CN219391713U - 一体型远传式sf6密度控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种一体型远传式SF6密度控制器。现有SF6密度控制器机械部分与远传部分为相互独立、体积过大，压力传感器与开关气室有距离间隔，测量具有延迟误差。本实用新型的一种一体型远传式SF6密度控制器，包括壳体，壳体上设置有弹簧体接头，弹簧体接头伸出壳体的一端插接在检测端，壳体内的压力传感器底部设置有通气毛细管，通气毛细管一端连接压力传感器，通气毛细管的另一端接入弹簧体接头内与检测端的开关气室贯通，双弹簧管上设置有光纤测压传感器和光纤测温传感器，通过光纤测压传感器补偿压力传感器检测的压力数据和实际的温度数据实现SF6气体密度的测量。本实用新型可以有效避免延迟测量误差，进一步提高测量准确度。

Description

一体型远传式SF6密度控制器

技术领域

本实用新型属于高压开关在线监测设备技术领域，具体涉及一种一体型远传式SF6密度控制器。

背景技术

SF6密度控制器，用于监视SF6高压电器设备气室内的SF6气体密度；并在气室出现气体泄漏时，发出补气、闭锁信号，以保证设备的安全运行。目前市场应用的指针式SF6密度控制器以双弹簧管结构居多。双弹簧管结构:即由二只"C"型弹簧管完成测试压力与温度补偿功能；一只弹簧管用于测量被检测SF6气体的压力(检测管)，另一只弹簧管，在20℃时充入一定压力的SF6气体，形成补偿气室；当温度变化引起压力变化时，两只弹簧管同时膨胀(或收缩)，使其产生的变形增量相互抵消，密度控制器指示值不变。只有当主气室的SF6气体泄漏时，检测管压力减小，密度指示值降低，电接点吸合，发出报警、闭锁信号。如公开号CN207474363U公开的一种具有远传功能的六氟化硫密度控制器，其包括壳体、表接头、机械监测系统以及电子监测系统，所述机械监测系统和电子监测系统并、列设置在壳体内，所述机械监测系统包括双簧管，所述的电子检测系统包括压力传感器，通过双簧管和压力传感器可实现检测SF6气体的密度。此种远传式SF6密度控制器的机械部分与远传部分为相互独立，体积过大，压力传感器设置位置较远，电子监测系统的压力传感器首先会测量高压开关气室内SF6气体的压力值，但是会受到一定程度的干扰，引入相应的测量误差，这个误差产生就是因为压力传感器距离真实气室之间有一定的距离间隔，温度变化比高压开关气室内的气体变化快，因此压力就变化快，此时压力传感器测量压力值会产生延迟，不能准确反映被测的气体压力，因此会造成一定的测量误差，使得测量的SF6气体密度准确度不高。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种一体型远传式SF6密度控制器，本实用新型通过在双簧管上分别布设光纤测压传感器对压力传感器检测的压力数据进行补偿后获得准确的气体压力数据，通过光纤测温传感器获取实际的气体温度数据，通过准确的气体压力数据和准确的气体压力数据实现测量SF6气体的密度值，解决传统密度控制器测量准确度不高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种一体型远传式SF6密度控制器，包括壳体，壳体内设置有并列的机械监测系统和电子监测系统，所壳体上设置有一端穿过壳体的弹簧体接头，弹簧体接头伸出壳体的一端插接在所述的检测端，所述的机械监测系统包括由标准管和系统管构成的双弹簧管，所述的双弹簧管与壳体内的弹簧体接头连接，所述的电子监测系统包括压力传感器，其特征在于：所述的压力传感器底部设置有通气毛细管，所述的通气毛细管一端连接所述的压力传感器，通气毛细管的另一端接入所述的弹簧体接头内与检测端的开关气室贯通，所述的系统管上粘贴有获取系统管压力的光纤测压传感器，所述的标准管上粘贴有获取标准管温度的光纤测温传感器，通过所述光纤测压传感器对所述压力传感器监测的压力数据进行补偿后获得的准确压力数据和光纤测温传感器监测的温度数据来运算获取SF6气体的密度。

