一种高压断路器操动弹簧检测设备的制作方法

本实用新型涉及到检测领域，具体涉及到一种高压断路器操动弹簧检测设备。

背景技术：

高压断路器在电力系统中主要起到重要的保护和控制作用，对保证电网安全稳定运行发挥着重要作用。目前电网中高压断路器主要采用的是弹簧操动机构，而弹簧操动机构机械故障问题也是频频发生，严重影响高压断路器的安全稳定运行，因此，有必要对弹簧操动机构中的弹簧进行工作状态的检测。

目前有这样的一种用于检测高压断路器操动弹簧检测方法，其原理是通过工业级高速摄像机拍摄高压断路器操动弹簧的动作过程，并结合操动弹簧的受力情况，结合二者检测值，用以判断高压断路器操动弹簧工作状态。

目前，针对于上述的用于检测高压断路器操动弹簧检测方法，由于缺乏专有的设备，实施较为困难，难点主要体现在数据获取同步率低、操作不便利等方面。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种高压断路器操动弹簧检测设备，可用于同步输出高度相机的拍摄图像和压力传感器的感应值，具有数据获取同步率高、操作便利等特点。

相应的，本实用新型还提供了一种高压断路器操动弹簧检测设备，包括：供电电路、开关电路、电流传感器、高速相机、压力传感器和压力变送器；

所述开关电路具有开关控制端、开关输入端和开关输出端，所述开关输入端与所述开关输出端之间设置有常开控制开关，所述常开控制开关基于所述开关控制端控制；

所述供电电路具有供电输入端和供电输出端，所述供电输出端与所述开关输入端电性连接；

所述高速相机具有相机供电端和相机输出端，所述相机供电端与所述开关输出端连接；

所述压力变送器具有变送供电端、若干组变送交互端和变送输出端；所述变送供电端与所述开关输出端电性连接，所述若干组变送交互端中的任一组变送交互端与所述压力传感器电性连接；

所述电流传感器具有感应输出端，所述感应输出端与所述开关控制端电性连接。

可选的实施方式，所述开关电路为三极管开关电路。

可选的实施方式，还包括信号放大电路；所述信号放大电路具有放大信号输入端和放大信号输出端；

所述感应输出端经过所述信号放大电路与所述开关控制端电性连接，所述放大信号输入端与所述感应输出端电性连接，所述放大信号输出端与所述开关控制端电性连接。

可选的实施方式，所述信号放大电路为三极管信号放大电路，所述三极管信号放大电路包括放大三极管；

所述放大三极管的集电极与所述供电输出端电性连接，所述放大三极管的基极与所述感应输出端电性连接，所述放大三极管的发射极接地；

所述开关控制端与所述放大三极管的集电极电性连接。

可选的实施方式，所述压力传感器为膜盒式荷重传感器。

可选的实施方式，所述电流传感器为霍尔电流传感器。

可选的实施方式，所述供电电路包括直连电路、第一转换电路和第二转换电路；所述供电输出端的数量为多个；

所述直连电路的输入端与所述供电输入端连接，所述直连电路的输出端电压与所述直连电路的输入端电压相同，所述直连电路的输出端与多个所述供电输出端中的其中一个供电输出端电性连接；

所述第一转换电路的输入端与所述供电输入端连接，所述第一转换电路的输出端电压为直流12v，所述第一转换电路的输出端与多个所述供电输出端中的其中一个供电输出端电性连接；

所述第二转换电路的输入端与所述供电输入端连接，所述第二转换电路的输出端电压为直流5v，所述第二转换电路的输出端与多个所述供电输出端中的其中一个供电输出端电性连接。

本实用新型提供了一种高压断路器操动弹簧检测设备，该高压断路器操动弹簧检测设备以电流感应器的触发信号作为高速相机和压力变送器启动的触发信号，可保证数据的有效性；通过电流感应器触发开关电路的启动，从而同步启动高速相机和压力变送器，使高速相机和压力变送器的数据获取和数据回传同步，具有良好的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1示出了本实用新型实施例的高压断路器操动弹簧检测设备结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例的第一转换电路结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例的开关电路和信号放大电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了本实用新型实施例的高压断路器操动弹簧检测设备结构示意图。本实用新型提供了一种高压断路器操动弹簧检测设备，包括：供电电路、开关电路、电流传感器、高速相机、压力传感器和压力变送器；

