摘要：随着科学技术的高速发展，在人们的日常生活工作中，在企业的生产经营活动中，都需要使用大量的电能。因此对电力企业来说，应该为社会发展提供稳定安全的电能是十分重要的。而在电力系统中，高压断路器对电力系统的安全运行有着重要的影响，对高压断路器进行有效的监测工作可以使其对电力系统起到良好的控制与保护作用，可以为社会提供更加稳定，可靠的电能。本文就高压断路器的机械特性的在线监测原理进行了讲解，并对机械特性在线监测的关键技术进行了分析。
关键词：高压短路器；机械特性；在线监测
前言：对电力设备进行定期的状态监测，可以对设备故障进行预测，让工作人员及时将存在的故障问题进行处理，避免在电力设备运行期间发生故障，对电力系统造成影响。高压断路器在电力系统中作为重要的组成部分，主要负责对电力系统进行控制与保护任务，对电力系统的正常可靠运行有着重要作用。因此对高压断路器进行在线监测，对高压断路器的工作状态及时掌握，将高压断路器存在的安全隐患及时解决，可以对电力系统的正常运行提供帮助，使高压断路器的使用寿命增长，减少电力企业在设备检测维修方面投入的成本。
1、高压断路器机械特性在线监测原理
高压断路器发生故障或者在运行中出现事故，大多数是因为机械方面导致的，根据相关调查与研究可以发现，我国的高压断路器出现的最多的机械故障有两个方面，分别是误动故障与拒动故障。而出现这些机械故障的原因主要有两个方面，一方面是因为机械部件发生脱扣导致部件失灵，机械部件出现位移、损坏、变形等情况，不能正常工作，或者使分合闸的铁心松动、机构卡塞等情况，使传动系统与操动机构的机械生效不能发挥出自身作用。另一方面则是因为接线原因而出现的机械故障，例如接线错误、二次接线接触不良、分合闸线圈因转换开关不良或者是机构卡塞，出现了线圈烧损的情况，也可能因为操作电源、微动开关失灵等故障，最终导致辅助回路以及电气控制发生机械故障，从而使高压断路器不能正常运行。
另外根据对产品成本以及当前阶段的科学技术水平，对高压断路器的机械特性进行监测时，还应该做好以下两点。首先应该做好对分合闸过程中动触头位移的监测工作，并根据动触头的位移，使其形成时间特性曲线，之后再通过所得的时间特性曲线对触头位移行程中产生的相关参数进行计算，对分合闸的速度进行计算。其次还应该在整个分合闸工作过程中，对分合闸线圈的电流波形进行监测与记录，最终通过记录下来的数据对分合闸的变化进行推测，从而对断路器发生机械故障的趋势进行预测，并得到固有分合闸时间等相关参数。
2、机械特性在线监测关键技术
2.1触头行程、速度监测
对高压断路器的分合闸触头的行程进行监测，最基本的要求就是在不对原有机构的绝缘性以及机械性性造成影响的基础上，将高压断路器的分合闸触头的行程特性真实的反映出来；另外还需要方便安设，要保证监测传感系统有着足够强的适应性，可以对发生的不同状况及时反应，并有效处理。在当前阶段，可以对触头行程进行监测的传感器主要有三种，分别是导电塑料电位器、光电编码器、差动变压器。其中导电塑料电位器使用的范围较广，在监测过程中使用的也是最多的。
光电编码器在安装时较为简单方便，但是对于一些电压等级较低的断路器来说，触头的行程较小，主轴的转角不大，使用光电编码器会导致测量过程中反应速度下降，稳定性能较差，导致监测效果不够理想。而差动变压器虽然坚持效果比较理想，但是如果将其安装在结构较为紧凑的断路器中，则安装难度较大。因此在对触头行程进行测量时，需要根据断路器的实际情况选择合适的传感器进行监测。
2.2分合闸时间的确定
对断路器分合闸的时间进行记录，也是对断路器机械特征进行分析的重要内容。分合闸在进行分闸、合闸操作时，所选择的起始瞬间会对高压断路器机械参数的数值有着直接的影响。由于分合闸的起始时间主要通过线圈电流进行判定，因此应该对线圈电流进行时刻监测，从而对测量精度与测量系统的稳定程度进行保障。由于电流有着瞬时性的特征，因此可以选择对信号反应速度叫快的磁平衡式霍尔电流传感器对线圈电流进行监测。在监测过程中，从启动时刻开始计时，到电气主触头移动到换位点的时间，即为分合闸时间。在对换位点进行确定时，也有着不同的方式。有些是将合闸换位点取断路器主回路最后一相出现电流的时刻，但是这种方式也存在着错误，实际上断路器触头还没有达到合闸位置点时，在主回路就已经有预击穿电流通过，使用这种方式就会使最终监测结果小于实际情况。还有一些在去分闸转换点时，取辅助开关接点状态信号换位时刻，但是由于辅助开关是机械式触点开关，其自身的转换速度较差，并且在工作中不够稳定，因容易导致最终的监测结构存在偏差。由于断路器在运行过程中，无法对合闸、分闸点进行有效确定，因此在监测时使用的方式大多将在线监测装置与离线测试技术相结合，还没有达到真正的在线监测。
3、机械特性在线监测技术的发展趋势
3.1智能性
机械特性在线监测功能在高压断路器中属于重要的组成部分，通过将其安装在断路器上，可以对断路器的机械特性进行实时监测，并将参数的数据变化信息及时记录，因此这一功能也成为了实现断路器智能化的一项内容。
3.2集成性
由于机械特性在线监测功能可以对断路器的信号进行采样、对数据进行有效的分析处理、对故障进行及时诊断工作，因此将高压断路器的机械特性监测功能集为一体，可以将多种信息进行有效结合，所以在未来可以向着集成性方向发展，将多种技术有效融合在一起，最终通过网络进行集中处理，使其工作效率得到提升。
结语：综上所述，随着高压断路器的发展，其机械特性在线监测技术也会得到进一步提升，最终使机械特性在线监测技术向着智能化、集成性方向发展，使其监测效果得到提升，可以将存在的故障问题及时监测，为高压断路器的稳定运行提供更大的帮助。
参考文献：
[1]徐建峰，黄瑜珑，徐国政．高压断路器行程特性监测方法的研究[J]．高压电器．2001(2)．
[2]王艳霞，邵在虎，杨春民，等.高压断路器的在线监测与故障诊断[J].中国教育技术装备，2009，（9）：201-202.
[3]唐专敏，范兴明，黄知超，等.高压断路器机械状态的评估与诊断方法[J].桂林电子科技大学学报，2011，31（1）：78-81.