一种高压断路器健康状态在线监测系统

专利摘要:
本实用新型公开了一种高压断路器健康状态在线监测系统，包括传感器、工控机和上位机，所述传感器与工控机信号连接，所述工控机与上位机信号连接，所述传感器包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器安装于高压断路器的电磁铁分闸控制线圈的引线上，所述第二传感器安装于高压断路器的电磁铁合闸控制线圈的引线上。本实用新型在于提供一种高压断路器健康状态在线监测系统，可在不影响断路器正常运行的情况下，采集电流数据。
公开号:CN214335151U
申请号:CN202022978552.3U
申请日:2020-12-11
公开日:2021-10-01
发明作者:钟声；杨杰；苏君滨；李晓洋；王良清；林司仲；何惠忠；王扬泓；吴坤和；冯开业；罗言昌；豆龙江；万书亭
申请人:Hainan Power Grid Co ltd Hainan Power Transmission And Substation Maintenance Branch；
IPC主号:G01R31-327

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及高压断路器监测技术领域，特别涉及一种高压断路器健康状态在线监测系统。
[n0002] 高压断路器是最常用和最重要的电力设备之一，控制电力系统中电流的接通和断开，具有控制和保护整个电力系统的作用，其运行的可靠性影响着整个电力系统运行的稳定性。有关数据显示，由高压断路器故障引起的计划外停电占据了总停电事故的60％以上。据统计表明，在世界范围内，高压断路器操作机构及其辅助回路故障占其全部故障的59.9％，且该数字呈逐年上升的趋势。因此，对高压断路器实施在线监测的必要性显得越来越重要。目前现有的高压断路器健康状态在线监测方法严重依赖于样本库的构建，但在实际应用过程中，由于采集过程有时会影响断路器的正常运行，无法采集足够的测试数据构建成理想的样本库。
[n0003] 针对上述现有技术，本实用新型在于提供一种高压断路器健康状态在线监测系统，可在不影响断路器正常运行的情况下，采集电流数据。
[n0004] 本发明的技术方案是这样实现的：
[n0005] 一种高压断路器健康状态在线监测系统，包括传感器、工控机和上位机，所述传感器与工控机信号连接，所述工控机与上位机信号连接，所述传感器包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器安装于高压断路器的电磁铁分闸控制线圈的引线上，所述第二传感器安装于高压断路器的电磁铁合闸控制线圈的引线上。
[n0006] 进一步的，所述第一传感器和第二传感器均为开口式霍尔传感器。
[n0007] 进一步的，还包括第三传感器和第四传感器，所述第三传感器安装于高压断路器的电磁铁分闸控制线圈的引线上，所述第三传感器与所述第一传感器并联后与所述工控机信号输入端连接，所述第四传感器安装于高压断路器的电磁铁合闸控制线圈的引线上，所述第四传感器与所述第二传感器并联后与所述工控机信号输入端连接。
[n0008] 进一步的，还包括第一切换开关和第二切换开关，所述第一切换开关和第二换开关均包括第一静触片、第二静触片、转盘和电机，所述电机驱动所述转盘转动，所述转盘设有C形的金属片，所述转盘转动时与第一静触片和第二静触片中至少一个静触片与所述金属片接触，所述转盘的转轴与金属片连接，所述转轴通过信号线与所述工控机的信号输入端连接；所述第一传感器的信号输出口的一端与第一切换开关的第一静触片连接，所述第三传感器的信号输出口的一端与第一切换开关的第二静触片连接；所述第二传感器的信号输出口的一端与第二切换开关的第一静触片连接，所述第四传感器的信号输出口的一端与第二切换开关的第二静触片连接。
[n0009] 进一步的，所述电机为减速电机。
[n0010] 进一步的，所述金属片的缺口处设有第一摩擦条。
[n0011] 进一步的，所述第一静触片和第二静触片的侧面设有第二摩擦条。
