框架式断路器关键附件电气参数检测与试验技术研究

框架式断路器关键附件的质量好坏直接关系到断路器本体的可靠性,为了准确检测附件的电气特性,提高产品的可靠性,以电动操作、欠压脱扣附件为主要研究对象,确定所需检测的附件电气参数以及附件失效判据;在此基础上,给出了附件试验与检测系统的总体设计方案,对其软硬件设计进行了阐述。断路器附件试验结果表明,检测系统能准确检测附件的电气参数,为提高产品质量和可靠性提供了参数依据。

基于振动信号的低压万能式断路器分合闸故障程度评估方法的研究

目前设备的机械故障诊断技术的研究多限于定性诊断,而故障诊断中故障程度的定量评估更能有效的指导设备维护。该文提出了一种低压万能式断路器分合闸故障程度定量评估的方法。首先对断路器工作模式进行识别,即利用局部均值分解(local mean decomposition,LMD)将采集到的分合闸振动信号自适应分解,求取主要乘积函数(product function,PF)的改进多尺度排列熵(multi-scale permutation entropy,MMPE)构成特征向量,再经过降维后,作为改进支持向量机(support vector machine,SVM)的输入量,实现断路器工作模式的识别;当断路器处于故障模式时,对采集的振动信号求取多尺度排列熵偏均值(partial mean of multi-scale permutation entropy,PMMPE),作为故障程度定量评估指标,并参照所求得的不同故障模式的故障程度特性曲线,可实现分合闸故障程度的定量评估。经实测数据验证表明,所提方法可以完成断路器工作模式的有效识别,且PMMPE指标相较于峭度、能量和多尺度排列熵平均值指标,能够更加有效的完成低压万能式断路器分合闸故障程度的定量评估。

基于电机电流分析的万能式断路器机械故障诊断

电机电流信号常用于分析电动机本身的故障问题,但对其应用于与电机相连机构的故障分析的研究较少。提出一种基于储能电机电流分析的万能式断路器操作机构故障诊断方法。首先采用Hilbert幅值解调法和改进的小波包阈值法相结合获取交流电流信号的包络线,以解决随机噪声干扰造成的所提取包络线粗糙的问题;然后通过包络线提取电流信号的时间量、电流量以及峭度作为不同故障状态电流波形的特征参数;最后融合模糊聚类和量子粒子群优化的相关向量机实现对断路器正常状态、传动齿轮卡涩、储能弹簧卡涩以及脱落的4种状态的辨识。构建了基于电流分析的万能式断路器故障诊断系统,在不同工况下进行了验证,结果表明该方法能有效提取操作机构储能相关部件的故障特征,实现了对操作机构储能相关部件的故障诊断。

基于灰色关联度的框架式断路器故障诊断方法

针对断路器故障诊断技术中智能识别算法过于复杂的问题,提出了一种基于灰色关联度的框架式断路器故障诊断方法,该方法利用灰色综合关联度描述故障特征序列曲线之间的几何相似度来判断故障的归属,充分利用故障特征本身的变化趋势。其首先提取触头振动信号局部均值分解能量矩或分合闸线圈电流信号集合经验模态分解能量矩,经归一化后形成能量矩序列,将该能量矩序列与不同故障状态下的参考序列进行灰色综合关联分析,根据最大关联度原则确定故障类型,其中灰色综合关联度各指标的权值系数利用熵值赋权法得到。对断路器触头分合闸机械结构故障和操作附件分合闸线圈回路故障进行了诊断测试,结果表明,该方法能够准确有效地完成对断路器不同故障的诊断。

基于LabVIEW的万能式断路器故障在线诊断系统

为实现对万能式断路器分合闸故障的非侵入式检测,设计了一种基于LabVIEW的万能式断路器故障在线诊断系统。采用加速度传感器和拾音器对断路器分合闸过程中的振动与声音信号进行监测,并通过LabVIEW对振声数据进行读取、处理、显示、存储。研究了断路器振声数据的特征参数与分合闸动作状态之间的对应关系,利用支持向量机对分合闸动作过程中的故障进行辨识。在DW15-1600万能式断路器上进行故障模拟试验,结果表明该系统可以有效地对断路器分合闸故障进行诊断,具有良好的可靠性与实用性。

基于树形网状结构的柔性BOM的设计和实现

针对制造企业生产加工的产品结构复杂、制约关系较多的现状,需要设计合适的BOM结构和检索方法。在分析实际问题和常见的BOM结构和检索算法的基础上,提出了基于树形网状结构的柔性BOM结构和前缀码检索方法。该方法通过树形结构存储BOM信息,维护了零部件装配的网状关系,使重复的信息只输入一次,制定计划时可自动调用零部件的装配关系。使用基于前缀码的SQL命令查询,将常规检索中网状关系转化为线性关系,提高了对BOM的检索效率。所开发的BOM管理系统已进入运行阶段,效果良好。

低压电器电子脱扣器检测装置的设计与实现

针对电子脱扣器检测装置各自独立、检测过程繁琐、效率低下、检测质量难以保证的问题,提出一种基于嵌入式触控PC的电子式脱扣器检测装置。采用模块化组装方式,可检测不同类别电子脱扣器的多个性能指标,减少检测设备费用。实际应用表明,装置提高了检测的效率、可靠性和一致性,便于检测数据的储存和管理。

塑壳断路器电子脱扣器的设计与实现

随着科学技术的进步,电子脱扣器在部分使用范围内已逐步替代了热磁脱扣器。提出了一种电子脱扣器的设计:采用电流互感器采集线路回路中的电流信号;采用液晶显示屏进行运行状态和运行参数的显示,同时结合输入按键完成电子脱扣器参数数据的连续设定。实践证明,该电子脱扣器保护精度高,保护类型种类多,且具备通信、接地、漏电、区域联锁等功能,完全符合我国智能电网未来发展建设的需要。

新型交流接触器的应用

简要介绍了TJ40(CJ45)系列新型交流接触器,详细阐述了两种派生产品的用途、结构、特点和应用,即机械联锁可逆交流接触器和切换电容器交流接触器。

基于TRIZ理论的螺旋传动技术进化预测

介绍了TRIZ技术进化理论、技术进化模式与进化路线,采用TRIZ理论直进化模式对螺旋传动进行了技术预测和概念创新,给出了传动技术进化路线,指明了技术发展方向,提出了新型螺旋传动技术的概念设计方案.

