具自校準及分流功能的六氟化硫氣體泄漏監(jiān)測傳感系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】具自校準及分流功能的六氟化硫氣體泄漏監(jiān)測傳感系統(tǒng)，包括氣電管，氣電管上設(shè)有接線盒，接線盒上設(shè)有三個氣電路出入口，接線盒內(nèi)設(shè)有一個三通接頭和三個接線端子，三通接頭的三個接口分別連接有一個氣體快插接頭，其中一個氣體快插接頭內(nèi)嵌設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥，三個接線端子中的每兩個接線端子分別通過內(nèi)電纜線串聯(lián)；流量調(diào)節(jié)閥所控制的一根氣管和一組外電纜線連接有位于接線盒外部的氣體傳感單元。本實用新型具有自校功能，對縮短校驗周期和提高傳感單元的檢測性能有重要意義；也可避免實驗室校驗期內(nèi)傳感單元空置造成的六氟化硫泄露安全隱患；集成了氣體的流量調(diào)節(jié)功能，能調(diào)節(jié)氣電一體化管路中輸送的氣體流量，使之滿足氣體的輸出要求。
【專利說明】具自校準及分流功能的六氟化硫氣體泄漏監(jiān)測傳感系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電氣設(shè)備中六氟化硫氣體監(jiān)測【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種具自校準及分流功能的六氟化硫氣體泄漏監(jiān)測傳感系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]六氟化硫氣體以其優(yōu)異的絕緣和滅弧性能，被廣泛應(yīng)用于城市電網(wǎng)變電站的GIS設(shè)備上。但是，由于受制造、安裝等質(zhì)量的差異以及材料老化等因素影響，六氟化硫電氣設(shè)備發(fā)生泄漏是個普遍的現(xiàn)象，而泄漏出來的六氟化硫氣體及其分解物會往室內(nèi)低層空間積聚，造成局部缺氧和帶毒，對進入室內(nèi)的工作人員的生命安全構(gòu)成了嚴重的危險。
[0003]我國的相關(guān)標準和行為規(guī)程明確提出六氟化硫氣體的泄露監(jiān)測。根據(jù)《電業(yè)安全規(guī)程》、DL/T 639-1997《六氟化硫電氣設(shè)備運行、試驗及檢修人員安全防護細則》和GB12358-2006《作業(yè)場所環(huán)境氣體檢測報警儀通用技術(shù)要求》等相關(guān)規(guī)定，在室內(nèi)六氟化硫電氣設(shè)備工作場所，必須安裝在線六氟化硫-氧氣泄漏監(jiān)控報警儀，實時監(jiān)測環(huán)境中六氟化硫氣體和氧氣的含量，當環(huán)境中六氟化硫氣體含量超標(六氟化硫氣體濃度> 1000 μ L/L)或缺氧(氧濃度< 18%)時，監(jiān)測報警儀能立即進行聲光報警，以提醒工作人員采取安全措施，同時，系統(tǒng)自動啟動排風設(shè)施來降低環(huán)境空氣中六氟化硫氣體含量，保證進入室內(nèi)工作人員的人身安全。
[0004]由于我國相關(guān)標準和行為規(guī)程明確提出了六氟化硫氣體的泄露監(jiān)測，所以在我國電力行業(yè)，大量的全封閉式組合開關(guān)GIS設(shè)備內(nèi)安裝了六氟化硫氣體泄露在線監(jiān)測裝置或系統(tǒng)，但這些六氟化硫泄漏監(jiān)測裝置和傳感單元的現(xiàn)狀令人擔憂。
[0005]據(jù)文獻報道，山東電力集團公司2011年曾對山東電網(wǎng)室內(nèi)IlOkV等級以上GIS變電站安裝的近千套六氟化硫泄露報警裝置的運行可靠性進行抽查，結(jié)果卻表明室內(nèi)變電站六氟化硫報警裝置應(yīng)用現(xiàn)狀不容樂觀。從測試結(jié)果統(tǒng)計來看，在用六氟化硫泄露報警裝置投運率76.5%，六氟化硫報警合格率6.9%，氧氣報警合格率10.3%，氧氣檢測誤差合格率
