JP7621343B2 - ガス密度リレーの改造方法、オンライン自己検証機能を有するガス密度リレー及びその検証方法 - Google Patents

ガス密度リレーの改造方法、オンライン自己検証機能を有するガス密度リレー及びその検証方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7621343B2
JP7621343B2 JP2022515120A JP2022515120A JP7621343B2 JP 7621343 B2 JP7621343 B2 JP 7621343B2 JP 2022515120 A JP2022515120 A JP 2022515120A JP 2022515120 A JP2022515120 A JP 2022515120A JP 7621343 B2 JP7621343 B2 JP 7621343B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas density
density relay
gas
pressure
verification
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022515120A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022548538A (ja
Inventor
▲鉄▼新 夏
兵 ▲賀▼
▲敏▼ 常
正操 郭
▲海▼明 廖
▲海▼勇 金
恩林 王
Original Assignee
上▲海▼▲楽▼研▲電▼▲気▼有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CN201910830188.5A external-priority patent/CN110444442B/zh
Priority claimed from CN201910830193.6A external-priority patent/CN110542853B/zh
Priority claimed from CN201910830232.2A external-priority patent/CN110514996B/zh
Application filed by 上▲海▼▲楽▼研▲電▼▲気▼有限公司 filed Critical 上▲海▼▲楽▼研▲電▼▲気▼有限公司
Publication of JP2022548538A publication Critical patent/JP2022548538A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7621343B2 publication Critical patent/JP7621343B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H35/00Switches operated by change of a physical condition
    • H01H35/24Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow
    • H01H35/26Details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • G01N9/26Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by measuring pressure differences
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/53Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices
    • H01H33/56Gas reservoirs
    • H01H33/563Gas reservoirs comprising means for monitoring the density of the insulating gas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H35/00Switches operated by change of a physical condition
    • H01H35/24Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow
    • H01H35/32Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow actuated by bellows
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H35/00Switches operated by change of a physical condition
    • H01H35/24Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow
    • H01H35/36Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow actuated by curled flexible tube, e.g. Bourdon tube
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2300/00Orthogonal indexing scheme relating to electric switches, relays, selectors or emergency protective devices covered by H01H
    • H01H2300/052Controlling, signalling or testing correct functioning of a switch

