CN110907815A - 一种气路隔断压力调节机构 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种气路隔断压力调节机构，包括密封的腔体或壳体，其上设有与气体密度继电器的气路连通的第一接口，以及与电气设备的气路连通的第二接口；腔体或壳体内设有可伸缩腔体，其一端连接封堵件，另一端连接隔断件；封堵件设有第一穿孔，第一穿孔通过连接管与第一接口连通；隔断件设有第二穿孔将可伸缩腔体内部与第二接口连通；驱动部件设于可伸缩腔体内。校验时，驱动部件驱动隔断件沿第二方向运动，隔断第一接口和第二接口的气路，驱动部件驱动封堵件沿第一方向运动，使可伸缩腔体的气体压力发生变化，用于调节气体密度继电器的压力升降，实现了对气体密度继电器的在线校验，无需检修人员到现场就能完成校验，提高了电网的可靠性和效率。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种应用在高压、中压电气设备上的密度继电器在线校验用的气路隔断压力调节机构。
背景技术
目前，SF6(六氟化硫)电气设备已广泛应用在电力部门、工矿企业，促进了电力行业的快速发展。近年来，随着经济高速发展，我国电力系统容量急剧扩大，SF6电气设备用量越来越多。SF6气体在高压电气设备中的作用是灭弧和绝缘，高压电气设备内SF6气体的密度降低和微水含量如果超标将严重影响SF6高压电气设备的安全运行：1)SF6气体密度降低至一定程度将导致绝缘和灭弧性能的丧失。2)在一些金属物的参与下，SF6气体在高温200℃以上温度可与水发生水解反应，生成活泼的HF和SOF2，腐蚀绝缘件和金属件，并产生大量热量，使气室压力升高。3)在温度降低时，过多的水份可能形成凝露水，使绝缘件表面绝缘强度显著降低，甚至闪络，造成严重危害。因此电网运行规程强制规定，在设备投运前和运行中都必须对SF6气体的密度和含水量进行定期检测。
随着无人值守变电站向网络化、数字化方向发展以及对遥控、遥测的要求不断加强，所以对SF6电气设备的气体密度和微水含量状态的在线监测具有重要的现实意义。随着中国智能电网的不断大力发展，智能高压电气设备作为智能变电站的重要组成部分和关键节点，对智能电网的安全起着举足轻重的作用。高压电气设备目前大多为SF6气体绝缘设备，如果气体密度降低(如泄漏等引起)将严重影响设备的电气性能，对安全运行造成严重隐患。目前在线监测SF6高压电气设备中的气体密度值已经非常普遍了，为此气体密度监测系统(气体密度继电器)应用将蓬勃发展。而目前的气体密度监测系统(气体密度继电器)基本上是：1)应用远传式SF6气体密度继电器实现密度、压力和温度的采集，上传，实现气体密度在线监测。2)应用气体密度变送器实现密度、压力和温度的采集，上传，实现气体密度在线监测。SF6气体密度继电器是核心和关键部件。但是，由于高压变电站现场运行的环境恶劣，特别是电磁干扰非常强，目前使用的气体密度监测系统(气体密度继电器)中，其远传式SF6气体密度继电器是由机械式密度继电器和电子远传部分组成的；另外，应用气体密度变送器的电网系统中，都还保留传统的机械式密度继电器。该机械式密度继电器有一组、二组或三组机械触点，可以在压力到达报警、闭锁或超压的状态，及时将信息通过接点连接电路传送到目标设备终端，保证设备安全运行。同时，监测系统还配有安全可靠的电路传送功能，为实现实时数据远程数据读取与信息监控建立了有效平台，可将压力、温度、密度等信息及时传送到目标设备(一般为电脑终端)实现在线监测。
对电气设备上的气体密度继电器进行定期检验，是防患于未然，保障电气设备安全可靠运行的必要措施。《电力预防性试验规程》和《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》都要求要定期地对气体密度继电器进行校验。从实际运行情况来看，对气体密度继电器进行定期校验是保障电力设备安全、可靠运行的必要手段之一。因此，目前气体密度继电器的校验在电力系统已经非常重视和普及，各供电公司、发电厂、大型厂矿企业都已经实施。而供电公司、发电厂、大型厂矿企业为完成气体密度继电器的现场校验检测工作需配备测试人员、设备车辆和高价值的SF6气体。包括检测时的停电营业损失在内，粗略计算，每个高压开关站的每年分摊的检测费用约在数万到几十万元左右。另外，检测人员现场校验如果不规范操作，还存在安全隐患。