阅读说明：本技术 一种断路器的开断性能评估方法 (method for evaluating breaking performance of circuit breaker ) 是由 刘凯 彭在兴 王颂 金虎 赵林杰 李锐海 于 2019-08-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及电气设备技术领域,公开了一种断路器的开断性能评估方法,通过在断路器分闸时获取断路器的动触头的当前行程曲线,并根据当前行程曲线读取断路器在刚分时刻对应的动触头位移值,计算标准刚分位移值与所述动触头位移值之间的差值,得到刚分差值,再根据该刚分差值与断路器的标准弧触头长度计算断路器的当前弧触头长度,最后可根据当前弧触头长度与预设的长度条件,确定当前时刻断路器的开断性能,从而克服了现有技术中由于实际中断路器的灭弧室封装在壳体内导致断路器的开断性能难以评估的问题。(the invention relates to the technical field of electrical equipment, and discloses a method for evaluating the breaking performance of a circuit breaker.)

一种断路器的开断性能评估方法

技术领域

本发明涉及电气设备技术领域，特别是涉及一种断路器的开断性能评估方法。

背景技术

断路器是电力系统的安全卫士，具有长期承载正常工作电流，短时承载短路电流，以及分断正常与故障电流的能力，对电网的可靠运行起着非常重要的作用。一旦断路器发生故障，将会给系统带来十分严重的后果，轻则导致开关设备所保护的线路及设备受损，重则造成用户的大面积停电，影响国民经济发展和人们的正常生活。断路器在运行过程中，承担着开断短路电流的责任，短路电流小者几千安培，大者几十千安培。因此，开断过程中大的电弧电流将对断路器的动静弧触头产生一定的烧蚀，造成动静弧触头长度的减短。当弧触头长度变短时，将对断路器的开断性能产生非常大的影响，最严重将导致开断失败，造成更大面积的停电。目前，由于实际中断路器的灭弧室封装在壳体内，因此在现有技术中，断路器的开断性能难以评估。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种断路器的开断性能评估方法，其能够克服现有技术中由于实际中断路器的灭弧室封装在壳体内导致断路器的开断性能难以评估的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种断路器的开断性能评估方法，包括：

在断路器分闸时，获取所述断路器的动触头的当前行程曲线；

根据所述当前行程曲线，读取所述断路器在刚分时刻对应的动触头位移值；

计算标准刚分位移值与所述动触头位移值之间的差值，得到刚分差值；其中，所述标准刚分位移值为断路器在标准弧触头长度下刚分时刻对应的动触头位移值；

根据所述刚分差值与断路器的标准弧触头长度，计算所述断路器的当前弧触头长度；

根据所述当前弧触头长度与预设的长度条件，确定当前时刻所述断路器的开断性能。

作为优选方案，所述根据所述当前弧触头长度与预设的长度条件，确定当前时刻所述断路器的开断性能，具体包括：

当所述当前弧触头长度大于等于第一预设长度阈值时，确定当前时刻所述断路器的开断性能为正常状态；

当所述当前弧触头长度小于第一预设长度阈值且大于等于第二预设长度阈值时，确定当前时刻所述断路器的开断性能为注意状态；

当所述当前弧触头长度小于第二预设长度阈值且大于等于第三预设长度阈值时，确定当前时刻所述断路器的开断性能为异常状态；

当所述当前弧触头长度小于第三预设长度阈值时，确定当前时刻所述断路器的开断性能为严重状态。

作为优选方案，所述根据所述刚分差值与断路器的标准弧触头长度，计算所述断路器的当前弧触头长度，具体为：

计算断路器的标准弧触头长度与所述刚分差值之间的差值，得到所述断路器的当前弧触头长度。

作为优选方案，所述在断路器分闸时，获取所述断路器的动触头的当前行程曲线，具体包括：

在断路器分闸时，通过机械特性仪获取所述断路器的动触头的当前行程曲线。

本发明实施例提供一种断路器的开断性能评估方法，通过在断路器分闸时获取断路器的动触头的当前行程曲线，并根据当前行程曲线读取断路器在刚分时刻对应的动触头位移值，计算标准刚分位移值与所述动触头位移值之间的差值，得到刚分差值，再根据该刚分差值与断路器的标准弧触头长度计算断路器的当前弧触头长度，最后可根据当前弧触头长度与预设的长度条件，确定当前时刻断路器的开断性能，从而克服了现有技术中由于实际中断路器的灭弧室封装在壳体内导致断路器的开断性能难以评估的问题。

附图说明

图1是本发明实施例中的断路器的开断性能评估方法的流程图；

图2是本发明实施例中的预先缩短长度的动弧触头与正常动弧触头在合闸位置的对比示意图；

图3是本发明实施例中的动触头与静触头在分闸位置的示意图；

图4是本发明实施例中的正常断路器与弧触头长度变短的断路器在分闸过程中动触头的行程曲线示意图；

其中，1、动触头；11、动弧触头；2、静触头；21、静弧触头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1和图3所示，本发明优选实施例的一种断路器的开断性能评估方法，包括：

步骤S101，在断路器分闸时，获取所述断路器的动触头1的当前行程曲线；

步骤S102，根据所述当前行程曲线，读取所述断路器在刚分时刻对应的动触头位移值；

步骤S103，计算标准刚分位移值与所述动触头位移值之间的差值，得到刚分差值；其中，所述标准刚分位移值为断路器在标准弧触头长度下刚分时刻对应的动触头位移值；

步骤S104，根据所述刚分差值与断路器的标准弧触头长度，计算所述断路器的当前弧触头长度；

步骤S105，根据所述当前弧触头长度与预设的长度条件，确定当前时刻所述断路器的开断性能。

在本发明实施例中，通过在断路器分闸时获取断路器的动触头1的当前行程曲线，并根据当前行程曲线读取断路器在刚分时刻对应的动触头位移值，计算标准刚分位移值与所述动触头位移值之间的差值，得到刚分差值，再根据该刚分差值与断路器的标准弧触头长度计算断路器的当前弧触头长度，最后可根据当前弧触头长度与预设的长度条件，确定当前时刻断路器的开断性能，从而克服了现有技术中由于实际中断路器的灭弧室封装在壳体内导致断路器的开断性能难以评估的问题。

