本實(shí)用新型涉及電工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種隔離開關(guān)機(jī)械故障診斷裝置。

背景技術(shù)：

高壓隔離開關(guān)是發(fā)電廠和變電站電力系統(tǒng)中重要的開關(guān)電器。在電力系統(tǒng)中，高壓隔離開關(guān)用量一般是斷路器用量的2～4倍，是用量最大的一種高壓開關(guān)設(shè)備。高壓隔離開關(guān)保證了高壓電器及裝置在檢修工作時(shí)的安全，起隔離電壓的作用，還可以用來(lái)進(jìn)行某些電路的切換操作，以改變系統(tǒng)的運(yùn)行方式。此外，在高壓成套配電裝置中，高壓隔離開關(guān)常用作電壓互感器、避雷器和配電所用變壓器及計(jì)量柜的高壓控制電器。高壓隔離開關(guān)通常與斷路器配合使用，在倒換運(yùn)行方式或者設(shè)備停電檢修時(shí)，高壓隔離開關(guān)能否順利操作直接影響到系統(tǒng)的供電可靠性和安全性。

近年來(lái)，由高壓隔離開關(guān)故障引起的事故頻繁發(fā)生，引發(fā)大面積停電，甚至危及到運(yùn)行人員的人身安全，嚴(yán)重影響著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行?，F(xiàn)有的診斷高壓隔離開關(guān)故障的方法如超聲波探傷技術(shù)、振動(dòng)聲學(xué)法、紅外熱檢測(cè)等，這些方法都針對(duì)絕緣子的故障診斷。對(duì)于銹蝕卡澀、行程不到位等機(jī)械故障，目前多以防范措施和經(jīng)驗(yàn)診斷為主。

然而，對(duì)于銹蝕卡澀、行程不到位等機(jī)械故障，工程上有著較強(qiáng)的實(shí)際需求。目前的診斷方法不能直觀有效地對(duì)高壓隔離開關(guān)的機(jī)械故障進(jìn)行判斷，不能保證高壓隔離開關(guān)保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)高壓隔離開關(guān)的機(jī)械故障未被及時(shí)發(fā)現(xiàn)時(shí)，還有可能造成大型的事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種隔離開關(guān)機(jī)械故障診斷裝置，直觀高效地對(duì)高壓隔離開關(guān)的機(jī)械故障進(jìn)行診斷，保證高壓隔離開關(guān)保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，提供了一種隔離開關(guān)機(jī)械故障診斷裝置，包括：絕緣子、導(dǎo)電臂、拉桿、電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)、操動(dòng)桿、角度傳感器、電流傳感器和應(yīng)變傳感器；所述導(dǎo)電臂設(shè)置在所述絕緣子頂部；所述絕緣子底部與所述拉桿連接；所述電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)有操動(dòng)桿；所述拉桿與所述操動(dòng)桿連接；所述角度傳感器位于所述操動(dòng)桿頂部；所述應(yīng)變傳感器位于所述操動(dòng)桿與所述電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接處；所述電流傳感器位于所述電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的側(cè)面；其特征在于，還包括：

所述角度傳感器，用于測(cè)量所述操動(dòng)桿的轉(zhuǎn)角；

所述應(yīng)變傳感器，用于測(cè)量所述操動(dòng)桿的扭矩；

所述電流傳感器，用于測(cè)量電機(jī)的電流；

所述隔離開關(guān)機(jī)械故障診斷裝置，還包括：處理裝置；

所述處理裝置，包括：

波形生成電路，用于根據(jù)測(cè)量的所述轉(zhuǎn)角、所述扭矩和所述電流生成波形；

提取電路，用于根據(jù)所述波形提取峰值、極值、峰值時(shí)刻與極值時(shí)刻；

比較電路，用于根據(jù)所述峰值、所述極值、所述峰值時(shí)刻與所述極值時(shí)刻的值，并與預(yù)設(shè)范圍進(jìn)行比較；

判斷電路，用于將所述波形與數(shù)據(jù)庫(kù)中的波形比較，判斷機(jī)械故障類型。

進(jìn)一步地，所述處理裝置還包括：

采集單元，用于獲取三組所述轉(zhuǎn)角、所述扭矩和所述電流。

進(jìn)一步地，所述提取電路，還用于提取三組所述峰值、所述極值、所述峰值時(shí)刻與所述極值時(shí)刻。

進(jìn)一步地，所述處理裝置還設(shè)有外殼；

所述外殼上設(shè)有開關(guān)鍵、輸入通道選擇鍵、信號(hào)分析鍵、診斷系統(tǒng)進(jìn)入鍵、選擇鍵、導(dǎo)入鍵、保存鍵、后退鍵、刪除鍵和退出鍵。

