CN115864208A - 一种气体绝缘组合电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气体绝缘组合电器。该气体绝缘组合电器包括信号采集模块和信号处理模块；信号采集模块包括金属贴片、馈电柱和至少一个支撑杆；金属贴片与馈电柱电连接，且金属贴片套设于支撑杆上，沿支撑杆的延伸方向可活动设置；馈电柱与信号处理模块电连接。本发明的技术方案，通过在气体绝缘组合电器中设置支撑杆，将金属贴片套设于支撑杆上，使得金属贴片可沿支撑杆移动。通过改变金属贴片在气体绝缘组合电器中的深度，改变局部放电信号检测装置的灵敏度，使得气体绝缘组合电器中的放电信号检测装置可调节性更强。针对不同气体绝缘组合电器将金属贴片调整至不同高度，以达到最佳的安全性和灵敏性。

Description

一种气体绝缘组合电器

技术领域

本发明涉及电力设备信号采集技术领域，尤其涉及一种气体绝缘组合电器。

背景技术

随着我国电力系统的迅猛发展，现代电力正朝着大电网、超高压、大容量方向发展。气体绝缘组合电器(Gas Insulated Switchgear,GIS)是把各种控制和保护电器组合在一起，使用金属腔体将组合电器封于其中，采用盆式绝缘子作为支撑，并在金属腔内充入0.4～0.6MPa的SF6气体作为对地绝缘的一种电力设备，具有不受环境干扰、运行可靠方便、维护简单、检修周期长、安装迅速、运行费用低、无电磁干扰等优点。

GIS的安全运行对于整个电力系统具有重要意义。一旦发生故障，由于GIS本身的封闭性使得检修时间长，维修费用高。对于GIS内局部放电的检测可以有效的发现GIS内存在的绝缘缺陷，从而及时排除故障，避免重大事故的发生。

现有的GIS特高频局部放电天线往往采用浇注的方法与GIS盖板一体化生产，导致天线的安装深度固定，而GIS各个部位结构及尺寸各异，固定的安装高度只能实现最基本的检测，不能根据不同部位调整合适的安装高度以达到最佳的安全性和灵敏性。

发明内容

本发明提供了一种气体绝缘组合电器，以解决气体绝缘组合电器中局部放电信号检测装置安装深度固定，灵敏度差的问题。

根据本发明的一方面，提供了一种气体绝缘组合电器，该气体绝缘组合电器包括信号采集模块和信号处理模块；信号采集模块包括金属贴片、馈电柱和至少一个支撑杆；金属贴片与馈电柱电连接，且金属贴片套设于支撑杆上，沿支撑杆的延伸方向可活动设置；馈电柱与信号处理模块电连接。

可选的，金属贴片包括贴片本体以及设置于贴片一侧表面的螺母；支撑杆包括螺纹支撑杆，螺纹支撑杆与螺母连接。

可选的，金属贴片包括滑轨槽；支撑杆包括滑轨支撑杆，滑轨槽套设于滑轨支撑杆上，滑轨槽沿滑轨支撑杆可滑动。

可选的，馈电柱设置于金属贴片的中心位置；信号采集装置包括多组支撑杆组，每组支撑杆组包括两个支撑杆，同组内的两个支撑杆关于馈电柱对称设置。

可选的，信号采集模块还包括介质层；介质层包覆金属贴片，且介质层中设置有过孔；沿支撑杆的延伸方向，过孔覆盖支撑杆。

可选的，气体绝缘组合电器还包括第一壳体和金属盖板，第一壳体和金属盖板连接且共同限定信号采集模块的设置空间；支撑杆远离金属贴片的一端与金属盖板固定连接。

可选的，金属盖板朝向第一壳体的一侧表面设置有凹槽，凹槽中设置密封圈。

可选的，气体绝缘组合电器还包括第二壳体，第二壳体设置于金属盖板远离第一壳体的一侧；第二壳体和金属盖板连接且共同限定信号处理模块的设置空间。

可选的，气体绝缘组合电器还包括同轴电缆；馈电柱与信号处理模块通过同轴电缆电连接。

可选的，信号处理模块包括信号放大电路、信号滤波电路和微波检波电路；信号放大电路与馈电柱电连接，信号滤波电路与信号放大电路电连接，微波检波电路与信号滤波电路电连接。

