專利名稱：一種在線監(jiān)測(cè)真空滅弧室真空度的斷路器及其監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)高壓開關(guān)器件，尤其是涉及一種在線監(jiān)測(cè)真空滅弧室真空度的斷路器及其監(jiān)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
真空斷路器以其無以倫比的優(yōu)點(diǎn)在輸變電電網(wǎng)中壓領(lǐng)域得到了大量的應(yīng)用，其核心部件——真空滅弧室作為一種無源電真空器件，影響其可靠性的主要因素是真空度。真空中的絕緣強(qiáng)度與真空度有著密切的聯(lián)系。因此，真空滅弧室的真空度是保證真空開關(guān)絕緣性能和滅弧性能的重要技術(shù)指標(biāo)。運(yùn)行中的真空斷路器，其真空滅弧室的真空度若低于一定數(shù)量級(jí)，就可能導(dǎo)致真空開關(guān)不能正常開斷電路，從而影響配電系統(tǒng)的正常供電，將造成極大的危害。在線監(jiān)測(cè)真空度則是事故預(yù)警的一種有效方法，當(dāng)真空度低于某一限值時(shí)， 提前自動(dòng)預(yù)警，防止事故發(fā)生。在線檢測(cè)由于要在不改動(dòng)開關(guān)主體結(jié)構(gòu)及運(yùn)行狀態(tài)的前提下，隨時(shí)監(jiān)測(cè)其真空度的變化，因此，要實(shí)現(xiàn)真空度的直接測(cè)量，還存在很多的難點(diǎn)。用于真空度在線檢測(cè)的間接方法主要有電光變換法、耦合電容法[4，5]等。電光變換法是基于“電光效應(yīng)”原理，利用某些光學(xué)元件(如Pockels元件)在電場(chǎng)中能改變光學(xué)性能，從而把與真空度對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)變化轉(zhuǎn)換成光通量的變化，但該方法的主要問題是光學(xué)元件的工作穩(wěn)定性差、成本高，不能大范圍普及推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題提供一種在線監(jiān)測(cè)真空滅弧室真空度的斷路器及其監(jiān)測(cè)方法，其目的是使高壓真空斷路器具有安全、經(jīng)濟(jì)、維護(hù)方便等特點(diǎn)，技術(shù)先進(jìn)抵消應(yīng)環(huán)境變化而產(chǎn)生的測(cè)量誤差，系統(tǒng)穩(wěn)定為現(xiàn)場(chǎng)工作人員對(duì)設(shè)備的診斷提供良好輔助作用。本發(fā)明的技術(shù)方案是該種在線監(jiān)測(cè)真空滅弧室真空度的斷路器，包括安裝在真空滅弧室屏蔽罩邊緣的監(jiān)測(cè)裝置，所述的監(jiān)測(cè)裝置通過光纖傳輸線與控制裝置相連接，所述的控制裝置接收傳感器發(fā)出的真空滅弧室真空監(jiān)測(cè)信號(hào)并將該信號(hào)與控制裝置中設(shè)置的數(shù)據(jù)相對(duì)比，實(shí)時(shí)顯示并發(fā)出真空滅弧室漏氣報(bào)警。所述的監(jiān)測(cè)裝置由電流互感器、電壓傳感器、控制及預(yù)處理器、電光轉(zhuǎn)換與傳送器組成，電壓傳感器安裝在真空滅弧室屏蔽罩邊緣，電壓傳感器的輸出端通過控制及預(yù)處理器、電光轉(zhuǎn)換與傳送器與光纖傳輸線相連接。所述的控制裝置由光電轉(zhuǎn)換與接收器、控制微處理器、顯示電路、報(bào)警控制電路組成，所述的光電轉(zhuǎn)換與接收器通過控制微處理器與顯示電路、報(bào)警電路相連接。所述的電壓傳感器為感應(yīng)式電壓傳感器，型號(hào)為BSX-11V20。利用上述在線監(jiān)測(cè)真空滅弧室真空度的斷路器進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法，該監(jiān)測(cè)方法是將電壓傳感器安裝在真空滅弧室屏蔽罩邊緣探測(cè)屏蔽罩的電位變化從而監(jiān)測(cè)真空滅弧室內(nèi)的氣體壓力變化，包括高壓區(qū)監(jiān)測(cè)和安全區(qū)判斷。