CN109883608A - 一种基于波纹管形变的避雷器内部压力检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于波纹管形变的避雷器内部压力检测装置，包括波纹管、密封防爆板和限位保护壳，波纹管固定于密封防爆板上，所述波纹管的顶部粘结一刻度管，所述防爆板顶面开有气孔，所述气孔与波纹管内腔连通，所述的限位保护壳固定在避雷器密封防爆板上，所述限位保护壳顶部开有通孔，所述避雷器内部压力增大时，刻度管向背离避雷器气室的方向发生位移，自通孔处伸出。本发明的优点在于：1）采用机械非带电结构，避免了电磁干扰对测量信号的影响；2）气体压力观测显著而直观；3）降低气密损害。

Description

一种基于波纹管形变的避雷器内部压力检测装置

技术领域

本发明涉及一种高压设备检测装置，尤其是涉及一种基于波纹管形变的避雷器内部压力检测装置。

背景技术

避雷器是电力系统中用来保护其他电力设备免受雷击过电压的保护设备。检测避雷器的状态，不仅关系到避雷器自身的安全稳定运行，还关系到电力系统网络和其他电力设备的可靠运行。

避雷器的气室中充有微正压气体，用以避免外界水蒸气的进入，以降低避雷器因受潮引发的电力系统事故的概率。检测避雷器内部气体压力水平，有助于判断避雷器的气体泄漏状况，预防受潮事故。因此，应设计避雷器内部气体压力检测装置，并实现外部显示，方便人们及时观察。

现有技术存在以下问题：①检测获得的压力信号小，不易被检测或检测精度低；②采用电信号传递测得的气体压力信息，在超高压装置中，会受到较大的电磁干扰，引起信号失真；③避雷器检测装置与避雷器气室连接复杂，避雷器气密性降低，加速避雷器内部气体压力泄露；④气体压力表征不够显著，不易被人眼观测到。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种检测精度高、结构简单且观察直观的避雷器内部压力检测装置，具体如下：

一种基于波纹管形变的避雷器内部压力检测装置，包括波纹管、密封防爆板和限位保护壳，波纹管固定于密封防爆板上，所述波纹管的顶部粘结一刻度管，所述防爆板顶面开有气孔，所述气孔与波纹管内腔连通，所述的限位保护壳固定在避雷器密封防爆板上，所述限位保护壳顶部开有通孔，所述避雷器内部压力增大时，刻度管向背离避雷器气室的方向发生位移，自通孔处伸出。

在上述技术方案的基础上，进一步的，所述的波纹管采用橡胶材料制，厚度为1.2mm。

在上述技术方案的基础上，进一步的，所述的波纹管通过硫化方式粘接在密封防爆板上，密封防爆板通过密封圈加装在避雷器中。

在上述技术方案的基础上，进一步的，所述的波纹管在避雷器内部压力σ（单位：MPa）增大时，会带动刻度管向背离避雷器气室的方向发生位移ε（单位：mm）。通过Ansys有限元仿真计算，波纹管位移σ与内部压力ε满足如下公式：。

在上述技术方案的基础上，进一步的，所述的刻度管采用红、黄和绿色环标注，对应“超微正压”、“正常”和“失压”三个指示区域，通过限位保护壳上平面板指示。

在上述技术方案的基础上，进一步的，所述刻度管的极限位置通过限位保护壳的上平面板限制。

本发明的优点在于：1）采用机械非带电结构，避免了电磁干扰对测量信号的影响。本发明中采用橡胶波纹管来表征避雷器内部气体压力水平，且该装置内均未采用电信号传递气压信息，避免了由于电磁干扰带来的信号失真。

2）气体压力观测显著而直观。一方面，在避雷器内部压力变化时，波纹管会产生显著的形变；另一方面，通过在刻度管上设置多压力特征区域色彩标注，并通过指针指示，可以使人们便捷地观测到避雷器内部的气体压力处在“超微正压”、“正常”和“失压”三个指示区域中的某一状态。

3）降低气密损害。本发明将波纹管通过硫化方式粘接在密封防爆板上，密封防爆板通过密封圈加装在避雷器中，降低了由于外加检测装置给避雷器气室带来的气体泄漏问题的可能性，气密性良好。

