本發(fā)明涉及一種開關(guān)柜動(dòng)作行程擬合監(jiān)測(cè)裝置，特別涉及基于巨磁阻的開關(guān)柜動(dòng)作行程擬合監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

巨磁阻特性是源于磁性金屬的電子有自旋取向，其變化率高，使它能傳感微弱磁場(chǎng)，擴(kuò)大了磁阻式傳感器的測(cè)量范圍和應(yīng)用面。城市現(xiàn)代化發(fā)展促進(jìn)了電力行業(yè)的進(jìn)步，諸多電氣設(shè)備的運(yùn)用變得更為普遍。目前，開關(guān)柜在電力系統(tǒng)中是十分關(guān)鍵的設(shè)備之一，而由于電力運(yùn)行中對(duì)電能質(zhì)量提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)的開關(guān)柜開關(guān)也做出了針對(duì)性的調(diào)整。由于電力技術(shù)落后及使用操作不當(dāng)，在開關(guān)柜使用過(guò)程中容易出現(xiàn)不同的故障，影響了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。隨著開關(guān)柜的發(fā)展，已經(jīng)大量遍布城市的各個(gè)角落，無(wú)法實(shí)現(xiàn)人工巡查，因此開關(guān)柜智能化是發(fā)展趨勢(shì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供了一種占用空間較小，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開關(guān)柜動(dòng)作行程的基于巨磁阻的開關(guān)柜動(dòng)作行程擬合監(jiān)測(cè)裝置。

具體技術(shù)方案如下：基于巨磁阻的開關(guān)柜動(dòng)作行程擬合監(jiān)測(cè)裝置，開關(guān)柜包括主軸和連桿，主軸帶動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng)，監(jiān)測(cè)裝置包括巨磁阻傳感器和信號(hào)處理裝置，巨磁阻傳感器設(shè)置在連桿上，信號(hào)處理裝置與巨磁阻傳感器電性連接。

以下為本發(fā)明的附屬技術(shù)方案。

作為優(yōu)選方案，所述信號(hào)處理裝置包括巨磁阻角度測(cè)量單元，單片機(jī)和存儲(chǔ)模塊，單片機(jī)分別與巨磁阻角度測(cè)量單元和存儲(chǔ)模塊電性連接。

作為優(yōu)選方案，所述單片機(jī)與巨磁阻角度測(cè)量單元通過(guò)spi總線連接。

作為優(yōu)選方案，信號(hào)處理裝置包括電源管理模塊，電源管理模塊分別與單片機(jī)和巨磁阻角度測(cè)量單元電性連接。

本發(fā)明的技術(shù)效果：本發(fā)明的基于巨磁阻的開關(guān)柜動(dòng)作行程擬合監(jiān)測(cè)裝置采用巨磁阻傳感器，具有靈敏度高、體積小、探測(cè)范圍寬、抗惡劣環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)，其尺寸小，安裝位置隨意，不需要緊密校準(zhǔn)位置；此外，將不可預(yù)見的動(dòng)作過(guò)程轉(zhuǎn)換成了動(dòng)作特性曲線，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)開關(guān)柜動(dòng)作行程。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的基于巨磁阻的開關(guān)柜動(dòng)作行程擬合監(jiān)測(cè)裝置的架構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的巨磁阻傳感器的示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的分閘操作觸頭行程曲線示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的合閘操作觸頭行程曲線示意圖。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于所列的實(shí)施例。

如圖1至圖4所示，本實(shí)施例的基于巨磁阻的開關(guān)柜動(dòng)作行程擬合監(jiān)測(cè)裝置，開關(guān)柜包括主軸和連桿，主軸帶動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng)。開關(guān)柜的主軸和連桿為現(xiàn)有開關(guān)柜中的常用結(jié)構(gòu)件。監(jiān)測(cè)裝置包括巨磁阻傳感器1和信號(hào)處理裝置2，巨磁阻傳感器1設(shè)置在連桿上，信號(hào)處理裝置2與巨磁阻傳感器電性連接。上述技術(shù)方案中，由于現(xiàn)有開關(guān)柜空間越來(lái)越緊湊，將巨磁阻傳感器安裝在連桿上能夠有效減小空間占用，且沒(méi)有同軸度的安裝要求，便于安裝；在跟隨斷路器的主軸一起運(yùn)動(dòng)的連桿上放置巨磁阻傳感器，通過(guò)對(duì)連桿的位移判斷，實(shí)時(shí)采集主軸的動(dòng)作行程，并將行程動(dòng)作周期性信號(hào)輸出，可以得出任意時(shí)刻對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)的角度。整個(gè)動(dòng)作過(guò)程將形成一個(gè)曲線圖。分閘下的曲線圖如圖3，合閘下的曲線圖如圖4，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)下的行程每個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的角度，形成一條完整的開關(guān)特性曲線，將不可預(yù)見的動(dòng)作過(guò)程轉(zhuǎn)換成了動(dòng)作特性曲線，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)開關(guān)柜動(dòng)作行程。

