CN205404108U - 一种基于霍尔传感器的断路器机械特性在线测量装置 - Google Patents

Abstract

一种基于霍尔传感器的断路器机械特性在线测量装置，涉及断路器。包括绝缘拉杆、永久磁铁、线性霍尔传感器、霍尔传感器支架、霍尔传感器信号调理电路、数字电路；所述绝缘拉杆与断路器极柱内触头连接，永久磁铁固定在绝缘拉杆上，当绝缘拉杆移动时，带动永久磁铁移动；至少2个线性霍尔传感器安装在霍尔传感器支架上并与永久磁铁组合成为一个位移传感器组合；线性霍尔传感器的输出端与霍尔传感器信号调理电路输入端连接，霍尔传感器信号调理电路输出端与数字电路连接。可很方便的安装在断路器极柱内，能从根本上解决断路器触点位移检测传感器的安装问题。

Description

一种基于霍尔传感器的断路器机械特性在线测量装置

技术领域

本实用新型涉及断路器，尤其是涉及主要应用于10KV真空固封极柱断路器的一种基于霍尔传感器的断路器机械特性在线测量装置。

背景技术

高压断路器作为电力系统中最重要的设备之一，其可靠性直接影响电网运行的安全与稳定。以往大多采用离线例行检查，对断路器进行定期计划检修，这种计划性预防检修盲目性大、费用高，且影响电力生产。随着电力系统的电压等级和电网容量不断提高，人们提出了根据断路器的实际工作状态而确定检修与否的方法，称为状态检修法。实践证明，状态检修法能给电力部门带来巨大的效益，近几年取得了较快的发展。然而，由于使用环境恶劣及复杂的工作特点，断路器机械、电气及温度特性在线监测有较大的难度。因此，如何高效的实现对高压断路器的机械、电气特性的在线监测，已成为影响行业发展进步的瓶颈之一，是国内外科研及工程技术人员热切关注的技术课题，国内目前高压断路器机械特性检测主要还是离线进厂检测，这给供电系统运行带来了许多不便。

断路器机械特性的检测主要是检测其动触头的运动情况，由于断路器触头传动机构的工作空间小，结构比较紧凑，位移传感器安装困难，因此实际情况中，断路器机械特性检测很难在运行中在线检测。近几年有一些相关的文章及专利发表，文章“真空断路器机械特性的在线监测方法”提出了一种采用角度传感器取代直线传感器的高压断路器机械特性在线检测方法，这种方法虽然能够减少传感器体积，但是较大幅度的降低了直线位移测量的灵敏度和分辨率。文章“基于模拟滑块的断路器机械特性在线检测”提出了一种用附加模拟滑块映射实际触头运动过程，将传感器安装在模拟滑块上间接测量位移的高压断路器机械特性在线检测方法，这种方法由于多附加了模拟滑块，实际体积并没有减少而是增加，此外由于测量过程增加了传递误差，测量质量实际是下降了。中国专利201310168584.9公开一种断路器机械特性在线检测的机械结构，虽然能解决断路器在线机械位移的检测，但没有给出传感器如何安装的方法，实际上并没有解决传感器安装困难的问题。中国专利201220744752.5公开一种真空断路器机械特性在线监测的信号处理实现方法，该方法只对传感器以后电信号的处理，也没有解决如何在狭小空间测量触头位移的主要问题。中国专利201020687812.5公开一种将传感器安装在连接套上的触头在线位移检测方法，该方法的问题是传感器并没有安装在直接反映触头位移的绝缘拉杆上而是安装在连接套上，因此存在传递测量误差，同时也没有完全解决传感器的安装空间问题。因此，实际情况是目前还没有能够解决如何在运行条件下有效测量断路器触头机械特性位移参数的困难。

发明内容

本实用新型的目的在于提供利用合适的传感器和合适的安装方法，解决断路器在实际投入运行的条件下如何进行机械特性在线检测的一种基于霍尔传感器的断路器机械特性在线测量装置。

本实用新型包括绝缘拉杆、永久磁铁、线性霍尔传感器、霍尔传感器支架、霍尔传感器信号调理电路、数字电路；

所述绝缘拉杆与断路器极柱内触头连接，永久磁铁固定在绝缘拉杆上，当绝缘拉杆移动时，带动永久磁铁移动；至少2个线性霍尔传感器安装在霍尔传感器支架上并与永久磁铁组合成为一个位移传感器组合；线性霍尔传感器的输出端与霍尔传感器信号调理电路输入端连接，霍尔传感器信号调理电路输出端与数字电路连接。

