[发明专利]基于高速成像的高压断路器动作特性测量装置及应用方法

说明书

本发明公开了一种基于高速成像的高压断路器动作特性测量装置及应用方法，高压断路器动作特性测量装置包括可调支撑杆、高速成像仪和测量辅助标尺，高速成像仪安装固定在可调支撑杆上，测量辅助标尺设于被测量高压断路器的机械运动部件上，高速成像仪布置于被测量高压断路器的外侧且镜头对准测量辅助标尺；应用方法包括基于高压断路器动作特性测量装置获取分合闸速度曲线、并基于分合闸速度曲线提取动作特性数据来对被测量高压断路器的状态进行评估。本发明能够实现对高压断路器动作特性的非接触式准确测量以及对被测量高压断路器的状态进行评估，具有实施简单快捷、检测精确度高的优点。

技术领域

本发明涉及高压断路器状态检测领域，具体涉及一种基于高速成像的高压断路器动作特性测量装置及应用方法，用于对断路器分合闸期间的分合闸时间、分合闸速度等进行测量，以诊断高压断路器的机械性能。

背景技术

高压断路器是电力系统中最重要的保护和控制设备，其性能的可靠性直接关系到电力系统的安全性，断路器性能的可靠性与其机械传动系统的特性及可靠性密切相关。断路器动作特性与断路器操作机构的健康状况密切相关，例如通过触头行程随时间的变化关系可以发现断路器操动部件磨损疲劳老化、变形、卡涩等故障隐患，故研究高压断路器动作特性测量方法，对推进断路器状态检修、减少停电时间和提高供电可靠性都有着重要意义。随着高速成像技术和数据传输技术的发展，拍摄性能越来越好，图像越来越清晰，同时成像仪的成本逐步下降。基于高速成像技术的非接触式测量方法适合对高速移动物体进行速度测量。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对高压断路器分合闸期间动作特性的测量需求以及现有技术的上述问题，提供一种基于高速成像的高压断路器动作特性测量装置及应用方法，本发明的高压断路器动作特性测量装置能够实现对高压断路器动作特性的非接触式准确测量，为断路器机械性能状态评价和制定断路器机构检修决策提供依据；本发明的高压断路器动作特性测量装置的应用方法能够实现基于获取的动作特性及其标定值进行比较对被测量高压断路器的状态进行评估，具有实施简单快捷、检测精确度高的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种基于高速成像的高压断路器动作特性测量装置，包括可调支撑杆、高速成像仪和测量辅助标尺，所述高速成像仪安装固定在可调支撑杆上，所述测量辅助标尺设于被测量高压断路器的机械运动部件上，所述高速成像仪布置于被测量高压断路器的外侧且镜头对准测量辅助标尺。

优选地，所述测量辅助标尺由多条黑白相间的条纹组成。

优选地，所述条纹的宽度为5mm。

优选地，所述测量辅助标尺的前侧还设有用于补光的辅助照明装置。

优选地，所述高速成像仪的采样帧率不小于10000fps。

优选地，所述测量辅助标尺安装固定于被测量高压断路器的机械运动部件上。或者，所述测量辅助标尺为利用激光技术在被测量高压断路器的机械运动部件上刻蚀形成。

本发明还提供一种前述基于高速成像的高压断路器动作特性测量装置的应用方法，实施步骤包括：

1）预先在被测量高压断路器的机械运动部件上安装固定或加工形成测量辅助标尺；当需要进行高压断路器动作特性测量时，通过可调支撑杆固定高速成像仪并使得高速成像仪的镜头面对测量辅助标尺并完成对焦操作，使得测量辅助标尺上的参考点在高速成像仪上清晰成像，并记录参考点在图像中的初始位置x0；

2）操作被测量高压断路器进行分合闸，在被测量高压断路器进行分合闸的过程中，通过高速成像仪获取测量辅助标尺上的参考点的图像帧；