所述的高壓區(qū)監(jiān)測(cè)為，各相真空滅弧室屏蔽罩的電位由電壓傳感器獲取，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)控制及預(yù)處理器轉(zhuǎn)化為數(shù)字脈沖信號(hào)，通過電光轉(zhuǎn)換與傳送器轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，經(jīng)過光纖傳輸線以光傳輸方式傳至安全區(qū)控制裝置；所述的安全區(qū)判斷為，將接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字脈沖信號(hào)通過控制微處理器顯示，控制微處理器將此信號(hào)處理成真空滅弧室內(nèi)部氣體壓力后與設(shè)置的真空滅弧室真空度相比對(duì)和判斷，根據(jù)判斷的結(jié)果執(zhí)行真空度非正常報(bào)警。所述的非正常的判定依據(jù)數(shù)據(jù)即，當(dāng)真空滅弧室內(nèi)氣體壓強(qiáng)上升到ιχιο-mi時(shí)，
真空度報(bào)警。具有上述結(jié)構(gòu)的一種在線監(jiān)測(cè)真空滅弧室真空度的斷路器及其監(jiān)測(cè)方法具有以下優(yōu)點(diǎn)1.該種在線監(jiān)測(cè)真空滅弧室真空度的斷路器采用真空斷路器真空滅弧室屏蔽罩的電位與滅弧室內(nèi)真空度關(guān)系，通過測(cè)量真空開關(guān)屏蔽罩的電位相對(duì)正常值的變化情況， 從而抵消了由于環(huán)境變化帶來的測(cè)量誤差。2.該種在線監(jiān)測(cè)真空滅弧室真空度的斷路器將監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)通過光纖連通，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)真空滅弧室內(nèi)真空度，能及時(shí)避免真空斷路器不能正常開斷電路，減少損失。3.該種在線監(jiān)測(cè)真空滅弧室真空度的斷路器將在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)產(chǎn)品，提升產(chǎn)品的技術(shù)含量，實(shí)現(xiàn)真空斷路器的智能化，提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，具有很好的應(yīng)用推廣價(jià)值。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明圖1為本發(fā)明在線監(jiān)測(cè)真空滅弧室真空度的斷路器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為在線監(jiān)測(cè)真空滅弧室真空度的斷路器中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1-2中，1 監(jiān)測(cè)裝置；2 控制裝置；3 電流互感器；4 電壓傳感器；5 控制及預(yù)處理器；6 電光轉(zhuǎn)換與傳送器；7 光纖傳輸線；8 光電轉(zhuǎn)換與接收器；9 控制微處理器； 10 顯示電路；11 報(bào)警控制電路。
具體實(shí)施例方式由圖1-2所示結(jié)構(gòu)結(jié)合可知，該種在線監(jiān)測(cè)真空滅弧室真空度的斷路器包括安裝在真空滅弧室屏蔽罩邊緣的監(jiān)測(cè)裝置1，監(jiān)測(cè)裝置1通過光纖傳輸線7與控制裝置2相連接，控制裝置2接收傳感器發(fā)出的真空滅弧室真空監(jiān)測(cè)信號(hào)并將該信號(hào)與控制裝置2中設(shè)置的數(shù)據(jù)相對(duì)比，實(shí)時(shí)顯示并發(fā)出真空滅弧室漏氣報(bào)警。其中，監(jiān)測(cè)裝置1由電流互感器3、 電壓傳感器4、控制及預(yù)處理器5、電光轉(zhuǎn)換與傳送器6組成，電壓傳感器4安裝在真空滅弧室屏蔽罩邊緣，電壓傳感器4的輸出端通過控制及預(yù)處理器5、電光轉(zhuǎn)換與傳送器6與光纖傳輸線7相連接；控制裝置2由光電轉(zhuǎn)換與接收器8、控制微處理器9、顯示電路10、報(bào)警控制電路11組成，光電轉(zhuǎn)換與接收器8通過控制微處理器9與顯示電路10、報(bào)警電路11相連接。