專利名稱：真空斷路器真空度超聲檢測方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明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(dòng)檢測。
真空斷路器由于其獨(dú)特的滅弧性能，在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。但真空斷路器在其真空度降低之后，若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，則在帶負(fù)荷拉閘時(shí)，由于不能滅弧而會(huì)發(fā)生爆炸。該類爆炸事故時(shí)有發(fā)生，常常造成大面積停電，并嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此，研究出一種高水平的適合于現(xiàn)場使用的真空斷路器真空度檢測方法及其裝置，是真空斷路器故障診斷和維修的迫切需要，也是自動(dòng)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(zhǔn)確地對(duì)真空度進(jìn)行檢測，但這種方法并不適合于現(xiàn)場運(yùn)行維護(hù)的要求。近年來，國內(nèi)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(xiàn)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(shí)時(shí)性、通用性等。
本發(fā)明的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，提出了一種真空斷路器真空度超聲檢測方法及其裝置，即利用聲發(fā)射技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)真空斷路器真空度的自動(dòng)實(shí)時(shí)檢測，滿足現(xiàn)場運(yùn)行維護(hù)的需要。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，即利用真空斷路器發(fā)生放電時(shí)所產(chǎn)生的聲波現(xiàn)象，通過檢測聲波強(qiáng)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(chǎn)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(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并送至檢測儀器，檢測儀器對(duì)電信號(hào)進(jìn)行放大處理后，輸出接點(diǎn)信號(hào)至控制室微機(jī)進(jìn)行報(bào)警，從而使維護(hù)人員據(jù)此采取相應(yīng)的措施，避免事故的發(fā)生。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果①“電壓附加法”等檢測方法，需要外加高壓電源，而本方法則不需要外加高壓電源。
②能準(zhǔn)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(lián)系，安全性好。
④可帶電實(shí)時(shí)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(huì)引發(fā)檢測事故。
⑥成本較其它檢測方法低廉，容易推廣。
⑦可對(duì)變電站的所有真空斷路器進(jìn)行巡回檢測，便于實(shí)現(xiàn)檢測自動(dòng)化。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明。


圖1為本發(fā)明工作原理框圖。
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(hù)屏，1.4-絕緣筒，1.5-外殼，1.6-系統(tǒng)電壓，1.7-負(fù)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(jù)理論研究可知，真空斷路器1的真空度正常時(shí)，電極1.1與中間保護(hù)屏1.3之間有足夠的絕緣強(qiáng)度，因此不會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象。當(dāng)其真空度降低到一定程度時(shí)，則會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象；隨著放電現(xiàn)象的出現(xiàn)，還會(huì)伴隨光、熱以及聲等物理現(xiàn)象的發(fā)生。本方法就是通過對(duì)發(fā)生放電現(xiàn)象時(shí)所產(chǎn)生的聲波進(jìn)行檢測而實(shí)現(xiàn)對(duì)其真空度的檢測的。其工作原理如下當(dāng)真空斷路器1的真空度降低時(shí)，電極1.1與中間保護(hù)屏1.3之間發(fā)生放電，并發(fā)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(zhì)如電極棒1.2、中間保護(hù)屏1.3、絕緣筒1.4及外殼1.5等進(jìn)行傳播?；谶@一考慮，本發(fā)明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(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
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(dāng)真空斷電器1的真空度降低時(shí)，系統(tǒng)電壓1.6通過電極1.1對(duì)中間保護(hù)屏1.3放電，發(fā)射聲波，經(jīng)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(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。經(jīng)前置放大器3.1放大，因?yàn)檫@一信號(hào)非常微弱，約為mV級(jí)，因此對(duì)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(hào)經(jīng)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(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。高通濾波器3.2的信號(hào)送主放大器3.3進(jìn)行放大，又經(jīng)整流濾波電路3.4獲取累積電平信號(hào)，這一信號(hào)達(dá)到比較電路3.5的參考電平時(shí)，比較電路3.5輸出電平信號(hào)，再通過輸出電路3.6輸出接點(diǎn)信號(hào)至控制室微機(jī)報(bào)警，提示值班人員采取相應(yīng)措施處理。
③本發(fā)明的實(shí)施例如圖3所示，其壓電傳感器2的型號(hào)為PZT-5，檢測儀器各元器件的型號(hào)和量值圖3均已給出。
權(quán)利要求
1．一種真空斷路器真空度超聲檢測方法，其特征在于利用真空斷路器發(fā)生放電時(shí)所產(chǎn)生的聲波現(xiàn)象，通過檢測聲波強(qiáng)度而間接獲取其真空度的大小。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空斷路器真空度超聲檢測方法，其特征在于選擇電極棒(1.2)、中間保護(hù)屏(1.3)、外殼(1.5)等固體作為聲波傳播媒介。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空斷路器真空度超聲檢測方法，其特征在于用耦合劑或緊固夾具，將壓電傳感器(2)與真空斷路器(1)的外殼(1.5)保持緊接觸，由壓電傳感器(2)將聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；再將壓電傳感器(2)與檢測儀器(3)相互電連接，通過檢測儀器(3)對(duì)電信號(hào)放大處理之后，輸出接點(diǎn)信號(hào)至控制室微機(jī)進(jìn)行報(bào)警。
4．實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的一種真空斷路器真空度超聲檢測方法的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。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種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。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種真空斷路器真空度超聲檢測方法及其裝置,涉及一種真空斷路器真空度的檢測,尤其涉及一種超聲波自動(dòng)檢測。為了利用聲波發(fā)射技術(shù)檢測真空斷路器的真空度,通過檢測其聲波強(qiáng)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(jié)構(gòu),與真空斷路器無電接觸,所以檢測安全可靠、實(shí)用性和通用性好,有著廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G01N29/00GK1298101SQ0012817
公開日2001年6月6日 申請(qǐng)日期2000年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月29日
發(fā)明者舒乃秋, 毛慧和, 向鐵元, 呂艷萍 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)