CN108492971A - 用于油浸式电流互感器的监测组件、安装方法及监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于油浸式电流互感器的监测系统、监测组件及安装方法；其监测组件的结构合理，全面监控放油口和膨胀器开口位置的油液；放油口位置的放油口监测组件的阀芯组件和放油阀门组件的密封结构合理，可靠。本发明公开的用于油浸式电流互感器的监测组件包含用于组装在膨胀器的顶端的开口的二合一传感器以及用于组装在止逆阀芯上的放油口监测组件；所述放油口监测组件包含一个二合一传感器；所述二合一传感器为用于监测油液温度和压力的二合一传感器。

Description

用于油浸式电流互感器的监测组件、安装方法及监测系统

技术领域

本发明涉及一种电流互感器的油压监控装置，具体用于油浸式电流互感器的油压监测。

背景技术

油浸式电流互感器是电力系统的主要设备之一，在电力系统中起着举足轻重的作用。油浸式电流互感器作为变压器重要附件之一，其可靠性直接影响变压器的安全运行。2017年新疆电网发生了三起750千伏高压套管故障异常事件，由于发现及时，未造成重大电网事故，否则后果不堪设想。因此，开展油浸式电流互感器状态在线监测迫在眉睫。由于油浸式电流互感器结构的特殊性，目前针对油浸式电流互感器的有效带电检测或在线监测手段几乎没有，如能采取一种简单有效的在线监测方式在油浸式电流互感器故障前及时发现缺陷，并采取有效措施，将能避免重大事故的发生。油浸式电流互感器在内部出现放电或热故障时将会使油和纸分解产生气体，当气体超出油的溶解度时，故障气体将在套管头部储油柜处聚集，使套管内部压力增大，因此考虑在油浸式电流互感器接地法兰取样阀处加装压力器传感装置实现油浸式电流互感器内部压力实时监测，当油浸式电流互感器内部压力超出一定限值时发出报警信号，及时采取有效措施处理措施，将能避免油浸式电流互感器故障发生；

油浸式电流互感器的结构如图1所示，包含底部的放油口，放油口上安装有止逆阀芯301，止逆阀芯301通过外部的顶针插入后流出油液；油浸式电流互感器的顶部设置膨胀器303，膨胀器内充满油液，膨胀器的顶端中心设置开口，开口通过堵头304螺纹连接封闭；膨胀器为波纹管的结构，膨胀器外部通过顶罩覆盖；膨胀器的结构主要是为了补充压力变化时引起的油液体积变化，因此膨胀器是可以伸缩的，如果直接拧开堵头又肯能由于膨胀器的收缩造成油液喷出；与此同时，目前的油浸式电流互感器的放油口的止逆阀芯都安装有放油阀；如果安装监测压力的传感器依然要保证放油阀的可靠工作，而且一旦在组装新的监测压力的传感器组件时由于顶针插入止逆阀芯及产生油液喷出，这样很容易造成泄漏；比如，中国专利(专利号为ZL2013207263668)公开了一种内置芯电流互感器取样阀，这种阀安装时，外螺纹拧紧至止逆阀芯的内螺纹时，伸入部插入止逆阀芯，油液渗出，这个过程如果用于监测组件的组装，会造成大量的油液泄漏，组织后不得不再进行油液量的检测以及增加油液。关于止逆阀芯内部的结构可以参考中国专利(专利号为200910223887X)公开的顶针式单向阀泄压装置，止逆阀芯如果被外部顶针插入及位于单向阀开启位置(6.2)，此时油液流出。

我们在现场施工时还遇到了技术难题，现有油浸式电流互感器的放油口位置的空间非常紧张，除非组装水平直线造型的阀体外，一旦在高度方向上增加了尺寸，整个组件无法安装到原止逆阀芯上，因为高度方向的物体无法转动杆360度进行拧紧，确切的说最多只能旋转小于180度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于油浸式电流互感器的监测组件、安装方法及监测系统；其监测组件的结构合理，全面监控放油口和膨胀器开口位置的油液；放油口位置的放油口监测组件的阀芯组件和放油阀门组件的密封结构合理，可靠；可以进行分体式组装，不仅能够保证增加高度方向的放油管的前提下依然可靠组装，还能够保证分体组装时通过轴向密封圈以及光面的插入式结构防止油液泄漏。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开的用于油浸式电流互感器的监测组件中，油浸式电流互感器包含底部的放油口，放油口上安装有止逆阀芯，止逆阀芯通过外部的顶针插入后流出油液；油浸式电流互感器的顶部设置膨胀器，膨胀器内充满油液，膨胀器的顶端中心设置开口，开口通过堵头螺纹连接封闭；本发明公开的用于油浸式电流互感器的监测组件包含用于组装在膨胀器的顶端的开口的二合一传感器以及用于组装在止逆阀芯上的放油口监测组件；所述放油口监测组件包含一个二合一传感器；所述二合一传感器为用于监测油液温度和压力的二合一传感器；

