本發(fā)明涉及變電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種斷路器重燃現(xiàn)象檢測裝置與方法。

背景技術(shù)：

高壓斷路器在高壓電路中起控制作用，是高壓電路中的重要電器元件之一。斷路器用于在正常運行時接通或斷開電路，遇到故障情況時，在繼電保護裝置的作用下迅速斷開電路，如遇自動重合到故障線路上的特殊情況時，斷路器能可靠地接通短路電流。斷路器是電網(wǎng)中數(shù)量最為龐大的電力設(shè)備，起著控制和保護的作用，一旦發(fā)生故障，不但會直接導(dǎo)致電網(wǎng)事故，還會導(dǎo)致現(xiàn)有事故的擴大，給國民經(jīng)濟和社會穩(wěn)定帶來巨大的負(fù)面影響。

斷路器開斷過程中如果發(fā)生重燃對斷路器危害巨大，需要密切關(guān)注。目前可供采用的方式是通過加裝專用電流傳感器檢測。電流傳感器，是一種檢測裝置，能感受到被測電流的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為符合一定標(biāo)準(zhǔn)需要的電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

然而，斷路器在使用時，開斷次數(shù)少，電流傳感器長期處于無用的狀態(tài)，出現(xiàn)浪費資源的現(xiàn)象，而且采用加裝專用電流傳感器檢測的方法，電路復(fù)雜，也使檢測的成本增加，更導(dǎo)致浪費的產(chǎn)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種斷路器重燃現(xiàn)象檢測裝置與方法，減少成本，有效地對斷路器重燃現(xiàn)象進行檢測。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種斷路器重燃現(xiàn)象檢測裝置，所述裝置包括：

接收器，用于接收斷路器分閘時開關(guān)電弧產(chǎn)生的射頻電磁波信號；

信號處理器，用于根據(jù)所述射頻電磁波信號，得到所述射頻電磁波信號的包絡(luò)線波形，根據(jù)所述包絡(luò)線波形，得到波峰數(shù)量，將所述波峰數(shù)量與預(yù)設(shè)數(shù)量相比較，確定所述斷路器是否存在重燃現(xiàn)象。

進一步地，所述裝置還包括：信號調(diào)理器，用于提高所述射頻電磁波信號的強度及信噪比，并且對所述射頻電磁波信號進行包絡(luò)檢波。

進一步地，所述信號處理器還包括：比較器；若所述波峰數(shù)量小于所述預(yù)設(shè)數(shù)量，則不存在所述重燃現(xiàn)象；若所述波峰數(shù)量大于或等于所述預(yù)設(shè)數(shù)量，則存在所述重燃現(xiàn)象。

進一步地，所述接收器為平面等角螺旋天線。

進一步地，所述接收器的工作帶寬為500MHz～1.5GHz。

進一步地，所述信號調(diào)理器的下限截止頻率大于或等于500MHz，上限截止頻率小于或等于1.5GHz。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種斷路器重燃現(xiàn)象檢測方法，所述方法包括：

接收斷路器分閘時開關(guān)電弧產(chǎn)生的射頻電磁波信號；

根據(jù)所述射頻電磁波信號，得到所述射頻電磁波信號的包絡(luò)線波形；

根據(jù)所述包絡(luò)線波形，得到波峰數(shù)量，將所述波峰數(shù)量與預(yù)設(shè)數(shù)量相比較，確定所述斷路器是否存在重燃現(xiàn)象。

進一步地，在所述得到所述射頻電磁波信號的所述包絡(luò)線波形之前，對所述射頻電磁波信號進行降噪及包絡(luò)檢波。

進一步地，所述確定斷路器是否存在所述重燃現(xiàn)象的具體步驟為：

若所述波峰數(shù)量小于所述預(yù)設(shè)數(shù)量，則不存在所述重燃現(xiàn)象；

若所述波峰數(shù)量大于或等于所述預(yù)設(shè)數(shù)量，則存在所述重燃現(xiàn)象。

進一步地，所述預(yù)設(shè)數(shù)量為4個。

由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供一種斷路器重燃現(xiàn)象檢測裝置與方法。當(dāng)斷路器在分閘時會產(chǎn)生開關(guān)電弧，繼而激發(fā)出射頻電磁波信號向四周傳播。斷路器重燃現(xiàn)象檢測裝置在工作時，由接收器接收斷路器分閘時開關(guān)電弧產(chǎn)生的射頻電磁波信號；信號處理器根據(jù)所述射頻電磁波信號，得到所述射頻電磁波信號的包絡(luò)線波形，根據(jù)所述包絡(luò)線波形，得到波峰數(shù)量，將所述波峰數(shù)量與預(yù)設(shè)數(shù)量相比較，確定斷路器是否存在重燃現(xiàn)象。由于本發(fā)明是對射頻電磁波信號進行檢測，接收器與斷路器無直接接觸，也無需安裝電流傳感器，節(jié)省資源，并且使得檢測過程與判定過程更方便快捷。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為根據(jù)實施例一示出的一種斷路器重燃現(xiàn)象檢測裝置結(jié)構(gòu)圖；