進(jìn)一步地，處理裝置還包括電源電路；所述電源電路包括直流電源與電源連接線。

由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種隔離開關(guān)機(jī)械故障診斷裝置，在采集數(shù)據(jù)的過(guò)程中，將電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的分閘按鈕與合閘按鈕分別按下，通過(guò)電流傳感器、角度傳感器與應(yīng)變傳感器測(cè)量電流、轉(zhuǎn)角和扭矩，根據(jù)所測(cè)量的電流、轉(zhuǎn)角和扭矩由波形生成電路生成波形，再由提取電路根據(jù)所述波形提取出峰值、極值、峰值時(shí)刻與極值時(shí)刻，最后比較電路將所述峰值、所述極值、所述峰值時(shí)刻與所述極值時(shí)刻與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，從而判斷所述波形是否為準(zhǔn)確波形，若為準(zhǔn)確波形，則將所述波形與數(shù)據(jù)庫(kù)中的波形比較，繼續(xù)判斷所述波形為哪一種機(jī)械故障的波形，進(jìn)一步確定高壓隔離開關(guān)的機(jī)械故障。可以直觀高效地對(duì)高壓隔離開關(guān)的機(jī)械故障進(jìn)行診斷，保證高壓隔離開關(guān)保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施例示出的一種隔離開關(guān)機(jī)械故障診斷裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施例示出的一種隔離開關(guān)機(jī)械故障診斷裝置結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施例示出的處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖示說(shuō)明：

其中，1-絕緣子；2-導(dǎo)電臂；3-拉桿；4-電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)；5-操動(dòng)桿；6-角度傳感器；7-電流傳感器；8-應(yīng)變傳感器；9-處理裝置；10-波形生成電路；11-提取電路；12-比較電路；13-開關(guān)鍵；14-輸入通道選擇鍵；15-信號(hào)分析鍵；16-診斷系統(tǒng)進(jìn)入鍵；17-選擇鍵；18-導(dǎo)入鍵；19-保存鍵；20-后退鍵；21-刪除鍵；22-退出鍵；23-顯示屏；24-判斷電路；25-直流電源；26-電源連接線。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種隔離開關(guān)機(jī)械故障診斷裝置，包括：絕緣子1、導(dǎo)電臂2、拉桿3、電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)4、操動(dòng)桿5、角度傳感器6、電流傳感器7和應(yīng)變傳感器8；所述導(dǎo)電臂2設(shè)置在所述絕緣子1頂部；所述絕緣子1底部與所述拉桿3連接；所述電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)4上設(shè)有操動(dòng)桿5；所述拉桿3與所述操動(dòng)桿5連接；所述角度傳感器6位于所述操動(dòng)桿5頂部；所述應(yīng)變傳感器8位于所述操動(dòng)桿5與所述電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)4的連接處；所述電流傳感器7位于所述電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)4的側(cè)面；所述角度傳感器6，用于測(cè)量所述操動(dòng)桿5的轉(zhuǎn)角；所述應(yīng)變傳感器8，用于測(cè)量所述操動(dòng)桿5的扭矩；所述電流傳感器7，用于測(cè)量電機(jī)的電流；所述隔離開關(guān)機(jī)械故障診斷裝置，還包括：處理裝置9；所述處理裝置9，包括：波形生成電路10，用于根據(jù)測(cè)量的所述轉(zhuǎn)角、所述扭矩和所述電流生成波形；提取電路11，用于根據(jù)所述波形提取峰值、極值、峰值時(shí)刻與極值時(shí)刻；比較電路12，用于根據(jù)所述峰值、所述極值、所述峰值時(shí)刻與所述極值時(shí)刻的值，并與預(yù)設(shè)范圍進(jìn)行比較；判斷電路24，用于將所述波形與數(shù)據(jù)庫(kù)中的波形比較，判斷機(jī)械故障類型。角度傳感器6是用來(lái)檢測(cè)角度的，往一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，計(jì)數(shù)會(huì)增加；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變時(shí)，計(jì)數(shù)會(huì)減小。電流傳感器7是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)電流的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為符合一定標(biāo)準(zhǔn)需要的電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。應(yīng)變傳感器8是基于測(cè)量物體受力變形所產(chǎn)生的應(yīng)變的一種傳感器，它是一種能將機(jī)械構(gòu)件上應(yīng)變的變化轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感元件。