本发明实施例的技术方案，通过在气体绝缘组合电器中设置支撑杆，将金属贴片套设于支撑杆上，使得金属贴片可沿支撑杆移动。通过改变金属贴片在气体绝缘组合电器中的深度，改变局部放电信号检测装置的灵敏度，使得气体绝缘组合电器中的放电信号检测装置可调节性更强。针对不同气体绝缘组合电器将金属贴片调整至不同高度，以达到最佳的安全性和灵敏性。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例提供的一种气体绝缘组合电器的结构示意图；

图2是图1在A处的放大结构示意图；

图3是图1在B处的放大结构示意图；

图4是根据本发明实施例提供的一种气体绝缘组合电器信号采集的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

图1是根据本发明实施例提供的一种气体绝缘组合电器的结构示意图。本实施例可适用于气体绝缘组合电器中局部放电信号检测。如图1所示，该气体绝缘组合电器包括：

信号采集模块1和信号处理模块2。

信号采集模块1包括金属贴片11、馈电柱12和至少一个支撑杆13。金属贴片11与馈电柱12电连接，且金属贴片11套设于支撑杆13上，沿支撑杆13的延伸方向可活动设置。馈电柱12与信号处理模块2电连接。

其中，信号采集模块1可用于对气体绝缘组合电器内部局部放电信号的采集。在气体绝缘组合电器中，内部电场畸变，引起局部放电并产生脉冲电流，脉冲电流发出高频电磁波，通过信号采集模块1采集到的电磁波信号强度，判断气体绝缘组合电器中局部放电的严重程度。

其中，金属贴片11可用于检测气体绝缘组合电器内部局部放电的信号，将放电信号传输至信号采集模块1中。金属贴片11可设置为圆盘形，由于信号采集模块1设置在气体绝缘组合电器内部的法兰类零件中，故为使信号采集模块1灵敏度更佳，检测范围更广，将金属贴片11设置为圆盘形，获得最大的检测面积。考虑到工艺成本及可实现性，金属贴片11的材质可为铜，铝或银的一种。

其中，金属贴片11套设在支撑杆13上，可用于改变信号采集模块1中金属贴片11伸入气体绝缘组合电器的距离，通过改变金属贴片11伸入气体绝缘组合电器中的深度，改变气体绝缘组合电器中信号采集装置的灵敏度。支撑杆13可设置为一个也可设置为多个，金属贴片11套设在一个或多个支撑杆13上。

馈电柱12可用于将放电信号传输至信号处理模块2。金属贴片11与馈电柱12电连接，馈电柱12与信号处理模块2电连接，可用于将金属贴片11检测到的放电信号传输至信号处理模块2中。

示例性的，气体绝缘组合电器的信号采集模块1中平行设置四个支撑杆13，圆盘形金属贴片11套设在四个支撑杆13上，沿支撑杆13的延伸方向可上下活动。馈电柱12一端与金属贴片11电连接，另一端与信号处理模块2电连接。馈电柱12与金属贴片11连接处为金属贴片11的圆心。

通过在气体绝缘组合电器中设置支撑杆13，将金属贴片11套设于支撑杆13上，使得金属贴片11可沿支撑杆13移动。通过改变金属贴片11在气体绝缘组合电器中的深度，改变局部放电信号检测装置的灵敏度，使得气体绝缘组合电器中的放电信号检测装置可调节性更强。本发明实施例中可针对不同气体绝缘组合电器将金属贴片11调整至不同高度，以达到最佳的安全性和灵敏性。

