高压开关柜触点电晕及拉弧检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高压开关柜触点电晕及拉弧检测装置，包括检测单元、数据分析处理单元、显示单元、网络通讯单元和电源单元，所述检测单元采用传感器输出开关柜触点拉弧信号至数据分析处理单元，数据分析处理单元对输入信号进行分析处理后，一路输出至显示单元进行检测结果显示，一路输出至网络通讯单元将检测数据通过网络发送至上位机，所述电源单元为装置供电。本发明专利技术解决了如何对高压开关柜触点拉弧进行检测的问题，具备远方监控功能，能够可靠、及时、准确地发出报警信息，可广泛应用于各类电力高压开关设备的触点拉弧在线监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力安全运行检测领域，具体涉及一种高压开关柜触点电晕及拉弧检测装置。
技术介绍
随着电网的发展和设备技术的提高，10kV、 35kV系统开关柜在电网中已大量使用。而开 关柜的内部过热现象已成为开关柜使用中的常见问题，在过热之前，开关柜内往往有高压电 晕闪络或开关拉弧现象。拉弧放电是一种气体放电形式，其放电机理是电极间的导电离子不 断产生和消失，处在一种动平衡状态，它的条件是电源有足够的能量不断的输入放电点，在 放电间隙形成放电通道。因在拉弧放电的初始阶段，电弧电流较小，电弧的燃烧往往是不稳 定的，有可能达不到保护装置动作值，随着能量的不断输入，电弧电流迅速上升，当电弧放 电所产生的电游离金属气体温度达到一定程度后，形成稳定的高温电弧电流引起相间短路后 才能达到过电流保护装置动作值，而使保护动作切除事故。此过程由于时间较长，电弧放电 的持续性高温，会使运行中的触头烧伤熔焊并烧焦击穿带电导体表面所敷设的绝缘材料，往 往扩大为大面积烧毁的短路事故。同时，若柜内已经着火，即使在断开电源后，由于拉开手 车操作需要一定的时间，有可能失去灭火的最佳良机， 一定程度上助长了事故的蔓延。因此， 应对开关拉弧做进一步的检测。以期在拉弧的初期尽可能地产生一告警信号。引起开关拉弧 的原因大致有以下几种1、 接触不良。部分手车柜产品存在操作时机械传动部分卡滞、拉合困难现象。拉合几次 动插触头就会歪斜偏心或合不到位，造成接触不良。合上后其合后状态良好与否不易检査发 现。运行中在大负荷电流所造成的电磁振动力的作用下接触部分螺丝松动，引起动静触头或 接头表面形成间隙，导致间隙火花放电，其能量虽不大，但温度可达摄氏百度甚至上千度， 造成触头表面形成严重的电腐蚀麻坑现象，从而降低了有效接触面积，导致接触电阻进一步 增大而引起严重发热。由触头接触不良烧熔而拉弧，造成母线相间短路，可迅速发展成三相 短路或高压变内部故障、爆炸损毁。2、 若因避雷器内部受潮，可引起避雷器内壁闪络而引起避雷器爆炸，并进而引起接地开 关弧光短路即弧光爆炸。3、 工作电源开关发热拉弧引起的高压变损坏事故。4、 对带电部分如母线、开关隔离插头相间或对地的空气距离不够的开关柜来说，在运行 温度高、湿度大以及空气中含有杂质等情况下，也比较容易发生电晕放电，最坏情况下也能 导致空气间隙击穿形成短路。5、 开关柜触点出现过电压，导致开关开断性能不良，引起拉弧。开关柜触点出现过电压 的原因主要是由于中性点不接地系统中，如产生单相间歇性的电弧接地时，则在电网非故障相和故障相将会出现很高的过电压，非故障相的最大过电压可达电压幅值的3.5倍，故障相 最大过电压也可达相电压幅值的2倍；其次是母线变压器铁磁谐振引起的过电压。6、 电晕放电。柜内母排和元器件有毛刺而引起尖端电晕放电，导致绝缘表面电场分布很 不均匀，当局部电场强度达到其临界场强时，气体发生局部电离出现蓝色荧光，它产生的热 效应和臭氧、氮的氧化物会使绝缘体绝缘破坏。7、 热击穿和污闪。手车柜内由于大量采用了压铸环氧树脂为材料的绝缘部件，尤其是复 合绝缘材料的高压电缆外绝缘层、环氧浇注电流互感器、酚醛环氧绝缘罩、相间隔板及支架， 运行中在交流电场的作用下以及接触部分的温升效应，将产生介质损耗，导致介质温度升高， 温度升高又使介质损耗进一步增加。倘若柜体散热条件差，介质产生的热量超过散发热量， 必然形成热积累效应，所产生的高温会导致介质熔化、炸裂或烧焦而完全丧失绝缘性能形成 热击穿现象。同时，复合绝缘材料与瓷绝缘相比，憎水性差，若绝缘材料材质不好在空气湿 度大且污秽严重的情况下，运行中会导致吸潮凝露，导致表面泄露电流增大，当介质受潮、 脏污或有破损时，由于潮湿的作用介质表面的游离电子增加，引起传导电流也增加，因此绝 缘电阻便相应降低，在绝缘下降到一定程度时即引起局部沿面放电闪络，最终发展成相间短 路或接地短路事故。