CN110686724B - 一种基于泛在电力物联网高压断路器气体检测装置及方法 - Google Patents

一种基于泛在电力物联网高压断路器气体检测装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种检测装置，尤其是涉及一种基于泛在电力物联网高压断路器气体检测装置及方法。基于泛在电力物联网高压断路器气体检测装置，包括机箱和蓄电池，还包括：气体提取装置，用于在高压断路器的支柱瓷套内提取六氟化硫；浓度检测装置，通过浓度传感器对气体提取装置所提取的六氟化硫的浓度进行检测；压力检测装置，通过压力传感器对气体提取装置所提取的六氟化硫的气压进行检测；温度检测装置，通过温度传感器对气体提取装置所提取的六氟化硫的实际温度进行检测；控制装置，用于将浓度检测装置、压力检测装置和温度检测装置进行控制并对所检测的数据进行分析。能够实时检测相关数据、保证气体提取顺畅、检测精度高、便于监控和管理。

Description

一种基于泛在电力物联网高压断路器气体检测装置及方法
技术领域
本发明涉及一种检测装置，尤其是涉及一种基于泛在电力物联网高压断路器气体检测装置及方法。
背景技术
高压断路器是电力系统中比较常见也比较重要的设备，而国家对于高压断路器动特性试验要求也比较严格。尤其是经常用到的SF6高压断路器，即六氟化硫高压断路器，每相由两个支柱瓷套的四个灭弧室（断口）串联而成。在每个支柱瓷套顶部装着两个单元灭弧室，灭弧室和支柱瓷套内均充有额定压力的 SF6气体。瓷柱式断路器使用液压操作机构。液压机构的控制和操作元件以及线路均设于控制柜内。每相断路器的下部装有一套液压机构的动力元件，如液压工作缸等。灭弧室由液压工作缸直接操动。支柱瓷套内装有绝缘操作杆，操作杆与液压工作缸相连接。现有的这类高压断路器的支柱瓷套内的气体浓度、气压等相关数据均无法实时检测，不便于监控和管理。
发明内容
本发明主要是针对现有高压断路器内气体的浓度和压力等数据无法实时监控、不便于管理问题，提供一种能够实时检测相关数据、保证气体提取顺畅、检测精度高、便于监控和管理的基于泛在电力物联网高压断路器气体检测装置及方法。
本发明的目的主要是通过下述方案得以实现的：一种基于泛在电力物联网高压断路器气体检测装置，包括机箱和蓄电池，还包括：气体提取装置，用于在高压断路器的支柱瓷套内提取六氟化硫；浓度检测装置，通过浓度传感器对气体提取装置所提取的六氟化硫的浓度进行检测；压力检测装置，通过压力传感器对气体提取装置所提取的六氟化硫的气压进行检测；温度检测装置，通过温度传感器对气体提取装置所提取的六氟化硫的实际温度进行检测；控制装置，用于将浓度检测装置、压力检测装置和温度检测装置进行控制并对所检测的数据进行分析。利用气体提取装置将高压断路器的支柱瓷套内的六氟化硫提取出来，利用浓度传感器检测所提取的六氟化硫的浓度，利用压力传感器检测所提取的六氟化硫的气体压力，利用温度传感器检测所提取的六氟化硫的实时温度。将浓度传感器、压力传感器和温度传感器检测电信号传递到控制装置进行控制和显示。整个装置能够实现实时检测，便于对高压断路器的支柱瓷套内的六氟化硫进行实时监控，便于管理。
作为优选，所述的气体提取装置包括设置在支柱瓷套外壁上的排气阀和用于连接排气阀的提取管。气体提取装置是由排气阀和提取管组成，排气阀位于支柱瓷套外壁上，当提取管与排气阀连通时，支柱瓷套内的六氟化硫能够通过排气阀排出到提取管内，当提取管与排气阀脱离时，排气阀关闭，避免支柱瓷套内的六氟化硫泄露。