5.5%，僅有2套紅外吸收激光定量原理的報警裝置能同時滿足六氟化硫氣體和氧氣誤差要求，占總檢測單元的1.4%。電網(wǎng)普遍采用的擴散式六氟化硫泄漏在線監(jiān)測報警裝置基本流于表面形式，達不到GB12358-2006《作業(yè)場所環(huán)境氣體檢測報警儀通用技術(shù)要求》和《電業(yè)安全工作規(guī)程》的規(guī)定，存在重大質(zhì)量缺陷。
[0006]六氟化硫泄漏監(jiān)測點數(shù)(六氟化硫泄漏監(jiān)測點傳感單元數(shù)量)龐大，現(xiàn)有工具條件下只能單點逐個進行，致使普查周期較長:如上例中提到的2011年山東電力集團花費了將近一年時間才完成整個省的抽查工作；還有廣東電力公司采用現(xiàn)場檢測方案用時兩個多月完成對六氟化硫泄漏報警系統(tǒng)的普查工作。
[0007]氣電管路集成鋪設(shè)的實現(xiàn)，對減小工業(yè)現(xiàn)場布線的難度和復(fù)雜度，減小現(xiàn)場施工強度有很重要的意義。氣電管路集成鋪設(shè)主要是依靠氣電一體化電纜來完成的，但在對六氟化硫氣體泄漏監(jiān)測裝置的氣電管路鋪設(shè)和布線過程中，氣電一體化電纜的連接面臨著繁瑣的接線工藝，尤其在需要控制氣路流量的環(huán)境下，接線現(xiàn)場更加復(fù)雜。實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種具自校準及分流功能的六氟化硫氣體泄漏監(jiān)測傳感系統(tǒng)，該傳感系統(tǒng)可以根據(jù)電氣設(shè)備中的六氟化硫氣體和氧氣進行自校準、提高六氟化硫氣體泄漏在線監(jiān)測報警裝置的監(jiān)測合格率、減少氣電一體化電纜在鋪設(shè)和布線過程中的復(fù)雜度、使布線現(xiàn)場簡單明了、也便于后期的檢查和故障排除。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案:具自校準及分流功能的六氟化硫氣體泄漏監(jiān)測傳感系統(tǒng)，包括氣電管，氣電管上設(shè)有接線盒，接線盒上設(shè)有三個氣電路出入口，接線盒內(nèi)設(shè)有一個三通接頭和三個接線端子，三通接頭的三個接口分別連接有一個氣體快插接頭，其中一個氣體快插接頭內(nèi)嵌設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥，三個接線端子中的每兩個接線端子分別通過內(nèi)電纜線串聯(lián)；
[0010]所述接線盒上在每個氣電路出入口處設(shè)有第一氣電接頭，三個第一氣電接頭內(nèi)均穿設(shè)有外電纜線和氣管，每組外電纜線均對應(yīng)與一個接線端子連接，三根氣管內(nèi)端分別插設(shè)在一個氣體快插接頭內(nèi)；
[0011]流量調(diào)節(jié)閥所控制的一根氣管和一組外電纜線連接有位于接線盒外部的氣體傳感單元；另兩根氣管和兩組外電纜線分別對應(yīng)連接到氣電管上。
[0012]所述氣體傳感單元包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)有控制裝置、六氟化硫紅外傳感器和氧氣傳感器，殼體上設(shè)有伸入到殼體內(nèi)的第二氣電接頭，第二氣電接頭通過氣管分別與六氟化硫紅外傳感器和氧氣傳感器的進氣口連接，第二氣電接頭通過輸電線和總數(shù)據(jù)信號線與控制裝置連接，控制裝置的信號接口通過支數(shù)據(jù)信號線分別與六氟化硫紅外傳感器和氧氣傳感器的信號接口連接。
[0013]所述控制裝置包括控制板，控制板上設(shè)有CPU模塊、RS-485模塊和電源模塊，第二氣電接頭通過輸電線與電源模塊連接，電源模塊為CPU模塊供電，CPU模塊通過支數(shù)據(jù)信號線分別與六氟化硫紅外傳感器和氧氣傳感器的信號接口連接，CPU模塊的信號輸入輸出端通過RS-485模塊與總數(shù)據(jù)信號線連接。