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

本願は、以下の特許出願に基づき優先権を主張する。
1、2019年9月4日に出願された出願番号201910830193.6(発明の名称:オンライン自己検証機能を有するガス密度リレー及びその検証方法);
2、2019年9月4日に出願された出願番号201910830188.5(発明の名称:遠隔伝送ガス密度リレーシステム及びその検証方法);
3、2019年9月4日に出願された出願番号201910830232.2(発明の名称:ガス密度リレーの改造方法)。
技術分野
本開示は電力技術分野に関し、具体的には、高圧、中圧電気設備に適用され、オンライン自己検証機能を有するガス密度リレー及びその検証方法、並びにガス密度リレーの改造方法に関する。
背景技術
現在、SF6(六フッ化硫黄)電気設備は電力部門、鉱業企業に広く適用され、電力業界の迅速な発展を促進するようになっている。近年、経済の高速発展に伴い、我が国における電力システムの容量が急激に拡大し、SF6電気設備の使用量がますます多くなっている。高圧電気設備におけるSF6ガスの役割は、消弧及び絶縁であり、高圧電気設備内におけるSF6ガスの密度の低下及び微量水分含有量が基準を超えると、SF6高圧電気設備の安全運行に深刻な影響を及ぼす:1)SF6ガスの密度がある程度まで低下すると、絶縁及び消弧性能が失われてしまう。2)幾つかの金属物質の作用下では、SF6ガスは、200℃を超える高温で水と加水分解反応して、反応性HF及びSOF2を生成し、絶縁部材及び金属部材を腐食させ、大量の熱を発生させて、ガス室の圧力を上昇させ得る。3)温度が低下すると、過剰な水分が結露水を形成し、絶縁部材表面の絶縁強度を著しく低下させ、ひいては、フラッシュバックになる可能性もあり、深刻な危険性をもたらす。したがって、電力網の稼動規則では、設備の運行投入前及び運行中には、SF6ガスの密度及び含水量を定期的に検出しなければならないことが強制的に規定されている。
無人変電所のネットワーク化、デジタル化との将来性及び遠隔制御、遠隔測定への要求が絶えず強化されるにつれて、SF6電気設備のガス密度と微水分含有量状態のオンライン監視には重要な現実的な意義がある。中国では、スマートグリッドの不断な高速発展に伴い、スマート高圧電気設備はスマート変電所の重要な構成部分及びキーノードとして、スマートグリッドの安全に大きな役割を果たす。高圧電気設備は現在SF6ガス絶縁設備であることが多く、ガス密度が(例えば漏洩などによって)低下すると、設備の電気性能に深刻な影響を与え、安全運行に深刻な危険をもたらす。SF6高圧電気設備におけるガス密度値のオンライン監視は、現在非常に一般的になっており、このためのガス密度監視システム(ガス密度リレー)の適用が盛んになっている。現在のガス密度監視システム(ガス密度リレー)は基本的に以下のとおりである:1)リモートSF6ガス密度リレーを適用して密度、圧力及び温度の収集、アップロードを実現し、ガス密度のオンライン監視を実現する。2)ガス密度送信機を適用して密度、圧力及び温度の収集、アップロードを実現し、ガス密度のオンライン監視を実現する。SF6ガス密度リレーは主要な要素であり、重要な部材であるが、高圧変電所の現場での運行環境が劣悪であり、特に電磁干渉が非常に強いため、現在使用されているガス密度監視システム(ガス密度リレー)では、そのリモートSF6ガス密度リレーは機械式密度リレーと電子リモート部分とによって構成される;さらに、ガス密度送信機を適用した電力網システムでは、従来の機械式密度リレーが残されている。該機械式密度リレーは一組、二組または三組の機械接点を有し、圧力が警戒状態、ラッチ状態または過圧状態になると、情報を接点接続回路によってターゲット装置端末に適時に伝送し、装置の安全運行を確保する。同時に、監視システムはさらに安全で信頼性の高い回路伝送機能を具備し、リアルタイムデータ遠隔データの読み取り及び情報の監視・制御を実現するために効果的なプラットフォームを確立し、圧力、温度、密度などの情報をタイムリーにターゲット装置(例えば、コンピュータ端末)に伝送して、オンライン監視を実現することができる。
電気設備におけるガス密度リレーを定期的に検証することは、電気設備を危険から守り、安全かつ確実な運行を保障するために必要な措置である。『電力予防試験手順』と『電力生産重大事故を防止するための二十五項目の重点要求』は、いずれも定期的にガス密度リレーを検証することを要求している。実際の運行状況から見ると、ガス密度リレーの定期的な検証は、電力設備の安全性、確実な運行を保障するために必要な手段の一つである。そのため、現在のガス密度リレーの検証は、電力システムにおいて非常に重要視され、普及しており、各電力会社、発電所、大規模工場・鉱業企業が実施している。電力会社、発電所、大規模工場・鉱業企業はガス密度リレーの現場検証測定作業を完成するために、試験員、設備車両及び価値の高いSF6ガスを手配する必要がある。測定時の停電による営業損失を含め、大雑把に計算すると、各高圧スイッチステーションの年間割当測定費用はおよそ数万から数十万元程度である。また、測定員による現場検証は、規範に従う操作がなされなければ、安全上の懸念も存在する。このため、従来のガス密度自己検証ガス密度リレー、特にガス密度オンライン自己検証ガス密度リレーまたはシステムにおいて革新を行い、ガス密度オンライン監視を実現するガス密度リレーまたはそれによって構成される監視システムにガス密度リレーの検証機能を具備させ、さらに、保守員が現場に赴くことを必要とせずに(機械式)ガス密度リレーの定期的検証作業を完成し、作業効率を向上させ、コストを低減する。
本開示の目的は、上記技術背景において言及された問題を解決するために、ガス密度リレーの改造方法、オンライン自己検証機能を有するガス密度リレー及びその検証方法を提供することである。
上記目的を達成するために、本開示は以下の技術的解決手段を採用する。
本願の第1の態様は、オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーであって、
ガス密度リレー本体と、
前記ガス密度リレー本体に連通するガス密度検出センサと、
ガス経路は、ガス密度リレー本体に連通し、前記ガス密度リレー本体の圧力の昇降を調節し、前記ガス密度リレー本体に接点信号動作を発生させるように配置される圧力調節機構と、
一端に電気設備に連通するインタフェースが設けられ、他端は前記ガス密度リレー本体に連通しまたは前記圧力調節機構のガス経路に接続されることにより、前記ガス密度リレー本体に連通するバルブと、
前記ガス密度リレー本体に接続され、環境温度における前記ガス密度リレー本体の接点信号をサンプリングするように配置されるオンライン検証接点信号サンプリングユニットと、
前記ガス密度検出センサ、圧力調節機構、バルブ、オンライン検証接点信号サンプリングユニットにそれぞれ接続され、前記圧力調節機構の制御、圧力値の収集及び温度値の収集、及び/またはガス密度値の収集、及び前記ガス密度リレー本体の接点信号動作値及び/または接点信号戻り値を検出するために、前記バルブのラッチまたは開放を制御するように配置されるスマート制御ユニットと、
を含み、
前記接点信号は、警報、及び/またはラッチを含む、
を含むことを特徴とするオンライン自己検証機能を有するガス密度リレー。
好ましくは、前記ガス密度リレー本体は、バイメタル補償ガス密度リレー、ガス補償ガス密度リレー、バイメタル及びガス補償混合型ガス密度リレー、完全機械型ガス密度リレー、デジタル型ガス密度リレー、機械及びデジタル結合型ガス密度リレー、指針付きガス密度リレー、デジタル表示型ガス密度リレー、表示または表示なしガス密度スイッチ、SF6ガス密度リレー、SF6混合ガス密度リレー、N2ガス密度リレーのうちの1種以上を含む。
好ましくは、前記ガス密度リレー本体は、ハウジングと、前記ハウジング内に設けられたベースと、圧力検出器と、温度補償素子と、複数の信号発生器とを含み、前記信号発生器は、マイクロスイッチまたは磁気アシスト式電気接点を含み、前記ガス密度リレー本体は、前記信号発生器を介して接点信号を出力し、前記圧力検出器は、ブルドン管またはコルゲート管を含み、前記温度補償素子は、温度補償シートまたはハウジング内に密閉されたガスを用いる。
より好ましくは、圧力調節機構のガス経路は、圧力検出器と連通する。
より好ましくは、前記圧力調節機構のガス経路は前記圧力検出器に連通し、前記バルブの他端は前記ベース、前記圧力検出器に連通し、または前記バルブの他端は前記圧力調節機構のガス経路に接続されることにより、前記バルブと前記ベース、前記圧力検出器とを連通し、前記オンライン検証接点信号サンプリングユニットは前記信号発生器と接続される。
より好ましくは、前記オンライン検証接点信号サンプリングユニットは、前記信号発生器に接続される。
より好ましくは、前記ガス密度リレー本体は、前記ベース上またはハウジング内に固定され、前記温度補償素子の他端がリンクを介して、または直接接続されたムーブメントと、前記ムーブメントに取り付けられ、前記ダイヤルの前に設けられ、前記ダイヤルに係合してガス密度値を表示する指針と、を含む表示機構をさらに含み、及び/または、前記表示機構は、示値表示を有するデジタルデバイスまたは液晶デバイスを含む。
より好ましくは、前記ガス密度リレー本体またはスマート制御ユニットは接点信号に接続され、または直接的に信号発生器に接続される抵抗接触検出ユニットをさらに含み、オンライン検証接点信号サンプリングユニットの制御下で、ガス密度リレーの接点信号はその制御回路から隔離され、ガス密度リレーの接点信号発生動作時、及び/または接点の抵抗への接触を検出する指令を受信する時、抵抗接触検出ユニットはガス密度リレーの接点接触抵抗値を検出することができる。
より好ましくは、前記ガス密度リレー本体またはスマート制御ユニットは接点信号に接続され、または直接的に信号発生器に接続される絶縁抵抗検出ユニットをさらに含み、オンライン検証接点信号サンプリングユニットの制御下で、ガス密度リレーの接点信号はその制御回路から隔離され、ガス密度リレーの接点信号発生動作時、及び/または接点の抵抗への接触を検出する指令を受信する時、抵抗接触検出ユニットはガス密度リレーの接点接触抵抗値を検出することができる。
好ましくは、前記ガス密度検出センサは、前記ガス密度リレー本体に設けられ、または、前記圧力調節機構は、前記ガス密度リレー本体に設けられ、または、前記ガス密度検出センサ、前記オンライン検証接点信号サンプリング手段及び前記スマート制御ユニットは、前記ガス密度リレー本体に設けられ、または、前記圧力調節機構、前記ガス密度検出センサ、前記オンライン検証接点信号サンプリング手段及び前記スマート制御ユニットは、前記ガス密度リレー本体に設けられている。
より好ましくは、前記ガス密度リレー本体、前記ガス密度検出センサは一体構造であり、好ましくは、前記ガス密度リレー本体、前記ガス密度検出センサは一体構造のリモート型ガス密度リレーである。
好ましくは、前記ガス密度検出センサは、一体構造である。
より好ましくは、前記ガス密度検出センサは、一体構造のガス密度送信機であり、好ましくは、前記オンライン検証接点信号サンプリングユニット、前記スマート制御ユニットは、前記ガス密度送信機に配置される。
好ましくは、前記ガス密度検出センサは、少なくとも1つの圧力センサ及び少なくとも1つの温度センサを含み、または、前記ガス密度検出センサは、圧力センサ及び温度センサからなるガス密度トランスデューサであり、または、ガス密度検出センサは、石英音叉技術を使用する密度検出センサである。
より好ましくは、前記圧力センサは、前記ガス密度リレー本体のガス経路上に取り付けられている。
より好ましくは、前記温度センサは、前記ガス密度リレー本体のガス経路上またはガス経路外、または前記ガス密度リレー本体内、または前記ガス密度リレー本体外に設置される。
より好ましくは、温度センサは、熱電対、サーミスタ、半導体式であってもよく、接触式及び非接触式であってもよく、熱抵抗及び熱電対であってもよい。
より好ましくは、前記温度センサの少なくとも1つは、前記ガス密度リレー本体の温度補償素子の近傍に設けられているか、または温度補償素子上に設けられているか、または前記温度補償素子に一体化されている。好ましくは、前記温度センサの少なくとも1つは、前記ガス密度リレー本体の圧力検出器の温度補償素子に近い方の端部に配置される。
さらに、前記ガス密度リレー本体のハウジング内には、引出線シールが設けられ、前記温度センサの接続線は、前記引出線シールを介して前記スマート制御ユニットに接続される。
より好ましくは、前記圧力センサは、相対圧力センサ及び/または絶対圧力センサを含むが、それに限定するものではない。
さらに、前記圧力センサが絶対圧力センサである場合には、絶対圧力値で表され、その検証結果が対応する20℃の絶対圧力値であり、相対圧力値で表され、その検証結果が対応する20℃の相対圧力値に換算される;前記圧力センサが相対圧力センサである場合には、相対圧力値で表され、その検証結果が対応する20℃の相対圧力値であり、絶対圧力値で表され、その検証結果が対応する20℃の絶対圧力値に換算され、前記絶対圧力値と前記相対圧力値との換算関係が以下の式で表される。
絶対圧力=P相対圧力+P標準大気圧
さらに、前記圧力センサは、拡散シリコン圧力センサ、MEMS圧力センサ、チップ式圧力センサ、コイル誘導圧力センサ(例えば、誘導コイル付きバドン管圧力センサ)、抵抗圧力センサ(例えば、スライディングライン抵抗付きバドン管圧力センサ)であってもよく、アナログゲージ圧力センサであってもよく、デジタルゲージ圧力センサであってもよい。
好ましくは、前記ガス密度リレーまたは監視装置は、少なくとも2つのガス密度検出センサを含み、各ガス密度検出センサは、1つの圧力センサ、1つの温度センサを含み、各ガス密度検出センサによって検出されたガス密度値は、比較され、各ガス密度検出センサの相互検証が完成する。
好ましくは、前記ガス密度検出センサは、少なくとも2つの圧力センサを含み、各圧力センサによって検出された圧力値は、比較され、各圧力センサの相互検証が完成する。
好ましくは、前記ガス密度検出センサは、少なくとも2つの温度センサを含み、各温度センサによって検出された温度値は、比較され、各温度センサの相互検証が完成する。
好ましくは、前記ガス密度検出センサは、少なくとも1つの圧力センサと少なくとも1つの温度センサとを含み、各圧力センサが収集した圧力値と各温度センサが収集した温度値とがランダムに配列された組み合わせを含み、各組み合わせをガス圧力-温度特性に応じて20℃に対応する複数の圧力値、すなわちガス密度値に換算し、各ガス密度値を比較し、各圧力センサと各温度センサとの相互検証を完成するか、または、各圧力センサが収集した圧力値と各温度センサが収集した温度値とが全ての配列組み合わせを横断し、各組み合わせをガス圧力-温度特性に応じて20℃に対応する複数の圧力値、すなわちガス密度値に換算し、各ガス密度値を比較し、各圧力センサと各温度センサとの相互検証を完成するか、または、各圧力センサと各温度センサとの複数のガス密度値をガス密度リレーが出力する比較密度値出力信号と比較する;ガス密度リレー、各圧力センサ、各温度センサの相互照合を完成するか、または、各圧力センサ、各温度センサの複数のガス密度値、圧力値、温度値を照合して、ガス密度リレー、各圧力センサ、各温度センサの相互照合を完成する。
好ましくは、前記オンライン検証接点信号サンプリングユニットと前記スマート制御ユニットは一緒に設けられる。
より好ましくは、前記オンライン検証接点信号サンプリングユニット及び前記スマート制御ユニットは、キャビティまたはハウジング内にシールされる。
好ましくは、前記圧力調節機構は、キャビティまたはハウジング内にシールされる。
好ましくは、検証時に、前記圧力調節機構は、外部または内部には、加熱素子及び/または冷却素子が設けられた、密閉されたガス室であり、前記加熱素子及び/または前記冷却素子によって冷却されることにより、密閉されたガス室内のガスの温度が変化し、前記ガス密度リレーの圧力昇降が完成する。
より好ましくは、前記加熱素子及び/または冷却素子は半導体である。
より好ましくは、前記圧力調節機構は、前記密閉されたガス室の外部に設けられた保温部材をさらに含む。
好ましくは、検証時に、前記圧力調節機構は、一端が開口されたキャビティであり、前記キャビティの他端は、前記ガス密度リレー本体に連通し、前記キャビティ内には、一端に調節ロッドが接続されたピストンがあり、前記調節ロッドの外端は、駆動部材に接続され、前記ピストンの他端は、前記開口内に突出し、前記キャビティの内壁とシール接触し、前記駆動部材は、前記調節ロッドを駆動して、前記キャビティ内を前記ピストンを移動させる。
好ましくは、検証時に、前記圧力調節機構は密閉されたガス室であり、前記密閉されたガス室の内部にピストンが設けられ、前記ピストンは前記密閉されたガス室の内壁とシール接触し、前記密閉されたガス室の外面に駆動部材が設けられ、前記駆動部材は電磁力によって前記ピストンを前記キャビティ内を移動させる。
好ましくは、前記圧力調節機構は、一端に駆動部材が接続され、前記駆動部材の駆動により体積変化するエアバッグであり、前記エアバッグは、前記ガス密度リレー本体に連通している。
好ましくは、前記圧力調節機構は、一端が前記ガス密度リレー本体に連通するベローズであり、他端が駆動部材により伸縮される。
上記圧力調節機構における駆動手段としては、磁力、電動機(可変周波数電動機またはステッピング電動機)、往復動機構、カルノー循環機構、空圧素子等を含むが、これらに限定されるものではない。
好ましくは、前記圧力調節機構は、パージ弁である。
より好ましくは、前記圧力調節機構は、ガス放出流量を制御する流量弁をさらに含む。
より好ましくは、前記パージ弁は、電磁弁または電気弁、または、電気的またはガス的に実現される他のパージ弁である。
好ましくは、前記圧力調節機構は、圧縮機である。
好ましくは、前記圧力調節機構は、ポンプであり、前記ポンプは、限定するものではないが、製造ポンプ、増圧ポンプ、電動式エアポンプ、電磁式エアポンプのうちの1つを含むが、これらに限定されるものではない。
好ましくは、前記バルブは、電動弁、または電磁弁、または永久磁石式電磁弁、または圧電弁、または温度制御弁、またはスマート記憶材料を用いて製造され、電気加熱を用いて開閉する新型バルブである。
好ましくは、前記バルブは、前記ホースが曲がるかまたはクランプされるように、ラッチまたは開放される。
好ましくは、前記バルブは、キャビティまたはハウジング内にシールされる。
好ましくは、前記バルブ及び前記圧力調節機構は、キャビティまたはハウジング内にシールされる。
好ましくは、前記バルブの前記ガス経路の両側にそれぞれ圧力センサが設けられている。
好ましくは、前記電気設備は、SF6ガス電気設備、SF6混合ガス電気設備、環境に優しいガス電気設備、または他の絶縁ガス電気設備を含む。具体的には、電気設備は、GIS、GIL、PASS、遮断器、変流器、変圧器、ガス充填キャビネット、環網キャビネットを含む。
好ましくは、前記バルブは、電気設備接続部を介して前記電気設備と連通する。
