CN220671573U - 高压变频电机动力电缆局放信号采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高压电路状态检测技术领域，公开了一种高压变频电机动力电缆局放信号采集装置。该高压变频电机动力电缆局放信号采集装置包括壳体以及设置在壳体内部的电磁铁和金属件，壳体上设有报警器，电磁铁用于与穿入至壳体的高压电线连接，且电磁铁能够吸附金属件，当高压电线漏电或电压输出不稳定时，金属件能够脱离电磁铁并触发报警器进行报警。本实用新型提供的信号采集装置在使用时，电磁铁吸附金属件，当高压电线漏电或电压输出不稳定时，电磁铁的磁性降低，此时，金属件能够脱离电磁铁以触发报警器，以此实现高压电线的使用状态的在线监控，确保高压电线使用的安全性。

Description

高压变频电机动力电缆局放信号采集装置

技术领域

本实用新型涉及高压电路状态检测技术领域，具体地涉及一种高压变频电机动力电缆局放信号采集装置。

背景技术

随着国内对天然气等优质清洁能源和燃料需求量的不断增长，天然气管道系统也日趋庞大和复杂，是我国陆上第一条长距离、高压、大口径输气管道工程。该项工程的建成投运，对于调整我国能源结构、拉动经济增长、缓解能源供需紧张矛盾、改善大气环境质量、提高人民生活水平等方面都发挥了重要作用，因此保障其安全可靠地运行是首要任务。

压气站主要采用的电气设备为压缩机组，重点关注对象主要包含高压电气设备(大功率电机及其相连电缆)的主辅设备。使用时，一旦压缩机组停机，将会造成压气站压力降低，影响管网正常输气任务，造成巨大的经济损失，甚至影响某一区域的稳定。天然气压气站重要考核指标是停机次数，正常输入生产工作时需维持压缩机的持续稳定运行。压缩机机组非计划故障停机，也严重影响了机组及辅机正常运行，缩短了设备的运行寿命。虽然天然气长输技术水平得到了很大提高，但是为了保证压缩机组安全可靠运行，一方面需要采用良好的绝缘材料、机组润滑油、制造工艺来提高设备的绝缘强度和质量，另一方面更重要的是要对运行中电气设备的绝缘状况进行监督评估，随时掌握压缩机组的运行情况。此外，高压电路的主要作用是传输电能，电能有许多优点，它使用方便、清洁，易于传输、集中和控制，易于被转换成其他形式的能量，是全人类普遍使用的能源。

目前，行业内缺乏对高压变频电机局放检测和高压电缆局部放电监测方法，但系统内已出现高压电机绝缘劣化和高压电缆击穿的问题，此外，国内外缺乏高压变频电机和相连高压电缆的故障诊断模型，已开展的测试工作仅限于离线检测评估，还未真正涉及到高压变频电机和电缆的状态监测。当前主要的状态评估和故障预警主要针对的是工频设备，缺乏针对变频系统高压设备状态监测技术的深入研究；缺少高压变频电机和高压电缆由定期检修向状态检修转变的技术支撑。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高压变频电机动力电缆局放信号采集装置。

本实用新型提供了一种高压变频电机动力电缆局放信号采集装置，包括壳体以及设置在所述壳体内部的电磁铁和金属件，所述壳体上设有报警器，所述电磁铁用于与穿入至所述壳体的高压电线连接，且所述电磁铁能够吸附所述金属件，并配置为：

当所述高压电线漏电或电压输出不稳定时，所述金属件能够脱离所述电磁铁并触发所述报警器进行报警。

可选地，还包括弹性件，所述弹性件对所述金属件施加的作用力与所述电磁铁对所述金属件施加的磁性力相反，所述报警器上设有开关，所述开关设置在所述金属件的背离所述电磁铁的一侧，以使得所述金属件在所述弹性件的作用下脱离所述电磁铁时能够触发所述开关。

可选地，所述壳体的内部设有导向装置，所述金属件在所述导向装置的作用下沿着靠近或远离所述电磁铁的方向移动。

可选地，还包括电压测量装置，所述电压测量装置设置在所述壳体的外侧，且所述电压测量装置的引线伸入至所述壳体的内部并与穿设在所述壳体内的高压电线连接。

可选地，还包括锁紧装置，所述锁紧装置用于对穿入至所述壳体内的所述高压电线进行限位。

可选地，所述锁紧装置包括穿设在所述壳体侧壁的螺栓，所述螺栓与所述壳体的侧壁螺纹配合，且所述螺栓的端部能够支撑在所述高压电线的外周。

可选地，所述壳体的靠近所述电磁铁的位置处设有操作孔。

可选地，所述壳体包括相连通的第一管体和第二管体，所述第一管体可供高压电线穿入，所述电磁铁设置在所述第一管体的靠近所述第二管体的一端，所述金属件设置在所述第二管体的与所述第一管体相对应的位置处。

