CN208314129U - 一种开关柜局部放电位置检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种开关柜局部放电位置检测装置，包括，多个超声传感器，用于感应放电源的超声波；多个传感器套，所述传感器套的底部设有凹陷部，所述凹陷部用于放置所述超声波传感器，且所述传感器的底部设有电磁铁；控制机构，所述控制机构用于控制所述电磁铁的通电状态。本开关柜局部放电位置检测装置基于多个超声传感器的平面定位原理，可以方便快捷且准确地定位放电点的位置。通过使用具有电磁铁的传感器套，方便将超声传感器贴合在开关柜上，以进行多个超声波的平面定位。并且利用控制机构，在需要调整超声传感器在开关柜上的位置时，进行控制电磁铁的通电状态，方便超声传感器移动至开关柜的不同位置，以方便检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及开关柜放电检测技术领域，尤其涉及一种开关柜局部放电位置检测装置。
背景技术
高压开关柜是电力系统中的关键设备，在开关柜运行过程中，其零部件会逐渐老化，导致绝缘强度降低，进而引起局部电场强度的增强，当某处的电场强度大于其击穿场强度时，就会引起局部放电。发生局部放电时，放电源附近的分子间会产生剧烈的碰撞，从而产生频率大于20kHZ的超声波。
如今，已经有了很多利用多个超声感应器，进行开关柜的局部放电检测的技术。但是在检测时，由于超声感应器不方便在开关柜上移动，无法稳定停留在开关柜上，导致在具体检测时开关柜的局部放电位置的判断不够准确。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服超声感应器不方便在开关柜上移动，无法稳定停留在开关柜上的缺点，提供一种开关柜局部放电位置检测装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下技术措施：
一种开关柜局部放电位置检测装置，包括，多个超声传感器，用于感应放电源的超声波。
多个传感器套，所述传感器套的底部设有凹陷部，所述凹陷部用于放置所述超声波传感器，且所述传感器的底部设有电磁铁。
控制机构，所述控制机构用于控制所述电磁铁的通电状态。
本实用新型还可以通过以下技术措施进一步完善：
作为进一步改进，所述超声传感器的数量为三个，所述传感器套的数量为三个。
作为进一步改进，还包括处理器以及显示装置，所述处理器用于根据所述超声波传感器的信号计算放电位置，所述显示装置用于显示放电位置与超声波传感器位置。
作为进一步改进，还包括检测支架,所述检测支架包括中空套筒、推杆以及三个支撑杆；所述推杆滑动穿设于所述检测支架内，所述中空套筒的一端设有延伸部，所述延伸部通过铰接轴与所述支撑杆铰接，且所述支撑杆上靠近所述铰接轴的一端与所述推杆铰接。所述支撑杆的另一端与所述传感器套铰接。
作为进一步改进，相邻所述支撑杆之间的夹角为120度。
作为进一步改进，三个所述传感器套与三个所述支撑杆通过三个固定销铰接。
作为进一步改进，所述检测支架采用轻质材料。
与现有技术相比较，本实用新型具有以下优点：
本开关柜局部放电位置检测装置基于多个超声传感器的平面定位原理，可以方便快捷且准确地定位放电点的位置。通过使用具有电磁铁的传感器套，方便将超声传感器贴合在开关柜上，以进行多个超声波的平面定位。并且利用控制机构，在需要调整超声传感器在开关柜上的位置时，进行控制电磁铁的通电状态，使传感器套与开关柜柜体磁性贴合与磁性消失分离，方便超声传感器移动至开关柜的不同位置，以方便检测。
附图说明
图1为本实用新型实施例开关柜局部放电位置检测装置的使用状态图；
图2为本实用新型实施例的超声传感器的结构示意图；
图3为本实用新型实施例的传感器套的结构示意图；
图4为本实用新型实施例的超声波传感器与传感器套的组装结构示意图；
图5为本实用新型另一实施例的开关柜局部放电位置检测装置的结构示意图。
主要元件符号说明
开关柜1、超声传感器2、传感器套3、控制机构4、检测支架5、中空套筒51、推杆52、支撑杆53、延伸部511。
具体实施方式
为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“配置”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
实施例1，请参考图1至图4。
一种开关柜局部放电位置检测装置，包括，多个超声传感器2，用于感应放电源的超声波。多个传感器套3，所述传感器套3的底部设有凹陷部(图中未标出)，所述凹陷部用于放置所述超声波传感器，且所述传感器的底部设有电磁铁(图中未示出)。控制机构4，所述控制机构4用于控制所述电磁铁的通电状态。
本开关柜局部放电位置检测装置基于多个超声传感器2的平面定位原理，可以方便快捷且准确地定位放电点的位置。通过使用具有电磁铁的传感器套3，方便将超声传感器2贴合在开关柜1上，以进行多个超声波的平面定位。并且利用控制机构4，在需要调整超声传感器2在开关柜1上的位置时，进行控制电磁铁的通电状态，方便超声传感器2移动至开关柜1的不同位置，以方便检测。
在监测设备发生局部放电时，其产生的超声波是机械振动波，在这个过程中，放电区域内部空气分子间将产生非常剧烈的撞击，我们可以把这些撞击宏观的理解为一种压力。因为由局部放电产生的机械波可以看做一组组的脉冲信号，这些脉冲的频率分量和频带很宽，它的范围为10～107Hz，其中，超过20×104Hz的频率部分称为超声波。超声波从开关柜的内表面通过柜体之间的连接处向外传播，在传播声波的过程中会产生一个对地的暂态电压。此时通过声电转换将放电的机械波信号放大，并进行定量测试，最后经过数模转换功能将得到的数据显示到上位机。
