本發(fā)明涉及一種高壓真空滅弧室，特別是一種基于無線電源的工況可在線監(jiān)測的高壓真空滅弧室。
背景技術(shù)：
高壓真空滅弧室是高壓開關(guān)中的主要、關(guān)鍵性部件，高壓電網(wǎng)的接通或斷開即由其實現(xiàn)。高壓真空滅弧室與其它形式的高壓滅弧室相比具有體積小、無污染、使用方便、價格低等特點，因此在高壓開關(guān)中應用最為普遍。高壓真空滅弧室的質(zhì)量極為重要，質(zhì)量問題會造成電網(wǎng)局部甚至大面積停電或崩潰，給國民經(jīng)濟、人民生活和社會穩(wěn)定帶來很大危害。高壓真空滅弧室一般安裝在高壓開關(guān)設備中，而高壓開關(guān)設備又安裝在高電壓、大電流電網(wǎng)回路中，因此高壓真空滅弧室在運行中遠不可及，其劣質(zhì)化過程不可知，到發(fā)生失能性故障或釀成事故時才能發(fā)現(xiàn)。
真空度是真空滅弧室的重要指標，極大程度上反映真空滅弧室的質(zhì)量的優(yōu)劣。離線式真空度測試儀相對較為常見，但真空開關(guān)一般都是常年運行的。目前市場上缺乏一種可在線監(jiān)測其真空度的高壓真空滅弧室，以實時了解高壓真空滅弧室的質(zhì)量劣變程度，然后及時采取措施處理，避免事故的發(fā)生。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于無線電源的工況可在線監(jiān)測的高壓真空滅弧室，它能夠在線監(jiān)測真空滅弧室的實時真空度。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
一種基于無線電源的工況可在線監(jiān)測的高壓真空滅弧室，其特征在于：包含靜觸頭、第一端蓋、絕緣管、動觸頭、第二端蓋、金屬件、絕緣件和智能組件，絕緣管為絕緣材質(zhì)的圓管，第一端蓋固定在絕緣管上端，第二端蓋固定在絕緣管下端，第一端蓋、第二端蓋和絕緣管構(gòu)成第一封閉腔體，靜觸頭穿過第一端蓋固定在第一端蓋中心處，第二端蓋中心開有與動觸頭匹配的圓孔，動觸頭滑動設置在第二端蓋的圓孔內(nèi)，金屬件由上側(cè)平板部和兩側(cè)的豎直部構(gòu)成，上側(cè)平板部通過兩側(cè)的豎直部支承固定在第二端蓋上側(cè)并且金屬件與第二端蓋之間密封連接構(gòu)成第二封閉腔體，絕緣件設置在金屬件與第二端蓋之間將金屬件與第二端蓋絕緣隔離，智能組件與金屬件和第二端蓋連接將金屬件與第二端蓋構(gòu)成的電容轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號進行處理并計算出真空度變化量。
進一步地，所述動觸頭下端設置有一個波紋管，波紋管套設在動觸頭下端，第二端蓋的通孔直徑略大于動觸頭的外徑，波紋管下端與通孔固定密封連接，波紋管上端密封固定在動觸頭側(cè)面。
進一步地，所述絕緣管和絕緣件均采用陶瓷或者玻璃。
進一步地，所述金屬件的上側(cè)平板部為圓環(huán)形，兩側(cè)的豎直部豎直向下設置與上側(cè)平板部共同構(gòu)成一個圓環(huán)狀的第二密封腔體。
進一步地，所述上側(cè)平板部的厚度為0.5-1.5mm。
進一步地，所述第二密封腔體預先抽為真空，其真空度與第一密封腔體的原始真空度相等或相近。
進一步地，所述智能組件包含測量模塊、處理模塊、通信模塊、電源模塊、通信天線和無線電源接收天線，測量模塊輸入端分別與金屬件和第二端蓋連接，測量模塊輸出端與處理模塊連接用于將金屬件和第二端蓋構(gòu)成的電容變化量轉(zhuǎn)化為處理器可識別的數(shù)字信號，處理模塊將此數(shù)字信號進行計算處理得到第一密封腔體的真空度變化量，通信模塊與處理模塊連接用于與外部服務器通信，通信天線與通信模塊連接，電源模塊與智能組件各模塊連接用于智能組件供電，無線電源接收天線與電源模塊連接用于接收無線電源的無線能量。
進一步地，所述處理模塊采用單片機或plc。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果：本發(fā)明將真空滅弧室內(nèi)真空度的變化通過金屬件和第二端蓋構(gòu)成的電容的間距變化，從而通過電容容量的變化，通過測量模塊轉(zhuǎn)變并經(jīng)過處理模塊計算得到真空度變化量，這樣能夠在線監(jiān)測真空滅弧室真空程度，以實時了解高壓真空滅弧室的質(zhì)量劣變程度，然后及時采取措施處理，避免事故的發(fā)生，改變現(xiàn)有產(chǎn)品的故障不可預測性，保證電網(wǎng)的持續(xù)、安全、經(jīng)濟運行。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的基于無線電源的工況可在線監(jiān)測的高壓真空滅弧室的示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖并通過實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實施例。
