一种变电站SF6阀门状态实时监测装置的制作方法

一种变电站sf6阀门状态实时监测装置
技术领域
1.本发明涉及sf6阀门监测技术领域，具体是一种变电站sf6阀门状态实时监测装置。


背景技术：

2.由于sf6气体自身的分子结构特点，本身具有良好的绝缘和灭弧能力，已被广泛地应用于高压电力设备。在电弧、电晕及局部放电、高温等因素影响下，sf6气体会进行分解。它的分解物遇水份后生成腐蚀性电解质，尤其是某些高毒性分解物，如sf4、s2f2、sof2、hf、so2等，若大量吸入人体会引起头晕、肺水肿、昏迷，甚至死亡。在相对密闭的室内，由于空气流通不畅，当装有sf6设备的配电室有气体泄漏，sf6及其分解物在室内地坪上方低层空间沉积，o2含量减少，而sf6气体无色、无味，不易被人感知，当泄漏气体达到一定浓度后，如有工作人员进入室内巡视、检修等作业，就会造成大脑缺氧、窒息而酿成重大事故。因此，需要对sf6阀门状态进行实时监控。
3.公布号为cn 110212643 a的专利文献公开了一种基于nb-iot技术的变电站sf6气体状态监测系统，包含位于远方终端的监测终端单元、用于传输监测终端单元的数据至后端数据存储单元的通信信道单元以及与数据存储单元连接且用于展示数据的数据展示单元；所述监测终端单元包含加装在变电站sf6密度继电器上的温度传感器加装组件，所述温度传感器加装组件包含温度压力传感器；所述温度压力传感器内设置有nb-iot模块；温度压力传感器与就地显示仪通过nb-iot模块无线通讯；所有就地显示仪与通信信道单元的无线通讯网无线连接。其能够在远端实时监测sf6气体状态，有助于为设备安全运行提供一种切实可行的故障预警方案，提高工作水平和工作质量，为智能运检的设备运行大数据工作做准备。该专利文献的监测系统需要对sf6阀门本体进行加装改进，对变电站正常运行造成影响。
4.公开号为cn 101251362 a的专利文献公开了一种阀门开度监测装置，具有轮辐的旋转手轮安装在阀门杆上，在手轮下部一侧安装有监测器，其上安装有a感应器和b感应器，并通过导线与转换器相连接，通过转换器连接有微机和监视器，该发明装置能够实现阀门开度值的监测、显示，具有结构简单、显示直观、使用寿命长，故障率低的优点，有利于数据的存储、联网检测与控制，便于实现阀门开度数据的统计及选择最佳开度值。适用于用手动阀门开启来调节流量的各个领域。但是，该发明的监测范围较小，而且准确性差。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明针对现有技术的不足，提供的一种能够不改变原有阀门结构，保证sf6阀门安全稳定性，而且监测准确性高的变电站sf6阀门状态实时监测装置。
6.为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种变电站sf6阀门状态实时监测装置，包括sf6阀体和状态监测机构，所述状态监测机构位于所述sf6阀体的阀杆下侧；所述状态监测机构包括环形凹槽，设置在所述环形凹槽内的多个光敏电阻元件，以及与多
个光敏电阻元件信号连接的微控制器；所述环形凹槽的半径不大于所述sf6阀体的阀杆长度；所述环形凹槽通过固定件安装在所述sf6阀体上，所述环形凹槽的上边缘设置与所述sf6阀体的阀杆底面接触的缓冲件，所述微控制器根据阀杆下方的光敏电阻元件判断阀杆的开合状态，并且通过无线通讯模块将sf6阀门状态实时传输至监控室后台。
7.进一步地，所述环形凹槽内呈180度布设所述多个光敏电阻元件，相邻两个所述光敏电阻元件之间设有挡片。
8.进一步地，所述环形凹槽的半径为所述sf6阀体的阀杆长度的一半。
9.进一步地，所述固定件的数量为两个，两所述固定件分别设置在所述环形凹槽的相对两侧，所述固定件包括支撑杆和固定底座。
10.进一步地，所述缓冲件为尼龙短纤制件或者聚丙烯短纤制件。
11.进一步地，所述环形凹槽的两侧内壁上均设置环形凸条，两所述环形凸条之间卡设多个模块化插座，所述光敏电阻元件插接于所述模块化插座内。
12.进一步地，所述模块化插座包括基块，所述基块顶部设置两个插孔，两所述插孔内均设置电极，所述环形凹槽底部设置两个半环形导电片，两所述半环形导电片与电源连接，两所述电极分别与两所述半环形导电片接触。
