專利名稱：便攜式高壓開關柜多故障檢測裝置的制作方法
技術領域：
本申請涉及高壓設備檢測技術領域，特別是涉及一種便攜式高壓開關柜多故障檢測裝置。
背景技術：
高壓開關柜在電力系統中擔負著關合及斷開電力線路、保護系統安全的雙重功能，隨著電力系統向著高電壓、大機組、大容量的迅速發展，電網日益擴大以及變電站無人值班管理模式和綜合自動化的普及推廣，高壓開關柜的安全運行越來越重要。高壓開關柜內閘刀觸頭、電力電纜進出線的接頭接觸不良時，接觸電阻增大，在負載電流流過時會產生發熱現象，過熱會引起金屬材料的機械強度下降，絕緣材料老化并可能導致擊穿形成事故。在高壓開關柜中，固體絕緣中的空穴、不同特性的絕緣層之間，以及金屬(或半導電)電極的尖銳邊緣處，由于氣體的擊穿場強比固體介質低得多，氣體中的電場又比固體介質中高，往往在氣隙的部位產生局部放電。這些局部放電會造成電介質絕緣強度逐步下降，最終導致絕緣的損壞。此外，高壓開關柜中還存在SF6氣體的泄漏，同樣會造成設備性能的下降。因此，測量和監視高壓開關柜內的運行狀態，是避免重大事故發生及控制故障惡化的有力手段，對于保證高壓開關柜的正常運行，提高電力系統的運行可靠性和自動化程度具有非常重要的意義。由以上描述可見，高壓開關柜的故障存在多樣性，諸如觸頭過熱、局部放電、SF6泄漏等異常情況。而通過對現有技術研究，申請人發現:目前現有高壓開關柜的測試儀表檢測功能單一，只能對某一種故障進行監測，無法完成對各種故障的同時監測。例如:采用紅外線熱成像僅能實現對發熱故障的監測，而高頻超聲波檢測裝置僅能探測局部放電。
實用新型內容有鑒于此，本申請實施例提供一種便攜式高壓開關柜多故障檢測裝置，能夠快速完對高壓開關柜的多種故障進行檢測，并且方便攜帶。為了實現上述目的，本申請實施例提供的技術方案如下:一種便攜式高壓開關柜多故障檢測裝置，包括:電池、抽氣開關、真空泵、臭氧傳感器、六氟化硫傳感器、硫化氫傳感器、異味傳感器、顆粒濃度傳感器、多個氣體通道、數字電壓表、第一平衡電阻、第二平衡電阻和切換開關，其中:所述抽氣開關和真空泵相串聯后與所述電池的正負極兩端相連接；所述臭氧傳感器、六氟化硫傳感器、硫化氫傳感器、異味傳感器和顆粒濃度傳感器中每個傳感器的兩個輸入端均與所述電池的正極相連接；所述臭氧傳感器、六氟化硫傳感器、硫化氫傳感器和顆粒濃度傳感器的輸出端與所述電池的負極相連接；且所述異味傳感器的兩個輸出端均與所述電池的負極相連接；所述數字電壓表與所述第一平衡電阻、第二平衡電阻組成平衡電橋，且所述平衡電橋的輸入端與所述電池的正極相連接，輸出端分別與所述電池的負極相連接，檢測端與切換開關的固定端相連接；所述切換開關的轉動端可轉動與臭氧傳感器的一條輸入端、六氟化硫傳感器的一條輸入端以及由異味傳感器一端、硫化氫傳感器一端和顆粒濃度傳感器一端相連接的公共端分別相連接，所述公共端通過第三滑動變阻器與所述電池負極相連接。優選地，該檢測裝置還包括:穩壓芯片和濾波電容C，其中:所述穩壓芯片的輸入端與所述電池正極相連接，輸出端與每個傳感器的輸入端、平衡電橋的輸入端相連接；所述穩壓芯片的反饋端與所述電池負極相連接；所述濾波電容C串聯在所述穩壓芯片輸出端與所述電池負極之間。