專利名稱：抗干擾紅外測(cè)溫方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量氣體絕緣組合電器設(shè)備(GIS)內(nèi)部母線、連接頭溫度的方法和裝置，具體為高壓SF6氣體密封罐體內(nèi)母線或接頭溫升的抗干擾紅外測(cè)量方法及裝置，屬高壓電氣成套設(shè)備測(cè)量與保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
GIS設(shè)備母線及連接頭在運(yùn)行中的溫度變化情況在線監(jiān)測(cè)，是保障該類(lèi)高壓電氣設(shè)備安全運(yùn)行的進(jìn)一步措施，同時(shí)還需在線監(jiān)測(cè)不能對(duì)設(shè)備正常運(yùn)行造成影響，由于GIS 設(shè)備的母線及接頭等發(fā)熱體處在高電壓、充滿0. 4MPa左右的SF6氣體密封罐體內(nèi)，需采用特殊的量測(cè)方法及裝置才能完成，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外典型的用于電力設(shè)備溫度測(cè)量的方式主要有兩種非接觸式紅外測(cè)溫方式和接觸式光纖測(cè)溫方式。紅外輻射測(cè)溫是根據(jù)高于絕對(duì)零度的物體所輻射的紅外能量與其絕對(duì)溫度的四次方是成正比的原理來(lái)進(jìn)行的，它屬于非接觸式測(cè)溫，其優(yōu)點(diǎn)是可以不改變測(cè)溫目標(biāo)的正常運(yùn)行狀態(tài)而采集到目標(biāo)溫度信號(hào)，不用接觸被測(cè)目標(biāo)，缺點(diǎn)是紅外輻射測(cè)溫系統(tǒng)往往帶有電子單元，易受電磁場(chǎng)和環(huán)境干擾，而且測(cè)溫距離、角度，測(cè)溫目標(biāo)發(fā)射率等都會(huì)對(duì)紅外測(cè)溫構(gòu)成影響，特別是應(yīng)用于GIS設(shè)備中，這是由GIS設(shè)備本身較一般電氣設(shè)備的特殊性所決定的。GIS設(shè)備又名SF6全封閉組合電器，它是由斷路器、母線、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、 電壓互感器、避雷器、套管等其中電器元件密封于封閉罐體內(nèi)組合而成，罐體內(nèi)充滿0. 4Mpa 左右壓力的SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，其絕緣性能、滅弧性能都比空氣好得多，開(kāi)關(guān)、母線及連接頭也是置于充滿0. 4MPa左右壓力的SF6氣體內(nèi)，因此，既要求通過(guò)紅外輻射測(cè)溫技術(shù)獲得母線的溫度信號(hào)，又需要所用測(cè)量單元具有抗電磁場(chǎng)和環(huán)境干擾，精確測(cè)溫距離、角度， 還需要測(cè)溫目標(biāo)發(fā)射率較高，測(cè)量精度符合規(guī)定要求。中國(guó)發(fā)明專利《一種用于高壓隔離開(kāi)關(guān)觸頭的溫度監(jiān)測(cè)裝置》(申請(qǐng)?zhí)?200910074969. 2申請(qǐng)日2009-07-21)和實(shí)用新型專利《在線溫度連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)》(申請(qǐng)?zhí)?200920087083. 