为此，非常必要在现有的气体密度自校验气体密度继电器，尤其是气体密度在线自校验气体密度继电器或系统中，进行创新，使实现气体密度在线监测的气体密度继电器或组成的监测系统中还具有气体密度继电器的校验功能，进而完成(机械式)气体密度继电器的定期校验工作，无须检修人员到现场，大大提高了工作效率，降低了成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用在高压、中压电气设备上的密度继电器在线校验用的气路隔断压力调节机构，用于解决对气体绝缘或灭弧的电气设备的气体密度进行监测的同时，还完成对气体密度继电器的在线校验，提高效率，降低运行维护成本，保障电网安全运行。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种气路隔断压力调节机构，包括：
密封的腔体或壳体，所述腔体或壳体的侧壁上设有与气体密度继电器的气路相连通的第一接口，以及与电气设备的气路相连通的第二接口；
可伸缩腔体，设于所述腔体或壳体内，所述可伸缩腔体的一端密封连接一封堵件，另一端密封连接一隔断件；所述封堵件上设有第一穿孔，第一穿孔通过连接管将可伸缩腔体的内部与第一接口相连通；所述隔断件上设有第二穿孔将可伸缩腔体的内部与第二接口相连通；所述第二穿孔与所述第二接口的相对位置为错开设置；
驱动部件，设于所述可伸缩腔体内或外，所述驱动部件在第一方向设有第一驱动端，第一驱动端连接第一连接件的一端，第一连接件的另一端连接所述封堵件；所述驱动部件在第二方向设有第二驱动端，所述第二驱动端连接第二连接件的一端，第二连接件的另一端连接所述隔断件。
优选地，所述驱动部件的第一驱动端驱动第一连接件进而带动所述封堵件在所述腔体或壳体内沿第一方向往复运动；所述驱动部件的第二驱动端驱动第二连接件进而带动所述隔断件在所述腔体或壳体内沿第二方向往复运动。
优选地，所述第一方向和第二方向为朝向相反的方向。
优选地，所述可伸缩腔体设有位置不可变的固定点，所述驱动部件安装或连接在所述固定点上。
优选地，所述驱动部件包括、但不限于磁力、电机、电动推杆电机、步进电机、往复运动机构、卡诺循环机构、空压机、压缩机、放气阀、造压泵、增压泵、增压阀、电动气泵、电磁气泵、气动元件、磁耦合推力机构、加热产生推力机构、电加热产生推力机构、化学反应产生推力机构中的一种。
优选地，所述连接管为螺旋状的毛细管。
优选地，所述第一连接件背向所述第二连接件的一端连接到所述封堵件上。
优选地，所述可伸缩腔体包括、但不限于波纹管、伸缩气囊中的一种。
优选地，第一穿孔可以设置在封堵件的任意位置。
优选地，所述隔断件包括、但不限于活塞、密封隔离件中的一种。
优选地，所述隔断件背向第二连接件的一侧设有隔断密封件，所述隔断密封件环绕所述第二穿孔设置。
更优选地，所述隔断密封件为两个密封环，所述第二穿孔位于两个密封环之间。
优选地，所述腔体或壳体朝向所述隔断件的内壁设有抵触区域，所述隔断件背向所述第二连接件、环绕所述第二穿孔的区域抵触在所述抵触区域，封堵所述第二穿孔。
优选地，所述第一接口与气体密度继电器直接或间接连通。
优选地，所述第二接口与电气设备直接或间接连通。
优选地，所述封堵件与所述第一连接件为一体化设计，直接与所述驱动部件的第一驱动端相连接。
优选地，所述隔断件与所述第二连接件为一体化设计，直接与所述驱动部件的第二驱动端相连接。
优选地，校验时，所述隔断件在驱动部件的驱动下运动，所述隔断件隔断第一接口和第二接口的气路连接，所述可伸缩腔体的气体压力随所述封堵件的位置变化而变化，用于调节与第一接口连接的气体密度继电器的压力升降，使所述气体密度继电器发生接点信号动作。
优选地，所述气路隔断压力调节机构，还包括气体密度检测传感器，所述气体密度检测传感器与气体密度继电器相连通，被配置为采集所述气体密度继电器的压力值和温度值、和/或气体密度值；和/或
所述气路隔断压力调节机构，还包括在线校验接点信号采样单元，所述在线校验接点信号采样单元与气体密度继电器相连接，被配置为采样所述气体密度继电器的接点信号；其中，所述接点信号包括报警、和/或闭锁。
更优选地，所述气体密度检测传感器设置在所述气体密度继电器上；或者，所述气体密度检测传感器设置在所述气路隔断压力调节机构的腔体或壳体上。
更优选地，所述在线校验接点信号采样单元设置在所述气体密度继电器上；或者，所述在线校验接点信号采样单元设置在所述气路隔断压力调节机构的腔体或壳体上。
