高壓開關配電室SF₆環境監測裝置的製作方法

2023-10-17 11:06:14

專利名稱：高壓開關配電室SF6環境監測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及高壓開關配電室SF6環境監測裝置。
技術背景採用SF6氣體對高壓開關進行保護的技術出現在二十世紀七十年代，八十 年代開始在我國被大量採用。SFe氣體本身是一種無色無味氣體，對人身並無 傷害，但由於SF6被電弧分解後的分解物和SFs經過水解產生HF和貼04等物 質會給人體健康帶來嚴重影響，因此，必須對高壓開關配電室環境中氣體的 SFr濃度進行監測。空氣中微量的SFB氣體濃度的檢測是比較困難的，常用的方法有半導體 檢測法、雷射檢測法、電化學檢測法。其中半導體檢測法和雷射檢測法的精 度較低、時漂大、溫漂大、穩定性差，只能進行定性檢測，並且經常出現誤 報警的情況，使用中有很大的局限性。電化學檢測法檢測精度高、穩定性好， 能夠進行定量檢測，但是在電化學檢測法中使用的電化學SF^氣體濃度傳感器 價格比較昂貴，高壓開關配電室的面積又很大，很難作到多點檢測，限制了 電化學檢測法在實際中的應用，而目前高壓開關配電室環境中沒有可普遍推 行的監控SFe濃度的設備，安全生產存在隱患。發明內容本實用新型的目的是提供一種高壓開關配電室SFe環境監測裝置，通過通 道切換控制，實現低成本的SFe濃度多點監測。高壓開關配電室SF6環境監測裝置，機箱有連接件連接氣體採集通道，機箱內安裝電氣和氣路器件，其特徵在於與監測系統的總線控制電路連接的可編程控制器模塊AI、 CPU電路連接直流電源、多條氣路中的繼電器組、電磁 閥組以及真空泵和濃度傳感器，控制分時切換氣體採集通道；與各氣體通道 相連的多個連接件分別通過裝有電磁閥組、真空泵、流量調節閥的管路連接 SF6樣本氣體容器並通過流量調節閥與SF6濃度傳感器相通的氣路相連接。高壓開關配電室SF6環境監測裝置由於採用了可編程控制器控制電磁閥
分時切換各條氣體採集通道，從而實現用一臺SK氣體濃度傳感器對多個監測點的環境氣體中s^氣體濃度的多點監測，使電化學檢測法在高壓開關配電室環境SF6氣體濃度檢測中得到廣泛應用。本設計提高了監測裝置的可靠性和抗 幹擾能力，信號採集與電磁閥、微型真空泵分別由兩個直流電源供電，避免 了在控制電磁閥和微型真空泵時對SF6氣體濃度傳感器輸出信號的幹擾，從而 使Sh氣體濃度的測量更為準確、可靠。SF6環境監測裝置的使用，既增加了 高壓開關配電室環境中SF6氣體濃度的監測點，保證檢測數據的準確、可靠， 又比使用多臺SFe氣體濃度傳感器進行監測的成本大大降低，具有很高的實際 應用價值。