好ましくは、前記オンライン検証接点信号サンプリングユニットによる前記ガス密度リレー本体の接点信号のサンプリングは以下を満たす:前記オンライン検証接点信号サンプリングユニットは独立した少なくとも二組のサンプリング接点を有し、同時に少なくとも二つの接点に対して自動で検証を完成することができ、且つ連続的に測定し、接点を交換する、または接点を再選択する必要がない;ここで、前記接点は警報接点、警報接点+ラッチ接点、警報接点+ラッチ1接点+ラッチ2接点、警報接点+ラッチ接点+過圧接点のうちの一つを含むが、これに限定されない。
好ましくは、前記オンライン検証接点信号サンプリングユニットは、前記ガス密度リレー本体の接点信号動作値またはその切換値に対する試験電圧が24V以上である。すなわち、検証時には、接点信号対応端子間に24V以上の電圧を印加する。
好ましくは、前記ガス密度リレーの接点は常開型密度リレーであり、前記オンライン検証接点信号サンプリングユニットは、第1の接続回路及び第2の接続回路を含み、前記第1の接続回路は前記ガス密度リレーの接点と接点信号制御回路に接続され、前記第2の接続回路は前記ガス密度リレーの接点と前記スマート制御ユニットに接続される;非検証状態において、前記第2の接続回路は切断または分離され、前記第1の接続回路は閉じている;検証状態において、前記オンライン検証接点信号サンプリングユニットは前記第1の接続回路を切断し、前記第2の接続回路に連通し、前記ガス密度リレーの接点を前記スマート制御ユニットに接続する。
または、前記ガス密度リレーの接点は常閉型密度リレーであり、前記オンライン検証接点信号サンプリングユニットは、第1の接続回路及び第2の接続回路を含み、前記第1の接続回路は前記ガス密度リレーの接点と接点信号制御回路に接続され、前記第2の接続回路は前記ガス密度リレーの接点と前記スマート制御ユニットに接続される;非検証状態において、前記第2の接続回路は切断または分離され、前記第1の接続回路は閉じている;検証状態において、前記オンライン検証接点信号サンプリングユニットは前記接点信号制御回路を閉じて、ガス密度リレーの接点と接点信号制御回路との接続を切断し、前記第2の接続回路に連通し、前記ガス密度リレーの接点を前記スマート制御ユニットに接続する。
好ましくは、前記スマート制御ユニットは、前記ガス密度検出センサによって収集されたガス密度値を取得する;または、前記スマート制御ユニットは、前記ガス密度検出センサによって収集された圧力値及び温度値を取得し、前記ガス密度リレーによるガス密度のオンライン監視を完成し、すなわち、前記ガス密度リレーによる監視された電気設備のガス密度のオンライン監視を完成する。
より好ましくは、前記スマート制御ユニットは、設定された時間間隔で、収集頻度を設定し、全ての収集された異なる時点のN個のガス密度値を平均値算出処理してそのガス密度値を得る;または、設定された時間間隔で、設定された温度間隔ステップを設定し、全ての温度範囲で収集されたN個の異なる温度値に対応する密度値を平均値算出処理してそのガス密度値を得る;または、設定された時間間隔で、設定された圧力間隔ステップを設定し、全ての圧力変化範囲で収集されたN個の異なる圧力値に対応する密度値を平均値算出処理してそのガス密度値を得る均値法(平均値法)を採用する。
好ましくは、前記スマート制御ユニットは、前記ガス密度リレー本体の接点信号動作または切換発生時、前記ガス密度検出センサが収集したガス密度値を取得して、前記ガス密度リレーのオンライン検証を完成する;または、前記スマート制御ユニットは、前記ガス密度リレー本体の接点信号動作または切換発生時、前記ガス密度検出センサが収集した圧力値及び温度値を取得して、ガス圧力-温度特性換算で20℃に対応する圧力値、すなわちガス密度値に換算して、前記ガス密度リレーのオンライン検証を完成する。
好ましくは、前記スマート制御ユニットは、マイクロプロセッサの組込みシステムに組み込まれたアルゴリズム及び制御プログラムに基づいて、すべての周辺機器、ロジック、及び入出力を含む検証プロセス全体を自動で制御する。
より好ましくは、前記スマート制御ユニットは汎用コンピュータ、産業用制御機、ARMチップ、AIチップ、CPU、MCU、FPGA、PLCなど、産業用制御マザーボード、埋め込み型メインボードなどの埋め込みアルゴリズム及び制御プログラムに基づいて、検証プロセス全体を自動で制御し、すべての周辺機器、ロジック及び入出力を含む。
好ましくは、前記スマート制御ユニットは、試験データの記憶、及び/または試験データの導出、及び/または試験データの印刷、及び/または上位マシンとのデータ通信、及び/またはアナログ量、デジタル量の情報の入力を行う電気的インタフェースが設けられている。
より好ましくは、前記オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置は、ガス密度リレーの基本的な情報入力をサポートし、前記基本的な情報には、出荷番号、精度要件、定格パラメータ、製造プラント、動作位置の1種または複数種が含まれるが、これに限定されない。
好ましくは、前記スマート制御ユニットには、前記ガス密度リレーの検証時間を定期的に設定し、または、前記検証時間または前記イベント時間を記録するように構成された時計がさらに設けられる。
好ましくは、前記スマート制御ユニットの回路はスマート制御ユニット保護回路を含み、前記スマート制御ユニット保護回路は、ESD、EMI、サージ防止回路、電気的高速保護回路、無線周波数電界防止回路、バースト防止回路、電源短絡保護回路、電源接続逆保護回路、電気接点誤接続保護回路、充電保護回路のうちの1種または複数種を含むが、これらに限定されるものではない。
好ましくは、前記オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置は、マルチコンタクトをさらに含み、前記ガス密度リレー本体、バルブ、圧力調節機構は、前記マルチコンタクトに設けられ、または、前記バルブ、圧力調節機構は、前記マルチコンタクトに設けられ、または、前記ガス密度リレー本体、ガス密度検出センサ、バルブ、圧力調節機構は、前記マルチコンタクトに設けられる。
より好ましくは、前記オンラインセルフ検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置は、第1の接続ダクトをさらに含み、前記圧力調節機構のガス経路は、前記第1の接続ダクトを介して前記ガス密度リレー本体と連通し、前記マルチコンタクトの第1のポートは、前記第1の接続ダクトの前記ガス密度リレー本体と前記圧力調節機構との間の部位に連通する。
より好ましくは、前記バルブは、前記マルチコンタクトの第2のポートに連通し、前記マルチコンタクトを介して前記ガス密度リレー本体に連通する。
より好ましくは、前記バルブと電気設備とを接続するポートは、前記マルチコンタクトの第1のポートに接続され、前記ガス密度リレー本体は、前記バルブを介して前記マルチコンタクトに接続され、前記マルチコンタクトの第2のポートは、電気設備に接続される。
より好ましくは、温度センサは、前記マルチコンタクトのガス経路、またはマルチコンタクトの第3のポートに接続される。
好ましくは、前記オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーは、前記電気設備と前記バルブとの間に設置される自己封止バルブ、または、前記電気設備と前記自己封止バルブとの間に設置されるバルブをさらに含む。
好ましくは、前記オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置は、前記圧力調節機構に設けられたガス補給接続部、または、前記電気設備に設けられたガス補給接続部、または、前記電気設備と前記バルブとの間に設けられたガス補給接続部、または、前記バルブと前記圧力調節機構のガス経路とを連通する第2の接続ダクト、または、前記バルブと前記ガス密度リレー本体とを連通する第2の接続ダクトをさらに含む。
好ましくは、オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置は、マンマシンインタラクションのための表示ポートをさらに含み、前記スマート制御ユニットに接続され、現在の検証データをリアルタイムで表示し、及び/またはデータ入力をサポートする。
好ましくは、前記オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置は、前記ガス密度リレー本体及び前記スマート制御ユニットにそれぞれ接続されたマイクロ水センサを含む。
より好ましくは、前記オンラインセルフ検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置は、前記ガス密度リレー本体及び前記スマート制御ユニットにそれぞれ接続されたガス循環機構をさらに含み、前記ガス循環機構は、毛細管と、密閉されたガス室と、加熱素子とを含む。
さらに、前記マイクロ水センサは、前記ガス循環機構の密閉されたキャビティ、毛細管、毛細管口、毛細管外に取り付けられていてもよい。
好ましくは、前記オンラインセルフ検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置は、前記ガス密度リレー本体及び前記スマート制御ユニットにそれぞれ接続された分解物センサをさらに含む。
好ましくは、前記オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置は、監視のためのカメラをさらに含む。
好ましくは、前記オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置は、前記ガス密度リレーまたは監視装置は通信設備によって前記バックグラウンド監視端末と遠隔通信を実現するバックグラウンド監視端末をさらに含む;前記通信設備は、前記ガス密度リレーまたは監視装置とバックグラウンド監視端末とのデータ伝送を実現するために用いられる。
より好ましくは、前記バックグラウンド監視端末は、前記通信設備を介してバックグラウンド監視端末に送信されるデータ及び/または情報を記憶するための記憶手段を含む。
より好ましくは、前記バックグラウンド監視端末は、マンマシンインタラクションのための表示ポートを含み、現在の検証データをリアルタイムで表示し、及び/またはデータ入力をサポートする。具体的には、リアルタイムオンラインガス密度値表示、圧力値表示、温度値表示、変化傾向分析、履歴データ照会、リアルタイム警告等が含まれる。
より好ましくは、前記通信設備は、前記ガス密度リレーまたは監視装置のハウジングに設けられるか、または前記スマート制御ユニットのハウジングに設けられるか、または前記通信設備と前記スマート制御ユニットとが一体構造である。
より好ましくは、前記通信設備の通信方式は、有線通信または無線通信である。
さらに、有線通信方式は、RS232バス、RS485バス、CAN-BUSバス、4~20mA、Hart、IIC、SPI、Wire、同軸ケーブル、PLC電力搬送波、ケーブルケーブルのうちの1つまたは複数を含むが、これらに限定されない。
さらに、前記有線通信方式は、センサ内蔵5G/NB-IOT通信モジュール(例えば、5G、NB-IOT)、2G/3G/4G/5G、WIFI、Bluetooth、Lora、Lorawan、Zigbee、赤外線、超音波、音波、衛星、光波、量子通信、音響のうちの1つまたは複数を含むが、これらに限定されない。
より好ましくは、前記スマート制御ユニットの制御は、フィールド制御によって、及び/またはバックグラウンド監視端末によって制御される。
さらに、前記オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置は前記バックグラウンド監視端末の設定または遠隔制御命令に応じて、前記ガス密度リレーのオンライン検証を完成する;または、設定された前記ガス密度リレーの検証時間に応じて、前記ガス密度リレーのオンライン検証を完成する。
より好ましくは、前記オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置は、電界及び/または磁界を遮蔽することができる遮蔽体をさらに含み、前記遮蔽体は、スマート制御ユニット及び/または通信設備に配置される。
上記遮蔽部材は遮蔽材料の反射及び/または吸収作用を利用して、EMI放射を低減するためであり、遮蔽材料の添加は不必要なスリットを効果的に低減または除去することができ、電磁結合放射を抑制し、電磁漏れ及び干渉を低減する;比較的高い導電性、磁気伝導性の材料を採用して電磁遮蔽材料(例えば鉄)として、一般的に遮蔽性能が40~60dBに達することが要求され、具体的には回路制御部分を遮蔽材料で製造されたハウジング内にシールすることができ、良好なシールによって、スリットの導電性の不連続性により電磁漏れが発生することによる干渉の問題を解消することができる。
より好ましくは、前記ガス密度リレー本体は、前記スマート制御ユニットに接続された比較密度値出力信号を有し、または、前記ガス密度リレー本体は、前記スマート制御ユニットに接続された比較圧力値出力信号を有する。
さらに、前記ガス密度リレー本体が比較密度値出力信号を出力する場合、スマート制御ユニットはそのときのガス密度値を収集し、比較を行い、ガス密度リレー本体の比較密度値の検証を完成し、スマート制御ユニット及び/またはバックグラウンド監視端末は比較結果を判定し、誤差が一時的に悪い場合、異常を告示する。
または、前記ガス密度リレー本体が比較密度値出力信号を出力する場合、スマート制御ユニットは当時のガス密度値を収集して、比較を行い、ガス密度リレー本体とガス密度検出センサの相互検証を完成し、スマート制御ユニット及び/またはバックグラウンド監視端末は比較結果を判定して、誤差が一時的に悪い場合、異常告示を送信する。
または、前記ガス密度リレー本体が比較圧力値出力信号を出力する場合、スマート制御ユニットは当時の圧力値を収集し、比較を行い、ガス密度リレー本体とガス密度検出センサの相互検証を完成し、スマート制御ユニット及び/またはバックグラウンド監視端末は比較結果を判定し、誤差が一時的に悪い場合、異常提示を送信する。
より好ましくは、少なくとも二つの前記オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置は、それぞれ順にハブ、プロトコル変換器によって前記バックグランド監視端末に接続され、そのうち、各ガス密度リレーまたは監視装置はそれぞれ対応する電気設備に設置される。
さらに、前記ハブはRS485ハブを採用する。
さらに、前記プロトコル変換器は、IEC61850またはIEC104プロトコル変換器を使用する。
より好ましくは、前記プロトコル変換器は、ネットワークサービスプリンタ及びネットワークデータルータにそれぞれ接続される。
上記において、前記オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーとは、一般に、その構成要素が一体構造に設計されていることをいい、ガス密度監視装置とは、一般に、その構成要素が別体構造に設計され、柔軟に構成されることをいう。
本願の第2の態様はガス密度リレーの検証方法を提供し、以下を含む:通常の動作状態の場合、ガス密度リレーは電気設備内のガス密度値を監視し、ガス密度リレーは設定された検証時間、及びガス密度値の状況に応じて、ガス密度リレーの検証が許可される状況において、スマート制御ユニットによってバルブを閉じ、スマート制御ユニットによって圧力調節機構を駆動し、ガス圧力をゆっくりと下降させ、ガス密度リレー本体に接点動作を発生させ、接点動作はオンライン接点信号サンプリングユニットを検証することによってスマート制御ユニットに伝達され、スマート制御ユニットは接点動作時の圧力値、温度値に応じてガス密度値を得、または直接的にガス密度値を得、ガス密度リレー本体の接点信号動作値を検出し、ガス密度リレーの接点信号動作値の検証動作を完成し、全ての接点信号検証作業が完成した後、スマート制御ユニットはバルブを開く。
好ましくは、ガス密度リレーの検証方法であって、以下を含む:通常の動作状態の場合、ガス密度リレーは電気設備内のガス密度値を監視するとともに、ガス密度リレーはガス密度検出センサ及びスマート制御ユニットによって電気機器内のガス密度値をオンライン監視し、ガス密度リレーは設定された検証時間、及びガス密度値の状況に応じて、ガス密度リレーの検証が許可される状況において、スマート制御ユニットによってバルブを閉じ、スマート制御ユニットによってオンライン検証接点信号サンプリングユニットを検証状態に調節し、検証状態において、オンライン検証接点信号サンプリングユニットはガス密度リレー本体の接点信号制御回路を切断し、ガス密度リレー本体の接点をスマート制御ユニットに接続し、スマート制御ユニットによって圧力調節機構を駆動し、ガス圧力をゆっくりと下降させ、ガス密度リレー本体に接点動作を発生させ、接点動作はオンライン接点信号サンプリングユニットを検証することによってスマート制御ユニットに伝達され、スマート制御ユニットは接点動作時の圧力値、温度値に応じてガス密度値を得、または直接的にガス密度値を得、ガス密度リレー本体の接点信号動作値を検出し、ガス密度リレーの接点信号動作値の検証動作を完成し、スマート制御ユニットによって圧力調節機構を駆動し、ガス圧力を緩やかに上昇させ、ガス密度リレー本体に接点のリセットを発生させ、接点のリセットはオンライン接点信号サンプリングユニットを検証することによってスマート制御ユニットに伝達され、スマート制御ユニットは接点のリセット時の圧力値、温度値に応じてガス密度値を得、またはガス密度値を直接的に得、ガス密度リレー本体の接点信号の戻り値を検出し、ガス密度リレーの接点信号の戻り値の検証動作を完成し、全ての接点信号検証動作が完成した後、スマート制御ユニットはバルブを開き、且つオンライン検証接点信号サンプリングユニットを動作状態に調節し、ガス密度リレー本体の接点信号制御回路は動作正常動作状態に回復する。
好ましくは、前記接点信号は、警報及び/またはラッチを含む。
好ましくは、前記ガス密度検出センサは、少なくとも1つの圧力センサ及び少なくとも1つの温度センサを含み、または、ガス密度検出センサは、圧力センサ及び温度センサからなるガス密度トランスデューサであり、または、ガス密度検出センサは、石英音叉技術を使用する密度検出センサである。
好ましくは、前記ガス密度リレーは検証が完成した後、異常がある場合には、自動で警報を発し、遠隔地にアップロードするか、または指定された受信機に送信することができる。
好ましくは、前記検証方法は、ガス密度値及び検証結果をその場で表示すること、またはガス密度値及び検証結果をバックグラウンド監視端末によって表示することをさらに含む。
好ましくは、前記検証方法は、前記スマート制御ユニットの制御が、フィールド制御及び/またはバックグラウンド監視端末によって制御されることをさらに含む。
