[发明专利]一种高压断路器机械故障快速诊断系统

权利要求书

1.一种高压断路器机械故障快速诊断系统，其特征在于：包括振动传感器（1）、信号处理电路（2）、数据采集卡（3）、计算机（4）；

所述信号处理电路（2）包括恒流源（2.1）和信号放大器（2.2）；

所述数据采集卡包括A/D模块（3.1）和I/O模块（3.2）；

所述振动传感器（1）固定安装在高压断路器（5）的横梁（6）上，所述振动传感器（1）、恒流源（2.1）和信号放大器（2.2）依次连接，所述信号放大器（2.2）输出端与A/D模块（3.1）输入端相连接，所述I/O模块（3.2）的输入端与断路器机构箱内合闸位（8.1）和分闸位（8.2）开关接点相连接；数据采集卡（3）与计算机（4）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种高压断路器机械故障快速诊断系统，其特征在于，所述高压断路器机械故障快速诊断系统的高压断路器机械故障诊断过程包括以下步骤：

步骤S01，所述恒流源（2.1）提供振动传感器（1）工作电流，并由所述工作电流获得与被测振动量相关的电压信号，所述电压信号为振动传感器（1）的振动信号，所述电压信号送入信号放大器（2.2）放大，放大后的电压信号送到数据采集卡（3）的A/D模块（3.1），将电压信号转换为数字信号，即振动信号转换为了数字信号，将所述数字信号传送到计算机；

步骤S02，I/O模块（3.2）监测断路器机构箱内合闸位（8.1）和分闸位（8.1）开关接点的信号，并将所述合闸位（8.1）和分闸位（8.2）开关节点信号传送到计算机；

步骤S03，计算机（4）接收到步骤S01的振动信号和步骤S02合闸位（8.1）和分闸位（8.2）开关接点信号后，计算机（4）比较所述步骤S01的数字信号与预设滤噪阈值，并判断所述步骤S02的合闸位（8.1）和分闸位（8.2）开关接点信号，分析诊断高压断路器机械故障。

3.根据权利要求2所述的一种高压断路器机械故障快速诊断系统，其特征在于，所述步骤S03具体包括以下步骤：

1）计算机（4）在线监测断路器振动信号，将断路器振动信号与预设滤噪阈值进行比较，如果大于等于预设滤噪阈值，则进入步骤2），判断是否为合闸过程，否则继续监测A/D模块（3.1）的输出信号； 

2）如果高压断路器（5）的分闸位开关闭合而合闸位开关打开，则判断此过程为合闸过程，记录一组合闸振动信号后进行合闸状态阈值判断，如果断路器振动信号小于合闸状态阈值，则完成合闸振动信号记录,并退回到步骤1)继续监测断路器振动信号，否则继续记录合闸振动信号；

3）如果高压断路器（5）的合闸位开关闭合而分闸位开关打开，则判断此过程为分闸过程，记录分闸振动信号，记录一组分闸振动信号后进行分闸状态阈值判断，如果所测振动信号小于分闸状态阈值，则完成分闸振动信号记录，并退回到步骤1）继续监测断路器振动信号，否则继续记录分闸振动信号。

4.根据权利要求2所述的一种高压断路器机械故障快速诊断系统，其特征在于，所述步骤S03计算机采集到步骤S01的振动信号和步骤S02合闸位（8.1）和分闸位（8.2）开关接点信号后，计算机（4）对采集到的信号处理过程还包括：提取振动信号的包络谱，基于包络谱提取振动信号频谱，将振动信号频谱与预先建立的断路器故障特征库中的数据进行比对，实现故障诊断。

5.根据权利要求4所述的一种高压断路器机械故障快速诊断系统，其特征在于，所述故障特征库建立过程包括：将正常状态和故障状态的断路器提取到的振动信号频谱进行比对，对故障断路器所有可能出现的机械故障逐一进行比对，由此建立振动信号频谱与高压断路器机械故障对应的故障特征库。

6.根据权利要求1所述的一种高压断路器机械故障快速诊断系统，其特征在于，所述数据采集卡（3）通过通信总线（9）与计算机（4）连接。