《萬(wàn)能式斷路器健康管理規(guī)范》

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萬(wàn)能式斷路器健康管理規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了萬(wàn)能式斷路器（以下簡(jiǎn)稱斷路器）健康管理的內(nèi)容和技術(shù)要求，以及利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

平臺(tái)對(duì)斷路器進(jìn)行遠(yuǎn)程運(yùn)維和預(yù)測(cè)性維護(hù)等的應(yīng)用指南。

本文件適用于指導(dǎo)企業(yè)接入電器行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)，企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)也可參考

執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

健康管理

利用感知在線監(jiān)測(cè)、定期巡檢和離線檢測(cè)相結(jié)合的方法，廣泛獲取設(shè)備狀態(tài)信息，借助各種智能推

理算法評(píng)估設(shè)備本身的健康狀態(tài)；在系統(tǒng)故障發(fā)生之前，結(jié)合歷史工況信息、故障信息、運(yùn)行信息等多

種信息資源對(duì)其故障進(jìn)行預(yù)測(cè)，并提供維修保障決策及實(shí)施計(jì)劃等以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的視情維修。

3.2

健康狀態(tài)評(píng)估

根據(jù)感知數(shù)據(jù)、人工測(cè)量數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析，綜合考慮設(shè)備的使用、環(huán)境、維修等因素的

影響，利用評(píng)估算法對(duì)設(shè)備的健康狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，包括對(duì)設(shè)備當(dāng)前的健康狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)估，以及對(duì)設(shè)

備未來(lái)的健康狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

3.3

健康度

設(shè)備健康狀態(tài)的量化值，是用于健康管理的特征性指標(biāo)，可用字母H表示。

3.4

剩余壽命

設(shè)備從檢測(cè)的某一時(shí)刻起到該設(shè)備故障的時(shí)間長(zhǎng)度，也可以是一定時(shí)間內(nèi)設(shè)備的可靠度、風(fēng)險(xiǎn)率等

其他可以表征設(shè)備壽命特征的參數(shù)。

3.5

剩余壽命預(yù)測(cè)

利用一定的預(yù)測(cè)方法，根據(jù)歷史和現(xiàn)在的情況對(duì)設(shè)備的剩余壽命進(jìn)行預(yù)先的估計(jì)。

3.6

故障預(yù)測(cè)

利用已掌握的設(shè)備故障知識(shí)，對(duì)運(yùn)行期間的狀態(tài)動(dòng)態(tài)特性數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，根據(jù)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行

狀態(tài)，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和相關(guān)模型，利用預(yù)測(cè)方法預(yù)計(jì)一定時(shí)間之后的參數(shù)和性能變化趨勢(shì)，準(zhǔn)確快速地

提供故障預(yù)測(cè)信息。

4健康管理技術(shù)

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4.1技術(shù)體系結(jié)構(gòu)

斷路器的健康管理技術(shù)包括狀態(tài)監(jiān)控、健康評(píng)估、故障預(yù)測(cè)、維修決策四大內(nèi)容，技術(shù)體系結(jié)構(gòu)參

見圖1。

圖1斷路器健康管理體系結(jié)構(gòu)

4.2數(shù)據(jù)采集和傳輸

斷路器利用各種運(yùn)行感知技術(shù)采集相關(guān)參數(shù)信息，為實(shí)現(xiàn)斷路器健康管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并具有數(shù)

據(jù)轉(zhuǎn)換以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?，運(yùn)行感知技術(shù)主要有電氣、機(jī)械、環(huán)境、自診斷等。

4.2.1運(yùn)行感知

4.2.1.1電氣感知

應(yīng)能測(cè)量斷路器的各類電氣參數(shù)，并能將測(cè)量信息傳送到本地和/或遠(yuǎn)程終端。可被測(cè)量的電氣參

數(shù)不限于：

——電壓；

——電流；

——頻率；

——觸頭壓降。

4.2.1.2機(jī)械感知

應(yīng)能測(cè)量斷路器的各類機(jī)械參數(shù)，并能將測(cè)量信息傳送到本地和/或遠(yuǎn)程終端?？杀粶y(cè)量的機(jī)械參

