于所述的羅氏傳感器線圈的中央，所述的羅氏傳感器線圈與所述的一次觸臂之間通過絕緣件隔離絕緣。[0014]所述的電阻式電壓分壓器設有過電壓保護裝置；在所述的電阻式電壓分壓器的高電壓端設有高壓屏蔽罩；在所述的電阻式電壓分壓器的低壓側設有低壓屏蔽罩。所述的位置傳感器為感應式的傳感器，裝配在安有感應鐵的尼龍指示盤對面；所述的位置傳感器設有LC振蕩回路、脈沖發(fā)生器、輸出發(fā)光二極管。所述的智能化高壓真空斷路器設有補償式霍爾電流傳感器，所述的補償式霍爾電流傳感器設在合、分閘線圈上。所述的位移傳感器設在所述的智能化高壓真空斷路器的觸頭處，所述的位移傳感器為線性梯度磁場傳感器，所述的線性梯度磁場傳感器的霍爾片固定在斷路器運動部件上；所述的智能化高壓真空斷路器設有旋轉光編碼傳感器，所述的旋轉光編碼傳感器安裝在斷路器操作機構的轉軸上。所述的溫升在線檢測裝置設置在所述的智能化高壓真空斷路器的母線聯(lián)接處，所述的溫升在線檢測裝置包括溫度傳感器、高電位處的溫度變換、發(fā)射裝置和低電位處的溫度接收裝置；在所述的溫度變換、發(fā)射裝置位置設有一次穿芯變壓器，通過感應一次觸臂的電流，解決高電位處溫度變換、發(fā)射裝置的自供電；所述的溫度傳感器把信號送到所述的紅外發(fā)射器或者無線發(fā)射器或者光纖發(fā)射器進行處理，發(fā)射紅外光束或者光纖信號或者無線信號，所述的紅外接收器或者無線接收器或者光纖接收器和溫度接收裝置，接收處理溫度信號，送到所述的智能化核心器件進行控制。所述的智能化高壓真空斷路器的動觸頭下固定連接有剛性的絕緣拉桿和連接件，所述的連接件與操作機構主傳動軸之間裝有超行程彈簧，在超行程彈簧與絕緣拉桿之間的剛性件上設置檢測光柵。在所述的智能化高壓真空斷路器體內，采用頻率響應> IOkHz>^ IOOkHz的加速度傳感器，對所述的智能化高壓真空斷路器振動信號進行采集；所述的加速度傳感器的信號線路與所述的智能化核心器件連接。本實用新型采用上述技術方案，將有微機測量、微機保護、與監(jiān)控系統(tǒng)主機通信等功能及具有在線監(jiān)測與診斷功能的多個不同功能的單個元件設備，結合先進的測量和傳感器技術，將其整合到智能化真空斷路器內部，使其具有和超過智能化高壓開關成套設備的功能，實現(xiàn)了對電流、電壓、操作位置、工作環(huán)境和狀態(tài)等各種參數(shù)的動態(tài)監(jiān)測，對設備進行在線狀態(tài)檢測，供核心控制器件進行智能化診斷、控制和保護，能對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進行分析和處理；少維護或免維護；具備自動保護、自動調控、運行狀態(tài)監(jiān)視、智能化操作、通訊等功能；為高壓真空斷路器的智能化提供了較全面的解決方案。

下面對本說明書各幅附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明圖1為本實用新型的智能化高壓真空斷路器結構示意圖；圖2為本實用新型的智能化高壓真空斷路器原理框圖；圖3為本實用新型的硬件結構框圖；圖4為本實用新型的智能化保護測量裝置示意圖；圖5為本實用新型的羅柯夫斯基電流傳感器的電路圖；圖6為本實用新型的羅柯夫斯基電流傳感器的結構示意圖；[0029]圖7為本實用新型中電阻式電壓分壓器的電路圖；圖8為本實用新型中電阻式電壓分壓器的結構示意圖；圖9為本實用新型中的感應式位置傳感器的內部結構示意圖；圖10為本實用新型中的感應式位置傳感器的安裝結構示意圖；圖11為本實用新型中的雙穩(wěn)態(tài)合、分閘電磁鐵的結構示意圖；圖12為本實用新型中的雙穩(wěn)態(tài)合、分閘電磁鐵的電流波形示意圖；圖13為本實用新型中的溫度測量裝置的結構示意圖。