多业务协同分析及其Petri模型的研究

针对制造企业生产管理中多部门和多业务之间存在的相互制约、协同和前驱后继关系的问题,对多业务协同控制进行分析,并在此基础上设计实现计划之间和业务之间协同控制的Petri网模型,完成主要业务的计划、出入库单和库存之间的信息交互和约束控制,并在实际多业务协同控制系统中实现业务多进程处理的协调控制,取得良好应用效果。

基于多信号特征融合的断路器操作机构寿命预测

为实现低压万能式断路器储能操作机构的机械寿命预测,提高其运行可靠性,提出了一种基于机电信号多特征融合的寿命预测方法。首先对储能操作机构动作过程进行分析,从电流、振动信号多角度反映储能操作机构的退化状态信息,结合信号特点提取时域和频域的多个退化特征,并获取相关性高的关键退化特征。在此基础上,基于关键退化特征的统计分析,实现对退化过程的有效判定。最后,对关键特征进行融合,得到综合健康指标,在进入退化期后作为一元回归指数模型的输入,以实现剩余机械寿命的定量预测。3台试品测试结果表明:寿命预测平均绝对误差在35次以下,平均相对误差在11.7%以下,该方法有效提升了寿命预测的精度并具有工程实用性。

基于动作过程振动检测的低压断路器机械寿命预测

针对低压断路器机械寿命预测的问题,提出了一种基于振动检测的低压断路器剩余机械寿命在线预测方法。在对断路器分闸过程振动事件产生原因分析的基础上,提出以机构动作时间作为寿命评估模型的退化参量。首先,利用变分模态分解和奇异值分解联合降噪方法对振动信号进行降噪处理;然后,基于短时能量的双门限法实现关键振动事件时刻的检测,进而完成机构动作时间参数的提取;最后,基于Wiener理论构建断路器机械性能退化模型,并实现其剩余机械寿命预测。实验结果表明,所提方法能够有效地评估低压断路器的剩余机械寿命,预测平均相对误差仅为4.92%,具有一定的工程实用性。

振动因素对交流接触器动态特性影响的测试分析

针对交流接触器在常规与振动条件下电寿命试验测试结果的差异,并结合交流接触器的失效机理分析,主要面向加速度、频率两个振动因素对交流接触器动态特性的影响进行测试分析。分别基于模型仿真与动态特性测试系统两个方面进行研究,模型仿真从输入能量差异的角度,研究了振动因素对触头及铁芯这些关键机构的影响,并确定与之相关的动态特性参数,同时利用测试系统实验数据获取上述动态特性参数,以研究不同振动加速度和频率下接触器关键机构动态特性的差异。在此基础之上,引入灰色综合关联度构建差异性指标,进一步对振动与常规条件下动态特性的差异进行整体量化分析,最后综合实验分析,差异性指标在0.4~0.8范围内,同时比较全面地获得了振动因素变化对交流接触器关键机构动态特性的影响。

新型交流接触器的应用

该产品采用新型的材料,先进的工艺进行设计和制造,具有结构紧凑,体积小,通断能力高,飞弧距离小,性能稳定,操作可靠等特点,主要技术性能指标达到国际先进水平。

交流接触器节能技术的应用

提出了交流接触器节能技术的应用。分析了交流接触器电磁系统消耗功率的产生原因,给出了节能方案,重点介绍了节能技术在TJ40系列交流接触器上的应用及特点。该方案有助于减少交流接触器的功耗。

高性能智能型断路器电力参数采样的实现与计算

第4代低压电器具有智能化可通信的特点,其中最具代表性的就是断路器的智能脱扣器。由于采用了计算机技术和数字技术,智能脱扣器对电网中的参数能够进行计算和分析,极大地提高了断路器的保护精度和可靠性。介绍了对电网参数进行采样和计算的方法,同时分析了相关外围采样电路。将这些算法和电路应用于智能断路器当中,达到提高断路器性能的预期效果。

切换电容器交流接触器在无功补偿中的应用

介绍了TJ40C系列切换电容器交流接触器在无功补偿中的应用。指出了该交流接触器与老产品的工作差异,阐述了接触器工作原理、选型,并通过合闸涌流试验确定控制容量。该交流接触器可作为经济型产品,在某些场合取代成本较高的智能型动态无功补偿装置来投切电容器组。

后备脱扣器在低压断路器中的应用

以TM40C-160智能型MCCB技术改进为例,采用安装后备脱扣器的方案提高分断能力。通过后备脱扣器与电子脱扣器在分断速度与分断时间进行比较,提出了后备脱扣器可迅速分断电路,缩短分断时间。并阐述了后备脱扣器在低压断路器中应用的必要性以及后备脱扣器的磁系统与短路电流的特性关系。

适用于多种智能型断路器特性检测试验台

介绍了智能型断路器特性试验方案。针对不同外形尺寸、不同接线方式、不同电流规格的断路器,提出了可在同一个试验台进行特性试验的设计方案。该方案一部分是电气设计原理,另一部分是机械设计包括试验台夹具的改进。该试验台试验结果精确、效率高,且降低了成本。