數(shù)不限于：

——彈簧力；

——主觸頭角位移；

——主軸角速度。

4.2.1.3自診斷

應(yīng)能監(jiān)測(cè)斷路器自身的各類狀態(tài)，診斷斷路器及其附件的失效，并能將信息傳送到本地和/或遠(yuǎn)程

終端。可被傳送的信息不限于：

——欠電壓脫扣器、閉合脫扣器和分勵(lì)脫扣器；

——儲(chǔ)能閉合機(jī)構(gòu)；

——智能控制器；

——通信模塊；

——操作次數(shù)；

——累計(jì)帶電運(yùn)行時(shí)間。

4.2.1.4環(huán)境感知

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應(yīng)能監(jiān)測(cè)斷路器運(yùn)行的內(nèi)外部環(huán)境，并能將信息傳送到本地和/或遠(yuǎn)程終端?？杀粋魉偷男畔⒉幌?/p>

于：

——溫度（斷路器進(jìn)出線端溫度、主觸頭溫度、軟連接溫度、斷路器周圍空氣溫度）；

——濕度；

——鹽霧；

——振動(dòng)。

4.2.2數(shù)據(jù)傳輸

運(yùn)行感知采集到的各種數(shù)據(jù)信息通過(guò)一定的方式傳輸?shù)綌嗦菲鹘】倒芾砟K中，主要有兩種傳輸方

式：

——有線傳輸；

——無(wú)線傳輸。

4.3數(shù)據(jù)處理

斷路器接收來(lái)自自身感知技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)及其他外接數(shù)據(jù)處理模塊（如適用）的信號(hào)和數(shù)據(jù)，并將

數(shù)據(jù)處理成后繼的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、健康評(píng)估和故障預(yù)測(cè)等部分處理要求的格式。

數(shù)據(jù)處理結(jié)果包括經(jīng)過(guò)并壓縮簡(jiǎn)化后的傳感器數(shù)據(jù)、頻譜數(shù)據(jù)以及其他特征數(shù)據(jù)等。

4.4狀態(tài)監(jiān)測(cè)

斷路器接收來(lái)自運(yùn)行感知、數(shù)據(jù)處理以及其他外接狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊（如適用）的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)

同預(yù)定的失效判據(jù)等進(jìn)行比較來(lái)監(jiān)測(cè)斷路器當(dāng)前狀態(tài)，并可根據(jù)預(yù)定的各種數(shù)據(jù)指標(biāo)極限值或閾值來(lái)提

供故障診斷、預(yù)警等信息。

4.5故障預(yù)測(cè)

4.5.1故障特征及故障集

將斷路器運(yùn)行感知的數(shù)據(jù)與閾值比較后得到“過(guò)大”、“過(guò)小”或“為零”等判斷得出故障特征。

斷路器可能發(fā)生的、能被觀察或測(cè)量到的故障特征集合為故障集。故障集可包括：

——主觸頭溫度過(guò)大；

——儲(chǔ)能閉合時(shí)長(zhǎng)過(guò)大；

——智能控制器芯片溫度過(guò)大；

——觸頭壓降過(guò)大。

4.5.2故障診斷

應(yīng)結(jié)合故障機(jī)理模型以及故障集得出故障診斷的結(jié)果。典型的故障診斷結(jié)果可為：

——?jiǎng)幼鞑徽＃?/p>

——觸頭過(guò)熱；

——控制器失效；

——附件失效；

——抽屜不到位。

4.5.3故障預(yù)警

斷路器故障預(yù)警可包括以下類型：

——機(jī)械故障；

——過(guò)熱故障；

——控制/輔助電路故障；

——控制器故障。

斷路器基于運(yùn)行期間的故障診斷情況，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和相關(guān)模型，分析其趨勢(shì)變化，從而預(yù)警各類

故障類型的發(fā)生概率。

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4.6健康評(píng)估

4.6.1斷路器評(píng)估流程

斷路器健康狀態(tài)評(píng)估流程參見圖2。

圖2斷路器健康狀態(tài)評(píng)估流程

4.6.2健康狀態(tài)等級(jí)

斷路器生產(chǎn)企業(yè)可根據(jù)自身產(chǎn)品特點(diǎn)，明確斷路器健康狀態(tài)分級(jí)原則，確定等級(jí)數(shù)目和名稱，以及

等級(jí)的描述。健康狀態(tài)等級(jí)劃分可參見表1。

表1健康狀態(tài)等級(jí)

健康狀態(tài)等級(jí)等級(jí)描述

設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)都在允許的范圍內(nèi)，所有測(cè)試數(shù)據(jù)均遠(yuǎn)離警告值，