圖2為根據(jù)實施例二示出的一種斷路器重燃現(xiàn)象檢測方法流程圖；

圖3為根據(jù)實施例二示出的不存在重燃現(xiàn)象的射頻電磁波信號波形圖；

圖4為根據(jù)實施例二示出的存在重燃現(xiàn)象的射頻電磁波信號波形圖；

圖5為根據(jù)實施例二示出的射頻電磁波信號包絡(luò)檢波波形圖。

圖示說明：

其中，1-接收器；2-信號調(diào)理器；3-信號處理器。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明的實施例一提供一種斷路器重燃現(xiàn)象檢測裝置，包括：接收器1，用于接收斷路器分閘時開關(guān)電弧產(chǎn)生的射頻電磁波信號；信號處理器3，用于根據(jù)所述射頻電磁波信號，得到所述射頻電磁波信號的包絡(luò)線波形，根據(jù)所述包絡(luò)線波形，得到波峰數(shù)量，將所述波峰數(shù)量與預(yù)設(shè)數(shù)量相比較，確定所述斷路器是否存在重燃現(xiàn)象。在斷路器開斷過程中，由于作用在觸頭上的分?jǐn)嗔Φ脑黾樱菇佑|壓力逐步降低，接觸處電阻和溫度不斷增加，當(dāng)溫度達到觸頭材料熔點時，接觸點處形成熔化金屬的金屬橋，觸頭繼續(xù)運動，會拉斷金屬橋而產(chǎn)生電弧，進而產(chǎn)生射頻電磁波信號，通過對射頻電磁波信號的檢測，判斷斷路器是否存在重燃現(xiàn)象。

由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供一種斷路器重燃現(xiàn)象檢測裝置。當(dāng)斷路器在分閘時會產(chǎn)生開關(guān)電弧，繼而激發(fā)出射頻電磁波信號向四周傳播。斷路器重燃現(xiàn)象檢測裝置在工作時，由接收器1接收斷路器分閘時開關(guān)電弧產(chǎn)生的射頻電磁波信號；信號處理器3根據(jù)所述射頻電磁波信號，得到所述射頻電磁波信號的包絡(luò)線波形，根據(jù)所述包絡(luò)線波形，得到波峰數(shù)量，將所述波峰數(shù)量與預(yù)設(shè)數(shù)量相比較，確定所述斷路器是否存在重燃現(xiàn)象。由于本發(fā)明是對射頻電磁波信號進行檢測，接收器1與斷路器無直接接觸，也無需安裝電流傳感器，節(jié)省資源，并且使得檢測過程與判定過程更方便快捷。

進一步地，所述裝置還包括：信號調(diào)理器2，用于提高射頻電磁波信號的強度及信噪比并且對射頻電磁波信號進行包絡(luò)檢波。當(dāng)斷路器重燃現(xiàn)象檢測裝置工作時，接收器1接收到的射頻電磁波信號是伴有噪聲信號的，噪聲信號會對斷路器重燃現(xiàn)象的檢測造成干擾。因此，在對信號進行處理之前，需要將射頻電磁波信號與噪聲信號進行分離，提高射頻電磁波信號的強度。信號調(diào)理器2起到分離射頻電磁波信號和噪聲信號的作用，并且在分離過程之后，還對射頻電磁波信號進行包絡(luò)檢波，提取出射頻電磁波信號。使斷路器重燃現(xiàn)象檢測裝置在進行檢測時，獲得的波形和數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。

進一步地，所述接收器1接收到射頻電磁波信號后，將射頻電磁波信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，再將電壓信號傳送給信號調(diào)理器2，方便信號調(diào)理器2進行處理，使斷路器重燃現(xiàn)象檢測裝置在進行檢測時更準(zhǔn)確。

進一步地，所述信號處理器3還包括：比較器；若所述波峰數(shù)量小于所述預(yù)設(shè)數(shù)量，則不存在所述重燃現(xiàn)象；若所述波峰數(shù)量大于或等于所述預(yù)設(shè)數(shù)量，則存在所述重燃現(xiàn)象。比較器將波峰數(shù)量與預(yù)設(shè)數(shù)量進行比較，以預(yù)設(shè)數(shù)量為判斷斷路器是否存在重燃現(xiàn)象的依據(jù)，如果檢測到的波峰數(shù)量小于預(yù)設(shè)數(shù)量，那么判定為斷路器不存在重燃現(xiàn)象；如果檢測到的波峰數(shù)量大于或等于預(yù)設(shè)數(shù)量，那么判定為斷路器存在重燃現(xiàn)象。由于使用比較器，使判定方式更為簡單直觀，方便斷路器重燃現(xiàn)象檢測裝置的工作。

