本發(fā)明屬于GIS電氣設(shè)備檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高壓輸變電站GIS設(shè)備故障檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

GIS設(shè)備由于優(yōu)越的性能、安全可靠、維護(hù)方便和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。GIS設(shè)備從起初的幾千伏等級(jí)已發(fā)展至220kV、500kV、750kV、1000kV等級(jí)。目前，在我國(guó)的超高壓、特高壓工程項(xiàng)目中，GIS已作為輸變電設(shè)備的主流產(chǎn)品。

GIS設(shè)備內(nèi)部充有一定壓力的SF₆氣體，SF₆氣體本身具有優(yōu)越的滅弧性能和絕緣性能。GIS設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部擊穿產(chǎn)生局部放電，而局部放電會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致SF₆氣體發(fā)生分解產(chǎn)生多種硫化物、氟化物及碳化物等。其中SO₂、H₂S和CO三種組分氣體可以作為設(shè)備發(fā)生故障時(shí)分析判斷的特征組分。通過(guò)氣體組分的類型和含量來(lái)判斷絕緣缺陷的類型和程度，為GIS 設(shè)備的絕緣水平的判斷和狀態(tài)檢修提供依據(jù)，從而避免嚴(yán)重故障和大停電事故的發(fā)生。

目前行業(yè)內(nèi)使用的檢測(cè)裝置主要存在如下幾點(diǎn)缺陷：1、傳感器分開(kāi)安裝，布線混亂，存在漏氣和干擾現(xiàn)象，從而使檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。2、信號(hào)強(qiáng)度差，檢測(cè)精度不高，檢測(cè)結(jié)果可靠度低難以用于參考。3、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)成本高，故障率高，不利于攜帶。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高壓輸變電站GIS設(shè)備故障檢測(cè)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、高精度、現(xiàn)場(chǎng)在線檢測(cè)的目的。

為解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種高壓輸變電站GIS設(shè)備故障檢測(cè)裝置，包括封裝盒，封裝盒外設(shè)置顯示模塊，封裝盒內(nèi)設(shè)置主控模塊，電源模塊，以及檢測(cè)模塊；顯示模塊、主控模塊及檢測(cè)模塊均與電源模塊電連接，通訊模塊及顯示模塊還與主控模塊電連接；檢測(cè)模塊包括凹透鏡，設(shè)置在凹透鏡反射鏡面中央的紅外光源，設(shè)置在凹透鏡反射鏡面前方的斬波器，設(shè)置在斬波器前方的濾光輪，以及設(shè)置在濾光片前方的光聲池；主控模塊與紅外光源電連接，紅外光源、斬波器、濾光輪的透光孔及光聲池的光窗同軸設(shè)置；

光聲池內(nèi)設(shè)置有微音器、氣壓傳感器、溫度傳感器以及圓柱形的諧振腔；諧振腔左右兩側(cè)分別設(shè)有石英光窗和反射鏡、上下兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)微音器，石英光窗和反射鏡分別通過(guò)一個(gè)壓蓋固定在諧振腔兩端，壓蓋的內(nèi)端面與諧振腔的腔壁之間還設(shè)有密封圈；光聲池底部開(kāi)設(shè)有連通諧振腔的進(jìn)氣口和出氣口；微音器通過(guò)鎖相放大模塊與主控模塊電連接，氣壓傳感器及溫度傳感器分別與主控模塊電連接。

優(yōu)選的，封裝盒通過(guò)內(nèi)部的一個(gè)隔板分隔成上下兩部分，凹透鏡、紅外光源、斬波器、濾光輪以及光聲池設(shè)置在封裝盒的上半部分中、主控模塊、電源模塊以及鎖相放大模塊設(shè)置在封裝盒的下半部分中。

優(yōu)選的，壓蓋與諧振腔通過(guò)螺紋副裝配，壓蓋的外端具有凸緣結(jié)構(gòu)，凸緣結(jié)構(gòu)的內(nèi)端面與諧振腔的外端面之間設(shè)置有密封墊。

優(yōu)選的，顯示模塊包括顯示屏和液晶驅(qū)動(dòng)電路。

優(yōu)選的，電源模塊包括變壓器、整流模塊及磷酸鐵鋰電池；變壓器的原邊與現(xiàn)場(chǎng)市電連接、副邊通過(guò)整流模塊與磷酸鐵鋰電池連接用于給內(nèi)部模塊供電。

優(yōu)選的，濾光輪上開(kāi)設(shè)若干沿其周向均勻分布的透光孔，透光孔中設(shè)置有濾光片。

優(yōu)選的，主控模塊采用PICC單片機(jī)。

優(yōu)選的，所述的電源采用磷酸鐵鋰電池。

本發(fā)明具有的有益效果：

1.采用集成式設(shè)計(jì)將各類元件封裝于密閉盒內(nèi)，杜絕了裝置漏氣而影響檢測(cè)結(jié)果，并且進(jìn)一步減小裝置體積使其便于攜帶，更加適于現(xiàn)場(chǎng)在線檢測(cè)。

