CN216849774U - 一种远传抗振气体密度继电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种远传抗振气体密度继电器，包括壳体以及位于壳体内的感测模块、温度补偿模块、指示模块、动作模块和抗振调节机构。通过设置抗振调节机构，利用抗振调节机构中的磁力调节件在电气设备分合闸产生振动时可以有效地吸附住操作手柄，使得振动过程中信号发生器触点不会发生复位触发误动作信号，从而大大地提高产品的抗振性能。本实用新型提供的技术方案，克服了现有技术中气体密度继电器抗振性能不高的问题，确保了气体密度继电器电气性能好、接点触点好、工作寿命长等优点，同时可以实现稳定的远距离信号传输，更全面的保证了系统的可靠工作，可以很好的应用在各种SF6电气设备中。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力设备监测技术领域，尤其涉及一种远传抗振气体密度继电器。
背景技术
目前，六氟化硫(以下简称“SF6”)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。保证SF6电气产品的可靠安全运行已成为电力部门重要任务之一。SF6气体在电气设备中的作用是灭弧和绝缘，不能发生漏气，当设备内的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，就不能保证SF6电气产品的可靠安全运行。目前，用来监测SF6气体密度普遍采用机械的指针式SF6气体密度继电器来监测SF6气体密度。当SF6电气设备发生漏气时，密度继电器能够输出报警以及闭锁信号，保证电气设备的安全运行。上述密度继电器一般采用刻度盘、指针、巴登管、温度补偿元件、基座、机芯和游丝型磁助式电接点。这种密度继电器的触点在报警或者闭锁闭合时，其闭合力仅靠触头游丝的微小力，即使加上磁助的力，也还是很小。因此及其怕振，而且接触闭合也不够牢靠。且最重要的是在受到氧化或污染时，常发生电接点接触不良的现象，造成严重后果。
同时，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，这种机械式的密度继电器缺陷更为突出。当SF6电气设备发生泄漏时，只有当其压力下降到报警值时，才会触发报警信号，而此时检修人员去现场处理时，实际SF6气体已经泄漏了很多。所以在无人值守变电站，非常需要在线监测SF6电气设备的气体密度，及时发现SF6电气设备的气体泄漏。同时，目前常有的电接点密度继电器接触闭合不可靠，抗振性能不满足实际需求，最重要的是在受到氧化或污染时，常发生电接点接触不良的现象，造成失效，产生严重后果。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种远传抗振气体密度继电器，可以实现对气体绝缘或灭弧的电气设备气体密度进行准确的监测，提高工作效率，同时电气性能好、接点接触稳定可靠，抗振性能优越，能够满足各种电气设备的要求。
为达到上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种远传抗振气体密度继电器，包括机械壳体以及位于机械壳体内的基座、感测模块、温度补偿模块、指示模块、动作模块、以及抗振调节机构；其中，
所述感测模块的一端连接于所述基座上，另一端通过端座与温度补偿模块的一端连接，感测模块在机械壳体内气体压力变化时产生弹性形变，该弹性形变与被检测气体密度变化值相对应；
所述温度补偿模块连接感测模块，将该弹性形变转化为相应的位移传导至所述指示模块和动作模块；
所述指示模块位于壳体的前端并连接温度补偿模块，接收温度补偿模块传导的位移，并指示该位移对应的气体密度变化值；
所述动作模块接收温度补偿模块传输的位移，并根据该位移输出开关动作信号；
所述抗振调节机构连接所述动作模块，对所述动作模块产生吸附力以防止误操作。
进一步的，还包括设备连接模块，所述设备连接模块的一端与待检测外部设备气路连接，另一端与感测模块气路连接。