本願の第3の態様はガス密度リレーの改造方法を提供し、以下を含む:ガス密度検出センサを、ガス密度リレー本体に連通し、前記ガス密度リレー本体のガス経路を、マルチコンタクトの第1のポートに接続し、圧力調節機構のガス経路を、前記マルチコンタクトの第2のポートに接続し、前記第1のポートは前記第2のポートに連通し、それにより前記圧力調節機構のガス経路を前記ガス密度リレー本体に連通し、前記圧力調節機構は前記ガス密度リレー本体の圧力を調節して昇降させ、前記ガス密度リレー本体に接点信号動作を発生させ、オンライン検証接点信号サンプリングユニットを、前記ガス密度リレー本体に直接的または間接的に接続し、前記オンライン検証接点信号サンプリングユニットは環境温度における前記ガス密度リレー本体の接点信号をサンプリングし、スマート制御ユニットを、それぞれ前記ガス密度検出センサ、前記圧力調節機構及び前記オンライン検証接点信号サンプリングユニットに接続し、前記圧力調節機構の制御、圧力値の収集及び温度値の収集、及び/またはガス密度値の収集を完成し、及び前記ガス密度リレー本体の接点信号動作値及び/または接点信号戻り値を検出し、前記接点信号は、警報、及び/またはラッチを含む。
好ましくは、前記ガス密度リレーの改造方法は、さらに以下を含む:バルブの一端を電気設備に連通させ、前記バルブの他端を前記圧力調節機構、前記ガス密度リレー本体のガス経路に連通させ、前記バルブを前記スマート制御ユニットにさらに接続し、前記スマート制御ユニットの制御下で前記バルブを開閉させる。
より好ましくは、前記ガス密度リレーの改造方法は、前記マルチコンタクトと前記バルブとの間に自己封止バルブを取り付けること、または、前記マルチコンタクトと自己封止バルブとの間に前記バルブを取り付けることをさらに含む。
従来技術と比較して、本開示の技術的解決手段は以下の有益な効果を有する。
本願は高圧、中圧電気設備に用いられ、ガス密度リレー本体と、ガス密度検出センサと、圧力調節機構と、バルブと、オンライン検証接点信号サンプリングユニットと、スマート制御ユニットとを含むガス密度リレーの改造方法、オンライン自己検証機能を有するガス密度リレー及びその検証方法を提供する。スマート制御ユニットによってバルブを閉じて、ガス密度リレー本体がガス経路において電気設備から遮断させる;圧力調節機構によって圧力の昇降を調節し、ガス密度リレー本体に接点動作を発生させ、接点動作はオンライン接点信号サンプリングユニットによってスマート制御ユニットに伝達され、スマート制御ユニットは接点動作時の密度値に応じて、ガス密度リレー本体の警報及び/またはラッチ接点信号の動作値及び/または戻り値を検出する。本願はさらに通信設備によってバックグラウンド監視端末と遠隔通信を行うことができ、保守員が現場に赴く必要とせずにガス密度リレーの検証作業を完成することができ、電力網の信頼性を大幅に高め、効率を向上させ、コストを低減する。本願はさらにスマート制御ユニットによってガス密度リレー本体とガス密度検出センサとの間の相互自己検証を行い、オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーのメンテナンスフリーを実現する。同時に、本開示の技術の検証プロセス全体はSF6ガスのゼロ排出を実現することができ、環境保護プロトコルの要件を満たす。
本願の一部をなす図面は、本願のさらなる理解を提供するためのものであり、本願の例示的な実施例及びその説明は、本願を解釈するためのものであり、本願を不当に限定するものではない。
実施例1のガス密度リレーまたは監視装置の構造模式図である。 実施例2のガス密度リレーまたは監視装置の構造模式図である。 実施例3のガス密度リレーまたは監視装置の構造の模式図である。 実施例4のガス密度リレーまたは監視装置の構造模式図である。 実施例5のガス密度リレーまたは監視装置の構造模式図である。 実施例6のガス密度リレーまたは監視装置の構造模式図である。 実施例7のガス密度リレーまたは監視装置の構造模式図である。 実施例8のガス密度リレーまたは監視装置の構造模式図である。 実施例9のガス密度リレーまたは監視装置の構造模式図である。 実施例10のガス密度リレーまたは監視装置の構造模式図である。 実施例11のガス密度リレーまたは監視装置の構造模式図である。 実施例12のガス密度リレーまたは監視装置の構造模式図である。 実施例13のガス密度リレーまたは監視装置の構造模式図である。 実施例14のガス密度リレーまたは監視装置の構造模式図である。 実施例15のガス密度リレーまたは監視装置の構造模式図である。 実施例16のガス密度リレーまたは監視装置の制御回路の模式図である。 実施例17のガス密度リレーまたは監視装置の制御回路の模式図である。 ガス密度リレーまたは監視装置上の4-20mA型密度送信機回路の模式図である。 実施例19のガス密度リレーシステムのアーキテクチャの模式図である。 実施例20のガス密度リレーシステムのアーキテクチャの模式図である。 実施例21のガス密度リレーシステムのアーキテクチャの模式図である。
以下、本開示の目的、技術的解決手段及び効果をより明瞭、明確にするために、本開示について、図面を参照しつつ、実例を挙げてさらに詳細に説明する。ここで記載された具体的実施例は、本開示を解釈するためだけのものであり、本開示を限定するものではないことを理解されたい。
実施例1
図1に示すように、オンライン検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置は、ガス密度リレー本体1を備え、前記ガス密度リレー本体1は、ハウジング101と、前記ハウジング101内に設けられたベース102と、エンドベース108と、圧力検出器103と、温度補償素子104と、複数の信号発生器109と、ムーブメント105と、指針106と、ダイヤル107とを備える。前記圧力検出器103の一端は、前記基部102に固定されて接続され、前記圧力検出器103の他端は、前記エンドベース108を介して前記温度補償素子104の一端に接続され、前記温度補償素子104の他端には、前記信号発生器109を押し、前記信号発生器109の接点をON/OFFするための調節部材が設けられたビームが設けられている。前記ムーブメント105は、前記ベース102に固定され、前記温度補償素子104の他端はさらに、コネクティングロッドを介して前記ムーブメント105に接続されるか、または前記ムーブメント105に直接接続され、前記指針106は、前記ムーブメント105に取り付けられ、前記ダイヤル107の前に設けられ、前記指針106は、前記ダイヤル107と結合されてガス密度値を表示する。前記ガス密度リレー本体1は、表示値表示を有するデジタルデバイスや液晶デバイスを含んでもよい。
この他、前記オンライン検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置は、圧力センサ2と、温度センサ3と、バルブ4と、圧力調節機構5と、オンライン検証接点信号サンプリングユニット6と、スマート制御ユニット7と、をさらに含む。前記バルブ4の一端は電気設備接続継手1010によって電気設備にシール接続され、前記バルブ4の他端はベース102に連通する;前記圧力センサ2はガス経路において圧力検出器103に連通する;前記圧力調節機構5は圧力検出器103に連通する;オンライン検証接点信号サンプリングユニット6は信号発生器109及びスマート制御ユニット7にそれぞれ接続される;前記バルブ4及び前記圧力調節機構5はさらにそれぞれスマート制御ユニット7に接続される。
ただし、前記信号発生器109はマイクロスイッチまたは磁気アシスト式電気接点を含み、前記ガス密度リレー本体1は前記信号発生器109によって接点信号を出力する;前記圧力検出器103はブルドン管またはベローズを含む;前記温度補償素子104は、温度補償シートまたはハウジング内に密閉されたガスが用いられる。本願のガス密度リレーは、オイル充填型密度リレー、オイルフリー型密度リレー、ガス密度計、ガス密度スイッチまたはガス圧力計を含んでもよい。
この実施例1のガス密度リレーでは、六フッ化硫黄ガス密度の変化を反映するように、圧力検出器103に基づいて、温度補償素子104を用いて、変化する圧力及び温度を補正する。すなわち、被測定媒体である六フッ化硫黄(SF6)ガスの圧力下では、温度補償素子104の作用により、六フッ化硫黄ガスの密度値が変化すると、六フッ化硫黄ガスの圧力値もそれに応じて変化し、圧力検出器103の端部にはやむをえず相応する弾性変形変位が生じ、温度補償素子104を介してムーブメント105に伝達され、ムーブメント105によりまた指針106に伝達されると、測定された六フッ化硫黄ガスの密度値がダイヤル107に表示される。信号発生器109は、警報出力ラッチ接点とする。このようにして、ガス密度リレー本体1は、六フッ化硫黄ガス密度値を表示することができる。もしガス漏れが発生すると、六フッ化硫黄ガスの密度値が下がり、圧力検出器103には相応の下向きの変位が発生し、温度補償素子104を通じてムーブメント105に伝達し、ムーブメント105はさらに指針106に伝達し、指針106は表示値が小さい方向に運針し、ダイヤル107にガス漏れの程度を具体的に表示する;同時に、圧力検出器103は温度補償素子104によってビームを駆動して下向きに変位し、ビームにおける調節部材は信号発生器109から次第に離れ、一定の程度になると、信号発生器109の接点が接続され、相応の接点信号(警報またはラッチ)を発信し、電気スイッチなどの設備中の六フッ化硫黄ガスを監視及び制御する密度に達し、電気設備を安全に動作させる。
ガス密度値が上昇すると、すなわち、密閉されたガス室内の六フッ化硫黄ガス圧力値が設定された六フッ化硫黄ガス圧力値よりも大きくなると、圧力値もそれに応じて上昇し、圧力検出器103の末端と温度補償素子104とに相応の上向きの変位が生じ、温度補償素子104がビームにも上方へ変位させ、ビーム上の調節部材が上方へ変位し、信号発生器109の接点が開放されるように押して、接点信号が解除される。
上記実施例において、前記バルブ4は多種多様であってよく、遮断バルブ、例えば、ボールバルブ、バタフライバルブ、ゲートバルブ、遮断バルブ、コック、バタフライバルブ、ニードルバルブ、ダイヤフラム弁等を採用することができる。ボールバルブであれば、自己封止弁コアを回転することによってボールバルブを駆動してスイッチ設備の通気口を閉じることができ、具体的には、実際のニーズに応じて柔軟に設計することができる。バルブ4は自動であるが、手動で半人工による検証であってもよい。
圧力センサ2のタイプは、絶対圧力センサ、相対圧力センサ、または絶対圧力センサ及び相対圧力センサであってもよく、その数は複数であってもよい。圧力センサは、拡散シリコン圧力センサ、MEMS圧力センサ、チップ型圧力センサ、コイル誘導圧力センサ(例えば、誘導コイル付きのバドン管の圧力測定センサ)、抵抗圧力センサ(例えば、スライディングライン抵抗付きのバドン管の圧力測定センサ)の形態であってもよく、アナログゲージ圧力センサであってもよく、デジタルゲージ圧力センサであってもよい。圧力収集は、圧力センサ、圧力変換器等の各種感圧素子、例えば拡散シリコン式、サファイア式、圧電式、歪チップ式(抵抗歪チップ式、セラミック歪チップ式)である。
温度センサ3は、熱電対、サーミスタ、半導体式でもよく、接触式及び非接触式でもよく、熱抵抗及び熱電対でもよい。要するに、温度収集には、温度センサ、温度トランスデューサ等の各種感温素子を用いることができる。
前記オンライン検証接点信号サンプリングユニット6は主にガス密度リレー本体1の接点信号サンプリングを完成する。すなわち、オンライン検証接点信号サンプリングユニット6の基本的な要求または機能は、以下のとおりである:1)検証時に電気設備の安全運行に影響を与えないこと。すなわち、検証時、ガス密度リレー本体1の接点信号が動作する時、電気設備の安全運行に影響を与えないこと;2)ガス密度リレー本体1の接点信号制御回路はガス密度リレーの性能に影響を与えず、特にスマート制御ユニット7の性能に影響を与えず、ガス密度リレーを損傷させず、または試験動作に影響を与えないこと。
前記スマート制御ユニット7の基本的な要求または機能は、スマート制御ユニット7によってバルブ4の制御、圧力調節機構5の制御及び信号収集を行うことである。ガス密度リレー本体1の接点信号が作動したときの圧力値と温度値を検出し、対応する20℃のときの圧力値P20(密度値)に換算する。すなわち、ガス密度リレー本体1の接点作動値PD20を検出し、ガス密度リレー本体1の検証動作を完成することができる。または、ガス密度リレー本体1の接点信号が動作したときの密度値PD20を直接検出して、ガス密度リレー本体1の検証動作を完成することができる。同時に、前記ガス密度リレー本体1の定格圧力値の試験によって、ガス密度リレー本体1、圧力センサ2、温度センサ3の間の自己検証作業を完成し、メンテナンスフリーを実現する。もちろん、スマート制御ユニット7は、試験データの記憶、及び/または試験データの導出、及び/または試験データのプリントアウト、及び/または上位マシンとのデータ通信、及び/またはアナログ量、デジタル量の情報の入力可能を実現することもできる。前記スマート制御ユニット7は通信モジュールをさらに含み、通信モジュールによって遠隔伝送試験データ及び/または検証結果などの情報を実現する;ガス密度リレー本体1の定格圧力値が信号を出力する時、スマート制御ユニット7は同時にそのときの密度値を収集し、ガス密度リレー本体1の定格圧力値の検証を完成する。
電気設備は、SF6ガス電気設備、SF6混合ガス電気設備、環境保護型ガス電気設備、またはその他の絶縁ガス電気設備を含む。具体的には、電気設備は、GIS、GIL、PASS、ブレーカ、変流器、電圧変成器、変圧器、ガス充填キャビネット、環網キャビネットなどを含む。
ガス密度リレー本体1、圧力センサ2、温度センサ3、バルブ4、圧力調節機構5、オンライン検証接点信号サンプリングユニット6、スマート制御ユニット7とマルチコンタクト9の間は必要に応じて柔軟に設置することができる。例えば、ガス密度リレー本体1と圧力センサ2と温度センサ3とを一緒に設けてもよいし、バルブ4と圧力調節機構5とを一緒に設けてもよい。要するに、必要に応じて、ガス密度リレー本体1、ガス密度検出センサ、圧力調節機構5、バルブ4、オンライン検証接点信号サンプリング手段6、スマート制御ユニット7の間の位置を柔軟に設けることができる。
この実施例のガス密度リレーまたは監視装置の検証及び監視の動作原理は以下のとおりである。
スマート制御ユニット7は、圧力センサ2、温度センサ3によって電気設備のガス圧及び温度を監視し、相応する20℃の圧力値P20(すなわち、ガス密度値)を得る。ガス密度リレー本体1を検証する必要がある場合、この際、ガス密度値P20≧設定された安全検証密度値Pであれば、ガス密度リレーは指令を出し、すなわち、スマート制御ユニット7によってバルブ4を閉じて、ガス密度リレー本体1をガス経路で電気設備から遮断する。続いて、スマート制御ユニット7は、ガス密度リレー本体1の制御回路を開放し、ガス密度リレー本体1をオンラインで検証する際に、電気設備の安全運行に影響を与えないようにし、検証する際に、警報信号を誤って送信したり、制御回路をラッチしたりしないようにもする。なぜなら、ガス密度リレーは、検証を開始する前に、ガス密度値P20≧設定された安全検証密度値Pの監視と判断を行っているため、電気設備のガスは安全運行範囲内にあり、それに、ガス漏れはゆっくりと進行していく過程であり、検証時は安全であるからである。同時に、スマート制御ユニット7はガス密度リレー本体1の接点サンプリング回路に連通し、その後、スマート制御ユニット7は圧力調節機構5の駆動部材52(電動機(モータ)及び歯車を採用して実現することができ、その方式は多様で、柔軟である)を制御して、圧力調節機構5、ガス密度リレー本体1、バルブ4などで構成される密閉されたガス室に体積変化を発生させ、ガス密度リレー本体1のガスの圧力を段階的に低下させ、ガス密度リレー本体1に接点動作を発生させる。その接点動作はオンライン接点信号サンプリングユニット6によってスマート制御ユニット7にアップロードされ、スマート制御ユニット7は接点動作時に測定された圧力値及び温度値に応じて、ガス特性に従って20℃に対応する圧力値P20(密度値)に換算し、ガス密度リレー本体1の接点動作値PD20を検出することができる。ガス密度リレー本体1の警報及び/またはラッチ信号の接点動作値を全て検出した後、スマート制御ユニット7により圧力調節機構5の駆動部材52を制御して、ガス密度リレー本体1のガスの圧力を徐々に上昇させ、ガス密度リレー本体1の警報及び/またはラッチ接点信号の戻り値を測定する。このようにして複数回(例えば2~3回)検証を繰り返し、その平均値を算出することで、ガス密度リレー本体1の検証作業が完成する。そして、スマート制御ユニット7は、ガス密度リレー本体1の接点サンプリング回路を開放し、このとき、ガス密度リレー本体1の接点はスマート制御ユニット7に接続されない。同時に、スマート制御ユニット7によってバルブ4を開放することにより、ガス密度リレー本体1はガス経路で電気設備と連通する。スマート制御ユニット7によってガス密度リレー本体1の制御回路に連通し、ガス密度リレー本体1の密度監視回路は正常に動作し、ガス密度リレー本体1は電気設備のガス密度を安全に監視・制御し、電気設備を安全かつ確実に動作させる。このようにして、ガス密度リレー本体1のオンライン検証作業を容易に完成することができ、同時に、オンラインでガス密度リレー本体1を検証する時に電気設備の安全運行に影響しない。
ガス密度リレー本体1が検証作業を完成すると、ガス密度リレーは判定を行い、検出結果を告示することができる。その方式が柔軟で、具体的には以下を含む:1)ガス密度リレーはその場で告示することができ、例えば指示ランプ、デジタルまたは液晶などによる表示;2)または、ガス密度リレーはオンラインリモート通信方式によってアップロードすることができ、例えばオンライン監視システムのバックグラウンドにアップロードすることができる;3)または無線アップロードによって、特定の端末にアップロードすることができ、例えば携帯電話に無線アップロードすることができる;4)または、別のルートによってアップロードする;5)または、異常結果を警報信号線または専用信号線によって送信する;6)単独アップロード、または他の信号とバンドルしてアップロードする。要するに、ガス密度リレーが検証作業を完成した後、異常があれば、自動で警報を発することができ、遠隔地にアップロードしたり、例えば携帯電話のような指定された受信機に送信することができる。または、ガス密度リレーが検証作業を完成した後、異常があれば、知能制御ユニット7は、ガス密度リレー本体1の警報接点信号によって遠隔地(監視室、バックグラウンド監視プラットフォームなど)にアップロードすることができるし、その場で告示を表示することもできる。簡単なガス密度リレーによるオンライン検証の場合、検証された異常有りの結果を警報信号線によってアップロードすることができる。一定の規則でアップロードすることができ、例えば、異常の場合、警報信号接点に一つの接点を並列接続し、規則的に閉成及び開成し、解析によって状況を取得することができる;または、独立した検証信号線によってアップロードすることができる。具体的には、良好状態下のアップロードであってもよく、問題有り時のアップロードであってもよく、リモートオンラインによる密度監視アップロードであってもよく、検証結果を単独の検証信号線を介してアップロードしてもよく、その場で表示してもよく、その場で警報してもよく、無線でアップロードしてもよく、スマホとネット接続によるアップロードであってもよい。その通信方式は、有線または無線であり、有線の通信方式は、RS232、RS485、CAN-BUSなどの工業バス、光ファイバイーサネット、4~20mA、Hart、IIC、SPI、Wire、同軸ケーブル、PLC電力搬送波などであってよい;無線通信方式は、2G/3G/4G/5Gなど、WIFI、Bluetooth、Lora、Lorawan、Zigbee、赤外線、超音波、音波、衛星、光波、量子通信、音響、センサ内蔵5G/NB-IOT通信モジュール(例えば、NB-IOT)などであってよい。要するに、ガス密度リレーの信頼性を確保するために、多種の方法、多種の組み合わせを採用することができる。
