一类高压断路器机械特性在线监测装置的研制
【摘要】本文在研究和分析了10KV级高压断路器故障原因的基础上，提出了一种针对某高压真空断路器机械特性进行在线监测装置的设计方案，通过采用位移式传感器对操动机构的运动状态进行实时检测，结合断路器的开关量输入信号，经过适当的软件处理，实现了对断路器机械特性的在线监测。
【关键词】高压断路器；机械特性；在线监测
1.引言
高压开关设备是电力系统中重要的控制设备和保护设备，设备中的断路器任务是根据电网运行的需要把电力设备和线路投入或退出运行，或者将发生故障的电力设备和线路从电网快速切除，以保证电网中无故障部分正常运行。因此，一旦高压断路器出现故障，就有可能造成电力系统的更大的故障，严重时会造成重大损失[1，2]。
在我国，10KV级高压断路器大多数用于金属封闭开关设备（成套电器），受工作环境所限，基本都不具备在线监测的能力。但是就高压断路器而言，由于机械原因造成的故障（包括拒合、拒分和误动）占70%～80%。操动机构和传动系统的故障以及电气控制及辅助回路的故障是造成拒合、拒分和误动故障的主要原因。因此，对高压断路器进行机械特性在线监测，可以及早的发现断路器故障原因，对减少开关事故和方便工作人员检修有重要意义[3，4]。
本文在研究和分析了10KV级高压断路器故障原因的基础上，提出了一种针对某公司生产的BPC-12/1250-31.5型永磁操动机构高压真空断路器机械特性在线监测装置的设计方案，实现了对断路器机械特性的在线监测。
2.装置总体设计方案
2.1 设计目标
高压断路器机械特性可进行监测的参数较多，但受电磁环境等条件的约束，实际可以进行在线监测的参数并不太多。本文通过分析高压断路器各种故障的故障率，结合高压开关出厂检验仪器的国标《DL/T846.3-2004高电压测试设备通用技术条件第三部分：高压开关综合测试仪》中的要求，选取断路器的行程、超程、刚分（合）速度、分（合）闸时间、弹跳次数、弹跳时间、平均速度和动作时间这些特征量进行在线监测[5，6]。
2.2 总体设计方案
在线监测装置包括传感器、信号处理电路、CPU处理模块和通信隔离电路组成，装置整体结构如图1所示。
本文选用电阻式位移传感器获取位移信号。当断路器动作时，电阻式位移传感器会产生阻值变化，即为断路器的动作信号。传感器一般安装在断路器外部，可不影响设备的原有性能及可靠性[7]。在此，将直线位移传感器安装在动作触头的电...
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