健康并且沒(méi)有經(jīng)歷不良工況，能保證正常運(yùn)行及實(shí)現(xiàn)各種規(guī)定功能，無(wú)需任何維護(hù)工

作，大修周期可適當(dāng)延長(zhǎng)。

設(shè)備的主要技術(shù)性能指標(biāo)在允許的范圍內(nèi)，總體性能有所下降，但不會(huì)影響

良好

正常運(yùn)行，按計(jì)劃進(jìn)行維修。

設(shè)備一部分主要技術(shù)性能退化，有劣化的趨勢(shì)，有少量不良工況記錄，還可

注意

完成主要功能，在使用時(shí)就加強(qiáng)監(jiān)控，注意健康狀態(tài)的變化趨勢(shì)。

設(shè)備的主要技術(shù)性能嚴(yán)重退化，劣化趨勢(shì)明顯，有不良工況記錄，可考慮在

惡化

計(jì)劃維護(hù)時(shí)間點(diǎn)前實(shí)施維修活動(dòng)。

設(shè)備所有的數(shù)據(jù)均達(dá)到或超過(guò)警告值，已無(wú)法滿足運(yùn)行，如果繼續(xù)使用可能

危險(xiǎn)

會(huì)造成設(shè)備損壞，需停止使用立即進(jìn)行維修。

斷路器健康狀態(tài)等級(jí)推薦選用三級(jí)，即健康、注意、危險(xiǎn)。

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4.6.3健康狀態(tài)指標(biāo)

斷路器健康狀態(tài)指標(biāo)可包括運(yùn)行工況、觸頭磨損、熱老化率等，斷路器生產(chǎn)企業(yè)可根據(jù)自身產(chǎn)品特

點(diǎn)，確定斷路器健康狀態(tài)指標(biāo)。

4.6.3.1運(yùn)行工況

斷路器通過(guò)運(yùn)行感知獲取的工況參數(shù)包括系統(tǒng)（含控制回路）電流、電壓、頻率電參量，溫度、濕

度、鹽霧等環(huán)境參量，以及斷路器本身如觸頭、控制器、附件線圈所產(chǎn)生的溫度。

4.6.3.2觸頭磨損

基于斷路器觸頭磨損機(jī)理，可預(yù)測(cè)斷路器操作性能（參見附錄A），也可通過(guò)運(yùn)行感知獲取斷路器

實(shí)際操作次數(shù)、機(jī)械動(dòng)作、工況等信息，給出斷路器觸頭磨損數(shù)據(jù)，結(jié)果可通過(guò)百分比指示，百分比所

代表的斷路器觸頭磨損以及相應(yīng)的操作性能狀態(tài)定義可根據(jù)各斷路器制造企業(yè)自行研究結(jié)果給出，推薦

的定義方式如下：

——觸頭磨損0～50%：斷路器能正常運(yùn)行，剩余操作性能50%～100%，觸頭壓降或溫升沒(méi)有發(fā)生

突變；

——觸頭磨損51%～80%：斷路器能正常運(yùn)行，但觸頭壓降或溫升已發(fā)生突變，剩余操作性能20%～

50%，需安排檢修；

——觸頭磨損81%～100%：不能確保正常運(yùn)行，剩余操作性能低于20%，需立即更換斷路器。

4.6.3.3熱老化

設(shè)備使用年限主要依據(jù)技術(shù)年限和固定資產(chǎn)折舊年限，再加上1-5年。由于低壓開關(guān)折舊年限為18

年，再加2年緩沖，一臺(tái)斷路器正常使用年限定為20年。

基于斷路器老化機(jī)理，預(yù)測(cè)斷路器使用年限，通過(guò)運(yùn)行感知獲取的溫度、濕度等工況信息結(jié)合運(yùn)行

時(shí)間、使用年限給出斷路器熱老化率，結(jié)果可通過(guò)百分比指示，百分比所代表的斷路器熱老化情況以及

相應(yīng)的使用壽命情況定義可根據(jù)各斷路器制造企業(yè)自行研究結(jié)果給出，推薦的定義方式如下：

——熱老化率0～40%：斷路器能正常運(yùn)行，剩余使用壽命12～20年；

——熱老化率41%～90%：斷路器能正常運(yùn)行，但斷路器軟連接等熱元件熱老化率已較高，剩余使

用壽命2～12年需安排檢修；

——熱老化率91%～100%：不能確保正常運(yùn)行，剩余使用壽命低于2年，需立即更換斷路器。

4.6.4健康度

假設(shè)設(shè)備健康狀態(tài)的指標(biāo)有m個(gè)，它們一起構(gòu)成了表征健康狀態(tài)的特征向量X=(x1,x2,…,xm)，則健

