一種斷路器、開關小車、刀開關動作光檢測傳感裝置的製作方法

2023-09-23 02:12:40

專利名稱：一種斷路器、開關小車、刀開關動作光檢測傳感裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電氣設備運行狀態和動作過程的檢測領域，具體是一種斷路器、 開關小車、刀開關動作光檢測傳感裝置。
背景技術：
國家實施智能電網，變電站程序倒閘操作和在線檢測設備狀態是實現智能電網的基本要求，可靠、準確地檢測電氣設備運行狀態和動作過程又是實現變電站狀態檢修和程序倒閘操作的首要關鍵技術。公知的在線檢測斷路器、斷路器小車、隔離開關、接地刀閘、 GIS電氣設備(GIS電氣設備由斷路器、隔離開關、接地刀閘組成。不影響說明，將斷路器、 斷路器小車、隔離開關、接地刀閘、GIS電氣設備，以下簡稱斷路器、開關小車、刀開關)倒閘操作和執行保護及自動裝置控制指令的分閘、合閘位置判斷是由所檢測電氣設備的輔助觸點、接近開關和有源行程開關提供開關量、電流電壓模擬量，操動機構上分合閘機械指示和由安裝於開關小車、刀開關操動機構的操動電機主軸尾部的檢測電機轉數的光電開關組成。通過輔助觸點、接近開關、行程開關和光電開關的開關量、電流電壓模擬量，輔助圖象監控系統判斷斷路器、開關小車、刀開關所處位置、行程、速度和是否帶電。為絕緣危險高電壓和防止強電磁場幹擾，所有檢測斷路器、開關小車、刀開關動作的傳感裝置安裝位置，都是遠離高電壓和強電磁場，與需要可靠檢測斷路器、開關小車、刀開關分閘、合閘所處實際位置、是否動作及A、B、C各相動作全過程的動觸頭之間連有多個傳動環節，斷路器、開關小車、刀開關傳動機構中間環節鬆動、脫銷、卡澀，輔助觸點、接近開關接觸不良、錯位、輔助圖象監控系統由於所觀測設備被周圍設備遮擋及環境周邊的光線限制和操作人員工作責任心不強未認真在輔助圖象監控系統上核實確認設備實際位置，設備狀態位置不能可靠、正確檢測到位，從而發生倒間誤操作和三相不一致保護誤動事故。現有檢測設備位置的方法， 在技術層面上不能全程自動可靠地準檢測斷路器、開關小車、刀開關各種運行狀態下的實際位置和動作過程；不能有效地防止220kV及以上分相控制斷路器三相不一致保護因輔助觸點接觸不良的誤動和因不能可靠準確地檢測開關動靜觸頭分離、接觸的時刻，可靠實現 220kV及以上電壓等級的開關選相分、合閘困難。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種斷路器、開關小車、刀開關動作光檢測傳感裝置，滿足抗強電磁幹擾、絕緣危險高電壓，滿足智能程序控制操作和狀態檢修的準確檢測要求。本實用新型的技術方案為一種斷路器、開關小車、刀開關動作光檢測傳感裝置，包括固定於支架上的U型光檢測定位器、固定於轉動軸上的光檢測擋板、單芯塑料通信光纖光纜、數字光電耦合發射器和塑料數字光電耦合接收器，所述的光檢測擋板設置於U型光檢測定位器的U型槽內，所述的數字光電耦合發射器、塑料數字光電耦合接收器均通過單芯塑料通信光纖光纜與U型光檢測定位器連接。所述的支架為斷路器本體絕緣的瓷套內壁、斷路器本體絕緣的絕緣支架、斷路器本體絕緣的絕緣隔板，或開關小車本體，或刀開關構支架；所述的轉動軸為斷路器動觸頭導電桿或動絕緣拉杆，斷路器、刀開關操動機構主軸，開關小車櫃體或刀開關操作絕緣瓷柱軸ο所述的U型光檢測定位器選用U型單孔光檢測定位器或U型雙孔光檢測定位器； U型單孔光檢測定位器的兩側壁均開有一個通孔，且相互對應，兩根單芯塑料通信光纖光纜的一端頭分別插入一個通孔內，且端頭與側壁的內表面呈一平面；U型雙孔光檢測定位器的兩側壁均開有2個通孔，且一一相互對應，4根單芯塑料通信光纖光纜的一端頭分別插入一個通孔內，且端頭與側壁的內表面呈一平面。