一种高压断路器在线监测方法技术

本发明专利技术涉及机械领域，尤其涉及一种高压断路器在线监测方法。包含如下步骤：包含多个高压断路器，采取各个高压断路器的即时数据，采取的内容是采取触头温度数据、触头压力数据，采集方式是设置传感器，收集的即时数据汇集到通信模块，经过数据处理后，通过无线发射模块进行发射，将数据传出；本装置充分利用有线和无线传感技术、通讯技术、计算机技术和网络技术，通过对高压开关设备核心部位的传感器采集实时信息，进行实时的监控、记录和分析，给电力控制中心、维修中心提供依据，给事故分析和供电网络提供原始资料和基础数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械领域，尤其涉及。
技术介绍
高压真空断路器是电力系统中最为核心和重要的设备之一，由于担负控制盒保护 的双重任务，对系统安全性稳定性和安全性起着绝对重要性。在上世纪80年被专利技术使用代 起，持续30年的快速发展，从3KV-110KV，由于其寿命长，易于维修、使用成本低廉和环保等 方面的优势，在这个电压等级占有绝对的优势，已经取代多油、少油断路器，随着研宄的深 入，也在逐步取代着六氟化硫断路器。但是，随着用量增加，使用场合拓大，出现了新的问题 和市场需求，例如断路器本身的质量和运行状态难于掌控，断路器的智能化程度低，信息共 享难，难实现网络化监控等。 通过数字统计和分析，断路器发生故障主要集中在一下3个方面： 一类、传动机械机械故障 30% 二类、操动机构故障 60% 三类、误操作和外部环境等 10% 在以上的3类故障中，一类和三类引起的直接是事故比较多，而且后果严重，二类故障 虽然量大，相对后果不像前两类那么严重。 运用什么手段能及时感知断路器自身的运行状况，做到随时自检，对自身内部和 外部因素的状况了如指掌，通过计算机技术，统计分析，判断给使用单位和上级控制系统 提供及时准确信息，作为保护性断电依据、临时抢救性检修和定期检修的依据。同时通过网 络技术，可以做到信息共享通过长期数据积累和统计，对系统运行安全对管理，对于数字 化电网的建设和物联网的建设和实现，有着深远的意义。
技术实现思路
专利技术的目的：为了提供一种效果更好的高压断路器在线监测方法，具体目的见具 体实施部分的多个实质技术效果。 为了达到如上目的，本专利技术采取如下技术方案： ，其特征在于，包含如下步骤： 包含多个高压断路器，采取各个高压断路器的即时数据，采取的内容是采取触头温度 数据、触头压力数据，采集方式是设置传感器，设置方式是：包含真空灭弧室，真空灭弧室外 部包含导电杆，所述传导电杆穿过一个导电夹，该导电夹为纯铜T2材质，温湿度传感器封 装在该导电夹中用绝缘线引出；动作轴即传动导杆下方安装有动作弹簧，弹簧安装在上、下 两个弹簧座之间，所述上弹簧座和压力弹簧之间安装有压力传感器，压力传感器通过绝缘 线引出，绝缘线引出的传感器连接在发射部分，所述发射部分置于盖板上；收集的即时数据 汇集到通信模块，经过数据处理后，通过无线发射模块进行发射，将数据传出；所述以上装 置分别3套，分别安装于A、B、C三相上，断路器每动作一次，A、B、C三相的的各个传感器都 会有一个动态的数据传输出； 接收模块用于数据储存，以及分析模块，所述分析模块为微机单元，还包含给各模块供 电的电源； 还包含云计算中心，所述云计算中心通过高压断路器的通信模块和分析模块收集信息 进行记录。以上所述的绝缘线实质上是传感器引线。结合附图，所述无线发射模块和通信模 块安装于盖板上，所述盖板安装于上下瓷瓶中部的传动支承体上。本专利技术进一步技术方案在于，当动态的数据经过分析判断为故障时，远程即可进 行故障报警。本专利技术进一步技术方案在于，所述真空灭弧室是一个内部独立的密闭单元，用于 导通和断开回路的导电触头就封装在真空室内，在带电运行过程中，将检测到真空度相关 数据传输给实时检测单元；通过采集-转换-数据处理-通信传输出去。本专利技术进一步技术方案在于，所述数据处理选用DSP2812,数据通讯选用CC2430， 运用zigbee技术实现；接受单元的核心处理器选用DSP处理器或单片机。 采用如上技术方案的本专利技术，相对于现有技术有如下有益效果：本装置充分利用 有线和无线传感技术、通讯技术、计算机技术和网络技术，通过对高压开关设备核心部位的 传感器采集实时信息，进行实时的监控、记录和分析，给电力控制中心、维修中心提供依据， 给事故分析和供电网络提供原始资料和基础数据。【附图说明】 为了进一步说明本专利技术，下面结合附图进一步进行说明： 图1为局部结构不意图； 图2为图1的延续部分结构示意图； 图3为图2的延续部分结构示意图； 图4为传感器安装位置的位置示意图； 图5为外部表面示意图； 其中温湿度传感器；12压力传感器；13传感器引线线；14附加传感器；15信号处 理和发射模块；16发射天线；17盖板。