更优选地，所述气体密度检测传感器为一体化结构；或者，所述气体密度检测传感器为一体化结构的气体密度变送器。
更优选地，所述气体密度检测传感器包括至少一个压力传感器和至少一个温度传感器；或者，采用由压力传感器和温度传感器组成的气体密度变送器；或者，采用石英音叉技术的密度检测传感器。
进一步地，所述压力传感器安装于所述气体密度继电器的气路上或所述气路隔断压力调节机构上；所述温度传感器安装于所述气体密度继电器的气路上或气路外，或所述气体密度继电器内，或所述气体密度继电器外。
进一步地，所述压力传感器可以是绝对压力传感器、相对压力传感器、或绝对压力传感器和相对压力传感器；可以是扩散硅压力传感器、MEMS压力传感器、芯片式压力传感器、线圈感应压力传感器(如巴登管附带感应线圈的压力传感器)、电阻压力传感器(如巴登管附带滑线电阻的压力传感器)；可以是模拟量压力传感器，也可以是数字量压力传感器；所述温度传感器可以是热电偶、热敏电阻、半导体式；可以接触式和非接触式；可以为热电阻和热电偶。
进一步地，所述压力传感器包括、但不限于相对压力传感器，和/或绝对压力传感器。
更进一步地，所述压力传感器为绝对压力传感器时，用绝对压力值来表示，其校验结果是相应的20℃的绝对压力值，用相对压力值来表示，其校验结果换算成相应的20℃的相对压力值；所述压力传感器为相对压力传感器时，用相对压力值来表示，其校验结果是相应的20℃的相对压力值，用绝对压力值来表示，其校验结果换算成相应的20℃的绝对压力值；所述绝对压力值和所述相对压力值之间的换算关系为：
P绝对压力＝P相对压力+P标准大气压。
更优选地，所述在线校验接点信号采样单元对气体密度继电器的接点信号采样满足：所述在线校验接点信号采样单元具有独立的至少两组采样接点，可同时对至少两个接点自动完成校验，且连续测量、无须更换接点或重新选择接点；其中，所述接点包括、但不限于报警接点、报警接点+闭锁接点、报警接点+闭锁1接点+闭锁2接点、报警接点+闭锁接点+超压接点中的一种。
更优选地，所述在线校验接点信号采样单元对气体密度继电器的接点信号动作值或其切换值的测试电压不低于24V，即在校验时，在接点信号相应端子之间施加不低于24V电压。
更优选地，所述气路隔断压力调节机构，还包括：智控单元，所述智控单元分别与所述驱动部件、所述气体密度检测传感器和所述在线校验接点信号采样单元相连接，被配置为完成所述气路隔断压力调节机构的控制，压力值采集和温度值采集、和/或气体密度值采集，以及检测气体密度继电器的接点信号动作值和/或接点信号返回值。
进一步地，所述智控单元设置在所述气体密度继电器上。
进一步地，所述在线校验接点信号采样单元和所述智控单元设置在一起；优选地，所述在线校验接点信号采样单元和所述智控单元密封在一个腔体或壳体内。
进一步地，所述智控单元获取所述气体密度检测传感器采集的气体密度值；或者，所述智控单元获取所述气体密度检测传感器采集的压力值和温度值，完成气体密度继电器对所监测的电气设备的气体密度的在线监测。
具体地，所述智控单元采用均值法(平均值法)计算所述气体密度值，所述均值法为：在设定的时间间隔内，设定采集频率，将全部采集得到的不同时间点的N个气体密度值进行平均值计算处理，得到其气体密度值；或者，在设定的时间间隔里、设定温度间隔步长，把全部温度范围内采集得到的N个不同温度值对应的密度值进行平均值计算处理，得到其气体密度值；或者，在设定的时间间隔里、设定压力间隔步长，把全部压力变化范围内采集得到的N个不同压力值对应的密度值进行平均值计算处理，得到其气体密度值；其中，N为大于等于1的正整数。
进一步地，所述智控单元获取气体密度继电器发生接点信号动作或切换时、所述气体密度检测传感器采集的气体密度值，完成所述气体密度继电器的在线校验；或者，
所述智控单元获取气体密度继电器发生接点信号动作或切换时、所述气体密度检测传感器采集的压力值和温度值，并按照气体压力-温度特性换算成为对应20℃的压力值，即气体密度值，完成所述气体密度继电器的在线校验。
进一步地，所述在线校验接点信号采样单元包括隔离采样元件，所述隔离采样元件由气体密度继电器、或智控单元控制；在非校验状态，所述在线校验接点信号采样单元通过隔离采样元件与气体密度继电器的接点在电路上相对隔离；在校验状态，所述在线校验接点信号采样单元通过隔离采样元件切断气体密度继电器的接点信号控制回路，将气体密度继电器的接点与所述智控单元相连接；优选地，所述隔离采样元件包括、但不限于行程开关、微动开关、按钮、电动开关、位移开关、电磁继电器、光耦、可控硅中的一种。