圖l是高壓開關配電室SF6環境監測裝置氣路示意圖；圖2是高壓開關配電室SFe環境監測裝置控制電路示意圖；具體實施方式
高壓開關配電室SF6環境監測裝置，機箱1底部有多個連接件2分別連接 氣體採集管路，機箱1內安裝電氣和氣路器件，其特徵是監測裝置氣路的連接關係如圖1所示現場環境中多個監測點氣體分別通過管路連接到監測裝置底部的多個連接件2 —端，各連接件2另一端分別與一個電磁閥3的輸 入埠相連，電磁閥3的公共輸出端連接到微型真空泵4吸氣口，微型真空 泵4出氣口連接手動的流量調節閥5的入氣口，流量調節閥5的出氣口連接 樣本氣體容器6的入口，樣本氣體容器6的出口連接到另一個手動流量調節 閥7的入氣口，流量調節閥7的出氣口連接到SFH氣體濃度傳感器8的吸氣口， SFs氣體濃度傳感器8的排氣口連接氣體監測裝置機箱1底部的連接件2，將 檢測後的樣本氣體排到室外，樣本氣體容器6的溢流口連接氣體監測裝置機 箱1底部的連接件2，將超量的樣本氣體排到室外。監測裝置電氣控制如圖2所示其特徵在於與監測系統的總線控制電路 聯接的兩路交流220VAC電源分別接入相連的可編程控制器CPU模塊10的電 源端腳Ll、 N， 24V直流電源11和24V直流電源13的腳L、 N;可編程控制器 AI模塊9的腳A-連接繼電器J12腳13和24V直流電源11的負極以及S民氣 體濃度傳感器8的負極，繼電器J12腳5連接24V直流電源13和微型真空泵4的正極，繼電器J12腳9連接電磁閥3的正極，繼電器J12腳14分別連接 CPU模塊10腳0.0、 0.1、 0.2、 0.3， 24V直流電源13負極連接微型真空泵4 和電磁閥3的負極；模塊10的腳1L、 2L、 3L接SFH氣體濃度傳感器8的正極 以及24V直流電源11的正極，SFe氣體濃度傳感器8的輸出端連接模塊9的腳 A+以及RA。可編程控制器CPU模塊10通過繼電器組J12和電磁閥組3控制氣體通道o高壓開關配電室SF6環境監測裝置的工作流程是可編程控制器CPU模塊10按照固定的時間間隔控制不同的繼電器12，進而控制電磁閥3的開通與關 斷。在同一時間，只有一個電磁閥3處於開通狀態，其餘電磁閥3處於關斷 狀態，即同一時間只有一路環境氣體由電磁閥的輸入端流入，從公共輸出端 流出；微型真空泵4將環境氣體抽到監測裝置中，通過流量調節閥5可以調 節輸入到樣本氣體容器6的氣體流量，流量調節閥7可以調節輸入到SK氣體 濃度傳感器8的氣體流量，使流入SFe氣體濃度傳感器8氣體流量更為穩定， 通過可編程控制器CPU模塊10檢測SFe氣體濃度傳感器8的輸出信號。通過 切換不同的電磁閥3，實現只用一臺Sh氣體濃度傳感器8對環境中多個檢測點SFe氣體濃度的監測工作。本設計的環境監測裝置還可以是SFe環境監測系統的一部分，環境監測裝 置機箱裝配在同一個配電櫃櫃體中，櫃體主面安置系統監控主機、溫溼度檢 測裝置、氧氣含量檢測裝置、顯示器件，櫃內安置總線信號傳輸及執行器件、 電路及氣路部件。
權利要求1、高壓開關配電室SF6環境監測裝置，機箱有連接件連接氣體採集通道，機箱內安裝電氣和氣路器件，其特徵在於與監測系統的總線控制電路聯接的可編程控制器模塊AI、CPU電路連接直流電源、多條氣路中的繼電器組、電磁閥組以及真空泵和濃度傳感器，控制分時切換氣體採集通道；與各氣體通道相連的多個連接件分別通過裝有電磁閥組、真空泵、流量調節閥的管路連接SF6樣本氣體容器並通過流量調節閥與SF6濃度傳感器相通的氣路相連接。
2、 根據權利要求1所述的高壓開關配電室SK環境監測裝置，其特徵在 於監測裝置的氣路連接現場環境中多個監測點氣體分別通過管路連接到監 測裝置底部的連接件(2)—端，連接件(2)另一端分別與一個電磁閥(3)的輸入 埠相連，電磁閥(3)的公共輸出端連接到微型真空泵(4)吸氣口，微型真空 泵(4)出氣口連接手動的流量調節閥(5)的入氣口，流量調節閥(5)的出氣口連 接樣本氣體容器(6)的入口 ，樣本氣體容器(6)的出口連接到另一個手動流量 調節閥(7)的入氣口，流量調節閥(7)的出氣口連接到Sh氣體濃度傳感器(8) 的吸氣口 ， SF6氣體濃度傳感器(8)的排氣口連接監測裝置機箱(1)底部的連接 件(2)，將檢測後的樣本氣體排到室外，樣本氣體容器6的溢流口連接氣體監 測裝置機箱1底部的連接件2,將超量的樣本氣體排到室外。
3、 根據權利要求1所述的高壓開關配電室SF6環境監測裝置，其特徵在 於電路連接兩路交流220VAC電源分別接入相連的可編程控制器CPU模塊 (IO)的電源端腳(LI)、 (N)， 24V直流電源(11)和直流電源(13)的腳(L)、 (N); AI模塊(9)的腳(A-)連接繼電器(J12)腳(13)和24V直流電源(11)的負極以及 SFe氣體濃度傳感器(8)的負極，繼電器(J12)腳(5)連接24V直流電源(13)和微 型真空泵(4)的正極，繼電器(J12)腳(9)連接電磁閥(3)的正極，繼電器(J12) 腳(14)分別連接CPU模塊(10)腳(O.O)、 (0.1)、 (0.2)、 (0.3)， 24V直流電 源(13)負極連接微型真空泵(4)和電磁閥(3)的負極；模塊(10)的腳(1L)、 (2L)、 (3L)接SFs氣體濃度傳感器(8)的正極以及24V直流電源(11)的正極， SF6氣體濃度傳感器(8)的輸出端連接模塊(9)的腳(A+)以及(RA);可編程控制 器CPU模塊(10)通過繼電器組(J12)和電磁閥組(3)控制氣體通道。
專利摘要高壓開關配電室SF6環境監測裝置，機箱有連接件連接氣體採集通道，機箱內安裝電氣和氣路器件，其特徵在於與監測系統的總線控制電路聯接的可編程控制器模塊AI、CPU電路連接直流電源、多條氣路中的繼電器組、電磁閥組以及真空泵和濃度傳感器，控制分時切換氣體採集通道；與各氣體通道相連的多個連接件分別通過裝有電磁閥組、真空泵、流量調節閥的管路連接SF6樣本氣體容器並通過流量調節閥與SF6濃度傳感器相通的氣路相連接。本設計增加了高壓開關配電環境中SF6氣體濃度的監測點，保證檢測的數據準確、可靠，又比使用多臺SF6氣體濃度傳感器進行監測的成本大大降低，具有很大的實際應用價值。
文檔編號G01N27/407GK201047833SQ20072001289
公開日2008年4月16日 申請日期2007年6月22日 優先權日2007年6月22日
發明者方 何, 傅世平, 李振波, 峰 袁, 郭志勇 申請人:瀋陽儀表科學研究院