一种新型的六氟化硫气体微量泄漏在线监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种气体泄漏检测装置，具体是在高压开关室内六氟化硫气体的微量泄漏在线监测装置。技术方案是：六氟化硫气体在线检漏装置由微处理器、高压电源模块、放电电极、电流测量电路及通信模块组成。其中：ＭＣＵ与高压电源模块连接有两个Ｉ／Ｏ口，ＯＮ／ＯＦＦ接ＭＣＵ的普通Ｉ／Ｏ口，用于控制高压模块的开启或关闭；ＰＷＭ接ＭＣＵ专用脉宽调制输出Ｉ／Ｏ口，用于控制高压电源模块的输出高压值；高压电源模块的输出端接放电电极的一端，放电电极另一有端接电流测量电路；电流测量电路将输入电流转换为电压输出至ＭＣＵ的ＡＤＣ输入端；通信模块一端接上位机，另一端分别与ＭＣＵ的ＲＸＤ、ＴＸＤ相接，完成数据传输。利用该装置，解决了放电电极不放电引起误报警的问题。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种气体泄漏检测装置，具体是在高压开关室内六氟化硫气体的微量泄漏在线监测装置。
技术介绍
SF6气体化学性质稳定，是一种高电气强度的气体绝缘介质，具有很好的灭弧和绝缘性能，故被广泛地应用在高压变电站的电力设备中，如SF6高压断路器、SF6封闭组合电器(GIS)等。当GIS设备内的SF6气体发生泄漏，将使SF6气体的浓度和压力降低，导致其灭弧和绝缘能力降低，设备的安全运行得不到保证，严重时将产生重大供电事故。此外，SF6气体无色、无味，人的感官无法识别，而且其比重比空气大，一旦泄漏将排斥空气并沉积在室内地表上方，对进入开关室工作人员的人身安全造成很大威胁。我国《电业安全工作规程》特别规定，在相关场所必须安装O2和SF6检测报警装置。因此，开展以SF6气体浓度为主的在线监测与报警系统的研发，实现对开关室环境的在线监测、实时报警和控制，对于保障SF6设备的安全运行乃至电网的正常运转具有十分重要意义。目前用于SF6气体捡漏的有基于光谱分析技术和负离子捕捉探测技术等多种检测仪器，这些仪器具有检测精度高，性能稳定的优点，但其检测技术复杂、设备庞大、成本高，不能适用于大范围的在线实时检测。国内用于SF6气体捡漏的在线检测设备多数采用负电晕放电探测技术(NIC)，利用两个高压电极之间的放电电流随空气中的SF6气体浓度不同而变化，通过检测该电流的大小，可以快速检测出空气中SF6气体浓度的高低。该技术在成本上和技术实现上有较大的优势，但高压电极的放电电流的大小受环境温度和湿度影响较大，而且易老化，即放电效率随工作时间的延长而降低，经常突然中断放电而产生错误的报警信-->息，报警的可信度低，严重地影响该技术的实际应用价值。因此，如何提高报警信息的可信度、克服高压电极的放电特性不稳定和易老化的问题一直是此类系统的热点与研究难点。
技术实现思路
为了克服高压电极的放电特性不稳定和易老化的问题，提高报警信息的可信度。本技术提供了一种在高压开关室内六氟化硫气体的微量泄漏在线监测装置。利用该装置可有效地解决高压电极不放电或放电电流不稳定的问题，降低环境因素对放电电流的影响，提高报警的可信度，同时延长高压放电电极的使用寿命。为实现本技术的目标所采用的技术方案是：六氟化硫气体在线检漏装置由微处理器(MCU)、高压电源模块、放电电极、电流测量电路及通信模块组成。其中：MCU与高压电源模块连接有两个I/O口，ON/OFF接MCU的普通I/O口，用于控制高压模块的开启或关闭；PWM接MCU专用脉宽调制输出I/O口，用于控制高压电源模块的输出高压值；高压电源模块的输出端接放电电极的一端，放电电极另一有端接电流测量电路；电流测量电路将输入电流转换为电压输出至MCU的ADC输入端；通信模块一端接上位机，另一端分别与MCU的RXD、TXD相接，完成数据传输。