圖中標記為·[0037]I、固封極柱，2、操作機構(包括各種配套傳感器)，3、真空斷路器本體，4、智能化核心器件，5、電阻式電壓分壓器，6、真空滅弧室，7、羅柯夫斯基電流傳感器，8、紅外接收器(或無線接收器，或光纖接收器)，9、紅外發(fā)射器(或無線發(fā)射器，或光纖發(fā)射器)，10、梅花觸頭，
11、濕敏傳感器，12、羅氏傳感器線圈，13、絕緣件，14、一次觸臂，15、電壓分壓器一次接線端，16、電壓分壓器二次接線端，17、位置傳感器殼體，18、LC振蕩回路，19、操作面，20、脈沖發(fā)生器，21、輸出發(fā)光二極管，22、傳動軸，23、支架，24、(感應式)位置傳感器，25、感應鐵，26、尼龍指示盤，27、滯動輪，28、斷路器觸臂，29、變壓器，30、溫度變換、發(fā)射裝置(高電位處)，31、紅外光線(或光纖、無線)，32、電源，33、溫度接收裝置(低電位處)，34、溫度傳感器。
具體實施方式
下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細的說明，以幫助本領域的技術人員對本實用新型的發(fā)明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。如圖I至圖13所表達的本實用新型的結構，為智能化高壓真空斷路器，包括真空斷路器本體3、操作機構2、真空滅弧室6。為了解決在本說明書背景技術部分所述的目前公知技術存在的問題并克服其缺陷，實現(xiàn)解決抗干擾問題，提高其可靠性，實現(xiàn)高壓真空斷路器的智能化的發(fā)明目的，本實用新型采取的技術方案為如圖I所示，為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術方案為本實用新型所提供的智能化高壓真空斷路器設有智能化測控裝置，所述的智能化測控裝置設有智能化核心器件4，所述的智能化核心器件4是微處理機；所述的操作機構2與所述的真空斷路器本體3采用一體式的結構；所述的操作機構2和真空滅弧室6采用前后布置的結構形式；所述的真空滅弧室6縱向安裝在一個管狀的絕緣筒內。即圖I中所示的固封極柱I內。本實用新型對高壓元件的現(xiàn)有技術和發(fā)展方向進行分析，提出新的操作機構(永磁機構和新型彈簧)，通過對微機控制單元，新型電子PT、電子CT、溫度、真空檢測、位置等元件和傳感器進行創(chuàng)新和改進，使其逐步有機地結合到一起；并且利用現(xiàn)在的一些成熟經(jīng)驗解決抗干擾問題，提高其可靠性，實現(xiàn)高壓真空斷路器的智能化。一、智能化高壓真空斷路器的結構關鍵和原理智能化高壓真空斷路器包括三大部分真空斷路器本體、操作機構、智能控制(含測量傳感、通訊等)。本實用新型涉及的是中置式結構，如圖I所示。智能化高壓真空斷路器是在具有新型永磁或彈簧操作機構的高壓真空斷路器基礎上，具有微機測量、微機保護、微機自我診斷、與監(jiān)控系統(tǒng)上位機通信等功能的多個不同功能的核心智能功能元件，結合測量和傳感器技術，將其整合到真空斷路器內部，使其具有和超過智能化高壓開關成套設備的功能，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的控制保護、測量以及對開關設備自身運行狀態(tài)在線監(jiān)測等功能。