高压开关柜断路器机械特性在线监测装置研究

研究了高压开关柜内断路器机械特性在线监测方法。采用非接触式角位移传感器间接测量动触头行程曲线,有效解决了常规角度位移传感器及直线位移传感器安装困难问题;利用断路器辅助触点及实验结果的时间修正,得到了动静触头刚分、刚合时刻;用霍尔电流传感器及其电路,得到了断路器分、合闸周期的起始时刻;用DSP2812作为处理器,通过对监测信号的处理、计算得出可以反映断路器机械特性的多个特征参量。     

真空断路器机械特性的在线监测方法

研究了真空断路器机械特性的在线监测方法。采用角位移传感器间接测量动触头的行程曲线,有效解决了直线位移传感器安装困难和高电位隔离的问题;通过监测操作过程中的振动信号,得到了在线状态下动静触头的关合和刚分时刻;用霍尔电流传感器监测分合闸线圈电流,配合动触头位移曲线,得到反映真空断路器机械特性的多个特征参量。     

真空断路器在线监测中分合闸时间的研究

笔者基于工程项目研究了牵引变电所真空断路器在线监测中分、合闸时间的确定方法。在断路器分、合闸过程中,在线监测系统分别通过拉线位移传感器和压电式加速度传感器获取动触头的位移信号和断路器的振动信号,然后经过以DSP为核心的数据采集装置和通信网络将信号传至工控机。工控机上的后台管理软件对整个过程中动触头的位移特性和振动能量特点进行综合分析,最终确定分、合闸时间。     

HNB—1200机构分析与操作力的计算

HNB—1200塑壳断路器操作机构的操作力经弹簧传递给拐臂连杆机构既是触头进行分断和合闸动作的装置,也是一个平面连杆机构(图1)。机构由触头支架 O_2A,下连杆AB、上连杆 BC、跳扣 T 、锁扣 M 及手柄 G 组成。动触头装在触头支架上,可绕 O_2轴转动,     

低压断路器操作机构的动态仿真与优化设计

采用基于多体动力学原理的虚拟样机技术，建立了低压塑壳断路器操作机构的动力学模型，并通过试验测试了该型号断路器的机械性能，结果表明所建仿真模型的输出特性与试验结果吻合得较好，证明了模型的正确性。该模型的建立对于研究低压断路器的开断特性具有重要意义，也为进一步的优化设计提供了良好的平台。计及短路情况下电动斥力的影响，分断过程所需时问缩短了约2ms。设计研究的结果表明：上连杆的质心的y坐标和质量对动触头角速度影响最大，跳扣的质心位置和质量影响也较大。优化后动触头平均角速度提高了13．3％。     

智能化断路器机械特性在线监测关键技术设计

智能化断路器是智能化变电站的重要组成部件,针对户内12 kV(VS1)真空断路器的机械特性的在线监测关键技术、设计方法进行了论述。叙述了在线监测与离线测试相比在设计中的难点及区别。重点对在线监测中角位移传感器和直线位移传感器的使用进行了分析及实验设计,认为角位移传感器理论试验可以满足测试要求,但是对于部件的机械加工及安装要求比较高;直线位移传感器由于直接安装到动静触头的运动方向上,最能够直接反映断路器的行程—时间特性。因此测试的精度及一致性很好,可以满足工业批量生产。并对刚分、刚合点的电流通断取样法、辅助开关的通断取样法、振动传感器取样法3种取样方法进行了详细阐述及实验设计验证。最后确认振动传感器取样法最能满足实际的使用要求。     

交流中压真空断路器机械特性在线监测装置的研制

在断路器所有故障中,机械故障占有相当大的比重,对其机械特性在线监测具有重要现实意义。文中针对某12 kV交流中压真空断路器,以分合闸线圈电流信号、角位移信号及振动信号为监测对象,研制了一种以STM32F407为主控芯片、搭载RT-Thread实时操作系统的交流中压真空断路器机械特性在线监测装置。该装置采用HNC-661霍尔电流传感器捕获分合闸线圈电流,判断断路器分合闸的动作起始时刻;在低电位处采用WDD35D4-5kΩ角位移传感器替代直线位移传感器间接测量动触头的位移曲线,有效避免了直线位移传感器在高电位处的隔离问题;利用ADXL001-70BEZ振动传感器采集断路器动作过程的振动信号,经短时能量法处理后提取出断路器刚分刚合时刻的振动事件,并在此基础上进行机械参数计算。该装置完成机械特性参数计算后可实现液晶显示、数据上传功能,实现了对断路器机械特性的在线监测。经过与机械特性测试仪对比测试,该装置的机械特性监测数据稳定可靠。     

中压开关柜在线监测装置的研制

针对中压开关柜,以温度、机械和绝缘状态为监测对象,研制开发了一套在线监测装置。设计了基于低功耗电子器件和红外通信的接触式测温装置,具有较高的准确度,并解决了高电位的隔离问题;采用角位移传感器间接测量动触头的行程-时间曲线,有效解决了直线位移传感器安装困难和高电位隔离的问题,结合操作过程中的振动信号和分合闸线圈电流曲线,实现了对中压开关柜机械特性的监测;通过测量断路器环氧套管的泄漏电流来表征绝缘特性。试验表明,整套在线监测装置稳定可靠。     

