專利名稱：一種SF₆氣體分解物檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種SF6氣體分解物檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
在電力技術(shù)領(lǐng)域中，氣體絕緣全封閉式組合電器(Gas-1nsulatedMetal-enclosed Switchgear, GIS)結(jié)構(gòu)緊湊、絕緣性能穩(wěn)定、斷流能力強(qiáng)、重燃率低、運(yùn)行可靠，被廣泛應(yīng)用于高壓和超高壓電力系統(tǒng)中。GIS采用SF6作為絕緣和滅弧介質(zhì)，其優(yōu)異特性也主要來(lái)源于SF6的高耐電強(qiáng)度和強(qiáng)滅弧性能特性。當(dāng)GIS中存在放電或過(guò)熱故障時(shí)，會(huì)引起SF6氣體在一定程度上發(fā)生分解，不僅造成GIS絕緣性能降低，還可能引發(fā)嚴(yán)重的故障。檢測(cè)SF6分解氣體是對(duì)GIS進(jìn)行故障診斷的重要方法之一，相對(duì)于其它方法，其主要優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性好，適合于現(xiàn)場(chǎng)使用；且隨著GIS內(nèi)部缺陷的存在和發(fā)展，SF6分解氣體的量也將逐漸累積，該方法非常適合于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。為了對(duì)設(shè)備進(jìn)行合理的安全維護(hù)，目前已有幾種方法可用于大型GIS裝置的SF6氣體分析并形成了相應(yīng)的IEC或GB標(biāo)準(zhǔn)，如氣體檢測(cè)管、離子移動(dòng)度計(jì)等，盡管這些方法各有優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)SF6設(shè)備分解氣體與絕緣缺陷狀況之間的關(guān)系，還缺乏像檢測(cè)變壓器油中溶解氣體那樣完善而有效的原理、方法及判斷標(biāo)準(zhǔn)，這源于分解氣體的成份復(fù)雜、種類多、含量小、穩(wěn)定性差，加上缺乏有效的檢測(cè)方法和技術(shù)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型克服了上述缺點(diǎn)，提供了一種新穎的、富有創(chuàng)造性的SF6氣體分解物檢測(cè)裝置。為此，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種SF6氣體分解物檢測(cè)裝置，所述裝置包括紅外光源，其特征在于:所述裝置還包括所述光源所發(fā)射的紅外光沿其傳輸路徑所依次經(jīng)過(guò)的透鏡、SF6氣室、光柵、透鏡、光電探測(cè)和光電轉(zhuǎn)換模塊,并且所述光電探測(cè)和光電轉(zhuǎn)換模塊與數(shù)據(jù)處理模塊連接。

圖1為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2至7為本實(shí)用新型所涉及常規(guī)故障模型。
具體實(shí)施方式
在一個(gè)實(shí)施例中，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種SF6氣體分解物檢測(cè)裝置，所述裝置包括紅外光源，其特征在于:所述裝置還包括所述光源所發(fā)射的紅外光沿其傳輸路徑所依次經(jīng)過(guò)的透鏡、SF6氣室、光柵、透鏡、光電探測(cè)和光電轉(zhuǎn)換模塊,并且所述光電探測(cè)和光電轉(zhuǎn)換模塊與數(shù)據(jù)處理模塊連接。對(duì)于上述實(shí)施例而言，其體現(xiàn)了本實(shí)用新型的技術(shù)思路:采用紅外光譜技術(shù)分析典型3匕放電分解氣體，實(shí)現(xiàn)分解氣體的檢測(cè)。該實(shí)施例是為了便于后期分析及掌握GIS典型絕緣缺陷條件下分解氣體的種類、濃度以及多種氣體的伴生增長(zhǎng)規(guī)律。所述裝置在具體使用中，實(shí)質(zhì)是通過(guò)如下方式來(lái)形成了紅外光譜曲線:由于光源發(fā)出的光是發(fā)散的，需要匯聚，同時(shí)還要通過(guò)氣室后，投射到分光光柵上，光柵將根據(jù)光的波長(zhǎng)不同，將其分散，并分別匯聚到光電探測(cè)和光電轉(zhuǎn)換模塊上，例如光電探測(cè)和光電轉(zhuǎn)換模塊的光敏面上；或者，通過(guò)旋轉(zhuǎn)光柵，在同一個(gè)點(diǎn)上檢測(cè)不同波長(zhǎng)的光，從而形成光譜曲線。