可选的，继续参考图1所示，馈电柱12设置于金属贴片11的中心位置。

信号采集装置包括多组支撑杆组，每组支撑杆组包括两个支撑杆13，同组内的两个支撑杆13关于馈电柱12对称设置。

其中，将馈电柱12设置于金属贴片11的中心位置可提高放电信号的传输效率。

其中，将金属贴片11套设在支撑杆13上，每组支撑杆组包括两个支撑杆13，同组内的两个支撑杆13关于馈电柱12对称设置，提升信号采集模块1的稳定性。

示例性的，金属贴片11设置为圆盘形，馈电柱12与金属贴片11连接处为金属贴片11圆心。在信号采集模块1中设置两组支撑杆组，每组内两个支撑杆13沿馈电柱12对称套设在金属贴片11上。可通过同时转动两组支撑杆13，改变金属贴片11伸入气体绝缘组合电器的深度。

通过将馈电柱12设置在金属贴片11的中心，并将金属贴片11套设在沿馈电柱12中心对称设置的支撑杆13上，提升了气体绝缘组合电器中信号采集装置的稳定性和信号采集装置的传输效率。

可选的，图2是图1在A处的放大结构示意图，如图2所示，金属贴片11包括贴片本体以及设置于贴片一侧表面的螺母14；支撑杆13包括螺纹支撑杆13，螺纹支撑杆13与螺母14连接。

其中，螺纹支撑杆13可用于将金属贴片11沿支撑杆13螺纹移动。在贴片本体一侧设置螺母14，螺母14与螺纹支撑杆13配套设置，通过转动螺纹支撑杆13，可将螺母14沿螺纹方向移动，进而控制贴片本体移动。

示例性的，可将螺纹支撑杆13设置为平端内六角金紧定螺杆，配套设置对应内径的螺母14。螺纹支撑杆13通过螺母14与贴片本体连接，可通过六角扳手转动螺纹支撑杆13，螺纹支撑杆13带动螺母14沿螺纹方向移动，进而带动贴片本体移动。通过在气体绝缘组合电器中设置螺纹支撑杆13，与螺母14配合带动贴片本体移动，改变伸入气体绝缘组合电器中的深度，进而调整信号采集模块1的灵敏度。

可选的，金属贴片11包括滑轨槽(图中未示出)；支撑杆13包括滑轨支撑杆13，滑轨槽套设于滑轨支撑杆13上，滑轨槽沿滑轨支撑杆13可滑动。

其中，滑轨槽设置在金属贴片11中，金属贴片11可沿滑轨槽在滑轨支撑杆13延伸方向滑动。

具体的，将金属贴片11中的滑轨槽套设于滑轨支撑杆13上，当滑轨槽沿滑轨支撑杆13滑动时，滑轨槽带动金属贴片11沿滑轨支撑杆13移动，从而改变金属贴片11伸入气体绝缘组合电器中的深度，进而改变信号采集模块1的灵敏度。

通过在气体绝缘组合电器中设置滑轨支撑杆13，使得金属贴片11可沿滑轨支撑改变伸入气体绝缘组合电器中的深度，从而改变信号采集模块1的灵敏度。

可选的，继续参考图1所示，信号采集模块1还包括介质层15；介质层15包覆金属贴片11，且介质层15中设置有过孔151；沿支撑杆13的延伸方向，过孔151覆盖支撑杆13。

其中，介质层15可起到阻挡电磁干扰信号的作用。将介质层15包覆在金属贴片11上，提升了气体绝缘组合电器中信号采集模块1的精确度。

示例性的，在信号采集模块1中沿金属贴片11中心对称设置四个支撑杆13，介质层15包覆在圆盘形金属贴片11上。在金属贴片11与支撑杆13套设处，与之对应的介质层15上设置四个过孔151。支撑杆13穿过介质层15过孔151，与金属贴片11连接。在支撑杆13的延伸方向，过孔151覆盖支撑杆13。由于金属贴片11设置为圆盘形，对应性的介质层15可设置为扁圆柱形。考虑到工艺上的可实现性和成本，介质层15可由环氧树脂构成。