康度的一般定義為H=?(x1,x2,…,xm)。

綜合斷路器觸頭磨損、熱老化率等健康狀態(tài)指標(biāo)，可以計(jì)算出斷路器健康度，結(jié)果可用0～100分指

示。斷路器制造企業(yè)可自行選取健康狀態(tài)指標(biāo)數(shù)量及定義，利用模型計(jì)算出健康度分?jǐn)?shù)，并自行給出相

關(guān)定義。健康度的分?jǐn)?shù)推薦的定義方式如下：

——70～100分：健康度為70分以上，斷路器健康狀態(tài)優(yōu)良、健康；

——50～70分：健康度為40至70分之間，斷路器健康狀態(tài)下降，需重點(diǎn)關(guān)注，并制定維修計(jì)劃；

——0～50分：健康度40分以下，已達(dá)到危險(xiǎn)程度，需立即更換斷路器。

4.6.5維護(hù)策略

基于設(shè)備的健康度情況、故障預(yù)測(cè)、使用維護(hù)和環(huán)境信息，從整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)維的安全性、可行性、經(jīng)

濟(jì)性出發(fā)，制定維護(hù)策略，提出維修規(guī)范和檢驗(yàn)方法。

斷路器維護(hù)策略可結(jié)合斷路器的健康狀態(tài)評(píng)估及健康度計(jì)算結(jié)果制定，推薦定義如下：

——健康：斷路器正常運(yùn)行，不需要定期維護(hù)；

——注意：斷路器能正常運(yùn)行，但需要制定檢修計(jì)劃；

——危險(xiǎn)：斷路器不能正常運(yùn)行，立即更換。

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4.7接口

斷路器健康管理應(yīng)是一個(gè)開放式的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，具備“即插即用”能力，其數(shù)據(jù)傳輸接口主要包

括：

——人-機(jī)接口：包括斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)的警告信息顯示以及健康評(píng)估、預(yù)測(cè)和維修等數(shù)據(jù)信息的顯

示；

——機(jī)-機(jī)接口：包括斷路器健康管理中各功能模塊之間、功能模塊與健康管理系統(tǒng)之間、斷路器

健康管理與整個(gè)配電系統(tǒng)健康管理之間、健康管理與其他決策支持、計(jì)劃、庫(kù)存、自動(dòng)化及

維修系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸接口。

5健康管理功能應(yīng)用

5.1應(yīng)用概述

斷路器的健康管理功能可通過(guò)設(shè)備側(cè)、邊緣側(cè)（如適用）和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)側(cè)三個(gè)維度分別實(shí)現(xiàn)，

具體參見圖3。

平臺(tái)側(cè)壽命預(yù)側(cè)故障預(yù)警健康度評(píng)估預(yù)測(cè)性維護(hù)

有線無(wú)線

邊緣側(cè)設(shè)備接入?yún)f(xié)議解析系統(tǒng)接入邊緣計(jì)算有線

有線無(wú)線

健康度標(biāo)識(shí)

功能要求剩余壽命

壽命預(yù)測(cè)

故障診斷及預(yù)警工況參數(shù)

設(shè)備側(cè)

故障集故障診斷

剩余壽命

感知

電氣機(jī)械自診斷環(huán)境

圖3健康管理的功能

注：虛框內(nèi)容不在本文件中作具體規(guī)定。

5.2設(shè)備側(cè)

設(shè)備側(cè)即斷路器自身需具備數(shù)據(jù)采集和傳輸、數(shù)據(jù)處理、在線監(jiān)測(cè)、健康評(píng)估、故障預(yù)測(cè)等功能，