进一步，所述的壳体上端设置有控制电路板，所述的压力传感器、光纤测温传感器和光纤测压传感器与所述的控制电路板电连接。

进一步，所述的控制电路板和压力传感器均径向固定在所述壳体的底部，所述压力传感器位于所述控制电路板的径向一端设置。

进一步，所述的控制电路板包括数据采集模块、数据处理模块，所述光纤测温传感器和光纤测压传感器通过数据采集模块与所述的数据处理模块电连接，所述的压力传感器电连接所述的数据采集模块。

进一步，所述数据处理模块上还连接有光电转换模块，所述光电转换模块连接有远传信号输出模块。

进一步，所述的控制电路板和压力传感器通过绝缘柱固定在所述的壳体内壁上。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点和效果：

(1)本实用新型的一体型远传式SF6密度控制器，壳体内设置的压力传感器首先检测开关气室的压力变化，在双簧管的系统管上粘贴光纤测压传感器负责监测气体压力的变化，光纤测压传感器设置在系统管上，可以直接监测系统管压力变化值，对压力传感器所测的压力数据进行校对和补偿，由此可以获得更加准确的压力数据。

(2)本实用新型的一体型远传式SF6密度控制器，在壳体内双簧管的标准管上粘贴光纤测温传感器负责直接监测气体温度的变化，光纤测温传感器直接贴合设置在标准管上，因此更贴近实际气室的温度，使得测量的温度值更加准确。

(3)本实用新型的一体型远传式SF6密度控制器，当温度和压力同时变化时，光纤测压传感器可以将压力变化数据传输至控制电路板，光纤测温传感器直接将监测的温度值传输至控制电路板，经控制电路板上的数据采集模块和数据处理模块与压力传感器测量的开关气室压力值通过标定数值进行比对，排除压力变化引入的变化量，最后数据处理模块进行公式运算，得出被测SF6气体的密度值；由于在双簧管的标准管和系统管上引入了光纤测温传感器和光纤测压传感器，因此可以有效避免只依靠双簧管检测时带来的误差和压力传感器设置位置偏远带来的延迟测量误差，进一步提高SF6密度控制器的监测准确度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2为图1的内部右侧视图。

图3为本实用新型壳体内部双簧管与光纤测温传感器和光纤测压传感器装配结构示意图。

其中：1-通气毛细管，2-压力传感器，3-机芯，4-绝缘柱，5-壳体，6-控制电路板，7-弹簧体接头，8-双簧管，9-传感器固定板，10-固定螺柱，11-远传信号输出接线盒，12-接点信号输出接线盒，13-光纤测压传感器，14-光纤测温传感器，081-系统管，082-标准管。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制，而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。

本实用新型提供一种一体型远传式SF6密度控制器，包括壳体5，壳体5内设置有并列的机械监测系统和电子监测系统，所壳体5上设置有一端穿过壳体5的弹簧体接头7，弹簧体接头7伸出壳体5的一端插接在所述的检测端，所述的机械监测系统包括由标准管082和系统管081构成的双弹簧管，所述的双弹簧管与壳体5内的弹簧体接头7连接，所述的电子监测系统包括压力传感器2，所述的压力传感器2底部设置有通气毛细管1，所述的通气毛细管1一端连接所述的压力传感器2，通气毛细管1的另一端接入所述的弹簧体接头7内与检测端的开关气室贯通，所述的系统管081上设置有获取系统管081压力的光纤测压传感器13，所述的标准管082上设置有获取标准管082温度的光纤测温传感器14，通过所述光纤测压传感器13对所述压力传感器2监测的压力数据进行补偿后获得的准确压力数据和光纤测温传感器14监测的温度数据来运算获取SF6气体的密度。

