專利名稱：一種在線監(jiān)測真空滅弧室真空度的斷路器及其監(jiān)測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)高壓開關器件，尤其是涉及一種在線監(jiān)測真空滅弧室真空度的斷路器及其監(jiān)測方法。
背景技術：
真空斷路器以其無以倫比的優(yōu)點在輸變電電網(wǎng)中壓領域得到了大量的應用，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絕緣性能和滅弧性能的重要技術指標。運行中的真空斷路器，其真空滅弧室的真空度若低于一定數(shù)量級，就可能導致真空開關不能正常開斷電路，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)測真空度則是事故預警的一種有效方法，當真空度低于某一限值時， 提前自動預警，防止事故發(fā)生。在線檢測由于要在不改動開關主體結構及運行狀態(tài)的前提下，隨時監(jiān)測其真空度的變化，因此，要實現(xiàn)真空度的直接測量，還存在很多的難點。用于真空度在線檢測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”原理，利用某些光學元件(如Pockels元件)在電場中能改變光學性能，從而把與真空度對應的電場變化轉換成光通量的變化，但該方法的主要問題是光學元件的工作穩(wěn)定性差、成本高，不能大范圍普及推廣。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術中存在的問題提供一種在線監(jiān)測真空滅弧室真空度的斷路器及其監(jiān)測方法，其目的是使高壓真空斷路器具有安全、經(jīng)濟、維護方便等特點，技術先進抵消應環(huán)境變化而產(chǎn)生的測量誤差，系統(tǒng)穩(wěn)定為現(xiàn)場工作人員對設備的診斷提供良好輔助作用。本發(fā)明的技術方案是該種在線監(jiān)測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)測裝置，所述的監(jiān)測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)測信號并將該信號與控制裝置中設置的數(shù)據(jù)相對比，實時顯示并發(fā)出真空滅弧室漏氣報警。所述的監(jiān)測裝置由電流互感器、電壓傳感器、控制及預處理器、電光轉換與傳送器組成，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處理器、電光轉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換與接收器、控制微處理器、顯示電路、報警控制電路組成，所述的光電轉換與接收器通過控制微處理器與顯示電路、報警電路相連接。所述的電壓傳感器為感應式電壓傳感器，型號為BSX-11V20。利用上述在線監(jiān)測真空滅弧室真空度的斷路器進行監(jiān)測的方法，該監(jiān)測方法是將電壓傳感器安裝在真空滅弧室屏蔽罩邊緣探測屏蔽罩的電位變化從而監(jiān)測真空滅弧室內的氣體壓力變化，包括高壓區(qū)監(jiān)測和安全區(qū)判斷。所述的高壓區(qū)監(jiān)測為，各相真空滅弧室屏蔽罩的電位由電壓傳感器獲取，并將其轉化為電信號，經(jīng)控制及預處理器轉化為數(shù)字脈沖信號，通過電光轉換與傳送器轉化為光信號，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，將接收的光信號轉變?yōu)閿?shù)字脈沖信號通過控制微處理器顯示，控制微處理器將此信號處理成真空滅弧室內部氣體壓力后與設置的真空滅弧室真空度相比對和判斷，根據(jù)判斷的結果執(zhí)行真空度非正常報警。所述的非正常的判定依據(jù)數(shù)據(jù)即，當真空滅弧室內氣體壓強上升到ιχιο-mi時，
真空度報警。具有上述結構的一種在線監(jiān)測真空滅弧室真空度的斷路器及其監(jiān)測方法具有以下優(yōu)點1.該種在線監(jiān)測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真空度關系，通過測量真空開關屏蔽罩的電位相對正常值的變化情況， 從而抵消了由于環(huán)境變化帶來的測量誤差。2.該種在線監(jiān)測真空滅弧室真空度的斷路器將監(jiān)測的數(shù)據(jù)通過光纖連通，實時監(jiān)測真空滅弧室內真空度，能及時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)測真空滅弧室真空度的斷路器將在線監(jiān)測技術應用于傳統(tǒng)產(chǎn)品，提升產(chǎn)品的技術含量，實現(xiàn)真空斷路器的智能化，提高產(chǎn)品的競爭力，具有很好的應用推廣價值。


下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明圖1為本發(fā)明在線監(jiān)測真空滅弧室真空度的斷路器的結構示意圖。圖2為在線監(jiān)測真空滅弧室真空度的斷路器中監(jiān)測系統(tǒng)的結構示意圖。在圖1-2中，1 監(jiān)測裝置；2 控制裝置；3 電流互感器；4 電壓傳感器；5 控制及預處理器；6 電光轉換與傳送器；7 光纖傳輸線；8 光電轉換與接收器；9 控制微處理器； 10 顯示電路；11 報警控制電路。
