[實(shí)用新型]一種便攜式GIS氣體檢測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202220968184.0
• 申請(qǐng)日: 2022-04-25
• 公開（公告）號(hào): CN217155970U
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐霞霞;張素霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/14
• 分類號(hào): G01N1/14;G01N33/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 徐瑤

本實(shí)用新型公開了一種便攜式GIS氣體檢測(cè)裝置，便攜式檢測(cè)設(shè)備包括采集單元、檢測(cè)單元和診斷單元；采集單元用于從環(huán)境中采集氣體并感知?dú)怏w組分，包括氣路模塊和傳感模塊，氣路模塊連接傳感模塊；檢測(cè)單元用于識(shí)別被測(cè)氣體中特征分解物的組分及含量，檢測(cè)單元連接采集單元的傳感模塊；診斷單元連接檢測(cè)單元，用于收集數(shù)據(jù)信息、判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；本裝置以氣體傳感陣列為核心，并配套對(duì)應(yīng)氣路、檢測(cè)電路和分析模塊，成本低、體積小、功耗小、集成度高，適合在現(xiàn)場(chǎng)快速診斷根據(jù)不同檢測(cè)場(chǎng)景靈活檢測(cè)設(shè)備狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于GIS設(shè)備帶電檢測(cè)及故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種便攜式GIS氣體檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

氣體絕緣組合電器(GIS)內(nèi)部集成隔離開關(guān)、斷路器、互感器等元件并以SF₆為主要滅弧介質(zhì)作填充，具有系統(tǒng)化、成套化優(yōu)勢(shì)，在電力系統(tǒng)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。因此，良好的GIS設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定具有重要意義。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，GIS設(shè)備故障主要由內(nèi)部放電與絕緣缺陷引發(fā)，故障一旦發(fā)生會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。設(shè)備內(nèi)部發(fā)生放電時(shí)，SF₆絕緣介質(zhì)分解并同時(shí)與微水微氧反應(yīng)，產(chǎn)生SO₂、H₂S、SO₂F₂、HF等氣體。局部放電生成的此類特征氣體極易加速GIS設(shè)備損壞。因此，GIS設(shè)備內(nèi)部氣體組分與含量的檢測(cè)與設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的感知關(guān)系密切。

針對(duì)GIS故障檢測(cè)，目前常用的方式有氣象色譜儀、紅外傳感器等，用以定量檢測(cè)SF₆特征分解氣體。此類方式運(yùn)行程序復(fù)雜且成本較高，難以滿足設(shè)備帶電監(jiān)測(cè)需求。因此，需要提供一種成本低、能耗低、速度快的便攜式GIS檢測(cè)裝置，減少電力巡檢人員的工作量，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種便攜式GIS氣體檢測(cè)裝置，能夠提供一種針對(duì)故障產(chǎn)生的SF₆放電分解氣體產(chǎn)物的便攜式檢測(cè)設(shè)備。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種便攜式GIS氣體檢測(cè)裝置，所述便攜式檢測(cè)設(shè)備包括采集單元、檢測(cè)單元和診斷單元；

所述采集單元用于從環(huán)境中采集氣體并感知?dú)怏w組分，包括氣路模塊和傳感模塊，氣路模塊連接傳感模塊；

所述檢測(cè)單元用于識(shí)別被測(cè)氣體中特征分解物的組分及含量，檢測(cè)單元連接采集單元的傳感模塊；

所述診斷單元連接檢測(cè)單元，用于收集數(shù)據(jù)信息、判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于：

其中氣路模塊用于輸入電力設(shè)備中由絕緣介質(zhì)分解產(chǎn)生的氣體，適用于GIS設(shè)備中處于不同氣壓環(huán)境下腔體的內(nèi)部氣體檢測(cè)；所述傳感模塊用于感應(yīng)被測(cè)氣體，為后續(xù)單元提供傳感數(shù)據(jù)；

其中氣路模塊包括兩個(gè)進(jìn)氣口和兩個(gè)出氣口，兩個(gè)進(jìn)氣口分別為進(jìn)氣口A和進(jìn)氣口B，進(jìn)氣口A一端分為三路，分別連接鎮(zhèn)流閥、流量計(jì)和氣泵，進(jìn)氣口A另一端連接傳感模塊；進(jìn)氣口B一端連接干燥裝置，進(jìn)氣口B另一端連接傳感模塊，兩個(gè)出氣口分別位于傳感模塊的一端；

其中傳感模塊包括氣室和傳感器，傳感器位于氣室內(nèi)，進(jìn)氣口A和進(jìn)氣口B穿過氣室分別與傳感器相通；

其中傳感器為多層結(jié)構(gòu)，各層結(jié)構(gòu)具體包括硅襯底、鉑加熱電極、金測(cè)試電極和氣敏材料涂覆層，各層之間均鋪設(shè)有氮化硅薄膜；

其中檢測(cè)單元包括電源電路、采樣電路、濾波電路、轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)和通信接口；所述采樣電路、濾波電路、轉(zhuǎn)換電路共同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)由傳感信號(hào)向電阻信號(hào)的轉(zhuǎn)換；

其中采樣電路為線性穩(wěn)壓芯片TPS7A4721，濾波電路包括運(yùn)算放大器LMP7721，轉(zhuǎn)換電路和通信接口共同實(shí)現(xiàn)傳感信號(hào)從氣室內(nèi)向診斷單元的傳輸；