上述所指的電壓傳感器4為感應(yīng)式電壓傳感器，型號(hào)為BSX-11V20。利用上述在線監(jiān)測(cè)真空滅弧室真空度的斷路器進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法，該種監(jiān)測(cè)方法是將電壓傳感器4安裝在真空滅弧室屏蔽罩邊緣探測(cè)屏蔽罩的電位變化從而監(jiān)測(cè)真空滅弧室內(nèi)的氣體壓力變化，包括高壓區(qū)監(jiān)測(cè)和安全區(qū)判斷。其中高壓區(qū)監(jiān)測(cè)的步驟是，各相真空滅弧室屏蔽罩的電位由電壓傳感器4獲取，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)控制及預(yù)處理器5轉(zhuǎn)化為數(shù)字脈沖信號(hào)，通過電光轉(zhuǎn)換與傳送器6轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，經(jīng)過光纖傳輸線7以光傳輸方式傳至安全區(qū)控制裝置；安全區(qū)判斷的步驟為，將接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字脈沖信號(hào)通過控制微處理器9顯示，控制微處理器9將此信號(hào)處理成真空滅弧室內(nèi)部氣體壓力后與設(shè)置的真空滅弧室真空度非正常的判定依據(jù)相比對(duì)和判斷，根據(jù)判斷的結(jié)果執(zhí)行真空度非正常報(bào)警，非正常的判定依據(jù)即，當(dāng)真空滅弧室內(nèi)氣體壓強(qiáng)上升到ixio-pa時(shí)，真空度報(bào)警。
本發(fā)明的工作原理為真空斷路器在工作時(shí)，其真空滅弧室屏蔽罩上的點(diǎn)位是有高壓部分-屏蔽罩、屏蔽罩-接地電極之間分別所具有的靜電電容的分壓而決定，當(dāng)真空滅弧室在正常工作電壓和內(nèi)部氣體壓力下運(yùn)行時(shí)，滅弧室屏蔽早上不帶有靜電荷；而當(dāng)真空滅弧室的內(nèi)部氣體壓力升高，導(dǎo)致絕緣強(qiáng)度降低，觸頭與屏蔽罩間會(huì)發(fā)生放電，從而使滅弧室的屏蔽罩山帶有一定的靜電荷。因此，屏蔽罩與大地之間的交流電場(chǎng)將發(fā)生變化，將監(jiān)測(cè)裝置安裝在屏蔽罩邊緣就可以測(cè)量電位變，從而監(jiān)測(cè)真空滅弧室內(nèi)部氣體壓力變化。
權(quán)利要求
1.一種在線監(jiān)測(cè)真空滅弧室真空度的斷路器，其特征在于所述的斷路器包括安裝在真空滅弧室屏蔽罩邊緣的監(jiān)測(cè)裝置(1)，所述的監(jiān)測(cè)裝置(1)通過光纖傳輸線(7)與控制裝置( 相連接，所述的控制裝置( 接收傳感器發(fā)出的真空滅弧室真空監(jiān)測(cè)信號(hào)并將該信號(hào)與控制裝置O)中設(shè)置的數(shù)據(jù)相對(duì)比，實(shí)時(shí)顯示并發(fā)出真空滅弧室漏氣報(bào)警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在線監(jiān)測(cè)真空滅弧室真空度的斷路器，其特征在于所述的監(jiān)測(cè)裝置(1)由電流互感器(3)、電壓傳感器G)、控制及預(yù)處理器(5)、電光轉(zhuǎn)換與傳送器(6)組成，電壓傳感器(4)安裝在真空滅弧室屏蔽罩邊緣，電壓傳感器(4)的輸出端通過控制及預(yù)處理器(5)、電光轉(zhuǎn)換與傳送器(6)與光纖傳輸線(7)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種在線監(jiān)測(cè)真空滅弧室真空度的斷路器，其特征在于 所述的控制裝置⑵由光電轉(zhuǎn)換與接收器⑶、控制微處理器(9)、顯示電路(10)、報(bào)警控制電路(11)組成，所述的光電轉(zhuǎn)換與接收器⑶通過控制微處理器(9)與顯示電路(10)、報(bào)警電路(11)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種在線監(jiān)測(cè)真空滅弧室真空度的斷路器，其特征在于所述的電壓傳感器(4)為感應(yīng)式電壓傳感器，型號(hào)為BSX-11V20。