ガス密度リレーは安全保護機能を有し、具体的には、設定値を下回ると、ガス密度リレーは自動でオンライン検証を行わず、告示信号を送信する。例えば、装置のガス密度値が設定値Pよりも小さくなると、検証は行われない。オンライン検証は、装置のガス密度値≧(警報圧力値+0.02MPa)の場合にのみ可能である。
ガス密度リレーは、設定された時間に基づいてオンライン検証を行ってもよく、設定された温度(例えば、限界高温、高温、限界低温、低温、常温、20度など)に基づいてオンライン検証を行ってもよい。高温、低温、常温、20℃の環境温度をオンラインで検証する場合、その誤差判定上の要求は異なり、例えば20℃の環境温度での検証をする場合、ガス密度リレーの精度上の要求は1.0級、または1.6級、高温の場合は2.5級とすることができる。具体的には、温度の要求に応じて、関連基準に従って実施することができる。例えば、DL/T259『六フッ化硫黄ガス密度リレー検証プロトコル』における4.8条の箇所の温度補償性能の規定のように、温度値毎に対応する精度上の要求である。
ガス密度リレーは、異なる温度、異なる時間帯によって、その誤差性能を比較することができる。すなわち、異なる時期、同じ温度範囲での比較により、ガス密度リレー、電気設備の性能を判定する。ガス密度リレーは、履歴の各時期間の比較、履歴と現在との比較を有する。ガス密度リレーは、検証を複数回(例えば、2~3回)繰り返すことができ、各回の検証結果に基づいて、その平均値を算出する。必要に応じて、ガス密度リレーのオンライン検証を随時行うことができる。同時に、ガス密度リレーは、電気設備のガス密度値、及び/または圧力値、及び/または温度値をオンラインで監視し、監視されたデータをターゲット機器にアップロードしてオンライン監視を可能にすることもできる。
実施例2
図2に示すように、オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置であって、ガス密度リレー本体1(ガス密度リレー本体1は主にハウジング、及び前記ハウジング内に設けられたベース、圧力検出器、温度補償素子、ムーブメント、指針、ダイヤル、エンドベース、複数の信号発生器及び電気設備接続継手も含む)と、圧力センサ2と、温度センサ3と、バルブ4と、圧力調節機構5と、オンライン検証接点信号サンプリングユニット6と、スマート制御ユニット7とを含む。
前記バルブ4の一端は電気設備接続継手1010を介して電気設備にシール接続され、前記バルブ4の他端はガス密度リレー本体1のベースと圧力検出器に連通している。前記圧力センサ2、温度センサ3、オンライン検証接点信号サンプリングユニット6、スマート制御ユニット7はガス密度リレー本体1のハウジング上またはハウジング内に設置され、圧力センサ2はガス経路においてガス密度リレー本体1の圧力検出器に連通する;圧力調節機構5はガス密度リレー本体1の圧力検出器に連通する;オンライン検証接点信号サンプリングユニット6及びスマート制御ユニット7は一緒に設置される。前記圧力センサ2、温度センサ3はスマート制御ユニット7に接続される;前記バルブ4はスマート制御ユニット7に接続される;前記圧力調節機構5はスマート制御ユニット7に接続される。
実施例1とは異なり、この実施例の圧力調節機構5は一端が開放されたキャビティであり、前記キャビティ内には、シールリング510が設けられたピストン51が設けられており、前記ピストン51の一端には、外部端部が駆動部材52に接続された調節ロッドが接続され、前記ピストン51の他端は前記開口内に突出し、前記キャビティの内壁に接触しており、前記駆動部材52は、前記調節ロッドを駆動して、さらにピストン51を前記キャビティ内を移動させて、キャビティ内のシール部分を体積変化させて、さらに圧力の昇降を完成させる。前記駆動部材52は、磁気力、電動機(可変周波数電動機またはステッピング電動機)、往復運動機構、カルノー循環機構、空気圧要素のうちの1つを含むが、これらに限定されない。
別の好ましい実施例では、前記圧力調節機構5は、ハウジング内に密閉された電磁弁であってもよい。圧力調節機構5は、スマート制御ユニット7の制御に従って、電磁弁を開弁させ、圧力変化を生じさせ、さらに圧力の昇降を完成させる。
別の好ましい実施例では、前記圧力調節機構5は、ガス密度リレー本体1の圧力検出器とシール接続されたベローズと、駆動部材52とによって構成されて、確実した密閉されたガス室を構成してもよい。圧力調節機構5は、スマート制御ユニット7の制御に従って、駆動部材52がベローズを押して体積変化させ、さらに、密閉されたガス室が体積変化し、圧力の昇降が完成する。
別の好ましい実施例では、前記圧力調節機構5は、外部(内部でもよい)に加熱素子を有するガス室と、加熱素子と、保温部材とによって構成されてもよく、加熱により温度が変化し、さらに、圧力の昇降が完成する。
もちろん、圧力調節機構5は、様々な他の形態であってもよく、上記に限定されるものではなく、圧力昇降機能を実現可能なその他の機構も本開示の保護範囲に含まれる。
この圧力調節機構5によって圧力を調節することにより、ガス密度リレー本体1の信号発生器に接点動作を発生させ、接点動作をオンライン検証接点信号サンプリング手段6を介してスマート制御ユニット7に伝達し、スマート制御ユニット7は、ガス密度リレー本体1が接点動作を発生したときのガス密度値に基づき、または圧力値及び温度値から対応するガス密度値に換算して、ガス密度リレーの警報及び/またはラッチ接点信号動作値及び/または戻り値を検出し、ガス密度リレーの検証動作を完成する。または、警報及び/またはラッチ接点動作値が検出されると、ガス密度リレーの検証動作を完成すればよい。
実施例3
図3に示すように、この実施例は実施例2に比べて、ガス補給ポート10及び自己封止弁11を追加している。前記自己封止弁11の一端は電気設備にシール接続され、前記自己封止弁11の他端は接続ダクトを介してバルブ4の一端、ガス補給ポート10に連通している。
実施例4
図4に示すように、オンラインセルフ検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置であって、実施例2とは異なり、前記バルブ4の他端が接続ダクトを介して前記圧力調節機構5のガス経路に接続され、前記バルブ4と前記ガス密度リレー本体1のベース、圧力検出器とを連通する。もちろん、この実施例4は、ガス補給ポート及び自己封止弁を追加することもできる。例えば、前記自己封止弁の一端は電気設備にシール接続され、前記自己封止弁の他端は接続ダクトを介してバルブ4の一端、ガス補給ポートに連通している。
実施例5
図5に示すように、オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置であって、ガス密度リレー本体1と、圧力センサ2と、温度センサ3と、バルブ4と、圧力調節機構5と、オンライン検証接点信号サンプリングユニット6と、スマート制御ユニット7と、を含む。バルブ4の一端は電気設備接続継手を介して電気設備にシール接続され、バルブ4の他端はガス密度リレー本体1のベース、圧力センサ2、圧力調節機構5に連通している。圧力センサ2、温度センサ3、バルブ4、圧力調節機構5は、ガス密度リレー本体1のハウジングの後側に設けられている。オンライン検証接点信号サンプリングユニット6とスマート制御ユニット7は電気設備接続継手に設けられる。圧力センサ2は、ガス密度リレー本体1のベースを介してガス経路で圧力検出器に連通し、圧力調節機構5は、ガス密度リレー本体1の圧力検出器に連通している。前記圧力センサ2、温度センサ3、バルブ4、圧力調節機構5はそれぞれスマート制御ユニット7に接続される。実施例1とは異なり、前記圧力センサ2、温度センサ3、バルブ4、圧力調節機構5は、ガス密度リレー本体1のハウジングの後側に設けられている。
実施例6
図6に示すように、オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置であって、ガス密度リレー本体1と、圧力センサ2と、温度センサ3と、バルブ4と、圧力調節機構5と、オンライン検証接点信号サンプリングユニット6と、スマート制御ユニット7と、を含む。前記バルブ4の一端は電気設備接続継手を介して電気設備にシール接続され、前記バルブ4の他端は接続ダクトに連通し、接続ダクトはガス密度リレー本体1の圧力検出器に連通し、前記圧力センサ2、圧力調節機構5もいずれも接続ダクトに連通し、前記バルブ4、圧力センサ2、圧力調節機構5、圧力検出器はガス経路上で連通する。前記ガス密度リレー本体1、圧力センサ2、温度センサ3、バルブ4、圧力調節機構5、オンライン検証接点信号サンプリングユニット6とスマート制御ユニット7は一つのハウジング内に設置される;オンライン検証接点信号サンプリングユニット6とスマート制御ユニット7とは一緒に設置される。前記圧力センサ2、温度センサ3は直接または間接的にスマート制御ユニット7に接続される;前記バルブ4はスマート制御ユニット7に接続される;前記圧力調節機構5はスマート制御ユニット7に接続される。
実施例1と異なり、前記ガス密度リレー本体1、圧力センサ2、温度センサ3、バルブ4、圧力調節機構5、オンライン検証接点信号サンプリングユニット6及びスマート制御ユニット7が1つのハウジング内に配置されることである。1)この実施例の圧力調節機構5は主に、ピストン51と、駆動部材52とによって構成される。ピストン51は、ガス密度リレー本体1の圧力検出器、圧力センサ2とシール接続され、確実した密閉されたガス室を構成する。圧力調節機構5は、スマート制御ユニット7の制御に従って、駆動部材52がピストン51を押して密閉されたガス室を体積変化させ、さらに、圧力の昇降を完成させる。2)前記圧力センサ2、温度センサ3は1つのハウジング内に配置されるが、ガス密度送信機を一体として構成し、ガスの密度値、圧力値、温度値を直接得るようにしてもよい。
実施例7
図7に示すように、オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたはガス密度監視装置であって、ガス密度リレー本体1と、圧力センサ2と、温度センサ3と、バルブ4と、圧力調節機構5と、オンライン検証接点信号サンプリングユニット6と、スマート制御ユニット7と、を含む。バルブ4の一端は電気設備接続継手を介して電気設備にシール接続され、バルブ4の他端はガス密度リレー本体1の圧力検出器に連通している。ガス密度リレー本体1と、温度センサ3と、オンライン検証接点信号サンプリング部6と、スマート制御部7とが一緒に設けられている。圧力センサ2は、ガス経路においてガス密度リレー本体1の圧力検出器と連通する;圧力調節機構5は、ガス経路においてガス密度リレー本体1の圧力検出器と連通する。圧力センサ2、温度センサ3、バルブ4、圧力調節機構5は、それぞれスマート制御ユニット7に接続される。
この実施例の圧力調節機構5は、実施例1とは異なり、主にエアバッグ53と、駆動部材52とによって構成される。圧力調節機構5は、スマート制御ユニット7の制御に従って、駆動部材52がエアバッグ53を押して体積変化させ、さらに、圧力の昇降を完成させる。
実施例8
図8に示すように、オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置であって、ガス密度リレー本体1と、圧力センサ2と、温度センサ3と、バルブ4と、圧力調節機構5と、オンライン検証接点信号サンプリングユニット6と、スマート制御ユニット7と、を含む。前記バルブ4の一端は電気設備接続継手を介して電気設備にシール接続され、前記バルブ4の他端はガス密度リレー本体1の圧力検出器に連通している。前記圧力センサ2、温度センサ3は、ガス密度リレー本体1に設けられており、圧力センサ2は、ガス経路においてガス密度リレー本体1の圧力検出器と連通している。前記圧力調節機構5は、ガス密度リレー本体1の圧力検出器と連通している。前記圧力センサ2、温度センサ3はスマート制御ユニット7に接続される;前記バルブ4はスマート制御ユニット7に接続される;前記圧力調節機構5はスマート制御ユニット7に接続される。
実施例1とは異なり、前記バルブ4は、第1のハウジング41内に封止されており、バルブ4の制御ケーブルは、第1のハウジング41に封止された第1の引出線シール42を介して引き出されており、このように、バルブ4の封止が維持され、長期にわたって確実な動作が確保されるように設計されている。前記圧力調節機構5は、第2のハウジング55の内部に封止されており、圧力調節機構5の制御ケーブルは、第2のハウジング55に封止された第2の引き出し線シール56を介して引き出されており、このように、圧力調節機構5の封止が維持され、長期にわたって確実な動作が確保されるように設計されている。第2のハウジング55と第1のハウジング41とは二つが統合して、一体化されていてもよい。
実施例9
図9に示すように、オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置であって、ガス密度リレー本体1と、圧力センサ2と、温度センサ3と、バルブ4と、圧力調節機構5と、オンライン検証接点信号サンプリングユニット6と、スマート制御ユニット7と、を含む。前記バルブ4の一端は電気設備接続継手を介して電気設備にシール接続され、前記バルブ4の他端は圧力調節機構5に接続され、圧力センサ2は圧力調節機構5に設けられている。前記温度センサ3、オンライン検証接点信号サンプリングユニット6、スマート制御ユニット7、ガス密度リレー本体1は圧力調節機構5に設置される。ガス密度リレー本体1の圧力検出器、圧力センサ2、圧力調節機構5及びバルブ4は、ガス経路で連通している。前記温度センサ3、オンライン検証接点信号サンプリングユニット6、スマート制御ユニット7は一緒に設置される。前記圧力センサ2、温度センサ3はスマート制御ユニット7に接続される;前記バルブ4はスマート制御ユニット7に接続される;前記圧力調節機構5はスマート制御ユニット7に接続される。
実施例10
図10に示すように、オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置であって、ガス密度リレー本体1と、第1の圧力センサ21と、第2の圧力センサ22と、第1の温度センサ31と、第2の温度センサ32と、バルブ4と、圧力調節機構5と、オンライン検証接点信号サンプリングユニット6と、スマート制御ユニット7と、を含む。前記バルブ4の一端は電気設備接続継手を介して電気設備にシール接続され、前記バルブ4の他端は圧力調節機構5に連通している。ガス密度リレー本体1、温度センサ31、オンライン検証接点信号サンプリングユニット6、スマート制御ユニット7は一緒に設置され、圧力調節機構5に設置され、第1の圧力センサ21は圧力調節機構5に設置される。第2の圧力センサ22、第2の温度センサ32は、バルブ4が電気接続継手に接続される側に設けられている。第1の圧力センサ21、ガス密度リレー本体1の圧力検出器は、ガス経路において圧力調節機構5に連通している;前記第1の圧力センサ21、第2の圧力センサ22、第1の温度センサ31、第2の温度センサ32はスマート制御ユニット7に接続され、前記バルブ4はスマート制御ユニット7に接続され、前記圧力調節機構5はスマート制御ユニット7に接続される。
実施例1と異なり、前記圧力センサが第1の圧力センサ21、第2の圧力センサ22の2つであり、前記温度センサが第1の温度センサ31、第2の温度センサ32の2つである。この実施例では、温度センサ32を省略してもよい。この実施例は複数の圧力センサ及び温度センサを有し、複数の圧力センサによって監視された圧力値の間に比較、相互検証を行うことができる;複数の温度センサによって得られた温度値の間に比較、相互検証を行うことができる;複数の圧力センサ及び複数の温度センサによって監視された対応する複数のガス密度値の間に比較、相互検証を行うことができる。
実施例11
図11に示すように、オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置であって、ガス密度リレー本体1と、圧力センサ2と、温度センサ3と、バルブ4と、圧力調節機構5と、オンライン検証接点信号サンプリングユニット6と、スマート制御ユニット7と、を含む。前記バルブ4の一端は電気設備接続継手を介して電気設備にシール接続され、前記バルブ4の他端は接続ダクトに連通し、接続ダクトはガス密度リレー本体1の圧力検出器に連通している。前記圧力センサ2、圧力調節機構5もいずれも接続ダクトと連通しており、前記バルブ4、圧力センサ2、圧力調節機構5、圧力検出器はガス経路で連通している。温度センサ3は、バルブ4が電気接続継手に接続される側に設けられている。オンライン検証接点信号サンプリングユニット6とスマート制御ユニット7は一緒に設けられる。前記圧力センサ2、温度センサ3、バルブ4、圧力調節機構5はスマート制御ユニット7に接続される。
また、この実施例の圧力調節機構5は主に、ピストン51と、駆動部材52とによって構成される。ピストン51の一端は、ガス密度リレー本体1にシール接続され、確実した密閉されたガス室を構成する。圧力調節機構5は、スマート制御ユニット7の制御に従って、駆動部材52がピストン51を押して密閉されたガス室を体積変化させ、さらに、圧力の昇降を完成させる。駆動部材52は、密閉されたガス室の外に配置され、ピストン51は、密閉されたガス室の内部に配置され、駆動部材52は、電磁力を適用してピストン51を移動させる。すなわち、ピストン51と駆動部材52との間には、磁力によってピストン51を運動させる。
実施例12
図12に示すように、この実施例のガス密度リレーまたはガス密度監視装置は、実施例11に加えて、ガス補給ポート10及びマルチコンタクト9が追加されている。前記バルブ4は電気設備と連通するポートであって、前記マルチコンタクト9の第1のポートに連通する;前記ガス密度リレー本体1は前記バルブ4によって前記マルチコンタクト9に連通する;前記マルチコンタクト9の第2のポートは電気設備に接続するために用いられる。前記ガス補給ポート10、前記温度センサ3もそれぞれマルチコンタクト9に設置されている。
実施例13
