CN116047240A - 基于臭氧和超声波联合检测的开关柜局放检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于臭氧和超声波联合检测的开关柜局放检测装置，包括检测盒、臭氧传感器和超声波传感器，检测盒包括壳体和安装在壳体内的检测电路板，臭氧传感器、超声波传感器均与检测电路板电性连接；臭氧传感器安装在开关柜的底部，若干超声波传感器分别安装在开关柜的前中、前下、后上、后中、后下位置。由于臭氧的密度大于空气，因而会积聚在开关柜的底部而不受开关柜内部结构的影响，通过在开关柜的底部增设臭氧传感器，能够及时检测到开关柜内的局部放电，保证检测装置的可靠性；通过将超声波传感器安装在连接套内，并在连接套远离开关柜的一侧安装弹簧，从而提高了超声波传感器与开关柜接触的紧密度，保证了超声波传感器的检测灵敏度。

Description

基于臭氧和超声波联合检测的开关柜局放检测装置

技术领域

本发明涉及局放检测技术领域，尤其涉及基于臭氧和超声波联合检测的开关柜局放检测装置。

背景技术

开关柜在变电站中得到了大量使用，其安全运行直接影响整个变电站的供电可靠性，对其运行状态进行检测是非常必要的。在长期高温、高电压、振动、潮湿等作用下，同时加上在制造过程中潜存的缺陷等，开关柜内部的金属部件有可能产生局部放电，导致电气绝缘强度降低，如不及时处理，可能会造成严重的电力事故。

超声波局部放电检测是开关柜内部放电缺陷探测的有效方法，其优点是不受电气干扰，且可以实现放电源的准确定位。但由于开关柜内部绝缘结构复杂，以及超声波的衰减和折反射，使得有些绝缘内部的局部放电可能无法被检测到。因此，亟需一种可靠性高的开关柜局放检测装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于臭氧和超声波联合检测的开关柜局放检测装置，以解决背景技术中提到的技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

基于臭氧和超声波联合检测的开关柜局放检测装置，包括检测盒、臭氧传感器和超声波传感器，检测盒包括壳体和安装在壳体内的检测电路板，臭氧传感器、超声波传感器均与检测电路板电性连接；臭氧传感器安装在开关柜的底部，若干超声波传感器分别安装在开关柜的前中、前下、后上、后中、后下位置。

进一步地，臭氧传感器上固定有连接片，连接片固定在开关柜的柜壁上，使臭氧传感器伸入开关柜内部。

进一步地，超声波传感器的外侧套设有连接套，连接套通过连接件固定在开关柜的柜壁上，连接套与超声波传感器之间安装有弹簧，弹簧位于超声波传感器远离柜壁的一侧，使超声波传感器压贴在柜壁上。

进一步地，连接件为胶、磁体或吸盘。

进一步地，壳体上安装有显示屏，显示屏与检测电路板电性连接。

进一步地，壳体内安装有通讯模块，通讯模块与检测电路板电性连接。

进一步地，检测装置还包括温度传感器，温度传感器与检测电路板电性连接。

本申请实施例提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、由于臭氧的密度大于空气，因而会积聚在开关柜的底部而不受开关柜内部结构的影响，通过在开关柜的底部增设臭氧传感器，能够及时检测到开关柜内的局部放电，保证检测装置的可靠性；

2、通过将超声波传感器安装在连接套内，并在连接套远离开关柜的一侧安装弹簧，从而提高了超声波传感器与开关柜接触的紧密度，保证了超声波传感器的检测灵敏度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本申请实施例结构示意图；

图2为本申请实施例臭氧传感器结构示意图；

图3为图1的局部放大图；

图4为本申请实施例超声波传感器、连接套结构示意图；

图5为本申请实施例电路原理图。

附图中标识：

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图和具体实施方式对上述技术方案进行详细的说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示的一种基于臭氧和超声波联合检测的开关柜局放检测装置，包括检测盒1、臭氧传感器2和超声波传感器3。检测盒1包括不锈钢材质的矩形壳体和安装在壳体内的检测电路板(未示出)，检测盒1的正面安装有显示屏11，显示屏11的下侧安装有操作按钮12和警示灯13，显示屏11、操作按钮12、警示灯13均通过导线与检测电路板电性连接。在使用时，首先在开关柜上安装固定支架(未示出)，再将检测盒1可拆卸地安装在固定支架上，从而方便对检测盒1进行拆卸检修。

如图1、图2所示，臭氧传感器2通过导线与连接器与检测盒1连接，臭氧传感器2检测头的后侧固定有钢质连接片21，连接片21上开设有连接孔，在使用时，在开关柜的底部开孔，再通过螺栓将连接片21固定在开关柜的柜壁上，使臭氧传感器2伸入开关柜内部。优选的，连接片21的内侧敷设有橡胶垫，从而保证开关柜的密封性。