所述放油口监测组件还包含放油阀门组件和阀芯组件；所述放油阀门组件包含接头Ⅱ和接头Ⅰ，接头Ⅱ的一端与接头Ⅰ连接，接头Ⅱ的另一端通过传感器组装口螺纹连接放油口监测组件的二合一传感器；接头Ⅱ的底部连通设置放油管，放油管的末端安装放油阀；所述接头Ⅰ的径向设置凸起形成台阶，台阶远离二合一传感器的台阶面设置平面密封圈，平面密封圈与接头Ⅰ远离二合一传感器的接头Ⅰ外表面为光面，且该光面上设置一个轴向密封圈，所述轴向密封圈用于在接头Ⅰ插入阀芯组件的阀芯腔体过程中，将阀芯腔体与接头Ⅰ光面之间的缝隙密封；所述接头Ⅰ上还套装有组装螺母，组装螺母靠近二合一传感器的一端朝向中心延伸设置径向凸缘；

所述阀芯组件包含阀芯，阀芯一端为用于螺纹连接在止逆阀芯上的内螺纹上的阀芯安装头，阀芯的另一端设置用于和组装螺母螺纹连接的外螺纹；阀芯组件的阀芯腔体贯穿所述阀芯，顶针组件包含顶针和设置在顶针端部的套筒；顶针穿过所述阀芯腔体延伸至阀芯安装头以外，顶针组件的套筒位于阀芯腔体内部，且套筒内设置弹簧；所述顶针的套筒侧面设置顶针进油孔，顶针顶开止逆阀芯时，油液经由顶针与阀芯腔体之间的缝隙进入顶针进油孔后进入贯穿阀芯腔体、接头Ⅰ、接头Ⅱ和放油管的流道；

所述放油阀门组件的接头Ⅰ的光面完全插入阀芯腔体时：接头Ⅰ压迫弹簧、弹簧压迫顶针顶开所述止逆阀芯；阀芯的外螺纹一端的端部抵接在所述平面密封圈上，组装螺母螺纹连接在阀芯的外螺纹上且组装螺母的径向凸缘与接头Ⅰ的台阶靠近二合一传感器的台阶面接触。

作为本发明公开的监测组件的一种优选实施方式：所述阀芯的外表面设置有凸缘，所述阀芯的安装头上设置有密封圈；所述套筒靠近顶针的一端为椎体结构；所述椎体结构的外表面嵌入有顶针密封圈；贯穿阀芯腔体、接头Ⅰ和接头Ⅱ的流道为水平方向的同轴心设置，贯穿放油管的流道垂直于贯穿接头Ⅱ的流道且与贯穿接头Ⅱ的流道连通；贯穿接头Ⅱ的流道延伸至传感器组装口内，所述二合一传感器包含用于安装在传感器组装口的传感器安装头，安装头中心开设进油口。

作为本发明公开的监测组件的一种优选实施方式：所述套筒的顶针进油孔的数量均布的为2～4个；所述阀芯、顶针组件、接头Ⅰ、接头Ⅱ、放油管、放油阀、组装螺母均为铜材质；所述放油阀为球阀，承受压力大于等于10兆帕；所述油浸式电流互感器为油浸倒立式电流互感器。

作为本发明公开的监测组件的一种优选实施方式：放油口监测组件的二合一传感器与膨胀器的开口上的二合一传感器的结构相同；所述二合一传感器包含传感器安装头和固定在安装头端部的圆盘型的安装板，安装板的表面设置凸台，外壳螺纹连接在所述凸台的外端面，且外壳与凸台之间设置传感器密封圈；所述安装板上还固定有螺柱，螺柱上支撑固定有下电路板，下电路板中心设置传感器，传感器穿过下电路板；下电路板的表面设置有导电插座，导电插座上插接上电路板的导电插头；上电路板中心固定电池，上电路板上还固定有无线发射天线；所述传感器包含压力传感器和温度传感器元件，所述传感器的表面封堵传感器安装头中心的进油口；压力传感器和温度传感元件接触进油口内的油液；所述外壳为透波材料制得；所述安装头径向安装有橡胶垫；所述橡胶垫为氟橡胶垫。

作为本发明公开的监测组件的一种优选实施方式：所述导电插头和导电插座内包含导电的接线端子，所述下电路板和上电路板上包含CPU、无线通讯模块和温度压力信号处理模块；所述CPU为msp430g2433，无线芯片为si4432；所述二合一传感器启动后，系统先进行设置，设置完后关闭干电池的供电，无线模块和CPU进入休眠状态，当外部有无线唤醒信号时，无线模块让CPU醒来，CPU再将无线模块设置为醒来状态，打开干电池的供电，采集各个参量，并发送给无线中继，完成后系统再次休眠。

作为本发明公开的监测组件的一种优选实施方式：所述二合一传感器的传感器包含壳体、密封连接于所述壳体上端口的线缆接头，固定在壳体内的温度传感器和压力传感器，所述温度传感器、压力传感器的信号输出端与所述线缆接头电连接；所述温度传感器由盲管和固定在所述盲管内的温度传感元件构成，盲管的管口由管堵密封并与壳体固定连接，所述温度传感元件的信号输出线密封穿过所述管堵与线缆接头电连接，盲管的盲端部自壳体的下端口延伸出壳体之外接触所述第一出液口的油液；所述压力传感器的压力感应面通过壳体的下端口与第一出液口的油液接触；所述压力传感器的纵截面为倒U形结构。

本发明还公开了用于油浸式电流互感器的监测组件的安装方法，其将任一上述的监测组件中的二合一传感器和放油口监测组件分别安装在油浸式电流互感器的膨胀器开口和放油口的止逆阀芯上；包含在膨胀器开口安装二合一传感器的流程和在放油口的止逆阀芯上安装放油口监测组件的流程；