進一步地，所述信號處理器3還對射頻電磁波信號進行轉(zhuǎn)換，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再將數(shù)字信號存儲起來。使斷路器重燃現(xiàn)象檢測裝置在進行檢測時更準(zhǔn)確。

進一步地，所述接收器1為平面等角螺旋天線。螺旋天線是天線的一種，可以收發(fā)空間中旋轉(zhuǎn)的偏振電磁信號。等角螺旋天線是一種法向螺旋天線。天線的兩臂，在一個平面上或錐面上按特定的曲率變化繞旋展開。由于這種天線的外形只由角度決定，不包含線性長度，因而天線的特性不受頻率變化的影響，故有較寬的頻帶。平面等角螺旋天線的最大輻射方向是在平面兩邊的法向方向，并輻射圓極化波。所以采用平面等角螺旋天線更好的接收射頻電磁波信號，保證重燃現(xiàn)象檢測的正常進行。

進一步地，所述接收器1的工作帶寬為500MHz～1.5GHz。在斷路器工作的變電站中，往往會出現(xiàn)電暈現(xiàn)象，電暈的產(chǎn)生是因為不平滑的導(dǎo)體產(chǎn)生不均勻的電場，在不均勻的電場周圍曲率半徑小的電極附近當(dāng)電壓升高到一定值時，由于空氣游離就會發(fā)生放電，形成電暈。因為在電暈的外圍電場很弱，不發(fā)生碰撞游離，電暈外圍帶電粒子基本都是電離子，這些離子便形成了電暈放電電流。電暈現(xiàn)象對射頻電磁波信號的接收會產(chǎn)生干擾，所以將接收器1工作帶寬設(shè)置為500MHz～1.5GHz，能避開變電站的電暈干擾，獲得更準(zhǔn)確的射頻電磁波信號。

進一步地，所述信號調(diào)理器2的下限截止頻率大于或等于500MHz，上限截止頻率小于或等于1.5GHz。在斷路器工作的變電站中，往往會出現(xiàn)電暈現(xiàn)象，電暈的產(chǎn)生是因為不平滑的導(dǎo)體產(chǎn)生不均勻的電場，在不均勻的電場周圍曲率半徑小的電極附近當(dāng)電壓升高到一定值時，由于空氣游離就會發(fā)生放電，形成電暈。因為在電暈的外圍電場很弱，不發(fā)生碰撞游離，電暈外圍帶電粒子基本都是電離子，這些離子便形成了電暈放電電流。將信號調(diào)理器2的上限截止頻率設(shè)為小于或等于1.5GHz，下限截止頻率設(shè)為大于或等于500MHz，能濾除變電站內(nèi)存在的電暈干擾信號，獲得更準(zhǔn)確的射頻電磁波信號。

由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供一種斷路器重燃現(xiàn)象檢測裝置。當(dāng)斷路器在分閘時會產(chǎn)生開關(guān)電弧，繼而激發(fā)出射頻電磁波信號向四周傳播。斷路器重燃現(xiàn)象檢測裝置在工作時，由接收器1接收斷路器分閘時開關(guān)電弧產(chǎn)生的射頻電磁波信號；信號處理器3根據(jù)所述射頻電磁波信號，得到所述射頻電磁波信號的包絡(luò)線波形，根據(jù)所述波形，得到波峰數(shù)量，將波峰數(shù)量與預(yù)設(shè)數(shù)量相比較，確定斷路器是否存在重燃現(xiàn)象。由于本發(fā)明是對射頻電磁波信號進行檢測，接收器1與斷路器無直接接觸，也無需安裝電流傳感器，節(jié)省資源，并且使得檢測過程與判定過程更方便快捷。

如圖2所示，本發(fā)明實施例二提供一種斷路器重燃現(xiàn)象檢測方法，所述方法包括：

S11，接收斷路器分閘時開關(guān)電弧產(chǎn)生的射頻電磁波信號；在斷路器開斷過程中，由于作用在觸頭上的分?jǐn)嗔Φ脑黾?，使接觸壓力逐步降低，接觸處電阻和溫度不斷增加，當(dāng)溫度達到觸頭材料熔點時，接觸點處形成熔化金屬的金屬橋，動觸頭繼續(xù)運動，會拉斷金屬橋而產(chǎn)生電弧，進而產(chǎn)生射頻電磁波信號；