可选地，所述第一管体包括用于与所述第二管体连通的连接管，所述连接管的远离所述第二管体的一端可拆卸的连接有用于引入所述高压电线的接线管。

可选地，所述第二管体的具有相对应的第一端和第二端，所述第二管体的第一端设有用于装放传感器的配电盒，所述第二管体的第二端设有用于为所述配电盒提供冷风的排风扇以及多个排线管，所述排线管与所述第二管体连通，以能够将所述传感器的线路引出。

本实用新型实施方式提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本实用新型提供的信号采集装置在使用时，电磁铁吸附金属件，当高压电线漏电或电压输出不稳定时，电磁铁的磁性降低，此时，金属件能够脱离电磁铁以触发报警器，以此实现高压电线的使用状态的在线监控，确保高压电线使用的安全性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施方式，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本实用新型实施方式所述信号采集装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施方式所述壳体的内部结构示意图；

图3为本实用新型实施方式所述电磁铁和金属件的位置关系的结构示意图；

图4为图3中A处的局部放大图。

附图标记说明

1、壳体；11、操作孔；12、第一管体；121、连接管；122、套管；123、固定盘；124、夹紧套；125、接线管；13、第二管体；131、配电盒；1311、安装单元；13111、安装板；13112、安装螺杆；132、排风扇；133、排线管；14、传输管；2、电磁铁；3、金属件；31、板体；32、滑板；4、报警器；41、开关；5、高压电线；6、弹性件；7、导向装置；71、导向杆；8、电压测量装置；81、引线；9、锁紧装置；91、螺栓。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面将对本实用新型的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施方式只是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

结合图1至图4所示，本实用新型实施方式提供的高压变频电机动力电缆局放信号采集装置包括壳体1以及设置在壳体1内部的电磁铁2和金属件3。壳体1上设有报警器4，其中，报警器4可以设置在壳体1的内部，此时，壳体1上设置可供报警器4的喇叭露出的开孔，或者将报警器4设置在壳体1的外侧。电磁铁2用于与穿入至壳体1的高压电线5连接，且电磁铁2能够吸附金属件3。即壳体1上设有可供高压电线5穿入的插入口，高压电线5能够通过插入口插入至壳体1的内部，并在壳体1内与电磁铁2连接。当高压电线5稳定输送电压时，电磁铁2的磁吸力能够将金属件3吸附在电磁铁2上；当高压电线5漏电或电压输出不稳定时，电磁铁2的磁吸力降低，金属件3能够脱离电磁铁2并触发报警器4进行报警。其中，金属件3可为铁板等，报警器4可为蜂鸣器等。其中，该处的高压电线5为使用中的高压电线，高压电线与高压变频电机的接线端通过导线引出，以通过高压变频电机动力电缆局放信号采集装置对该段高压电线5的局部放电信号进行采集，此时，图中所示的高压电线5实为高压电线的导线。

本实用新型提供的信号采集装置在使用时，高压电线5与电磁铁2，以为电磁铁2供电，电磁铁2吸附金属件3，当高压电线5漏电或电压输出不稳定时，电磁铁2的磁性降低，此时，金属件3能够脱离电磁铁2以触发报警器4，以此实现高压电线5的使用状态的在线监控，确保高压电线5使用的安全性。

在一些实施方式中，高压变频电机动力电缆局放信号采集装置还包括弹性件6，弹性件6对金属件3施加的作用力与电磁铁2对金属件3施加的磁性力相反，报警器4上设有开关41，开关41设置在金属件3的背离电磁铁2的一侧，以使得金属件3在弹性件6的作用下脱离电磁铁2时能够触发开关41。

具体地，当高压电线5稳定输送电压时，电磁铁2的磁吸力能够将金属件3吸附在电磁铁2上，此时，弹性件6对金属件3施加的作用力与电磁铁2对金属件3施加的磁性力相反，且弹性件6对金属件3施加的作用力小于电磁铁2对金属件3施加的磁性力，以使得金属件3能够在电磁铁2的磁性力的作用下吸附在电磁铁2上。当高压电线5漏电或电压输出不稳定时，电磁铁2的磁吸力降低，此时，弹性件6对金属件3施加的作用力大于电磁铁2的磁吸力，金属件3在弹性件6的弹性力的作用下脱离电磁铁2，以朝向远离电磁铁2的方向移动，进而触发开关41，报警器4报警。

作为一种可行的实施方式，结合图3和图4所示，弹性件6包括设置在金属件3的远离电磁铁2一侧的弹簧，弹簧对金属件3提供拉力，进而使得弹簧对金属件3施加朝向远离电磁铁2的方向的作用力。可以理解的是，弹簧也可设置在金属件3的朝向电磁铁2方向的一侧，此时，弹簧对金属件3施加的作用力为弹力，进而使得弹簧对金属件3施加朝向远离电磁铁2的方向的作用力。可见，弹簧的设置位置不受限制，只要弹簧能够满足对金属件3施加朝向远离电磁铁2的方向的作用力即可。