5.利用權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種在線監(jiān)測(cè)真空滅弧室真空度的斷路器進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法，其特征在于所述的監(jiān)測(cè)方法是將電壓傳感器(4)安裝在真空滅弧室屏蔽罩邊緣探測(cè)屏蔽罩的電位變化從而監(jiān)測(cè)真空滅弧室內(nèi)的氣體壓力變化，包括高壓區(qū)監(jiān)測(cè)和安全區(qū)判斷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用在線監(jiān)測(cè)真空滅弧室真空度的斷路器進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法， 其特征在于所述的高壓區(qū)監(jiān)測(cè)為，各相真空滅弧室屏蔽罩的電位由電壓傳感器(4)獲取， 并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)控制及預(yù)處理器( 轉(zhuǎn)化為數(shù)字脈沖信號(hào)，通過電光轉(zhuǎn)換與傳送器(6)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，經(jīng)過光纖傳輸線(7)以光傳輸方式傳至安全區(qū)控制裝置；所述的安全區(qū)判斷為，將接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字脈沖信號(hào)通過控制微處理器(9)顯示，控制微處理器(9)將此信號(hào)處理成真空滅弧室內(nèi)部氣體壓力后與設(shè)置的真空滅弧室真空度非正常的判定依據(jù)相比對(duì)和判斷，根據(jù)判斷的結(jié)果執(zhí)行真空度非正常報(bào)警。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用在線監(jiān)測(cè)真空滅弧室真空度的斷路器進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法， 其特征在于所述的非正常的判定依據(jù)即，當(dāng)真空滅弧室內(nèi)氣體壓強(qiáng)上升到ixi0-pa時(shí)， 真空度報(bào)警。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在線監(jiān)測(cè)真空滅弧室真空度的斷路器及其監(jiān)測(cè)方法，斷路器包括安裝在真空滅弧室屏蔽罩邊緣的監(jiān)測(cè)裝置，監(jiān)測(cè)裝置通過光纖傳輸線與控制裝置相連接，控制裝置接收傳感器發(fā)出的真空滅弧室真空監(jiān)測(cè)信號(hào)并將該信號(hào)與控制裝置中設(shè)置的數(shù)據(jù)相對(duì)比，實(shí)時(shí)顯示并發(fā)出真空滅弧室漏氣報(bào)警，監(jiān)測(cè)方法是將電壓傳感器安裝在真空滅弧室屏蔽罩邊緣探測(cè)屏蔽罩的電位變化從而監(jiān)測(cè)真空滅弧室內(nèi)的氣體壓力變化，包括高壓區(qū)監(jiān)測(cè)和安全區(qū)判斷。具有上述特殊結(jié)構(gòu)的在線監(jiān)測(cè)真空滅弧室真空度的斷路器采用真空斷路器真空滅弧室屏蔽罩的電位與滅弧室內(nèi)真空度關(guān)系，通過測(cè)量真空開關(guān)屏蔽罩的電位相對(duì)正常值的變化情況，從而抵消了由于環(huán)境變化帶來的測(cè)量誤差。
文檔編號(hào)H01H33/668GK102412090SQ201110223359
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者吳夕球, 方林山, 束龍勝, 殷長(zhǎng)風(fēng), 王聰, 陳士保, 陳蔣紅 申請(qǐng)人:安徽鑫龍電器股份有限公司