CN105758557A - 一种用于隔离开关触头温度监控设备的校准装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于隔离开关触头温度监控设备的校准装置，包括设置在经过特殊设计的SF₆腔体内的导管和触头，触头设置在导管内，触头的一端与导管连通，导管内设有加热控制装置，加热控制装置的加热端插入触头内、连接端与温控仪连接；触头外壁覆盖有接触式温度传感器且所接触式温度传感器与高精度测温仪用导线连接。和现有技术相比，本发明提供的用于隔离开关触头温度监控设备的校准装置，提高了对触头进行加热的效率和准确性，实现了即时的对触头温度控制和调节与更高精度及灵敏度的温度测量，保证了校准过程中的安全性与效率并通过精准的测量后得到的数据对其他测温设备进行准确的校准。<!-- 2 -->

Description

一种用于隔离开关触头温度监控设备的校准装置

技术领域

本发明涉及高电压与绝缘技术领域，具体讲涉及用于隔离开关触头温度监控设备的校准装置。

背景技术

GIS中隔离开关是电力系统中重要的设备之一，其主要用途是保证高压装置中检修工作的安全，在检修部分和带电部分之间形成一个可靠且明显的断开点，也可以用于切断电流较小的电路。由于GIS中隔离开关的灭弧性能差，其分合闸速度较慢，在切合容性小电流时开关的两个触头间会发生预击穿和多次重燃，长时间使用后会在触头表面出现烧蚀现象，导致隔离开关触头接触电阻增大，造成接触处温度上升明显，严重时会形成局部温度过高而出现熔焊或者产生放电，造成隔离开关设备的损坏。因此，对触头温度进行在线监测可以及时地发现故障隐患，是防止触头接触电阻异常增加、设备过热等故障的重要手段。

随着GIS设备智能化的发展，隔开开关触头温度带电检测或在线监测设备也将逐渐进入到实用化的阶段。为了能够使得这些温度检测设备能够准确检测触头的温度，在应用和推广之前需要进行温度标定工作。由于SF₆气体导热系数、红外吸收特性和空气不同，空气中的温度标定结果和SF₆气体氛围中的温度标定结果会存在一定差异。因此，急需建立一套模拟GIS隔离开关触头温升的设备，用于对实际测温产品进行温度标定工作。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于隔离开关触头温度监控设备的校准装置，该校准装置利用接触式温度传感器来实现温度测量，相比于非接触式的测量方式，实现了更高精度及灵敏度的温度测量。同时提高了对触头进行加热的效率和准确性，保证了校准过程中的安全性与效率并实现了通过精准的测量后得到的数据对其他测温设备进行准确的校准的功能。

一种用于隔离开关触头温度监控设备的校准装置，所述校准装置包括SF₆腔体和触头，所述触头设置在所述SF₆腔体内部的导管中，

所述触头的一端与所述导管连通，

所述导管内设有加热控制装置，

所述加热控制装置的加热端插入所述触头内、连接端与温控仪连接。

优选的，所述触头的外壁覆盖有接触式温度传感器；所述接触式温度传感器与高精度测温仪用导线连接。

优选的，所述加热控制装置的加热端包括并联设置的加热棒、温度传感器和超温控制传感器，所述加热控制装置的连接端用导线连接所述温控仪与所述加热棒、温度传感器和超温控制传感器。

优选的，所述温控仪包括指示模块和控制模块。

优选的，所述指示模块包括电源指示器、报警器和超温指示器；所述控制模块包括控制表、超温控制开关、计时器、电源开关、加热开关和计时开关。

优选的，所述SF₆腔体的两端均设有盆口向外的盆式绝缘子；2个所述盆式绝缘子内侧的中心点分别与所述导管的两端连接。

优选的，所述盆式绝缘子的外侧设有GIS盖板。

优选的，所述SF₆腔体的上端口上设有盖板，所述盖板的中心处设有容导线穿过的引线插头。

优选的，所述引线插头为40针航空引线插头。

优选的，所述加热棒为电热丝。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种用于隔离开关触头温度监控设备的校准装置，该校准装置通过在经过特殊设计的模拟的SF₆设备腔体的导管内安装加热控制装置，使其插入导管内的触头，并在触头表面覆盖接触式温度传感器，其中，加热控制装置与SF₆设备腔体外部的温控仪连接，接触式温度传感器与SF₆设备腔体外部高精度测温仪连接。本校准装置利用高精度的接触式测温方式以及温控仪，提高了对触头进行加热的效率和准确性，以及即时的对触头温度控制和调节与更高精度及灵敏度的温度测量，保证了校准过程中的安全性与效率并实现了通过精准的测量后得到的数据对其他测温设备进行准确的校准。