如圖1所示，本發(fā)明的一種基于無線電源的工況可在線監(jiān)測的高壓真空滅弧室，包含靜觸頭1、第一端蓋2、絕緣管3、動觸頭4、第二端蓋8、金屬件6、絕緣件7和智能組件17，絕緣管3為絕緣材質(zhì)的圓管，第一端蓋2固定在絕緣管3上端，第二端蓋8固定在絕緣管3下端，第一端蓋2、第二端蓋8和絕緣管3構(gòu)成第一封閉腔體10，靜觸頭1穿過第一端蓋2固定在第一端蓋2中心處，第二端蓋8中心開有與動觸頭4匹配的圓孔，動觸頭4滑動設置在第二端蓋8的圓孔內(nèi)，金屬件6由上側(cè)平板部和兩側(cè)的豎直部構(gòu)成，上側(cè)平板部通過兩側(cè)的豎直部支承固定在第二端蓋8上側(cè)并且金屬件6與第二端蓋8之間密封連接構(gòu)成第二封閉腔體9，絕緣件7設置在金屬件6與第二端蓋8之間將金屬件6與第二端蓋8絕緣隔離，智能組件17與金屬件6和第二端蓋8連接將金屬件6與第二端蓋8構(gòu)成的電容轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號進行處理并計算出真空度變化量。
動觸頭4下端設置有一個波紋管5，波紋管5套設在動觸頭4下端，第二端蓋8的通孔直徑略大于動觸頭4的外徑，波紋管5下端與通孔固定密封連接，波紋管5上端密封固定在動觸頭4側(cè)面。通過波紋管的設計，從而既能夠保證動觸頭4能夠在通孔內(nèi)順暢的滑動，同時能夠形成良好的密封，保證滅弧室的真空環(huán)境的密封度。絕緣管3和絕緣件7均采用陶瓷或者玻璃。
金屬件6的上側(cè)平板部為圓環(huán)形，兩側(cè)的豎直部豎直向下設置與上側(cè)平板部共同構(gòu)成一個圓環(huán)狀的第二密封腔體9。上側(cè)平板部的厚度為0.5-1.5mm。第二密封腔9體預先抽為真空，其真空度與第一密封腔體10的原始真空度相等或相近（壓差小于10－3pa）。這樣在正常情況下，第一密封腔體10和第二密封腔體9的真空度相等或相近，上側(cè)平板部上下受到的壓力基本持平，上側(cè)平板部不形變，當?shù)谝幻芊馇惑w10的真空度發(fā)生變化，氣壓增大的時候，這樣第一密封腔體10和第二密封腔體9之間形成氣壓差，從而向下擠壓上側(cè)平板部，金屬件與第二端蓋構(gòu)成的電容兩極板之間間距減小，電容容量發(fā)生變化，通過測量電路和處理電路計算電容容量變化，并繼續(xù)求得第一密封腔體10內(nèi)的真空度變化量。
智能組件17包含測量模塊11、處理模塊12、通信模塊13、電源模塊14、通信天線15和無線電源接收天線16，測量模塊11輸入端分別與金屬件6和第二端蓋8連接，測量模塊11輸出端與處理模塊12連接用于將金屬件6和第二端蓋8構(gòu)成的電容變化量轉(zhuǎn)化為處理器可識別的數(shù)字信號，處理模塊12將此數(shù)字信號進行計算處理得到第一密封腔體10的真空度變化量，通信模塊13與處理模塊12連接用于與外部服務器通信，通信天線15與通信模塊13連接，電源模塊14與智能組件17各模塊連接用于智能組件17供電，無線電源接收天線16與電源模塊14連接用于接收無線電源的無線能量。通過無線電源接收天線16和電源模塊14來進行供電，由于真空滅弧室為高壓器件，而智能組件17為低壓器件，通過無線電源供電能夠有效隔離高低壓，避免互相干擾。處理模塊12采用單片機或plc。測量模塊11包含（最好補充下測量模塊的電路結(jié)構(gòu)，如果有現(xiàn)成的模塊電路的，提供型號、廠家信息）。
絕緣管3、金屬件6、絕緣件7、第二端蓋8之間為采用真空焊接，在進行真空焊接時，封閉腔體9與封閉腔體10同時被置于真空或負壓狀態(tài)，整個焊接過程中金屬件6兩側(cè)保持氣壓相同，金屬件6不會因氣壓而變形或損壞，焊接完成后封閉腔體9與封閉腔體10形成了兩個完全隔離的封閉腔體，當封閉腔體10真空度發(fā)生變化，第二端蓋8與金屬件6并形成一個電容也會變化。
工作電源原理：無線電源接收天線16將接收到的無線電源通過無線電源模塊14轉(zhuǎn)換為智能組件17工作的適用電源，智能組件17中的測量模塊11、處理模塊12以及無線通信模塊的電源都取自無線電源模塊14。
高壓真空滅弧室真空度檢測原理：第二端蓋8與金屬件6之間有絕緣件7相隔，電氣不是接觸，這就形成了兩金屬極板的一個電容，由于腔體9內(nèi)部氣壓力恒定，當真空滅弧室的腔體10不變時，所形成的電容容量不變，當真空滅弧室的腔體10變化時，導致兩腔體之間有壓強差，金屬件6與第二端蓋8形成的電容容量發(fā)生變化，電容與智能組件17中的測量組件11相連，測得電容容量的變化，據(jù)此判斷腔體10的真空度變化，實現(xiàn)對滅弧室的真空度的監(jiān)測。
無線通信原理：智能組件17將檢測到的高壓真空滅弧室內(nèi)的真空度通過微型通信模塊13、微型通信天線15以無線方式發(fā)射給其它裝置或設備實現(xiàn)對真空滅弧室的真空度監(jiān)測。
本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明所作的舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明說明書的內(nèi)容或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。