一種斷路器超行程的檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種斷路器超行程的檢測方法，其特征在于：所述的檢測方法為位移傳感器采用螺紋方式安裝于斷路器絕緣拉桿上，位移傳感器的前端與觸頭彈簧持平，當(dāng)合閘時位移傳感器內(nèi)的輸出電阻被壓縮接入工作電壓V12，并檢測輸出電壓值后計算出斷路器的超行程。由于采用上述的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明實現(xiàn)了對超行程的實時、準(zhǔn)確的檢測，使得用戶可以直觀的看到超行程，隨時掌握斷路器性能，保障了斷路器工作的安全性、可靠性。
【專利說明】一種斷路器超行程的檢測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能斷路器的生產(chǎn)檢測領(lǐng)域，特別涉及一種斷路器超行程的檢測方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在真空斷路器中，當(dāng)斷路器合閘后動靜觸頭會繼續(xù)移動一定的距離，該距離稱為超行程。此行程是為了保證觸頭壓力，提高合閘的可靠性并減少觸頭磨損，一般由與絕緣拉桿相連的觸頭彈簧來提供。如果超程太小就不能保證觸頭在燒損后應(yīng)有的觸頭壓力，同時初始分閘速度變小會影響斷路器的開斷和動熱穩(wěn)定性能，甚至產(chǎn)生重合閘彈振；如果超程太大會增加操作機(jī)構(gòu)的合閘功，使合閘變的極不可靠，因此實際使用過程中會定期檢測超程值大小。
[0003]目前對于斷路器超行程的檢測方法一般分為燈亮法和機(jī)械尺寸測量法兩種。燈亮法是以合閘過程中動靜觸頭剛接觸燈亮開始至合閘終了位置時動觸桿所運動的行程。機(jī)械測量法又分為直接測量法和間接測量法，是以合閘過程中動觸桿端部剛與靜觸桿的引弧環(huán)端平面相平開始至合閘終了位置時，動觸桿所運動的行程。顯然上述燈亮法實現(xiàn)起來非常繁瑣且誤差大，測量法的人為測量誤差大，且需要在合閘的情況下打開斷路器機(jī)殼危險性大。
[0004]針對上述問題，提供一種新型的檢測方法，能夠安全便捷的對斷路器的超行程進(jìn)行檢測是現(xiàn)有技術(shù)需要解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種斷路器超行程的檢測方法，達(dá)到安全便捷的對斷路器的超行程進(jìn)行檢測的目的。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種斷路器超行程的檢測方法，其特征在于:所述的檢測方法為位移傳感器采用螺紋方式安裝于斷路器絕緣拉桿上，位移傳感器的前端與觸頭彈簧持平，當(dāng)合閘時位移傳感器內(nèi)的輸出電阻被壓縮接入工作電壓V12，并檢測輸出電壓值后計算出斷路器的超行程。
[0007]所述的位移傳感器的接入斷路器的，輸入電壓經(jīng)過電阻R165、R166分壓后輸入到運算放大器，經(jīng)過電壓跟隨器后再經(jīng)過電阻R167、R168分壓后將采樣電壓送入控制器進(jìn)行計算。
[0008]所述的位移傳感器分壓后的采樣電壓為輸入電壓的1/4。
[0009]所述的位移傳感器的最大行程為10mm，最大采樣電壓值為3.3V。
[0010]所述的控制器采集位移傳感器的采樣電壓后計算出斷路器的超行程，計算方法為:
[0011]X = 4*(Vad*3.3/1024)/(V12/10)；
[0012]其中X為超行程，V12為外部輸入給位移傳感器的電壓，Vad為AD通道的采樣值。
[0013]所述的控制器的型號為NXP控制器LPC2136。
[0014]所述的外部輸入給位移傳感器的電壓V12的計算方法為:
[0015]V12 = V12ad*3.3/1024/0.164，
[0016]其中V12ad為位移傳感器在輸出電阻未被壓縮時輸入到AD引腳的實際電壓值。
[0017]一種斷路器超行程的檢測方法，由于采用上述的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明實現(xiàn)了對超行程的實時、準(zhǔn)確的檢測，使得用戶可以直觀的看到超行程，隨時掌握斷路器性能，保障了斷路器工作的安全性、可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明；
[0019]圖1為本發(fā)明一種斷路器超行程的檢測方法的電路圖；
[0020]圖2為本發(fā)明一種斷路器超行程的檢測方法中輸入電壓計算的電路圖；
[0021]圖3為本發(fā)明一種斷路器超行程的檢測方法中超行程的計算流程圖；
[0022]圖4為本發(fā)明一種斷路器超行程的檢測方法中輸入電壓的計算流程圖。

【具體實施方式】
[0023]本發(fā)明為位移傳感器采用螺紋方式安裝于斷路器絕緣拉桿上，其前端與觸頭彈簧持平，則合閘時與觸頭彈簧具有相同的壓縮行程。當(dāng)合閘時其一端被壓縮輸出電阻，在其兩端加工作電壓V12，則可檢測出輸出電壓值，該電壓值與壓縮行程成線性關(guān)系，通過檢測該電壓值大小即可檢測出超行程大小。位移傳感器的最大移動距離定為10mm，內(nèi)阻為5kQ。
[0024]如圖1所示，P0S_A為傳感器的輸出端，經(jīng)過電阻R165和電阻R166分壓后輸入到運放的電壓為0.5P0S_A，經(jīng)過電壓跟隨器后并由電阻R167和電阻R168分壓后輸出電壓為