所述膨胀器开口安装二合一传感器的流程包含如下步骤：

(1)通过膨胀器卡具将膨胀器固定；

(2)拧开膨胀器开口的堵头，将二合一传感器的安装头安装在膨胀器开口上；

所述放油口的止逆阀芯上安装放油口监测组件的流程包含如下步骤：

S1：将没有安装顶针组件的阀芯组件螺纹连接在放油口的止逆阀芯上；

S2：将顶针组件插入阀芯组件的阀芯腔体内，装入弹簧；

S3：将放油阀门组件组装好且将二合一传感器组装在放油阀门上，将放油阀门组件的接头Ⅰ的光面插入阀芯组件的阀芯腔体内，完全拧紧组装螺母，放油阀门组件与阀芯组件固定；放油阀门组件的放油阀处于关闭状态；

S4：打开放油阀排气，有少量油液由放油阀渗出时关闭放油阀。

作为本发明公开的安装方法的一种优选实施方式：所述膨胀器为波纹管形状；所述膨胀器卡具包含用于托住膨胀器底面的支撑架，所述支撑架两侧对称设置L型支架，L型支架包含固定在支撑架上的竖直架和安装在竖直架顶端的水平架，水平架上穿设螺杆，水平架上下分别设置螺纹连接在螺杆上的螺母；螺杆的底端依次安装定位板、垫片和底螺栓；两个螺杆位于水平架上方的位置分别套装半圆形的上骨架，两个上骨架对称设置且自由端分别延伸出安装耳，安装耳通过连接螺栓连接；连接螺栓连接安装耳后，两个上骨架围绕卡接在波纹管的波谷上；螺杆上位于上骨架的上下两侧分别螺纹连接有上螺母。

本发明还公开了用于油浸式电流互感器的监测系统，其包含任一上述的监测组件，且将所述的监测组件中的二合一传感器和放油口监测组件分别安装在油浸式电流互感器的膨胀器开口和放油口的止逆阀芯上；

还包含用于和监测组件的二合一传感器无线通讯的无线中继；所述无线中继包含中继接收天线和中继发射天线；所述无线中继为就地显示仪；所有就地显示仪与远端的无线接收器无线通讯；所述无线接收器与服务器通讯连接；所述就地显示仪包含控制器、显示器、报警器和用于与后台计算机通讯的无线通讯模块；所述控制器与所述显示器、报警器和无线通讯模块连接；所述就地显示仪还包含有电源模块、与控制器连接的环境温度传感器和环境湿度传感器；所述无线通讯模块为433MHz无线通讯模块；所述就地显示仪的控制器包含放大电路模块、ARM处理器、数字模拟转换器、电压电流转换器和电流恒流器；控制器将监测传感器传递来的的压力传感器、温度传感器的信号通过内置的放大电路模块进行信号放大，放大后的信号通过所述ARM处理器进行计算；计算得到的信号数据通过数字模拟转换器转换成电压信号，然后通过所述电压电流转换器转化成电流信号，电流信号通过电流恒流器后通过就地显示仪的无线通讯模块传输以及通过显示器显示。

作为本发明公开的监测组件的一种优选实施方式：所述就地显示仪采用防水铸铝壳体；所述二合一传感器为无线通讯，且采用433MHz微功耗无线数传模块且传输距离大于等于200米；所述就地显示仪采用大功率433MHz或2.4GHz大功率无线数传模块，高增益天线，传输距离为1000-2000米。

本发明有益效果是：

本发明公开的用于油浸式电流互感器的监测组件、安装方法及监测系统；其中，监测组件采用基本的二合一传感器来监测压力和温度，由于在电流互感器的底部和顶部同时安装，因此监测全面可靠；另外，监测组件中的放油口监测组件创新性的设计了分体式的结构(阀芯组件和放油阀门组件分体结构)；这样安装的时候分体安装，解决了现场安装空间有限的缺陷；另外，为了防止安装漏油，本发明将放油阀门组件的接头Ⅰ前端设计成了光面，仅仅起到插入作用，而真正的螺纹连接结构通过外表面的组装螺母实现；传统的连接结构一般是直接进行螺纹连接的设计，也就是会把光面位置设计为螺纹连接，类似于背景技术中针对中国专利(专利号为ZL2013207263668)公开了一种内置芯电流互感器取样阀的结构描述；本发明设计为光面，在分体组装过程中(详见安装方法的具体过程)，接头Ⅰ的光面是通过组装螺母的拧紧而插入阀芯腔体的过程，由于光面上的轴向密封圈，使得轴向插入过程是不漏油的；防止了油液泄漏；而且阀芯组件是先组装的，然后才插入顶针后，通过组装螺母的凝紧，接头Ⅰ逐渐插入阀芯腔体，此时也逐渐压迫顶针插入止逆阀芯将油路打通。

本发明公开的安装方法具备上述监测组件的优点(不漏油、分体式可靠安装等优点)；本发明公开的监测系统也同样具备上述监测组件的优点，而且还具备无线可靠传输，能够便捷的进行远端管理查看的特点，有助于即时发现缺陷。