基本的，所述开关电路具有开关控制端、开关输入端和开关输出端，所述开关输入端与所述开关输出端之间设置有常开控制开关，所述常开控制开关基于所述开关控制端控制；开关输入端和开关输出端之间基于所述常开控制开关进行通断控制，所述常开控制开关基于开关控制端的信号进行控制。所述供电电路具有供电输入端和供电输出端，所述供电输出端与所述开关输入端电性连接；具体的，供电输入端用于接入市电，供电电路将市电转换为该高压断路器操动弹簧检测设备的其他部件所需的电压后经供电输出端输出。具体的，根据所选取的部件型号，具体所需的供电电路结构也会做出相应改变。针对现有技术下的各种常见的部件型号，可选的，所述供电电路包括直连电路、第一转换电路和第二转换电路；所述供电输出端的数量为多个。

需要说明的，本实用新型实施例的供电电路是直接使用市电(220v交流电)进行供电的，因此，下述的有关电压转换的内容主要是针对市电实现的。

直连电路：所述直连电路的输入端与所述供电输入端连接，所述直连电路的输出端电压与所述直连电路的输入端电压相同，所述直连电路的输出端与多个所述供电输出端中的其中一个供电输出端电性连接；直连电路的作用用于直接输出市电。

第一转换电路：所述第一转换电路的输入端与所述供电输入端连接，所述第一转换电路的输出端电压为直流12v，所述第一转换电路的输出端与多个所述供电输出端中的其中一个供电输出端电性连接；具体的，第一转换电路的实施结构可参照附图图2所示出的第一转换电路结构示意图，其中，j1为220交流电输入接口，即供电输入端；f1为保险；c1为安规电容，用于对人体的保护，使人体断电接触电路后不会被电机；r1为压敏电阻，压敏电阻在过压后会箝位电压，使电路电压不会超过压敏电阻允许的阈值；t1为变压器，用于将220v交流电降压至所需的12v电压；d1至d4为型号为in4007的二极管，用于形成整流桥，使交流12v电压转换为直流12v电压；c2和c3分别为滤波电容和稳压电容。通过第一转换电路的设置，供电电路可输出12v直流电压。

第二转换电路：所述第二转换电路的输入端与所述供电输入端连接，所述第二转换电路的输出端电压为直流5v，所述第二转换电路的输出端与多个所述供电输出端中的其中一个供电输出端电性连接。具体实施中，第二转换电路的结构可与第一转换电路相似，只需将变压器型号替换即可。

具体的，所述高速相机具有相机供电端和相机输出端，所述相机供电端与所述开关输出端连接；高速相机的相机供电端接收供电后，相机输出端会相应的输出图像。具体的，高速相机主要用于用于采集高压断路器的弹簧运动轨迹，并通过图像传输线，通过图传接口将图像传输到电脑、云端服务器等设备中，电脑、云端服务器等设备可以绘制弹簧观测点的运动轨迹。可选的，具体实施中可选用型号为a5031mu815的高速相机；该型号高速相机内涵64m图像缓存用于突发模式下数据传输或图像重传，并支持软件触发、硬件触发、自由运行等多种模式。图像最大像素640×480，在开窗模式下最高帧率可达2000fps，足以满足记录弹簧高速形变过程的清晰度和速率的要求。具体实施中，该高速相机的供电输入需要根据高速相机的具体型号进行确认。

具体的，所述压力变送器具有变送供电端、若干组变送交互端和变送输出端；所述变送供电端与所述开关输出端电性连接，所述若干组变送交互端中的任一组变送交互端与所述压力传感器电性连接。压力变送器的作用主要是为压力传感器提供供电，并接收压力传感器所回传的信号，并对该信号做出相应处理后通过变送输出端进行输出；一般的，外部设备(如电脑、微机)需要设置专用的压力采集卡(与压力变送器相对应的型号)对相应的压力数据进行接收。具体的，本实用新型实施例所选的压力传感器类型为膜盒式荷重传感器，型号为dymh-102。该压力传感器使用平膜片感压，体积小、性能稳定可靠，灵敏度高达20.05‰，非线性度小于+0.3％f·s，具有高精度抗偏载拉压双向测量的特点。压力传感器将弹簧分合闸过程中的受力转化成微电流信号，配套的压力变送器后将压力信号按固定线性比例转化成易于采集的电压信号。

