一种分析断路器寿命老化的方法技术

本发明专利技术提供的一种分析断路器寿命老化的方法，涉及电气元件运行性能领域，包括：判断断路器的操作老化；计算断路器的环境老化；计算断路器控制单元的热老化；计算断路器控制单元的腐蚀老化；计算断路器控制单元的环境老化；提供了一种计算断路器老化值的方法，根据环境的温度、湿度、盐雾环境和/或腐蚀气体，综合考虑相应断路器的运行状态，计算断路器的老化值，方便后续对老化电路器的更换，降低了设备的故障率，提高了可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种分析断路器寿命老化的方法
本专利技术涉及电气元件运行性能领域，尤其涉及一种分析断路器寿命老化的方法。
技术介绍
断路器寿命老化分析是根据大量现场设备运行情况的统计学分析模型。与任何统计模型一样，老化预测并非严格100％时间准确。它是提供了对老化导致失效概率的估算结果。如果一个设备老化到100％，也并不意味着该设备将立即发生故障，而是指该设备的故障概率很大，出现故障的风险会很高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：如何提前预知断路器的运行状态，以及时更换老旧的断路器，降低设备的故障概率。本专利技术提供的一种分析断路器寿命老化的方法，包括：判断断路器的操作老化；计算断路器的环境老化；计算断路器控制单元的热老化；计算断路器控制单元的腐蚀老化；计算断路器控制单元的环境老化；老化的计算公式为：其中，％Ag为在t0时刻的初始热老化值；Δti为从t0时刻开始，在操作条件i下的运行时间；TF0为在改条件运行下的失效时间；Ai为在运行条件i下的老化加速因子。其中，所述操作老化包括操作次数、电气磨损和机械磨损。更进一步的，所述电气磨损为断路器在不同中断电流下工作时造成的触点磨损。更进一步的，当电流小于最低老化电流时，所述电气磨损为该设备的机械耐久性。更进一步的，所述机械磨损由断路器的操作次数和电流大小决定，当电流小于最小老化电流时，该机械磨损可以忽略。更进一步的，所述断路器的环境老化由环境因子决定，所述环境因子包括盐雾、腐蚀气体、湿度、粉尘、震动和温度等；所述断路器的环境老化因子A的计算公式为：A＝max[max(ASA,ACG)×AH,AD,AV]×AT其中，ASA为盐雾环境老化加速因子；ACG为腐蚀性气体老化加速因子；AH为湿热环境老化加速因子；AD为粉尘环境老化加速因子；AV为震动环境老化加速因子；AT为环境温度老化加速因子。更进一步的，所述环境温度老化加速因子AT的计算公式为：AT＝AAT·AHA·AIP·Aload其中，AAT为温度影响系数；Aload为负载率水平；AHA为谐波影响系数；AIP为IP防护等级。更进一步的，所述控制单元的热老化由温度决定；计算控制单元热老化％Ag(temperature)的计算公式为：其中，为在t0时刻控制单元的初始热老化值；Δt(temperature)为从t0时刻开始，在操作温度下的运行时间；TF0为在改温度运行下的失效时间；A(temperature)为在该运行温度下的老化加速因子。更进一步的，所述控制单元的腐蚀老化由温度、腐蚀性气体和盐雾环境等决定；计算控制单元腐蚀老化加速因子AC的计算公式为：AC＝1+(AH-1)+[max(ACG,ASA)-1]其中，AH为湿度老化加速因子；ACG为腐蚀性气体老化加速因子；ASA为盐雾环境老化加速因子。更进一步的，所述控制单元的环境老化由温度、温度循环、振动和腐蚀等决定；计算控制单元的环境老化％Ag的计算公式为：％Ag＝max[％Ag(temperature),％Ag(tempcycles),％Ag(vibration),％Ag(corrosion)]其中，％Ag(temperature)为温度的老化值；％Ag(tempcycles)为温度循环的老化值；％Ag(vibration)为振动的老化值；％Ag(corrosion)为腐蚀的老化值。通过采用以上的技术方案，本专利技术的有益效果是：提供了一种计算断路器老化值的方法，根据环境的温度、湿度、盐雾环境和/或腐蚀气体，综合考虑相应断路器的运行状态，计算断路器的老化值，方便后续对老化电路器的更换，降低了设备的故障率，提高了可靠性。具体实施方式本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。低压断路器和其控制单元的寿命监视检测受以下因素影响：断路器操作次数(包括分闸合闸和脱扣)，以及每次操作条件下中断电流的大小和持续时间；断路器运行温度；腐蚀性环境的影响:温度,湿度,盐雾,腐蚀性气体(SO2、H2S、Cl2、NH3、NO2)；粉尘环境的影响；震动产生的影响；这些因素可由传感器测量，或通过一些间接测量进行估计，或由用户手工方式录入。本专利技术提供的一种分析断路器寿命老化的方法，包括判断断路器的操作老化；计算断路器的环境老化；计算断路器控制单元的热老化；计算断路器控制单元的腐蚀老化；计算断路器控制单元的环境老化。因为寿命老化是累积的，因此可以用以下老化的计算公式计算相对老化值：其中，％Ag为在t0时刻的初始热老化值；Δti为从t0时刻开始，在操作条件i下的运行时间；(TF)i为根据运行条件i计算得出的失效时间；TF0为在改条件运行下的失效时间，对于每个设备，该值都将被存储在数据库中以备份调用；Ai为在运行条件i下的老化加速因子。操作老化包括由操作次数(包括分合闸和脱扣动作)、电气磨损和机械磨损所引起的磨损，电气磨损为断路器在不同中断电流下工作时造成的触点磨损，如在最大故障电流下发生短路中断，断路器触点可能磨损超过30％；当电流小于最低老化电流时，所述电气磨损为该设备的机械耐久性。所述机械磨损是机械应力老化的结果，由断路器的分合操作次数和电流大小决定，当电流小于最小老化电流时，该机械磨损可以忽略。在不考虑分断电流大小对断路器的磨损情况下，对于大多数断路器，机械耐久性约可进行1万次操作。电气磨损主要受分断电流大小的影响及断路器带负荷分闸时引起电弧磨损触点的损耗情况。断路器的环境老化由环境因子决定，所述环境因子包括温度、振动和腐蚀(湿度、腐蚀性气体和盐雾气体)而引起的设备寿命老化。为了估计断路器的环境老化，断路器的环境老化因子A的计算公式为：A＝max[max(ASA,ACG)×AH,AD,AV]×AT其中，ASA为盐雾环境老化加速因子；ACG为腐蚀性气体老化加速因子；AH为湿热环境老化加速因子；AD为粉尘环境老化加速因子；AV为震动环境老化加速因子；AT为环境温度老化加速因子。通过环境温度、负载、谐波效应和设备IP防护等级的组合评估加速度系数，环境温度老化加速因子AT的计算公式为：AT＝AAT·AHA·AIP·Aload其中，AAT为温度影响系数；Aload为负载率水平；AHA为谐波影响系数；AIP为IP防护等级。AAT、Aload、AHA和AIP由查表得到。控制单元的热老化主要是监视控制单元在运行中的温度。所述控制单元的热老化由温度决定；计算控制单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分析断路器寿命老化的方法，其特征在于：包括，/n判断断路器的操作老化；/n计算断路器的环境老化；/n计算断路器控制单元的热老化；/n计算断路器控制单元的腐蚀老化；/n计算断路器控制单元的环境老化；/n老化的计算公式为：/n