優選地，該檢測裝置還包括:串聯在所述穩壓芯片輸出端與臭氧傳感器一個輸入端之間的第一電阻；串聯在所述穩壓芯片輸出端與臭氧傳感器另一個輸入端之間的第一恒流二極管和第一滑動變阻器，并且所述第一恒流二極管的一端與所述穩壓芯片輸出端相連，另一端作為可與所述切換開關轉動端相連接的檢測端；串聯在所述穩壓芯片輸出端與六氟化硫傳感器一個輸入端之間的第二電阻；串聯在所述穩壓芯片輸出端與六氟化硫傳感器另一個輸入端之間的第二恒流二極管和第二滑動變阻器，并且所述第二恒流二極管的一端與所述穩壓芯片輸出端相連，另一端作為可與所述切換開關轉動端相連接的檢測端；串聯在所述穩壓芯片輸出端與異味傳感器一個輸入端之間的第五電阻；串聯在所述穩壓芯片輸出端與硫化氫傳感器一個輸入端之間的第三電阻；串聯在所述穩壓芯片輸出端與硫化氫傳感器另一個輸入端之間的第四恒流二極管；分別串聯在所述顆粒濃度傳感器兩個輸入端上的第四電阻和第六電阻。優選地，所述穩壓芯片為7805芯片。優選地，所述電池為充電電池。優選地，該檢測裝置進一步包括:充電接口、隔離二極管和總開關，其中:所述充電接口通過所述隔離二極管與所述充電電池相連接，并且所述隔離二極管的陰極與所述電池的正極相連接；所述總開關一端所述電池的正極相連接，另一端分別與所述抽風開關和穩壓芯片的輸入端相連接。由以上本申請實施例提供的技術方案可見，本申請實施例提供的該便攜式高壓開關柜多故障檢測裝置，利用真空泵抽取高壓開關柜內的氣體作為樣本氣體，并且將樣本氣體輸送到多個氣體檢測傳感器中，利用多個氣體檢測傳感器分別對樣本氣體內不同的特定成分含量進行檢測，再分別將檢測值與預設值進行比較，當檢測到的氣體中某一個或多個特定成分的含量超過預設值時，確定高壓開關柜內出現與該一個或多個特定成分相關的故障類別。與現有技術相比，該便攜式高壓開關柜多故障檢測裝置，利用高壓開關柜出現故障時，其內氣體成分會出現相應的變化的原理，進而通過對高壓開關柜內的氣體成分進行分析即可檢測到高壓開關柜的故障。所以，在檢測時能夠快速完對高壓開關柜的多種故障進行檢測，并且方便攜帶。
為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本申請實施例提供的一種便攜式高壓開關柜多故障檢測裝置的電路結構示意圖。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本申請保護的范圍。圖1為本申請實施例提供的一種便攜式高壓開關柜多故障檢測裝置的電路結構示意圖。如圖1所示，該故障診斷裝置包括:電池B、抽氣開關SA3、真空泵M、臭氧傳感器
01、六氟化硫傳感器02、硫化氫傳感器03、異味傳感器04、顆粒濃度傳感器05 (也稱臭氧傳感器)、多個氣體通道(圖中未示出)、數字電壓表V、第一平衡電阻R13、第二平衡電阻R14和切換開關SA2。圖中B為電池，抽氣開關SA3和真空泵M相串聯后與電池的正負極兩端相連接，并且為了方便對整個電路進行控制，在電池B的一端還設置有電池SAl。另外，為了實現對電池B的輸出進行穩壓穩流，如圖1所示，在電路中還可以設置有穩壓芯片X和濾波電容C，其中:穩壓芯片X為穩壓集成電路，并且穩壓芯片X的輸入端與電池B正極相連接，輸出端與每個傳感器的輸入端、平衡電橋的輸入端相連接；穩壓芯片X的反饋端與電池B負極相連接，用于將電池電壓穩定在5V，給各級傳感器供電；C為濾波電容，串聯在所述穩壓芯片X輸出端與電池B負極之間，用于穩定直流電池電壓。由于電池B在使用過程中會出現電量減少的情況而更換電池，為了避免更換電池，在具體應用時，電池B還可以采用充電電池。