进一步地，所述智控单元基于微处理器的嵌入式系统内嵌算法及控制程序，自动控制整个校验过程，包含所有外设、逻辑及输入输出。
更进一步地，所述智控单元基于通用计算机、工控机、ARM芯片、AI芯片、CPU、MCU、FPGA、PLC等、工控主板、嵌入式主控板等内嵌算法及控制程序，自动控制整个校验过程，包含所有外设、逻辑及输入输出。
进一步地，所述智控单元具有电气接口，所述电气接口完成测试数据存储，和/或测试数据导出，和/或测试数据打印，和/或与上位机进行数据通讯，和/或输入模拟量、数字量信息。
进一步地，所述智控单元还包括实现远距离传输测试数据、和/或校验结果的通讯模块，所述通讯模块的通讯方式为有线通讯或无线通讯方式；其中，
所述有线通讯方式包括RS232总线、RS485总线、CAN-BUS总线、4-20mA、Hart、IIC、SPI、Wire、同轴电缆、PLC电力载波、电缆线中的一种或几种；
所述无线通讯方式包括NB-IOT、2G/3G/4G/5G、WIFI、蓝牙、Lora、Lorawan、Zigbee、红外、超声波、声波、卫星、光波、量子通信、声呐中的一种或几种。
进一步地，所述智控单元的控制通过现场控制，和/或通过后台控制。
优选地，所述气路隔断压力调节机构，还包括：多通接头，所述第二接口通过所述多通接头与电气设备的气路相连通。
更优选地，所述气路隔断压力调节机构，还包括：补气接口，所述补气接口设置在所述腔体(或壳体)上；或者，所述补气接口设置在所述多通接头上。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
本申请提供了一种密度继电器在线校验用的气路隔断压力调节机构，包括密封的腔体或壳体，所述腔体或壳体的侧壁上设有与气体密度继电器的气路相连通的第一接口，以及与电气设备的气路相连通的第二接口；可伸缩腔体设于腔体或壳体内，可伸缩腔体的一端密封连接一封堵件，另一端密封连接一隔断件；所述封堵件上设有第一穿孔，第一穿孔通过连接管将可伸缩腔体的内部与第一接口相连通；隔断件上设有第二穿孔将可伸缩腔体的内部与第二接口相连通；所述第二穿孔与所述第二接口的相对位置为错开设置；驱动部件，设于所述可伸缩腔体内。校验时，所述隔断件在驱动部件的驱动下沿第二方向运动，隔断第一接口和第二接口的气路连接，所述封堵件在驱动部件的驱动下沿第一方向运动，使可伸缩腔体的气体压力发生变化，用于调节与第一接口连接的气体密度继电器的压力升降，使气体密度继电器发生报警、和/或闭锁接点信号动作，实现了对气体密度继电器的在线校验，无需检修人员到现场就能完成校验，大大提高了电网的可靠性和效率，降低了成本。
附图说明
构成本申请的一部分附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的一种气路隔断压力调节机构工作状态时的结构示意图；
图2是本发明优选实施例的一种气路隔断压力调节机构校验状态时的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、图2所示，本实施例提供的一种气路隔断压力调节机构，包括：密封的腔体(或壳体)512，所述腔体(或壳体)512的侧壁上设有与气体密度继电器1的气路相连通的第一接口500，以及与电气设备8的气路相连通的第二接口507。可伸缩腔体508，设于所述腔体(或壳体)512内，所述可伸缩腔体508的一端密封连接一封堵件521，另一端密封连接一隔断件502。本实施例中，所述封堵件521、可伸缩腔体508和隔断件502形成一密封腔体，所述可伸缩腔体508优选为波纹管。
所述封堵件521上设有第一穿孔506，第一穿孔506通过螺旋状的毛细管520将可伸缩腔体508的内部与第一接口500相连通；所述隔断件502上设有第二穿孔509将可伸缩腔体508的内部与第二接口507相连通；所述第二穿孔509与所述第二接口507的相对位置为错开设置。所述可伸缩腔体508内设有驱动部件505，所述驱动部件505在第一方向设有第一驱动端，第一驱动端连接第一连接件504A的一端，第一连接件504A的另一端连接所述封堵件521；所述驱动部件505在第二方向设有第二驱动端，所述第二驱动端连接第二连接件504B的一端，第二连接件504B的另一端连接所述隔断件502。其中，所述第一方向和第二方向为朝向相反的方向，具体地，第一方向为向上的方向，第二方向为向下的方向，第一接口500和第二接口507位于所述腔体(或壳体)512相对的侧壁上。毛细管520的用途主要是方便可以上下伸缩，也可以采用可以上下伸缩的连接管(如金属软管、非金属软管)。另外，所述第一穿孔506可以设置在封堵件521的任意位置；驱动部件505可以设于所述可伸缩腔体508内部或外部。