附图说明

图1为本发明的剖面图；

图2为本发明的波纹管内外气压平衡时的示意图；

图3位本发明的波纹管正常工作时的示意图

图4为本发明的波纹管上极限位置时的示意图；

图5为本发明的波纹管位移与避雷器内部压力的关系；

图6为本发明的加装位置示意图。

附图标记说明：

1为波纹管；2为密封防爆板；3为气孔；4为刻度管；5为限位保护壳。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的原件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明提供一种基于波纹管形变的避雷器内部压力检测装置，包括波纹管1、密封防爆板2和限位保护壳5，波纹管1固定于密封防爆板2上，所述波纹管1的顶部粘结一刻度管4，所述防爆板2顶面开有气孔3，所述气孔3与波纹管1内腔连通，所述的限位保护壳5固定在避雷器密封防爆2板上，所述限位保护壳5顶部开有通孔，避雷器内部压力增大时，刻度管4向背离避雷器气室的方向发生位移。

如图2所示，所述的刻度管5在避雷器内部气压分为0.1013MPa-0.1200MPa时，波纹管1位移为0.00-10.2mm，显示为“失压”；如图3所示，在内部气压分为0.1213MPa-0.1613MPa时，波纹管1位移为10.3-18.3mm，显示为“正常”；如图4所示，在内部气压大于0.17MPa，波纹管1具有上极限位置，显示为“超微正压”。

所述的刻度管4采用红、黄和绿色环标注，对应“超微正压”、“正常”和“失压”三个指示区域，通过限位保护壳5上平面板指示。

如图5所示，所述波纹管1在避雷器内部压力σ增大时，会带动刻度管4向背离避雷器气室的方向发生位移ε。通过Ansys有限元仿真计算，波纹管位移σ与内部压力ε满足如下公式：。

实施例1

所述防爆板2使用时，，固定安装于避雷器顶端，避雷器内部充有高纯度N₂或SF₆气体，其内部压力高于外界大气压，压差约为0.03～0.05MPa。防爆板2边沿与避雷器顶端形成密封，波纹管1如图3所示状态升起，刻度管4升出保护壳，此时沿保护壳5上平面观察刻度管4处于“正常”的刻度范围中。

当避雷器的内部压力因密封破损等原因下降时，波纹管1将随气压变化而下降，同时带动刻度管4下降，工作人员可根据沿保护壳5上平面观察刻度管4所处刻度范围，直接了解防爆板1的内气压情况，并根据气压情况进行相应的检修作业。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (6)

1.一种基于波纹管形变的避雷器内部压力检测装置，其特征在于，包括波纹管、密封防爆板和限位保护壳，波纹管固定于密封防爆板上，所述波纹管的顶部粘结一刻度管，所述防爆板顶面开有气孔，所述气孔与波纹管内腔连通，所述的限位保护壳固定在避雷器密封防爆板上，所述限位保护壳顶部开有通孔，避雷器内部压力增大时，刻度管向背离避雷器气室的方向发生位移，自通孔处伸出。

2.根据权利要求1所述的一种基于波纹管形变的避雷器内部压力检测装置，其特征在于，所述的波纹管采用橡胶材料制，厚度为1.2mm。

3.根据权利要求1所述的一种基于波纹管形变的避雷器内部压力检测装置，其特征在于，所述的波纹管通过硫化方式粘接在密封防爆板上，密封防爆板通过密封圈加装在避雷器中。

4.根据权利要求1所述的一种基于波纹管形变的避雷器内部压力检测装置，其特征在于，所述的波纹管在避雷器内部压力σ增大时，会带动刻度管向背离避雷器气室的方向发生位移ε。通过Ansys有限元仿真计算，波纹管位移σ与内部压力ε满足如下公式：。

5.根据权利要求1所述的一种基于波纹管形变的避雷器内部压力检测装置，其特征在于，所述的刻度管采用红、黄和绿色环标注，通过限位保护壳上平面板指示。

6.根据权利要求5所述的一种基于波纹管形变的避雷器内部压力检测装置，其特征在于，所述刻度管的极限位置通过限位保护壳的上平面板限制。