0.25P0S_A，即P0S_A0，其中C50、C110為電容，LZ7為電感，均起到濾波作用，DB22為雙通道反并聯(lián)二極管，起到電壓限幅作用，限制P0S_A0的幅度范圍為O?VDD3以保護(hù)AD通道引腳。
[0025]此處AD采樣采用的是NXP控制器LPC2136，其內(nèi)部自帶10位AD采樣器，對應(yīng)最大采樣值為2的10次方即1024，對應(yīng)最大采樣電壓值為3.3V。假設(shè)AD通道采樣值為Vad，則對應(yīng)于輸入到AD通道的實際電壓值為Ul =Vad*3.3/1024。由于傳感器的輸出電壓是經(jīng)過1/4分壓后輸入到AD通道，則傳感器的實際輸出電壓值為U = 4U1 = 4*(Vad*3.3/1024)。假如傳感器最大行程為10mm，兩端輸入電壓為V12，則單位行程的電壓為V12/10。由上得出傳感器輸出電壓值和行程的關(guān)系為X = U/ (V12/10) = 4* (Vad*3.3/1024) / (V12/10), X即為超行程。軟件中采用定時器每間隔1.25ms采樣一次實時電壓值，每秒鐘共計采樣800次，然后取每秒的平均值通過上述公式計算出超行程用于顯示。軟件流程如圖3所示。
[0026]如下圖2所示，上述的V12為外部輸入給傳感器兩端的電壓，該電壓要求為+12V，但是在使用同一廠家不同批次或者不同廠家生產(chǎn)的電源模塊提供該電壓時，該電壓通常不能準(zhǔn)確的為+12V，有的穩(wěn)定為12.5V、13.5V等，這樣計算出的超行程就會產(chǎn)生誤差，為此增加了針對V12的跟蹤檢測電路。
[0027]V12為使用的電源模塊輸出電壓，也就是加在傳感器兩端的電壓，經(jīng)過R201和R202分壓后輸入給運算放大器，分壓大小為10/(10+51) = 0.164V12，經(jīng)過電壓跟隨器后輸入給AD采樣通道，通常V12電壓值不會超過14V，則輸入給AD通道的電壓值最大為14*0.164 = 2.296V<3.3V，這樣既滿足電壓輸入范圍要求又保障了 AD采樣的精度。C51、Clll為電容，LZ8為電感，均起到濾波作用，DB23為雙通道反并聯(lián)二極管，起到電壓限幅作用，限制V12_0的幅度范圍為O?VDD3以保護(hù)AD通道引腳。
[0028]假設(shè)AD通道采樣值為V12ad，與超行程的AD計算方法類似，則輸入到AD引腳的實際電壓值為U2 = V12ad*3.3/1024，V12的實際大小為V12 = U2/0.164 =V12ad*3.3/1024/0.164。軟件中采用定時器每間隔1.25ms采樣一次實時電壓值，每秒鐘共計采樣800次，然后取每秒的平均值并根據(jù)上述公式準(zhǔn)確計算出V12電壓值，將此電壓值帶入超行程的計算公式則計算出來的超行程準(zhǔn)確無誤。軟件流程如圖4所示。
[0029]這樣即使使用不同型號的電源模塊來給傳感器供電也能得到穩(wěn)定準(zhǔn)確的V12電壓值，在軟件計算超行程的時候即可根據(jù)實際V12值的大小計算超行程大小，保證了超行程檢測的準(zhǔn)確性，并可將該檢測值顯示出來以供用戶隨時查看。
[0030]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種斷路器超行程的檢測方法，其特征在于:所述的檢測方法為位移傳感器采用螺紋方式安裝于斷路器絕緣拉桿上，位移傳感器的前端與觸頭彈簧持平，當(dāng)合閘時位移傳感器內(nèi)的輸出電阻被壓縮接入工作電壓V12，并檢測輸出電壓值后計算出斷路器的超行程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斷路器超行程的檢測方法，其特征在于:所述的位移傳感器的接入斷路器的，輸入電壓經(jīng)過電阻R165、R166分壓后輸入到運算放大器，經(jīng)過電壓跟隨器后再經(jīng)過電阻R167、R168分壓后將采樣電壓送入控制器進(jìn)行計算。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種斷路器超行程的檢測方法，其特征在于:所述的位移傳感器分壓后的采樣電壓為輸入電壓的1/4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斷路器超行程的檢測方法，其特征在于:所述的位移傳感器的最大行程為1mm,最大采樣電壓值為3.3V。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種斷路器超行程的檢測方法，其特征在于:所述的控制器采集位移傳感器的采樣電壓后計算出斷路器的超行程，計算方法為:
X = 4*(Vad*3.3/1024)/(V12/10)； 其中X為超行程，V12為外部輸入給位移傳感器的電壓，Vad為AD通道的采樣值。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種斷路器超行程的檢測方法，其特征在于:所述的控制器的型號為NXP控制器LPC2136。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種斷路器超行程的檢測方法，其特征在于:所述的外部輸入給位移傳感器的電壓V12的計算方法為:
V12 = V12ad*3.3/1024/0.164， 其中V12ad為位移傳感器在輸出電阻未被壓縮時輸入到AD引腳的實際電壓值。
【文檔編號】G01B7/02GK104236440SQ201410523282
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】束龍勝, 劉超, 劉建, 陶路路 申請人:安徽鑫龍電器股份有限公司