在一定的条件下，传感器可以在测到放电的声信号同时探测到放电的电信号，依此可以得到两者之间的时差。因为电磁波的传输速度为108m/s，声波的速度约为103m/s，如此巨大的速度差可以让我们认为，电信号与声信号之间的时间差就是声波在开关柜内部从防电点到传感器的时间。在这个基础上假设传感器的数目，声波在开关柜内部的传播速度，从放电点到传感器的时间等变量，设立方程可以得到球面定位方程或平面定位方程，通过这个方程就能实现开关柜的局部放电定位。
由于球面定位方程比较复杂，操作难度很大，所以一般采用平面定位方案，仅需使用三个超声波传感器。
在本实施例中，所述超声传感器2的数量为三个，所述传感器套3的数量为三个。用于利用平面定位进行开关柜的局部放电定位。在具体使用中，可以通过在开关柜的前侧壁和左侧壁结合检测的方式，得到开关柜立体的的局部放电定位。
因为距离放电点远近不同，我们通过传感器得到的放电量大小是不一样的，因此根据三个传感器接收到放电量大小的不同，可以得出每个传感器距离放电点的距离，将这个距离当做圆的半径，每个传感器都为一个圆心作圆，将其中一个传感器的二维标定为(0.0)。因为传感器位置是可以我方调节的，所以很容易得到其他两个传感器的坐标，在通过圆的方程求解三个圆相交的区域，这个区域就是放电的区域。
为了更加精确的检测局部放电位置。还包括处理器以及显示装置，所述处理器用于根据所述超声波传感器的信号计算放电位置，所述显示装置用于显示放电位置与超声波传感器位置。使用者根据显示装置的指示，相对的移动超声波传感器的位置，以使得开关柜的局部放电位置检测结果更加精准。
在本实施例中，超声波传感器为采用压电陶瓷为主要材料的传感器，由于该类传感器以压电陶瓷的正电压效应为主要工作原理，在因为放电而产生的机械压力波作用下，压电陶瓷发生形变，从而产生交变电场，这样就将声波信号转为了电信号。
实施例2
请参考图5，本实用新型实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和实施例1相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考实施例1中相应内容。
在本实施例中，开关柜局部放电位置检测装置还包括检测支架5。该检测支架5用于调整三个传感器套3之间的相对位置。
所述检测支架5包括中空套筒51、推杆52以及三个支撑杆53。所述推杆52滑动穿设于所述检测支架5内，所述中空套筒51的一端设有延伸部511，所述延伸部511通过铰接轴与所述支撑杆53铰接，且所述支撑杆53上靠近所述铰接轴的一端与所述推杆52铰接。所述支撑杆53的另一端与所述传感器套3铰接。
因此，当推杆52相对中空套筒51活动时，三个支撑杆53与所述传感器套3铰接铰接的一端就会相对靠近或相对远离，从而进行传感器套3之间的相对位置调整。而传感器套3与支撑杆53采用铰接方式连接，可以避免当支撑杆53相对靠近时，传感器套3的底面与开关柜侧壁产生一定角度，无法紧密贴合，影响超声波传感器的信号检测。
进一步的，相邻所述支撑杆53之间的夹角为120度。使得无论推杆52怎么活动，相邻传感器套3之间的距离总是相同的，从而方便在不改变算法的情况下进行计算与测量。测量开关柜局部放电位置与超声波传感器之间的相对位置。
进一步的，三个所述传感器套3与三个所述支撑杆53通过三个固定销铰接。当传感器套3通过电磁铁固定在开关柜上时，检测支架5通过固定销相对固定在开关柜上，避免掉落。与之相适配的，所述检测支架5采用轻质材料。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。
Claims (7)
1.一种开关柜局部放电位置检测装置，其特征在于，包括，
多个超声传感器，用于感应放电源的超声波；
多个传感器套，所述传感器套的底部设有凹陷部，所述凹陷部用于放置所述超声波传感器，且所述传感器的底部设有电磁铁；
控制机构，所述控制机构用于控制所述电磁铁的通电状态。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，
所述超声传感器的数量为三个，所述传感器套的数量为三个。
3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，
还包括处理器以及显示装置，所述处理器用于根据所述超声波传感器的信号计算放电位置，所述显示装置用于显示放电位置与超声波传感器位置。
4.根据权利要求2或3所述的检测装置，其特征在于，
还包括检测支架,所述检测支架包括中空套筒、推杆以及三个支撑杆；所述推杆滑动穿设于所述检测支架内，所述中空套筒的一端设有延伸部，所述延伸部通过铰接轴与所述支撑杆铰接，且所述支撑杆上靠近所述铰接轴的一端与所述推杆铰接；
所述支撑杆的另一端与所述传感器套铰接。
5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，相邻所述支撑杆之间的夹角为120度。
6.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，三个所述传感器套与三个所述支撑杆通过三个固定销铰接。
7.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述检测支架采用轻质材料。
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