所述的光檢測擋板分為開關小車光檢測擋板，斷路器光檢測擋板，斷路器、刀開關操動機構主軸光檢測擋板和刀開關光檢測擋板；所述的開關小車光檢測擋板安裝於底座上，其上開有長方形檢測通孔，長方形檢測通孔與孔間隔組成的軌跡與開關小車移動位置一一對應；所述的斷路器光檢測擋板安裝於斷路器動觸頭導電桿或動絕緣拉杆上，其上開有雙排各形方檢測通孔，各形方檢測通孔與孔間隔組成的位置與斷路器動觸頭移動位置一一對應；所述的斷路器、刀開關操動機構主軸光檢測擋板固定於斷路器、刀開關操動機構主軸上，其上開有一排圓弧形排列的圓形檢測通孔，圓形檢測通孔與孔間隔組成的圓弧形軌跡與斷路器、刀開關動觸頭移動位置一一對應；所述的刀開關光檢測擋板固定於刀開關動觸頭絕緣瓷下方轉動軸上，其上開有一排圓弧形排列的圓形檢測通孔，圓形檢測通孔與孔間隔組成的圓弧形軌跡與刀開關動觸頭移動位置一一對應。所述的數字光電耦合發射器、塑料數字光電耦合接收器上分別設置有塑料光纖光纜連接器，所述的單芯塑料通信光纖光纜設置於塑料光纖光纜連接器內。所述的除安裝在密封本體內的斷路器、刀開關動作光檢測傳感裝置不安裝封閉罩，斷路器、開關小車、刀開關動作光檢測傳感裝置安裝於光檢測封閉罩內；光檢測封閉罩包括上封閉罩和下封閉罩，上封閉罩固定於所述的轉動軸上，所述的光檢測擋板固定在轉動軸上且位於下封閉罩內，下封閉罩固定於所述的支架上，光檢測定位器固定在下封閉罩內。本實用新型的有益效果(1)、抗強電磁幹擾、絕緣危險電壓，替代斷路器、開關小車、刀開關輔助端子、行程開關和光電開關；(2)、除去輔助端子、行程開關和中間傳動等多個間接環節，斷路器、開關小車、刀開關分、合閘到位及動作全過程可以準確地被檢測，可檢測斷路器動靜觸頭分合瞬時速度、 平均分合閘速度、合閘彈跳時間、分合閘不同期性、分合閘時間、接觸行程、觸頭開距、真空斷路器動靜觸頭累積熔損厚度、斷路器插入式引弧動靜觸頭累積熔損長度、操動機構的機械特性，開關小車運行狀態、移動速度、移動方向、移動位置和移動過程中操動機構的機械特性，刀開關動觸頭平均分合閘速度、分合閘不同期性、分合閘時間、分合閘過程中操動機構的機械特性；(3)、在技術上實現程序化操作過程中智能檢測和智能控制；(4)、杜絕程序操作圖像監控人員監控不到位和存在斷路器、開關小車、刀開關一些部位無法實施圖像監控的實際情況，在技術上保證程序化操作和目前電力系統常規倒閘操作中，程序防誤操作和電氣、機械防誤操作無法控制的各相分合閘錯位、不到位，缺相運行的各種類型誤操作； (5)、解決220kV及以上分相控制斷路器三相不一致保護因繼電器觸點或輔助觸頭接觸不良、抖動發生誤動和實現斷路器選相分、合閘，減少操作衝擊過電壓，降低操作過電壓絕緣水平要求，保護電網設備安全，提高電網運行可靠性穩定性。

[0017]圖1是本實用新型的結構示意圖。[0018]圖2是U型單孔光檢測定位器的結構示意圖。[0019]圖3是U型雙孔光檢測定位器的結構示意圖。[0020]圖4是開關小車光檢測擋板的結構示意圖。[0021]圖5是斷路器光檢測擋板的結構示意圖。[0022]圖6是斷路器、刀開關操動機構主軸光檢測擋板的結構示意圖。[0023]圖7是刀開關光檢測擋板的結構示意圖。[0024]圖8是光檢測塑料數字光電耦合器的結構示意圖。[0025]圖9是光檢測封閉罩的安裝結構示意圖。
具體實施方式
