CN107884709A - 一种断路器检测*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种断路器检测***，通过非接触式检测装置中的非接触式电涡流传感器检测断路器的行程，非接触式电磁传感器检测断路器的电信号，信号分析设备接收行程、电信号并根据行程、电信号对断路器进行故障分析。因此，利用非接触式检测装置检测断路器时可以将该检测装置安装于断路器的外部，并利用信号分析设备对安置于断路器外部的非接触式检测装置的输出信号进行故障分析实现对断路器的检测，避免了将测试传感器安装于断路器时必须为断路器断电的问题，提高了断路器的检测效率。

Description

一种断路器检测***

技术领域

本发明涉及电力检测领域，特别涉及一种断路器检测***。

背景技术

随着科学技术的发展，电力***的装机容量与电机需求不断增加，对电力***的可靠性和经济性提出越来越高的要求。断路器作为电力***中的发电和配电之间的联系环节负责把电器设备或线路接入电网或退出运行，起运行控制作用；当电器设备和线路发生故障时能快速切断故障线路，保证无故障部分正常运行，起运行保护作用。但是，断路器也是集故障、检修、参数测量频次最多的一种电路设备，运行过程中有很高的故障率，易引起电网事故，造成较大的经济损失，其可靠性对于保护电网的安全意义重大。

根据研究数据表明，断路器故障的大部分原因是机械原因，目前对于断路器的主要测试手段有在线检测和停电实验两种测试技术。一方面，在线检测是在断路器带负荷的情况下监测断路器的运行状况，并通过监测到的状态数据判断断路器状态；另一方面，停电实验是在电路器停电后，在试验电压下进行动作实验，并监测实验结果，通过监测结果与出厂实验结果对比，从而确定断路器状态。但是采用上述两种方法对断路器进行检测时，必须是在断路器退出运行并处于隔离状态后在停电状态下安装测试传感器和测试设备以进行断路器检测，浪费大量人力物力，检测效率低下。

因此，如何提高断路器的检测效率是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种断路器检测***，提高了断路器的检测效率。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种断路器检测***，包括：非接触式检测装置，与所述非接触式检测装置连接的用于接收所述非接触式检测装置的输出信号的信号分析设备以根据所述输出信号对所述断路器进行故障分析；

所述非接触式检测装置包括：用于检测所述断路器的行程的非接触式电涡流传感器，用于检测所述断路器的电信号的非接触式电磁传感器。

优选的，所述非接触式电磁传感器具体为非接触式电流传感器。

优选的，所述非接触式电流传感器用于检测与所述断路器连接的分合闸控制回路的分闸电流与合闸电流，检测与所述断路器连接的储能控制回路的储能回路电流。

优选的，所述断路器检测***还包括：当所述断路器断电时，为所述断路器提供电源的电源控制箱。

优选的，所述电源控制箱与所述断路器通过九针航空插头连接。

优选的，所述电源控制箱包括：目标电源，与所述目标电源连接的用于放大所述目标电源的电压或电流的滤波器，与所述滤波器连接的保护电路。优选的，所述信号分析设备包括：用于接收所述输出信号的信号接收电路，与所述信号接收电路连接的单片机以通过所述单片机从所述输出信号中提取与所述断路器对应的数据并根据所述数据对所述断路器进行故障分析。

优选的，所述信号分析设备还包括：与所述单片机连接的B码时钟电路，以使所述信号分析设备与所述非接触式检测装置的时间同步。

优选的，所述断路器检测***还包括：与所述非接触式检测装置、所述信号分析设备连接的人机交互设备以通过所述人机交互设备控制所述非接触式检测装置与所述信号分析设备。

优选的，所述人机交互设备包括：与所述单片机连接的用于分解所述数据的小波包分解电路以对所述断路器进行故障预测。

可见，本方案中，通过非接触式检测装置中的非接触式电涡流传感器检测断路器的行程，非接触式电磁传感器检测断路器的电信号，信号分析设备接收行程、电信号并根据行程、电信号对断路器进行故障分析。因此，利用非接触式检测装置检测断路器时可以将该检测装置安装于断路器的外部，并利用信号分析设备对安置于断路器外部的非接触式检测装置的输出信号进行故障分析实现对断路器的检测，避免了将测试传感器安装于断路器时必须为断路器断电的问题，提高了断路器的检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一种实施例提供的一种断路器检测***结构示意图；

图2为本发明第二种实施例提供的一种断路器检测***结构示意图；

图3为本发明第二种实施例提供的一种断路器检测***结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种断路器检测***，提高了断路器的检测效率。

请参见图1，图1为本发明第一种实施例提供的一种断路器检测***结构示意图，包括：非接触式检测装置10，与非接触式检测装置10连接的用于接收非接触式检测装置10的输出信号的信号分析设备20以根据输出信号对断路器进行故障分析；