进一步的，所述感测模块包括巴登管，所述巴登管的一端连接于基座上，另一端通过端座与温度补偿模块的一端连接。
进一步的，所述动作模块包括信号调节机构、位于该信号调节机构上的一个或者多个调节螺钉、一个或者多个信号发生器以及操作手柄，所述操作手柄分别与信号调节机构上的调节螺钉相对设置；所述信号调节机构连接温度补偿模块的另一端；
所述信号调节机构上的一个或者多个调节螺钉与所述一个或者多个操作手柄一一对应，每个相互对应的操作手柄与调节螺钉相对并保持预定间隔设置。
进一步的，所述指示模块包括连接杆、机芯、指针和刻度盘；
所述机芯的一端通过连接杆连接至信号调节机构，另一端连接指针和刻度盘。
进一步的，所述温度补偿模块包括温度补偿元件；
所述温度补偿元件的一端连接所述巴登管，另一端连接所述信号调节机构。
进一步的，所述抗振调节机构包括固定支架和磁力调节件；
所述磁力调节件固定连接于所述固定支架上，所述磁力调节件的数量与所述信号发生器的数量相同；
所述抗振调节机构通过固定支架固定设置于信号发生器两侧。
进一步的，所述磁力调节件与操作手柄通过磁力相互吸引，当信号调节机构短暂脱离操作手柄时，所述操作手柄在磁力调节件的磁力作用下延迟脱离信号发生器。
进一步的，还包括电子部分；
所述电子部分包括壳体以及设置于该壳体中的智能处理器、通讯单元和电源单元。
进一步的，所述电子部分还包括压力传感器和压力传感器固定座。
综上所述，本实用新型提供了一种远传抗振气体密度继电器，包括壳体以及位于壳体内的感测模块、温度补偿模块、指示模块、动作模块和抗振调节机构。通过设置抗振调节机构，利用抗振调节机构中的磁力调节件在电气设备分合闸产生振动时可以有效地吸附住操作手柄，使得振动过程中信号发生器触点不会发生复位触发误动作信号，从而大大地提高产品的抗振性能。本实用新型提供的技术方案，克服了现有技术中气体密度继电器抗振性能不高的问题，确保了气体密度继电器电气性能好、接点触点好、工作寿命长等优点，同时可以实现稳定的远距离信号传输，更全面的保证了系统的可靠工作，可以很好的应用在各种SF6电气设备中。
附图说明
图1是本实用新型气体密度继电器的整体结构示意图；
图2是本实用新型气体密度继电器的局部结构示意图；
图3是电子部分的电路原理示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
下面对结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。根据本发明的第一个实施例，提供了一种远传抗振气体密度继电器，图1中示出了该抗振气体密度继电器的整体结构示意图，图2中示出了抗振气体密度继电器的局部结构示意图，以下结合图1和图2进行说明。该抗振气体密度继电器主要包括机械部分1和与机械部分1相对独立的电子部分2。
机械部分1包括机械壳体101以及位于机械壳体101内的基座102、感测模块、温度补偿模块、指示模块、动作模块、以及抗振调节机构5。感测模块在机械壳体内气体压力变化时产生弹性形变，该弹性形变与被检测气体密度变化值相对应。感测模块包括巴登管103，所述巴登管103的一端例如通过焊接连接于基座102上，另一端通过端座104与温度补偿模块的一端连接；当机械壳体101内气体压力降低时，所述巴登管103产生正向位移；当机械壳体101内气体压力升高时，所述巴登管103产生反向位移。温度补偿模块连接感测模块，以将该弹性形变转化为相应的位移传导至所述指示模块和动作模块。温度补偿模块包括温度补偿元件107，该温度补偿元件107的一端连接巴登管103，另一端连接动作模块。指示模块位于机械壳体101的前端并连接该温度补偿元件107，接收该温度补偿元件107传导的位移，并指示该位移对应的气体密度变化值。该指示模块包括连接杆106、机芯105、指针1014和刻度盘1013；机芯的一端通过连接杆106连接至动作模块中的信号调节机构1010，另一端连接指针1014和刻度盘1013。动作模块用于接收温度补偿模块传输的位移，并根据该位移输出开关动作信号。