一、斷路器、開關小車、刀開關動作光檢測傳感裝置的製造和安裝方法是見圖1，一種斷路器、開關小車、刀開關動作光檢測傳感裝置，包括絕緣樹脂構成的固定於支架1. 6上的U型光檢測定位器1. 8、固定於轉動軸1. 5上的光檢測擋板1. 7、單芯塑料通信光纖光纜1、3、1. 4、數字光電耦合發射器1. 1和塑料數字光電耦合接收器1. 2，光檢測擋板1. 7設置於U型光檢測定位器1. 8的U型槽內，數字光電耦合發射器1. 1塑料數字光電耦合接收器1. 2分別通過單芯塑料通信光纖光纜1. 3、單芯塑料通信光纖光纜1. 4 與U型光檢測定位器1. 8連接。光檢測傳感裝置前端的絕緣樹脂U型光檢測定位器1. 8可直接安裝固定在斷路器本體絕緣的瓷套內壁、斷路器本體絕緣的絕緣構支架、斷路器本體絕緣的絕緣隔板，或開關小車本體，或刀開關構支架1. 6上；光檢測擋板1. 7可固定在斷路器動導電桿或動絕緣拉杆5. 5，斷路器、刀開關操動機構主軸，開關小車櫃體及刀開關動觸頭絕緣瓷柱軸1. 5上；光檢測傳感裝置末端的塑料數字光電耦合發射器1. 1始終發射紅色可見光，光檢測傳感裝置末端的塑料數字光電耦合接收器1.2接收紅色可見光，塑料數字光電耦合接收器輸出數位訊號，塑料數字光電耦合接收器接收到紅色可見光輸出高電位信號，規定高電位信號為開關量1，塑料數字光電耦合接收器接收不到紅色可見光輸出低電位信號，規定低電位信號為開關量0。安裝方法各類光檢測擋板都置於相應U型光檢測定位器的U型槽口中間位置，光檢測擋板二側面不與U型光檢測定位器的U型槽口內二側面發生接觸；單根長度不大於80 米的纖芯直徑0. 24毫米(用於10kV、35kV電壓等級的戶內鎧裝式開關櫃)或1. 0毫米的塑料單芯通信光纖光纜，使用塑料單芯通信光纖光纜專用剪刀將塑料單芯通信光纖光纜從中間垂直剪斷，將切斷的二根光纖光纜四個端頭切面剪切的與光纖光纜徑向垂直，將一根光纖光纜的任一端頭插入並固定到U型光檢測定位器的一側光纖光纜插入孔內，插入的光纖光纜端頭的埠與U型光檢測定位器的U型槽內側豎直內壁呈同一平面，另一根光纖光纜的任一端頭也插入並固定到U型光檢測定位器的另一側光纖光纜插入孔內，插入的光纖光纜端頭的埠與U型光檢測定位器的U型槽內側豎直內壁呈同一平面，U型槽內的二光纖光纜端頭埠正對，二光纖光纜軸心在一條直線上，將任一根光纖光纜的另一端頭插入固定在塑料光纖光纜連接器，塑料光纖光纜連接器插入固定在塑料數字光電耦合發射器的紅色可見光發射孔內，將另一根光纖光纜的另一端頭插入固定在塑料光纖光纜連接器，塑料光纖光纜連接器插入固定在塑料數字光電耦合接收器的接收紅色可見光接收孔內，塑料數字光電耦合發射器始終發射波長650納米的紅色可見光，塑料數字光電耦合接收器接收波長650納米的紅色可見光(此波段紅色可見光在光纖中傳輸遠、損耗小)，斷路器、開關小車、 刀開關動觸頭初始處某一正常運行狀態，光檢測擋板上的開孔或孔間隔正好與U型光檢測定位器中二個塑料單芯通信光纖光纜埠處在一條直線上，當固定安裝在斷路器本體內動導電桿或動絕緣拉杆、開關小車本體和刀開關絕緣瓷柱軸部位的光檢測擋板隨斷路器動觸頭、開關小車本體、刀開關動觸頭運動軌跡平移或旋轉時，塑料數字光電耦合接收器根據收到或收不到塑料數字光電耦合發射器發射來的紅色可見光，輸出開關量1或0，間隔層監控系統通過對光檢測傳感裝置輸出的開關量、開關量變化和開關量變化時間長短，並對比保存的以前各次操作參數(設備大修後或新設備投運時，輸入間隔層或後臺監控系統的基本參數)，按A、B、C三相分別進行計算分析，智能程序控制操作控制處理，防止電氣設備動觸頭動作不到位、動觸頭末分開、倒閘誤操作和防止220kV及以上分相控制斷路器的三相不一致保護誤動，以及實現三相同步操作，使斷路器按指定的相位上分、合閘，從而減少操作衝擊過電壓，降低操作過電壓絕緣水平要求，保護電網設備安全，提高電網運行可靠性穩定性。