[0014]所述接線盒內(nèi)通過螺栓設(shè)有安裝板，三通接頭和三個接線端子均設(shè)在安裝板上，接線盒的側(cè)部設(shè)有耳板，耳板上開設(shè)有安裝孔。
[0015]采用上述技術(shù)方案，由于接線盒為三通結(jié)構(gòu)，這樣可以在氣電管上并行設(shè)置多個接線盒，每個接線盒配置一個氣體傳感單元，由于流量調(diào)節(jié)閥對氣體流量的調(diào)節(jié)作用，可以保證輸入每個氣體傳感單元的流量是滿足實驗要求的或者標準要求。耳板上的安裝孔用于固定安裝接線盒。
[0016]氣電管路通過第二氣電接頭接入殼體內(nèi)部，其中氣管分別與六氟化硫紅外傳感器和氧氣傳感器的進氣口連接。校準時，標準氣體流經(jīng)第二氣電接頭中的氣路并通過氣管進入到六氟化硫紅外傳感器和氧氣傳感器內(nèi)，對這兩個傳感器進行校準。
[0017]第二氣電接頭通過輸電線與控制板上的電源模塊相連。六氟化硫紅外傳感器和氧氣傳感器分別通過支數(shù)據(jù)信號線與控制板上的CPU模塊的輸入接口連接，CPU模塊通過RS-485模塊、總數(shù)據(jù)信號線與第二氣電接頭連接。
[0018]校準和檢測時，六氟化硫紅外傳感器和氧氣傳感器的將檢測到的信號數(shù)據(jù)上傳到控制板上的CPU模塊，CPU模塊可對這些數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)存儲、輸出、轉(zhuǎn)換等操作，根據(jù)這些數(shù)據(jù)即可測出，六氟化硫紅外傳感器和氧氣傳感器的是否合格，進而對六氟化硫紅外傳感器和氧氣傳感器進行校準。需要遠傳時，這些數(shù)據(jù)通過控制板上的RS-485模塊對數(shù)據(jù)進行遠傳，如這些數(shù)據(jù)可以通過RS-485模塊接口通過第二氣電接頭、氣電管中的電路遠傳到監(jiān)控主機。
[0019]綜上所述，本實用新型具有以下有益效果:
[0020]1、本實用新型在六氟化硫氣體泄漏監(jiān)測報警裝置或系統(tǒng)的要求下，完成自校準，從而確保六氟化硫紅外傳感器和氧氣傳感器的合格率，避免出現(xiàn)現(xiàn)階段電網(wǎng)內(nèi)擴散式六氟化硫泄漏在線監(jiān)測報警裝置投運率檢測合格率低，設(shè)備形同虛設(shè)、基本流于表面形式的情況，更好的滿足現(xiàn)場監(jiān)測、校驗需求。
[0021]2、本實用新型具有自校功能，可改變以往的單點逐個現(xiàn)場校驗方式，對縮短校驗周期有重要意義；也可避免實驗室校驗期內(nèi)傳感單元空置造成的六氟化硫泄露安全隱患。
[0022]3、本實用新型內(nèi)置氣管，更好的滿足了現(xiàn)場校準需求，對提高傳感單元的檢測性能有重要意義(經(jīng)過校準后，傳感單元的零點漂移問題就克服了，才能保證檢測數(shù)據(jù)的準確性)。
[0023]4、本實用新型中的第二氣電接頭和控制裝置采用集成鋪設(shè)實現(xiàn)，減小了現(xiàn)場布線的難度和復(fù)雜度，同時減小了現(xiàn)場施工強度。
[0024]5、本實用新型不僅簡化了氣電一體化管路鋪設(shè)過程遇到的連接問題，它本身還集成了氣體的流量調(diào)節(jié)功能，能調(diào)節(jié)氣電一體化管路中輸送的氣體流量，使之滿足氣體的輸出要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是圖1中接線盒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3是圖1中氣體傳感單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0028]如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