具体的说，外壳上的弹簧体接头7插接在所述检测端的开关气室上与其接通实现被测设备的SF6气体的密度监测。所述的通气毛细管1为黄铜管，通气毛细1管呈半圆环形结构，通气毛细管1径向环绕设置在压力传感器2与壳体5内的弹簧体接头7外周与压力传感器2和弹簧体接头7连通，实现压力传感器2与开关气室气流相通，为了保证密封可靠的连接，通气毛细管1两端部分别与弹簧体接头7和压力传感器2底部焊接连接，与弹簧体接头7焊接的通气毛细管1端部嵌入弹簧体接头7的气道中。所述的压力传感器2为柱状体结构，压力传感器2设置壳体5内的弹簧体接头7端部，压力传感器2同时位于所述双簧管8的轴向上端，压力传感器2与弹簧体接头7端部之间具有一定的间隔空间。

所述的双簧管8径向环绕设置在压力传感器2下端，双簧管8的一端与壳体5内弹簧体接头7连接，双簧管8的标准管082和系统管081为上下并列环绕的断裂环型腔体结构，光纤测温传感器14粘贴环绕设置在标准管082的外周表面，光纤测压传感器13粘贴环绕在系统管081的外周表面。

进一步说，所述的控制电路板6和压力传感器2均径向固定在所述壳体5的底部，所述压力传感器2位于所述控制电路板6的径向一端设置。

具体的说，压力传感器2径向设置在设置壳体6内的弹簧体接头7端部，压力传感器2与弹簧体接头7轴向位于同一平面内，控制电路板6为圆形板状结构，控制电路板设置在弹簧体接一侧的双簧管8上端部径向空间内，控制电路板6的一端为平面结构与弹簧体接头7端部相间隔，另一端开设有卡槽，压力传感器2嵌设在所述的卡槽内。压力传感器2、控制电路板6通过此种合理的布局结构不会影响到密度控制器的整体内部构造布局。

进一步说，所述的控制电路板6包括数据采集模块、数据处理模块，所述光纤测温传感器14和光纤测压传感器13通过数据采集模块与所述的数据处理模块电连接，所述的压力传感器2电连接所述的数据采集模块。

具体的说，标准管为内部密封油额定压力六氟化硫气体的封闭气室。光纤测温传感器14环绕贴合在所述的标准管082的外周表面负责监测气体温度的变化。当温度变化时光纤测温传感器14光谱信号发生变化，输出相应的温度值至控制电路板6的数据采集模块。

双弹簧管的标准管082的一端与系统管081连接，另一端与密度控制器的机芯3连接，标准管082为内部密封油额定压力六氟化硫气体的封闭气室。光纤测压传感器13环绕贴合在所述系统管081上外周表面负责监测高压开关气室内SF6气体压力的变化。

由于双弹簧管是C型管状结构，高压开关气室气体压力变大时双弹簧管会发生膨胀，反之会收缩，光纤测压传感器13贴合在双弹簧管的系统管上，当双弹簧管膨胀或收缩会引发光纤测压传感器跟随变化，由此光纤测压传感器内的光谱信号就会变化，从而实现快速检测气室气体压力的变化，因此当气室压力变化时光纤测压传感器13输出相应的压力变化数据传输至控制电路板6。

所述的控制电路板6上同时设置数据采集模块和数据处理模块，控制电路板6上的数据采集模块采集光纤测压传感器13、光纤测温传感器14检测出的气体压力变化数据和温度数据，将所采集到数据传送到数据处理模块，数据处理模块将接收到采集数据进行分析处理，结合压力传感器2测量的开关气室的压力数据进行补偿校对后，获得准确的压力数据和温度数据。所述的数据采集模块和数据处理模块为现有技术，本实用新型在此不作详细说明。