【技术特征摘要】
1.一种分析断路器寿命老化的方法，其特征在于：包括，
判断断路器的操作老化；
计算断路器的环境老化；
计算断路器控制单元的热老化；
计算断路器控制单元的腐蚀老化；
计算断路器控制单元的环境老化；
老化的计算公式为：



其中，％Ag为在t0时刻的初始热老化值；Δti为从t0时刻开始，在操作条件i下的运行时间；TF0为在改条件运行下的失效时间；Ai为在运行条件i下的老化加速因子。


2.根据权利要求1所述的分析断路器寿命老化的方法，其特征在于：所述操作老化包括操作次数、电气磨损和机械磨损。


3.根据权利要求2所述的分析断路器寿命老化的方法，其特征在于：所述电气磨损为断路器在不同中断电流下工作时造成的触点磨损。


4.根据权利要求3所述的分析断路器寿命老化的方法，其特征在于：当电流小于最低老化电流时，所述电气磨损为该设备的机械耐久性。


5.根据权利要求2所述的分析断路器寿命老化的方法，其特征在于：所述机械磨损由断路器的操作次数和电流大小决定，当电流小于最小老化电流时，该机械磨损可以忽略。


6.根据权利要求1所述的分析断路器寿命老化的方法，其特征在于：所述断路器的环境老化由环境因子决定，所述环境因子包括盐雾、腐蚀气体、湿度、粉尘、震动和温度；
所述断路器的环境老化因子A的计算公式为：
A＝max[max(ASA,ACG)×AH,AD,AV]×AT
其中，ASA为盐雾环境老化加速因子；ACG为腐蚀性气体老化加速因子；AH为湿热环境老化加速因子；AD为粉尘环境老化加速因子；AV为震动环境老化加速因子；AT为环境温度老化加速因子。


7.根据权利要求6所述的分析...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泊志，叶春志，余劲，马世成，
申请(专利权)人：四川汉舟电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51