對電網(wǎng)三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)和電能等電力參數(shù)進行測量；具有帶時限過電流、電流速斷和單相接地保護功能，并有故障錄波功能，記錄電網(wǎng)故障前后10個周期的電流波形；具有在線監(jiān)測與診斷功能，能對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進行分析和處理。 此外，智能單元具有RS - 485通信接口，可以與變電站綜合自動化系統(tǒng)的監(jiān)控主機連接和通信，其功能框圖見圖2。二、智能化測控裝置的核心控制器件配置如圖3所示，智能化測控裝置的核心器件是微處理機，它充分采用32位數(shù)字信號處理器(DSP)，裝置采用雙CPU結構，其TMSVC5410承擔計算，MSP430F149控制通信，XC95144X芯片實現(xiàn)邏輯控制，MAX125芯片實現(xiàn)模數(shù)轉化，并通過HPI 口完成DSP和單片機間的高速數(shù)據(jù)傳遞。DSP軟件的核心是抑制高次諧波的算法編寫及微機保護算法編寫，通過采集電壓和電流信號、斷路器位置和狀態(tài)信號及開關量輸入信號，實施快速傅立葉算法，F(xiàn)FT進行濾波，對電量值及各次諧波的測量分析，實現(xiàn)對電網(wǎng)的實時檢測，包括數(shù)據(jù)處理算法、采樣點數(shù)及采樣起始時刻的選擇等利用，將保護、監(jiān)視、控制、測量、顯示與通信集于一身，通過通信接口把這些信息進行上傳。智能化保護測量裝置與傳統(tǒng)的二次技術相比，其接線更加簡潔、緊湊，功能更豐富，且具有更高的可靠性，操作面板上有完整的鍵盤、液晶顯示、信號指示、菜單操作。其典型結構如圖4所示。三、本實用新型各種參數(shù)檢測方案本實用新型所述的智能化測控裝置設有電阻式電壓分壓器5、羅柯夫斯基電流傳感器7、位置傳感器24、溫升在線檢測裝置、位移傳感器、紅外發(fā)射器9或者無線發(fā)射器、紅外接收器8或者無線接收器、梅花觸頭10、濕敏傳感器11。針對高壓斷路器在智能化控制及參數(shù)采集等方面的功能，本實用新型采用DSP核心控制器件的構成及其功能，將有微機測量、微機保護、與監(jiān)控系統(tǒng)主機通信等功能的多個不同功能的單個元件設備，結合先進的測量和傳感器技術，將其整合到智能化真空斷路器內部，使其具有和超過智能化高壓開關成套設備功能的高壓真空斷路器。通過開發(fā)設計羅柯夫斯基電流傳感器7、電阻式電壓分壓器5、位置傳感器24等模塊，并有機整合，實現(xiàn)了對電流、電壓、操作位置、工作環(huán)境和狀態(tài)等各種參數(shù)的動態(tài)監(jiān)測，供核心控制器件進行智能化診斷、控制和保護。為高壓真空斷路器的智能化提供了較全面的解決方案。四、斷路器一次工作電流監(jiān)測方案如圖6所示，本實用新型所述的羅柯夫斯基電流傳感器7設有空心的羅氏傳感器線圈12 ;所述的羅柯夫斯基電流傳感器7的一次觸臂14置于所述的羅氏傳感器線圈12的中央，所述的羅氏傳感器線圈12與所述的一次觸臂14之間通過絕緣件13隔離絕緣。[0060]如圖5、圖6所示，羅柯夫斯基線圈電流傳感器7，是用Φ0. 2mm2的漆包線在(6X5mm)骨架上繞約1000TS (匝)的空心線圈，一次觸臂置于線圈中央，因此繞組線圈與母線之間是隔離絕緣的，與傳統(tǒng)的電磁式電流互感器相比，它沒有鐵心飽和問題，具有傳輸頻帶寬、抗干擾性能優(yōu)異、尺寸小、質量輕等優(yōu)點。如果母線電流I (t)，線圈匝數(shù)N，線圈橫截面積S，線圈半徑r，RL線圈電阻，L線圈自感，RO信號電阻；則在線圈上產(chǎn)生的
