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摘要
机械故障是断路器发生的主要故障之一，断路器分合闸过程中产生的振动信号可以有效反应其运行状态。针对现有的时频域分析等线性分析方法在提取断路器振动信号时存在的局限性，提出并探讨了一种基于相空间重构的断路器振动信号边缘特征提取方法，用于刻画断路器的非线性特征，为断路器的状态诊断提供依据。搭建故障模拟平台模拟断路器正常状态、触头磨损、线圈老化、低操作电压、合闸弹簧失效的振动信号；结合分形理论和边缘检测算法提取振动信号的边缘图像和边缘特征量，从边缘图像形态、边缘特征量大小和重构后断路器动力系统能量3个角度分析了边缘特征对断路器振动信号评估的有效性；研究了不同边缘检测算法和空间维度对边缘特征提取的影响。研究结果表明，在特定的空间维度下，提取的边缘特征能够区分不同的断路器机械状态，具有一定的应用前景。
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单位西安交通大学; 电力设备电气绝缘国家重点实验室