見圖2，U型單孔光檢測定位器2. 1由絕緣樹脂材質製造，U型槽的輪廓邊沿呈圓弧形，優化斷路器、開關小車、刀開關的局部電場強分布，U型槽內豎直二面相對平行且與底部垂直，豎直二面相距確保光檢測擋板在U型槽內移動時，不觸及豎直二面內側的最小距離， 在U型槽豎直二面靠近頂部處，水平正對地開通一對孔2. 2，這對孔插入並固定單芯塑料通信光纖光纜端頭，單芯塑料通信光纖光纜端頭平面與U型槽豎直二面內壁呈同一平面。見圖3，U型雙孔光檢測定位器3. 1由絕緣樹脂材質製造，U型槽的輪廓邊沿呈圓弧形，優化斷路器、開關小車的局部電場強分布，U型槽內豎直二面相對平行且與底部垂直， 豎直二面相距確保光檢測擋板在U型槽內移動時，不觸及豎直二面內側的最小距離，在U型槽豎直二面靠近頂部處，豎直水平正對地開通二對孔3. 2，這二對孔插入並固定單芯塑料通信光纖光纜端頭，單芯塑料通信光纖光纜端頭平面與U型槽豎直二面內壁呈同一平面。見圖4，開關小車光檢測擋板4. 4安裝於底座4. 3上，擋板4. 4上開有可通過光纖光柱的長方形孔，採用U型雙孔光檢測定位器3. 1進行檢測，各孔和間隔的位置分別代表開關小車移動到熱備用位置4. 1、冷備用位置4. 5和全過程平移過程中的位置4. 2。將開關小車的行程分成三個階段並對應三個移動速度，第一階段是開關小車在冷備用位置與開關小車移動到動靜觸頭將要放電位置的一段行程(第一階段)，第二階段是開關小車移動到動靜觸頭將要放電位置到開關小車動靜觸頭剛接觸位置的一段行程(第二階段)，第三階段是開關小車動靜觸頭剛接觸位置到開關小車在熱備用位置的一段行程(第三階段)，滿足開關小車處在不同階段要求不同的移動速度和控制處理方式。見圖5，斷路器光檢測擋板5. 3由絕緣樹脂材料製造，擋板上開有可通過光纖光柱的雙排各形方孔，採用U型雙孔光檢測定位器3. 1進行檢測，光檢測擋板固定在斷路器動觸頭導電桿或動絕緣拉杆5. 5上，斷路器動觸頭標準分間位置5. 2、斷路器動觸頭分間最大位置5. 1、斷路器動觸頭標準合閘位置5. 6、斷路器動靜觸頭分閘位置5. 2到合閘位置5. 6間的距離即是觸頭開距、真空斷路器動靜觸頭最大允許熔損位置5. 7，光檢測擋板上除在5. 4 位置上、下分閘位置5. 2和合閘位置5. 6採樣均為「0」、「0」外，其它任一位置的相鄰上、下位置採樣總是不同，通過光檢測擋板移動到不同位置和位移時間，測定斷路器合間、分閘、 動靜觸頭剛接觸、動靜觸頭剛分離、合間最大行程、分間最大行程、合間最小行程、分間最小行程及動觸頭運動過程中的機械特性。斷路器本體由A、B、C相3個「斷路器光檢測擋板」 和每個斷路器、刀開關操動機構上的「斷路器、刀開關操動機構主軸光檢測擋板(圖6) 」組成光檢測前置端。見圖6，斷路器、刀開關操動機構主軸光檢測擋板6. 4由絕緣樹脂材料製造，光檢測擋板固定在斷路器、刀開關操動機構主軸6. 3上，擋板上開有可通過光纖光柱的園形檢測孔，檢測孔中心到操動機構主軸中心即光檢測擋板檢測軌跡半徑，滿足紅色光線通、斷一次即操動機構主軸轉過一固定度角，操動機構主軸園弧轉動軌跡與標準合間位置和標準分閘位置角度範圍的角二邊線上有二個交點，一邊線與標準合閘位置軌跡的交點上開一個孔 6. 7，另一邊線與標準分閘位置軌跡的交點上不開孔6. 