CN110530967A - 一种多尖端电极放电检测sf6气体的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种多尖端电极放电检测SF6气体的方法及装置，包括高压脉冲发生器、采样装置、检测装置、信号处理机构，采样装置包括采样探头、净化装置和抽气泵，采样探头设置在净化装置的前端，检测装置前端与净化装置连接，检测装置后端与抽气泵连接，且检测装置中设有放电电极，信号处理机构包括信号放大器和信号处理系统。电极采用多尖端结构，尖端电极与平板电极相对，气体流动方向与放电方向垂直，扩大了放电区域，且增加了SF6气体与放电区域的接触面积，使传感器的线性范围大大提高，同时减小了尖端电极老化对检测器性能的影响，延长了检测器的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及气体检测领域，具体是一种多尖端电极放电检测SF6气体的方法及装置。
背景技术
SF6气体具有与其他惰性气体相比拟的稳定的化学性质，是一种高电气绝缘强度的气体绝缘介质，广泛用于电力系统和电气设备中。对使用SF6气体绝缘介质的电气设备进行检漏是十分必要的，一是因为，SF6气体的泄露会降低电气设备的绝缘性能，带来安全隐患；二是因为，虽然纯SF6气体无毒性，但其分解产物带有毒性，会对电气设备和人身安全带来严重危害。
目前，SF6气体浓度检测的方法主要有高压负电晕放电检测、SF6压力传感检测、超声波检测、紫外电离法检测、激光成像技术检测等。但以上技术手段均存在使用寿命短、误报警率高、环境适应性差等明显不足，部分设备由于需要采用先进的光源和特制的电路，设备成本较高，难以在智能变电站中广泛使用。现有的基于电离子捕捉对SF6气体的检测仪中， SF6气体与放电区域的接触面积受限，使得传感器的性能大大降低，同时尖端电极会影响检测器的性能，减小检测器的使用寿命。
发明内容
一种多尖端电极放电检测SF6气体的装置，包括高压脉冲发生器、采样装置、检测装置、信号处理机构；所述采样装置包括采样探头、净化装置和抽气泵，所述采样探头设置在所述净化装置的前端；所述检测装置前端与所述净化装置连接，所述检测装置后端与所述抽气泵连接，且所述检测装置中设有放电电极；所述信号处理机构包括信号放大器和信号处理系统。
进一步地，所述放电电极中至少有一个为尖端电极。
进一步地，所述放电电极为多尖端结构，包括尖端电极和平板电极。
进一步地，所述尖端电极设有八组，与所述平板电极相对。
进一步地，所述放电电极的材料为金属或其他导电材料。
进一步地，所述采样探头为可伸缩金属管。
进一步地，所述净化装置与所述检测装置之间通过螺纹可拆卸连接。
进一步地，所述采样装置的前段内置照明灯。
进一步地，所述检测装置中还设有可充电锂电池。
一种多尖端电极放电检测SF6气体的方法，包括以下步骤：
步骤一：高压脉冲发生器通过脉冲高压产生放电效应；
步骤二：抽气泵抽气使SF6气体进入净化装置，除去其中的水分及灰尘；
步骤三：SF6气体经过净化后进行检测，当带有正电性的SF6气体进入检测装置时，会对检测装置中的电晕电场起到抑制作用，其气体正电性越强，物质浓度越高，则电晕放电效应收到抑制越强，电晕放电电流就会减少；
步骤四：随SF6气体浓度而变化的电晕电流经信号处理机构处理后，显示在相应的仪表上。
本发明的有益效果是，电极采用多尖端结构，尖端电极与平板电极相对，气体流动方向与放电方向垂直，扩大了放电区域，且增加了SF6气体与放电区域的接触面积，使传感器的线性范围大大提高，同时减小了尖端电极老化对检测器性能的影响，延长了检测器的使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施例的结构框图。
图2是信号处理机构的放大图。
图3是多尖端电极放电结构示意图。
图4是多尖端电极的布局图。
其中，1.高压脉冲发生器，2.采样装置，3.检测装置，4.信号处理机构，5.采样探头，6.净化装置，7.抽气泵，8.放电电极，9.信号放大器，10.信号处理系统，11.尖端电极，12.平板电极。
具体实施方式
如图1所述，一种多尖端电极放电检测SF6气体的装置，包括高压脉冲发生器1、采样装置2、检测装置3、信号处理机构4；所述采样装置2包括采样探头5、净化装置6和抽气泵7，所述采样探头5设置在所述净化装置6的前端；所述检测装置3前端与所述净化装置6连接，所述检测装置3后端与所述抽气泵7连接，且所述检测装置3中设有放电电极8；所述信号处理机构4包括信号放大器9和信号处理系统10。
优选的，所述净化装置6与所述检测装置3之间通过螺纹可拆卸连接。净化装置6除去SF6气体中的水分及杂质，所以可拆卸结构方便操作人员后期对净化装置6的清洗。
优选的，所述采样探头5为可伸缩金属管，在不使用时可将金属管收起，节省空间、携带更加方便。
优选的，所述采样装置2的前段内置照明灯，所述检测装置3中还设有可充电锂电池。现有的检测仪器现场操作方便性不够，作业空间受分体式设计影响较大，电池设计冗余大，本方案采用一体化设计，所述采样装置2的前段内置照明灯，适应室内GIS光线黑暗环境中使用，所述检测装置3内置可充电锂电池，仪器体积紧凑缩小，携带更加方便。