感生電動勢為=式中μ O是磁導率,在信號電阻RO上輸出電壓為電流傳感器的參數(shù)輸入O 5ΚΑ，輸出O lmV，經(jīng)線性放大為O 5V，精度從O. 1%到1%，頻率O. IHz到IMHz，供測量保護用。五、斷路器一次工作電壓監(jiān)測方案 參見圖I所示的電阻式電壓分壓器5。如圖7和圖8所示，本實用新型所述的電阻式電壓分壓器5設有過電壓保護裝置；在所述的電阻式電壓分壓器5的高電壓端設有高壓屏蔽罩；在所述的電阻式電壓分壓器5的低壓側設有低壓屏蔽罩。采用如圖8所示的電阻式電壓分壓器進行監(jiān)測。由于測量系統(tǒng)輸入阻抗一般為IM Ω以上，因此它對電阻式電壓分壓器影響極小，如果是12kV或40. 5kV系統(tǒng)，利用圖7所
示的電阻式電壓分壓器，將一次電壓變換成O 5V，分壓比為k，分壓比為由于測量系統(tǒng)輸入阻抗> 1ΜΩ ,所以R2 —般取IOkQ左右。Tv是過電壓保護裝置，一旦出現(xiàn)R2損壞，可以限制U2電壓升高，保護測量系統(tǒng)。為了提高電阻分壓器的精度，必須采用合理結構及參數(shù)。一般在分壓器的高電壓端加設高壓屏蔽罩，增加高壓引線對分壓器本體的雜散電容，可以抵消分壓器本體對地雜散電容CG影響。在低壓側加設低壓屏蔽罩則起到控制分壓器本體對地雜散電容值。而且要合理選擇Rl大小，如果Rl太小，分壓器則會流過更多電流，致使熱損耗太大，不利阻值穩(wěn)定，如果Rl太大，負載回路會影響分壓器的分壓比。如圖8所示，電阻式電壓分壓器5通過電壓分壓器一次接線端15和電壓分壓器二次接線端16連接。六、操作位置監(jiān)測方案本實用新型所述的位置傳感器24為感應式的傳感器，裝配在安有感應鐵25的尼龍指示盤26對面；所述的位置傳感器24設有LC振蕩回路18、脈沖發(fā)生器20、輸出發(fā)光二極管21。如圖9和圖10所示，感應式的位置傳感器24，裝配在安有感應鐵的尼龍指示盤對面，通過感應鐵25位移變化獲取位置狀態(tài)。基本工作是根據(jù)導電材料中渦流損耗會引起諧振回路品質因數(shù)Q值下降，導致振蕩衰減這一原理。由LC振蕩回路18產(chǎn)生，在所述的位置傳感器24的操作面19處呈現(xiàn)較強的高頻交變電場，此時如果有一導電材料(被運動體)接近操作面19，由于高頻交變電場在導電材料內產(chǎn)生渦流，消耗了 LC振蕩回路18的能量，其結果使振蕩幅值減小，送入后面脈沖發(fā)生器20脈沖形成級，脈沖形成級根據(jù)輸入振蕩幅值變化，產(chǎn)生上升沿很陡的脈沖，輸入晶體管驅動級產(chǎn)生一個10 30V的信號。[0073]裝在傳感器內的發(fā)光二極管21顯示受控狀態(tài)。在另一端面，利用一根三芯聚氟酯絕緣導線提供工作電壓，并獲得被測信號。通過適當選擇操作面19位置，感應式傳感器就能很精確地檢測操作位置。所述的位置傳感器24通過支架23安裝。感應鐵25的運動由傳動軸22通過傳動機構傳動。為了控制感應鐵25的運動，還設置了滯動輪27。由于這種傳感器密封在位置傳感器殼體17內，環(huán)境變化如重污穢、腐蝕、高溫、夕卜磁場等不會影響傳感器性能，由于無觸頭，也避免了因表面腐蝕、燒損所致的接觸不良。另外，由于傳感器體積小，且?guī)饴菁y，所以安裝極為方便。增加安置感應 式傳感器數(shù)目，可以增加觀察物理量。