この実施例のガス密度リレーまたは監視装置は、マルチコンタクト9を追加している。図13に示すように、オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置であって、ガス密度リレー本体1と、圧力センサ2と、温度センサ3と、バルブ4と、圧力調節機構5と、オンライン検証接点信号サンプリングユニット6と、スマート制御ユニット7と、マルチコンタクト9と、ガス補給ポート10と、を含む。前記ガス密度リレー1、バルブ4、圧力センサ2、圧力調節機構5及びガス補給ポート10はマルチコンタクト9に設置される。具体的には、前記バルブ4の吸気口には電気設備と連通するインタフェースが設けられ、その吸気口は電気設備にシール接続され、電気設備のガス室に連通し、前記バルブ4の排気口はマルチコンタクト9によってガス密度リレー1に連通する;前記圧力センサ2はマルチコンタクト9によってガス経路でガス密度リレー本体1に連通する;前記圧力調節機構5はマルチコンタクト9によってガス密度リレー1に連通する;オンライン検証接点信号サンプリングユニット6はそれぞれガス密度リレー1及びスマート制御ユニット7に接続される;前記バルブ4、圧力センサ2、温度センサ3及び圧力調節機構5はそれぞれスマート制御ユニット7に接続される;前記ガス補給インタフェース10は前記マルチコンタクト9に連通する。
実施例14
この実施例のガス密度リレーまたは監視装置は、マルチコンタクト9を追加している。図14に示すように、オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置であって、ガス密度リレー本体1と、圧力センサ2と、温度センサ3と、バルブ4と、圧力調節機構5と、オンライン検証接点信号サンプリングユニット6と、スマート制御ユニット7と、マルチコンタクト9と、を含む。前記バルブ4の吸気口は、設備接続継手にシール接続され、前記バルブ4の排気口は、マルチコンタクト9に接続される。ガス密度リレー本体1はマルチコンタクト9に取り付けられている;前記圧力センサ2はマルチコンタクト9に取り付けられ、圧力センサ2はガス経路においてガス密度リレー本体1の圧力検出器に連通している;前記圧力調節機構5はマルチコンタクト9に取り付けられ、圧力調節機構5はガス密度リレー本体1の圧力検出器に連通している;温度センサ3、オンライン検証接点信号サンプリングユニット6及びスマート制御ユニット7は一緒に設置され、マルチコンタクト9に設置されている;前記圧力センサ2、温度センサ3、バルブ4、圧力調節機構5はそれぞれスマート制御ユニット7に接続される。
この実施例の圧力調節機構5は、主にベローズ54と、駆動部材52とから構成される。ベローズ54は、ガス密度リレー本体1の圧力検出器とシール接続され、確実した密閉されたガス室を構成する。圧力調節機構5は、スマート制御ユニット7の制御に従って、駆動部材52がベローズ54を押して体積変化させることにより、密閉されたガス室が体積変化し、圧力の昇降が完成する。この圧力調節機構5により、ガス密度リレー本体1に接点動作が発生するように圧力を調節し、接点動作は、オンライン検証接点信号サンプリング手段6を介してスマート制御ユニット7に伝達され、スマート制御ユニット7は、ガス密度リレー1の接点動作時の圧力値及び温度値に基づいて、対応する密度値に換算して、ガス密度リレー本体1の警報及び/またはラッチ接点動作値及び/または戻り値を検出し、ガス密度リレー本体1の検証動作を完成する。
実施例15
この実施例のガス密度リレーまたは監視装置は、マルチコンタクト9を追加している。図15に示すように、オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたはガス密度監視装置であって、ガス密度リレー本体1と、圧力センサ2と、温度センサ3と、バルブ4と、圧力調節機構5と、オンライン検証接点信号サンプリングユニット6と、スマート制御ユニット7と、マルチコンタクト9と、を含む。バルブ4の吸気口は電気設備にシール接続され、バルブ4の排気口はマルチコンタクト9に接続される。バルブ4は、第1のハウジング41の内部に封止されており、バルブ4の制御ケーブルは、第1のハウジング41に封止された第1の引出線シール42を介して引き出されており、このように、バルブ4の封止が維持され、長期にわたって確実な動作が確保されるように設計されている。ガス密度リレー本体1はマルチコンタクト9に取り付けられ、圧力調節機構5はマルチコンタクト9に取り付けられている。圧力センサ2、温度センサ3、オンライン検証接点信号サンプリングユニット6及びスマート制御ユニット7は、ガス密度リレー本体1に設けられている。圧力センサ2、ガス密度リレー本体1は、ガス経路において圧力調節機構5に連通している。バルブ4、圧力調節機構5、圧力センサ2、温度センサ3は、それぞれスマート制御ユニット7に接続される。
この実施例の圧力調節機構5は主に、ガス室57と、加熱素子58と、保温部材59とによって構成される。ガス室57の外部(内部であってもよい)には、加熱素子58が設けられており、加熱素子58によって加熱されて温度が変化し、さらに、圧力の昇降が行われる。この圧力調節機構5で圧力を調節することにより、ガス密度リレー本体1に接点動作が発生し、接点動作がオンライン検証接点信号サンプリング手段6を介してスマート制御ユニット7に伝達され、スマート制御ユニット7は、ガス密度リレー本体1の接点動作時の圧力値及び温度値に基づいて、対応する密度値に換算して、ガス密度リレーの警報及び/またはラッチ接点動作値及び/または戻り値を検出し、ガス密度リレーの検証動作を完成する。
この実施例の動作原理は以下のとおりである。ガス密度リレーを検証する必要がある場合、スマート制御ユニット7は圧力調節機構5の加熱素子58を制御して加熱を行い、圧力調節機構5内の温度値と温度センサ3の温度値との温度差が設定値に達した後、スマート制御ユニット7によってバルブ4を閉じて、ガス密度リレーをガス経路に電気設備から遮断することができる;続いて、直ちに圧力調節機構5の加熱素子58を遮断して、加熱素子58の加熱を停止し、圧力調節機構5の密閉されたガス室57のガスの圧力が段階的に低下し、ガス密度リレー本体1に警報及び/またはラッチを発生させる接点をそれぞれ動作させ、その接点動作はオンライン接点信号サンプリングユニット6を検証することによってスマート制御ユニット7に伝達し、スマート制御ユニット7は警報及び/またはラッチ接点動作時の密度値に応じて、ガス密度リレーの警報及び/またはラッチ接点動作値及び/または戻り値を検出して、ガス密度リレーの検証動作を完成する。
マルチコンタクト9の取り付け位置は、必要に応じて柔軟に設定することができる。例えば、圧力調節機構5のガス経路は、第1の接続ダクトを介してガス密度リレー本体1に連通している;第1の接続ダクトの前記ガス密度リレー本体1と圧力調節機構5との間の部位には、マルチコンタクト9の第1のポートが連通している。バルブ4は、マルチコンタクト9の第2のポートに連通し、マルチコンタクト9を介してガス密度リレー本体1に連通する。また、前記ガス密度リレーまたは監視装置がマイクロ水センサを含む場合、マイクロ水センサはマルチコンタクト9に設置されてもよい;前記ガス密度リレーまたは監視装置が分解物センサを含む場合、分解物センサはマルチコンタクト9に設置されてもよい;前記ガス密度リレーまたは監視装置がガス補給ポートを含む場合、ガス補給ポートはマルチコンタクト9に設置されてもよく、ここでは一々列挙しない。
実施例16
図16に示すように、スマート制御ユニット7は主に、プロセッサ71(U1)、電源72(U2)、通信モジュール73(U3)、スマート制御ユニット保護回路74(U4)、表示出力動作部75(U5)、データ記憶部76(U6)等から構成される。プロセッサ71(U1)は、水晶振動子及びフィルタ回路を含む。スマートセル保護回路74(U4)は、サージ保護回路、フィルタ回路、短絡保護回路、極性保護回路、過電圧保護回路等を含む。電源は2段であり、さらに降圧モジュールを含む。
ここで、通信モジュール73(U3)は、RS232、RS485、CAN-BUSなどの工業用バス、光ファイバイーサネット(登録商標)、4-20mA、Hart、IIC、SPI、Wire、同軸ケーブル、PLC電力搬送波などの有線通信、または、2G/3G/4G/5Gなど、WIFI、Bluetooth、Lora、Lorawan、Zigbee、赤外線、超音波、音波、衛星、光波、量子通信、音響などの無線通信であってもよい。表示出力部75(U5)は、デジタルチューブ、LED、LCD、HMI、ディスプレイ、マトリックススクリーン、プリンタ、ファックス機、プロジェクタ、携帯電話などであってもよく、1種または複数種により柔軟に組み合わせるものであってもよい。データ記憶部76(U6)は、FLASH(登録商標)、RAM、ROM、ハードディスク、SDなどのフラッシュメモリカード、磁気テープ、穿孔紙テープ、光ディスク、Uディスク、ディスク、フィルムなどであってもよく、1種または複数種により柔軟に組み合わせるものであってもよい。
実施例17
図17に示すように、スマート制御ユニット7は主に、プロセッサ71(U1)、電源72(U2)、通信モジュール73(U3)、スマート制御ユニット保護回路74(U4)から構成される。プロセッサ71(U1)は、水晶振動子及びフィルタ回路を含む。スマートセル保護回路74(U4)は、サージ保護回路、フィルタ回路、短絡保護回路、極性保護回路、過電圧保護回路等を含む。電源は2段であり、さらに降圧モジュールを含む。圧力センサ2は、過電圧保護回路、演算増幅回路を経て変調回路に至り、さらにフィルタ回路を経てプロセッサ71(U1)に至る。通信モジュール73(U3)は、通信チップからサージ保護回路を介して通信インタフェースに至る。
実施例18
図18に示すように、4~20Ma型密度送信機は、主にマイクロプロセッサ(マスターコントローラ、水晶振動子及びフィルタ回路を含む)、電源、変調回路、電流ループ、保護回路、アナログ圧力センサ、演算増幅器、温度センサ、比例変調モジュール、降圧モジュールなどから構成される。マイクロプロセッサは、水晶振動子及びフィルタリング回路を含む。保護回路は、サージ保護回路、フィルタ回路、短絡保護回路、極性保護回路、過電圧保護回路等を含む。アナログ圧力センサは過電圧保護回路、演算増幅回路を経て、変調回路に至った後、フィルタ回路を経てマイクロプロセッサに至る。このように、マイクロプロセッサは圧力値及び温度値を収集することができ、マイクロプロセッサが計算、換算をした後、密度値信号を得る。密度値信号は、比例変調モジュール、変調回路、電流ループを経て、4-20Maの密度値を得る。
要するに、アナログ圧力センサ、温度センサ、マイクロ水センサは増幅回路を経た後、A/D変換、MCUに至り、圧力、温度、水分の収集を実現する。スマート制御ユニット7は、プリンタ、液晶ディスプレイを含むか、または接続することができ、USB記憶、RS232通信を実現することもできる。
実施例19
この実施例において、前記オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置は、前記ガス密度リレーまたは監視装置とは、通信設備によって遠隔通信を実現するバックグラウンド監視端末をさらに含む。
図19に示すように、六フッ化硫黄ガス室が設けられた複数の高圧電気設備、複数のガス密度リレーまたは監視装置は、いずれも順次、ハブ、IEC61850プロトコル変換器を介してバックグラウンド監視端末に接続される。ここで、ガス密度リレーまたは監視装置の各々は、対応する六フッ化硫黄ガス室の高圧電気設備にそれぞれ設置される。この実施例では、バックグラウンド監視端末PCは、ハブHUB0を介して複数のハブHUB(HUB1、HUB2、・・・HUBm)と通信する。ハブHUBの各々は、一組のガス密度リレーまたは監視装置に接続される。例えば、ハブHUB1とガス密度リレー(または監視装置)Z11、Z12、・・・Z1n、ハブHUB2とガス密度リレー(または監視装置)Z21、Z22、・・・Z2n、・・・、ハブHUBmとガス密度リレー(または監視装置)Zm1、Zm2、・・・Zmnとが接続される(ただし、m、nはいずれも自然数)。
バックグラウンド監視端末は以下を含む:1)Windows、Linux(登録商標)及びその他など、またはVxWorks、Android、Unix、UCos、FreeRTOS、RTX、embOS、MacOSに基づくバックグラウンドソフトウェアプラットフォーム。2)バックグラウンドソフトウェアの重要な業務モジュール:例えば、権限管理、設備管理、データ記憶調査など、及びユーザ管理、警報管理、リアルタイムデータ、履歴データ、リアルタイム曲線、履歴曲線、配置管理、データ収集、データ解析、記録条件、異常処理など。3)インタフェースコンステレーション:例えば、Formインタフェース、Webインタフェース、コンステレーションインタフェースなど。
実施例20
この実施例は、実施例19に比べて、ネットワークスイッチGateway、統合アプリケーションサーバServer、契約変換器/オンライン監視スマート制御ユニットProCを追加している。この実施例において、バックグラウンド監視端末PCはネットワークスイッチGatewayによって二つの統合アプリケーションサーバServer1、Server2に接続され、二つの統合アプリケーションサーバServer1、Server2はステーション制御層Aネット及びBネットによって複数の契約変換器/オンライン監視スマート制御ユニットProC(ProC1、ProC2、……ProCn)と通信する。ハブHUBの各々は、一組のガス密度リレーまたは監視装置に接続される。例えば、ハブHUB1とガス密度リレー(または監視装置)Z11、Z12、・・・Z1n、ハブHUB2とガス密度リレー(または監視装置)Z21、Z22、・・・Z2n、・・・、ハブHUBmとガス密度リレー(または監視装置)Zm1、Zm2、・・・Zmnとが接続される(ただし、m、nはいずれも自然数)。
実施例21
この実施例は無線伝送方式のアーキテクチャの模式図であり、図中の点線枠は、無線モジュールWnとガス密度リレー(または監視装置)Znを一体または別体にすることができ、具体的な方案は柔軟であることを示している。
複数の統合アプリケーションサーバServer1、Server2、...Servernは、クラウド端末Cluod、無線ゲートウェイ(WirelessGateway)、及び各ガス密度リレー(または監視装置)の無線モジュールを介して、各ガス密度リレー(または監視装置)と無線通信する。ここで、nは自然数である。
なお、上記において、前記オンラインセルフ検証機能を有するガス密度リレーとは、一般に、その構成要素が一体構造に設計されていることをいい、ガス密度監視装置とは、一般に、その構成要素が別体構造に設計され、柔軟に構成されることをいう。
以上のように、本開示はオンライン自己検証機能を有するガス密度リレー及びその検証方法を提供し、ガス経路(管路であってもよい)接続部、圧力調節部、信号測定制御部などから構成され、主な機能は環境温度でのガス密度リレーの接点信号(警報/ラッチ動作時の圧力値)に対してオンライン検証測定を行い、かつ20℃での対応する圧力値に自動で換算し、ガス密度リレーの接点(警報とラッチ)値に対する性能検出をオンラインで実現することである。そのガス密度リレー、圧力センサ、温度センサ、圧力調節機構、バルブ、オンライン接点信号サンプリングユニット、スマート制御ユニットの取り付け位置を柔軟に組み合わせることができる。例えば、ガス密度リレー本体、圧力センサ、温度センサ、オンライン検証接点信号サンプリングユニット、スマート制御ユニットは、組み合わせて一体化して設計されてもよいし、別体で設計されてもよい;ハウジングに取り付けられてもよいし、マルチコンタクトに取り付けられてもよいし、接続ダクトを介して接続されてもよい。バルブは、電気設備に直接接続されていてもよいし、自己封止弁、またはガスダクトを介して接続されていてもよい。圧力センサ、温度センサ、オンライン検証接点信号サンプリングユニット、スマート制御ユニットを組み合わせて一体化して設計することができる;圧力センサ、温度センサを組み合わせて一体化して設計することができる;オンライン検証接点信号サンプリングユニット、スマート制御ユニットを組み合わせて一体化して設計することができる。要するに、構造は拘らない。
オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーまたは監視装置は、高温、低温、常温、20℃の環境温度で密度リレー接点を検証する時、その誤差判定に対する要求が異なる。具体的には、温度上の要求に応じて、関連基準にしたがって実施することができる;密度リレーによって、異なる温度で、異なる時間帯においてその誤差性能の比較を行うことができる。すなわち、異なる時期、同じ温度範囲内での比較によって、密度リレーの性能が判定される。履歴上の個々の時期間、履歴と現在との比較がある。また、密度リレー本体を健康診断することもできる。必要であれば、随時、密度リレー接点信号を検証できる;ガス密度リレー本体、監視している電気設備の密度値が正常であるか否かを判定する。すなわち、電気設備自体の密度値、ガス密度リレー本体、圧力センサ、温度センサに対して正常及び異常の判定及び分析、比較を行うことができ、さらに電気設備のガス密度監視、密度リレー本体などの状態の判定、比較、分析を実現する;さらにガス密度リレーの接点信号状態を監視し、且つその状態を遠隔伝送する。バックグラウンドでガス密度リレーの接点信号状態がオフかオンかを知ることができ、さらに一層監視を行い、信頼性を向上させる;さらにガス密度リレー本体の温度補償性能を検出して、または検出及び判定することができる;ガス密度リレー本体の接点接触抵抗を検出して、または検出及び判定することもできる;ガス密度リレー本体の絶縁性能を検出して、または検出及び判定することができる。
本願の構造はレイアウトがコンパクトで、合理的であり、各部材は良好な防錆、防振能力を有し、取り付けが強固で、使用上の信頼性が高い。ガス密度リレーの各管路の接続、脱着は操作しやすく、設備及び部材のメンテナンスが容易である。本願は、保守員が現場に赴く必要とせずにガス密度リレーの検証作業を完成することができ、電力網の信頼性を大幅に高め、作業効率を向上させ、運行メンテナンスのコストを低減する。
以上、本開示の具体的な実施例について詳細に説明したが、あくまでも一例であって、本開示はこれに限定されるものではない。当業者にとっては、本開示についてなされた如何なる同等な修正及び置換は、本開示の範囲内である。したがって、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく行われる均等な変更及び修正は、本開示の範囲内にあることが意図される。
1 ガス密度リレー本体
2 圧力センサ
3 温度センサ
4 バルブ
5 圧力調節機構
6 オンライン検証接点信号サンプリングユニット
7 スマート制御ユニット
9 マルチコンタクト
10 ガス補給ポート
11 自己封止弁
21 第1の圧力センサ
22 第2の圧力センサ
31 第1の温度センサ
32 第2の温度センサ
41 第1のハウジング
42 第1の引出線シール
51 ピストン
52 駆動部材
53 エアバッグ
54 ベローズ
55 第2のハウジング
56 第2の引き出し線シール
57 ガス室
58 加熱素子
59 保温部材
71 プロセッサ
72 電源
73 通信モジュール
74 スマート制御ユニット保護回路
75 表示出力部
76 データ記憶部
101 ハウジング
102 ベース
103 圧力検出器
104 温度補償素子
105 ムーブメント
106 指針
107 ダイヤル
108 エンドベース
109 信号発生器
1010 電気設備接続継手