动作模块包括信号调节机构1010、位于该信号调节机构1010上的一个或者多个调节螺钉、一个或者多个信号发生器108以及操作手柄109，信号发生器108可以为微动开关，微动开关的选择应当是具有较大回复力的微动开关，以实现微动开关的正常复位。信号调节机构1010上的一个或者多个调节螺钉与所述一个或者多个操作手柄109一一对应，每个相互对应的操作手柄109与调节螺钉相对并保持预定间隔设置。抗振调节机构5连接所述动作模块，用于对所述动作模块产生吸附力以防止误操作。该抗振调节机构5包括固定支架501和磁力调节件502，磁力调节件502例如可以通过螺纹固定连接于所述固定支架501上，磁力调节502件的数量与信号发生器108的数量相同，并且一一对应相对设置。所述抗振调节机构5通过固定支架501固定设置于信号发生器108两侧，信号发生器108整体在通过支架1011固定于基座102上。该气体密度继电器的机械部分1还包括设备连接模块，该设备连接模块例如为设备连接接头1012，其一端与待检测外部设备气路连接，另一端与感测模块气路连接。
本实施例提供的抗振气体密度继电器的作用原理是基于巴登管103，利用温度补偿元件107对变化的压力和温度进行修正，反映SF6气体密度的变化。该温度补偿元件107可以为双金属材质构成的双金属片，利用两种金属热膨胀系数的不同而抵消掉温度对巴登管103位移产生的影响，可以根据实际需要来设置该温度补偿元件107的长度从而实现温度补偿。即在被测介质SF6的压力作用下，由于有了温补补偿元件107的作用，被测电气设备内的气体密度值变化时，压力值也相应的变化，迫使巴登管103的末端产生相应的弹性变形—位移，温度补偿元件107对该位移进行温度补偿后将位移传导至机芯105。借助于温度补偿元件107传递给机芯105，机芯105又传递给了指针1012，遂将被测的SF6气体密度值在刻度盘1013上指示出来。当巴登管103升压到标准的设定值时，巴登管103产生的形变通过温度补偿元件107传递至连接杆106，带动信号调节机构1010向上运动并压住操作手柄109，操作手柄109与信号发生器108触发输出密度正常信号。同时根据设定的报警压力、闭锁压力的不同，设置磁力调节件502与操作手柄109的距离。如果被测电气设备发生漏气，气体密度值下降到一定程度(达到报警或闭锁值)，巴登管103产生相应的向下位移，通过补偿元件107使信号调节结构1010向下位移，信号调节结构1010逐渐离开相应的操作手柄109，直到发出相应的信号(报警或闭锁)，从而达到监视和控制被测电气设备中的六氟化硫气体密度，使电气设备安全工作。当开关设备进行分合闸或振动时，信号调节机构1010会脱离操作手柄109，可能导致信号发生器108输出误动作信号。通过设置抗振调节机构5，由于磁力调节件502与操作手柄109的在磁力的作用下相互吸引，当开关设备进行分合闸或振动时，信号调节机构1010短暂脱离操作手柄109，然后恢复，如此往复直到振动减弱并消失，此时的操作手柄109在磁力的作用下会延迟脱离信号发生器108，保证了信号不会误发，从而有效地提高了抗振性能。
本实用新型提供的气体密度继电器还包括电子部分2，电子部分2包括壳体2010以及设置于该壳体2010中的智能处理器202、通讯单元4、电源单元203，以及压力传感器201和压力传感器固定座209，该电子部分2用于将所检测的气体密度变化值传输至远端上位机。该压力传感器201固定在压力传感器固定座209上，该压力传感器201在气路上与巴登管103相联通。智能处理器202分别与温度传感器3、压力传感器201、通讯单元4相连接。图3中示出了电子部分的电路原理示意图，其中，智能处理器202可以采用通用计算机、工控机、CPU、单片机、ARM芯片、AI芯片、量子芯片、光子芯片、MCU、FPGA、PLC等、工控主板、嵌入式主控板等实现，电源单元203可以为开关电源、交流220V、直流电源、LDO、可编程电源、太阳能、蓄电池、充电电池、电池等。智能处理器202通过压力传感器201采集压力信号、温度传感器3采集温度信号，利用气体压力和温度之间关系的数学模型，采用软测量的方法，经过智能处理器202处理得到相应的密度值，且通过通讯单元4能够实现上述各测量值的上传，进而实现在线监测电气设备的气体密度值、压力值、温度值等的监测。例如该气体密度继电器可以通过RS-485等数据通讯方式接入到变电站综合自动化在线监测系统中，并远传至无人值班站中心监控站，在变电站当地和远方的中心监控站进行实时监测，实现了SF6电气设备中SF6气体密度的在线监测。