通过在金属贴片11上包覆介质层15，高效阻止了电磁干扰信号，提升信号采集模块1的检测精度，增强了气体绝缘组合电器的抗干扰性。

可选的，继续参考图1所示，气体绝缘组合电器还包括第一壳体3和金属盖板4，第一壳体3和金属盖板4连接且共同限定信号采集模块1的设置空间；支撑杆13远离金属贴片11的一端与金属盖板4固定连接。

其中，信号采集模块1设置在第一壳体3与金属盖板4形成的空间中。

其中，第一壳体3可为气体绝缘组合电器的外壳。将需绝缘设备放置在气体绝缘组合电器的第一壳体3中，在气体绝缘组合电器中充入气体绝缘介质，形成整体对地绝缘的设备。

具体的，将信号采集模块1的支撑杆13固定在金属盖板4上，信号采集模块1设置在第一壳体3与金属盖板4形成的空间中，用于检测第一壳体3与金属盖板4形成空间的局部放电情况。

示例性的，在金属盖板4与支撑杆13连接一侧设置轴承16，轴承16与金属盖板4固定连接，轴承16与支撑杆13可活动连接。支撑杆13通过轴承16与金属盖板4连接，通过转动支撑杆13，改变金属贴片11与金属盖板4之间的距离，从而改变气体绝缘组合电器中信号采集模块1的灵敏度。将支撑杆13与金属贴片11电连接，支撑杆13远离金属贴片11一侧通过轴承16与金属盖板4电连接，可实现接地作用，提升气体绝缘组合电器的安全性。通过限定信号采集模块1，金属盖板4，第一壳体3的设置方式，明确气体绝缘组合电器中信号采集的过程。针对不同规格的气体绝缘组合电器，调整不同信号采集的深度，增强了气体绝缘组合电器中信号采集模块1的可移植性。

可选的，图3是图1在B处的放大结构示意图，如图3所示，金属盖板4朝向第一壳体3的一侧表面设置有凹槽41，凹槽41中设置密封圈42。

其中，密封圈42用于提升气体绝缘组合电器整体的密封性。

具体的，由于气体绝缘电器中存在气体绝缘介质，故为了保证气体绝缘电器的绝缘性能，在金属盖板4与第一壳体3连接一侧设置密封圈42。提升气体绝缘组合电器整体密封性。

可选的，继续参考图1所示，气体绝缘组合电器还包括第二壳体5，第二壳体5设置于金属盖板4远离第一壳体3的一侧；第二壳体5和金属盖板4连接且共同限定信号处理模块2的设置空间。

其中，第二壳体5可用于放置信号处理模块2。

具体的，在金属盖板4远离第一壳体3的一侧设置第二壳体5，将信号处理模块2设置在第二壳体5中。将信号传输模块设置在金属盖板4的外侧，减小了信号的传输距离，避免信号传输过程中的损失，提升了气体绝缘组合电器信号检测的准确性。

可选的，继续参考图1所示，气体绝缘组合电器还包括同轴电缆18；馈电柱12与信号处理模块2通过同轴电缆18电连接。

其中，同轴电缆18可用于连接馈电柱12与信号处理模块2。

具体的，同轴电缆18一端与馈电柱12连接，远离馈电柱12一端穿过金属盖板4与第二壳体5的信号处理模块2连接。将馈电柱12采集到的信号传输至信号处理模块2中。在同轴电缆18外层可包覆屏蔽层，在同轴电缆18传出金属盖板4处可通过环氧树脂进行密封，起到绝缘作用，同时防止信号传输过程中电磁干扰，提升气体绝缘组合电器信号采集的精确度和可靠性。

可选的，图4是根据本发明实施例提供的一种气体绝缘组合电器信号采集的结构示意图，如图4所示，信号处理模块2包括信号放大电路21、信号滤波电路22和微波检波电路23；信号放大电路21与馈电柱12电连接，信号滤波电路22与信号放大电路21电连接，微波检波电路23与信号滤波电路22电连接。