本实用新型中，由于压力传感器首先会测量高压开关气室内SF6气体的压力值，但是会受到一定程度的干扰，引入相应的测量误差，不能准确反映被测气体压力。光纤压力传感器设置在双弹簧管上，可以通过它的监测，对压力传感器所测压力数据进行校对和补偿，由此可以让最终输出的压力数据更为准确。光纤温度传感器设置在双弹簧管的系统管上，更贴近实际气室的温度，可以测得更准确的温度值，将温度值传输到数据处理模块，数据处理模块根据输入的修正和补偿后的压力值和实际的温度值，通过六氟化硫密度计算公式计算得出被测SF6气体的密度值。

进一步说，所述数据处理模块上还连接有光电转换模块，所述光电转换模块连接有远传信号输出模块。光电转换模块设置在所述的壳体5内，远传信号输出模块设置在壳体5一侧的远传信号输出接线盒11内，远传信号输出接线盒11设置在壳体5的外周径向一侧，壳体5的外周径向另一侧设置与远传信号输出接线盒11相对的接点信号输出接线盒12。数据处理控制模块同时将六氟化硫气体的参数，压力、密度、温度数据经过光电转换模块处理，将电信号转为光信号，再通过远传信号输出模块将监测信号输出至远端控制室供操作人员实时监控、分析以保证设备正常、安全运行。

进一步说，所述的控制电路板6和压力传感器2通过绝缘柱4固定在所述的壳体5壳体内壁上。

具体的说，所述的控制电路板6上开设有两个安装孔，壳体5底部焊接有2个固定螺柱10，每个固定螺柱10上均装配所述绝缘柱4，控制电路板6的安装孔套设在绝缘柱4上，绝缘柱4上端再套设绝缘垫，最后通过锁紧螺母固定锁紧。压力传感器2朝向壳体5一侧的外周面径向焊接传感器固定板9，传感器固定板9一侧通过焊接在壳体5内侧的固定螺柱10固定，固定螺柱10上同样装配绝缘柱4和绝缘垫将压力传感器2固定。压力传感器2与控制电路板6的传感器控制模块通过焊接的导线实现稳固连接。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种一体型远传式SF6密度控制器，包括壳体，壳体内设置有并列的机械监测系统和电子监测系统，所壳体上设置有一端穿过壳体的弹簧体接头，弹簧体接头伸出壳体的一端插接在检测端，所述的机械监测系统包括由标准管和系统管构成的双弹簧管，所述的双弹簧管与壳体内的弹簧体接头连接，所述的电子监测系统包括压力传感器，其特征在于：所述的压力传感器底部设置有通气毛细管，所述的通气毛细管一端连接所述的压力传感器，通气毛细管的另一端接入所述的弹簧体接头内与检测端的开关气室贯通，所述的系统管上设置有获取系统管压力的光纤测压传感器，所述的标准管上设置有获取标准管温度的光纤测温传感器，通过所述光纤测压传感器对所述压力传感器监测的压力数据进行补偿后获得的准确压力数据和光纤测温传感器监测的温度数据来运算获取SF6气体的密度。

2.根据权利要求1所述的一体型远传式SF6密度控制器，其特征在于：所述的壳体上端设置有控制电路板，所述的压力传感器、光纤测温传感器和光纤测压传感器与所述的控制电路板电连接。

3.根据权利要求2所述的一体型远传式SF6密度控制器，其特征在于：所述的控制电路板和压力传感器均径向固定在所述壳体的底部，所述压力传感器位于所述控制电路板的径向一端设置。

4.根据权利要求3所述的一体型远传式SF6密度控制器，其特征在于：所述的控制电路板包括数据采集模块、数据处理模块，所述光纤测温传感器和光纤测压传感器通过数据采集模块与所述的数据处理模块电连接，所述的压力传感器电连接所述的数据采集模块。

5.根据权利要求4所述的一体型远传式SF6密度控制器，其特征在于：所述数据处理模块上还连接有光电转换模块，所述光电转换模块连接有远传信号输出模块。

6.根据权利要求3所述的一体型远传式SF6密度控制器，其特征在于：所述的控制电路板和压力传感器通过绝缘柱固定在所述的壳体内壁上。