一种中置柜手车卡涩智能检测装置及检测方法技术领域
本发明涉及一种中置柜手车卡涩智能检测装置及检测方法。
背景技术
在10kV电力系统中，装设有大量的高压中置开关柜，根据其实现的功能不同将其分为断路器室、低压保护室、母线室及出线电缆室等。其断路器是最重要的单元之一，它用于对线路检修时分、合线路负荷并形成可见的安全绝缘断口；当线路发生短路等故障时迅速切断线路，避免事故扩大。它主要由柜体、母线、断路器及传动部件组成，业内叫“中置手车柜”或称“中置柜”。
为了使断路器切断线路负荷后形成可见的绝缘断口，往往将断路器安装在一个由丝杆、螺母组成的可移动的机构上，当需要接通线路时，转动丝杆断路器可缓慢的将动触头插入静触头，接通线路（合闸）。同样，当需要断开线路（分闸）时，反向转动丝杆断路器可缓慢的将动触头拔出，线路断开。
为了安全起见，在断路器拔出触头后，还将需要继续带电的静触头自动遮盖，以免检修人员误碰触电，这个遮盖的部件业内叫“活门”。根据它的作用，在断路器向静触头推进合闸时，活门必须自动打开；断路器分闸时，活门必须自动关闭。
实现活门的自动“打开”与“关闭”需要多个传动部件组成，在长期使用过程中难免会出现卡涩等打不开合不上的故障。而且，活门在柜体里侧，操作人员无法观察到活门的状态；同时，触头由于长时间运行，也会由于发热、拉弧等故障使触头烧伤，使分合阻力增加，甚至打不开合不上，操作人员也无法观察到触头的变化状态；丝杆、螺母及机械闭锁等传动部件长期使用不能及时维护也会使传动阻力增大甚至卡涩。这些异常都是逐步演变的，有一个从量变到质变过程。
因此，高压开关柜中置手车的行进特性直接反映出高压开关手车机械闭锁、活门、手车动触头与开关柜静触头的动作配合状况。手车行进状况特性的优劣，直接反映出高压开关柜的工况好坏，而且直接威胁到操作人员的生命安全。目前，高压开关柜的状态检测手段主要依赖红外、接触电阻、超声和地电位局放，惟独手车行进特性（机械卡涩）还没有一个有效监测手段。只能依赖产品既有质量和结构性能，现场工作人员主观手感经验判断能力。本发明力图实现对开关柜手车机械性能（即卡涩状态）进行检测、分析，能够客观、准确对手车行进状态进行判断。以此作为设备安装、检修最终质量检定手段，作为设备日常运行状态评价依据。
目前在国内外还尚未发现类似的应用，该装置属于填补国内外行业空白。
发明内容
针对目前对中置柜机械性能没有检测设备的现状，通过研制专用的操作力矩、行程等传感器，对中置柜的操作操作力矩等重要参数进行测量，自动绘制出操作力矩、柜体行程关系曲线，并自动分析出该台设备参数与标准参数及历史参数的差异，从而为状态检修提供科学依据，作为设备安装、工厂化AB类检修最终质量检定手段，也可作为设备日常运行状态评价依据。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种中置柜手车卡涩智能检测装置，其特征是，包括操作力矩测量装置和行程测量装置，所述行程测量装置由转数计数器和计算电路组成，所述操作力矩测量装置为装有力矩传感器和电路的模拟摇把，操作力矩测量装置和行程测量装置分别将采集到的电信号传送给数据处理及控制系统。
进一步的，所述转数计数器由遮光板和光电传感器组成，所述光电传感器连接光电管，光电传感器固定于支架上方，支架底部装有磁铁，磁铁可吸在柜体的任意位置，调整支架可以将光电传感器对准遮光板。
进一步的，所述遮光板固定在力矩传感器上，所述遮光板随力矩传感器一起转动。
进一步的，力矩传感器端部的接头为方形孔或六角形，中置柜的手车之所以能移动，是因为手车底部装了一个丝杆-螺母传动装置，转动丝杆，螺母即可以作直线移动，丝杆的端部加工成方形或六角形便于插入摇把操作，力矩传感器端部的接头加工成方形孔，可以插入丝杠端部模拟摇把进行操作。
进一步的，数据处理及控制系统连接报警装置，出现故障隐患便于及时报警。
进一步的，所述支架为万向支架。
一种中置柜手车卡涩智能检测方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤一：.中置柜移动柜体行进过程中，操作力矩测量装置和行程测量装置将采集到的电信号传送给数据处理及控制系统；