型的具自校準及分流功能的六氟化硫氣體泄漏監(jiān)測傳感系統(tǒng)，包括氣電管I，氣電管I上設(shè)有接線盒2，接線盒2上設(shè)有三個氣電路出入口，接線盒2內(nèi)設(shè)有一個三通接頭3和三個接線端子4，三通接頭3的三個接口分別連接有一個氣體快插接頭5，其中一個氣體快插接頭5內(nèi)嵌設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥6，三個接線端子4中的每兩個接線端子4分別通過內(nèi)電纜線7串聯(lián)；
[0029]接線盒2上在每個氣電路出入口處設(shè)有第一氣電接頭8，三個第一氣電接頭8內(nèi)均穿設(shè)有外電纜線9和氣管10，每組外電纜線9均對應(yīng)與一個接線端子4連接，三根氣管10內(nèi)端分別插設(shè)在一個氣體快插接頭5內(nèi)；
[0030]流量調(diào)節(jié)閥6所控制的一根氣管10和一組外電纜線9連接有位于接線盒2外部的氣體傳感單元25 ;另兩根氣管10和兩組外電纜線9分別對應(yīng)連接到氣電管I上。
[0031]氣體傳感單兀25包括殼體11,殼體11內(nèi)設(shè)有控制裝置、六氟化硫紅外傳感器13和氧氣傳感器14，殼體11上設(shè)有伸入到殼體11內(nèi)的第二氣電接頭12，第二氣電接頭12通過氣管10分別與六氟化硫紅外傳感器13和氧氣傳感器14的進氣口連接，第二氣電接頭12通過輸電線15和總數(shù)據(jù)信號線16與控制裝置連接，控制裝置的信號接口通過支數(shù)據(jù)信號線17分別與六氟化硫紅外傳感器13和氧氣傳感器14的信號接口連接。
[0032]控制裝置包括控制板18，控制板18上設(shè)有CPU模塊19、RS_485模塊20和電源模塊21，第二氣電接頭12通過輸電線15與電源模塊21連接，電源模塊21為CPU模塊19供電，CPU模塊19通過支數(shù)據(jù)信號線17分別與六氟化硫紅外傳感器13和氧氣傳感器14的信號接口連接，CPU模塊19的信號輸入輸出端通過RS-485模塊20與總數(shù)據(jù)信號線16連接。
[0033]接線盒2內(nèi)通過螺栓設(shè)有安裝板22，三通接頭3和三個接線端子4均設(shè)在安裝板22上，接線盒2的側(cè)部設(shè)有耳板23，耳板23上開設(shè)有安裝孔24。
[0034]由于接線盒2為三通結(jié)構(gòu)，這樣可以在氣電管I上并行設(shè)置多個接線盒2，每個接線盒2配置一個氣體傳感單元，在合適的位置設(shè)置氣體傳感單元，由于流量調(diào)節(jié)閥6對氣體流量的調(diào)節(jié)作用，可以保證輸入每個氣體傳感單元的流量是滿足實驗要求的或者標準要求。耳板23上的安裝孔24用于固定安裝接線盒2。
[0035]氣電管I路通過第二氣電接頭12接入殼體11內(nèi)部，其中氣管10分別與六氟化硫紅外傳感器13和氧氣傳感器14的進氣口連接。校準時，標準氣體流經(jīng)第二氣電接頭12中的氣路并通過氣管10進入到六氟化硫紅外傳感器13和氧氣傳感器14內(nèi)，對這兩個傳感器進行校準。
[0036]第二氣電接頭12通過輸電線15與控制板18上的電源模塊21相連。六氟化硫紅外傳感器13和氧氣傳感器14分別通過支數(shù)據(jù)信號線17與控制板18上的CPU模塊19的輸入接口連接，CPU模塊19通過RS-485模塊20、總數(shù)據(jù)信號線16與第二氣電接頭12連接。
[0037]校準和檢測時，六氟化硫紅外傳感器13和氧氣傳感器14的將檢測到的信號數(shù)據(jù)上傳到控制板18上的CPU模塊19，CPU模塊19可對這些數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)存儲、輸出、轉(zhuǎn)換等操作，根據(jù)這些數(shù)據(jù)即可測出，六氟化硫紅外傳感器13和氧氣傳感器14的是否合格，進而對六氟化硫紅外傳感器13和氧氣傳感器14進行校準。需要遠傳時，這些數(shù)據(jù)通過控制板18上的RS-485模塊20對數(shù)據(jù)進行遠傳，如這些數(shù)據(jù)可以通過RS-485模塊20接口通過第二氣電接頭12、氣電管I中的電路遠傳到監(jiān)控主機。