在一些实施方式中，壳体1的内部设有导向装置7，金属件3在导向装置7的作用下沿着靠近或远离电磁铁2的方向移动。本申请通过设置导向装置7为金属件3的移动起到导向作用，确保金属件3能够触发开关41。

作为一种可行的实施方式，结合图3和图4所示，导向装置7包括沿着靠近或远离电磁铁2的方向延伸的导向杆71，导向杆71固定设置在壳体1的内壁上。此时，金属件3包括板体31和设置在板体31两端的滑板32，两个滑板32分别与两个导向杆71滑动配合，以使得金属件3能够沿着导向杆71的延伸方向移动。此外，弹簧套设在导向杆71的外周，以使得导向杆71能够为弹簧的压缩或拉伸起到导向作用，确保弹簧对金属件3施加作用力的稳定性。

结合图1至图3所示，高压变频电机动力电缆局放信号采集装置还包括电压测量装置8，电压测量装置8设置在壳体1的外侧，且电压测量装置8的引线81伸入至壳体1的内部并与穿设在壳体1内的高压电线5连接。

具体地，电压测量装置8可为设置在壳体1外部的电压表，壳体1的外壁上设有传输管14，电压表设置在传输管14的端部，且电压表的引线81通过传输管14伸入至壳体1的内部，以与壳体1内的高压电线5连接。高压电线5的电流能够被导入电压表进行查看电流数据，可以进行高压电线5的状态监测，从而有效对电压信号的变化过程进行采集。

高压变频电机动力电缆局放信号采集装置还包括锁紧装置9，锁紧装置9用于对穿入至壳体1内的高压电线5进行限位。通过设置夹紧装置可对高压电线5进行有效压紧，避免高压电线5松动的现象，保证检测作业的顺利有序进行。

在一些实施方式中，结合图2和图3所示，锁紧装置9包括穿设在壳体1侧壁的螺栓91，螺栓91与壳体1的侧壁螺纹配合，且螺栓91的端部能够支撑在高压电线5的外周。该种设计方式，通过旋拧螺栓91使得螺栓91旋入或旋出，以改变螺栓91在其长度方向的位置，以使得螺栓91的尾端能够压紧高压电线5，结构简单，操作便利。

如图1所示，壳体1的靠近电磁铁2的位置处设有操作孔11。由于高压电线5穿入至壳体1内，且高压电线5需要与电压表和电磁铁2连接，因此，为了增加连接的便利性，可在壳体1的相应位置处开设操作孔11，高压电线5的连接位置处暴露于操作孔11，以能够通过操作孔11将高压电线5与电压表和电磁铁2连接，增加工作人员操作的便利性。其中，操作孔11可为长条孔，以增加操作空间。

结合图1至图3所示，壳体1包括相连通的第一管体12和第二管体13，第一管体12可供高压电线5穿入，电磁铁2设置在第一管体12的靠近第二管体13的一端，金属件3设置在第二管体13的与第一管体12相对应的位置处。其中，上述的电压表和操作孔11设置在第一管体12上，以满足设计需求。

第一管体12包括用于与第二管体13连通的连接管121，连接管121的远离第二管体13的一端可拆卸的连接有用于引入高压电线5的接线管125，该种设计方式下，非使用状态下，可将连接管121与接线管125分开，便于连接管121与接线管125的存放和运输，此外，可通过拆开接线管125增加连接管121内设备维修的便利性。

在一些实施方式，结合图2和图3所示，连接管121的远离第二管体13的一端可拆卸的连接有套管122，套管122的外周设有固定盘123以及与固定盘123连接的夹紧套124，夹紧套124的远离连接管121的一端设有接线管125，该种设计方式可通过套管122与连接管121之间的可拆卸连接实现连接管121与接线管125之间的可拆卸连接。其中，套管122的与连接管121连接的一端开设有外螺纹，连接管121的与套管122连接的一端开设有与外螺纹相配合的内螺纹，以使得套管122与连接管121螺纹连接，增加拆装的便利性，且利用螺纹咬合力能够保证套管122和连接管121之间的良好连接稳定性。夹紧套124外表面的上下两侧均螺纹安装上述的螺栓91，接线管125的上下两侧均开设有供螺栓91尾端穿过的螺纹孔或通孔，螺栓91的尾端能够依次穿过夹紧套124和接线管125伸入至连接管121的内部，以压紧高压电线5。