作为优选，所述的排气阀包括阀体、阀芯、用于推动阀芯的阀杆和用于支撑阀杆的复位弹簧，支柱瓷套外壁靠近排气阀的位置设置有插接套，插接套包括定位管和连接管，定位管和连接管呈“L”形，定位管套设在排气阀外侧，阀杆的自由端与连接管的轴线处相对应。阀杆受压下移时能够带动阀芯下移，阀芯下移能够远离阀体，实现阀门打开。当阀杆所受压力消失时，复位弹簧推动阀杆复位，阀芯与阀体密闭，实现阀门关闭。在支柱瓷套上设置插接套，便于与提取管连接。插接套是由定位管和连接管构成的“L”型结构，即排气阀排出的气体压力方向为定位管的轴线方向，提取管与连接管相连，提取管的轴线方向与气体压力方向垂直，避免在阀门打开瞬间，六氟化硫瞬间排出造成提取管受力过大。
作为优选，所述的提取管的自由端设置有与连接管相配合的插头，阀杆的自由端设置有阀头，阀头靠近插头的一侧和插头靠近阀头的一侧均设置有能够使阀杆向下移动的导向斜面。提取管为软管，在提取管的自由端设置插头，插头为硬质结构，插头插入到连接管后，由于插头和阀杆上的阀头均具有导向斜面，当插头朝阀头方向持续推进时，能够利用导向斜面时阀杆向下移动。
作为优选，连接管的外壁处套设有转套，转套通过转动轴承与连接管转动连接，插头贯穿转套并与转套螺纹连接。插头贯穿转套并与转套螺纹连接，转套通过转动轴承转动连接在连接管上，当旋转转套时，转套的径向转动配合转套与插头之间的螺纹配合能够带动插头轴向平移。连接管外壁上设置凹槽，转动轴承嵌设在凹槽处，能够对转动轴承和转套限位。
作为优选，定位管内壁上与连接管相对的一侧设置有用于对阀头上下滑动支撑导向的支撑块。在阀头上下移动过程中，阀头远离插头的一端能够受到支撑块的支撑和导向，避免阀杆轴向偏移。
作为优选，还包括用于显示检测数据的显示屏，显示屏为触控屏。浓度检测装置、压力检测装置和温度检测装置检测的数据能够通过显示屏显示，通过触控方式能够提取显示所需数据。
作为优选，还包括用于对数据进行存储的存储器。检测的数据能够存储在存储器内，便于统计，还可以通过外部传输方式将数据传送到PC端。
上述基于泛在电力物联网高压断路器气体检测装置的检测方法，步骤如下：1）利用提取管对高压断路器的支柱瓷套上的排气阀进行提取，提取支柱瓷套内的六氟化硫；2）利用浓度传感器检测步骤1）中提取的六氟化硫的浓度进行检测，并将数据信号传递到控制装置；3）利用压力传感器检测步骤1）中提取的六氟化硫的气压压力，并将数据信号传递到控制装置；4）利用温度传感器检测步骤1）中提取的六氟化硫的实际温度进行检测，并将数据信号传递到控制装置；步骤2）、步骤3）和步骤4）可同时进行，根据需要进行选择。
作为优选，步骤1）中将插头贯穿转套并螺纹连接在转套上，通过旋转转套，利用转套带动插头平移进入连接管内，插头与阀头接触，随着插头持续平移，利用导向斜面推动阀杆下移，进而带动阀芯下移，使阀芯远离阀体，实现排气阀打开，排气阀内的气体进入插头进行提取。
因此，本发明的一种基于泛在电力物联网高压断路器气体检测装置及方法具备下述优点：整个装置能够实现实时检测，便于对高压断路器的支柱瓷套内的六氟化硫进行实时监控，便于管理。
附图说明
附图1是本发明的一种流程图；
附图2是本发明中气体提取装置的局部放大剖视图；
附图3是本发明中提取管的结构示意图；
附图4是气体提取装置打开状态时的局部放大剖视图。
