[發明專利]一種監測電氣設備是否電接觸過熱的裝置及其方法

有效

• 申請號: 201811180501.7
• 申請日: 2018-10-10
• 公開（公告）號: CN109186786B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 楊愛軍;劉洋;榮命哲;劉雄;王小華
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01K1/02
• 分類號: G01K1/02
• 代理公司: 11429 北京中濟緯天專利代理有限公司
• 代理人: 覃婧嬋

1.一種監測電氣設備是否電接觸過熱的裝置，包括：

集氣單元，用于收集電氣設備所在空間內的氣體；

氣體檢測單元，包括針對不同特征氣體的氣體傳感器陣列，用于對所收集到的氣體進行不同特征氣體的檢測；

數據存儲單元，用于存儲電氣設備正常運行時各個氣體傳感器的響應閾值、電氣設備的導體材料的最大承受能量閾值、電氣設備的電接觸部位的承受能量值及電氣設備的電接觸溫度值；

數據處理單元，包括預處理單元和對比單元，其中：

所述預處理單元用于對經所述氣體檢測單元的檢測結果進行預處理，并根據預處理結果確定各個氣體傳感器的響應值、電氣設備的電接觸溫度測量值；

所述對比單元用于根據各個氣體傳感器的響應值計算電氣設備的電接觸部位承受的能量累加值，并將各個氣體傳感器的響應值和所述電氣設備電接觸部位承受的能量累加值分別與所述數據存儲單元中已存儲的各個氣體傳感器的響應閾值和所述電氣設備的導體材料的最大承受能量閾值進行對比以及輸出對比結果；

顯示及預警單元，用于根據所述對比結果顯示所檢測到的特征氣體的名稱、過熱溫度以及發出預警信息。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述集氣單元包括電磁閥和真空泵。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述數據處理單元包括模數轉換器和微處理器。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述顯示及預警單元包括帶有蜂鳴器的顯示器。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括氣體通道，用于傳輸收集到的氣體。

6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述氣體通道的制備材料包括如下任一：聚乙烯、聚四氟乙烯、聚氨酯和硅膠。

7.一種根據權利要求1所述的裝置監測電氣設備是否電接觸過熱的方法，包括如下步驟：

S100：通過集氣單元收集電氣設備周圍空間的氣體；

S200：通過氣體檢測單元對所收集到的氣體進行不同特征氣體的檢測；

S300：通過數據處理單元對所述氣體檢測單元檢測后的氣體進行預處理，并根據預處理結果確定各個氣體傳感器的響應值、電氣設備的電接觸溫度值和利用各個氣體傳感器的響應值計算電氣設備的電接觸部位承受的能量累加值；

S400：將步驟S300中的各個氣體傳感器的響應值和所述電接觸部位承受的能量累加值分別與數據存儲單元中存儲的電氣設備正常運行時各個氣體傳感器的響應閾值和電氣設備的導體材料的最大承受能量閾值進行對比；

S500：基于步驟S400的對比結果，由顯示及預警單元給出相應的預警信息或檢修信號。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，在步驟S300中，所述利用各個氣體傳感器的響應值計算電氣設備的電接觸部位承受的能量值的計算公式如下：

其中，Q為導體所承受的總能量，N為各個氣體傳感器的響應值第一次超過閾值開始直至各個氣體傳感器的響應值不再上升時的連續氣體檢測次數，Q_i為第i次檢測時計算所得的能量值，K為比例系數，t_i0為第i次氣體檢測開始時刻，t_i1為第i次氣體檢測結束的時刻，Δn_i為第i次氣體檢測過程中各個氣體傳感器的響應值的增量，α為加權系數。

9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，在所述步驟S400中，若各個氣體傳感器的響應值均未超過正常閾值，表明電氣設備電接觸未發生過熱；若某個或多個氣體傳感器的響應值超過正常閾值，則表明電氣設備電接觸即將發生過熱；若利用各個氣體傳感器的響應值計算所得能量累加值超過設定的導體材料最大承受能量閾值，則表明電氣設備發生嚴重過熱。