在本实施例中，需要说明的是，对断路器的评估一般只是在开断电流后进行，这是因为正常开断针对短路电流，电流达到几十千安培，燃弧对断路器的触头的烧蚀严重，而合闸电流为正常负荷电流，正常为2000A以下，对断路器的触头烧蚀不严重，因此本发明实施例只针对分闸过程进行试验。另外，所述标准弧触头长度是指断路器出厂合格时的初始弧触头长度(动弧触头11与静弧触头21的长度总和)，各个类型的断路器出厂合格时的初始弧触头长度可能不一样，即不同的断路器的标准弧触头长度可能不一样。

在一种可选的实施方式中，所述步骤S101具体包括：

在断路器分闸时，通过机械特性仪获取所述断路器的动触头1的当前行程曲线。

请参阅图4所示，图4是本发明实施例中的正常断路器与弧触头长度变短的断路器在分闸过程中动触头的行程曲线示意图，其横坐标为时间t，纵坐标为行程S，L为动触头1的最大位移，其中，行程曲线指动触头1在分合闸过程中从开始运动到最终稳定的位移量，分闸时行程S由L变为0，另外，合闸时行程S由0变为L。在图4中，曲线C1为正常断路器在分闸过程中动触头1的行程曲线，曲线C2为弧触头长度变短的断路器在分闸过程中动触头1的行程曲线，E为正常断路器的刚分时刻，F为弧触头长度变短的断路器的刚分时刻，由图4可知，断路器的弧触头长度变短后，触头分离的时间变短了，因而降低了断路器的开断性能。

在一种可选的实施方式中，所述步骤S104，具体为：

计算断路器的标准弧触头长度与所述刚分差值之间的差值，得到所述断路器的当前弧触头长度。

在一种可选的实施方式中，所述步骤S105具体包括：

当所述当前弧触头长度大于等于第一预设长度阈值时，确定当前时刻所述断路器的开断性能为正常状态；

当所述当前弧触头长度小于第一预设长度阈值且大于等于第二预设长度阈值时，确定当前时刻所述断路器的开断性能为注意状态；

当所述当前弧触头长度小于第二预设长度阈值且大于等于第三预设长度阈值时，确定当前时刻所述断路器的开断性能为异常状态；

当所述当前弧触头长度小于第三预设长度阈值时，确定当前时刻所述断路器的开断性能为严重状态。

下面对正常状态、注意状态、异常状态和严重状态结合实际进行说明，一般在设备出厂会有技术规范书规定各参数的范围，比如合闸时间为5-6s，每个设备存在工作极限，即设备参数超过这个工作极限将超负荷运行，设备还有个破坏极限，当参数运行到这个破坏极限时将可能发生故障。当设备处于技术规范书规定的值范围内属于正常，超过技术规范书小于工作极限，属于注意，超过工作极限小于破坏极限属于异常，超过破坏极限为严重。需要说明的是，由于不同的断路器的弧触头长度与开断性能的关系(即第一预设长度阈值、第二预设长度阈值和第三预设长度阈值)可能不会完全一样，在具体实施中，可由断路器厂家提供弧触头长度与开断性能的关系，优选地，可将弧触头长度与开断性能的关系作为设备的一部分，并以数据库的形式提供给用户。

在一种可选的实施方式中，请参阅图2所示，在所述步骤S101之前，还包括：对安装有预先缩短动弧触头长度的动触头1的断路器，获取其动触头1的行程曲线，可通过多次更换具有不同的预先缩短长度的动弧触头11的动触头1进行大量试验，以探究不同动弧触头长度下断路器的开断性能，将不同的预先缩短长度d分为d1、d2、d3三档，分别对应模拟断路器注意状态、异常状态和严重状态，从而确定弧触头长度与断路器的开断性能的关系，即确定所述第一预设长度阈值、所述第二预设长度阈值和所述第三预设长度阈值，对所述动弧触头11预先缩短长度d的大小可以根据实际要求进行设置，在此不做更多的赘述。图2示出了本实施例中预先缩短长度d的动弧触头11与正常动弧触头11在合闸位置的对比示意图，在实际运行的断路器中，由于开断过程中大的电弧电流对其动静弧触头烧蚀造成动静弧触头长度减短，影响了断路器中动触头1和静触头2的分离时刻，因而降低了断路器的开断性能，本实施例通过预先缩短动弧触头11的长度来模拟这种影响断路器中动触头1和静触头2的分离时刻的情况，从而模拟了这种降低断路器开断性能的情况，以便于建立弧触头长度与开断性能的关系。

综上，本发明实施例提供一种断路器的开断性能评估方法，通过在断路器分闸时获取断路器的动触头1的当前行程曲线，并根据当前行程曲线读取断路器在刚分时刻对应的动触头位移值，计算标准刚分位移值与所述动触头位移值之间的差值，得到刚分差值，再根据该刚分差值与断路器的标准弧触头长度计算断路器的当前弧触头长度，最后可根据当前弧触头长度与预设的长度条件，确定当前时刻断路器的开断性能，从而克服了现有技术中由于实际中断路器的灭弧室封装在壳体内导致断路器的开断性能难以评估的问题。

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替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。