图示说明：1-支柱瓷套，2-阀体，3-阀芯，4-阀杆，5-阀头，6-复位弹簧，7-定位管，8-连接管，9-提取管，10-插头，11-转套，12-转动轴承，13-导向斜面。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：如图1、2所示，一种基于泛在电力物联网高压断路器气体检测装置，包括机箱和蓄电池，还包括：气体提取装置，用于在高压断路器的支柱瓷套1内提取六氟化硫；浓度检测装置，通过浓度传感器对气体提取装置所提取的六氟化硫的浓度进行检测；压力检测装置，通过压力传感器对气体提取装置所提取的六氟化硫的气压进行检测；温度检测装置，通过温度传感器对气体提取装置所提取的六氟化硫的实际温度进行检测；控制装置，用于将浓度检测装置、压力检测装置和温度检测装置进行控制并对所检测的数据进行分析。还包括用于显示检测数据的显示屏，显示屏为触控屏。还包括用于对数据进行存储的存储器。
如图2、3所示，气体提取装置包括设置在支柱瓷套外壁上的排气阀和用于连接排气阀的提取管。排气阀包括阀体2、阀芯3、用于推动阀芯的阀杆4和用于支撑阀杆的复位弹簧6，支柱瓷套外壁靠近排气阀的位置设置有插接套，插接套包括定位管7和连接管8，定位管和连接管呈“L”形，定位管套设在排气阀外侧，阀杆的自由端与连接管的轴线处相对应。提取管9的自由端设置有与连接管相配合的插头10，阀杆的自由端设置有阀头5，阀头靠近插头的一侧和插头靠近阀头的一侧均设置有能够使阀杆向下移动的导向斜面13。连接管的外壁处套设有转套11，转套通过转动轴承12与连接管转动连接，插头贯穿转套并与转套螺纹连接。
上述基于泛在电力物联网高压断路器气体检测装置的检测方法，步骤如下：1）利用提取管对高压断路器的支柱瓷套上的排气阀进行提取，提取支柱瓷套内的六氟化硫；2）利用浓度传感器检测步骤1）中提取的六氟化硫的浓度进行检测，并将数据信号传递到控制装置；3）利用压力传感器检测步骤1）中提取的六氟化硫的气压压力，并将数据信号传递到控制装置；4）利用温度传感器检测步骤1）中提取的六氟化硫的实际温度进行检测，并将数据信号传递到控制装置；步骤2）、步骤3）和步骤4）可同时进行，根据需要进行选择。
作为优选，步骤1）中将插头贯穿转套并螺纹连接在转套上，通过旋转转套，利用转套带动插头平移进入连接管内，插头与阀头接触，随着插头持续平移，利用导向斜面推动阀杆下移，进而带动阀芯下移，使阀芯远离阀体，实现排气阀打开，排气阀内的气体进入插头进行提取。
利用气体提取装置将高压断路器的支柱瓷套内的六氟化硫提取出来，利用浓度传感器检测所提取的六氟化硫的浓度，利用压力传感器检测所提取的六氟化硫的气体压力，利用温度传感器检测所提取的六氟化硫的实时温度。将浓度传感器、压力传感器和温度传感器检测电信号传递到控制装置进行控制和显示。整个装置能够实现实时检测，便于对高压断路器的支柱瓷套内的六氟化硫进行实时监控，便于管理。气体提取装置是由排气阀和提取管组成，排气阀位于支柱瓷套外壁上，当提取管与排气阀连通时，支柱瓷套内的六氟化硫能够通过排气阀排出到提取管内，当提取管与排气阀脱离时，排气阀关闭，避免支柱瓷套内的六氟化硫泄露。阀杆受压下移时能够带动阀芯下移，阀芯下移能够远离阀体，实现阀门打开。当阀杆所受压力消失时，复位弹簧推动阀杆复位，阀芯与阀体密闭，实现阀门关闭。在支柱瓷套上设置插接套，便于与提取管连接。插接套是由定位管和连接管构成的“L”型结构，即排气阀排出的气体压力方向为定位管的轴线方向，提取管与连接管相连，提取管的轴线方向与气体压力方向垂直，避免在阀门打开瞬间，六氟化硫瞬间排出造成提取管受力过大。提取管为软管，在提取管的自由端设置插头，插头为硬质结构，插头插入到连接管后，由于插头和阀杆上的阀头均具有导向斜面，当插头朝阀头方向持续推进时，能够利用导向斜面时阀杆向下移动。插头贯穿转套并与转套螺纹连接，转套通过转动轴承转动连接在连接管上，当旋转转套时，转套的径向转动配合转套与插头之间的螺纹配合能够带动插头轴向平移。连接管外壁上设置凹槽，转动轴承嵌设在凹槽处，能够对转动轴承和转套限位。在阀头上下移动过程中，阀头远离插头的一端能够受到支撑块的支撑和导向，避免阀杆轴向偏移。浓度检测装置、压力检测装置和温度检测装置检测的数据能够通过显示屏显示，通过触控方式能够提取显示所需数据。检测的数据能够存储在存储器内，便于统计，还可以通过外部传输方式将数据传送到PC端。