這種感應式傳感器無接觸、無觸點、無燒損，可使用在操作頻繁場合，使用這種電子式感應式傳感器，可達到免維護和高壽命。七、斷路器合、分閘線圈電流的監(jiān)測方案所述的智能化高壓真空斷路器設有補償式霍爾電流傳感器，所述的補償式霍爾電流傳感器設在合、分閘線圈上。如圖11所示。經(jīng)驗表明合、分閘線圈的電流可以作為診斷機械故障的信息，合、分閘線圈的電流信號可由補償式霍爾電流傳感器給出。給出的合、分閘線圈的電流信號如圖12所示。八、觸頭行程、速度的監(jiān)測方案本實用新型所述的位移傳感器設在所述的智能化高壓真空斷路器的觸頭處，所述的位移傳感器為線性梯度磁場傳感器，所述的線性梯度磁場傳感器的霍爾片固定在斷路器運動部件上；所述的智能化高壓真空斷路器設有旋轉光編碼傳感器，所述的旋轉光編碼傳感器安裝在斷路器操作機構的轉軸上。斷路器觸頭剛分速度對滅弧性能影響很大。適當提高剛分速度，對減少電弧能量、減少零部件的燒損有很大作用，但過分增大剛分速度不一定能提高滅弧性能，反而會加重操作機構的負擔；同樣斷路器觸頭合閘速度對滅弧性能也有很大影響。因此，對斷路器觸頭的行程、速度特性的測量及在線監(jiān)測是很重要的。為了完成正確測量，必須選取合適的位移傳感器。I、線性梯度磁場傳感器將霍爾片固定在斷路器運動部件上，在霍爾片上加一恒定的控制電流，再使裝有霍爾片的運動部件在線性梯度磁場中運動，則在霍爾片上建立了電壓，只要測量出霍爾片上電壓，就可求得觸頭任一瞬時的行程，即可完成斷路器的觸頭的行程和速度測量。真空斷路器電壓等級不同，其觸頭行程是不同的，例如，7. 2 12kV真空斷路器觸頭行程是10mm，40. 5kV真空斷路器觸頭行程是25mm?？梢园从|頭行程大小來設計產(chǎn)生線性梯度磁場線圈，以滿足測量位移、速度的要求。2、旋轉光編碼傳感器利用增量式旋轉光編碼傳感器，可以完成轉動角度及方向的測量。旋轉光編碼傳感器安裝在斷路器操作機構的轉軸上。增量式旋轉光編碼一般有三個碼道(A、B、Z道)，A道與B道相差90°C，每周的碼條數(shù)可以根據(jù)測量分辨率選取，Z道每周一條，用來確定旋轉次數(shù)。當軸轉動時，編碼器輸出A道、B道兩路相差90°C角的正交脈沖，輸入信號處理電路，從A道、B道兩信號的相對位置可確定轉軸的轉動方向如果A道先于B道，為正旋轉，而B道先于A道，為反旋轉。再通過加、減計數(shù)器對A道、B道兩路信號計數(shù)，能得到轉動角度大小及方向，從而可以測出斷路器運動部分運動及反彈情況，可以計算出動觸頭行程、分合閘同期性、平均速度、超行程、剛分后或剛合前IOms內速度等。九、母線聯(lián)接處異常溫升的在線監(jiān)測方案本實用新型所述的溫升在線檢測裝置設置在所述的智能化高壓真空斷路器的母線聯(lián)接處，所述的溫升在線檢測裝置包括溫度傳感器34、高電位處的溫度變換、發(fā)射裝置30和低電位處的溫度接收裝置33 ;在所述的溫度變換、發(fā)射裝置30位置設有一次穿芯變壓器，通過感應一次觸臂的電流，解決高電位處溫度變換、發(fā)射裝置30的自供電；所述的溫度傳感器34把信號送到所述的紅外發(fā)射器9或者無線發(fā)射器或者光纖發(fā)射器進行處理，發(fā)射紅外光束或者光纖信號或者無線信號，所述的紅外接收器8或者無線接收器或者光纖接收器和溫度接收裝置33，接收處理溫度信號，送到所述的智能化核心器件4進行控制。