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的实施例进行说明，实施例不构成对本专利技术的限制： 下面就户外真空断路器ZW7-40. 5为例进行阐述；毫无疑问，该真空断路器的基本结构 属于现有技术。，其特征在于，包含如下步骤： 包含多个高压断路器，采取各个高压断路器的即时数据，采取的方式是采取触头温度 数据、触头压力数据和灭弧室的真空度数据，采集方式是设置传感器，设置方式是真空度 传感器设置：真空灭弧室是一个内部独立的密闭单元，用于导通和断开回路的导电触头就 封装在真空室内，在制造灭弧室时，嵌入真空度检测无线传感器模块，其包含数据采集/ 转换；数据处理；通讯传输和能量供应4部分组成的（如图1-5)。在带电运行过程中，将 检测到真空度相关数据传输给实时检测单元（如图1所示）。 触头压力，触头温度和用于检测开关动作时的机械特性参数的位移等传感器设置 也同样通上述的过程即：采集-转换-数据处理-通信传输出去(如图1-5);同样也存在一 个能量供应部分以保证能在不检修的情况下长时间工作。同样将数据通过无线方式传递 给实时检测单元(如图1)。 数据发送和接收处理选用无线发送和接收模块：NRF24L01,运用zigbee技术实 现。接受单元的核心处理器选用DSP处理器或TI公司的单片机MST430J2553都可以。 收集的即时数据汇集到通信模块，经过数据处理后，通过无线发射模块进行发射， 将数据传出；断路器每动作一次，各个传感器都会有一个动态的数据传输出； 接收模块用于数据储存，以及分析模块，所述分析模块为微机单元，还包含给各模块供 电的电源； 还包含云计算中心，所述云计算中心通过高压断路器的通信模块和分析模块收集信息 进行记录。 经过测试，本专利具有如下突出优点：监测触头压力的单元经过特殊设计，其内容 包括：压力传感器(采用轮辐式称重传感器改进而成，称重量程0 - 1T)、信号调制电路、ADC 转换模块（型号：HX7111)、核心控制处理器（89C51或MST430J2553)及存储模块，压力传感 器安装于断路器触头弹簧下，所测得的信号经过调制电路处理后，通过ADC转换为数字信 号，通过无线发送模块发出。由于本检测单元处理压力传感器部分外的所有电路模块单元 均采用了高压屏蔽封装设计，因此实时监测的触头压力信号在高压环境下能够经无线发送 模块正常、准确的发出；另外，由于无线发送模块采用5V或3. 3V静态CMOS工艺供电，有效 的减少了功率的消耗，提高了断路器实时监测系统的性能。【主权项】1. ，其特征在于，包含如下步骤： 包含多个高压断路器，采取各个高压断路器的即时数据，采取的内容是采取触头温度 数据、触头压力数据，采集方式是设置传感器，设置方式是：包含真空灭弧室，真空灭弧室外 部包含导电杆，所述传导电杆穿过一个导电夹，该导电夹为纯铜T2材质，温湿度传感器封 装在该导电夹中用绝缘线引出；动作轴即传动导杆下方安装有动作弹簧，弹簧安装在上、下 两个弹簧座之间，所述上弹簧座和压力弹簧之间安装有压力传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压断路器在线监测方法，其特征在于，包含如下步骤：包含多个高压断路器，采取各个高压断路器的即时数据，采取的内容是采取触头温度数据、触头压力数据，采集方式是设置传感器，设置方式是：包含真空灭弧室，真空灭弧室外部包含导电杆，所述传导电杆穿过一个导电夹，该导电夹为纯铜T2材质，温湿度传感器封装在该导电夹中用绝缘线引出；动作轴即传动导杆下方安装有动作弹簧，弹簧安装在上、下两个弹簧座之间，所述上弹簧座和压力弹簧之间安装有压力传感器，压力传感器通过绝缘线引出，绝缘线引出的传感器连接在发射部分，所述发射部分置于盖板上；收集的即时数据汇集到通信模块，经过数据处理后，通过无线发射模块进行发射，将数据传出；所述以上装置分别3套，分别安装于A、B、C三相上，断路器每动作一次，A、B、C三相的的各个传感器都会有一个动态的数据传输出；接收模块用于数据储存，以及分析模块，所述分析模块为微机单元，还包含给各模块供电的电源；还包含云计算中心，所述云计算中心通过高压断路器的通信模块和分析模块收集信息进行记录。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵渭鹏，何冰，白秀英，
申请(专利权)人：陕西西高开关有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61