[0038]本實用新型當中的三通接頭3、接線端子4、氣體快插接頭5、流量調(diào)節(jié)閥6、第一氣電接頭8、六氟化硫紅外傳感器13、氧氣傳感器14、第二氣電接頭12、CPU模塊19、RS-485模塊20和電源模塊21均為現(xiàn)有成熟技術(shù)，具體構(gòu)造不再贅述。
[0039]本實施例并非對本實用新型的形狀、材料、結(jié)構(gòu)等作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.具自校準及分流功能的六氟化硫氣體泄漏監(jiān)測傳感系統(tǒng)，其特征在于:包括氣電管，氣電管上設(shè)有接線盒，接線盒上設(shè)有三個氣電路出入口，接線盒內(nèi)設(shè)有一個三通接頭和三個接線端子，三通接頭的三個接口分別連接有一個氣體快插接頭，其中一個氣體快插接頭內(nèi)嵌設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥，三個接線端子中的每兩個接線端子分別通過內(nèi)電纜線串聯(lián)； 所述接線盒上在每個氣電路出入口處設(shè)有第一氣電接頭，三個第一氣電接頭內(nèi)均穿設(shè)有外電纜線和氣管，每組外電纜線均對應(yīng)與一個接線端子連接，三根氣管內(nèi)端分別插設(shè)在一個氣體快插接頭內(nèi)； 流量調(diào)節(jié)閥所控制的一根氣管和一組外電纜線連接有位于接線盒外部的氣體傳感單元；另兩根氣管和兩組外電纜線分別對應(yīng)連接到氣電管上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具自校準及分流功能的六氟化硫氣體泄漏監(jiān)測傳感系統(tǒng)，其特征在于:所述氣體傳感單元包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)有控制裝置、六氟化硫紅外傳感器和氧氣傳感器，殼體上設(shè)有伸入到殼體內(nèi)的第二氣電接頭，第二氣電接頭通過氣管分別與六氟化硫紅外傳感器和氧氣傳感器的進氣口連接，第二氣電接頭通過輸電線和總數(shù)據(jù)信號線與控制裝置連接，控制裝置的信號接口通過支數(shù)據(jù)信號線分別與六氟化硫紅外傳感器和氧氣傳感器的信號接口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具自校準及分流功能的六氟化硫氣體泄漏監(jiān)測傳感系統(tǒng)，其特征在于:所述控制裝置包括控制板，控制板上設(shè)有CPU模塊、RS-485模塊和電源模塊，第二氣電接頭通過輸電線與電源模塊連接，電源模塊為CPU模塊供電，CPU模塊通過支數(shù)據(jù)信號線分別與六氟化硫紅外傳感器和氧氣傳感器的信號接口連接，CPU模塊的信號輸入輸出端通過RS-485模塊與總數(shù)據(jù)信號線連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的具自校準及分流功能的六氟化硫氣體泄漏監(jiān)測傳感系統(tǒng)，其特征在于:所述接線盒內(nèi)通過螺栓設(shè)有安裝板，三通接頭和三個接線端子均設(shè)在安裝板上，接線盒的側(cè)部設(shè)有耳板，耳板上開設(shè)有安裝孔。
【文檔編號】G01N33/00GK203658335SQ201320892214
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】汪獻忠, 李建國, 赫樹開 申請人:河南省日立信股份有限公司