具體實施例方式由圖1-2所示結構結合可知，該種在線監(jiān)測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)測裝置1，監(jiān)測裝置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)測信號并將該信號與控制裝置2中設置的數(shù)據(jù)相對比，實時顯示并發(fā)出真空滅弧室漏氣報警。其中，監(jiān)測裝置1由電流互感器3、 電壓傳感器4、控制及預處理器5、電光轉換與傳送器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處理器5、電光轉換與傳送器6與光纖傳輸線7相連接；控制裝置2由光電轉換與接收器8、控制微處理器9、顯示電路10、報警控制電路11組成，光電轉換與接收器8通過控制微處理器9與顯示電路10、報警電路11相連接。上述所指的電壓傳感器4為感應式電壓傳感器，型號為BSX-11V20。利用上述在線監(jiān)測真空滅弧室真空度的斷路器進行監(jiān)測的方法，該種監(jiān)測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屏蔽罩的電位變化從而監(jiān)測真空滅弧室內的氣體壓力變化，包括高壓區(qū)監(jiān)測和安全區(qū)判斷。其中高壓區(qū)監(jiān)測的步驟是，各相真空滅弧室屏蔽罩的電位由電壓傳感器4獲取，并將其轉化為電信號，經(jīng)控制及預處理器5轉化為數(shù)字脈沖信號，通過電光轉換與傳送器6轉化為光信號，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，將接收的光信號轉變?yōu)閿?shù)字脈沖信號通過控制微處理器9顯示，控制微處理器9將此信號處理成真空滅弧室內部氣體壓力后與設置的真空滅弧室真空度非正常的判定依據(jù)相比對和判斷，根據(jù)判斷的結果執(zhí)行真空度非正常報警，非正常的判定依據(jù)即，當真空滅弧室內氣體壓強上升到ixio-pa時，真空度報警。
本發(fā)明的工作原理為真空斷路器在工作時，其真空滅弧室屏蔽罩上的點位是有高壓部分-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，當真空滅弧室在正常工作電壓和內部氣體壓力下運行時，滅弧室屏蔽早上不帶有靜電荷；而當真空滅弧室的內部氣體壓力升高，導致絕緣強度降低，觸頭與屏蔽罩間會發(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將發(fā)生變化，將監(jiān)測裝置安裝在屏蔽罩邊緣就可以測量電位變，從而監(jiān)測真空滅弧室內部氣體壓力變化。
權利要求
1.一種在線監(jiān)測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)測裝置(1)，所述的監(jiān)測裝置(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)測信號并將該信號與控制裝置O)中設置的數(shù)據(jù)相對比，實時顯示并發(fā)出真空滅弧室漏氣報警。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種在線監(jiān)測真空滅弧室真空度的斷路器，其特征在于所述的監(jiān)測裝置(1)由電流互感器(3)、電壓傳感器G)、控制及預處理器(5)、電光轉換與傳送器(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處理器(5)、電光轉換與傳送器(6)與光纖傳輸線(7)相連接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種在線監(jiān)測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由光電轉換與接收器⑶、控制微處理器(9)、顯示電路(10)、報警控制電路(11)組成，所述的光電轉換與接收器⑶通過控制微處理器(9)與顯示電路(10)、報警電路(11)相連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種在線監(jiān)測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)為感應式電壓傳感器，型號為BSX-11V20。
5.利用權利要求1-4任一項權利要求所述的一種在線監(jiān)測真空滅弧室真空度的斷路器進行監(jiān)測的方法，其特征在于所述的監(jiān)測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屏蔽罩的電位變化從而監(jiān)測真空滅弧室內的氣體壓力變化，包括高壓區(qū)監(jiān)測和安全區(qū)判斷。
6.根據(jù)權利要求5所述的利用在線監(jiān)測真空滅弧室真空度的斷路器進行監(jiān)測的方法， 其特征在于所述的高壓區(qū)監(jiān)測為，各相真空滅弧室屏蔽罩的電位由電壓傳感器(4)獲取， 并將其轉化為電信號，經(jīng)控制及預處理器( 轉化為數(shù)字脈沖信號，通過電光轉換與傳送器(6)轉化為光信號，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，將接收的光信號轉變?yōu)閿?shù)字脈沖信號通過控制微處理器(9)顯示，控制微處理器(9)將此信號處理成真空滅弧室內部氣體壓力后與設置的真空滅弧室真空度非正常的判定依據(jù)相比對和判斷，根據(jù)判斷的結果執(zhí)行真空度非正常報警。
7.根據(jù)權利要求6所述的利用在線監(jiān)測真空滅弧室真空度的斷路器進行監(jiān)測的方法， 其特征在于所述的非正常的判定依據(jù)即，當真空滅弧室內氣體壓強上升到ixi0-pa時， 真空度報警。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在線監(jiān)測真空滅弧室真空度的斷路器及其監(jiān)測方法，斷路器包括安裝在真空滅弧室屏蔽罩邊緣的監(jiān)測裝置，監(jiān)測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)測信號并將該信號與控制裝置中設置的數(shù)據(jù)相對比，實時顯示并發(fā)出真空滅弧室漏氣報警，監(jiān)測方法是將電壓傳感器安裝在真空滅弧室屏蔽罩邊緣探測屏蔽罩的電位變化從而監(jiān)測真空滅弧室內的氣體壓力變化，包括高壓區(qū)監(jiān)測和安全區(qū)判斷。具有上述特殊結構的在線監(jiān)測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真空度關系，通過測量真空開關屏蔽罩的電位相對正常值的變化情況，從而抵消了由于環(huán)境變化帶來的測量誤差。
文檔編號H01H33/668GK102412090SQ201110223359
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月5日 優(yōu)先權日2011年8月5日
發(fā)明者吳夕球, 方林山, 束龍勝, 殷長風, 王聰, 陳士保, 陳蔣紅 申請人:安徽鑫龍電器股份有限公司