并且如圖1所示，為了方便對充電電池進行充電，該裝置還可以包括:充電接口和隔離二極管D1，其中:所述充電接口通過所述隔離二極管Dl與所述充電電池相連接，并且所述隔離二極管的陰極與所述電池的正極相連接。臭氧傳感器01、六氟化硫傳感器02、硫化氫傳感器03、異味傳感器04和顆粒濃度傳感器05中每個傳感器的兩個輸入端均與電池B的正極相連接；臭氧傳感器01、六氟化硫傳感器02、硫化氫傳感器03、異味傳感器04和顆粒濃度傳感器05的輸出端與電池的負極相連接；且異味傳感器04的兩個輸出端均與電池B的負極相連接。這里通過臭氧傳感器可以反映出是否出現局部放電現象；而通過六氟化硫傳感器則可以檢測是否出現六氟化硫泄露，另外，由于在觸頭上通常設置有電力脂，所以當觸頭出現過熱時，電力脂會分解產生烷烴等具有異味的氣體，進而通過硫化氫、異味以及顆粒濃度傳感器則可以用來檢測是否出現觸頭過熱的故障。如圖1所示，數字電壓表V與所述第一平衡電阻R13、第二平衡電阻R14組成平衡電橋，且所述平衡電橋的輸入端與電池B的正極相連接，輸出端分別與電池B的負極相連接，檢測端與切換開關SA2的固定端相連接。切換開關SA2的轉動端可轉動與臭氧傳感器01的一條輸入端1、六氟化硫傳感器02的一條輸入端2以及由異味傳感器03 —端a、硫化氫傳感器04 —端b和顆粒濃度傳感器05 —端c相連接的公共端3分別相連接，所述公共端通過第三滑動變阻器R9與電池B負極相連接。并且如圖1所示，該電路還可以包括:串聯在所述穩壓芯片X輸出端與臭氧傳感器01的一個輸入端之間的第一電阻Rl ;串聯在所述穩壓芯片X輸出端與臭氧傳感器03的另一個輸入端之間的第二恒流二極管D2和第一滑動變阻器R7，并且所述第二恒流二極管D2的一端與所述穩壓芯片X的輸出端相連，另一端作為可與所述切換開關轉動端相連接的檢測端；串聯在所述穩壓芯片X輸出端與六氟化硫傳感器02—個輸入端之間的第二電阻R2 ；串聯在所述穩壓芯片X輸出端與六氟化硫傳感器02另一個輸入端之間的第三恒流二極管D3和第二滑動變阻器R8，并且所述第三恒流二極管D3的一端與所述穩壓芯片X輸出端相連，另一端作為可與所述切換開關SA2轉動端相連接的檢測端；串聯在所述穩壓芯片X輸出端與異味傳感器03 —個輸入端之間的第五電阻R5 ;串聯在所述穩壓芯片X輸出端與硫化氫傳感器04 —個輸入端之間的第三電阻R3 ;串聯在所述穩壓芯片X輸出端與硫化氫傳感器04另一個輸入端之間的第四恒流二極管D4 ;分別串聯在所述顆粒濃度傳感器05兩個輸入端上的第四電阻R4和第六電阻R6。在本申請實施例中，Rl、R2、R3、R4是傳感器的輔助電池電阻，用于為傳感器內部的電解質或輔助電池提供穩定的直流電流；D2、D3、D4是傳感器的輸出端恒流二極管，由于本電路中臭氧、六氟化硫和硫化氫傳感器為定電流輸出，因此其輸出端電流需要通過恒流二極管固定，同時為取出信號電壓提供方便；R5、R6分別是異味傳感器和顆粒濃度傳感器的輸出端負載電阻，為取出信號電壓提供方便；R10、Rll、R12用于將探測發熱的異味、硫化氫、顆粒濃度傳感器的輸出端連接以簡化電路，這是因為各種氣體傳感器輸出電阻均與特征氣體濃度呈反比，RIO、R11、R12三者阻值相同，其阻值遠大于三個傳感器的最大輸出電阻，這樣圖中abc三點的電位可通過一點(圖中的3點)顯示出來，圖中的3點的電位約等于abc三點電壓的平均值，只要有異味、硫化氫、顆粒濃度傳感器中有一個傳感器感受到異常而阻值變小，3點的電位就會下降；R13、R14與D2、D3、D4以及R5、R6構成平衡電橋，這樣就可以高靈敏度地檢測出各傳感器輸出電阻的變化；V為數字式電壓表，用于直觀顯示平衡電橋的不平衡電壓；R7、R8、R9用于調零以獲取基準氣體濃度，便于檢測。