所述绝缘拉杆与断路器触头连接，绝缘拉杆的移动带动断路器触头的通断。永久磁铁安装在绝缘拉杆上，绝缘拉杆在带动断路器触头移动的同时带动永久磁铁做等距移动。线性霍尔传感器以差动结构方式安装在霍尔传感器支架上。至少2个线性霍尔传感器与永久磁铁构成磁位移传感器组合，当绝缘拉杆带动断路器触头移动时，同步带动永久磁铁移动，永久磁铁移动的位移量与断路器触头移动的位移量相同。组成差动结构的线性霍尔传感器测得这个位移量后，将位移转换为电压信号送往霍尔传感器信号调理电路，经调理后的位移信号送数字电路处理，计算得到断路器触头移动的数据信号。

使用时，将本实用新型安装在断路器极柱内。工作时，位移传感器组合可将永久磁铁的位移量转变成电压量输出，由于永久磁铁移动量与断路器触头移动量相同，因此传感器组合输出的电压量就是断路器触头的移动量，从而实现了断路器机械特性的检测。

本实用新型的技术方案的特点是采用线性霍尔传感器作为位移传感器，霍尔传感器是一种体积小，驱动电路简单的传感器，与目前断路器机械特性检测方案中采用的直线传感器、角度传感器相比，体积小的优势十分明显，可以很方便的安装在断路器极柱内，能从根本上解决断路器触点位移检测传感器的安装问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例的原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

参见图1，本实用新型实施例包括绝缘拉杆1、永久磁铁2、线性霍尔传感器3、霍尔传感器支架4、霍尔传感器信号调理电路5、数字电路6。

所述绝缘拉杆1与断路器极柱内触头连接，永久磁铁2固定在绝缘拉杆1上，当绝缘拉杆1移动时，带动永久磁铁2移动；至少2个线性霍尔传感器3安装在霍尔传感器支架4上并与永久磁铁2组合成为一个位移传感器组合；线性霍尔传感器3的输出端与霍尔传感器信号调理电路5输入端连接，霍尔传感器信号调理电路5输出端与数字电路6连接。

所述绝缘拉杆1与断路器触头连接，绝缘拉杆的移动带动断路器触头的通断。永久磁铁2安装在绝缘拉杆1上，绝缘拉杆1在带动断路器触头移动的同时带动永久磁铁做等距移动。线性霍尔传感器3以差动结构方式安装在霍尔传感器支架4上。至少2个线性霍尔传感器3与永久磁铁2构成磁位移传感器组合，当绝缘拉杆1带动断路器触头移动时，同步带动永久磁铁2移动，永久磁铁2移动的位移量与断路器触头移动的位移量相同。组成差动结构的线性霍尔传感器3测得这个位移量后，将位移转换为电压信号送往霍尔传感器信号调理电路5，经调理后的位移信号送数字电路6处理，计算得到断路器触头移动的数据信号。

所述绝缘拉杆1与断路器触头连接，推动断路器触头移动，永久磁铁2安装在绝缘拉杆上，当绝缘拉杆1移动时一边带动断路器触头移动、一边带动永久磁铁2移动，因此因此永久磁铁2和断路器触头由相同的位移量。线性霍尔传感器3以差动的形式安装在霍尔传感器支架4上，与永久磁铁2构成磁位移传感器组合。

当绝缘拉杆1带动断路器触头移动时，同步带动永久磁铁2移动，永久磁铁2移动的位移量与断路器触头移动的位移量相同。组成差动结构的线性霍尔传感器3测得这个位移量后，将位移转换为电压信号送往霍尔传感器信号调理电路5，经调理后的位移信号送数字电路6处理，计算得到断路器触头移动的数据信号。

Claims (1)

1.一种基于霍尔传感器的断路器机械特性在线测量装置，其特征在于包括绝缘拉杆、永久磁铁、线性霍尔传感器、霍尔传感器支架、霍尔传感器信号调理电路、数字电路；

所述绝缘拉杆与断路器极柱内触头连接，永久磁铁固定在绝缘拉杆上，当绝缘拉杆移动时，带动永久磁铁移动；至少2个线性霍尔传感器安装在霍尔传感器支架上并与永久磁铁组合成为一个位移传感器组合；线性霍尔传感器的输出端与霍尔传感器信号调理电路输入端连接，霍尔传感器信号调理电路输出端与数字电路连接。