所述裝置的目的正是在于形成最終的紅外光譜曲線以便后期分析等應(yīng)用。該實(shí)施例既可以用于現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行，也可以用于實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，只需要所述氣室是現(xiàn)場(chǎng)GIS或?qū)嶒?yàn)室氣室即可。所述光電探測(cè)和光電轉(zhuǎn)換模塊可連接至數(shù)據(jù)處理模塊，這樣一來(lái)，可以將光電轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的匯總，匯總到數(shù)據(jù)處理模塊后(一般都可以理解為計(jì)算機(jī)等具備數(shù)據(jù)計(jì)算的裝置)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示、處理以及基本分析，甚至是后期更深層次的分析，形成一套在線檢測(cè)裝置；此處，連接方式可以是光纖，也可以是其他線纜來(lái)傳輸轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)。圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，特別是用于實(shí)驗(yàn)室時(shí)，其中氣室的兩端為KBr壓片。優(yōu)選的，在另一個(gè)實(shí)施例中，所述光電探測(cè)和光電轉(zhuǎn)換模塊包含熱釋電模塊。優(yōu)選的，在另一個(gè)實(shí)施例中，所述紅外光源選擇中紅外光波段。對(duì)于該實(shí)施例而言，其僅僅用于限定一個(gè)比較具體的紅外光波段。更優(yōu)選的，在另一個(gè)實(shí)施例中:所述紅外光源選擇硅碳棒或金屬絲燈，并利用聚光罩，將紅外光源的輻射匯聚到一個(gè)方向上。就該實(shí)施例而言，其意在進(jìn)一步限定紅外光源。更優(yōu)選的，在另一個(gè)實(shí)施例中:所述光柵能夠旋轉(zhuǎn)。對(duì)于該實(shí)施例而言，意在明確限定:通過(guò)旋轉(zhuǎn)光柵，在同一個(gè)點(diǎn)上檢測(cè)不同波長(zhǎng)的光，以形成光譜曲線。更優(yōu)選的，在另一個(gè)實(shí)施例中:當(dāng)所述裝置被用于實(shí)驗(yàn)室時(shí)，所述氣室的結(jié)構(gòu)依據(jù)GIS設(shè)備的實(shí)際結(jié)構(gòu)，且所述氣室內(nèi)包含以下任意一種SF6氣體絕緣設(shè)備所相應(yīng)的故障模型:金屬突出物、自由金屬微粒、絕緣子表面缺陷、絕緣子內(nèi)部缺陷、過(guò)熱缺陷，以及懸浮電位缺陷模型，依次參見(jiàn)圖2至7。對(duì)于上述實(shí)施例而言，可以用于模擬GIS的不同放電故障(高壓電極突起物、絕緣子表面導(dǎo)電微粒、自由導(dǎo)電微粒等)和過(guò)熱故障，通過(guò)控制實(shí)驗(yàn)條件(施加電壓、SF6氣體壓力等)，控制放電能量或過(guò)熱程度。更優(yōu)選的，在另一個(gè)實(shí)施例中:當(dāng)所述裝置被用于實(shí)驗(yàn)室時(shí)，所述氣室還包括針對(duì)氣室所施加電壓的電壓調(diào)整模塊，和/或針對(duì)氣室氣壓的氣壓調(diào)整模塊，和/或針對(duì)氣室內(nèi)濕度的溫濕度調(diào)整模塊，和/或針對(duì)氣室內(nèi)含氧量的含氧量調(diào)整模塊。對(duì)于該實(shí)施例而言，意在研究實(shí)驗(yàn)室條件下，當(dāng)不同電壓、不同氣壓、不同溫濕度、不同含氧量條件下時(shí)分解物的規(guī)律。更優(yōu)選的，在另一個(gè)實(shí)施例中，所述中紅外光波段選擇6-14微米范圍。研究表明，SF6氣體分解物在中紅外光波段有明顯的吸收特征譜，特別是在6-14微米范圍內(nèi)，大多數(shù)分解物氣體都有吸收峰。更優(yōu)選的，在另一個(gè)實(shí)施例中，所述裝置對(duì)氣室內(nèi)分解物的檢測(cè)針對(duì)的是氣室內(nèi)SF6氣體中四氟化硫酰SOF4、氟化亞硫酰SOF2、氟化硫酰SO2F2和二氧化硫SO2四種氣體分解物的含量。