2，在標準合閘位置開孔處後面沿園弧轉動軌跡開一排間隔等於紅色可見光柱直徑的孔，孔徑等於紅色可見光柱直徑，在標準合閘位置、標準分間位置前後按同一開孔規則開一定數量的孔，各孔位置和間隔位置分別表示操動機構主軸轉動在合間、分間、動觸頭超程或刀開關主軸合間最大轉動角6. 6、主軸分閘最大轉動角6. 1、合間主軸轉動最小行程、分間主軸轉動最小行程及主軸轉動過程中 6. 5的各個位置。斷路器、刀開關三相聯體操動機構由1個「斷路器、刀開關操動機構主軸光檢測擋板(圖6) 」組成斷路器、刀開關操動機構光檢測前置端；斷路器、刀開關每相獨立操動機構由3個「斷路器、刀開關操動機構主軸光檢測擋板(圖6) 」組成斷路器、刀開關操動機構光檢測前置端。見圖7，刀開關光檢測擋板7. 5由絕緣樹脂材料製造，光檢測擋板固定在刀開關操作絕緣瓷柱軸7. 4上，光檢測擋板上檢測孔中心到絕緣瓷柱軸中心即光檢測擋板檢測軌跡半徑，滿足紅色光線通、斷一次即刀開關動觸頭轉過一固定度角，刀開關光檢測擋板園弧轉動軌跡與標準合閘位置7. 1和標準分閘位置7. 7角度範圍的角二邊線上有二個交點，在二個交點分別開孔，在標準合閘位置和標準分閘位置角度範圍內，沿園弧轉動軌跡開一排間隔等於紅色可見光柱直徑的孔，孔徑等於紅色可見光柱直徑，在標準合間位置、標準分閘位置前後按同一開孔規則開一定數量的孔，滿足可檢測刀開關最大允許合閘行程位置7. 3和最大允許分間行程位置7. 6，標準分、合間位置間各孔間隔表示刀開關動觸頭轉動過程所在位置。斷路器、刀開關操動機構主軸光檢測擋板和A、B、C相3個「刀開關光檢測擋板」組成刀開關動作狀態檢測前置端。見圖8，光檢測塑料數字光電耦合器由光檢測傳感裝置末端的塑料數字光電耦合發射器1. 1始終發射紅色可見光，光檢測傳感裝置末端的塑料數字光電耦合接收器1. 2接收紅色可見光，傳輸發射紅色可見光的單芯塑料通信光纖光纜1. 3插入並固定在塑料光纖光纜連接器8. 1，塑料光纖光纜連接器8. 1再插入並固定在塑料數字光電耦合發射器1. 1 ； 接收紅色可見光的單芯塑料通信光纖光纜1. 4插入並固定在光纖光纜連接器8. 2，塑料光纖光纜連接器8. 2再插入並固定在塑料數字光電耦合接收器1. 2。光檢測塑料數字光電耦合器完成紅色可見光發射、接收並處理輸出數字信息。見圖9，置於戶外的刀開關操動機構主軸光檢測傳感裝置，刀開關光檢測傳感裝置安裝在封閉罩(圖9)內防塵、防雨、暗光(密封GIS電氣設備、斷路器本體內不安裝封閉罩)。 光檢測封閉罩包括外封閉罩9. 1和內封閉罩9. 2，外封閉罩9. 1固定於轉動軸1.5上，光檢測擋板1. 7固定在轉動軸1. 5上且位於內封閉罩9. 2內，內封閉罩固定於刀開關操動機構、 刀開關支架上，光檢測定位器1. 8固定在內封閉罩9. 2內。二、檢測方法塑料數字光電耦合發射器1. 1始終保持發射紅色可見光，紅色可見光經塑料單芯通信光纖光纜1. 3傳導到U型光檢測定位器1. 8光纖埠一側，紅色可見光耦合到U型光檢測定位器1. 8另一光纖埠，紅色可見光經這根通信光纖光纜1. 4傳導到塑料數字光電耦合接收器1. 2，各類光檢測擋板1. 7都置於U型光檢測定位器1. 8的U型槽口內，光檢測擋板1. 7 二側面不與U型光檢測定位器1. 8的U型槽口內二側面發生接觸，光檢測定位器 1. 8上的開孔2. 2或開孔3. 2正好與U型光檢測定位器中2個或4個塑料單芯通信光纖光纜埠處在一條直線上，固定安裝在斷路器本體內動導電桿或動絕緣拉杆、開關小車本體及刀開關絕緣瓷柱軸部位的光檢測擋板1. 7隨導電桿或絕緣拉杆、開關小車本體、刀開關絕緣瓷柱軸1. 