所述隔断件502朝向第二接口507的一侧设有隔断密封件，所述隔断密封件环绕所述第二穿孔509设置。在一种优选实施例中，所述隔断密封件有两个，分别为第一隔断密封件503A和第二隔断密封件503B。优选地，隔断密封件为两个密封环，所述第二穿孔509位于两个密封环之间。
所述驱动部件505的第一驱动端驱动第一连接件504A进而带动所述封堵件521在所述腔体(或壳体)512内沿第一方向往复运动；所述驱动部件505的第二驱动端驱动第二连接件504B进而带动所述隔断件502在所述腔体(或壳体)512内沿第二方向往复运动。
进一步地，气路隔断压力调节机构的第二接口507可以通过接头与电气设备8直接或间接相连接。所述可伸缩腔体508设有位置不可变的固定点(图中未示出)，比如可伸缩腔体508的壁固定连接在腔体(或壳体)512的点，所述驱动部件505可以安装或连接在所述固定点上，防止驱动部件505的位置变化。
本实施例中，所述气路隔断压力调节机构还包括压力传感器2、温度传感器3、在线校验接点信号采样单元6、智控单元7。所述压力传感器2、温度传感器3、在线校验接点信号采样单元6、智控单元7设置在气体密度继电器1上。所述压力传感器2、温度传感器3与气体密度继电器1相连通，被配置为采集所述气体密度继电器1的压力值和温度值、和/或气体密度值。在线校验接点信号采样单元6分别与所述智控单元7和气体密度继电器1相连接，被配置为采样所述气体密度继电器1的接点信号；其中，所述接点信号包括报警、和/或闭锁。智控单元7，分别与所述压力传感器2、温度传感器3、所述气路隔断压力调节机构的驱动部件505和所述在线校验接点信号采样单元6相连接，被配置为完成所述驱动部件505的控制，压力值采集和温度值采集、和/或气体密度值采集，以及检测所述气体密度继电器1的接点信号动作值和/或接点信号返回值。
其中，气体密度继电器1，包括：双金属片补偿的气体密度继电器、气体补偿的气体密度继电器、或者双金属片和气体补偿混合型的气体密度继电器；完全机械的气体密度继电器、数字型气体密度继电器、机械和数字结合型的气体密度继电器；带指示的密度继电器(指针显示的密度继电器、或数码显示的密度继电器、液晶显示的密度继电器)，不带指示的密度继电器(即密度开关)；SF6气体密度继电器、SF6混合气体密度继电器、N2气体密度继电器、其它气体密度继电器等等。
压力传感器2的类型包括：绝对压力传感器、相对压力传感器、或绝对压力传感器和相对压力传感器，数量可以若干个。压力传感器2形式可以是扩散硅压力传感器、MEMS压力传感器、芯片式压力传感器、线圈感应压力传感器(如巴登管附带感应线圈的压力测量传感器)、电阻压力传感器(如巴登管附带滑线电阻的压力测量传感器)；可以是模拟量压力传感器，也可以是数字量压力传感器。压力采集为压力传感器、压力变送器等各种感压元件，例如扩散硅式、蓝宝石式、压电式、应变片式(电阻应变片式、陶瓷应变片式)。
温度传感器3可以是：热电偶、热敏电阻、半导体式；可以接触式和非接触式；可以为热电阻和热电偶。总之，温度采集可以用温度传感器、温度变送器等各种感温元件。
在线校验接点信号采样单元6的基本要求或功能是：1)在校验时不影响电气设备的安全运行。就是在校验时，气体密度继电器1的接点信号发生动作时，不会影响电气设备8的安全运行；2)气体密度继电器1的接点信号控制回路不影响气体密度继电器1的性能，特别是不影响智控单元7的性能，不会使得气体密度继电器1发生损坏、或影响测试工作。
智控单元7的基本要求或功能是：通过智控单元7完成气路隔断压力调节机构的控制和信号采集，实现：能够隔断第一接口500和第二接口507的气路，进而校验时隔断气体密度继电器1和电气设备8的气路，能够检测到气体密度继电器1的接点信号发生动作时的压力值和温度值，换算成对应的20℃时的压力值P20(密度值)，即能够检测到气体密度继电器1的接点动作值PD20，完成气体密度继电器1的校验工作。或者，能够直接检测到气体密度继电器1的接点信号发生动作时的密度值PD20，完成气体密度继电器1的校验工作。