需要说明的是，本实用新型实施例所述的“所述若干组变送交互端中的任一组变送交互端与所述压力传感器电性连接”中，即包括的供电的连接关系，也包括的信号的连接关系，具体实施中，需根据实际情况进行确认。

具体的，所述电流传感器具有感应输出端，所述感应输出端与所述开关控制端电性连接。可选的，所述电流传感器为霍尔电流传感器，具体为开口式霍尔电流传感器。电流传感器在感应到目标电路(高压断路器弹簧的控制电路)电流后，会从感应输出端输出触发信号(触发信号本质为所述控制电路的电流所引起的变化信号)，在本实施例中，以该触发信号作为触发高速相机和压力变送器启动的控制信号(以该触发信号触发开关电路通电，从而使高速相机和压力变送器工作)，一方面，可保证高速相机和压力变送器数据反馈时间的一致性；另一方面，可保证高速相机和压力变送器所获取的数据为高压断路器弹簧动作时的数据。

附图图3示出了本实用新型实施例的开关电路和信号放大电路结构示意图。具体的，在本实用新型实施例中，开关电路可采用三极管开关电路，所述常开控制开关为控制三极管；所述控制三极管的集电极为所述开关输入端，所述控制三极管的发射极为所述开关输出端，所述控制三极管的基极为开关控制端。

具体的，为了保证电流感应器的触发信号能够稳定开启常开控制开关(控制三极管)，本实用新型实施例的高压断路器操动弹簧检测设备还包括信号放大电路；所述信号放大电路具有放大信号输入端和放大信号输出端；所述感应输出端经过所述信号放大电路与所述开关控制端电性连接，所述放大信号输入端与所述感应输出端电性连接，所述放大信号输出端与所述开关控制端电性连接。信号放大电路的设置，可保证高压断路器操动弹簧的控制电路的微小电流变化即可使控制三极管导通，感应灵敏度较高。

具体的，所述信号放大电路为三极管信号放大电路，所述三极管信号放大电路包括放大三极管；所述放大三极管的集电极与所述供电输出端电性连接，所述放大三极管的基极与所述感应输出端电性连接，所述放大三极管的发射极接地；所述开关控制端与所述集电极电性连接。

具体实施中，由于可能需要用到不同类型的供电电路(直流电路、第一转换电路、第二转换电路)，因此，开关电路的数量可针对实际情况进行调整。

本实用新型高压断路器操动弹簧检测设备在使用时，在准备阶段，首先需要架好高速相机，调整好焦距，选择合适的观测点，一般选用操动弹簧端部活动部位作为高速相机的观测点；然后，在操动弹簧上加装压力传感器，用于检测操动弹簧伸缩过程中的受力情况；最后，将电流传感器夹住高压断路器控制回路二次线缆上，用于检测控制回路的电流值。具体使用中，首先控制高压断路器控制回路通电，高压断路器动作，电流传感器检测到电流信号后，触发高速相机和压力变送器同步工作：高速相机启动并开始记录高压断路器操动弹簧的动作过程，压力变送器记录压力传感器的回传数据；与此同时，高速相机将图像回传至所连接的外部设备，同步的，压力变送器将压力数据回传至所连接的外部设备；通过外部设备的数据处理，即可高压断路器操动弹簧的动作曲线、弹簧受力情况，从而分析操动弹簧的工作状态。

综上，本实用新型提供了一种高压断路器操动弹簧检测设备，该高压断路器操动弹簧检测设备以电流感应器的触发信号作为高速相机和压力变送器启动的触发信号，可保证数据的有效性；通过电流感应器触发开关电路的启动，从而同步启动高速相机和压力变送器，使高速相机和压力变送器的数据获取和数据回传同步，具有良好的实用性。

以上对本实用新型实施例所提供的一种高压断路器操动弹簧检测设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。