附图说明

图1为现有技术中油浸式电流互感器的结构示意图；

图2为本发明的二合一传感器的一种具体实施方式的结构示意图；

图3为图2的剖视图；

图4为本发明的放油口监测组件的结构示意图；

图5为图4移除二合一传感器后的后组装件的结构示意图；

图6为图4移除二合一传感器后的前组装件的结构示意图；

图7为本发明的顶针组件的结构示意图；

图8为本发明的安装方法所采用的膨胀器卡具的结构示意图；

图9为膨胀器卡具的俯视方向的结构示意图；

图10为本发明的监测系统的一种具体实施方式的结构示意图；

图11为本发明的二合一传感器的一种具体实施方式的电路结构原理框图；

图12为本发明的传感器的一种具体实施方式的结构示意图。

附图标记说明：

100-二合一传感器，101-透波材料，102-外壳，103-传感器，104-导电插头，105-传感器密封圈，106-支撑螺柱，107-传感器安装头，108-传感器电池，109-上电路板，110-导电插座，111-下电路板，112-氟橡胶垫，113-进油口；

200-放油口监测组件，201-放油阀门组件，202-平面密封圈，203-轴向密封圈，204-阀芯组件，205-流道，206-放油管，207-放油阀；210-组装螺母，211-接头Ⅰ，212-接头Ⅱ，213-放油管，214-传感器组装口，215-前端开口，216-光面，217-台阶面；231-弹簧，232-阀芯腔体，233-顶针密封圈，234-顶针，235-安装头，236-顶针进油孔；

300-电流互感器，301-逆止阀芯，302-顶罩，303-膨胀器，304-堵头；

400-膨胀器卡具，401-螺杆，402-上螺母，403-定位板，404-垫片，405-底螺栓，406-支撑架，407-上骨架，408-连接螺栓；

600-无线中继，601-中继接收天线，602-中继发射天线，700-无线接收器，800-服务器；

81-壳体，82-线缆接头，83-压力传感器，84-盲管，85-温度传感元件，86-管堵，87-盲端部，88-压力采样电路模块；1033-温度压力信号处理模块，1034-温度传感器，1035-压力传感器，1036-CPU，1037-无线模块，1038-接线端子，1039-干电池。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

如图2～12所示，其示出了本发明的具体实施方式，如图1～7所示，本发明用于油浸式电流互感器的监测组件，油浸式电流互感器包含底部的放油口，放油口上安装有止逆阀芯，止逆阀芯通过外部的顶针插入后流出油液；油浸式电流互感器的顶部设置膨胀器，膨胀器内充满油液，膨胀器的顶端中心设置开口，开口通过堵头螺纹连接封闭；本发明公开的监测组件包含用于组装在膨胀器的顶端的开口的二合一传感器100以及用于组装在止逆阀芯301上的放油口监测组件200；所述放油口监测组件包含一个二合一传感器100；所述二合一传感器为用于监测油液温度和压力的二合一传感器；两个二合一传感器的规格是一样的，可以采用现有的具备油液压力和温度采集的二合一传感器，附图标记都为100；

所述放油口监测组件还包含放油阀门组件201和阀芯组件204；所述放油阀门组件包含接头Ⅱ212和接头Ⅰ211，接头Ⅱ的一端与接头Ⅰ连接，接头Ⅱ的另一端通过传感器组装口214螺纹连接放油口监测组件200的二合一传感器100；接头Ⅱ的底部连通设置放油管213，放油管的末端安装放油阀207；所述接头Ⅰ的径向设置凸起形成台阶，台阶远离二合一传感器的台阶面设置平面密封圈202，平面密封圈与接头Ⅰ远离二合一传感器的接头Ⅰ外表面为光面216，且该光面上设置一个轴向密封圈203，所述轴向密封圈用于在接头Ⅰ插入阀芯组件的阀芯腔体过程中，将阀芯腔体与接头Ⅰ光面之间的缝隙密封；所述接头Ⅰ上还套装有组装螺母210，组装螺母靠近二合一传感器的一端朝向中心延伸设置径向凸缘；组装螺母在整个分体式组装过程中为可靠组装的转动件，径向凸缘是限位，主要是防止由接头Ⅰ上掉下来；接头Ⅰ和接头Ⅱ的连接可以是焊接，因为这两者不需要现场分体组装；由于本发明的接头光面位置、组装螺母以及轴向密封圈的设计使得分体式组装过程分为两大部分，不需要大范围的转动(可以不转动)放油管而实现整个组件的可靠安装；

所述阀芯组件包含阀芯，阀芯一端为用于螺纹连接在止逆阀芯上的内螺纹上的阀芯安装头235，阀芯的另一端设置用于和组装螺母螺纹连接的外螺纹；阀芯组件的阀芯腔体232贯穿所述阀芯，顶针组件包含顶针234和设置在顶针端部的套筒；顶针穿过所述阀芯腔体延伸至阀芯安装头以外，顶针组件的套筒位于阀芯腔体内部，且套筒内设置弹簧231(弹簧的一端位于套筒内，弹簧的另一端位于接头Ⅰ的前端开口，这样弹簧压迫过程中比较平稳，方向不易改变)；所述顶针的套筒侧面设置顶针进油孔236，顶针顶开止逆阀芯301时，油液经由顶针与阀芯腔体之间的缝隙进入顶针进油孔236后进入贯穿阀芯腔体232、接头Ⅰ211、接头Ⅱ212和放油管(206，213)的流道205；流道的结构主要是让油液顺畅流动；最终能够为放油阀提供油液和二合一传感器提供检测用油液，完成放油阀的必备功能以及检测的功能；