非接触式检测装置10包括：用于检测断路器的行程的非接触式电涡流传感器101，用于检测断路器的电信号的非接触式电磁传感器102。

具体的，本实施例中的非接触式检测装置10可以安装于断路器所在***的外部，根据具体的应用环境，非接触式检测装置10可以在断路器带电和停电状态下检测，当断路器处于带电运行状态时，将非接触式检测装置10安装于断路器的外部；当断路器处于停电状态时，非接触式检测装置10可以选择安装于断路器内部，也可以安装于断路器外部。非接触式检测装置10的具体安装部位根据具体的应用环境进行安装，在此并不作限定。

相应的信号分析设备20根据非接触式检测装置10的安装位置对应安装，信号分析设备20的具体安装位置根据具体的测试环境进行安装，在此并不作限定。

进一步，本实施例中的非接触式电涡流传感器101可以为非接触式电涡流位移传感器以测试断路器的行程，其中，断路器的行程为在对断路器进行分闸或合闸的操作中，断路器触头接触后动触头继续运动的距离；非接触式电磁传感器102用于测试断路器的电压或电流的传感器，例如，非接触式电流传感器、非接触式电压传感器等；非接触式电磁传感器102测试断路器的电流为与非接触式电磁传感器102连接的断路器主回路的主回路电流、与非接触式电磁传感器10连接的储能控制回路的储能回路电流以及与非接触式电磁传感器102连接的分合闸控制回路的分闸电流与合闸电流。相应的，非接触式电磁传感器102测试断路器的电压为与非接触式电磁传感器102连接的断路器主回路的主回路电压、与非接触式电磁传感器102连接的储能控制回路的储能回路电压以及与非接触式电磁传感器102连接的分合闸控制回路的分闸电压与合闸电压。

需要说明的是，检测断路器的行程的非接触式电涡流传感器101与检测断路器的电信号的非接触式电磁传感器102均可以检测断路器在停电状态或带电状态的行程或电信号。

可见，本发明实施例提供的一种断路器检测***，通过非接触式检测装置10中的非接触式电涡流传感器101检测断路器的行程，非接触式电磁传感器102检测断路器的电信号，信号分析设备20接收行程、电信号并根据行程、电信号对断路器进行故障分析。因此，利用非接触式检测装置检测断路器时可以将该检测装置安装于断路器的外部，并利用信号分析设备对安置于断路器外部的非接触式检测装置的输出信号进行故障分析实现对断路器的检测，避免了将测试传感器安装于断路器时必须为断路器断电的问题，提高了断路器的检测效率。

基于上述实施例，在本实施例中，非接触式电磁传感器102具体为非接触式电流传感器。

基于上述实施例，在本实施例中，非接触式电流传感器用于检测与断路器连接的分合闸控制回路的分闸电流与合闸电流，检测与断路器连接的储能控制回路的储能回路电流。

基于上述实施例，在本实施例中，断路器检测***还包括：当断路器断电时，为断路器提供电源的电源控制箱。

具体的，本实施例中，当断路器断电时，即为断路器需要在停电状态下进行断路器停电实验测试；当断路器需要在停电状态下进行断路器测试时，电源控制箱为该断路器提供实验电压。从而在该电源控制箱提供的实验电压下进行断路器的测试。

可见，本实施例中，当断路器处于断电状态时，该电源控制箱为断路器提供实验电压从而保证断路器在停电状态下进行停电测试，从而获取停电测试数据以判断断路器的工作状态。

基于上述实施例，在本实施例中，电源控制箱与断路器通过九针航空插头连接。

基于上述实施例，在本实施例中，电源控制箱包括：目标电源，与目标电源连接的用于放大标电源的电压或电流的滤波器，与滤波器连接的保护电路。具体的，本实施例中的目标电源为低于正常供电电压的实验电压，例如，断电器所在的电力***的电压为220V，则该目标电源的额定电压一般情况下应远小于220V，如30V。当然，根据具体的测试环境，该目标电源的额定电压也可以根据具体的测试环境确定，在此并不作限定；滤波器用于放大目标电源的电压或电流，当目标电源的提供的电压或电流不足以测试断路器的工作状态，则通过滤波器将该电压或电流放大，从而达到测试断路器的测试电压；保护电路为保护断路器在异常电压下时不会受到损坏。

请参见图2，图2为本发明第二种实施例提供的一种断路器检测***结构示意图；

如图2所示，基于上述实施例，在本实施例中，信号分析设备20包括：用于接收所述输出信号的信号接收电路201，与所述信号接收电路201连接的单片机202以通过所述单片机202从输出信号中提取与断路器对应的数据并根据数据对断路器进行故障分析。

具体的，本实施例中，信号接收电路201接收到非接触式检测装置10的输出信号后，通过信号分析设备20中的各个功能模块对输出信号进行分析与处理，其中，信号分析设备20中用于对信号进行分析处理的硬件为单片机202，单片机202中具有如下功能模块，包括：特征提取模块，用于从带电测试或停电测试的输出信号中提取与断路器相关的动作数据、特征量、数据标记等相关数据；特征数据库模块，用于对断路器的带电测试数据、停电测试数据的收集；推理机制模块，用于对收集的特征数据进行有效范围判断，如果该特征中的参数超出了推理设定范围，该参数对应的推理规则将被激活，从而对断路器的故障进行初步诊断与分析。同时，该模块还可以通过收集的断路器的带电测试数据与停电测试数据自动调节推理的规则范围，建立带电测试数据与停电测试数据的相关评判规则。