Claims (9)

  1. オンライン自己検証機能を有するガス密度リレーであって、
    ガス密度リレー本体と、
    前記ガス密度リレー本体に連通するガス密度検出センサと、
    圧力調節機構であって、前記圧力調節機構のガス経路は、ガス密度リレー本体に連通し、前記圧力調節機構は、前記ガス密度リレー本体の圧力の昇降を調節し、前記ガス密度リレー本体に接点信号動作を発生させるように配置される圧力調節機構と、
    一端に電気設備に連通するインタフェースが設けられ、他端は前記ガス密度リレー本体に連通しまたは前記圧力調節機構のガス経路に接続されることにより、前記ガス密度リレー本体に連通するバルブと、
    前記ガス密度リレー本体に接続され、環境温度における前記ガス密度リレー本体の接点信号をサンプリングするように配置されるオンライン検証接点信号サンプリングユニットと、
    前記ガス密度検出センサ、圧力調節機構、バルブ、オンライン検証接点信号サンプリングユニットにそれぞれ接続され、前記圧力調節機構の制御、圧力値の収集及び温度値の収集、及び/またはガス密度値の収集、及び前記ガス密度リレー本体の接点信号動作値及び/または接点信号戻り値を検出するために、前記バルブのラッチまたは開放を制御するように配置されるスマート制御ユニットと、
    を含み、
    前記ガス密度リレーの接点は常開型密度リレーであり、前記オンライン検証接点信号サンプリングユニットは、第1の接続回路及び第2の接続回路を含み、前記第1の接続回路は前記ガス密度リレーの接点と接点信号制御回路に接続され、且つ前記第2の接続回路は前記ガス密度リレーの接点と前記スマート制御ユニットに接続され;非検証状態において、前記第2の接続回路は切断または分離され、前記第1の接続回路は閉じており;検証状態において、前記オンライン検証接点信号サンプリングユニットは、前記第1の接続回路を切断し、前記第2の接続回路に連通し、且つ前記ガス密度リレーの接点を前記スマート制御ユニットに接続するか、または、
    前記ガス密度リレーの接点は常閉型密度リレーであり、前記オンライン検証接点信号サンプリングユニットは、第1の接続回路及び第2の接続回路を含み、前記第1の接続回路は前記ガス密度リレーの接点と接点信号制御回路に接続され、且つ前記第2の接続回路は前記ガス密度リレーの接点と前記スマート制御ユニットに接続され;非検証状態において、前記第2の接続回路は切断または分離され、且つ前記第1の接続回路は閉じており;検証状態において、前記オンライン検証接点信号サンプリングユニットは、前記接点信号制御回路を閉じて、ガス密度リレーの接点と接点信号制御回路との接続を切断し、前記第2の接続回路に連通し、且つ前記ガス密度リレーの接点を前記スマート制御ユニットに接続し、
    前記検証状態において、前記バルブは前記スマート制御ユニットによって閉じられ、且つ前記ガス密度リレー本体は、前記ガス経路において前記電気設備から遮断され、
    記接点信号は、警報、及び/またはラッチを含む、
    ことを特徴とするオンライン自己検証機能を有するガス密度リレー。
  2. 前記ガス密度リレー本体は、ハウジング及び前記ハウジング内に設けられたベースと、圧力検出器と、温度補償素子と、複数の信号発生器とを含み、
    前記信号発生器は、マイクロスイッチまたは磁気アシスト式電気接点を含み、
    前記ガス密度リレー本体は、前記信号発生器を介して接点信号を出力し、
    前記圧力検出器は、ブルドン管またはコルゲート管を含み、
    前記温度補償素子は、温度補償シートまたはハウジング内に密閉されたガスを用いる、
    ことを特徴とする請求項1に記載のオンライン自己検証機能を有するガス密度リレー。
  3. 前記圧力調節機構のガス経路は前記圧力検出器に連通し、
    前記バルブの他端は前記ベース及び前記圧力検出器に連通し、または前記バルブの他端は前記圧力調節機構のガス経路に接続されることにより、前記バルブを前記ベース及び前記圧力検出器と連通し、
    前記オンライン検証接点信号サンプリングユニットは前記信号発生器と接続される、
    ことを特徴とする請求項2に記載のオンライン自己検証機能を有するガス密度リレー。
  4. 前記ガス密度検出センサは、前記ガス密度リレー本体に設置され;または、前記圧力調節機構は、前記ガス密度リレー本体に設置され;または、前記ガス密度検出センサ、前記オンライン検証接点信号サンプリングユニット及び前記スマート制御ユニットは、前記ガス密度リレー本体に設置され;または、前記圧力調節機構、前記ガス密度検出センサ、前記オンライン検証接点信号サンプリングユニット及び前記スマート制御ユニットは、前記ガス密度リレー本体に設置される、
    ことを特徴とする請求項1に記載のオンライン自己検証機能を有するガス密度リレー。
  5. 前記ガス密度検出センサは、前記ガス密度リレー本体のガス経路に設置された少なくとも1つの圧力センサと、前記ガス密度リレー本体のガス経路またはガス経路外、または前記ガス密度リレー本体内、または前記ガス密度リレー本体外に設置された少なくとも1つの温度センサと、を含み、
    または、前記ガス密度検出センサは、圧力センサと温度センサからなるガス密度送信機であり、
    または、前記ガス密度検出センサは、石英音叉技術を用いた密度検出センサである、
    ことを特徴とする請求項1に記載のオンライン自己検証機能を有するガス密度リレー。
  6. 前記圧力調節機構は、外部または内部に加熱素子、及び/または冷却素子が設けられた、密閉されたガス室であり、検証時に、前記加熱素子によって加熱、及び/または前記冷却素子によって冷却されて、前記密閉されたガス室内のガスの温度を変化させて、さらに、前記ガス密度リレーの圧力の昇降を完成させ、または、
    前記圧力調節機構は一端が開口したキャビティであり、前記キャビティの他端は前記ガス密度リレー本体に連通し、前記キャビティ内にピストンがあり、前記ピストンの一端には、外端が駆動部材に接続される調節ロッドが接続され、前記ピストンの他端は前記開口内に突出し、且つ前記キャビティの内壁にシール接触し、前記駆動部材は前記調節ロッドを駆動して前記ピストンを前記キャビティ内を移動させ、または、
    前記圧力調節機構は内部にピストンが設けられた密閉されたガス室であり、前記ピストンは前記密閉されたガス室の内壁にシール接触し、前記密閉されたガス室の外面に駆動部材が設けられ、前記駆動部材は電磁力によって前記ピストンを前記キャビティ内を移動させ、または、
    前記圧力調節機構は、一端が駆動部材に接続され、前記駆動部材の駆動により体積変化が生じ、前記ガス密度リレー本体に連通するエアバッグであり、または、
    前記圧力調節機構は、一端は前記ガス密度リレー本体に連通し、他端は駆動部材の駆動により伸縮するベローズであり、または、
    前記圧力調節機構は電磁弁または電動弁であるパージ弁であり、または、
    前記圧力調節機構は圧縮機であり、または、
    前記圧力調節機構は、造圧ポンプ、増圧ポンプ、電動エアポンプ、電磁エアポンプのうちのいずれか一つを含むポンプであり、
    駆動部材は、磁力、電動機、往復動機構、カルノー循環機構、空圧素子のいずれか一つである、
    ことを特徴とする請求項1に記載のオンライン自己検証機能を有するガス密度リレー。
  7. 前記スマート制御ユニットは、平均値法を用いて前記ガス密度値を算出し、
    前記平均値法は、設定された時間間隔で、収集頻度を設定し、全ての収集された異なる時点のN個のガス密度値を平均値算出処理して、そのガス密度値を得、または、
    設定された時間間隔で、温度間隔ステップを設定し、全温度範囲で収集されたN個の異なる温度値に対応する密度値を平均値算出処理して、そのガス密度値を得、または、
    設定された時間間隔において、圧力間隔ステップを設定し、全ての圧力変化範囲内に収集されたN個の異なる圧力値に対応する密度値に平均値計算処理を行い、そのガス密度値を得、
    ここで、Nは1以上の正の整数である、
    ことを特徴とする請求項1に記載のオンライン自己検証機能を有するガス密度リレー。
  8. 通常の動作状態の場合、ガス密度リレーは電気設備内のガス密度値を監視するとともに、ガス密度リレーはガス密度検出センサ及びスマート制御ユニットによって電気設備内のガス密度値をオンライン監視し、
    ガス密度リレーは、設定された検証時間及びガス密度値の状況に応じて、ガス密度リレーの検証が許可される状況において、
    スマート制御ユニットによってバルブを閉じ、
    スマート制御ユニットによってオンライン検証接点信号サンプリングユニットを検証状態に調節し、検証状態において、オンライン検証接点信号サンプリングユニットはガス密度リレー本体の接点信号制御回路を切断し、ガス密度リレー本体の接点をスマート制御ユニットに接続し、
    スマート制御ユニットによって圧力調節機構を駆動し、ガス圧力をゆっくりと下降させ、ガス密度リレー本体に接点動作を発生させ、接点動作はオンライン接点信号サンプリングユニットによってスマート制御ユニットに伝達され、スマート制御ユニットは、接点動作時の圧力値及び温度値に応じてガス密度値を得るかまたは直接的にガス密度値を得て、ガス密度リレー本体の接点信号動作値を検出し、且つガス密度リレーの接点信号動作値の検証動作を完成し、
    スマート制御ユニットによって圧力調節機構を駆動し、ガス圧力を緩やかに上昇させ、ガス密度リレー本体に接点のリセットを発生させ、接点のリセットはオンライン接点信号サンプリングユニットによってスマート制御ユニットに伝達され、スマート制御ユニットは、接点のリセット時の圧力値及び温度値に応じてガス密度値を得るかまたはガス密度値を直接的に得て、ガス密度リレー本体の接点信号の戻り値を検出し、且つガス密度リレーの接点信号の戻り値の検証動作を完成し、
    全ての接点信号検証動作が完成した後、スマート制御ユニットはバルブを開き、且つオンライン検証接点信号サンプリングユニットを動作状態に調節し、ガス密度リレー本体の接点信号制御回路は正常動作状態に回復する、
    とを特徴とする請求項1に記載のガス密度リレーの検証方法。
  9. ガス密度検出センサを、ガス密度リレー本体に連通し、
    前記ガス密度リレー本体のガス経路を、マルチコンタクトの第1のポートに接続し、
    圧力調節機構のガス経路を、前記マルチコンタクトの第2のポートに接続し、前記第1のポートは前記第2のポートに連通し、それにより前記圧力調節機構のガス経路を前記ガス密度リレー本体に連通し、前記圧力調節機構は前記ガス密度リレー本体の圧力を調節して昇降させ、前記ガス密度リレー本体に接点信号動作を発生させ、
    オンライン検証接点信号サンプリングユニットを、前記ガス密度リレー本体に直接的または間接的に接続し、前記オンライン検証接点信号サンプリングユニットは環境温度における前記ガス密度リレー本体の接点信号をサンプリングし、
    スマート制御ユニットを、それぞれ前記ガス密度検出センサ、前記圧力調節機構及び前記オンライン検証接点信号サンプリングユニットに接続し、前記圧力調節機構の制御、圧力値の収集及び温度値の収集、及び/またはガス密度値の収集を完成し、及び前記ガス密度リレー本体の接点信号動作値及び/または接点信号戻り値を検出し、
    前記接点信号は、警報、及び/またはラッチを含む、
    ことを特徴とする請求項1に記載のガス密度リレーの改造方法。
JP2022515120A 2019-09-04 2020-08-26 ガス密度リレーの改造方法、オンライン自己検証機能を有するガス密度リレー及びその検証方法 Active JP7621343B2 (ja)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910830188.5 2019-09-04
CN201910830188.5A CN110444442B (zh) 2019-09-04 2019-09-04 一种远传气体密度继电器系统及其校验方法
CN201910830193.6 2019-09-04
CN201910830193.6A CN110542853B (zh) 2019-09-04 2019-09-04 一种具有在线自校验功能的气体密度继电器及其校验方法
CN201910830232.2 2019-09-04
CN201910830232.2A CN110514996B (zh) 2019-09-04 2019-09-04 一种气体密度继电器的改造方法
PCT/CN2020/111251 WO2021043039A1 (zh) 2019-09-04 2020-08-26 一种气体密度继电器的改造方法、一种具有在线自校验功能的气体密度继电器及其校验方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022548538A JP2022548538A (ja) 2022-11-21
JP7621343B2 true JP7621343B2 (ja) 2025-01-24