应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种基于泛在电力物联网高压断路器气体检测装置，包括机箱和蓄电池，其特征在于，还包括：
气体提取装置，用于在高压断路器的支柱瓷套内提取六氟化硫；
浓度检测装置，通过浓度传感器对气体提取装置所提取的六氟化硫的浓度进行检测；
压力检测装置，通过压力传感器对气体提取装置所提取的六氟化硫的气压进行检测；
温度检测装置，通过温度传感器对气体提取装置所提取的六氟化硫的实际温度进行检测；
控制装置，用于将浓度检测装置、压力检测装置和温度检测装置进行控制并对所检测的数据进行分析；所述的气体提取装置包括设置在支柱瓷套外壁上的排气阀和用于连接排气阀的提取管；所述的排气阀包括阀体、阀芯、用于推动阀芯的阀杆和用于支撑阀杆的复位弹簧，支柱瓷套外壁靠近排气阀的位置设置有插接套，插接套包括定位管和连接管，定位管和连接管呈“L”形，定位管套设在排气阀外侧，阀杆的自由端与连接管的轴线处相对应；所述的提取管的自由端设置有与连接管相配合的插头，阀杆的自由端设置有阀头，阀头靠近插头的一侧和插头靠近阀头的一侧均设置有能够使阀杆向下移动的导向斜面，连接管的外壁处套设有转套，转套通过转动轴承与连接管转动连接，插头贯穿转套并与转套螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于泛在电力物联网高压断路器气体检测装置，其特征在于，定位管内壁上与连接管相对的一侧设置有用于对阀头上下滑动支撑导向的支撑块。
3.根据权利要求1所述的一种基于泛在电力物联网高压断路器气体检测装置，其特征在于，还包括用于显示检测数据的显示屏，显示屏为触控屏。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于泛在电力物联网高压断路器气体检测装置，其特征在于，还包括用于对数据进行存储的存储器。
5.一种如权利要求1所述的基于泛在电力物联网高压断路器气体检测装置的方法，其特征在于，步骤如下：1）利用提取管对高压断路器的支柱瓷套上的排气阀进行提取，提取支柱瓷套内的六氟化硫；2）利用浓度传感器检测步骤1）中提取的六氟化硫的浓度进行检测，并将数据信号传递到控制装置；3）利用压力传感器检测步骤1）中提取的六氟化硫的气压压力，并将数据信号传递到控制装置；4）利用温度传感器检测步骤1）中提取的六氟化硫的实际温度进行检测，并将数据信号传递到控制装置；
步骤2）、步骤3）和步骤4）可同时进行，根据需要进行选择。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤1）中将插头贯穿转套并螺纹连接在转套上，通过旋转转套，利用转套带动插头平移进入连接管内，插头与阀头接触，随着插头持续平移，利用导向斜面推动阀杆下移，进而带动阀芯下移，使阀芯远离阀体，实现排气阀打开，排气阀内的气体进入插头进行提取。
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