在實際使用時，由于空氣中也存在一些顆粒物、硫化氫、臭氧等特征氣體，且各地有所不同，因此在檢測設備之前可通過取外界空氣，將環境空氣設定為基準值，調節R7、R8、R9至電橋平衡，電壓表V無讀數，再檢測設備，就能比較設備內部空氣各特征氣體與外界空氣中特征氣體的差異，從而更方便地檢測設備；SA2為檢測項目切換開關，用于切換發熱、SF6泄漏、放電三種檢測項目，其中切換開關的I點為檢測放電，2點為檢測SF6泄漏，3點為檢測接頭發熱。在本申請其他實施例中，為了使得操作人員能夠更加直觀判斷出故障類型，而不用通過讀取數字電壓表的值來判斷，該裝置還可以包括:電壓比較器，用于分別判斷利用數字電壓表檢測五種所述氣體傳感器的檢測值是否超過預設值；并且當某一個或多個氣體傳感器的檢測值超過預設值時，確定所述高壓開關柜內出現與一個或多個所述氣體傳感器所檢測項目相對關的故障類別。由以上本申請實施例提供的技術方案可見，本申請實施例提供的該便攜式高壓開關柜多故障檢測裝置，利用真空泵抽取高壓開關柜內的氣體作為樣本氣體，并且將樣本氣體輸送到多個氣體檢測傳感器中，利用多個氣體檢測傳感器分別對樣本氣體內不同的特定成分含量進行檢測，再分別將檢測值與預設值進行比較，當檢測到的氣體中某一個或多個特定成分的含量超過預設值時，確定高壓開關柜內出現與該一個或多個特定成分相關的故障類別。與現有技術相比，該便攜式高壓開關柜多故障檢測裝置，利用高壓開關柜出現故障時，其內氣體成分會出現相應的變化的原理，進而通過對高壓開關柜內的氣體成分進行分析即可檢測到高壓開關柜的故障。所以，在檢測時能夠快速完對高壓開關柜的多種故障進行檢測，并且方便攜帶。以上所述僅是本申請的優選實施方式，使本領域技術人員能夠理解或實現本申請。對這些實施例的多種修改對本領域的技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本申請將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求1.一種便攜式高壓開關柜多故障檢測裝置，其特征在于，包括:電池、抽氣開關、真空泵、臭氧傳感器、六氟化硫傳感器、硫化氫傳感器、異味傳感器、顆粒濃度傳感器、多個氣體通道、數字電壓表、第一平衡電阻、第二平衡電阻和切換開關，其中: 所述抽氣開關和真空泵相串聯后與所述電池的正負極兩端相連接； 所述臭氧傳感器、六氟化硫傳感器、硫化氫傳感器、異味傳感器和顆粒濃度傳感器中每個傳感器的兩個輸入端均與所述電池的正極相連接；所述臭氧傳感器、六氟化硫傳感器、硫化氫傳感器和顆粒濃度傳感器的輸出端與所述電池的負極相連接；且所述異味傳感器的兩個輸出端均與所述電池的負極相連接； 所述數字電壓表與所述第一平衡電阻、第二平衡電阻組成平衡電橋，且所述平衡電橋的輸入端與所述電池的正極相連接，輸出端分別與所述電池的負極相連接，檢測端與切換開關的固定端相連接； 所述切換開關的轉動端可轉動與臭氧傳感器的一條輸入端、六氟化硫傳感器的一條輸入端以及由異味傳感器一端、硫化氫傳感器一端和顆粒濃度傳感器一端相連接的公共端分別相連接，所述公共端通過第三滑動變阻器與所述電池負極相連接。