Family

ID=74852738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022515120A Active JP7621343B2 (ja) 2019-09-04 2020-08-26 ガス密度リレーの改造方法、オンライン自己検証機能を有するガス密度リレー及びその検証方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US12136530B2 (ja)
EP (1) EP4027155A4 (ja)
JP (1) JP7621343B2 (ja)
WO (1) WO2021043039A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110535058B (zh) * 2019-09-04 2024-05-03 上海乐研电气有限公司 具有在线采样校验功能的电气系统及其校验方法
CN110456266B (zh) * 2019-09-04 2024-09-24 上海乐研电气有限公司 具有在线采样校验功能的电气系统及其校验方法
EP4027152A4 (en) * 2019-09-04 2023-10-11 Shanghai Roye Electric Co., Ltd. METHOD FOR MODIFYING GAS DENSITY RELAYS, AND GAS DENSITY RELAYS HAVING ONLINE SELF-CHECKING FUNCTION AND ASSOCIATED CONTROL METHOD
CN111446113B (zh) * 2020-04-29 2024-06-07 上海乐研电气有限公司 一种具有在线自校验功能的气体密度继电器及其校验方法
US12008581B1 (en) * 2020-12-03 2024-06-11 Payne Management, Inc System and method for managing pipeline equipment
CN113567846B (zh) * 2021-07-06 2024-06-25 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 一种便携式现场全口径气体继电器检验系统
CN113758653A (zh) * 2021-09-09 2021-12-07 河南平高电气股份有限公司 一种对sf6密度继电器实时监测并预判断漏气的方法
CN116165535B (zh) * 2023-04-19 2023-09-08 国网山西省电力公司电力科学研究院 防重瓦斯误动的气体继电器检测装置及其智能感知方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001066211A (ja) 1999-08-30 2001-03-16 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 伝送器自動校正方法及び伝送器自動校正装置
US20080078237A1 (en) 2006-09-28 2008-04-03 Chambon David Checking apparatus for checking operation of a densimeter for medium-voltage and high-voltage electrical equipment, and a method of checking operation of a densimeter
CN104299843A (zh) 2014-10-21 2015-01-21 上海乐研电气科技有限公司 一种校验时免拆卸的气体密度继电器

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1198606B (it) * 1983-05-17 1988-12-21 Controfugas Srl Apparecchio rivelatore di gas infiammabile ad intervento precondizionato
US5388451A (en) * 1993-07-30 1995-02-14 Consolidated Electronics Inc. High voltage transmission switching apparatus with gas monitoring device
ATE186159T1 (de) * 1995-02-08 1999-11-15 Gec Alsthom T & D Sa Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der dichte eines isoliergases in einer elektrischen anlage
CN101206169B (zh) * 2006-12-22 2011-06-29 苏丽芳 一种sf6气体密度继电器校验仪
CN201034901Y (zh) 2006-12-22 2008-03-12 苏丽芳 一种sf6气体密度继电器校验仪
CN101221217A (zh) 2007-01-09 2008-07-16 苏丽芳 Sf6气体密度继电器校验仪及校验流程
CN201804791U (zh) 2010-05-14 2011-04-20 上海乐研电气科技有限公司 一种六氟化硫气体密度继电器
CN202049901U (zh) * 2011-02-21 2011-11-23 中国石油化工集团公司 密度继电器免拆卸校验接头
RU2013144196A (ru) * 2011-03-02 2015-04-10 Франклин Фьюэлинг Системз, Инк. Система отслеживания плотности газа
CN202815181U (zh) 2012-09-19 2013-03-20 宁夏电力公司电力科学研究院 采用气体补偿的全温度sf6气体密度继电器校验装置
CN102841282A (zh) 2012-09-19 2012-12-26 宁夏电力公司电力科学研究院 采用软件补偿的全温度sf6气体密度继电器校验装置
CN103913704A (zh) * 2013-01-07 2014-07-09 王金胜 一种可回收气体的全自动sf6气体密度继电器校验仪
CN104698371A (zh) * 2013-12-04 2015-06-10 上海乐研电气科技有限公司 一种多功能气体密度继电器校验装置
CN104616931B (zh) * 2015-02-02 2016-04-13 国家电网公司 一种耐低温数字式sf6继电器
CN206804807U (zh) 2017-06-03 2017-12-26 广东海坤电气实业有限公司 一种sf6气体在线实时检测装置
CN108226768A (zh) * 2017-11-20 2018-06-29 国家电网公司 温度补偿校验系统和方法
CN109752649B (zh) * 2019-01-11 2024-07-30 南京固攀自动化科技有限公司 一种密度继电器智能校验监测装置及其补气校验方法
CN110542853B (zh) 2019-09-04 2024-08-06 上海乐研电气有限公司 一种具有在线自校验功能的气体密度继电器及其校验方法
CN110514996B (zh) 2019-09-04 2022-10-14 上海乐研电气有限公司 一种气体密度继电器的改造方法
CN110444442B (zh) 2019-09-04 2023-09-26 上海乐研电气有限公司 一种远传气体密度继电器系统及其校验方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001066211A (ja) 1999-08-30 2001-03-16 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 伝送器自動校正方法及び伝送器自動校正装置
US20080078237A1 (en) 2006-09-28 2008-04-03 Chambon David Checking apparatus for checking operation of a densimeter for medium-voltage and high-voltage electrical equipment, and a method of checking operation of a densimeter
CN104299843A (zh) 2014-10-21 2015-01-21 上海乐研电气科技有限公司 一种校验时免拆卸的气体密度继电器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022548538A (ja) 2022-11-21
EP4027155A4 (en) 2023-10-11
US12136530B2 (en) 2024-11-05
US20220336170A1 (en) 2022-10-20
EP4027155A1 (en) 2022-07-13
WO2021043039A1 (zh) 2021-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7621343B2 (ja) ガス密度リレーの改造方法、オンライン自己検証機能を有するガス密度リレー及びその検証方法
WO2021218288A1 (zh) 一种气体密度继电器在线校验装置及其在线校验方法
CN110487670B (zh) 一种具有在线自校验功能的气体密度继电器及其校验方法
JP7581335B2 (ja) ガス密度リレーの改造方法、オンラインセルフチェック機能を有するガス密度リレー及びそのチェック方法
CN111463063B (zh) 一种免维护的气体密度继电器
WO2021043036A1 (zh) 实现气体密度继电器免维护的现场检测装置、系统及方法
CN110444442B (zh) 一种远传气体密度继电器系统及其校验方法
CN110988667A (zh) 一种具有在线自校验功能的气体密度继电器及其校验方法
CN110426313B (zh) 一种具有线路诊断功能的气体密度继电器及监测系统
WO2021115289A1 (zh) 一种气体密度继电器的改造方法、一种具有在线自校验功能的气体密度继电器及其校验方法
CN211426165U (zh) 一种具有在线自校验功能的气体密度继电器及监测装置
CN110416022B (zh) 一种多功能气体密度继电器
CN110542853B (zh) 一种具有在线自校验功能的气体密度继电器及其校验方法
CN110568350A (zh) 一种免维护的智能式气体密度监测装置、方法和系统
CN110429003A (zh) 用于在线校验密度继电器的变送器及其实现方法、系统
CN211718032U (zh) 一种具有在线自校验功能的气体密度继电器及监测装置
CN110441680B (zh) 一种具有在线自校验功能的气体密度继电器及其校验方法
CN211426159U (zh) 实现密度继电器免维护的气体密度监测装置及监测系统
CN110426628B (zh) 用于在线校验气体密度继电器的变送器及系统
CN110927566A (zh) 一种具有在线自校验功能的气体密度继电器及其校验方法
CN211318092U (zh) 一种具有在线自校验功能的气体密度继电器及监测装置
CN110491724B (zh) 一种远传气体密度继电器系统及其校验方法
CN211179413U (zh) 一种具有在线自校验功能的气体密度继电器及监测装置
CN110411891A (zh) 实现气体密度继电器免维护的现场检测装置、系统及方法
CN212646903U (zh) 一种气体密度继电器在线校验装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220509

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230828

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240712

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240729

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241025

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20241223

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250114

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7621343

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150