所述放油阀门组件的接头Ⅰ的光面完全插入阀芯腔体时：接头Ⅰ压迫弹簧、弹簧压迫顶针顶开所述止逆阀芯；阀芯的外螺纹一端的端部抵接在所述平面密封圈上，组装螺母螺纹连接在阀芯的外螺纹上且组装螺母的径向凸缘与接头Ⅰ的台阶靠近二合一传感器的台阶面接触。本段描述，以光面插入阀芯腔体内的状态描述了各个部件相互的位置关系，实际是对相对位置的描述，也就是组装螺母完全拧紧后及通过各个部件的结构设计实现了密封且具备顺畅提供油液的放油口监测组件，组装螺母拧紧过程也不需要放油管的转动，完全可以在现场狭小空间中操作。

作为本发明公开的一种监测组件的优选实施例，如图2-7所示：所述阀芯的外表面设置有凸缘，所述阀芯的安装头235上设置有密封圈；所述套筒靠近顶针的一端为椎体结构；所述椎体结构的外表面嵌入有顶针密封圈233；贯穿阀芯腔体、接头Ⅰ和接头Ⅱ的流道为水平方向的同轴心设置，贯穿放油管的流道垂直于贯穿接头Ⅱ的流道且与贯穿接头Ⅱ的流道连通；贯穿接头Ⅱ的流道延伸至传感器组装口内，所述二合一传感器包含用于安装在传感器组装口的传感器安装头107，安装头中心开设进油口。顶针密封圈主要是控制顶针套筒部分与阀芯腔体内壁之间的油液流量，避免流量过大，也就是避免缝隙过大，影响密封效果。

作为本发明公开的一种监测组件的优选实施例，如图2-7所示：所述套筒的顶针进油孔的数量均布的为2～4个；4个顶针进油孔能够使得油液均匀充分的进入流道；所述阀芯、顶针组件、接头Ⅰ、接头Ⅱ、放油管、放油阀、组装螺母均为铜材质；所述放油阀为球阀，承受压力大于等于10兆帕；所述油浸式电流互感器为油浸倒立式电流互感器。

作为本发明公开的一种监测组件的优选实施例，如图2-7所示：放油口监测组件的二合一传感器与膨胀器的开口上的二合一传感器的结构相同；所述二合一传感器包含传感器安装头107和固定在安装头端部的圆盘型的安装板，安装板的表面设置凸台，外壳螺纹连接在所述凸台的外端面，且外壳与凸台之间设置传感器密封圈105；所述安装板上还固定有螺柱106，螺柱上支撑固定有下电路板111，下电路板中心设置传感器103，传感器穿过下电路板111；下电路板的表面设置有导电插座110，导电插座上插接上电路板的导电插头104；上电路板中心固定电池108，上电路板上还固定有无线发射天线；所述传感器包含压力传感器和温度传感器元件，所述传感器的表面封堵传感器安装头中心的进油口113(进油口贯穿传感器安装头的中心，封堵的意思是指传感器靠近传感器安装头的一面刚好密闭进油口位于传感器安装头靠近安装板的端部)；压力传感器和温度传感元件接触进油口内的油液；所述外壳为透波材料制得；所述安装头径向安装有橡胶垫；所述橡胶垫为氟橡胶垫。本实施例公开的二合一传感器的结构，在保证传统的密封结构的基础上，提供了插接式的导电插头和导电插座的结构，这样一来，电池的更换变成了可能，这种低功耗传感器一般是直接丢弃所有，或者拆卸下来整体后返厂更换，然后本实施例的传感器可以通过拔掉上电路板导电插头及其上的电池进行更换该部分组件；这样一样，使得更换过程更加便捷，可以现场快速更换，拔掉的组件，然后返厂更换电池后再返回备货即可。需要说明的是，设计可拆卸的电池的现有结构是无法接收的，可拆卸的电池设计造成体积大，容易松旷，稳定性差；本实施例的电池与上电路板的固定连接(一般为焊接)方式更加的节约空间；投保材料的外壳保证了无线信号的可靠发射。

作为本发明公开的一种监测组件的优选实施例，如图2-7所示：所述导电插头和导电插座内包含导电的接线端子1038，所述下电路板和上电路板上包含CPU1036、无线通讯模块1037和温度压力信号处理模块1033；所述CPU为msp430g2433，无线芯片为si4432；所述二合一传感器启动后，系统先进行设置，设置完后关闭干电池的供电，无线模块和CPU进入休眠状态，当外部有无线唤醒信号时，无线模块让CPU醒来，CPU再将无线模块设置为醒来状态，打开干电池的供电，采集各个参量，并发送给无线中继，完成后系统再次休眠。本实施例的控制方式使得传感器部分的能耗能低，能够达到可靠的8到10年供电时间以上。

作为本发明公开的一种监测组件的优选实施例，如图12所示：所述二合一传感器的传感器包含壳体81、密封连接于所述壳体上端口的线缆接头82，固定在壳体内的温度传感器和压力传感器83，所述温度传感器、压力传感器的信号输出端与所述线缆接头电连接；所述温度传感器由盲管和固定在所述盲管内的温度传感元件85构成，盲管的管口由管堵密封并与壳体固定连接，所述温度传感元件的信号输出线密封穿过所述管堵与线缆接头电连接，盲管的盲端部自壳体的下端口延伸出壳体之外接触所述第一出液口的油液；所述压力传感器的压力感应面通过壳体的下端口与第一出液口的油液接触；所述压力传感器的纵截面为倒U形结构。关于二合一传感器中的传感器可以采用其他能够实现油液温度和压力采集的现有技术。本实施例公开的包含压力和温度监测的传感器的结构将所述温度传感器、压力传感器集中安装于所述壳体内，并将内置有温度传感元件的盲管端部自壳体的下端口延伸出壳体之外、将压力传感器压力感应面通过壳体的下端口与环境相通；因此在保证温度、压力测量控制前提下，使得结构更加紧凑，大大缩小了安装空间，方便了安装维护工作。