当然，智控单元7还可以实现：完成测试数据存储；和/或测试数据导出；和/或测试数据可打印；和/或可与上位机进行数据通讯；和/或可输入模拟量、数字量信息。所述智控单元7还包括通讯模块，通过通讯模块实现远距离传输测试数据和/或校验结果等信息；当所述的气体密度继电器1的额定压力值输出信号时，智控单元7同时采集当时的密度值，完成气体密度继电器1的额定压力值校验。同时可以通过所述的气体密度继电器1的额定压力值的测试，完成气体密度继电器1、压力传感器2、温度传感器3之间的自校验工作，实现免维护。
电气设备8，包括SF6气体电气设备、SF6混合气体电气设备、环保型气体电气设备、或其它绝缘气体电气设备。具体地，电气设备包括GIS、GIL、PASS、断路器、电流互感器、电压互感器、变压器、充气柜、环网柜等等。
气体密度继电器1、压力传感器2、温度传感器3、在线校验接点信号采样单元6、智控单元7之间可以根据需要进行灵活设置。例如气体密度继电器1、压力传感器2和温度传感器3可以设置在一起；或者压力传感器2和可伸缩腔体508可以设置在一起。总之，它们间的设置可以灵活排列组合。
一种具有在线自校验功能的气路隔断压力调节机构的工作原理如下：
智控单元7根据压力传感器2、温度传感器3监测到电气设备8的气体压力和温度，得到相应的20℃压力值P20(即气体密度值，即在线监测气体密度值)。当需要校验气体密度继电器1时，此时如果气体密度值P20≥设定的安全校验密度值PS；气体密度继电器1就发出指令，即通过智控单元7驱动气路隔断压力调节机构的驱动部件505。驱动部件505驱动第二连接件504B向下(第二方向)运动，进而推动隔断件502向下运动，当隔断件502背向第二连接件504B的一侧抵触所述腔体(或壳体)512的内壁，隔断件502的第二穿孔509被所述腔体(或壳体)512的内壁封堵，关闭第二接口507的气路，使气体密度继电器1与电器设备8在气路上隔断。同时或接着，驱动部件505驱动第一连接件504A向上(第一方向)运动，进而推动封堵件521向上运动，使可伸缩腔体508(即波纹管)涨开，使其内部的密封腔体发生体积变化，能够调节与可伸缩腔体508的气路连通的气体密度继电器1的压力，使其气体压力缓慢下降，使得气体密度继电器1发生接点动作，其接点动作通过在线校验接点信号采样单元6传递到智控单元7，智控单元7根据接点动作时的采集压力传感器2和温度传感器3的压力值P、温度值T，进而经过计算得到气体密度值P20，或直接得到气体密度值P20，检测出气体密度继电器1的接点信号动作值PD20，完成气体密度继电器1的接点信号动作值的校验工作。
本实施例中，可以先使隔断件502向下运动，关闭第二接口507的气路，接着，驱动第一连接件504A向上运动，进而推动封堵件521向上运动，使可伸缩腔体508涨开，使其内部的密封腔体发生体积变化，进而调节压力下降。或者，也可以使隔断件502向下运动，关闭第二接口507的气路，同时，使第一连接件504A向上运动，进而推动封堵件521向上运动，使可伸缩腔体508涨开，使其内部的密封腔体发生体积变化，进而调节压力下降。还可以，同时使隔断件502向下运动、而封堵件521向上运动，隔断件502向下运动，关闭第二接口507的气路就不动了，保持关闭第二接口507的气路，而封堵件521可以继续向上运动，使可伸缩腔体508涨开，使其内部的密封腔体发生体积变化，进而调节气体压力变化。
待气体密度继电器1的报警和/或闭锁信号的接点动作值全部检测出来后，再通过智控单元7驱动气路隔断压力调节机构的驱动部件505，封堵件521往下方运动，可伸缩腔体508内部的密封腔体的体积发生变化，能够调节所述气体密度继电器1的压力，使其气体压力缓慢上升，使得气体密度继电器1发生接点复位，接点复位通过在线校验接点信号采样单元6传递到智控单元7，智控单元7根据接点复位时的压力值P、温度值T得到气体密度值P20，或直接得到气体密度值P20，检测出气体密度继电器1的接点信号返回值PF20，完成气体密度继电器1的接点信号返回值PF20的校验工作。可以如此反复校验多次(例如2～3次)，然后计算其平均值，这样就完成了气体密度继电器1的校验工作。