本技术的有益效果是：解决了高压电源电压恒定的传统测量方式，在环境条件变化或放电电极老化引起放电电极击穿电压上升或放电效率下降的情况下，放电电极不放电或放电电流下降引起误报警的问题。有效地提高监测装置的可信度及可靠性，同时可延长高压放电电极的使用寿命。附图及附图说明图1是本技术的电路设计原理图。图1中，微处理器(1)与高压电源模块(2)连接有两个I/O口，一个是ON/OFF，用于控制高压电源模块(2)的开启或关闭；一个是PWM，微处理器(1)的专用脉宽调制输出I/O口，用于控制高压电源模块(2)的输出高压值。-->高压电源模块(2)的输出端接放电电极(6)的一端、同时并联连接到电压测量电路(3)，放电电极(6)另一有端接电流测量电路(4)。电压测量电路(3)、电流测量电路(4)将输入电流转换为电压输出至微处理器(1)的ADC输入端。通信模块(5)一端接上位机，另一端与微处理器(1)相连。具体实施方式：下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，微处理器(1)与可调的高压电源模块(2)连接有两个I/O口，ON/OFF接MCU的普通I/O口，用于控制高压电源模块(2)的开启或关闭。PWM接微处理器(1)专用脉宽调制输出I/O口，用于控制高压电源模块(2)的输出高压值。高压电源模块(2)的输出端接放电电极(6)的一端和电压测量电路(3)的一端，放电电极(6)另一有端接电流测量电路(4)。电压测量电路(3)、电流测量电路(4)将输入电流转换为电压输出至微处理器(1)的2个ADC输入端。通信模块(5)一端接上位机，另一端分别与微处理器(1)的相接，完成数据传输。工作过程是：①由微处理器(1)产生PWM信号驱动高压电源模块(2)，控制其输出电压的大小，同时监测放电电极(6)的放电电流。②逐渐增大PWM信号的占空比，使高压稳步上升，当监测到的放电电流达到一定值时，说明放电电极(6)已经处于正常放电状态。③逐渐减小PWM信号的占空比，使高压稳步下降，当高压下降到定标值时，测量此时的放电电流，根据该电流的大小确定SF6气体的浓度。④微处理器(1)关闭高压电源模块(2)的电源，将测量结果通过通信模块(5)传输给上位机，完成一次SF6浓度测量。为了补偿放电电极(6)效率下降引起的测量误差，在开关室每天自动排风程序完成后，该装置重复以上过程①、②，到过程③时，微处理器(1)逐渐减小PWM信号的占空比，当放电电流达到设定值时，记录此时的高压值作为新的高压定标值。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型的六氟化硫气体微量泄漏在线监测装置，其特征是装置由微处理器（１）、高压电源模块（２）、电压测量电路（３）、电流测量电路（４）、通信模块（５）及放电电极（６）组成，其中微处理器分别与可调高压电源模块、电压测量电路、电流测量电路和通信模块相连，可调高压模块、电压测量电路、电流测量电路和放电电极相连。

【技术特征摘要】
1、一种新型的六氟化硫气体微量泄漏在线监测装置，其特征是装置由微处理器(1)、高压电源模块(2)、电压测量电路(3)、电流测量电路(4)、通信模块(5)及放电电极(6)组成，其中微处理器分别与可调高压电源模块、电压测量电路、电流测量电路和通信模块相连，可调高压模块、电压测量电路、电流测量电路和放电电极相连。2、按照权利要求1所述的六氟化硫气体微量泄漏在线监测装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏伟达，蔡声镇，吴允平，李汪彪，陆生贵，吴进营，卢宇，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：实用新型
国别省市：35[中国|福建]