本发明还公开了用于油浸式电流互感器的监测组件的安装方法，其将任一上述的监测组件中的二合一传感器和放油口监测组件分别安装在油浸式电流互感器的膨胀器开口和放油口的止逆阀芯上；包含在膨胀器开口安装二合一传感器的流程和在放油口的止逆阀芯上安装放油口监测组件的流程；

所述膨胀器开口安装二合一传感器的流程包含如下步骤：

(1)通过膨胀器卡具将膨胀器固定；

(2)拧开膨胀器开口的堵头，将二合一传感器的安装头安装在膨胀器开口上；

所述放油口的止逆阀芯上安装放油口监测组件的流程包含如下步骤：

S1：将没有安装顶针组件的阀芯组件螺纹连接在放油口的止逆阀芯上；

S2：将顶针组件插入阀芯组件的阀芯腔体内，装入弹簧；

S3：将放油阀门组件组装好且将二合一传感器组装在放油阀门上，将放油阀门组件的接头Ⅰ的光面插入阀芯组件的阀芯腔体内，完全拧紧组装螺母，放油阀门组件与阀芯组件固定；放油阀门组件的放油阀处于关闭状态；

S4：打开放油阀排气，有少量油液由放油阀渗出时关闭放油阀。本步骤可以排空内部空气，提升监测结构和油液纯净度。

上述安装方法，很明显，在安装放油口监测组件时，分体安装实现了狭小空间的安装，先装阀芯再装顶针，然后通过光面部分插入以及轴向密封圈的密封来压迫顶针，保证了密封效果，不漏油，组装后不需要补充油液，而且不漏油会使得安装过程更加有条有理，避免出线漏液后的手忙脚乱；

作为本发明公开的安装方法的一种优选实施例，如图8和图9所示：所述膨胀器为波纹管形状；所述膨胀器卡具400包含用于托住膨胀器底面的支撑架406，所述支撑架两侧对称设置L型支架，L型支架包含固定在支撑架上的竖直架和安装在竖直架顶端的水平架，水平架上穿设螺杆401，水平架上下分别设置螺纹连接在螺杆上的螺母；螺杆的底端依次安装定位板403、垫片404和底螺栓405；两个螺杆位于水平架上方的位置分别套装半圆形的上骨架407，两个上骨架对称设置且自由端分别延伸出安装耳，安装耳通过连接螺栓408连接；连接螺栓连接安装耳后，两个上骨架围绕卡接在波纹管的波谷上；螺杆上位于上骨架的上下两侧分别螺纹连接有上螺母402。本实施例公开了膨胀器卡具在安装时的使用，安装过程膨胀器卡具将膨胀器固定在正常的位置，也就是充满油液但是不会喷出油液的高度，这样安装二合一传感器时不会漏油；膨胀器卡具的高度可调，根据不同规格的电流互感器的膨胀器均可适用，由于高度可调，一般可以适当拉长膨胀器(高度为20CM以上)；膨胀器卡具的结构可靠，简单，易于现场组装；膨胀器的波谷是指波纹管的凹陷位置。

本发明还公开了用于油浸式电流互感器的监测系统，其包含任一上述的监测组件，且将所述的监测组件中的二合一传感器100和放油口监测组件200分别安装在油浸式电流互感器的膨胀器开口和放油口的止逆阀芯301上；

还包含用于和监测组件的二合一传感器无线通讯的无线中继600；所述无线中继包含中继接收天线601和中继发射天线602；所述无线中继为就地显示仪；所有就地显示仪与远端的无线接收器700无线通讯；所述无线接收器与服务器800通讯连接；所述就地显示仪包含控制器、显示器、报警器和用于与后台计算机通讯的无线通讯模块；所述控制器与所述显示器、报警器和无线通讯模块连接；所述就地显示仪还包含有电源模块、与控制器连接的环境温度传感器和环境湿度传感器；所述无线通讯模块为433MHz无线通讯模块；所述就地显示仪的控制器包含放大电路模块、ARM处理器、数字模拟转换器、电压电流转换器和电流恒流器；控制器将监测传感器传递来的的压力传感器、温度传感器的信号通过内置的放大电路模块进行信号放大，放大后的信号通过所述ARM处理器进行计算；计算得到的信号数据通过数字模拟转换器转换成电压信号，然后通过所述电压电流转换器转化成电流信号，电流信号通过电流恒流器后通过就地显示仪的无线通讯模块传输以及通过显示器显示。本发明公开的监测系统，除了具备监测组件的优点外，还能够可靠的无线传输，实现变电站所有电流互感器的油压温度和压力的可靠监测，可以在后台服务器方便的观察。就地显示仪最多可连接采样模块(二合一传感器)多个，，可循环显示每个二合一传感器的压力、温度的数据，数据处理整合后无线发送至后台(计算机)服务器。

