[发明专利]10KV开关柜剩余开关次数检测方法及其检测装置

摘要

本发明提供10KV开关柜剩余开关次数检测方法及其检测装置，通过天线阵列对开关投切时产生的瞬态电磁信号进行检测，实现对10KV开关柜的剩余开关次数的检测，一方面能够对开关柜的开关的剩余投切次数作出量化监测，不需要检测参数与理论参数进行比较，消除实际检测参数与理论参数比较的偏差，大大提高检测的准确性，利于工作人员对开关柜的工作状态进行把控，准确地作出状态判断，另一方面，不用打开开关柜就能进行准确监测，并且检测设备不会对开关的投切动作造成影响，提高检测的准确性。

主权项

一种10KV开关柜剩余开关次数检测方法，其特征在于：包括如下步骤：a.在10KV的开关柜外侧布置m个天线并形成天线阵列；b.在10kv的开关柜动作时，获取10KV开关柜的动作次数N并以采样频率f采集各天线的电流信号和电压信号；c.根据从天线获取的电流及电压信号，以公式计算天线的接收能量，其中△t_i=1/f；d.根据天线的接收能量计算10KV开关柜的绝缘放电强度系数K1和K2，其中k₁=(W₁‑W₀)/N₁,k₂=(W₂‑W₁)/N₂；其中，W₀为设定的时点T0的天线接收能量，W₁为开关柜工作一段时间T1之内的天线接收的能量，W₂为开关柜在T1后的一端时间T2内天线接收的能量，N₁为时间T1内开关柜动作次数，N₂为时间T2内开关柜动作的次数；e.根据天线阵列的布置于开关柜的位置，以开关柜的断路器高压测触头为原点建立球坐标系(r,θ,φ)，并根据公式W=∫Pdt计算开关柜动作一次天线阵列接收的能量W_c；其中：$d\stackrel{\→}{S}=\mathrm{rd\θ}r\sin \mathrm{\θd\φ}{\stackrel{\→}{e}}_r,$${\stackrel{\→}{S}}_{\mathrm{av}}=\mathrm{Re}[\stackrel{.}{E}\×{\stackrel{.}{H}}^{*}]=Z_0{I}^2\left(\frac{\mathrm{\Δl}}{\mathrm{\λ}}\right){\sin }^2\mathrm{\θ}{\stackrel{\→}{e}}_r,$P为辐射功率，r为天线阵列与球形坐标原点距离，从球形坐标系原点指向天线阵列的单位矢量，表示天线阵列接收辐射功率的辐射面矢量，为坡印廷矢量，为电场强度矢量，为磁场强度矢量，Z₀为自由空间的波阻抗，I为开关柜断路器切断电流，△l为开关柜断路器高压侧触头与低压侧触头的距离，λ为电磁波波长；d.根据公式N_c=(W_c‑W₂)/k_c=(W_c‑W₂)/(2k₂‑k₁)计算开关柜剩余开关次数Nc，其中kc为开关柜动作一次的绝缘放电强度系数。