母線聯(lián)接處溫升在線檢測裝置原理如圖13所示，該圖即圖I中右側的兩個溫度測量裝置，溫度變換、發(fā)射裝置處設有一次穿芯變壓器，即圖中的變壓器29，圖中反映的是變 壓器硅鋼片的結構，通過感應一次觸臂(即圖6中的一次觸臂14)的電流解決高電位處溫度感應發(fā)射裝置的自供電，溫度傳感器34把信號送到紅外(或光釬、無線)發(fā)射器進行處理，而溫度變換、發(fā)射裝置30和紅外發(fā)射器9由電源32提供電力；發(fā)射紅外光束(或光釬、無線)，如圖中所示的紅外光線31，紅外光(或光釬、無線)接收器和溫度接收處理裝置于低電位處，接收處理信號，送到核心控制器進行控制，實現(xiàn)母線聯(lián)接處異常溫升的在線監(jiān)測，同時也解決了絕緣問題。一次觸臂參見圖6所示，也即本圖中的斷路器觸臂28。梅花觸頭10安裝在斷路器觸臂28上。圖6和圖所示的方向13相差90°。十、動、靜觸頭的磨損厚度在線監(jiān)測方案本實用新型所述的智能化高壓真空斷路器的動觸頭下固定連接有剛性的絕緣拉桿和連接件，所述的連接件與操作機構主傳動軸之間裝有超行程彈簧，在超行程彈簧與絕緣拉桿之間的剛性件上設置檢測光柵。在真空斷路器動觸頭下固定連接有剛性的絕緣拉桿和連接件，連接件與操作機構主傳動軸之間裝有超行程彈簧，在超行程彈簧與絕緣拉桿之間的剛性件上裝設檢測光柵，由于連接件與動觸頭間剛性連接，檢測信號輸出件的相對位移，直接反映了動、靜觸頭的磨損情況，從而可以檢測到動、靜觸頭的磨損厚度，判斷產(chǎn)品壽命；同時也觀察到真空斷路器的開距值。-| 、機構操動時振動信號監(jiān)測方案在本實用新型所述的智能化高壓真空斷路器體內，采用頻率響應> IOkHz >(IOOkHz的加速度傳感器，對所述的智能化高壓真空斷路器振動信號進行采集；所述的加速度傳感器的信號線路與所述的智能化核心器件4連接。在斷路器體內，采用頻率響應為幾十kHz的加速度傳感器可以對振動信號進行采集，再經(jīng)信號處理單元可以得到一系列可反映斷路器振動參數(shù)的量，即可判斷路器的機械特性是否正常。上面結合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經(jīng)改進將本實用新型的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內 。
權利要求1.一種智能化高壓真空斷路器，包括真空斷路器本體(3)、操作機構(2)、真空滅弧室(6)，其特征在于 所述的智能化高壓真空斷路器設有智能化測控裝置，所述的智能化測控裝置設有智能化核心器件(4)，所述的智能化核心器件(4)是微處理機； 所述的操作機構(2)與所述的真空斷路器本體(3)采用一體式的結構； 所述的操作機構(2)和真空滅弧室(6)采用前后布置的結構形式； 所述的真空滅弧室(6 )縱向安裝在一個管狀的絕緣筒內。
2.按照權利要求I所述的智能化高壓真空斷路器，其特征在于所述的智能化測控裝置設有電阻式電壓分壓器(5)、羅柯夫斯基電流傳感器(7)、位置傳感器(24)、溫升在線檢測裝置、位移傳感器、紅外發(fā)射器(9)或者無線發(fā)射器、紅外接收器(8)或者無線接收器、梅花觸頭(10)、濕敏傳感器(11)。
3.按照權利要求2所述的智能化高壓真空斷路器，其特征在于所述的羅柯夫斯基電流傳感器(7)設有空心的羅氏傳感器線圈(12);所述的羅柯夫斯基電流傳感器(7)的一次觸臂(14)置于所述的羅氏傳感器線圈(12)的中央，所述的羅氏傳感器線圈(12)與所述的一次觸臂(14)之間通過絕緣件(13)隔離絕緣。
4.按照權利要求2所述的智能化高壓真空斷路器，其特征在于所述的電阻式電壓分壓器(5)設有過電壓保護裝置；在所述的電阻式電壓分壓器(5)的高電壓端設有高壓屏蔽罩；在所述的電阻式電壓分壓器(5)的低壓側設有低壓屏蔽罩。