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，該檢測裝置還包括:穩壓芯片和濾波電容C，其中: 所述穩壓芯片的輸入端與所述電池正極相連接，輸出端與每個傳感器的輸入端、平衡電橋的輸入端相連接；所述穩壓芯片的反饋端與所述電池負極相連接； 所述濾波電容C串聯在所述穩壓芯片輸出端與所述電池負極之間。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，該檢測裝置還包括: 串聯在所述穩壓芯片輸出端與臭氧傳感器一個輸入端之間的第一電阻； 串聯在所述穩壓芯片輸出端與臭氧傳感器另一個輸入端之間的第一恒流二極管和第一滑動變阻器，并且所述第一恒流二極管的一端與所述穩壓芯片輸出端相連，另一端作為可與所述切換開關轉動端相連接的檢測端； 串聯在所述穩壓芯片輸出端與六氟化硫傳感器一個輸入端之間的第二電阻； 串聯在所述穩壓芯片輸出端與六氟化硫傳感器另一個輸入端之間的第二恒流二極管和第二滑動變阻器，并且所述第二恒流二極管的一端與所述穩壓芯片輸出端相連，另一端作為可與所述切換開關轉動端相連接的檢測端； 串聯在所述穩壓芯片輸出端與異味傳感器一個輸入端之間的第五電阻； 串聯在所述穩壓芯片輸出端與硫化氫傳感器一個輸入端之間的第三電阻； 串聯在所述穩壓芯片輸出端與硫化氫傳感器另一個輸入端之間的第四恒流二極管； 分別串聯在所述顆粒濃度傳感器兩個輸入端上的第四電阻和第六電阻。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述穩壓芯片為7805芯片。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述電池為充電電池。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，該檢測裝置進一步包括:充電接口、隔離二極管和總開關，其中: 所述充電接口通過所述隔離二極管與所述充電電池相連接，并且所述隔離二極管的陰極與所述電池的正極相連接； 所述總開關一端所述電池的正極相連接，另一端分別與所述抽風開關和穩壓芯片的輸入端相連接 。
專利摘要本申請公開了一種便攜式高壓開關柜多故障檢測裝置，包括電池、抽氣開關、真空泵、臭氧傳感器、六氟化硫傳感器、硫化氫傳感器、異味傳感器、顆粒濃度傳感器、多個氣體通道、數字電壓表、第一平衡電阻、第二平衡電阻和切換開關，其中所述抽氣開關和真空泵相串聯后與電池的正負極兩端相連接；所述臭氧傳感器、六氟化硫傳感器、硫化氫傳感器、異味傳感器和顆粒濃度傳感器中每個傳感器均與電池相連接；所述數字電壓表通過設置有切換開關的平衡電橋分別檢測多種傳感器的檢測值。與現有技術相比，該便攜式高壓開關柜多故障檢測裝置在檢測時能夠快速完對高壓開關柜的多種故障進行檢測，并且方便攜帶。
文檔編號G01R31/00GK203054136SQ20132005468
公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月29日 優先權日2013年1月29日
發明者陳植, 陳達, 趙深, 梅照賽, 龔列謙, 陳成偉, 劉沖, 張海龍, 陳孝苗, 陳炯, 陳俠, 黃銳, 林厚飛, 陳蘊迪, 陳亮 申請人:溫州電力局, 平陽電力有限責任公司, 國家電網公司