该种设计方式的高压变频电机动力电缆局放信号采集装置通过夹紧套124与固定盘123以及螺栓91的配合将接线管125内部的高压电线5压紧固定，防止松动，利用套管122将高压电线5引入连接管121内壁，再通过连接管121将高压电线5导入第二管体13内部，通过传输管14将连接管121内的高压电线5的电流导入电压表进行查看电流数据，可以进行状态监测，从而有效对电压信号的变化过程进行采集。

第二管体13的具有相对应的第一端和第二端，第二管体13的第一端设有用于装放传感器的配电盒131，第二管体13的第二端设有用于为配电盒131提供冷风的排风扇132以及多个排线管133，排线管133与第二管体13连通，以能够将传感器的线路引出。其中，排风扇13用于为配电盒131提供冷风，用于配电盒131及其内部的传感器散热，而排线管133则是作为走线结构，使得整体线路规划更加规范。

进一步优化地，配电盒131的两侧分别设有安装单元1311，以通过安装单元1311将配电盒131安装在指定位置。其中，安装单元1311包括设置在配电盒131两侧的安装板13111，安装板13111上螺纹连接有安装螺杆13112，以增加安装板13111拆装的便利性。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施方式的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施方式中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所述的这些实施方式，而是要符合与本文所实用新型的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种高压变频电机动力电缆局放信号采集装置，其特征在于，包括壳体(1)以及设置在所述壳体(1)内部的电磁铁(2)和金属件(3)，所述壳体(1)上设有报警器(4)，所述电磁铁(2)用于与穿入至所述壳体(1)的高压电线(5)连接，且所述电磁铁(2)能够吸附所述金属件(3)，并配置为：

当所述高压电线(5)漏电或电压输出不稳定时，所述金属件(3)能够脱离所述电磁铁(2)并触发所述报警器(4)进行报警。

2.根据权利要求1所述的高压变频电机动力电缆局放信号采集装置，其特征在于，还包括弹性件(6)，所述弹性件(6)对所述金属件(3)施加的作用力与所述电磁铁(2)对所述金属件(3)施加的磁性力相反，所述报警器(4)上设有开关(41)，所述开关(41)设置在所述金属件(3)的背离所述电磁铁(2)的一侧，以使得所述金属件(3)在所述弹性件(6)的作用下脱离所述电磁铁(2)时能够触发所述开关(41)。

3.根据权利要求1所述的高压变频电机动力电缆局放信号采集装置，其特征在于，所述壳体(1)的内部设有导向装置(7)，所述金属件(3)在所述导向装置(7)的作用下沿着靠近或远离所述电磁铁(2)的方向移动。

4.根据权利要求1所述的高压变频电机动力电缆局放信号采集装置，其特征在于，还包括电压测量装置(8)，所述电压测量装置(8)设置在所述壳体(1)的外侧，且所述电压测量装置(8)的引线(81)伸入至所述壳体(1)的内部并与穿设在所述壳体(1)内的高压电线(5)连接。

5.根据权利要求1所述的高压变频电机动力电缆局放信号采集装置，其特征在于，还包括锁紧装置(9)，所述锁紧装置(9)用于对穿入至所述壳体(1)内的所述高压电线(5)进行限位。

6.根据权利要求5所述的高压变频电机动力电缆局放信号采集装置，其特征在于，所述锁紧装置(9)包括穿设在所述壳体(1)侧壁的螺栓(91)，所述螺栓(91)与所述壳体(1)的侧壁螺纹配合，且所述螺栓(91)的端部能够支撑在所述高压电线(5)的外周。

7.根据权利要求1所述的高压变频电机动力电缆局放信号采集装置，其特征在于，所述壳体(1)的靠近所述电磁铁(2)的位置处设有操作孔(11)。

8.根据权利要求1所述的高压变频电机动力电缆局放信号采集装置，其特征在于，所述壳体(1)包括相连通的第一管体(12)和第二管体(13)，所述第一管体(12)可供高压电线(5)穿入，所述电磁铁(2)设置在所述第一管体(12)的靠近所述第二管体(13)的一端，所述金属件(3)设置在所述第二管体(13)的与所述第一管体(12)相对应的位置处。

9.根据权利要求8所述的高压变频电机动力电缆局放信号采集装置，其特征在于，所述第一管体(12)包括用于与所述第二管体(13)连通的连接管(121)，所述连接管(121)的远离所述第二管体(13)的一端可拆卸的连接有用于引入所述高压电线(5)的接线管(125)。

10.根据权利要求8所述的高压变频电机动力电缆局放信号采集装置，其特征在于，所述第二管体(13)的具有相对应的第一端和第二端，所述第二管体(13)的第一端设有用于装放传感器的配电盒(131)，所述第二管体(13)的第二端设有用于为所述配电盒(131)提供冷风的排风扇(132)以及多个排线管(133)，所述排线管(133)与所述第二管体(13)连通，以能够将所述传感器的线路引出。