5.按照權利要求2所述的智能化高壓真空斷路器，其特征在于所述的位置傳感器(24)為感應式的傳感器，裝配在安有感應鐵(25)的尼龍指示盤(26)對面；所述的位置傳感器(24)設有LC振蕩回路(18)、脈沖發(fā)生器(20)、輸出發(fā)光二極管(21)。
6.按照權利要求I或2所述的智能化高壓真空斷路器，其特征在于所述的智能化高壓真空斷路器設有補償式霍爾電流傳感器，所述的補償式霍爾電流傳感器設在合、分閘線圈上。
7.按照權利要求2所述的智能化高壓真空斷路器，其特征在于所述的位移傳感器設在所述的智能化高壓真空斷路器的觸頭處，所述的位移傳感器為線性梯度磁場傳感器，所述的線性梯度磁場傳感器的霍爾片固定在斷路器運動部件上；所述的智能化高壓真空斷路器設有旋轉光編碼傳感器，所述的旋轉光編碼傳感器安裝在斷路器操作機構的轉軸上。
8.按照權利要求2所述的智能化高壓真空斷路器，其特征在于所述的溫升在線檢測裝置設置在所述的智能化高壓真空斷路器的母線聯(lián)接處，所述的溫升在線檢測裝置包括溫度傳感器(34)、高電位處的溫度變換、發(fā)射裝置(30)和低電位處的溫度接收裝置(33);在所述的溫度變換、發(fā)射裝置(30)位置設有一次穿芯變壓器，通過感應一次觸臂的電流，解決高電位處溫度變換、發(fā)射裝置(30 )的自供電；所述的溫度傳感器(34)把信號送到所述的紅外發(fā)射器(9)或者無線發(fā)射器或者光纖發(fā)射器進行處理，發(fā)射紅外光束或者光纖信號或者無線信號，所述的紅外接收器(8)或者無線接收器或者光纖接收器和溫度接收裝置(33)，接收處理溫度信號，送到所述的智能化核心器件(4)進行控制。實現(xiàn)母線聯(lián)接處異常溫升的在線監(jiān)測，同時也解決了絕緣問題。
9.按照權利要求I或2所述的智能化高壓真空斷路器，其特征在于所述的智能化高壓真空斷路器的動觸頭下固定連接有剛性的絕緣拉桿和連接件，所述的連接件與操作機構主傳動軸之間裝有超行程彈簧，在超行程彈簧與絕緣拉桿之間的剛性件上設置檢測光柵。
10.按照權利要求I或2所述的智能化高壓真空斷路器，其特征在于在所述的智能化高壓真空斷路器體內，采用頻率響應> IOkHz,^ IOOkHz的加速度傳感器，對所述的智能化高壓真空斷路器振動信號進行采集；所述的加速度傳感器的信號線路與所述的智能化核心器件(4)連接。
專利摘要本實用新型公開了一種智能化高壓真空斷路器，設有智能化測控裝置，智能化測控裝置設有智能化核心器件，智能化核心器件是微處理機；操作機構與真空斷路器本體采用一體式的結構；操作機構和真空滅弧室采用前后布置的結構形式；真空滅弧室縱向安裝在一個管狀的絕緣筒內。采用上述技術方案，實現(xiàn)了對電流、電壓、操作位置、工作環(huán)境和狀態(tài)等各種參數(shù)的動態(tài)監(jiān)測，對設備進行在線狀態(tài)檢測，供核心控制器件進行智能化診斷、控制和保護，能對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進行分析和處理；少維護或免維護；具備自動保護、自動調控、運行狀態(tài)監(jiān)視、智能化操作、通訊等功能；為高壓真空斷路器的智能化提供了較全面的解決方案。
文檔編號H01H33/66GK202678191SQ20122022091
公開日2013年1月16日 申請日期2012年5月17日 優(yōu)先權日2012年5月17日
發(fā)明者楊柳, 郭林 申請人:蕪湖明遠電力設備制造有限公司