[n0012] 本实用新型的有益效果在于：第一传感器安装于高压断路器的电磁铁分闸控制线圈的引线上，通过第一传感器采集高压断路器的电磁铁分闸控制线圈的电流，并将电流信号传输至工控机。第二传感器安装于高压断路器的电磁铁合闸控制线圈的引线上，通过第二传感器采集高压断路器的电磁铁分闸控制线圈的电流，并将电流信号传输至工控机，工控机中的信号采集卡把电流信号从模拟信号进行A/D转换处理后上传到工控机的控制器，然后通过以太网将数据传输到上位机，上位机可选为安装有相应的高压断路器健康状态诊断软件系统的普通笔记本电脑。将第一传感器和第二传感器安装在高压断路器的电磁铁合(分)闸控制线圈的引线上，通过检测引线的电流判断高压断路器健康状态，检测的过程中不影响断路器的正常运行，可以实时监测，能够采集足够的测试数据构建成理想的样本库。
[n0013] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[n0014] 图1为本实用新型实施例1的一种高压断路器健康状态在线监测系统结构示意图；
[n0015] 图2为本实用新型实施例2的一种高压断路器健康状态在线监测系统结构示意图；
[n0016] 图3为本实用新型实施例2的第一切换开关或第二切换开关结构示意图；
[n0017] 图中，1工控机，2上位机，3第一传感器，4第二传感器，5电磁铁分闸控制线圈的引线，6电磁铁合闸控制线圈的引线，7第三传感器，8第四传感器，9 第一切换开关，10第二切换开关，11第一静触片，12第二静触片，13转盘， 14电机，15金属片，16转轴，17第一摩擦条，18第二摩擦条。
[n0018] 为了更好理解本实用新型技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本实用新型做进一步的说明。
[n0019] 实施例1
[n0020] 参见图1，一种高压断路器健康状态在线监测系统，包括传感器、工控机1 和上位机2，所述传感器与工控机1信号连接，所述工控机1与上位机2信号连接，所述传感器包括第一传感器3和第二传感器4，所述第一传感器3安装于高压断路器的电磁铁分闸控制线圈的引线5上，所述第二传感器4安装于高压断路器的电磁铁合闸控制线圈的引线6上。第一传感器3安装于高压断路器的电磁铁分闸控制线圈的引线5上，通过第一传感器3采集高压断路器的电磁铁分闸控制线圈的电流，并将电流信号传输至工控机1。第二传感器4安装于高压断路器的电磁铁合闸控制线圈的引线6上，通过第二传感器4采集高压断路器的电磁铁分闸控制线圈的电流，并将电流信号传输至工控机1，工控机1中的信号采集卡把电流信号从模拟信号进行A/D转换处理后上传到工控机1的控制器，然后通过以太网将数据传输到上位机2，上位机2可选为安装有相应的高压断路器健康状态诊断软件系统的普通笔记本电脑。将第一传感器3和第二传感器4 安装在高压断路器的电磁铁合(分)闸控制线圈的引线上，通过检测引线的电流判断高压断路器健康状态，检测的过程中不影响断路器的正常运行，可以实时监测，能够采集足够的测试数据构建成理想的样本库。
[n0021] 具体的，所述第一传感器3和第二传感器4均为开口式霍尔传感器。
[n0022] 实施例2
[n0023] 参见图2～3，本实施例与实施例1的区别在于，还包括第三传感器7和第四传感器8，所述第三传感器7安装于高压断路器的电磁铁分闸控制线圈的引线5 上，所述第三传感器7与所述第一传感器3并联后与所述工控机1信号输入端连接，所述第四传感器8安装于高压断路器的电磁铁合闸控制线圈的引线6上，所述第四传感器8与所述第二传感器4并联后与所述工控机1信号输入端连接。第三传感器7与第一传感器3并联，同时采集高压断路器的电磁铁分闸控制线圈的引线5上的电流信号，并向工控机1输送采集到的电流信号，当第一传感器3和第三传感器7中的一个损坏时，另一个可以继续工作，提高了检测系统的稳定性。同理，第二传感器4与第四传感器8并联，同时采集高压断路器的电磁铁合闸控制线圈的引线6上的电流信号，并向工控机1输送采集到的电流信号，当第二传感器4和第四传感器8中的一个损坏时，另一个可以继续工作，提高了检测系统的稳定性。
[n0024] 可选的，还包括第一切换开关9和第二切换开关10，所述第一切换开关9 和第二换开关均包括第一静触片11、第二静触片12、转盘13和电机14，所述电机14驱动所述转盘13转动，所述转盘13设有C形的金属片15，所述转盘 13转动时与第一静触片11和第二静触片12中至少一个静触片与所述金属片15 接触，所述转盘13的转轴16与金属片15连接，所述转轴16通过信号线与所述工控机1的信号输入端连接；所述第一传感器3的信号输出口的一端与第一切换开关9的第一静触片11连接，所述第三传感器7的信号输出口的一端与第一切换开关9的第二静触片12连接；所述第二传感器4的信号输出口的一端与第二切换开关10的第一静触片11连接，所述第四传感器8的信号输出口的一端与第二切换开关10的第二静触片12连接。