專利名稱：真空開關(guān)出線端溫升的電橋在線測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力高壓開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可實(shí)用化的真空開關(guān)溫升的在線測(cè) 量技術(shù)，用于測(cè)量由于活動(dòng)電接觸部位熱阻較大而產(chǎn)生的高壓真空開關(guān)出線端溫升。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)中的高壓真空開關(guān)是保證系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要設(shè)備，真空開關(guān)動(dòng)導(dǎo)電桿 活動(dòng)電接觸部位的溫升是重要的測(cè)量參數(shù)之一，決定額定電流下的工作狀態(tài)。在線測(cè)量運(yùn) 行中的真空開關(guān)溫升是實(shí)現(xiàn)其智能化所必需的。常用溫度測(cè)量方法對(duì)于正常運(yùn)行的活動(dòng)電 接觸部位都有一定的應(yīng)用局限性。直接測(cè)量的溫度傳感元件存在電位隔離和電磁干擾問 題，而紅外法缺乏長(zhǎng)期運(yùn)行的精度穩(wěn)定性數(shù)據(jù)。本專利設(shè)計(jì)的真空開關(guān)出線端溫升的電橋 在線測(cè)量系統(tǒng)，可以避免傳統(tǒng)方法的缺陷，得到理想的在線測(cè)量效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題提供一種應(yīng)用傳統(tǒng)感溫元件，在地電位端在線測(cè)量真空 開關(guān)活動(dòng)電接觸部位的溫升的技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)一種可與開關(guān)智能控制系統(tǒng)相匹配的高電壓真 空開關(guān)溫升在線測(cè)量系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案是在線測(cè)量真空開關(guān)出線端溫升的系統(tǒng)主要由上出線法蘭，真空滅弧室，活動(dòng)電接 觸部位，下出線法蘭，環(huán)氧絕緣筒與電接觸支撐，開關(guān)金屬安裝框架，電接觸部位感溫元件， 環(huán)境感溫元件組成。存在接觸電阻的活動(dòng)電接觸部位被電流熱效應(yīng)加溫，其溫度被環(huán)氧絕 緣筒與電接觸支撐上安裝的電接觸部位感溫元件測(cè)出，與安接在開關(guān)金屬安裝框架上的環(huán) 境感溫元件測(cè)出的溫度之差為真空開關(guān)出線端溫升；電接觸部位感溫元件在絕緣前提下盡 可能靠近存在接觸電阻的活動(dòng)電接觸部位安裝；電接觸部位感溫元件與環(huán)境感溫元件作為電橋電路的兩個(gè)對(duì)稱臂，兩個(gè)精密電阻 匹配完成平衡臂，保證溫升為零輸出為零。電接觸部位感溫元件與環(huán)境感溫元件選用高溫度系數(shù)及高穩(wěn)定性的同參數(shù)鉬電 阻，匹配精密電阻R0、恒壓源U1根據(jù)所需測(cè)量精度選取工業(yè)級(jí)器件或單元。環(huán)氧絕緣筒支撐活動(dòng)電接觸部位，溫度按某種已知的規(guī)律傳導(dǎo)至距離最近的、安 裝在電位安全區(qū)的感溫元件，另一個(gè)環(huán)境感溫元件可安裝在開關(guān)金屬安裝框架上。出線端 溫升由電接觸部位的溫度與環(huán)境溫度之差決定，把電接觸部位感溫元件和環(huán)境感溫元件組 成電橋結(jié)構(gòu)可以直接取到溫升信號(hào)。該系統(tǒng)采用傳統(tǒng)測(cè)溫元件，利用開關(guān)現(xiàn)有絕緣層完成電位隔離，利用雙測(cè)溫元件 差動(dòng)輸出直接得到溫升信號(hào)，比較容易克服電磁干擾，依據(jù)實(shí)測(cè)材料熱阻以及感溫元件參 數(shù)等數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)電接觸部位溫升在線測(cè)量。本發(fā)明的有益效果是克服傳統(tǒng)溫度測(cè)量方法在高壓真空開關(guān)的溫升測(cè)量中的困 難，實(shí)現(xiàn)溫升在線測(cè)量，并使傳輸?shù)男盘?hào)可直接連到智能開關(guān)控制系統(tǒng)，解決了常規(guī)高壓開
3關(guān)在溫升在線測(cè)量方面的瓶頸。該技術(shù)涉及的溫升在線測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工業(yè)實(shí)現(xiàn)方便， 運(yùn)行可靠、壽命長(zhǎng)，并不受外界環(huán)境干擾，可實(shí)現(xiàn)高壓真空開關(guān)的智能測(cè)量。