与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：

1、本发明提供的技术方案，通过在该校准装置通过在经过特殊设计的模拟的SF₆设备腔体的导管内安装加热控制装置，使其插入导管内的触头，并在触头表面覆盖接触式温度传感器，其中，加热控制装置与SF₆设备腔体外部的温控仪连接，接触式温度传感器与SF₆设备腔体外部高精度测温仪连接，利用高精度的接触式测温方式以及温控仪，从而实现对其他测温设备的准确校准。

2、本发明提供的技术方案，通过在SF6设备腔体的导管内安装加热控制装置，使其插入导管内的触头，使得加热控制装置与触头直接接触，使得对触头的加热直接高效，提高了对触头进行加热的效率和准确性。

3、本发明提供的技术方案，通过在触头表面覆盖接触式温度传感器直接获取触头的温度，相比于非接触式的测量方式，实现了更高精度及灵敏度的温度测量。

4、本发明提供的技术方案，通过同时配备温控仪和加热装置，及触头温升监测电子装置与触头温升电极和装置同时运行，实现了即时的对触头温度控制和调节，保证了校准过程中的安全性与效率。

5、本发明提供的技术方案，通过对隔离开关的SF₆设备腔体的改进，在满足温度测量以及控制需要的同时，保证了GIS装置的气密性以及隔离开关的正常工作。

6、本发明提供的技术方案，通过在接触式温度传感器和高精度测温仪之间、加热控制装置的连接端和温控仪之间均以导线与连接，方便实现人机交互。

7、本发明提供的技术方案，通过在经特殊设计的SF₆设备腔体中设置盆式绝缘子以用于导杆的支撑，并保证腔体气密性，从而保证了整个装置运行的稳定性与安全性。

8、本发明提供的技术方案，应用广泛，具有显著的社会效益和经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简要地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的用于隔离开关触头温度监控设备的校准装置的结构示意图。

图2是本发明的用于隔离开关触头温度监控设备的校准装置中的温控仪及加热控制装置的结构示意图。

图3是用于隔离开关触头温度监控设备的校准装置的SF₆腔体的结构示意图。

其中，1—SF₆腔体、2—导管、3—导线、4—加热控制装置、401—加热棒、402—温度传感器、403—超温控制传感器、5—触头、6—接触式温度传感器、7—高精度测温仪、8—温控仪、801—电源指示器、802—报警器、803—超温指示器、804—控制表、805—开关、806—超温控制开关、807—计时器、808—计时开关、809—加热开关、810电源开关、9—气压表接口、10—导管连接孔、11—GIS盖板、12—盆式绝缘子、13—40针航空引线端子、14—支架、15—滑轮、16—观察孔、17—引线接口装配。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所述，本发明的用于隔离开关触头温度监控设备的校准装置包括SF₆腔体1和触头5，SF₆腔体1内设有沿SF₆腔体1的水平方向设置的导管2，触头5设置在导管2内部，触头5的一端与导管2连通，导管2内设有沿导管2水平方向设置的加热控制装置4，加热控制装置4的加热端插入触头5内、连接端与温控仪8用导线3连接，温控仪8通过对加热控制装置4加热时间的控制来调控温度，触头5的外壁上覆盖有接触式温度传感器6；接触式温度传感器6与高精度测温仪7用导线3连接，方便实现人机交互，接触式温度传感器6用以测量触头5的表面温度，从而实现对其他测温设备的准确校准。

其中，高精度测温仪7的工作温度范围为0-150℃，精度为±0.1℃，测试周期小于2s，内置ITS90标准，直接显示温度值。加热控制装置4、过渡连接处以及导线3经过处理，能耐受至少150的高温；加热控制装置4的长度小于60mm，以便置于SF₆腔体内；工作温度范围需在0-150℃，精确度需达到0.1℃。在本实施例中，高精度测温仪7使用fluke1502a高精度测温仪和fluke5606探头。Fluke1502a高精度测温仪的温度范围是-200℃至962℃，温度分辨率为0.001℃。fluke5606探头长度为50mm，外壳直径为3.1mm。探头和引线做过特殊处理，能够在其温度全范围下工作，可将整个探头、过渡连接处和引线全部放置在高温环境中。特制的100Ω的精密传感元件可以防止湿气进入，同时实现达±0.05℃的校准准确度。

如图2所示，加热控制装置4的加热端包括并联设置的加热棒401、温度传感器402和超温控制传感器403，加热棒401可采用电热丝；温控仪8的面板上设有一个开关805以及指示模块和控制模块，指示模块包括电源指示器801、报警器802和超温指示器803；控制模块包括控制表804、超温控制开关806、计时器807、电源开关810、加热开关809和计时开关808。温控仪8的导线3为一根电源出线和四根功能出线，其中两根出线连接加热棒401，一根出线连接温度传感器402，另一根出线连接超温控制传感器403。其中，起到测量加热棒401温度的作用的温度传感器402与温控仪8连接，并将温度数据显示到控制表804上，从而实现温控仪对加热温度的控制。起到高温强制加热棒断路的作用的超温控制传感器403与温控仪8连接，并将温度数据显示到超温控制指示器803的显示窗，当温度超过预定值时，切断超温控制开关806来实现了对整个设备的保护。