7申請(qǐng)日2009-07-0 所公開(kāi)的測(cè)溫手段均為利用紅外溫度傳感器進(jìn)行測(cè)溫，但只能用暴露于空氣中的開(kāi)關(guān)觸頭測(cè)溫；實(shí)用新型專利《高壓柜在線紅外測(cè)溫裝置》 (申請(qǐng)?zhí)?00520052061.9申請(qǐng)日2005-09-30)所公開(kāi)的，也只是一種裸露在室溫空氣中的紅外測(cè)溫裝置，一種新型號(hào)的抗干擾紅外測(cè)溫方法及裝置成為必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)背景技術(shù)所述不足，提供一種抗干擾紅外測(cè)溫方法及裝置， 可用于各種電壓等級(jí)GIS設(shè)備在線監(jiān)測(cè)內(nèi)部母線、連接頭，為GIS設(shè)備安全運(yùn)行提供監(jiān)控手段，實(shí)施中通過(guò)不同環(huán)境對(duì)象的調(diào)試，得出紅外測(cè)溫隨著測(cè)溫距離、SF6氣體濃度等因素變化的關(guān)系式，并通過(guò)軟件修正，得出準(zhǔn)確溫度值。本發(fā)明的技術(shù)方案是抗干擾紅外測(cè)溫裝置，由紅外溫度傳感器、充滿0. 4MPa左右壓力SF6密封氣體的GIS設(shè)備組成，其特征在于所述GIS設(shè)備的密封罐外殼上開(kāi)有窗口，窗口上安裝一種能透過(guò)8 14 μ m紅外線的硫系玻璃，充滿SF6氣體密封罐體內(nèi)被測(cè)量母線、連接頭部位，涂裝有可增加紅外發(fā)射率的涂料，紅外溫度傳感器安裝在密封罐外，其有益效果是有利于安裝調(diào)試紅外溫度傳感器的安裝調(diào)試及抗電磁輻射干擾，有利于直觀真實(shí)的采集溫度信息?？垢蓴_紅外測(cè)溫方法，其特征在于采用如上所述的安裝在GIS設(shè)備的密封罐體外的紅外溫度傳感器透過(guò)所述的罐體上的硫系玻璃窗口，對(duì)被測(cè)母線及連接頭的溫度信號(hào)在線進(jìn)行采集，再通過(guò)軟件修正，得到被測(cè)母線及連接頭的準(zhǔn)確溫度值，其有益效果是有利于準(zhǔn)確采集并計(jì)算溫度信息。本發(fā)明的技術(shù)依據(jù)是紅外溫度傳感器是一種利用探測(cè)器將熱能轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的裝置，其接收到的熱能與熱源的距離、接收角度、傳播介質(zhì)等有關(guān)，通過(guò)計(jì)算機(jī)終端轉(zhuǎn)換成所需的各種顯示或傳輸信號(hào)。本發(fā)明的工作原理是發(fā)熱的母線、連接頭作為熱源，透過(guò)0. 4MPa左右壓力的SF6 氣體、硫系玻璃后傳輸至紅外溫度傳感器的探測(cè)器，由于發(fā)熱體熱能在傳輸過(guò)程中有部分損耗，可通過(guò)有限次的試驗(yàn)，得出其隨距離、接收角度以及0. 4MPa左右壓力的SF6氣體、硫系玻璃對(duì)它的影響量，進(jìn)行軟件修正，得到準(zhǔn)確的母線、連接頭的溫度值。


附圖1為本發(fā)明實(shí)施例安裝示意圖。
具體實(shí)施例方式附圖中的標(biāo)記附圖1中1-紅外溫度傳感器、2-墊圈、3-固定法蘭、4-密封圈、5-GIS外殼、6-硫系玻璃、7-GIS設(shè)備母線、S-SF6氣體、9-計(jì)算機(jī)、10-紅外涂料。以下結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明如附圖1所示，抗干擾紅外測(cè)溫裝置，由安裝在GIS密封罐體外殼5上的紅外溫度傳感器1、墊圈2、固定法蘭3、密封圈4、硫系玻璃6及GIS密封罐體內(nèi)的設(shè)備母線7及母線設(shè)備上的紅外涂料10、SF6氣體8組成，還有計(jì)算機(jī)9及附帶的修正軟件。