作为本发明公开的监测系统的一种优选实施例，如图所示10所示：所述就地显示仪采用防水铸铝壳体；所述二合一传感器为无线通讯，且采用433MHz微功耗无线数传模块且传输距离大于等于200米；所述就地显示仪采用大功率433MHz或2.4GHz大功率无线数传模块，高增益天线，传输距离为1000-2000米。

二合一传感器参数设计如下：

压力量程：0-1.0MPa

压力类型：绝对压力

压力精度：0.25级

压力分辨率：0.1KPa

温度范围：-40℃-125℃

温度精度：1℃

温度分辨率：1℃

功耗：10μW

传输类型：433MHz无线数传模块

传输距离：50-200m

电池容量：1700mAH

电池形式：币式

电池温度范围：-40℃-85℃

连接螺纹尺寸：G 1/4

密封方式：矩形氟胶垫片+“0”垫圈

壳体：底座316L不锈钢或铜，壳体高导磁率ABS

上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本发明专利的保护范围。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.用于油浸式电流互感器的监测组件，油浸式电流互感器包含底部的放油口，放油口上安装有止逆阀芯，止逆阀芯通过外部的顶针插入后流出油液；油浸式电流互感器的顶部设置膨胀器，膨胀器内充满油液，膨胀器的顶端中心设置开口，开口通过堵头螺纹连接封闭；其特征在于：包含用于组装在膨胀器的顶端的开口的二合一传感器以及用于组装在止逆阀芯上的放油口监测组件；所述放油口监测组件包含一个二合一传感器；所述二合一传感器为用于监测油液温度和压力的二合一传感器；

所述放油口监测组件还包含放油阀门组件和阀芯组件；所述放油阀门组件包含接头Ⅱ和接头Ⅰ，接头Ⅱ的一端与接头Ⅰ连接，接头Ⅱ的另一端通过传感器组装口螺纹连接放油口监测组件的二合一传感器；接头Ⅱ的底部连通设置放油管，放油管的末端安装放油阀；所述接头Ⅰ的径向设置凸起形成台阶，台阶远离二合一传感器的台阶面设置平面密封圈，平面密封圈与接头Ⅰ远离二合一传感器的接头Ⅰ外表面为光面，且该光面上设置一个轴向密封圈，所述轴向密封圈用于在接头Ⅰ插入阀芯组件的阀芯腔体过程中，将阀芯腔体与接头Ⅰ光面之间的缝隙密封；所述接头Ⅰ上还套装有组装螺母，组装螺母靠近二合一传感器的一端朝向中心延伸设置径向凸缘；

所述阀芯组件包含阀芯，阀芯一端为用于螺纹连接在止逆阀芯上的内螺纹上的阀芯安装头，阀芯的另一端设置用于和组装螺母螺纹连接的外螺纹；阀芯组件的阀芯腔体贯穿所述阀芯，顶针组件包含顶针和设置在顶针端部的套筒；顶针穿过所述阀芯腔体延伸至阀芯安装头以外，顶针组件的套筒位于阀芯腔体内部，且套筒内设置弹簧；所述顶针的套筒侧面设置顶针进油孔，顶针顶开止逆阀芯时，油液经由顶针与阀芯腔体之间的缝隙进入顶针进油孔后进入贯穿阀芯腔体、接头Ⅰ、接头Ⅱ和放油管的流道；

所述放油阀门组件的接头Ⅰ的光面完全插入阀芯腔体时：接头Ⅰ压迫弹簧、弹簧压迫顶针顶开所述止逆阀芯；阀芯的外螺纹一端的端部抵接在所述平面密封圈上，组装螺母螺纹连接在阀芯的外螺纹上且组装螺母的径向凸缘与接头Ⅰ的台阶靠近二合一传感器的台阶面接触。

2.如权利要求1所述的用于油浸式电流互感器的监测组件，其特征在于：所述阀芯的外表面设置有凸缘，所述阀芯的安装头上设置有密封圈；所述套筒靠近顶针的一端为椎体结构；所述椎体结构的外表面嵌入有顶针密封圈；贯穿阀芯腔体、接头Ⅰ和接头Ⅱ的流道为水平方向的同轴心设置，贯穿放油管的流道垂直于贯穿接头Ⅱ的流道且与贯穿接头Ⅱ的流道连通；贯穿接头Ⅱ的流道延伸至传感器组装口内，所述二合一传感器包含用于安装在传感器组装口的传感器安装头，安装头中心开设进油口。

3.如权利要求1所述的用于油浸式电流互感器的监测组件，其特征在于：所述套筒的顶针进油孔的数量均布的为2～4个；所述阀芯、顶针组件、接头Ⅰ、接头Ⅱ、放油管、放油阀、组装螺母均为铜材质；所述放油阀为球阀，承受压力大于等于10兆帕；所述油浸式电流互感器为油浸倒立式电流互感器。

4.如权利要求1所述的用于油浸式电流互感器的监测组件，其特征在于：放油口监测组件的二合一传感器与膨胀器的开口上的二合一传感器的结构相同；所述二合一传感器包含传感器安装头和固定在安装头端部的圆盘型的安装板，安装板的表面设置凸台，外壳螺纹连接在所述凸台的外端面，且外壳与凸台之间设置传感器密封圈；所述安装板上还固定有螺柱，螺柱上支撑固定有下电路板，下电路板中心设置传感器，传感器穿过下电路板；下电路板的表面设置有导电插座，导电插座上插接上电路板的导电插头；上电路板中心固定电池，上电路板上还固定有无线发射天线；所述传感器包含压力传感器和温度传感器元件，所述传感器的表面封堵传感器安装头中心的进油口；压力传感器和温度传感元件接触进油口内的油液；所述外壳为透波材料制得；所述安装头径向安装有橡胶垫；所述橡胶垫为氟橡胶垫。