由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種隔離開關(guān)機(jī)械故障診斷裝置，在采集數(shù)據(jù)的過(guò)程中，將電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)4的分閘按鈕與合閘按鈕分別按下，通過(guò)電流傳感器7、角度傳感器6與應(yīng)變傳感器8測(cè)量電流、轉(zhuǎn)角和扭矩，根據(jù)所測(cè)量的電流、轉(zhuǎn)角和扭矩由波形生成電路10生成波形，再由提取電路11根據(jù)所述波形提取出峰值、極值、峰值時(shí)刻與極值時(shí)刻，最后比較電路12將所述峰值、所述極值、所述峰值時(shí)刻與所述極值時(shí)刻與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，從而判斷所述波形是否為準(zhǔn)確波形，若為準(zhǔn)確波形，則將所述波形與數(shù)據(jù)庫(kù)中的波形比較，繼續(xù)判斷所述波形為哪一種機(jī)械故障的波形，進(jìn)一步確定高壓隔離開關(guān)的機(jī)械故障?？梢灾庇^高效地對(duì)高壓隔離開關(guān)的機(jī)械故障進(jìn)行診斷，保證高壓隔離開關(guān)保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述處理裝置9還包括：采集單元，用于獲取三組所述轉(zhuǎn)角、所述扭矩和所述電流。由于在對(duì)電流、轉(zhuǎn)角和扭矩進(jìn)行測(cè)量時(shí)，單憑一組數(shù)據(jù)無(wú)法說(shuō)明數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，不能排除測(cè)量的誤差對(duì)測(cè)量的影響，所以采集單元需要對(duì)轉(zhuǎn)角、電流和扭矩進(jìn)行多次測(cè)量。以測(cè)量三組為例，根據(jù)三組測(cè)量出的轉(zhuǎn)角生成操動(dòng)桿轉(zhuǎn)角-時(shí)間波形，根據(jù)三組測(cè)量出的電流生成電機(jī)電流波形，根據(jù)三組測(cè)量出的扭矩的值生成應(yīng)變扭矩波形，以便與預(yù)設(shè)的故障波形進(jìn)行比較，能更直觀地對(duì)高壓隔離開關(guān)的機(jī)械故障進(jìn)行診斷。

進(jìn)一步地，如圖3所示，所述處理裝置9設(shè)有外殼；所述外殼上設(shè)有開關(guān)鍵13、輸入通道選擇鍵14、信號(hào)分析鍵15、診斷系統(tǒng)進(jìn)入鍵16、選擇鍵17、導(dǎo)入鍵18、保存鍵19、后退鍵20、刪除鍵21和退出鍵22。開關(guān)鍵13實(shí)現(xiàn)高壓隔離開關(guān)機(jī)械故障診斷裝置的開機(jī)啟動(dòng)、關(guān)機(jī)及重啟功能；輸入通道選擇鍵14實(shí)現(xiàn)智能選擇三路采集單元采集的數(shù)據(jù)功能；信號(hào)分析鍵15實(shí)現(xiàn)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行波形生成并提取波形特征量的功能；診斷系統(tǒng)進(jìn)入鍵16實(shí)現(xiàn)將處理過(guò)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和診斷的功能；選擇鍵17實(shí)現(xiàn)操作界面項(xiàng)目選擇的功能；導(dǎo)入鍵18實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入的功能；保存鍵19實(shí)現(xiàn)保存數(shù)據(jù)的功能；后退鍵20實(shí)現(xiàn)回到上次操作的功能；刪除鍵21實(shí)現(xiàn)輸入的源文件及處理后文件的刪除功能；退出鍵22實(shí)現(xiàn)退出當(dāng)前操作界面回到主界面的功能。功能按鍵對(duì)于高壓隔離開關(guān)的機(jī)械故障診斷進(jìn)行輔助操作，使操作方便快捷，提高診斷速度，加快診斷效率。

進(jìn)一步地，所述處理裝置9還包括電源電路；所述電源電路包括直流電源25與電源連接線26。直流電源25為角度傳感器6、電流傳感器7和應(yīng)變傳感器8提供直流電源，并且電源電路由電源連接線26連接到外部電源。為隔離開關(guān)機(jī)械故障診斷裝置的正常運(yùn)行提供保障，更有效地對(duì)機(jī)械故障進(jìn)行檢測(cè)。

由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種隔離開關(guān)機(jī)械故障診斷裝置，在采集數(shù)據(jù)的過(guò)程中，將電機(jī)操動(dòng)機(jī)構(gòu)4的分閘按鈕與合閘按鈕分別按下，通過(guò)電流傳感器7、角度傳感器6與應(yīng)變傳感器8測(cè)量電機(jī)的電流、操動(dòng)桿的轉(zhuǎn)角和操動(dòng)桿的扭矩，根據(jù)所測(cè)量的電流、轉(zhuǎn)角和扭矩由波形生成電路10生成電機(jī)電流波形、操動(dòng)桿轉(zhuǎn)角-時(shí)間波形和應(yīng)變扭矩波形，再由提取電路11根據(jù)所述波形提取出峰值、極值、峰值時(shí)刻與極值時(shí)刻，最后比較電路12將所述峰值、所述極值、所述峰值時(shí)刻與所述極值時(shí)刻與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，若所述峰值、所述極值、所述峰值時(shí)刻與所述極值時(shí)刻的值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則判定所述波形為準(zhǔn)確波形，若為準(zhǔn)確波形，將所述波形與數(shù)據(jù)庫(kù)中的波形比較，繼續(xù)判斷所述波形為哪一種機(jī)械故障的波形，進(jìn)一步確定高壓隔離開關(guān)的機(jī)械故障。可以直觀高效地對(duì)高壓隔離開關(guān)的機(jī)械故障進(jìn)行診斷，保證高壓隔離開關(guān)保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說(shuō)明書及實(shí)踐這里公開的實(shí)用新型后，將容易想到本實(shí)用新型的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本實(shí)用新型的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本實(shí)用新型的一般性原理并包括本實(shí)用新型未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說(shuō)明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本實(shí)用新型的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本實(shí)用新型的范圍僅由所附的權(quán)利要求來(lái)限制。