2.光聲池內(nèi)設(shè)置兩個(gè)微音器，且均通過(guò)鎖相放大模塊與主控模塊連接，設(shè)計(jì)合理，且避免了單一微音器所產(chǎn)生的檢測(cè)誤差。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的外部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明中光聲池的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

1封裝盒；2凹透鏡；3紅外光源；4斬波器；5濾光輪；6光聲池；7第一壓蓋；8反射鏡；9氣壓傳感器；10微音器；11溫度傳感器；12石英光窗；13第二壓蓋；14進(jìn)氣口；15出氣口；16鎖相放大模塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1至3所示，一種高壓輸變電站GIS設(shè)備故障檢測(cè)裝置，包括封裝盒1，封裝盒1外設(shè)置顯示模塊，封裝盒1內(nèi)設(shè)置主控模塊，電源模塊，以及檢測(cè)模塊。顯示模塊、主控模塊及檢測(cè)模塊均與電源模塊電連接，通訊模塊及顯示模塊還與主控模塊電連接；檢測(cè)模塊包括凹透鏡2，設(shè)置在凹透鏡2反射鏡8面中央的紅外光源3，設(shè)置在凹透鏡2反射鏡8面前方的斬波器4，設(shè)置在斬波器4前方的濾光輪5，以及設(shè)置在濾光片前方的光聲池6。主控模塊與紅外光源3電連接，紅外光源3、斬波器4、濾光輪5的透光孔及光聲池6的光窗同軸設(shè)置。

具體的，光聲池6內(nèi)設(shè)置有微音器、氣壓傳感器9、溫度傳感器11以及圓柱形的諧振腔。諧振腔左右兩側(cè)分別設(shè)有石英光窗12和反射鏡8、上下兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)微音器。反射鏡8通過(guò)第一壓蓋7固定在諧振腔的右端、石英光窗12通過(guò)第二壓蓋13固定在諧振腔左端，第二壓蓋13的中央開(kāi)設(shè)有通孔，第一壓蓋7和第二壓蓋13的內(nèi)端面與諧振腔的腔壁之間均設(shè)有密封圈并與諧振腔通過(guò)螺紋副裝配，其外端具有凸緣結(jié)構(gòu)，凸緣結(jié)構(gòu)的內(nèi)端面與諧振腔的外端面之間設(shè)置有密封墊。光聲池6底部開(kāi)設(shè)有連通諧振腔的進(jìn)氣口14和出氣口15；微音器通過(guò)鎖相放大模塊16與主控模塊電連接，氣壓傳感器9及溫度傳感器11分別與主控模塊電連接。

封裝盒1通過(guò)內(nèi)部的一個(gè)隔板分隔成上下兩部分，凹透鏡2、紅外光源3、斬波器4、濾光輪5以及光聲池6設(shè)置在封裝盒1的上半部分中、主控模塊、電源模塊以及鎖相放大模塊16設(shè)置在封裝盒1的下半部分中。

顯示模塊包括顯示屏和液晶驅(qū)動(dòng)電路。

電源模塊包括變壓器、整流模塊及磷酸鐵鋰電池；變壓器的原邊與現(xiàn)場(chǎng)市電連接、副邊通過(guò)整流模塊與磷酸鐵鋰電池連接用于給內(nèi)部模塊供電。

濾光輪5上開(kāi)設(shè)若干沿其周向均勻分布的透光孔，透光孔中設(shè)置有濾光片。

主控模塊采用PICC單片機(jī)，電源采用磷酸鐵鋰電池。

本發(fā)明的工作原理及過(guò)程

將待檢測(cè)氣體通過(guò)光聲池6的進(jìn)氣口14通入到光聲池6的諧振腔內(nèi)。打開(kāi)電源，相應(yīng)工作模塊通電，單片機(jī)控制紅外光源3發(fā)出呈周期性變化的紅光，經(jīng)過(guò)濾光片濾光后，得到特定頻率波長(zhǎng)的光譜，以激發(fā)待檢測(cè)的氣體釋放熱能。特定頻率波長(zhǎng)的光譜通過(guò)石英光窗12進(jìn)入到光聲池6內(nèi)，光聲池6內(nèi)的待檢測(cè)氣體根據(jù)入射光脈沖被周期性加熱，其溫度的周期性波動(dòng)導(dǎo)致壓力波動(dòng)。微音器檢測(cè)到壓力波動(dòng)后，將聲能變換成電信號(hào)，并通過(guò)鎖相放大模塊16進(jìn)一步提高信噪比后傳輸給單片機(jī)，單片機(jī)經(jīng)過(guò)處理后得到待檢測(cè)氣體的濃度值，并向其顯示在顯示屏上。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。