当所有的接点信号校验工作完成后，智控单元7控制气路隔断压力调节机构的驱动部件505，所述隔断件502在驱动部件505的作用下向上运动，使气路隔断压力调节机构的第一接口500和第二接口507的气路相互连通(如图1所示)。将在线校验接点信号采样单元6调整到工作状态，气体密度继电器1的接点信号的控制回路恢复运行正常工作状态。此时，气路隔断压力调节机构的第一接口500和第二接口507的气路相互连通，即气体密度继电器1在气路上与电气设备8相连通，气体密度继电器1正常监控电气设备8的气室的气体密度，以及能够在线监测电气设备8的气体密度。即气体密度继电器1的密度监控回路正常工作，气体密度继电器1安全监控电气设备8的气体密度，使电气设备8安全可靠地工作。这样就方便完成气体密度继电器1的在线校验工作，同时在线校验气体密度继电器1时不会影响电气设备8的安全运行。
综上所述，本申请提供了一种密度继电器在线校验用的气路隔断压力调节机构，通过气路隔断和压力调节实现对气体密度继电器的校验工作，结构布置紧凑、合理，各部件具有良好的防锈、防震能力，安装牢固，使用可靠。气路隔断压力调节机构各管路的连接、拆装易于操作，设备和部件方便维修。本申请无须检修人员到现场就能完成气体密度继电器的校验工作，大大提高了电网的可靠性，提高了效率，降低了成本。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (22)
1.一种气路隔断压力调节机构，其特征在于，包括：
密封的腔体或壳体，所述腔体或壳体的侧壁上设有与气体密度继电器的气路相连通的第一接口，以及与电气设备的气路相连通的第二接口；
可伸缩腔体，设于所述腔体或壳体内，所述可伸缩腔体的一端密封连接一封堵件，另一端密封连接一隔断件；所述封堵件上设有第一穿孔，第一穿孔通过连接管将可伸缩腔体的内部与第一接口相连通；所述隔断件上设有第二穿孔将可伸缩腔体的内部与第二接口相连通；所述第二穿孔与所述第二接口的相对位置为错开设置；
驱动部件，设于所述可伸缩腔体内或外，所述驱动部件在第一方向设有第一驱动端，第一驱动端连接第一连接件的一端，第一连接件的另一端连接所述封堵件；所述驱动部件在第二方向设有第二驱动端，所述第二驱动端连接第二连接件的一端，第二连接件的另一端连接所述隔断件。
2.根据权利要求1所述的一种气路隔断压力调节机构，其特征在于，所述驱动部件的第一驱动端驱动第一连接件进而带动所述封堵件在所述腔体或壳体内沿第一方向往复运动；所述驱动部件的第二驱动端驱动第二连接件进而带动所述隔断件在所述腔体或壳体内沿第二方向往复运动。
3.根据权利要求1所述的一种气路隔断压力调节机构，其特征在于，所述第一方向和第二方向为朝向相反的方向。
4.根据权利要求1所述的一种气路隔断压力调节机构，其特征在于，所述驱动部件包括、但不限于磁力、电机、电动推杆电机、步进电机、往复运动机构、卡诺循环机构、空压机、压缩机、放气阀、造压泵、增压泵、增压阀、电动气泵、电磁气泵、气动元件、磁耦合推力机构、加热产生推力机构、电加热产生推力机构、化学反应产生推力机构中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种气路隔断压力调节机构，其特征在于，所述连接管为螺旋状的毛细管。
6.根据权利要求1所述的一种气路隔断压力调节机构，其特征在于，所述可伸缩腔体包括、但不限于波纹管、伸缩气囊中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种气路隔断压力调节机构，其特征在于，所述隔断件包括、但不限于活塞、密封隔离件中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种气路隔断压力调节机构，其特征在于，所述隔断件背向第二连接件的一侧设有隔断密封件，所述隔断密封件环绕所述第二穿孔设置。
9.根据权利要求8所述的一种气路隔断压力调节机构，其特征在于，所述隔断密封件为两个密封环，所述第二穿孔位于两个密封环之间。
10.根据权利要求1所述的一种气路隔断压力调节机构，其特征在于，所述腔体或壳体朝向所述隔断件的内壁设有抵触区域，所述隔断件背向所述第二连接件、环绕所述第二穿孔的区域抵触在所述抵触区域，封堵所述第二穿孔。
11.根据权利要求1所述的一种气路隔断压力调节机构，其特征在于，校验时，所述隔断件在驱动部件的驱动下运动，所述隔断件隔断第一接口和第二接口的气路连接，所述可伸缩腔体的气体压力随所述封堵件的位置变化而变化，用于调节与第一接口连接的气体密度继电器的压力升降，使所述气体密度继电器发生接点信号动作。
