华电学者提出高压断路器弹簧疲劳程度在线检测的新思路

高压断路器在电力系统中起着重要的保护与控制作用，其分合闸性能的稳定性对于选相合闸控制、故障情况下及时断开线路均具有重要意义。国网和南网运行多年的高压断路器时常出现因弹簧疲劳导致的合闸不到位或分闸时间长燃弧爆炸的事故，且随投运年数的增长，弹簧疲劳故障发生率越高，及时检测出弹簧疲劳并采取相应的措施避免安全事故，对于提高供电可靠性以及电力系统的安全稳定运行具有重要意义，而如何有效检测出弹簧疲劳的问题成为摆在运维人员面前的难题，亟待解决。

针对高压断路器弹簧疲劳机理，部分学者对高压断路器发生弹簧疲劳后其动特性的变化开展相关研究，但是相关研究更多的是从理论层面对弹簧疲劳后高压断路器性能展开分析，可对高压断路器的设计、制造和组装等环节提供指导，在推广到实际在运高压断路器弹簧疲劳故障检测方面还有一定的应用壁垒。

目前学者们更多的是从模式识别的角度来对弹簧疲劳等机械故障进行定性诊断，然而高压断路器在实际运行中由于长期处于拉伸或压缩的状态其疲劳演变是逐渐发生的，直至分合闸时间等特性参数超过核定的阈值时认为高压断路器达到退役标准，如何针对弹簧的疲劳程度进行定量的在线监测，实现高压断路器弹簧状态的实时感知和故障的及时诊断具有重要意义，也是目前工程领域亟须攻关解决的瓶颈问题之一。

针对在运高压断路器时有发生弹簧疲劳故障且传统方法无法在线检测的问题，华北电力大学机械工程系、河北省电力机械装备健康维护与失效预防重点实验室的豆龙江、何玉灵、万书亭、张雄、王晓龙，在2022年第24期《电工技术学报》上撰文，提出一种基于振动信号的高压断路器弹簧疲劳程度检测方法，为高压断路器弹簧疲劳程度在线检测提供了一种新的思路。实验结果表明，利用该方法计算得到的弹簧储能值检测误差在2.2%以内，与理论储能值对比表明检测精度较好。