阅读说明：本技术 基于激光测距的直线拉杆断路器速度测试系统及试验方法 (Laser ranging-based linear pull rod circuit breaker speed testing system and testing method ) 是由 黄大为 姜克如 黎卫国 罗朋振 于 2020-07-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于激光测距的直线拉杆断路器速度测试系统及试验方法,涉及电力技术领域,所述系统包括断路器直线拉杆和断路器分合闸二次端子,其特征在于,还包括反光板、激光测距仪和上位机；所述反光板设置在断路器直线拉杆上并随所述断路器直线拉杆动作而动作；所述激光测距仪用于发射激光并接收由所述反光板反射的激光；所述上位机分别与所述断路器分合闸二次端子和所述激光测距仪信号连接；其中,上位机用于给所述断路器分合闸二次端子发送触发指令,所述触发指令用于触发断路器的直线拉杆动作。本发明避免了接触式传感器复杂安装及其惯性大数据抖动等不利因素。(The invention discloses a speed testing system and a speed testing method for a linear pull rod circuit breaker based on laser ranging, which relate to the technical field of electric power, and comprise a circuit breaker linear pull rod and a circuit breaker opening and closing secondary terminal, and are characterized by further comprising a reflector, a laser range finder and an upper computer; the reflector is arranged on the breaker linear pull rod and acts along with the action of the breaker linear pull rod; the laser range finder is used for emitting laser and receiving the laser reflected by the reflector; the upper computer is in signal connection with the secondary opening and closing terminal of the circuit breaker and the laser range finder respectively; the upper computer is used for sending a trigger instruction to the secondary opening and closing terminal of the circuit breaker, and the trigger instruction is used for triggering the linear pull rod of the circuit breaker to act. The invention avoids the adverse factors of complex installation of the contact sensor, large inertia data jitter and the like.)

基于激光测距的直线拉杆断路器速度测试系统及试验方法

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种基于激光测距的直线拉杆断路器速度测试系统及试验方法。

背景技术

近年来公司发生数起断路器合闸不到位而导致的断路器***故障，断路器行程和速度参数是否满足要求决定断路器是否合闸到位，因此准确测量断路器行程和速度十分重要。由于直线拉杆断路器行程及速度测试多采用接触式传感器，其种类、数量及配件繁多，现场安装复杂、传感器笨重惯性大容易产生数据抖动等诸多原因，导致断路器行程及速度测试结果分散性较大，工作效率低，无法获得精确的行程及速度参数。为了避免复杂的传感器安装工作、准确高效测试行程和速度参数，研发一套基于激光测距的无接触式直线拉杆断路器速度测试系统尤为重要。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种基于激光测距的直线拉杆断路器速度测试系统及试验方法，利用线性度好、分辨率高的激光测距仪测量到反光板的距离，实现了测量断路器行程的目的，从而避免了接触式传感器复杂安装及其惯性大数据抖动等不利因素。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于激光测距的断路器直线拉杆速度的测试系统，包括断路器直线拉杆和断路器分合闸二次端子，还包括反光板、激光测距仪和上位机；

所述反光板设置在断路器直线拉杆上并随所述断路器直线拉杆动作而动作；

所述激光测距仪用于发射激光并接收由所述反光板反射的激光；

所述上位机分别与所述断路器分合闸二次端子和所述激光测距仪信号连接；其中，上位机用于给所述断路器分合闸二次端子发送触发指令，所述触发指令用于触发断路器的直线拉杆动作；所述激光测距仪接收由所述反光板反射的激光而生成反馈信号，所述反馈信号包含断路器直线拉杆的行程数据和断路器开始动作以及动作结束的时间数据；所述上位机根据所述反馈信号获得断路器直线拉杆的速度。

如上所述的基于激光测距的断路器直线拉杆速度测试系统，进一步的，所述反光板的反光平面与所述激光测距仪的发射的激光测距仪垂直。

如上所述的基于激光测距的断路器直线拉杆速度测试系统，进一步的，所述激光测距仪通过落地安装万向支架置于地面。

一种基于激光测距的断路器直线拉杆速度的试验方法，基于如上所述的测试系统进行，包括以下步骤：

拉开断路器两侧的刀闸，将断路器操作至试验状态；

将反光板垂直紧固于断路器直线拉杆上；

放置激光测距仪的激光发射口调整至与反光板平面垂直，激光测距仪与反光板的距离应符合激光测距仪的量程要求；

用第一信号线连接激光测距仪与上位机，核实连接正常；

用第二信号线连接断路器分合闸二次端子与上位机，核实连接正常；

打开激光测距仪电源，利用激光测距仪测量激光发射口到反光板的距离，并将实时测量数据上传到上位机；

上位机发出触发指令，断路器开始动作；

直线拉杆带动反光板在直线方向上运动，激光测距仪实时将激光发射口到反光板的距离传送到上位机；

断路器动作完成后，关闭激光测距仪电源，分析上位机中得到的行程-时间曲线，计算断路器动作直线拉杆的速度值。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：本发明具有配件少、安装简单、测量准确稳定等特点。利用线性度好、分辨率高的激光测距仪测量到反光板的距离，实现了测量断路器行程的目的，从而避免了接触式传感器复杂安装及其惯性大数据抖动等不利因素。本发明中上位机得出的行程-时间曲线可以准确反映断路器动作过程中每个时刻的行程，可根据用户需求计算多种断路器动作速度值，从而更加全面评估断路器动作是否可靠。

