[发明专利]一种断路器机械特性测试方法

说明书

本发明提供了一种断路器机械特性测试方法，通过tof深感镜头单元，结合高速摄像头单元的成像原理得到检测目标的三维运动轨迹图像信息以及旋转轨迹所在平面信息，根据每帧的三维空间位置得到真实的行程(角度)时间特性曲线，根据检测目标与触头实际运动行程的关系换算得到触头的实际行程时间曲线，进而获得断路器包括速度在内的各机械特性参数。所有测量数据均由所述断路器机械特性测试装置采集计算，提升了测量精度，本发明提供的一种断路器机械特性测试方法可多角度对被测断路器进行测量。

技术领域

本发明涉及断路器机械性能测试领域，尤其涉及一种断路器机械特性测试方法。

背景技术

断路器是电网中一种必不可少的一次设备，断路器能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流。因此，断路器是电网系统中调整运行方式，切断、隔离故障点的重要设备。

断路器的机械特性影响着断路器开断电流的能力。断路器速度是机械特性中的重要参数，断路器合闸速度不足会导致触头预击穿时间过长，断路器分闸时间不足会增加燃弧时间，产生大量热量使灭弧室压力过大，轻者损伤断路器触头，严重时会发生断路器爆炸事故，扩大事故范围，损坏电网安全。断路器分合闸时间过快会使机构、触头的磨损增大，减小设备寿命。所以断路器机械特性的测量尤为重要。

现有的断路器速度测量方法主要有加速度传感器、光电传感器测试法。采用加速度传感器、光电传感器测试法，传感器安装困难，安装测试过程中有一定风险，传感器安装接头不通用，部分断路器需安装专用传感器支架，部分断路器无法安装传感器，传感器存在测量死区。目前已有高速摄像机测量断路器分合闸特性的运用，单摄像头只能采集被测物的平面投影图像信息，摄像机需垂直正对被测物，还需要其它辅助测量计算才能获得结果。由上可知，目前对断路器机械特性的测量所采用的方法采用平面成像，会因透视效果产生误差，不能够多角度对被测断路器进行测量。

发明内容

本发明提供了一种断路器机械特性测试方法，以解决断路器机械特性的测量所采用的方法采用平面成像，会因透视效果产生误差，不能够多角度对被测断路器进行测量的问题，以及因安装条件造成不能对断路器进行速度测试问题。

第一方面，本发明提供一种断路器机械特性测试装置，包括tof深感镜头单元、高速摄像镜头单元、控制计算单元，其中，

tof深感镜头单元，tof深感镜头单元高速摄像镜头单元上，用于向测试目标连续发送光脉冲后接收从测试目标返回的光，还用于将光电信号转换为电信号，再通过模数转换将电信号转换为数字信号，还用于对数字信号进行处理后计算光脉冲的往返时间，即得到测试目标的距离，还用于将测试目标的距离发送至控制计算单元；

高速摄像镜头单元，用于拍摄运动中测试目标的多帧运动图像信息，还用于将多帧运动图像信息发送至控制计算单元；

控制计算单元，用于控制tof深感镜头单元、高速摄影镜头单元的启动、停止，还用于同步tof深感镜头单元、高速摄影镜头单元的时钟，还用于将接收到测试目标的距离、多帧运动图像信息进行计算从而获得断路器的机械特性数据。

可选择地，所述tof深感镜头单元包括tof镜片、tof光电传感器、模数转换器、触发脉冲、红外光源、tof图像处理器、tof数据采集器，其中：

tof镜片，用于接收测试目标返回的红外光源光脉冲，将光脉冲投影至tof光电传感器上；

tof光电传感器，用于接收测试目标返回的光并将光电信号转换为电信号，还用于将电信号发送至模数转换器；

模数转换器，用于将接收到的电信号转换成数字信号，还用于将数字信号发送至图像处理器；

触发脉冲，用于发出脉冲信号，使红外光源激发红外光脉冲；

红外光源，用于将红外光透过镜片发送至测试目标；