5.如权利要求4所述的用于油浸式电流互感器的监测组件，其特征在于：所述导电插头和导电插座内包含导电的接线端子，所述下电路板和上电路板上包含CPU、无线通讯模块和温度压力信号处理模块；所述CPU为msp430g2433，无线芯片为si4432；所述二合一传感器启动后，系统先进行设置，设置完后关闭干电池的供电，无线模块和CPU进入休眠状态，当外部有无线唤醒信号时，无线模块让CPU醒来，CPU再将无线模块设置为醒来状态，打开干电池的供电，采集各个参量，并发送给无线中继，完成后系统再次休眠。

6.如权利要求4所述的用于油浸式电流互感器的监测组件，其特征在于：所述二合一传感器的传感器包含壳体、密封连接于所述壳体上端口的线缆接头，固定在壳体内的温度传感器和压力传感器，所述温度传感器、压力传感器的信号输出端与所述线缆接头电连接；所述温度传感器由盲管和固定在所述盲管内的温度传感元件构成，盲管的管口由管堵密封并与壳体固定连接，所述温度传感元件的信号输出线密封穿过所述管堵与线缆接头电连接，盲管的盲端部自壳体的下端口延伸出壳体之外接触所述第一出液口的油液；所述压力传感器的压力感应面通过壳体的下端口与第一出液口的油液接触；所述压力传感器的纵截面为倒U形结构。

7.用于油浸式电流互感器的监测组件的安装方法，将权利要求1～6任一所述的监测组件中的二合一传感器和放油口监测组件分别安装在油浸式电流互感器的膨胀器开口和放油口的止逆阀芯上；包含在膨胀器开口安装二合一传感器的流程和在放油口的止逆阀芯上安装放油口监测组件的流程；

所述膨胀器开口安装二合一传感器的流程包含如下步骤：

(1)通过膨胀器卡具将膨胀器固定；

(2)拧开膨胀器开口的堵头，将二合一传感器的安装头安装在膨胀器开口上；

所述放油口的止逆阀芯上安装放油口监测组件的流程包含如下步骤：

S1：将没有安装顶针组件的阀芯组件螺纹连接在放油口的止逆阀芯上；

S2：将顶针组件插入阀芯组件的阀芯腔体内，装入弹簧；

S3：将放油阀门组件组装好且将二合一传感器组装在放油阀门上，将放油阀门组件的接头Ⅰ的光面插入阀芯组件的阀芯腔体内，完全拧紧组装螺母，放油阀门组件与阀芯组件固定；放油阀门组件的放油阀处于关闭状态；

S4：打开放油阀排气，有少量油液由放油阀渗出时关闭放油阀。

8.如权利要求7所述的安装方法，其特征在于：所述膨胀器为波纹管形状；所述膨胀器卡具包含用于托住膨胀器底面的支撑架，所述支撑架两侧对称设置L型支架，L型支架包含固定在支撑架上的竖直架和安装在竖直架顶端的水平架，水平架上穿设螺杆，水平架上下分别设置螺纹连接在螺杆上的螺母；螺杆的底端依次安装定位板、垫片和底螺栓；两个螺杆位于水平架上方的位置分别套装半圆形的上骨架，两个上骨架对称设置且自由端分别延伸出安装耳，安装耳通过连接螺栓连接；连接螺栓连接安装耳后，两个上骨架围绕卡接在波纹管的波谷上；螺杆上位于上骨架的上下两侧分别螺纹连接有上螺母。

9.用于油浸式电流互感器的监测系统，包含如权利要求1～6任一所述的监测组件，且将所述的监测组件中的二合一传感器和放油口监测组件分别安装在油浸式电流互感器的膨胀器开口和放油口的止逆阀芯上；

还包含用于和监测组件的二合一传感器无线通讯的无线中继；所述无线中继包含中继接收天线和中继发射天线；所述无线中继为就地显示仪；所有就地显示仪与远端的无线接收器无线通讯；所述无线接收器与服务器通讯连接；所述就地显示仪包含控制器、显示器、报警器和用于与后台计算机通讯的无线通讯模块；所述控制器与所述显示器、报警器和无线通讯模块连接；所述就地显示仪还包含有电源模块、与控制器连接的环境温度传感器和环境湿度传感器；所述无线通讯模块为433MHz无线通讯模块；所述就地显示仪的控制器包含放大电路模块、ARM处理器、数字模拟转换器、电压电流转换器和电流恒流器；控制器将监测传感器传递来的的压力传感器、温度传感器的信号通过内置的放大电路模块进行信号放大，放大后的信号通过所述ARM处理器进行计算；计算得到的信号数据通过数字模拟转换器转换成电压信号，然后通过所述电压电流转换器转化成电流信号，电流信号通过电流恒流器后通过就地显示仪的无线通讯模块传输以及通过显示器显示。

10.如权利要求9所述的监测系统，其特征在于：所述就地显示仪采用防水铸铝壳体；所述二合一传感器为无线通讯，且采用433MHz微功耗无线数传模块且传输距离大于等于200米；所述就地显示仪采用大功率433MHz或2.4GHz大功率无线数传模块，高增益天线，传输距离为1000-2000米。