圖1是真空開關(guān)出線端溫升在線測(cè)量的傳感元件布置示意圖。圖中1上出線法蘭；2真空滅弧室；3活動(dòng)電接觸部位；4下出線法蘭；5環(huán)氧絕緣 筒與電接觸支撐；6開關(guān)金屬安裝框架；7電接觸部位感溫元件；8環(huán)境感溫元件。圖2是以熱電阻為感溫元件的溫差測(cè)量電橋電路圖。圖中R1為圖1中的電接觸部位熱電阻7 ;R2為圖1中的環(huán)境溫度熱電阻8 ;R0為 匹配精密電阻；U1為恒壓源；U2為反映真空開關(guān)出線端溫升的系統(tǒng)輸出信號(hào)。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施例。當(dāng)系統(tǒng)電流由上出線法蘭1、真空滅弧室2、活動(dòng)電接觸部位3到下出線法蘭4流 過(guò)，存在接觸電阻的活動(dòng)電接觸部位3被電流熱效應(yīng)加溫，其溫度被環(huán)氧絕緣筒與電接觸 支撐5上安裝的電接觸部位感溫元件7測(cè)出，與開關(guān)金屬安裝框架6上的環(huán)境感溫元件8 測(cè)出的溫度之差即為真空開關(guān)出線端溫升溫升。電接觸部位感溫元件7的安裝位置在保證 絕緣的前提下盡可能靠近存在接觸電阻的活動(dòng)電接觸部位3。利用電橋電路，分別把電接觸部位感溫元件7與環(huán)境感溫元件8接為電橋的兩個(gè) 對(duì)稱臂，另用兩個(gè)精密電阻匹配完成平衡臂。參照?qǐng)D2，當(dāng)感溫元件7與感溫元件8輸出信 號(hào)不同時(shí)，系統(tǒng)輸出U2即可與電接觸部位感溫元件7數(shù)值一一對(duì)應(yīng)，從而得到所測(cè)溫升值。具體實(shí)施例的電接觸部位感溫元件7與環(huán)境感溫元件8選擇同參數(shù)鉬電阻，以保 證足夠的溫度系數(shù)及其穩(wěn)定性，匹配精密電阻R0、恒壓源U1可根據(jù)所需測(cè)量精度選取工業(yè) 級(jí)器件或單元；系統(tǒng)輸出信號(hào)U2通過(guò)隔離器進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號(hào)輸出。
權(quán)利要求
一種真空開關(guān)出線端溫升的電橋在線測(cè)量系統(tǒng)，包括上出線法蘭(1)、真空滅弧室(2)、活動(dòng)電接觸部位(3)、下出線法蘭(4)、環(huán)氧絕緣筒與電接觸支撐(5)、開關(guān)金屬安裝框架(6)、電接觸部位感溫元件(7)和環(huán)境感溫元件(8)；其特征在于，存在接觸電阻的活動(dòng)電接觸部位(3)被電流熱效應(yīng)加溫，其溫度被環(huán)氧絕緣筒與電接觸支撐(5)上安裝的電接觸部位感溫元件(7)測(cè)出，與安接在開關(guān)金屬安裝框架(6)上的環(huán)境感溫元件(8)測(cè)出的溫度之差為真空開關(guān)出線端溫升；電接觸部位感溫元件(7)在絕緣前提下盡可能靠近存在接觸電阻的活動(dòng)電接觸部位(3)安裝；電接觸部位感溫元件(7)與環(huán)境感溫元件(8)作為電橋電路的兩個(gè)對(duì)稱臂，兩個(gè)精密電阻匹配完成平衡臂，保證溫升為零輸出為零。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空開關(guān)出線端溫升的電橋在線測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于；電 接觸部位感溫元件(7)與環(huán)境感溫元件(8)選用高溫度系數(shù)及高穩(wěn)定性的同參數(shù)鉬電阻， 匹配精密電阻R0、恒壓源Ul根據(jù)所需測(cè)量精度選取工業(yè)級(jí)器件或單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種真空開關(guān)出線端溫升的電橋在線測(cè)量系統(tǒng)，屬于電力高壓開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。其特征是當(dāng)存在接觸電阻的活動(dòng)電接觸部位被電流熱效應(yīng)加溫，其溫度被環(huán)氧絕緣筒與電接觸支撐上安裝的電接觸部位感溫元件測(cè)出，與開關(guān)金屬安裝框架上的環(huán)境感溫元件測(cè)出的溫度之差即為真空開關(guān)出線端溫升，電接觸部位感溫元件的安裝位置在保證絕緣的前提下盡可能靠近存在接觸電阻的活動(dòng)電接觸部位，把電接觸部位感溫元件和環(huán)境感溫元件組成電橋結(jié)構(gòu)可以直接取到溫升信號(hào)。采用傳統(tǒng)測(cè)溫元件，利用開關(guān)現(xiàn)有絕緣層完成電位隔離，利用雙測(cè)溫元件差動(dòng)輸出直接得到溫升信號(hào)，比較容易克服電磁干擾，依據(jù)實(shí)測(cè)材料熱阻以及感溫元件參數(shù)等數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)電接觸部位溫升在線測(cè)量。
文檔編號(hào)G01K7/20GK101865732SQ201010165870
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月7日
發(fā)明者叢吉遠(yuǎn), 廖敏夫, 段雄英, 王永興, 董恩源, 鄒積巖 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)