[實(shí)用新型]斷路器分合閘彈簧超聲監(jiān)測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320519498.3
• 申請(qǐng)日: 2013-08-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203405549U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐保國(guó);羅永勤;聶德鑫;盧文華;方超;張海龍;賀細(xì)雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;山西省電力公司;國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01R31/327
• 分類號(hào): G01R31/327;G01N29/04
• 代理公司: 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰;李滿

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電氣設(shè)備故障在線監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種斷路器分合閘彈簧超聲監(jiān)測(cè)裝置。

技術(shù)背景

高壓斷路器在電力系統(tǒng)中非常常見(jiàn)，它對(duì)電力系統(tǒng)起到控制和保護(hù)的作用，是電力系統(tǒng)極為重要的一次設(shè)備。斷路器是電力系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)設(shè)備，當(dāng)電力系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)下，斷路器處于靜止?fàn)顟B(tài)，相比于其他系統(tǒng)設(shè)備，斷路器不僅具有非常高的可靠性還要具有瞬動(dòng)性，即當(dāng)工作需要或事故發(fā)生時(shí)迅速動(dòng)作，使電源設(shè)備接通或切斷。斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)是斷路器的核心部分，技術(shù)人員在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作時(shí)間均會(huì)因疲勞老化、生銹以及變形等問(wèn)題而發(fā)生改變，進(jìn)而引發(fā)電網(wǎng)事故。

合閘彈簧是斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)能元件，是決定六氟化硫斷路器性能的重要部件。有調(diào)查顯示，合閘彈簧故障占到了斷路器故障的很大比例。正常工作下，斷路器合閘彈簧一直處于拉伸或壓縮來(lái)儲(chǔ)能的形變狀態(tài)下，在進(jìn)行斷路器分合閘操作時(shí)，長(zhǎng)期處于形變狀態(tài)下的彈簧難免會(huì)產(chǎn)生疲勞效應(yīng)，這樣會(huì)導(dǎo)致分合閘彈簧拒動(dòng)和誤動(dòng)現(xiàn)象，甚至發(fā)生合閘彈簧斷裂等事故。近年來(lái)，我國(guó)不少省份都有因合閘彈簧性能劣化，而導(dǎo)致的斷路器故障，甚至發(fā)生電網(wǎng)事故。當(dāng)斷路器工作時(shí)間不斷增長(zhǎng)，分合閘彈簧的性能會(huì)逐漸劣化，且斷路器因彈簧疲勞產(chǎn)生的故障具有突發(fā)性。因此，對(duì)彈簧故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究，不僅對(duì)斷路器安全甚至對(duì)整個(gè)電網(wǎng)安全都具有重要意義。目前，還沒(méi)有對(duì)斷路器分合閘彈簧進(jìn)行監(jiān)測(cè)的裝置，使斷路器存在嚴(yán)重的安全隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是要提供一種斷路器分合閘彈簧超聲監(jiān)測(cè)裝置，該裝置提出了利用聲發(fā)射技術(shù)，在線監(jiān)測(cè)斷路器彈簧在發(fā)生疲勞斷裂時(shí)產(chǎn)生的聲波，從而達(dá)到彈簧故障預(yù)警的目的。

為實(shí)現(xiàn)此目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的斷路器分合閘彈簧超聲監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：它包括壓電振動(dòng)傳感器、前置放大器、高通濾波器、主信號(hào)放大器、整流濾波器、比較電路、輸出電路、電腦、報(bào)警器和磁鐵，其中，所述壓電振動(dòng)傳感器的信號(hào)輸出端通過(guò)前置放大器連接高通濾波器，所述高通濾波器通過(guò)主信號(hào)放大器連接整流濾波器，所述整流濾波器通過(guò)比較電路連接輸出電路，所述輸出電路連接電腦，所述電腦連接報(bào)警器，所述壓電振動(dòng)傳感器通過(guò)磁鐵吸附在安裝有彈簧的斷路器外殼上，上述斷路器外殼和磁鐵之間設(shè)有耦合劑涂層。

本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）本監(jiān)測(cè)裝置與高壓電氣設(shè)備沒(méi)有電接觸，對(duì)巡視和檢測(cè)人員沒(méi)有任何危害，安全可靠。

2）本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、易被操作人員所掌握，容易推廣。

3）目前對(duì)斷路器彈簧狀態(tài)監(jiān)測(cè)還沒(méi)有有效的方法和監(jiān)測(cè)設(shè)備，這一實(shí)用新型正好彌補(bǔ)了這一方面的空白。

4）本實(shí)用新型不需要對(duì)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)有任何改變，適用于各類型的斷路器，適用范圍非常廣泛。

5）本實(shí)用新型的裝置可帶電實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)斷路器彈簧狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)帶電操作。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1—壓電振動(dòng)傳感器、2—前置放大器、3—高通濾波器、4—主信號(hào)放大器、5—整流濾波器、6—比較電路、7—輸出電路、8—磁鐵、9—彈簧、10—斷路器外殼、11—耦合劑涂層、12—報(bào)警器、13—電腦。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：

當(dāng)斷路器彈簧由于過(guò)度疲勞而產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象時(shí)，會(huì)伴隨有聲波信號(hào)的發(fā)出。通過(guò)檢測(cè)聲波信號(hào)達(dá)到預(yù)警故障的目的。斷路器處于正常狀態(tài)時(shí)，沒(méi)有聲波發(fā)出，當(dāng)故障時(shí)，就會(huì)發(fā)出聲波。具體地說(shuō)，在斷路器的外殼表面設(shè)置一個(gè)壓電振動(dòng)傳感器，這樣，彈簧發(fā)生故障時(shí)產(chǎn)生的聲波通過(guò)斷路器外殼10傳遞到壓電振動(dòng)傳感器1。壓電振動(dòng)傳感器1再將接收到的聲信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)并輸送到檢測(cè)設(shè)備，信號(hào)檢測(cè)設(shè)備再將電信號(hào)放大，濾波之后再送到微機(jī)監(jiān)控室的電腦13中，產(chǎn)生報(bào)警，從而提醒工作人員進(jìn)行設(shè)備檢查更換，達(dá)到保護(hù)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的目的。

具體來(lái)說(shuō)，如圖1所示斷路器分合閘彈簧超聲監(jiān)測(cè)裝置，它包括壓電振動(dòng)傳感器1、前置放大器2、高通濾波器3、主信號(hào)放大器4、整流濾波器5、比較電路6、輸出電路7、電腦13、報(bào)警器12和磁鐵8，其中，所述壓電振動(dòng)傳感器1的信號(hào)輸出端通過(guò)前置放大器2連接高通濾波器3，所述高通濾波器3通過(guò)主信號(hào)放大器4連接整流濾波器5，所述整流濾波器5通過(guò)比較電路6連接輸出電路7，所述輸出電路7連接電腦13，所述電腦13連接報(bào)警器12，所述壓電振動(dòng)傳感器1通過(guò)磁鐵8吸附在安裝有彈簧9的斷路器外殼10上，上述斷路器外殼10和磁鐵8之間設(shè)有耦合劑涂層11。