[實用新型]GIS用多功能組合傳感器

有效

• 申請號: 201320407613.8
• 申請日: 2013-07-09
• 公開（公告）號: CN203310450U
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 劉忠戰;張挺;王曉波;錢春年
• 申請（專利權）人: 西安華偉光電技術有限公司;吉林省電力有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 李中群

技術領域

本實用新型屬于高壓電力測量和電器狀態監測領域，涉及一種氣體絕緣變電站配套的電流、電壓、溫度、氣壓多功能組合的傳感器。

背景技術

GIS(Gas?Insulated?Substation氣體絕緣變電站)是氣體絕緣的一種全封閉組合高壓電器。通常需要在密封的氣室內安裝電流(I)、電壓(U)、氣溫(T)、氣壓(P)等多種傳感器，用以測量電量參數和監測氣體的絕緣狀態。近幾年，逐漸改用電子式電流、電壓互感器代替傳統的電磁式互感器，溫度和壓力測量也采用了小型化的電子器件取代傳統的電動組合儀表，體積、重量、功率消耗均有大幅度的減小。但傳統的安裝方法是將電流、電壓、溫度和壓力傳感器裝在GIS筒體的不同部位，分別單獨布設信號傳輸線、電源引線和后臺接收、顯示、處理裝置，這種分散安裝占用空間大、裝配工藝復雜、造價高，而且不易實現集成化和智能化的后臺處理功能。

實用新型內容

本實用新型提出一種GIS用多功能組合傳感器，它可以將電流、電壓、氣壓、溫度的任意不少于兩種傳感器組合在一個結構中，共用一個采集電路盒，轉換為數字信號，通過光纖或屏蔽信號線傳輸至匯控柜或電站控制室進行二次處理。

本實用新型的技術方案為：

一種GIS用多功能組合傳感器，包括依次聯接的傳感器、數據采集單元和信號傳輸單元，所述的傳感器為電流傳感器、電壓傳感器、溫度傳感器、氣壓傳感器中任意不少于兩種的組合，所述的傳感器組合裝配在GIS筒體的同一小段中，所述傳感器組合后共用一組數據采集單元實現傳感信號的數字化采集，并經信號傳輸單元遠距離傳輸。

上述GIS用多功能組合傳感器中，傳感器為電流傳感器、電壓傳感器、溫度傳感器、氣壓傳感器中任意兩種至四種的組合。

上述GIS用多功能組合傳感器中，電壓傳感器包括串聯分壓的低壓臂電容和高壓臂電容，其中的低壓臂電容設置在數據采集單元中，低壓臂電容的一端接地；高壓臂電容為同軸電容器，同軸電容器內電極固定在GIS芯部的一次導電桿上并與一次導電桿電聯接；同軸電容器外電極通過絕緣襯環固定在GIS的筒體內；一次導電桿接高電壓。

上述GIS用多功能組合傳感器中，電流傳感器在同軸電容外電極的外側的一個或一組電流傳感線圈。

上述GIS用多功能組合傳感器中，溫度傳感器為半導體溫度傳感器，固定GIS筒體內的絕緣支架上。

上述GIS用多功能組合傳感器中，氣壓傳感器半導體壓力傳感器，固定GIS筒體內的絕緣支架上。

上述GIS用多功能組合傳感器中，信號傳輸單元包括光電轉換單元和傳輸光纜，數據采集單元采集得到的數據經光電轉換單元轉換后采用同一條傳輸光纜遠距離傳輸。

與現有技術相比，本實用新型具有的優點和效果如下：

1、將電壓、電流、溫度、氣壓等多種信號集中在一個結構中，壓縮了GIS測量裝置的占用空間，節省制造材料，簡化裝配工藝；

2、采用同一個采集電路盒，可以共享一路電源，減少電源線布設；合并通信可以簡化通信線纜布設，節約投資。

3、將氣壓、溫度信號同時采集和傳輸，便于依據同一位置的氣壓、溫度的變化對氣體的密度進行計算和校準，對氣體的泄露率作出評估和預警。

4、本實用新型的電壓傳感器由串聯分壓的高壓臂電容和低壓臂電容組成，其中高壓臂電容包括固定在GIS芯部一次導電桿上的同軸電容器的內電極和固定在GIS的筒體內的同軸電容器外電極，結構緊湊、可靠性強。

5、本實用新型的電流傳感器為套在同軸電容外電極的外側的一個或一組電流傳感線圈，充分利用了電壓傳感器的同軸結構，將二者巧妙組合，使得系統緊湊、可靠性強。

附圖說明

圖1為本實用新型一個具體實施例——GIS用I、U、T、P四功能組合傳感器的原理示意圖；

圖2為GIS用I、U、T、P四功能組合傳感器的結構示意圖；

附圖標記如下：1－一次導電桿，2－同軸電容內電極，3－同軸電容外電極,4－筒體,5－絕緣襯環，6－溫度探頭，7－電流傳感線圈，8－氣壓探頭，9－數據采集電路盒，10－SF6氣體，11－傳輸光纜，21－高壓導線,22－溫度傳感器，23－氣壓傳感器,24－電流傳感器，25－電壓傳感器，26－數據采集單元，27－光電轉換單元，28－傳輸光纜，29－高壓臂電容，30－低壓臂電容。

具體實施方式