5平移或旋轉，按照斷路器、開關小車及刀開關動觸頭運動軌跡動作的光檢測擋板接通或截斷U型光檢測定位器U型槽口內的紅色可見光柱，塑料數字光電耦合接收器輸出開關量信號1或0。(1)、斷路器分、合閘動作光檢測方法斷路器分、合閘動作光檢測分別由A、B、C相3個「斷路器光檢測擋板(圖5) 」，3 個「U型雙孔光檢測定位器(圖3)」，1個「斷路器、刀開關操動機構主軸光檢測擋板(圖6) (三相獨立操動機構則每相1個，共3個斷路器、刀開關操動機構主軸光檢測擋板)」和1個 「U型單孔光檢測定位器(圖2)(三相獨立操動機構則每相1個，共3個U型單孔光檢測定位器)」構成斷路器分、合閘動作光檢測前置端。斷路器光檢測擋板隨斷路器動觸頭合、分做上下平移，U型雙孔光檢測定位器採用左右獨立光檢測再組合對位方法進行各相動觸頭機械特性判斷分析。為詳細說明斷路器動作檢測方法的過程，選擇細述真空斷路器由分到合的合閘過程，斷路器動觸頭從標準分閘位置5. 2向上合閘移動至標準合閘位置5. 6，在斷路器動、靜觸頭剛好接觸時，不存在彈跳，以右邊光檢測出開關量變化和每一開關量變化相對應變化的時間作為這一位置開關量變化的基準時間，將左邊光檢測的開關量進行組合， 在右邊相應位置大於此位置1倍基準變化時間小於2倍基準變化時間內，左邊光檢測的開關量未變則作為連續完成0、0或連續完成1、1動作過程，雙孔光檢測定位器左右兩光檢測獨立檢測出開關量0、1、0和0、1、0，即是00、11、00，從01開始則存在彈跳，假設檢測出右邊光測出010101010101010共15個變化開關量，則左邊相應基準變化時間內光檢測出 010010110001001共15個開關量，再組開關量組合對位，則有00、11、00、01、10、01、10、11、 00、01、00、11、00、01、10共計15個開關量組合對位，斷路器觸頭在最大允許熔損位置(5. 7) 閉合停止，左右光檢測出的開關量組合對應是00、11、00、01、10、11、00、01、10，與檢測出的15個開關量組合對位，對比出檢測的第6、7和11、12、13、14開關量位置合閘方向動觸頭發生彈跳，由檢測出的 00、11、00、01、10、01、10、11、00、01、00、11、00、01、10 共計 15 個組合
開關量、相應位置各開關量變化時間和斷路器分閘、合閘光檢測擋板上各孔固定位置距離計算分析出各相合間速度、動作位置、觸頭損耗程度和觸頭最終位置等實時機械特性，同樣檢測實時分閘機械特性；斷路器操動機構主軸光檢測擋板在真空斷路器由分到合的合閘過程，由標準分閘位置6. 2開始轉動經主軸轉動過程中6. 5的位置到標準合閘位置6. 7，最終轉到動觸頭超程位置6. 6，光測出010101010101共12個變化開關量和各位置對應時間變化，計算操動機構的各機械特性。出現斷路器任一光檢測未發生而其它二相和主軸操動機構已完成相應檢測，則判斷斷路器缺相運行；出現斷路器三相光檢測未發生而主軸操動機構已完成相應檢測，則判斷斷路器未動作且發生主軸操動機構與斷路器間傳動已脫離的故障。間隔層控制器和後臺監控伺服器存儲將每次斷路器動作機械特性與斷路器標準動作機械特性和上次動作機械特性進行對比，即可得出真空斷路器運行狀態或故障類型和狀態檢修參數。(2)、開關小車冷、熱備用轉換操作光檢測方法開關小車冷(試驗位置)、熱備用(運行位置)轉換操作光檢測由1個「開關小車光檢測擋板(圖4) 」和1個「U型雙孔光檢測定位器(圖3)」構成光檢測前置裝置。固定在開關小車上的分間、合間光檢測擋板隨開關小車動觸頭合、分做前後平移，固定在開關開關櫃體上的U型雙孔光檢測定位器採用左右獨立光檢測再組合對位方法進行開關小車機械特性判斷分析。