步骤二：通过即时分析，对测量所得操作力矩和行程变化量通过坐标系绘制出操作力矩-行程关系曲线；
步骤三：建立标准曲线数据库，将测量所得操作力矩-行程曲线与同型号、同规格的标准曲线在同一坐标系中进行比较；
步骤四：建立设备曲线数据库，将测量所得操作力矩-行程曲线与同一台的历史曲线在同一坐标系中进行比较；
步骤五：诊断出该台产品与同型号同规格标准产品或该台产品历史数据的差异及处理意见，并输出测试报告和诊断结论。
步骤一中行程测量装置采集信号方法为光电传感器连接光电管，当遮光板的孔通过光电传感器中部时，光电管将接收的光线产生为电信号，遮光板转过0.5圈时，光线被遮挡，光电管输出为零，遮光板连续旋转时，光电管将产生与转数有关的电脉冲，该系列电脉冲经过电路放大整形后，通过电缆输送至测量电路，再通过软件将转数N乘以操作轴的螺距S，即得行程的计算公式为：L=S*N。
本发明所达到的有益效果：本发明所述一种中置柜手车卡涩智能检测装置及检测方法通过操作力矩测量装置和行程测量装置进行机械性能进行检测、分析，能够客观、准确对中置柜手车行进状态进行判断，及早分析故障隐患，传感器的安装不影响设备的原有性能及可靠性。测量方法简单，不增加现场检修工作量。
附图说明
图1是本发明原理图；
图2是本发明行程测量装置的结构示意图；
图3是本发明操作力矩测量装置的结构示意图；
图4是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1至图4所示，一种中置柜手车卡涩智能检测装置，其特征是，包括操作力矩测量装置2和行程测量装置3，所述行程测量装置3由转数计数器和计算电路组成，所述转数计数器由遮光板4和光电传感器6组成，所述遮光板4固定在力矩传感器5上，力矩传感器端部的接头为方形孔，所述遮光板4随力矩传感器5一起转动，所述光电传感器6连接光电管，光电传感器固定于万向支架11上方，万向支架底部装有磁铁10，磁铁10设置有磁铁开关11，所述操作力矩测量装置2为装有力矩传感器和电路的模拟摇把，在对中置柜1进行力矩检测时，用该模拟摇把替代原配模拟摇把进行分合闸操作，操作力矩测量装置2和行程测量装置3分别将采集到的电信号传送给数据处理及控制系统8，数据处理及控制系统8连接报警装置。
数据处理及控制系统8是一套诊断工具软件，通过对大量中置柜的卡涩智能等参数的整理、分析、验证，得出影响中置柜安全运行的各种参数的阈值，建立数学模型。使用者只要录入测试数据，输入相应的指令，数据处理及控制系统8能自动诊断出该台产品与同型号同规格标准产品或该台产品历史数据的差异及处理意见，并输出测试报告。
一种中置柜手车卡涩智能检测方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤一：.中置柜移动柜体行进过程中，操作力矩测量装置2和行程测量装置3将采集到的电信号传送给数据处理及控制系统8。
步骤二：通过即时分析，对测量所得操作力矩2和行程变化量3通过坐标系绘制出操作力矩-行程关系曲线。
步骤三：建立标准曲线数据库，将测量所得操作力矩-行程曲线与同型号、同规格的标准曲线在同一坐标系中进行比较。
步骤四：建立设备曲线数据库，将测量所得操作力矩-行程曲线与同一台的历史曲线在同一坐标系中进行比较。
步骤五：诊断出该台产品与同型号同规格标准产品或该台产品历史数据的差异及处理意见，并输出测试报告和诊断结论。
步骤一中行程测量装置采集信号方法为光电传感器6连接光电管，当遮光板4的孔通过光电传感器6中部时，光电管将接收的光线产生为电信号，遮光板4转过0.5圈时，光线被遮挡，光电管输出为零，遮光板连续旋转时，光电管将产生与转数有关的电脉冲，该系列电脉冲经过电路7放大整形后，通过电缆输送至测量电路，再通过软件将转数N乘以操作轴的螺距S，即得行程的计算公式为：L=S*N。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。