如图1、图3-4所示，五个超声波传感器3分别通过导线和连接器与检测盒1连接，超声波传感器3的外侧套设有柱形连接套4，连接套4的一端封闭，封闭端开设有供导线穿过的通孔，连接套4的另一端固定有连接件5，连接套4通过连接件5固定在开关柜上。其中，五个超声波传感器3分别安装在开关柜的前中、前下、后上、后中、后下位置；连接件5为双面胶、磁体或吸盘的一种，从而能够方便地对超声波传感器3进行拆卸和移动。连接套4与超声波传感器3之间安装有弹簧6，弹簧6将超声波传感器3压贴在开关柜的柜壁上。在安装时，首先在超声波传感器3的探头处涂抹耦合剂，再通过连接套4将超声波传感器3压贴在开关柜上，从而避免超声波传感器3与柜壁之间存在间隙，保证超声波传感器3的灵敏度。

作为本申请的一个优选实施例，检测装置还包括温度传感器(未示出)，温度传感器安装在检测盒1的背面并与开关柜的柜壁贴合，温度传感器通过导线与检测电路板电性连接。由于局部放电会导致开关柜温度的上升，通过温度传感器能够对开关柜的温度进行监控，从而及时发现开关柜的异常，增加对开关柜局放检测的可靠性。

如图5所示，检测电路板上依次设置有放大电路、采集电路和控制电路，臭氧传感器2、超声波传感器3、温度传感器均与放大电路电性连接。显示屏11、控制按钮12、警示灯13均与控制单元电性连接，控制电路还外接有通讯模块。放大电路用于对传感器的信号进行放大，并将信号传输至采集电路；采集电路对放大后的信号进行处理，并将处理后的信号传输至控制电路；控制电路对采集电路处理后的信号进行计算、分析，若存在异常则驱动警示灯报警，同时通过通讯模块将报警信息发送至后台监控室。作业人员还可通过控制按钮和显示屏对检测装置的各项参数进行设置，以满足不同的检测工况。

具体来说，本申请实施例的臭氧传感器选用ME2-O₃臭氧传感器，其主要利用电流与浓度成正比的关系，通过相关表达式转换出臭氧浓度，具有功耗低、精度高、抗干扰能力强等优点。

本申请实施例的超声波传感器选用由长沙鹏翔电子制造生产的型号为PXRO4的超声波局部放电传感器，其检测范围为20kHz-60Kh,能够满足开关柜的检测要求。其主要工作原理是利用压电元件的压电效应，把声波在其表面引起的振动转化为电压信号。

本申请实施例的通讯模块为4G模块，具有速度快、延迟低、功耗低等特点，可无缝对接阿里云/百度云/中国移动云物联网平台，实现数据的云共享。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

1、由于臭氧的密度大于空气，因而会积聚在开关柜的底部而不受开关柜内部结构的影响，通过在开关柜的底部增设臭氧传感器，能够及时检测到开关柜内的局部放电，保证检测装置的可靠性；

2、通过将超声波传感器安装在连接套内，并在连接套远离开关柜的一侧安装弹簧，从而提高了超声波传感器与开关柜接触的紧密度，保证了超声波传感器的检测灵敏度。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.基于臭氧和超声波联合检测的开关柜局放检测装置，其特征在于，包括检测盒、臭氧传感器和超声波传感器，所述检测盒包括壳体和安装在所述壳体内的检测电路板，所述臭氧传感器、所述超声波传感器均与所述检测电路板电性连接；所述臭氧传感器安装在开关柜的底部，若干所述超声波传感器分别安装在开关柜的前中、前下、后上、后中、后下位置。

2.根据权利要求1所述的基于臭氧和超声波联合检测的开关柜局放检测装置，其特征在于，所述臭氧传感器上固定有连接片，所述连接片固定在所述开关柜的柜壁上，使所述臭氧传感器伸入所述开关柜内部。

3.根据权利要求1所述的基于臭氧和超声波联合检测的开关柜局放检测装置，其特征在于，所述超声波传感器的外侧套设有连接套，所述连接套通过连接件固定在所述开关柜的柜壁上，所述连接套与所述超声波传感器之间安装有弹簧，所述弹簧位于所述超声波传感器远离所述柜壁的一侧，使所述超声波传感器压贴在所述柜壁上。

4.根据权利要求3所述的基于臭氧和超声波联合检测的开关柜局放检测装置，其特征在于，所述连接件为胶、磁体或吸盘。

5.根据权利要求1所述的基于臭氧和超声波联合检测的开关柜局放检测装置，其特征在于，所述壳体上安装有显示屏，所述显示屏与所述检测电路板电性连接。

6.根据权利要求1所述的基于臭氧和超声波联合检测的开关柜局放检测装置，其特征在于，所述壳体内安装有通讯模块，所述通讯模块与所述检测电路板电性连接。

7.根据权利要求1所述的基于臭氧和超声波联合检测的开关柜局放检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括温度传感器，所述温度传感器与所述检测电路板电性连接。

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