其中，信号处理模块2可用于将信号采集模块1的信号进行处理，存储，计算。

具体的，信号采集模块1中馈电柱12采集到的信号传输至信号处理模块2中的信号放大电路21中，信号经放大处理后进入信号滤波电路22中滤除杂波；去除杂波的信号进入微波检波电路23中调制，保留信号的幅值和相位等信息；调制后的信号传输至后台服务器判断信号中是否存在局部放电信号。

通过在信号处理模块2中依次设置信号放大电路21，信号滤波电路22，微波检波电路23，保证信号放大的同时将干扰信号降至最低，提升气体绝缘组合电器输出信号的可靠性和准确性。

本发明实施例通过在气体绝缘组合电器中设置支撑杆，将金属贴片11套设于支撑杆上，使得金属贴片可沿支撑杆移动。通过改变金属贴片在气体绝缘组合电器中的深度，改变局部放电信号检测装置的灵敏度，使得气体绝缘组合电器中的放电信号检测装置可调节性更强。针对不同气体绝缘组合电器将金属贴片调整至不同高度，以达到最佳的安全性和灵敏性。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气体绝缘组合电器，其特征在于，包括信号采集模块和信号处理模块；

所述信号采集模块包括金属贴片、馈电柱和至少一个支撑杆；所述金属贴片与所述馈电柱电连接，且所述金属贴片套设于所述支撑杆上，沿所述支撑杆的延伸方向可活动设置；

所述馈电柱与所述信号处理模块电连接。

2.根据权利要求1所述的气体绝缘组合电器，其特征在于，所述金属贴片包括贴片本体以及设置于所述贴片一侧表面的螺母；

所述支撑杆包括螺纹支撑杆，所述螺纹支撑杆与所述螺母连接。

3.根据权利要求1所述的气体绝缘组合电器，其特征在于，所述金属贴片包括滑轨槽；

所述支撑杆包括滑轨支撑杆，所述滑轨槽套设于所述滑轨支撑杆上，所述滑轨槽沿所述滑轨支撑杆可滑动。

4.根据权利要求1所述的气体绝缘组合电器，其特征在于，所述馈电柱设置于所述金属贴片的中心位置；

所述信号采集装置包括多组支撑杆组，每组所述支撑杆组包括两个所述支撑杆，同组内的两个所述支撑杆关于所述馈电柱对称设置。

5.根据权利要求1所述的气体绝缘组合电器，其特征在于，所述信号采集模块还包括介质层；

所述介质层包覆所述金属贴片，且所述介质层中设置有过孔；沿所述支撑杆的延伸方向，所述过孔覆盖所述支撑杆。

6.根据权利要求1所述的气体绝缘组合电器，其特征在于，所述气体绝缘组合电器还包括第一壳体和金属盖板，所述第一壳体和所述金属盖板连接且共同限定所述信号采集模块的设置空间；

所述支撑杆远离所述金属贴片的一端与所述金属盖板固定连接。

7.根据权利要求6所述的气体绝缘组合电器，其特征在于，所述金属盖板朝向所述第一壳体的一侧表面设置有凹槽，所述凹槽中设置密封圈。

8.根据权利要求6所述的气体绝缘组合电器，其特征在于，所述气体绝缘组合电器还包括第二壳体，所述第二壳体设置于所述金属盖板远离所述第一壳体的一侧；

所述第二壳体和所述金属盖板连接且共同限定所述信号处理模块的设置空间。

9.根据权利要求1所述的气体绝缘组合电器，其特征在于，所述气体绝缘组合电器还包括同轴电缆；

所述馈电柱与所述信号处理模块通过所述同轴电缆电连接。

10.根据权利要求1所述的气体绝缘组合电器，其特征在于，所述信号处理模块包括信号放大电路、信号滤波电路和微波检波电路；

所述信号放大电路与所述馈电柱电连接，所述信号滤波电路与所述信号放大电路电连接，所述微波检波电路与所述信号滤波电路电连接。

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