附图说明

图1为本发明速度测试系统的结构示意图。

图中：1、断路器拉杆；2、反光板；3、高速高精度激光测距仪；4、落地万向支架；5、信号线；6、上位机；7、信号线；8、断路器分合闸二次端子。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。

实施例：

参阅图1所示，本发明提出的基于激光测距的直线拉杆断路器速度测试系统包括反光板2、高速高精度激光测距仪3、落地万向支架4、信号线5、上位机6、信号线7和断路器分合闸二次端子8。

将反光板2垂直紧固于断路器拉杆1合适位置，反光板与其无相对运动、不阻碍其运动，断路器动作时拉杆带动反光板一起运动，故断路器动作时反光板行程与其一致。

将放置高速高精度激光测距仪3的落地安装万向支架4置于地面，激光光束与反光板平面垂直，测距仪与反光板距离符合测距仪量程要求。因反光板行程与断路器拉杆一致，可通过实时测量与反光板的距离变化到达测量断路器拉杆运动行程的目的。

上位机6通过信号线分别与高速高精度激光测距仪3、断路器分合闸二次端子8相连。

上位机通过信号线7发出断路器动作信号；同时发出该信号的时刻作为断路器行程测试的计时起点。

断路器动作过程中，拉杆带动反光板在直线方向上运动，高速高精度激光测距仪通过信号线5实时将与反光板的距离测量值即断路器行程传到上位机。

断路器动作完成后，行程在测距仪的若干采样周期内不再变化，在上位机中可设定行程不再变化的时刻为断路器行程测试的计时终点。

本系统的工作原理为：断路器动作时拉杆带动垂直紧固于断路器拉杆合适位置的反光板一起运动，通过放置于落地万向支架上的高速高精度激光测距仪实时测量到反光板的距离变化，达到测量断路器行程的目的。高速高精度激光测距仪的测量数据即断路器行程实时上传到上位机。上位机发出断路器动作信号的时刻作为断路器行程测试的计时起点，行程不再变化的时刻为断路器行程测试的计时终点。在上位机中得到行程-时间曲线，根据用户需求可计算出多种断路器速度值。

本发明的另一目的在于提供一种直线拉杆断路器速度试验方法，该方法利用上述的基于激光测距的直线拉杆断路器速度测试系统进行，包括如下步骤：

步骤1、拉开断路器两侧刀闸，将断路器操作至试验状态；

步骤2、反光板垂直紧固于断路器运动拉杆合适位置；

步骤3、将放置高速高精度激光测距仪的落地安装万向支架置于地面，测距仪激光光束与反光板平面垂直，测距仪与反光板距离应符合测距仪量程要求；

步骤4、用信号线连接测距仪与上位机，核实连接正常；

步骤5、用信号线连接分合闸二次端子与上位机，核实连接正常；

步骤6、打开测距仪电源，开始测量到反光板的距离，并实时将测量数据上传到上位机；

步骤7、上位机发出动作信号，断路器开始动作；

步骤8、拉杆带动反光板在直线方向上运动，测距仪实时将与反光板的距离测量即断路器行程上传到上位机；

步骤9、断路器动作完成后，关闭测距仪电源；

步骤10、分析上位机中得到的行程-时间曲线，计算断路器动作速度值。

本发明的技术特点在于：所述高速高精度激光测距仪与断路器本体无接触。

本发明的进一步技术特点在于：所述测试系统采用高速高精度激光测距仪线性度好、分辨率高，测得行程数据准确、稳定。

本发明的再一步技术特点在于：所述测试系统上位机数据处理灵活、高效，可根据用户需求提供多种断路器动作速度值。

本发明具有配件少、安装简单、测量准确稳定等特点。利用线性度好、分辨率高的激光测距仪测量到反光板的距离，实现了测量断路器行程的目的，从而避免了接触式传感器复杂安装及其惯性大数据抖动等不利因素。本发明中上位机得出的行程-时间曲线可以准确反映断路器动作过程中每个时刻的行程，可根据用户需求计算多种断路器动作速度值，从而更加全面评估断路器动作是否可靠。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。