[实用新型]一种通过开关触头压力变化判断开关断口状态的装置

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种开关断口状态的判断方法。特别涉及一种通过开关触头压力变化判断开关断口状态的装置。

【背景技术】

断路器作为电力系统中最重要的设备之一，肩负着控制和保护的双重任务，其性能的可靠性关系到电力系统的安全运行。国际大电网会议及我国电力研究院关于高压断路器故障的统计调查显示：断路器的大多数故障(主要故障的70%和次要故障的86%)发生在机械机构，主要涉及操动机构、监视装置和辅助装置等。有关统计表明，一半以上的变电站维护费用是花在开关上，而其中60%的费用是花在断路器的小修和例行检修上；另外根据统计，10%的断路器故障是由于不正确的检修所致，断路器的检修需要完全解体，既费时，其费用成本也很高，可达到断路器购买成本的1/3到1/2，而且解体和重新装配又有很高的机率带来新的故障隐患，因此断路器的机械特性在线监测等监测装置应运而生。

在线监测装置可以对断路器等开关设备的动作特性进行实时监测，及时发现异常并进行处理，为断路器等开关设备的运行维护提供了方便。在线监测装置在分析计算所采集的数据时，目前通常采用的方法是通过电流通断或行程变化来判断断路器的断口状态变化。但这两种方法都有一定的缺陷：如通过电流的通断判断，由于预击穿和燃弧时间无法进行准确的估计和计算，从而导致对断口状态变化时刻无法进行准确的计算；如通过离线时测量到全行程的比例（通常是全行程的67%-77%）判断断口状态的变化时刻，但由于断路器在线运行时开关的机械特性会随时间的推移发生变化，导致在线运行时估算的断口时刻与出厂时估算时刻误差较大；因此现行取值方法常常会遇到无法准确的确定断路器触头的状态变化时刻以及刚分点和刚合点。这样就会引起后续计算的不准确，如无法准确确定断路器的平均分合闸速度和刚分刚合速度、过冲、反弹等机械参数，也无法准确计算断路器分合闸时间和燃弧时间，从而直接影响选相控制精度和电寿命、机械寿命等断路器性能的分析结果,从而直接影响整体监测系统的分析结果。

可以说目前在线监测装置虽然能监测到一些数据，但无法根据这些数据计算分析出具有指导意义的结果。这在很大程度上是由于对断口状态改变的时间无法准确的判断而造成的。

准确的测量到断口状态改变的时间点，可以对开关的机械特性进行准确的后续计算，还可以通过I²t来计算开关设备的电寿命参数。有了这些准确的计算，开关设备的在线监测系统的专家系统才可能将开关设备的寿命等情况准确的反映出来，并进一步指导开关设备的运行和维护。

【实用新型内容】

本实用新型所解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种通过开关触头压力变化判断开关断口状态的装置，以准确判断断口状态，适用于各种在线和离线监测装置进行分析和计算。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种通过开关触头压力变化判断开关断口状态的装置，包括绝缘拉杆以及安装在绝缘拉杆内的压力传感器，所述绝缘拉杆的底端开设有容纳压力传感器的安装槽，所述压力传感器安装在该安装槽内。

所述压力传感器通过金属嵌件安装在压力传感器的安装槽内。

所述金属嵌件与绝缘拉杆通过突起和凹槽紧密卡合。

所述通过开关触头压力变化判断开关断口状态的装置进一步包括电压放大单元、与电压放大单元相连的数据处理单元，所述压力传感器的输出端与电压放大单元的输入端相连。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：本实用新型在开关触头上安装压力传感器，这样当断口在动作时，开关触头的压力发生突变，该压力突变通过该压力传感器采集到，通过该压力变化确定断口状态发生变化的时间点。因此，本实用新型在不影响开关设备绝缘和开断的前提下，采用机械的方式测量得到开关设备的断口接触时刻和断口分离时刻，用于对开关设备的各种测量与监测，使开关的监测分析设备的计算分析结果更加准确。

【附图说明】

图1为平板触头结构断路器合闸过程压力变化及断口状态示意图。

图2为平板触头结构断路器分闸过程压力变化及断口状态示意图。

图3为压力传感器的等效电路图。

图4为本实用新型安装了压力传感器的绝缘拉杆示意图。

图5为本实用新型实施过程流程图。

其中，1为绝缘拉杆，2为金属嵌件，3为压力传感器。

【具体实施方式】

本实用新型在开关设备的传动链上安装压力传感器，采集开关设备动作过程中的压力突变，用来判断开关设备的触头状态和位置，以及刚分、刚合点。