12.根据权利要求1所述的一种气路隔断压力调节机构，其特征在于，所述气路隔断压力调节机构，还包括气体密度检测传感器，所述气体密度检测传感器与气体密度继电器相连通，被配置为采集所述气体密度继电器的压力值和温度值、和/或气体密度值；和/或
所述气路隔断压力调节机构，还包括在线校验接点信号采样单元，所述在线校验接点信号采样单元与气体密度继电器相连接，被配置为采样所述气体密度继电器的接点信号；其中，所述接点信号包括报警、和/或闭锁。
13.根据权利要求12所述的一种气路隔断压力调节机构，其特征在于，所述气体密度检测传感器设置在所述气体密度继电器上；或者，所述气体密度检测传感器设置在所述气路隔断压力调节机构的腔体或壳体上；
所述在线校验接点信号采样单元设置在所述气体密度继电器上；或者，所述在线校验接点信号采样单元设置在所述气路隔断压力调节机构的腔体或壳体上。
14.根据权利要求12所述的一种气路隔断压力调节机构，其特征在于，所述气体密度检测传感器为一体化结构；或者，所述气体密度检测传感器为一体化结构的气体密度变送器。
15.根据权利要求12所述的一种气路隔断压力调节机构，其特征在于，所述气体密度检测传感器包括至少一个压力传感器和至少一个温度传感器；或者，采用由压力传感器和温度传感器组成的气体密度变送器；或者，采用石英音叉技术的密度检测传感器。
16.根据权利要求12所述的一种气路隔断压力调节机构，其特征在于，所述在线校验接点信号采样单元对气体密度继电器的接点信号采样满足：所述在线校验接点信号采样单元具有独立的至少两组采样接点，可同时对至少两个接点自动完成校验，且连续测量、无须更换接点或重新选择接点；其中，所述接点包括、但不限于报警接点、报警接点+闭锁接点、报警接点+闭锁1接点+闭锁2接点、报警接点+闭锁接点+超压接点中的一种。
17.根据权利要求12所述的一种气路隔断压力调节机构，其特征在于，还包括：智控单元，所述智控单元分别与所述驱动部件、所述气体密度检测传感器和所述在线校验接点信号采样单元相连接，被配置为完成所述气路隔断压力调节机构的控制，压力值采集和温度值采集、和/或气体密度值采集，以及检测气体密度继电器的接点信号动作值和/或接点信号返回值。
18.根据权利要求17所述的一种气路隔断压力调节机构，其特征在于，所述在线校验接点信号采样单元和所述智控单元设置在一起；优选地，所述在线校验接点信号采样单元和所述智控单元密封在一个腔体或壳体内。
19.根据权利要求17所述的一种气路隔断压力调节机构，其特征在于，所述智控单元获取所述气体密度检测传感器采集的气体密度值；或者，所述智控单元获取所述气体密度检测传感器采集的压力值和温度值，完成气体密度继电器对所监测的电气设备的气体密度的在线监测。
20.根据权利要求17所述的一种气路隔断压力调节机构，其特征在于，所述智控单元获取气体密度继电器发生接点信号动作或切换时、所述气体密度检测传感器采集的气体密度值，完成所述气体密度继电器的在线校验；或者，
所述智控单元获取气体密度继电器发生接点信号动作或切换时、所述气体密度检测传感器采集的压力值和温度值，并按照气体压力-温度特性换算成为对应20℃的压力值，即气体密度值，完成所述气体密度继电器的在线校验。
21.根据权利要求17所述的一种气路隔断压力调节机构，其特征在于，所述在线校验接点信号采样单元包括隔离采样元件，所述隔离采样元件由气体密度继电器、或智控单元控制；在非校验状态，所述在线校验接点信号采样单元通过隔离采样元件与气体密度继电器的接点在电路上相对隔离；在校验状态，所述在线校验接点信号采样单元通过隔离采样元件切断气体密度继电器的接点信号控制回路，将气体密度继电器的接点与所述智控单元相连接；优选地，所述隔离采样元件包括、但不限于行程开关、微动开关、按钮、电动开关、位移开关、电磁继电器、光耦、可控硅中的一种。
22.根据权利要求1所述的一种气路隔断压力调节机构，其特征在于，还包括：多通接头，所述第二接口通过所述多通接头与电气设备的气路相连通。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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