S12，如圖5所示，根據(jù)所述射頻電磁波信號，得到所述射頻電磁波信號的包絡(luò)線波形；廣義的檢波通常稱為解調(diào)，是調(diào)制的逆過程，即從已調(diào)波提取調(diào)制信號的過程；狹義的檢波是指從調(diào)幅波的包絡(luò)提取調(diào)制信號的過程。有時把這種檢波稱為包絡(luò)檢波或幅度檢波；

S13，根據(jù)所述波形，得到波峰數(shù)量，將波峰數(shù)量與預(yù)設(shè)數(shù)量相比較，確定斷路器是否存在重燃現(xiàn)象；包絡(luò)檢波后的包絡(luò)線波形也有波峰和波谷，波峰是指波在一個波長的范圍內(nèi)，波幅的最大值，與之相對的最小值則被稱為波谷。

進一步地，在所述得到所述射頻電磁波信號的包絡(luò)線波形之前，對射頻電磁波信號進行降噪及包絡(luò)檢波。當(dāng)斷路器重燃現(xiàn)象檢測裝置工作時，接收器1接收到的射頻電磁波信號是伴有噪聲信號的，噪聲信號會對斷路器重燃現(xiàn)象的檢測造成干擾。因此，在對信號進行處理之前，需要將射頻電磁波信號與噪聲信號進行分離，提高射頻電磁波信號的強度。更進一步地，在所述得到所述射頻電磁波信號的包絡(luò)線波形之前，對射頻電磁波信號進行包絡(luò)檢波，由于前述對接收到的射頻電磁波信號進行調(diào)制，經(jīng)過處理后的射頻電磁波信號與噪聲信號已經(jīng)分離，采用包絡(luò)檢波的方法將射頻電磁波信號提取出來，進行更進一步地檢測，使檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確。

進一步地，所述確定斷路器是否存在重燃現(xiàn)象的具體步驟為：

若所述波峰數(shù)量小于預(yù)設(shè)數(shù)量，則不存在重燃現(xiàn)象；若所述波峰數(shù)量大于或等于預(yù)設(shè)數(shù)量，則存在重燃現(xiàn)象。將波峰數(shù)量與預(yù)設(shè)數(shù)量進行比較，以預(yù)設(shè)數(shù)量為判斷斷路器是否存在重燃現(xiàn)象的依據(jù)，如果檢測到的波峰數(shù)量小于預(yù)設(shè)數(shù)量，那么判定為斷路器不存在重燃現(xiàn)象；如果檢測到的波峰數(shù)量大于或等于預(yù)設(shè)數(shù)量，那么判定為斷路器存在重燃現(xiàn)象。判定方式更為簡單直觀，方便斷路器重燃現(xiàn)象檢測裝置的工作。

進一步地，所述預(yù)設(shè)數(shù)量為4個。如圖3和圖4所示，當(dāng)檢測到的包絡(luò)線波形的波峰數(shù)量為3個，即小于4個時，則判定斷路器不存在重燃現(xiàn)象；當(dāng)檢測到的包絡(luò)線波形的波峰數(shù)量大于或等于4個時，則判定斷路器存在重燃現(xiàn)象。預(yù)設(shè)數(shù)量為判定斷路器是否存在重燃現(xiàn)象的依據(jù)，更直觀方便，便于斷路器重燃現(xiàn)象檢測裝置的工作。

進一步地，在對斷路器進行檢測時，需將平面等角螺旋天線的中心線對準(zhǔn)斷路器的中間相，以便準(zhǔn)確的接收到射頻電磁波信號。

由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供一種斷路器重燃現(xiàn)象檢測方法。當(dāng)斷路器在分閘時會產(chǎn)生開關(guān)電弧，繼而激發(fā)出射頻電磁波信號向四周傳播。斷路器重燃現(xiàn)象檢測裝置在工作時，由接收器1接收斷路器分閘時開關(guān)電弧產(chǎn)生的射頻電磁波信號；信號調(diào)理器2將射頻電磁波信號與噪聲信號分離，再進行包絡(luò)檢波，獲得更準(zhǔn)確的波形。信號處理器3根據(jù)所述射頻電磁波信號，得到所述射頻電磁波信號的包絡(luò)線波形，根據(jù)所述波形，得到波峰數(shù)量，將波峰數(shù)量與預(yù)設(shè)數(shù)量相比較，確定斷路器是否存在重燃現(xiàn)象。由于本發(fā)明是對射頻電磁波信號進行檢測，接收器1與斷路器無直接接觸，也無需安裝電流傳感器，節(jié)省資源，并且使得檢測過程與判定過程更方便快捷。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發(fā)明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，本發(fā)明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行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。