為詳細說明開關小車動作檢測方法的過程，選擇細述開關小車由冷備用轉熱備用的倒閘操作過程，開關小車由標準冷備用位置4. 5向標準熱備用位置4. 1移動，開關小車完成「三個階段」行程，U型雙孔光檢測定位器上排光檢出光檢測擋板(圖4)上排間隔開關量0101……0101的個數、位置和每一開關量的變化時間，所檢測出的開關量數與光檢測擋板上排總開關量數比值即是開關小車移動距離的百分數，完成上排間隔開關量0101…… 0101的全程個數檢測，下排光檢出光檢測擋板間隔開關量101，則確定開關小車已移動到熱備用位置，光測出光檢測擋板上排0101……0101全程開關量個數變化和各位置對應時間變化，計算開關小車的對應位置機械特性。光檢測開關小車移動在不同階段，開關小車移動速度不同；出現光檢測開關量不變化或各位置對應時間變化大於各階段標準移動時間變化，判斷開關小車出現「卡塞」，光檢測開關小車移動在第一階段，間隔層控制器則控制開關小車退回至冷備用位置，光檢測開關小車移動在第二階段，間隔層控制器則控制開關小車再次向熱備用位置移動，再次出現「卡塞」，間隔層控制器則強制開關小車退回至冷備用位置(最慢級速度，大起動電流)，光檢測開關小車移動在第三階段，間隔層控制器則控制開關小車稱向熱備用位置，再次出現「卡塞」，間隔層控制器則停止開關小車的控制，在開關小車改變移動方向時(電動)，間隔層控制器自動進行所檢測出的開關量數遞減或遞增，確定開關小車移動距離的百分數，在程序倒閘操作的基礎上實現「智能」操作。(3)、刀開關分閘、合閘操作光檢測方法刀開關分閘、合閘操作光檢測分別在每相各個動觸頭絕緣瓷柱軸安裝「刀開關光檢測擋板(圖7)」，在斷路器、刀開關操動機構主軸安裝「斷路器、刀開關操動機構主軸光檢測擋板(圖6)(三相獨立操動機構則每相安裝1個斷路器、刀開關操動機構主軸光檢測擋板)」，在刀開關操動機構主軸、刀開關構支架上相應光檢測擋板位置一對一安裝「U型單孔光檢測定位器(圖2)」，構成刀開關分閘、合閘動作光檢測前置端。刀開關分閘、合閘光檢測擋板隨刀開關動觸頭合、分做繞軸轉動或上下平移。為詳細說明刀開關動作檢測方法的過程，選擇細述三絕緣支柱刀開關由分到合的合閘過程，刀開關動觸頭從標準分閘位置7. 7 旋轉至標準合閘位置7. 1，光測出101010101010101共15個變化開關量和各位置對應時間變化，在相應位置各開關量變化時間和刀開關光檢測擋板上各孔固定位置距離計算分析出刀開關各相合閘速度、動作位置和觸頭最終位置等實時機械特性，同樣檢測實時分閘機械特性；刀開關操動機構主軸光檢測擋板在刀開關由分到合的合閘過程，由標準分閘位置 6. 2開始轉動經主軸轉動過程中6. 5的位置到標準合閘位置6. 7，光測出0101010101共10 個變化開關量和各位置對應時間變化，計算操動機構的各機械特性。出現刀開關任的光檢測未發生而其它二相和主軸操動機構已完成相應檢測，則判斷刀開關一相錯位；出現刀開關三相光檢測未發生而主軸操動機構已完成相應檢測，則判斷刀開關未動作且發生主軸操動機構與斷路器間傳動已脫離的故障。間隔層控制器和後臺監控伺服器存儲每次刀開關動作機械特性進行對比，即可得出刀開關運行狀態或故障類型和狀態檢修參數。
權利要求1.一種斷路器、開關小車、刀開關動作光檢測傳感裝置，其特徵在於包括固定於支架上的U型光檢測定位器、固定於轉動軸上的光檢測擋板、單芯塑料通信光纖光纜、數字光電耦合發射器和塑料數字光電耦合接收器，所述的光檢測擋板設置於U型光檢測定位器的U 型槽內，所述的數字光電耦合發射器、塑料數字光電耦合接收器均通過單芯塑料通信光纖光纜與U型光檢測定位器連接。