进一步，信号分析设备20接收该输出信号之前，先对该输出信号进行降噪处理，以获取较纯净的输出信号。

可见，本实施例中，通过对输出信号进性分析，从而提取出与断路器对应的数据，并根据该数据对断路器进性故障分析，实时的对断路器的工作状态进行检测，检测效率较高。

基于上述实施例，在本实施例中，信号分析设备20还包括：与单片机连接的B码时钟电路，以使信号分析设备20与非接触式检测装置10的时间同步。

具体的，本实施例中的B码时钟电路用于将信号分析设备20与非接触式检测装置10的时间同步；进一步，用于同步信号分析设备20与非接触式检测装置10的时间的设备还可以为GPS卫星同步，具体选用哪种时间同步设备根据具体的断路器的测试环境进行确定，在此并不作限定。

可见，本实施例中，通过B码时钟电路将信号分析设备与非接触式检测装置的时间保持同步，从而实现非接触式检测装置的输出信号与信号分析设备之间的同步，避免了信号分析设备由于与非接触式检测装置的时间不同步而引起的输出信号接收不及时从而导致的故障分析不准确的问题。

请参见图3，图3为本发明第二种实施例提供的一种断路器检测***结构示意图；

如图3所示，基于上述实施例，在本实施例中，断路器检测***还包括：与非接触式检测装置10、信号分析设备20连接的人机交互设备30以通过人机交互设备30控制非接触式检测装置10与信号分析设备20。

具体的，本实施例中的人机交互设备30控制非接触式检测装置10以及信号分析设备20对断路器进行检测与故障分析，其中，用户通过人机交互设备30对非接触式检测装置10中的非接触式电涡流传感器101与非接触式电磁传感器进行管理，同时对信号分析设备20中采集的断电器的带电测试数据以及停电测试数据进行选择，以及对信号分析设备中的断路器的数据特征进行分解并与人机交互设备30中的数据库中的故障数据进行比对以进行故障预测。

可见，本发明实施例中，通过人机交互设备控制非接触式检测装置以及信号处理设备从而实现对断路器的全面掌控，提高了检修人员的工作效率。

基于上述实施例，在本实施例中，人机交互设备30包括：与单片机连接的用于分解数据的小波包分解电路以对断路器进行故障预测。

具体的，本实施例中的小波包分析电路将断路器的带电测试特征、停电测试特征分解到不同的时域和频域中，以从时域和频域中找到畸变点，并与人机交互设备中的故障数据库进行比对，从而根据比对结果做出断路器的缺陷预警，达到对断路器进行故障预测的目的。

以上对本申请所提供的一种断路器检测***进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种断路器检测***，其特征在于，包括：

非接触式检测装置，与所述非接触式检测装置连接的用于接收所述非接触式检测装置的输出信号的信号分析设备以根据所述输出信号对所述断路器进行故障分析；

所述非接触式检测装置包括：用于检测所述断路器的行程的非接触式电涡流传感器，用于检测所述断路器的电信号的非接触式电磁传感器。

2.根据权利要求1所述的断路器检测***，其特征在于，所述非接触式电磁传感器具体为非接触式电流传感器。

3.根据权利要求2所述断路器检测***，其特征在于，所述非接触式电流传感器用于检测与所述断路器连接的分合闸控制回路的分闸电流与合闸电流，检测与所述断路器连接的储能控制回路的储能回路电流。

4.根据权利要求1所述的断路器检测***，其特征在于，所述断路器检测***还包括：当所述断路器断电时，为所述断路器提供电源的电源控制箱。

5.根据权利要求4所述的断路器检测***，其特征在于，所述电源控制箱与所述断路器通过九针航空插头连接。

6.根据权利要求5所述的断路器检测***，其特征在于，所述电源控制箱包括：目标电源，与所述目标电源连接的用于放大所述目标电源的电压或电流的滤波器，与所述滤波器连接的保护电路。

7.根据权利要求1所述的断路器检测***，其特征在于，所述信号分析设备包括：用于接收所述输出信号的信号接收电路，与所述信号接收电路连接的单片机以通过所述单片机从所述输出信号中提取与所述断路器对应的数据并根据所述数据对所述断路器进行故障分析。

8.根据权利要求7所述的断路器检测***，其特征在于，所述信号分析设备还包括：与所述单片机连接的B码时钟电路，以使所述信号分析设备与所述非接触式检测装置的时间同步。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的断路器检测***，其特征在于，所述断路器检测***还包括：与所述非接触式检测装置、所述信号分析设备连接的人机交互设备以通过所述人机交互设备控制所述非接触式检测装置与所述信号分析设备。

10.根据权利要求9所述的断路器检测***，其特征在于，所述人机交互设备包括：与所述单片机连接的用于分解所述数据的小波包分解电路以对所述断路器进行故障预测。