因此，为了尽早地对开关柜内部电晕闪络及开关拉弧进行预警，有必要使用这样的检测 装置。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够检测到开关柜内是否有拉弧或电晕发生的高 压开关柜触点电晕及拉弧检测装置。本专利技术的技术方案是 一种高压开关柜触点电晕及拉弧检测装置，包括检测单元、数据 分析处理单元、显示单元、网络通讯单元和电源单元，所述检测单元采用传感器输出开关柜 触点拉弧信号至数据分析处理单元，数据分析处理单元对输入信号进行分析处理后， 一路输 出至显示单元进行检测结果显示， 一路输出至网络通讯单元将检测数据通过网络发送至上位 机，所述电源单元为装置供电。进一步地，所述检测单元采用紫外线传感器SEN1。所述检测单元采用臭氧传感器SEN2。 所述检测单元采用超声波传感器SEN3。所述检测单元同时采用紫外线传感器SEN1、臭氧传感器SEN2和超声波传感器SEN3。 本专利技术具有如下优点1、 解决了如何检测开关柜内开关设备触点是否有拉弧或电晕发生的技术难题，采用非接 触式方法检测高压开关柜拉弧或电晕闪络，检测手段准确、可靠、多样化。2、 本专利技术安装方便，具备远方监控功能，能够可靠、及时、准确地发出报警信息，防止开关设备故障的进一步发生，提高开关设备运行的安全性，减少恶性事故的发生。 附图说明图1为本专利技术的结构框图2为本专利技术的检测单元、数据分析处理单元、显示单元实施例的电路原理图； 图3为本专利技术的网络通讯单元和电源单元实施例的电路原理图。 具体实施例方式以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图l本专利技术的结构框图中，高压开关柜触点电晕及拉弧检测装置包括检测单元、数据分 析处理单元、显示单元、网络通讯单元和电源单元(图中未画出)，其中检测单元采用传感器 输出开关柜触点拉弧信号至数据分析处理单元，数据分析处理单元对输入信号进行分析处理 后， 一路输出至显示单元进行检测结果显示， 一路输出至网络通讯单元将检测数据通过网络 发送至上位机，电源单元为装置各单元供电。图2本专利技术的检测单元、数据分析处理单元、显示单元实施例的电路原理图中，检测单 元包括传感器和A/D转换电路。传感器包括紫外线传感器SEN1、臭氧传感器SEN2和超声波 传感器SEN3。其中紫外线传感器SEN1选用UV系列标准紫外线传感器，包含只对紫外线敏感的光电管，它的 输出信号是同紫外线强度相对应的光电流，具体型号如UV10SF。紫外线传感器SEN1的输出 经运算放大器D4A放大后接入A/D转换器D5输入端A0;其中运算放大器D4A选用四运算放 大器LF347，电阻Rl和电容C16并联后接在D4A输入+端和输出端之间构成外围电路；臭氧传感器SEN2选用臭氧气体敏感元件MQ131 ，其输出经运算放大器D4B放大后接入A/D 转换器D5输入端A1;其中运算放大器D4B选用四运算放大器LF347，其输入-端通过电阻Rll 和臭氧传感器SEN2的接地端连接，通过电阻R12和D4B的输出端连接；超声波传感器SEN3选用美国邦纳BANNER超声波传感器T30U，可输出0—5V的直流信号， 直接接入A/D转换器D5输入端A2, A/D转换器D5选用串行A/D转换器TLC2543，稳压二极 管Vll和电容C21并联后正端接地和D5的REF-端，负端接D5的REF+端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压开关柜触点电晕及拉弧检测装置，包括检测单元、数据分析处理单元、显示单元、网络通讯单元和电源单元，所述检测单元采用传感器输出开关柜触点拉弧信号至数据分析处理单元，数据分析处理单元对输入信号进行分析处理后，一路输出至显示单元进行检测结果显示，一路输出至网络通讯单元将检测数据通过网络发送至上位机，所述电源单元为装置供电。

【技术特征摘要】
1、一种高压开关柜触点电晕及拉弧检测装置，包括检测单元、数据分析处理单元、显示单元、网络通讯单元和电源单元，所述检测单元采用传感器输出开关柜触点拉弧信号至数据分析处理单元，数据分析处理单元对输入信号进行分析处理后，一路输出至显示单元进行检测结果显示，一路输出至网络通讯单元将检测数据通过网络发送至上位机，所述电源单元为装置供电。2、 根据权利要求l所述的高压丌关柜触点电晕及拉弧检测装置，其特征在于所述的检测单元采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪景，
申请(专利权)人：李洪景，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]