部分功能也可通過(guò)外接模塊，即邊緣側(cè)實(shí)現(xiàn)。

每臺(tái)斷路器與健康管理相關(guān)的信息存儲(chǔ)在斷路器控制器，部分信息可在控制器顯示屏（如有）上查

看，表2為斷路器人機(jī)交互信息示例。

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表2斷路器人機(jī)交互信息

項(xiàng)目信息顯示與否

1.1設(shè)備名稱及編號(hào)是

1.2A、B、C三相電流（A）是

1.3AB、BC、AC線電壓（V）是

1.4A、B、C三相溫度（℃）是

1.5累計(jì)運(yùn)行時(shí)間（h）是

1.6累計(jì)操作次數(shù)（次）是

2.1觸頭磨損（%）是

2.2熱老化（%）是

2.3健康度（分）是

3.1故障次數(shù)是

3.2最近1次故障類型是

3.3故障預(yù)測(cè)故障率是

4.1出廠日期否

4.2運(yùn)行日期否

4.3使用年限否

4.4實(shí)時(shí)環(huán)境溫度否

4.5每一次開斷（包括正常或非正常）三相電流、電壓記錄否

5.3平臺(tái)側(cè)

5.3.1功能及標(biāo)識(shí)

利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)規(guī)范的數(shù)據(jù)格式（參見附錄B），將斷路器等設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，在平臺(tái)

側(cè)為用戶展示斷路器各種信息，除5.2介紹的可直接傳輸?shù)男畔⑼猓€可利用平臺(tái)具備的強(qiáng)大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、

處理、分析、計(jì)算能力，提供整個(gè)接入系統(tǒng)的故障預(yù)警、健康管理、預(yù)測(cè)性維護(hù)等健康管理信息，發(fā)起

健康管理各種報(bào)表。

每臺(tái)斷路器在平臺(tái)側(cè)展示的健康狀態(tài)、健康度除具體數(shù)值外，還可以用綠、黃、紅三種顏色標(biāo)識(shí)。

5.3.2健康管理信息

5.3.2.1故障預(yù)警

平臺(tái)側(cè)的故障預(yù)警可包括系統(tǒng)故障和設(shè)備故障。

通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的大數(shù)據(jù)處理和分析，可給出各類故障的概率，得出斷路器綜合故障概率，為

用戶提供設(shè)備故障預(yù)警信息，并通過(guò)顏色標(biāo)識(shí)：

——綠色：故障概率0～50%，建議正常維護(hù)；

——黃色：故障概率51%～80%，給出故障概率最高的故障，并建議關(guān)注此故障，并做好備品備件；

——紅色：故障概率81%～100%，給出故障概率最高的故障，并建議立即更換。

在多級(jí)保護(hù)配電系統(tǒng)中，根據(jù)斷路器的電參數(shù)如電流、電壓的變化，預(yù)期或即時(shí)判斷可能發(fā)生的系

統(tǒng)故障如過(guò)電流、欠過(guò)電壓、三相不平衡、接地、剩余電流等，并通過(guò)斷路器自身或通過(guò)平臺(tái)側(cè)邊緣計(jì)

算分析精準(zhǔn)定位故障點(diǎn)，結(jié)合用電負(fù)載的重要度，給出合理的預(yù)防措施建議或即時(shí)動(dòng)作指令。

5.3.2.2健康度

除在設(shè)備側(cè)顯示該臺(tái)斷路器的健康度評(píng)分，還可通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)側(cè)進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)健康度評(píng)估。

利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的后臺(tái)機(jī)理模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，對(duì)系統(tǒng)每臺(tái)斷路器的健康度評(píng)估可通過(guò)健康

度預(yù)警、健康度排序、健康度風(fēng)險(xiǎn)等一系列操作方式進(jìn)行，評(píng)估結(jié)果作為預(yù)測(cè)性維護(hù)的依據(jù)。

斷路器健康度評(píng)分結(jié)果可通過(guò)顏色標(biāo)識(shí)：

——綠色：70～100分，斷路器健康狀態(tài)優(yōu)良、健康；

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——黃色：50～69分，斷路器健康狀態(tài)下降，需重點(diǎn)關(guān)注，并制定維修計(jì)劃；

——紅色：0～49分，已達(dá)到危險(xiǎn)程度，需立即更換斷路器。

5.3.2.3預(yù)測(cè)性維護(hù)

基于系統(tǒng)所有斷路器的健康度情況、使用維護(hù)和環(huán)境信息，融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)側(cè)的運(yùn)維策略庫(kù)，