分閘下的曲線圖包括分線圈電流曲線41，位移曲線/觸頭信號(hào)曲線42，合閘下的曲線圖包括合線圈電流曲線51，位移曲線/觸頭信號(hào)曲線52。

其中，剛合速度＝前10ms內(nèi)的平均速度；

剛分速度＝后10ms內(nèi)的平均速度；

由圖中曲線及公式可以得到剛分、剛合速度等特征參量，從而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開關(guān)柜動(dòng)作行程，具體如：測(cè)量結(jié)果合閘動(dòng)作時(shí)間215.3ms，前10ms內(nèi)位移為27mm，則剛合速度＝2.7m/s，則不合格。

如圖1至圖4所示，進(jìn)一步的，所述信號(hào)處理裝置2包括巨磁阻角度測(cè)量單元，單片機(jī)和存儲(chǔ)模塊，單片機(jī)分別與巨磁阻角度測(cè)量單元和存儲(chǔ)模塊電性連接。通過(guò)巨磁阻角度測(cè)量單元和單片機(jī)可將巨磁阻傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)換成角度值，并通過(guò)can總線輸出。can屬于總線式串行通信網(wǎng)絡(luò)，can總線在數(shù)據(jù)通信方面具有可靠、實(shí)時(shí)和靈活的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)施例中，所述巨磁阻傳感器可采用英飛凌tle5011芯片。所述單片機(jī)與巨磁阻角度測(cè)量單元通過(guò)spi總線連接，spi，是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，并且在芯片的管腳上只占用四根線，節(jié)約了芯片的管腳，同時(shí)為pcb的布局上節(jié)省空間，提供方便。信號(hào)處理裝置2包括電源管理模塊，電源管理模塊分別與單片機(jī)和巨磁阻角度測(cè)量單元電性連接，從而為其供應(yīng)電源。本實(shí)施例中，電源管理模塊與外部電源電性連接，電源管理模塊的輸入電壓為24v。

如圖1所示，本實(shí)施例的巨磁阻傳感器1包括安裝片11，安裝片11上設(shè)有安裝孔12，從而便于巨磁阻傳感器的安裝，可通過(guò)螺栓、焊接等手段固定。

本實(shí)施例的基于巨磁阻的開關(guān)柜動(dòng)作行程擬合監(jiān)測(cè)裝置采用巨磁阻傳感器，具有靈敏度高、體積小、探測(cè)范圍寬、抗惡劣環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)，其尺寸小，安裝位置隨意，不需要緊密校準(zhǔn)位置；此外，將不可預(yù)見的動(dòng)作過(guò)程轉(zhuǎn)換成了動(dòng)作特性曲線，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)開關(guān)柜動(dòng)作行程。

需要指出的是，上述較佳實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明的基于巨磁阻的開關(guān)柜動(dòng)作行程擬合監(jiān)測(cè)裝置，開關(guān)柜包括主軸和連桿，主軸帶動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng)，監(jiān)測(cè)裝置包括巨磁阻傳感器和信號(hào)處理裝置，巨磁阻傳感器設(shè)置在連桿上，信號(hào)處理裝置與巨磁阻傳感器電性連接。本發(fā)明的基于巨磁阻的開關(guān)柜動(dòng)作行程擬合監(jiān)測(cè)裝置采用巨磁阻傳感器，具有靈敏度高、體積小、探測(cè)范圍寬、抗惡劣環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)，其尺寸小，安裝位置隨意，不需要緊密校準(zhǔn)位置；此外，將不可預(yù)見的動(dòng)作過(guò)程轉(zhuǎn)換成了動(dòng)作特性曲線，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)開關(guān)柜動(dòng)作行程。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭光華;桑仲慶;佘遠(yuǎn)亮;胡恒;李君
受保護(hù)的技術(shù)使用者：億科電氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.07
技術(shù)公布日：2017.08.29