在圖1中，紅外溫度傳感器1透過(guò)硫系玻璃6及SF6氣體，接收GIS設(shè)備母線7的溫度數(shù)據(jù)，在線檢測(cè)設(shè)備母線7的溫度，所測(cè)得的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離傳輸至計(jì)算機(jī)9，并通過(guò)修正公式，利用軟件進(jìn)行修正。 本實(shí)施例中紅外溫度傳感器1測(cè)量口外徑為Φ 12mm，硫系玻璃6的尺寸為Φ45Χ18πιπι(直徑X厚度)，其中受壓面積為中心Φ 15mm的圓。由于紅外溫度傳感器1所接收到的熱能與熱源(母線7)的距離、接收角度、傳播介質(zhì)等有關(guān)，母線7上的溫度信號(hào)透過(guò)SF6氣體8、硫系玻璃6后傳輸至紅外溫度傳感器1 的探測(cè)器，因此，其熱能在傳輸過(guò)程中將有部分損耗，通過(guò)有限次的試驗(yàn)，得出其隨距離、接收角度以及SF6氣體8、硫系玻璃6對(duì)它的影響量，通過(guò)軟件修正，即可得到準(zhǔn)確的母線、連接頭的溫度值。修正公式具體實(shí)施例舉例如下設(shè)定母線7距離紅外溫度傳感器1的距離為30cm，母線7上涂裝紅外材料以增加發(fā)射率，在SF6氣體壓強(qiáng)為0. 35MPa條件下，利用Φ 45X 18mm的硫系玻璃6進(jìn)行密封后，采用紅外溫度傳感器1采集到母線7上的溫度y與實(shí)際溫度χ的關(guān)系方程式為0. 0052x2+0. 0516X+21. 418-V = 0解此方程，得出χ與y的關(guān)系為χ = += 96.154^0.0208^-0.4428 -4.96
2a類(lèi)似的，對(duì)于連接頭的測(cè)量，也同上例。
權(quán)利要求
1.抗干擾紅外測(cè)溫裝置，由紅外溫度傳感器、充滿0.左右壓力SF6密封氣體的GIS 設(shè)備組成，其特征在于所述GIS設(shè)備的密封罐外殼上開(kāi)有窗口，窗口上安裝一種能透過(guò) 8 14 μ m紅外線的硫系玻璃，充滿SF6氣體密封罐體內(nèi)被測(cè)量母線、連接頭部位，涂裝有可增加紅外發(fā)射率的涂料，紅外溫度傳感器安裝在密封罐外。
2.抗干擾紅外測(cè)溫方法，其特征在于采用如上所述的安裝在GIS設(shè)備的密封罐體外的紅外溫度傳感器透過(guò)所述的罐體上的硫系玻璃窗口，對(duì)被測(cè)母線及連接頭的溫度信號(hào)在線進(jìn)行采集，再通過(guò)軟件修正，得到被測(cè)母線及連接頭的準(zhǔn)確溫度值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種抗干擾紅外測(cè)溫方法及裝置，可用于各種電壓等級(jí)GIS設(shè)備在線監(jiān)測(cè)內(nèi)部母線、連接頭，為GIS設(shè)備安全運(yùn)行提供監(jiān)控手段，由紅外溫度傳感器、充滿0.4MPa左右壓力SF6密封氣體的GIS設(shè)備組成，GIS設(shè)備的密封罐外殼上開(kāi)有窗口并安裝硫系玻璃，被測(cè)量母線、連接頭部位，涂裝有可增加紅外發(fā)射率的涂料，紅外溫度傳感器安裝在密封罐外，安裝在罐體外的紅外溫度傳感器透過(guò)所述的罐體上的硫系玻璃窗口，對(duì)被測(cè)母線及連接頭的溫度信號(hào)在線進(jìn)行采集，再通過(guò)軟件修正，得到被測(cè)母線及連接頭的準(zhǔn)確溫度值，具有很強(qiáng)的抗電磁干擾效果。
文檔編號(hào)G01J5/06GK102207406SQ20111005782
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者余春雨, 劉翔, 李璿, 毛安瀾, 汪本進(jìn), 王曉琪 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院