包括巡檢、設(shè)備保養(yǎng)、檢修及更換要求，提供預(yù)測(cè)性維護(hù)的建議（維護(hù)策略），制定維護(hù)計(jì)劃。

5.3.3斷路器信息顯示示例

通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可顯示斷路器更多數(shù)據(jù)信息，表3為平臺(tái)側(cè)顯示屏上斷路器人機(jī)交互的信息示

例：

表3平臺(tái)側(cè)斷路器人機(jī)交互信息示例

項(xiàng)目信息顯示方式

1.1設(shè)備和編號(hào)圖片+字符

1.2設(shè)備位置信息文字

1.3設(shè)備所屬變電站文字

1.4設(shè)備制造廠家文字

2.1設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)（閉合/斷開）文字

2.2累計(jì)運(yùn)行時(shí)間（h）文字+字符

2.3累計(jì)操作次數(shù)（次）文字+字符

2.4A、B、C三相電流（A）折線圖+顏色

2.5A、B、C三相電壓（V）折線圖+顏色

2.6頻率（Hz）文字+字符

3.1A、B、C三相負(fù)載率（%）折線圖+顏色

3.2三相不平衡率（%）折線圖+顏色

3.3有功、無(wú)功、視在功率（W）文字+字符

3.4功率因素文字+字符

3.5A、B、C三相溫升（℃）柱狀圖+顏色

4.1觸頭磨損（%）儀表盤+顏色

4.2熱老化（%）儀表盤+顏色

5.1健康度（分）文字+字符+顏色

5.2故障概率（%）文字+字符+顏色

5.3維護(hù)建議文字

5.3.4斷路器健康報(bào)表示例

通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可定期或在突發(fā)狀況時(shí)提供各種報(bào)表，表4是其中一種形式。

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表4斷路器健康報(bào)表示例

設(shè)備編號(hào)報(bào)告日期報(bào)告類型定期/突發(fā)

設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格

出廠日期運(yùn)行日期持續(xù)運(yùn)行時(shí)間天

小時(shí)

運(yùn)行情況

運(yùn)行時(shí)最大參數(shù)

運(yùn)行時(shí)最小參數(shù)

運(yùn)行時(shí)最高環(huán)境溫度

運(yùn)行時(shí)最小環(huán)境溫度

維護(hù)次數(shù)

維護(hù)記錄第1次日期維護(hù)內(nèi)容

維護(hù)記錄第2次日期維護(hù)內(nèi)容

斷路器健康狀態(tài)

操作次數(shù)觸頭磨損熱老化

故障發(fā)生次數(shù)

第1次日期故障類型處理方式與結(jié)果

時(shí)間

第2次日期故障類型處理方式與結(jié)果

當(dāng)前斷路器故障發(fā)生率

當(dāng)前斷路器健康度評(píng)分

維護(hù)建議

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T/CESXXXX—XXXX

A

A

附錄A

（資料性）

典型壽命機(jī)理的函數(shù)及壽命預(yù)測(cè)示例

分?jǐn)嚯娏鳎ê~定電流及以下正常電流，以及過(guò)載及短路的故障電流）會(huì)大大降低斷路器的使用壽

命次數(shù)。

電流低于為設(shè)備指定的最小老化電流，則斷路器老化不會(huì)受到電流的影響。在這種情況下，可以認(rèn)

為使用壽命次數(shù)僅取決于設(shè)備的機(jī)械壽命。

電流高于為設(shè)備指定的最小老化電流，則斷路器老化要進(jìn)一步考慮相關(guān)電流的影響。

帶電操作壽命次數(shù)曲型案例如圖A.1所示。

圖A.1斷路器壽命次數(shù)曲線圖

根據(jù)圖A.1可得斷路器電流與壽命次數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系（舉例），以及每次帶電操作對(duì)壽命的影響系數(shù)，

具體數(shù)據(jù)如表A.1所示。

表A.1斷路器電流與壽命次數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系

0.15In以下0.3InIn2In4In6In10In15In15In以上

次數(shù)10000800010003001004020103

影響系數(shù)/次0.01%0.0125%0.1%0.33%1%2.5%5%10%33.3%

根據(jù)表A.1中的數(shù)據(jù)，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，只要給出每次分?jǐn)嗟碾娏鲄?shù)，可推算出剩余壽命次數(shù)，即