测试操作机构的分断时间在判定电寿命和分断中的应用

低压塑壳断路器的分断速度是影响低压断路器分断及电寿命的重要因素之一,能够简单地测量出分断时间有利于在实际开发过程中,判定操作机构能否通过低压塑壳断路器的电气指标。     

新型旋转双断点塑壳断路器动触头结构设计

针对目前国产旋转双断点塑壳断路器的动触头结构机械寿命、分断能力和安全可靠性低等问题,设计开发了一种新型的动触头结构。通过样机ADAMS软件仿真分析和样机试验验证研究,结果表明研发的动触头结构具有结构简单、分断性能可靠、机械寿命长、成本低等优点。     

塑壳断路器下进线在短路分断时的状况和影响分析

针对塑壳断路器单断点断路器下进线在短路分断时,带电游离气体触及另一相带电的动触头杆、软连接、热元件等零部件,就会再次相间短路,需在下进线时降容。同时,针对双断点断路器进行分析,由于其结构原因,上、下进线几无区别,故可不降容。     

双断点塑壳断路器触头终压力设计

新一代塑壳断路器（MCCB）采用电动斥力型旋转双断点触头结构,较传统单断点MCCB有更高的限流性能和分断能力。针对旋转双断点MCCB的结构特点,采用仿真与试验相结合的方法对MCCB触头终压力进行了设计与分析。利用有限元法与解析法分别计算触头洛伦兹力和霍尔姆力,获得触头所受电动斥力。基于触头电动斥力的计算,实现触头终压力的初步设计,并通过热一电耦合分析计算MCCB的稳态温升,对预设的触头终压力进行校核。     

基于ARM的角位移测量系统研制

为了实现角位移的高精度测量,研制了一种基于ARM的角位移测量系统.该系统以ARM9处理器S3C2410为核心,一方面控制旋转编码器采集角位移信号;另一方面通过USB接口与计算机通信,实现命令与数据的传输.在上位机利用C#编写应用程序,绘制并显示角位移、角速度和角加速度曲线.通过实验证明,该系统能快速准确对旋转体运行状况...     

球铰链的多维回转角度测量方法研究综述

球铰链具有结构紧凑、运动灵活和承载能力强等优点,是一种应用较普遍的多自由度机械关节,其回转角度的检测对系统运动误差预测分析、反馈和控制具有十分重要的意义。首先介绍球铰链的应用与结构特点,然后分析球铰链多维回转角度的测量需求,对国内外球铰链多维角度检测的相关研究发展进行综述,主要包括基于结构解耦测量、基于光学原理测量和基于磁场理论测量等方法。最后,对球铰链多维回转角度测量的研究现状进行总结,指出了其研究的重点、难点以及关键技术突破面临的挑战。     

塑壳断路器热脱扣特性的仿真与试验分析

对塑壳断路器(MCCB)热脱扣特性进行研究。采用有限元软件Ansys的电—磁—热结构耦合分析方法,建立了MCCB热脱扣特性的有限元模型。根据有限元模型对脱扣器热弹性变形进行仿真,模拟了热双金属片在不同工作电流情况下的温度分布规律、位移变化规律和热脱扣器冷态动作特性曲线。断路器热脱扣特性试验的结果表明,仿真得到的温度分布等热脱扣特性数据与实测数据吻合较好。该仿真分析为断路器的改进和优化提供了新的技术途径。     

基于正交试验设计的电磁继电器关键调整参数及优化方法

在电磁继电器调试阶段,调整参数的工艺控制直接影响继电器的反力特性,从而使吸、反力配合发生改变,最终影响到继电器的触点分断速度,分断速度的变化对继电器的电寿命产生重要影响.本文以调整参数(包括衔铁行程、返簧预压力矩、静合压力、触点间隙和动合超程)为因素,触点分断速度为指标,进行五因素四水平正交试验设计,分析、研究影响分断速度的关键参数.研究结果表明衔铁行程、触点间隙和动合超程为影响静合触点分断速度的关键参数,动合超程为影响动合触点分断速度的关键参数.最后在此基础上提出调整参数的优化方法.     

位移信号测量轮胎不平衡质量数学模型的建立

本文在分析了测力法轮胎动平衡测量系统不足的基础上,改进了轮胎动平衡测试装置的支承结构、传感器类型及其连接方式,针对改进的轮胎动平衡测试系统,建立了以该系统振幅位移量为输入变量,轮胎不平衡质量为输出变量的多变量数学模型,采用激光非接触测量方法获取了位移信号,最后通过自相关序列信号处理方法在载重轮胎动平衡系统上比较位移传感器和力传感器所采集到的信号时域图,验证了该方法对提高测试系统稳定性、灵敏度有较好地促进作用。     

一种高精度角位移检测仪

文中介绍一种高精度角位移检测仪，给出对光栅角位移传感器的输出脉冲进行处理的方法，以及基于单片机的集判向、计数于一体的智能型检测仪原理及其硬件电路和软件的设计。该检测仪的精度可达到0．0144度。     

双断点塑壳断路器性能特点的实验研究

以单频振荡回路作为实验电源,以不同型号的塑壳断路器作为研究对象,通过不同条件下的开断对比实验,研究了双断点塑壳断路器的开断性能特点,提出了双断点结构在短路开断过程中更容易发生触头熔焊,以及容易出现断口问能量不平衡等特点。