2.根據權利要求1所述的一種斷路器、開關小車、刀開關動作光檢測傳感裝置，其特徵在於所述的支架為斷路器本體絕緣的瓷套內壁、斷路器本體絕緣的絕緣支架、斷路器本體絕緣的絕緣隔板，或開關小車本體，或刀開關構支架；所述的轉動軸為斷路器動觸頭導電桿或動絕緣拉杆，斷路器、刀開關操動機構主軸、開關小車櫃體或刀開關動觸頭操作絕緣瓷柱軸ο
3.根據權利要求1所述的一種斷路器、開關小車、刀開關動作光檢測傳感裝置，其特徵在於所述的U型光檢測定位器選用U型單孔光檢測定位器或U型雙孔光檢測定位器；U型單孔光檢測定位器的兩側壁均開有一個通孔，且相互對應，兩根單芯塑料通信光纖光纜的一端頭分別插入一個通孔內，且端頭與側壁的內表面呈一平面；U型雙孔光檢測定位器的兩側壁均開有2個通孔，且一一相互對應，4根單芯塑料通信光纖光纜的一端頭分別插入一個通孔內，且端頭與側壁的內表面呈一平面。
4.根據權利要求1所述的一種斷路器、開關小車、刀開關動作光檢測傳感裝置，其特徵在於所述的光檢測擋板分為開關小車光檢測擋板，斷路器光檢測擋板，刀開關光檢測擋板和斷路器、刀開關操動機構主軸光檢測擋板；所述的開關小車光檢測擋板安裝於底座上， 其上開有長方形檢測通孔，長方形檢測通孔與孔間隔組成的軌跡與開關小車移動位置一一對應；所述的斷路器光檢測擋板安裝於斷路器動觸頭導電桿或動絕緣拉杆上，其上開有雙排各形方檢測通孔，各形方檢測通孔與孔間隔組成的位置與斷路器動觸頭移動位置一一對應；所述的刀開關光檢測擋板固定於刀開關動觸頭絕緣瓷下方軸上，其上開有一排圓弧形排列的圓形檢測通孔，圓形檢測通孔與孔間隔組成的圓弧形軌跡與斷路器動觸頭移動位置一一對應；所述的斷路器、刀開關操動機構主軸光檢測擋板固定於斷路器、刀開關操動機構主軸上，其上開有一排圓弧形排列的圓形檢測通孔，圓形檢測通孔與孔間隔組成的圓弧形軌跡與斷路器、刀開關動觸頭移動位置一一對應。
5.根據權利要求1所述的一種斷路器、開關小車、刀開關動作光檢測傳感裝置，其特徵在於所述的數字光電耦合發射器、塑料數字光電耦合接收器上分別設置有塑料光纖光纜連接器，所述的單芯塑料通信光纖光纜端頭設置於塑料光纖光纜連接器內。
6.根據權利要求1所述的一種斷路器、開關小車、刀開關動作光檢測傳感裝置，其特徵在於所述的斷路器、開關小車、刀開關動作光檢測傳感裝置安裝於光檢測封閉罩內；光檢測封閉罩包括外封閉罩和內封閉罩，外封閉罩固定於所述的轉動軸上，所述的光檢測擋板固定在轉動軸上且位於內封閉罩內，內封閉罩固定於所述的支架上，光檢測定位器固定在內封閉罩內。
專利摘要本實用新型公開了一種斷路器、開關小車、刀開關動作光檢測傳感裝置，包括固定於支架上的U型光檢測定位器、固定於轉動軸上的光檢測擋板、單芯塑料通信光纖光纜、數字光電耦合發射器和塑料數字光電耦合接收器，光檢測擋板設置於U型光檢測定位器的U型槽內，數字光電耦合發射器、塑料數字光電耦合接收器均通過單芯塑料通信光纖光纜與U型光檢測定位器連接。本實用新型作用於倒閘操作和在保護及自動裝置控制下，斷路器、開關小車、刀開關的各種運行狀態中，動觸頭動作位置和動作全過程的光檢測，本實用新型的前端由無源的絕緣樹脂和塑料光纖組成，尤其是能抗強電磁幹擾、絕緣危險高電壓，滿足智能程序控制操作和狀態檢修的準確檢測要求。
文檔編號G01M13/00GK202093142SQ20112017597
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月30日 優先權日2011年5月30日
發明者嚴石, 葉宏, 葉秋詩 申請人:葉秋詩