本實(shí)用新型所公開(kāi)的新的檢測(cè)技術(shù)解決了現(xiàn)有SF6氣體分解物檢測(cè)方面存在的不足，有效地提高了現(xiàn)場(chǎng)SF6氣體分解物檢測(cè)效果和降低了檢測(cè)難度，縮短了檢測(cè)的周期，并能實(shí)現(xiàn)SF6氣體狀態(tài)的連續(xù)在線監(jiān)測(cè)和分析判斷功能，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，從而解決了應(yīng)用中的相關(guān)問(wèn)題，保證電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種SF6氣體分解物檢測(cè)裝置，所述裝置包括紅外光源，其特征在于:所述裝置還包括所述光源所發(fā)射的紅外光沿其傳輸路徑所依次經(jīng)過(guò)的透鏡、SF6氣室、光柵、透鏡、光電探測(cè)和光電轉(zhuǎn)換模塊，并且所述光電探測(cè)和光電轉(zhuǎn)換模塊與數(shù)據(jù)處理模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:其中所述光電探測(cè)和光電轉(zhuǎn)換模塊包含熱釋電模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述紅外光源選擇中紅外光波段。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的裝置，其特征在于:所述紅外光源選擇硅碳棒或金屬絲燈，并利用聚光罩，將紅外光源的輻射匯聚到一個(gè)方向上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述光柵能夠旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:當(dāng)所述裝置被用于實(shí)驗(yàn)室時(shí)，所述氣室的結(jié)構(gòu)依據(jù)GIS設(shè)備的實(shí)際結(jié)構(gòu)，且所述氣室內(nèi)包含以下任意一種SF6氣體絕緣設(shè)備所相應(yīng)的故障模型:金屬突出物、自由金屬微粒、絕緣子表面缺陷、絕緣子內(nèi)部缺陷、過(guò)熱缺陷，以及懸浮電位缺陷模型。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:當(dāng)所述裝置被用于實(shí)驗(yàn)室時(shí)，所述氣室還包括針對(duì)氣室所施加電壓的電壓調(diào)整模塊，和/或針對(duì)氣室氣壓的氣壓調(diào)整模塊，和/或針對(duì)氣室內(nèi)濕度的溫濕度調(diào)整模塊，和/或針對(duì)氣室內(nèi)含氧量的含氧量調(diào)整模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于:所述中紅外光波段選擇6-14微米范圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于:所述裝置對(duì)氣室內(nèi)分解物的檢測(cè)針對(duì)的是氣室內(nèi)SF6氣體中四氟化硫酰SOF4、氟化亞硫酰SOF2、氟化硫酰SO2F2和二氧化硫SO2四種氣體分解物的含量。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種SF6氣體分解物檢測(cè)裝置，所述裝置包括紅外光源，其特征在于所述裝置還包括所述光源所發(fā)射的紅外光沿其傳輸路徑所依次經(jīng)過(guò)的透鏡、SF6氣室、光柵、透鏡、光電探測(cè)和光電轉(zhuǎn)換模塊，并且所述光電探測(cè)和光電轉(zhuǎn)換模塊與數(shù)據(jù)處理模塊連接。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有SF6氣體分解物檢測(cè)方面存在的不足，提高了SF6氣體分解物檢測(cè)技術(shù)水平。
文檔編號(hào)G01N21/35GK203083923SQ20132002005
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者蘭馬, 呂連舉, 楊俊宏, 孫志祥, 包秀芬, 匡華, 劉韜 申請(qǐng)人:云南電網(wǎng)公司曲靖供電局