综上所述，本实用新型提供了一种气体抗振气体密度继电器，包括壳体以及位于壳体内的感测模块、温度补偿模块、指示模块、动作模块和抗振调节机构。通过设置抗振调节机构，利用抗振调节机构中的磁力调节件在电气设备分合闸产生振动时可以有效地吸附住操作手柄，使得振动过程中信号发生器触点不会发生复位触发误动作信号，从而大大地提高产品的抗振性能。本实用新型提供的技术方案，克服了现有技术中气体密度继电器抗振性能不高的问题，确保了气体密度继电器电气性能好、接点触点好、工作寿命长等优点，同时可以实现稳定的远距离信号传输，更全面的保证了系统的可靠工作，可以很好的应用在各种SF6电气设备中。
应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种远传抗振气体密度继电器，其特征在于，包括机械壳体以及位于机械壳体内的基座、感测模块、温度补偿模块、指示模块、动作模块、以及抗振调节机构；其中，
所述感测模块的一端连接于所述基座上，另一端通过端座与温度补偿模块的一端连接，感测模块在机械壳体内气体压力变化时产生弹性形变，该弹性形变与被检测气体密度变化值相对应；
所述温度补偿模块连接感测模块，将该弹性形变转化为相应的位移传导至所述指示模块和动作模块；
所述指示模块位于壳体的前端并连接温度补偿模块，接收温度补偿模块传导的位移，并指示该位移对应的气体密度变化值；
所述动作模块接收温度补偿模块传输的位移，并根据该位移输出开关动作信号；
所述抗振调节机构连接所述动作模块，对所述动作模块产生吸附力以防止误操作。
2.根据权利要求1所述的气体密度继电器，其特征在于，还包括设备连接模块，所述设备连接模块的一端与待检测外部设备气路连接，另一端与感测模块气路连接。
3.根据权利要求2所述的气体密度继电器，其特征在于，所述感测模块包括巴登管，所述巴登管的一端连接于基座上，另一端通过端座与温度补偿模块的一端连接。
4.根据权利要求3所述的气体密度继电器，其特征在于，所述动作模块包括信号调节机构、位于该信号调节机构上的一个或者多个调节螺钉、一个或者多个信号发生器以及操作手柄，所述操作手柄分别与信号调节机构上的调节螺钉相对设置；所述信号调节机构连接温度补偿模块的另一端；
所述信号调节机构上的一个或者多个调节螺钉与所述一个或者多个操作手柄一一对应，每个相互对应的操作手柄与调节螺钉相对并保持预定间隔设置。
5.根据权利要求4所述的气体密度继电器，其特征在于，所述指示模块包括连接杆、机芯、指针和刻度盘；
所述机芯的一端通过连接杆连接至信号调节机构，另一端连接指针和刻度盘。
6.根据权利要求5所述的气体密度继电器，其特征在于，所述温度补偿模块包括温度补偿元件；
所述温度补偿元件的一端连接所述巴登管，另一端连接所述信号调节机构。
7.根据权利要求4所述的气体密度继电器，其特征在于，所述抗振调节机构包括固定支架和磁力调节件；
所述磁力调节件固定连接于所述固定支架上，所述磁力调节件的数量与所述信号发生器的数量相同；
所述抗振调节机构通过固定支架固定设置于信号发生器两侧。
8.根据权利要求7所述的气体密度继电器，其特征在于，所述磁力调节件与操作手柄通过磁力相互吸引，当信号调节机构短暂脱离操作手柄时，所述操作手柄在磁力调节件的磁力作用下延迟脱离信号发生器， 在所述磁力调节件由于振动脱离操作手柄时通过磁力恢复。
9.根据权利要求8所述的气体密度继电器，其特征在于，还包括电子部分；
所述电子部分包括壳体以及设置于该壳体中的智能处理器、通讯单元和电源单元。
10.根据权利要求9所述的气体密度继电器，其特征在于，所述电子部分还包括压力传感器和压力传感器固定座。
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