專利名稱：真空斷路器真空度超聲檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種真空斷路器的真空度的檢測，尤其涉及一種超聲波自動檢測。
真空斷路器由于其獨特的滅弧性能，在電力系統中得到了廣泛的應用。但真空斷路器在其真空度降低之后，若不能及時發現，則在帶負荷拉閘時，由于不能滅弧而會發生爆炸。該類爆炸事故時有發生，常常造成大面積停電，并嚴重威脅電力系統的安全運行。因此，研究出一種高水平的適合于現場使用的真空斷路器真空度檢測裝置，是真空斷路器故障診斷和維修的迫切需要，也是自動化診斷的迫切需要。
目前，真空斷路器出廠前的真空度檢測一般是采用“磁控管法”，可以較為準確地對真空度進行檢測，但這種方法并不適合于現場運行維護的要求。近年來，國內外研究的“電壓附加法”、“放電電流檢測法”、“放電干擾檢測法”、“中間電位變化檢測法”以及“直接檢測法”，雖各有所長，但均不能滿足現場檢測真空斷路器的要求，即操作的安全性、簡易性和檢測的可靠性、實時性、通用性等。
本實用新型的發明目的在于克服現有技術存在的問題和不足，研制出了一種真空斷路器真空度超聲檢測裝置，即利用聲發射技術，實現對真空斷路器真空度的自動實時檢測，滿足現場運行維護的需要。
本實用新型的發明目的是這樣實現的，即利用真空斷路器發生放電時所產生的聲波現象，通過檢測聲波強度而間接測量其真空度的大小。具體地說，是將一壓電傳感器與真空斷路器的外殼保持緊接觸，從而將真空斷路器放電產生的聲波通過外殼傳播并為壓電傳感器所接收；壓電傳感器將聲波信號轉換成電信號并送至檢測儀器，檢測儀器對電信號進行放大處理后，輸出接點信號至控制室微機進行報警，從而使維護人員據此采取相應的措施，避免事故的發生。
本實用新型具有以下優點和積極效果①“電壓附加法”等檢測方法，需要外加高壓電源，而本裝置則不需要外加高壓電源。
②能準確判斷各相故障，處理事故迅速。
③本壓電傳感器與真空斷路器無電聯系，安全性好。
④可帶電實時檢測真空斷路器的真空度，不需停電操作。
⑤檢測過程中，操作人員不需接近真空斷路器，不會引發檢測事故。
⑥成本較其它檢測方法低廉，容易推廣。
⑦可對變電站的所有真空斷路器進行巡回檢測，便于實現檢測自動化。
以下結合附圖和實施例詳細說明。
圖1為本實用新型工作原理框圖。
其中1-真空斷路器斷面示意圖，2-壓電傳感器，3-檢測儀器；1.1-電極，1.2-電極棒，1.3-中間保護屏，1.4-絕緣筒，1.5-外殼，1.6-系統電壓，1.7-負載。
圖2為檢測儀器電路原理框圖。
其中3.1-前置放大器，3.2高通濾波器，3.3-主放大器，3.4-整流濾波電路，3.5-比較電路，3.6-輸出電路。
圖3為檢測儀器3電路原理圖。
①真空斷路器1斷面示意圖如圖1所示。根據理論研究可知，真空斷路器1的真空度正常時，電極1.1與中間保護屏1.3之間有足夠的絕緣強度，因此不會發生放電現象。當其真空度降低到一定程度時，則會發生放電現象；隨著放電現象的出現，還會伴隨光、熱以及聲等物理現象的發生。本裝置就是通過對發生放電現象時所產生的聲波進行檢測而實現對其真空度的檢測的。其工作原理如下當真空斷路器1的真空度降低時，電極1.1與中間保護屏1.3之間發生放電，并發出聲波。聲波雖然在真空中不能傳播，但是可以通過固體媒質如電極棒1.2、中間保護屏1.3、絕緣筒1.4及外殼1.5等進行傳播。基于這一考慮，本實用新型是用藕合劑或緊固夾具，將壓電傳感器2與真空斷路器1的外殼1.5保持緊接觸，再使壓電傳感器2與檢測儀器3相互電連接，而實現本實用新型的目的。
②由圖2可知，本檢測儀器3由前置放大器3.1、高通濾波器3.2、主放大器3.3、整流濾波電路3.4、比較電路3.5、輸出電路3.6組成并依次電連接。其工作原理如下當真空斷電器1的真空度降低時，系統電壓1.6通過電極1.1對中間保護屏1.3放電，發射聲波，經外殼1.5傳播并為壓電傳感器2接收；壓電傳感器2將聲波信號轉換為電信號。經前置放大器3.1放大，因為這一信號非常微弱，約為mV級，因此對前置放大器3.1的信噪比要求很高。前置放大器3.1的輸出信號經高通濾波器3.2濾波，將背景噪聲消除或抑制，高通濾波器3.2的截止頻率根據現場實際情況進行調整。高通濾波器3.2的信號送主放大器3.3進行放大，又經整流濾波電路3.4獲取累積電平信號，這一信號達到比較電路3.5的參考電平時，比較電路3.5輸出電平信號，再通過輸出電路3.6輸出接點信號至控制室微機報警，提示值班人員采取相應措施處理。
③本實用新型的實施例如圖3所示，其壓電傳感器2的型號為PZT-5，檢測儀器各元器件的型號和量值圖3均已給出。
權利要求1.一種真空斷路器真空度超聲檢測裝置，其特征在于由壓電傳感器(2)和檢測儀器(3)組成并相互電連接，其壓電傳感器(2)與真空斷電器(1)的外殼(1.5)保持緊接觸。
2.根據權利要求1所述的真空斷路器真空度超聲檢測裝置，其特征在于檢測儀器(3)由前置放大器(3.1)、高通濾波器(3.2)、主放大器(3.3)、整流濾波電路(3.4)、比較電路(3.5)、輸出電路(3.6)組成并依次電連接。
專利摘要本實用新型公開了一種真空斷路器真空度超聲檢測裝置，尤其涉及一種超聲波自動檢測。為了利用聲波發射技術檢測真空斷路器的真空度，通過檢測其聲波強度而間接獲取其真空度的大小。本檢測裝置由壓電傳感器和檢測儀器組成并相互電連接，而壓電傳感器與真空斷路器的外殼保持緊接觸。由于不改變真空斷路器結構，與真空斷路器無電接觸，所以檢測安全可靠、實用性和通用性好，有著廣闊的應用前景。
文檔編號G01N29/00GK2476021SQ0026616
公開日2002年2月6日 申請日期2000年12月29日 優先權日2000年12月29日
發明者舒乃秋, 毛慧和, 向鐵元, 呂艷萍 申請人:武漢大學