如图3所示，SF₆腔体1的上端口与下端口上均设有GIS盖板11，SF₆腔体1的两端均设有盆口向外的盆式绝缘子12，用于导杆支撑，并保证腔体气密性；导管3上设有容导线3通过的导管连接孔10，2个所述盆式绝缘子12内侧的中心点分别与导管2的两端连接；盆式绝缘子12的外侧设有GIS盖板11，对盆式绝缘子起到支撑作用。SF₆腔体1的上端口的GIS盖板11的中心处设有容导线3穿过的40针航空引线插头13和用于装配40针航空引线插头的引线接口装配17，40针航空引线插头13包括垫圈、弹簧垫圈、六角螺栓和密封圈；引线接口装配17包括O型密封圈、六角螺栓、垫圈、弹簧垫圈和六角螺母；。

SF₆腔体1还设有在其底部的高度为1060mm的支架14，支架14下方安装有滑轮15(定向和万向轮)以方便设备的移动；在SF₆腔体1的外壁上设有用于红外测温仪监测的观察孔16。

SF₆腔体1绝缘材料和胶圈材料都经过特殊处理，以满足高温需求。当温度升至150°时，压力会由0.5MPa升至0.73Mpa，该压力下和气体接触的SF₆腔体1、GIS盖板11和过渡接头等均能正常工作，当温度升至150°后，持续时间仍可达2个小时。

使用本校准装置时，首先用温控仪8设定温度，然后通过加热棒401对触头5进行加热，通过温度传感器402和超温控制传感器403对触头5内部温度进行测量并传回温控仪8，来控制加热棒401的加热。固定在触头5表面的接触式温度传感器6将信号传递到高精度测温仪7并在其面板显示温度值。利用高精度测温仪7所显示的温度对其他测温仪器进行校准，并通过温控仪8的控制实现全温度范围的温度较准工作。

在使用时需注意，打开电箱单相电源总开关后，根据产品需求设置温度和超温控制温度，然后按下面板电源开关，设备运转；再打开加热开关，按照设定好的温度对触头加热；触头如需设置恒温时间，应打开计时开关和报警开关，并设定恒温时间；当温度到达设定温度后计时器计时；时间完成后报警，操作员关闭加热和报警开关；关机时先将电热开关关闭，一段时间后(20-30分钟)在停止电源开关，若长时间不使用机台，则关闭漏电电源开关；依电器铭牌上所订之电源规格接电；电压变动率必须在额定值+5％内；为避免电机意外发生，机台本身必须接地。(依电工法规第三种接地法实施(100欧姆以下))；不可将绿色接地线接至瓦斯或水管上；不可将有漏电断路器烘干机与无此装置烘干机共用接地线路；超温控制传感器是机器操作之中安全是否设定保护之一，使用前先检查是否设置正确，若超温控制传感器设定温度过低，则系统呈现超温状态，机器无法做加热动作，超温控制传感器设置过高则此保护系统将呈现无效，超温状态发生时，控制面板之超温指示灯亮起警示，并使加热系统电源切断，以达到保护之作用。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于隔离开关触头温度监控设备的校准装置，所述校准装置包括SF₆腔体和触头，所述触头设置在所述SF₆腔体内部的导管中，其特征在于，

所述触头的一端与所述导管连通，

所述导管内设有加热控制装置，

所述加热控制装置的加热端插入所述触头内、连接端与温控仪连接。

2.如权利要求1所述的校准装置，其特征在于，所述触头的外壁覆盖有接触式温度传感器；所述接触式温度传感器与高精度测温仪用导线连接。

3.如权利要求1所述的校准装置，其特征在于，所述加热控制装置的加热端包括并联设置的加热棒、温度传感器和超温控制传感器，所述加热控制装置的连接端用导线连接所述温控仪与所述加热棒、温度传感器和超温控制传感器。

4.如权利要求3所述的校准装置，其特征在于，所述温控仪包括指示模块和控制模块。

5.如权利要求4所述的校准装置，其特征在于，所述指示模块包括电源指示器、报警器和超温指示器；所述控制模块包括控制表、超温控制开关、计时器、电源开关、加热开关和计时开关。

6.如权利要求1所述的校准装置，其特征在于，所述SF₆腔体的两端均设有盆口向外的盆式绝缘子；2个所述盆式绝缘子内侧的中心点分别与所述导管的两端连接。

7.如权利要求6所述的校准装置，其特征在于，所述盆式绝缘子的外侧设有GIS盖板。

8.如权利要求1所述的校准装置，其特征在于，所述SF₆腔体的上端口上设有盖板，所述盖板的中心处设有容导线穿过的引线插头。

9.如权利要求8所述的校准装置，其特征在于，所述引线插头为40针航空引线插头。

10.如权利要求3所述的校准装置，其特征在于，所述加热棒为电热丝。