如图2所示，其是多尖端电极放电结构示意图，所述放电电极8为多尖端结构，包括尖端电极11和平板电极12，所述尖端电极11设有八组，与所述平板电极12相对。气体流动方向与放电方向垂直，这样不仅扩大了放电区域，且增加了SF6气体与放电区域的接触面积，使传感器的线性范围大大提高，同时减小了尖端电极老化对检测器性能的影响，延长了检测器的使用寿命。
需要说明的是，所述放电电极8的材料为金属或其他导电材料。
需要说明的是，方案设计采用手持式工业手机，开发相应的APP软件模块，使仪器具备远程监控功能。APP软件模块具备图像记录功能并自动生成图像报告文件，减小检测人员编写报告的时间，方便检修单位对漏点进行跟踪处理。
检测装置在高压脉冲发生器1产生高压作用下产生放电效应，抽气泵7使SF6气体经过净化装置6后，进入检测装置3中，当带有正电的SF6气体进入检测装置3时，这些SF6气体对检测装置3中的电晕电场起到抑制作用。其气体的正电性越强，物质浓度越高，则电晕放电效应收到抑制越强，电晕放电电流就会减少，这些随SF6气体浓度而变化的电晕电流通过信号放大器9以及信号处理系统10显示在仪表上。
一种多尖端电极放电检测SF6气体的方法：
步骤一：高压脉冲发生器1通过脉冲高压产生放电效应；
步骤二：抽气泵7抽气使SF6气体进入净化装置6，除去其中的水分及灰尘；
步骤三：SF6气体经过净化后进行检测，当带有正电性的SF6气体进入所述检测装置3时，会对所述检测装置3中的电晕电场起到抑制作用，其气体正电性越强，物质浓度越高，则电晕放电效应收到抑制越强，电晕放电电流就会减少；
步骤四：随SF6气体浓度而变化的电晕电流经所述信号处理机构4处理后，显示在相应的仪表上。
一种多尖端电极放电检测SF6气体的装置使用高压尖端放电使空气先产生电离，产生自由电子，当样品气体进图电离池之后吸附该自由电子形成正离子，该正离子被运送到真空状态的均匀电场中，在电场作用下达到检测的阳极，使离子流增加经放大后输出信号。然后测量离子电流信号的大小，就可知道物质的含量。优化设计电路及仪器内部结构，使仪器能适应35KV-500KV等不同电压等级充SF6气体电气设备，并能进行现场带电检测。
这里本发明的描述是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。在不脱离本发明的本质特征情况下，本发明可以以其它形式、结构、比例和部件来实现。
Claims (10)
1.一种多尖端电极放电检测SF6气体的装置，其特征在于，包括高压脉冲发生器、采样装置、检测装置、信号处理机构；所述采样装置包括采样探头、净化装置和抽气泵，所述采样探头设置在所述净化装置的前端；所述检测装置前端与所述净化装置连接，所述检测装置后端与所述抽气泵连接，且所述检测装置中设有放电电极；所述信号处理机构包括信号放大器和信号处理系统。
2.根据权利要求1所述的一种多尖端电极放电检测SF6气体的装置，其特征在于，所述放电电极中至少有一个为尖端电极。
3.根据权利要求1所述的一种多尖端电极放电检测SF6气体的装置，其特征在于，所述放电电极为多尖端结构，包括尖端电极和平板电极。
4.根据权利要求2所述的一种多尖端电极放电检测SF6气体的装置，其特征在于，所述尖端电极设有八组，与所述平板电极相对。
5.根据权利要求2所述的一种多尖端电极放电检测SF6气体的装置，其特征在于，所述放电电极的材料为金属或其他导电材料。
6.根据权利要求1所述的一种多尖端电极放电检测SF6气体的装置，其特征在于，所述采样探头为可伸缩金属管。
7.根据权利要求1所述的一种多尖端电极放电检测SF6气体的装置，其特征在于，所述净化装置与所述检测装置之间通过螺纹可拆卸连接。
8.根据权利要求1所述的一种多尖端电极放电检测SF6气体的装置，其特征在于，所述采样装置的前段内置照明灯。
9.根据权利要求1所述的一种多尖端电极放电检测SF6气体的装置，其特征在于，所述检测装置中还设有可充电锂电池。
10.一种多尖端电极放电检测SF6气体的方法，其特征在于，采用权利要求1-5中任意一项所述的一种多尖端电极放电检测SF6气体的装置，包括以下步骤：
步骤一：高压脉冲发生器通过脉冲高压产生放电效应；
步骤二：抽气泵抽气使SF6气体进入净化装置，除去其中的水分及灰尘；
步骤三：SF6气体经过净化后进行检测，当带有正电性的SF6气体进入检测装置时，会对所述检测装置中的电晕电场起到抑制作用，其气体正电性越强，物质浓度越高，则电晕放电效应收到抑制越强，电晕放电电流就会减少；
步骤四：随SF6气体浓度而变化的电晕电流经信号处理机构处理后，显示在相应的仪表上。
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| CN108120904A (zh) * | 2016-11-30 | 2018-06-05 | 全球能源互联网研究院 | 一种sf6气体传感器及其制备方法 |
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