电机14转动时带动转盘13转动，转盘13上设置有C形的金属片15，在转盘13转动时带动金属片15与第一静触片11和第二静触片12中的至少一个接触，即转盘13转动的金属片15与第一静触片11或第二静触片12接触，或者同时与第一静触片11和第二静触片12，确保第一传感器3和第三传感器7中每次都至少有一个传感器接入线路中，也确保第二传感器4和第四传感器8中每次都至少有一个传感器接入线路中。当其中个传感器损坏无法检测时，仅损坏的传感器接入线路时无法检测的电流，损坏的传感器与正常的传感器同时接入线路是仍然可以检测电流。从而获得一段正常检测电流和无电流的信号，通过观察检测到的正常电流仍然可以检测高压断路器健康状态，即不影响高压断路器健康状态的监测，还可以得知传感器损坏，便于在下一期的维护中更换新的传感器。为了提高导线与转轴16连接的稳定性，可以在转轴16上套有转动环或者电刷，导线通过转动环或者电刷与转轴16连接。
[n0025] 具体的，所述电机14为减速电机14。经过减速后的电机14输出的转速慢。
[n0026] 可选的，所述金属片15的缺口处设有第一摩擦条17。通过摩擦条与第一静触片11和第二静触片12摩擦，确保静触片表面光滑，接触效果好。
[n0027] 可选的，所述第一静触片11和第二静触片12的侧面设有第二摩擦条18。通过第二摩擦条18对金属片15摩擦，确保金属片15表面光滑，接触效果好。
[n0028] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

权利要求:
Claims (7)
[0001] 1.一种高压断路器健康状态在线监测系统，包括传感器、工控机和上位机，所述传感器与工控机信号连接，所述工控机与上位机信号连接，其特征在于，所述传感器包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器安装于高压断路器的电磁铁分闸控制线圈的引线上，所述第二传感器安装于高压断路器的电磁铁合闸控制线圈的引线上。
[0002] 2.根据权利要求1所述的一种高压断路器健康状态在线监测系统，其特征在于，所述第一传感器和第二传感器均为开口式霍尔传感器。
[0003] 3.根据权利要求1所述的一种高压断路器健康状态在线监测系统，其特征在于，还包括第三传感器和第四传感器，所述第三传感器安装于高压断路器的电磁铁分闸控制线圈的引线上，所述第三传感器与所述第一传感器并联后与所述工控机信号输入端连接，所述第四传感器安装于高压断路器的电磁铁合闸控制线圈的引线上，所述第四传感器与所述第二传感器并联后与所述工控机信号输入端连接。
[0004] 4.根据权利要求3所述的一种高压断路器健康状态在线监测系统，其特征在于，还包括第一切换开关和第二切换开关，所述第一切换开关和第二换开关均包括第一静触片、第二静触片、转盘和电机，所述电机驱动所述转盘转动，所述转盘设有C形的金属片，所述转盘转动时与第一静触片和第二静触片中至少一个静触片与所述金属片接触，所述转盘的转轴与金属片连接，所述转轴通过信号线与所述工控机的信号输入端连接；所述第一传感器的信号输出口的一端与第一切换开关的第一静触片连接，所述第三传感器的信号输出口的一端与第一切换开关的第二静触片连接；所述第二传感器的信号输出口的一端与第二切换开关的第一静触片连接，所述第四传感器的信号输出口的一端与第二切换开关的第二静触片连接。
[0005] 5.根据权利要求4所述的一种高压断路器健康状态在线监测系统，其特征在于，所述电机为减速电机。
[0006] 6.根据权利要求4所述的一种高压断路器健康状态在线监测系统，其特征在于，所述金属片的缺口处设有第一摩擦条。
[0007] 7.根据权利要求4所述的一种高压断路器健康状态在线监测系统，其特征在于，所述第一静触片和第二静触片的侧面设有第二摩擦条。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202022978552.3U|CN214335151U|2020-12-11|2020-12-11|一种高压断路器健康状态在线监测系统|CN202022978552.3U| CN214335151U|2020-12-11|2020-12-11|一种高压断路器健康状态在线监测系统|