剩余不帶電操作次數(shù)。

從而可以提供剩余壽命次數(shù)預(yù)測(cè)報(bào)告，包括影響壽命次數(shù)的因素，即分?jǐn)嗟脑?，分?jǐn)鄷r(shí)的電流大

小等情況，預(yù)期還剩余多少次不帶電操作次數(shù)，為是否進(jìn)行維護(hù)提供數(shù)據(jù)支撐。

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B

B

附錄B

（資料性）

設(shè)備接入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的數(shù)據(jù)格式要求

設(shè)備應(yīng)能對(duì)感知到的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式。同時(shí)能根據(jù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)

對(duì)數(shù)據(jù)的要求，進(jìn)行數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換、大小端數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。數(shù)據(jù)格式要求示例見表B.1。

表B.1設(shè)備接入平臺(tái)的數(shù)據(jù)格式要求

序號(hào)分類參數(shù)數(shù)值類型

1設(shè)備編號(hào)字符串

2設(shè)備名稱字符串

3型號(hào)字符串

設(shè)備信息數(shù)據(jù)

4規(guī)格字符串

5出廠日期字符串

6運(yùn)行日期字符串

7電壓浮點(diǎn)型

8電流浮點(diǎn)型

電氣感知數(shù)據(jù)

9頻率浮點(diǎn)型

10觸頭壓降浮點(diǎn)型

11儲(chǔ)能簧壓力浮點(diǎn)型

12機(jī)構(gòu)動(dòng)作聲音浮點(diǎn)型

機(jī)械感知數(shù)據(jù)

13主軸應(yīng)力浮點(diǎn)型

14主觸頭角位移浮點(diǎn)型

15脫扣器字符串

16智能控制器字符串

自診斷數(shù)據(jù)

17觸頭磨損率浮點(diǎn)型

18操作次數(shù)浮點(diǎn)型

19溫度浮點(diǎn)型

20濕度浮點(diǎn)型

外部環(huán)境數(shù)據(jù)

21鹽霧字符串

22振動(dòng)字符串

23設(shè)備狀態(tài)字符串

24故障預(yù)警字符串

25故障與運(yùn)維數(shù)據(jù)壽命預(yù)測(cè)浮點(diǎn)型

26健康度浮點(diǎn)型

27設(shè)備檢修與維護(hù)信息字符串

11

T/CESXXXX—XXXX

參考文獻(xiàn)

[1]JB/T××××-××××《智能低壓斷路器》

12

ICS29.120.40

CCSK31

CES

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CESXXXX—XXXX

萬(wàn)能式斷路器健康管理規(guī)范

HealthmanagementspecificationforAirCircuitBreakers

（征求意見稿）

在提交反饋意見時(shí)，請(qǐng)將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)發(fā)布

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萬(wàn)能式斷路器健康管理規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了萬(wàn)能式斷路器（以下簡(jiǎn)稱斷路器）健康管理的內(nèi)容和技術(shù)要求，以及利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

平臺(tái)對(duì)斷路器進(jìn)行遠(yuǎn)程運(yùn)維和預(yù)測(cè)性維護(hù)等的應(yīng)用指南。

本文件適用于指導(dǎo)企業(yè)接入電器行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)，企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)也可參考

執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

健康管理

利用感知在線監(jiān)測(cè)、定期巡檢和離線檢測(cè)相結(jié)合的方法，廣泛獲取設(shè)備狀態(tài)信息，借助各種智能推

理算法評(píng)估設(shè)備本身的健康狀態(tài)；在系統(tǒng)故障發(fā)生之前，結(jié)合歷史工況信息、故障信息、運(yùn)行信息等多

種信息資源對(duì)其故障進(jìn)行預(yù)測(cè)，并提供維修保障決策及實(shí)施計(jì)劃等以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的視情維修。

3.2

健康狀態(tài)評(píng)估

根據(jù)感知數(shù)據(jù)、人工測(cè)量數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析，綜合考慮設(shè)備的使用、環(huán)境、維修等因素的

影響，利用評(píng)估算法對(duì)設(shè)備的健康狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，包括對(duì)設(shè)備當(dāng)前的健康狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)估，以及對(duì)設(shè)

備未來(lái)的健康狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

3.3

健康度

設(shè)備健康狀態(tài)的量化值，是用于健康管理的特征性指標(biāo)，可用字母H表示。

3.4

剩余壽命

設(shè)備從檢測(cè)的某一時(shí)刻起到該設(shè)備故障的時(shí)間長(zhǎng)度，也可以是一定時(shí)間內(nèi)設(shè)