13.进一步地，所述基块下部两侧均设置弹性卡件，所述基块通过所述弹性卡件固定于两所述环形凸条之间。
14.进一步地，所述半环形导电片下部设置绝缘垫片，所述绝缘垫片下部设置弹簧，所述弹簧固定连接在所述环形凹槽内。
15.进一步地，所述基块上设置电流检测电路，所述电流检测电路通过其中一个所述电极与所述微控制器电性连接。
16.本行业的现有技术人员在对sf6阀门进行监测时，基于技术改进的正向思路，通常容易想到的是对sf6阀门的结构进行智能化改进，以满足实时监测的需要，如公布号cn 110212643 a专利文献公开的一种基于nb-iot技术的变电站sf6气体状态监测系统，包含位于远方终端的监测终端单元、用于传输监测终端单元的数据至后端数据存储单元的通信信道单元以及与数据存储单元连接且用于展示数据的数据展示单元；所述监测终端单元包含加装在变电站sf6密度继电器上的温度传感器加装组件，所述温度传感器加装组件包含温度压力传感器；所述温度压力传感器内设置有nb-iot模块；温度压力传感器与就地显示仪通过nb-iot模块无线通讯；所有就地显示仪与通信信道单元的无线通讯网无线连接。又如公布号cn 113531200 a专利文献公开的一种在线阀门状态远程智能监测器，所述系统包括壳体装置、密封装置、介质流动腔体装置、蜂鸣器装置、脉冲器装置、信号传送装置以及调节锁紧装置，该技术方案能够准确监测到在线阀门泄漏介质的具体状态，特别适用于监测特殊环境下(如高空、负地面、隐藏处)在线阀门泄漏介质具体情况。由此可知，本技术采用独立于sf6阀门的监测机构，实现对sf6阀门实时、准确监测，对本领域技术人员来说是不容易想到的。
17.另外，为了实现sf6阀门实时、准确监测的状态监测机构，需要克服监测原理、结构设计、电路设计等一系列难题，本技术通过sf6阀杆对光敏电阻元件的遮蔽，并且根据光敏电阻元件产生的电流来判断sf6阀门的开合状态和开合程度，并且通过模块化插座实现多个光敏电阻元件的便利化、规范化安装，因此，本技术技术方案对本领域技术人员来说是不
容易想到和实现的。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
19.本发明变电站sf6阀门状态实时监测装置，sf6阀体的阀杆下侧设置状态监测机构，环形凹槽通过固定件固定设置在sf6阀体两侧，环形凹槽内设置多个光敏电阻元件，均与微控制器信号连接，微控制器根据接收阀杆下方的光敏电阻元件发出的电流信号，判断sf6阀门的位置，并且通过无线通讯模块将sf6阀门的状态实时传输至监控室后台服务器，实现sf6阀门的实时监测，保证变电站安全、稳定运行。
20.另外，环形凹槽内呈180度布设多个光敏电阻元件，相邻两个光敏电阻元件之间设有挡片，用于防止光从阀杆侧方照射在光敏电阻元件上，导致监测不准确的情况出现；环形凹槽的半径为sf6阀体的阀杆长度的一半，一方面不影响阀杆手动拨动，另一方面在满足监测sf6阀门开合状态以及开合程度的基础上，尽可能的减少光敏电阻元件的数量，降低了成本；环形凹槽的上边缘设置缓冲件，优选尼龙短纤或者聚丙烯短纤，不仅减少也阀杆与环形凹槽的摩擦力，不影响阀杆的旋转，而且保证了遮光性，提高了监测准确度。
21.另外，环形凹槽内设置模块化插座，用于安装光敏电阻元件，采用模块化插座，其一，不用接线，安装方便，其二，能够调整光伏电阻的位置和数量，灵活性强；当阀杆处于某一光敏电阻元件上方时，微控制器根据电流检测电路检测到电流，判断阀杆的位置；环形凹槽内部设置半环形导电片、绝缘垫片和弹簧，当模块化插座安装于两环形凸条之间时，电极能够与半环形导电片保持良好接触，从而使监测可靠性更高。
附图说明
22.图1是本发明实施例1的正视图；
23.图2是本发明实施例1的俯视图；
24.图3是本发明实施例2中的局部剖视图；
25.图4是本发明实施例2中暗通控制电路图；
26.图5是本发明实施例3中的局部剖视图；
27.图6是本发明实施例4中固定底座的结构示意图；
28.图7是本发明实施例4中专用扳手的结构示意图；
29.其中，1-sf6阀体，2-阀杆，3-环形凹槽，4-光敏电阻元件，5-缓冲件，6-挡片，7-支撑杆，8-上弧形板，9-下弧形板，10-螺栓，11-环形凸条，12-基块，13-电极，14-半环形导电片，15-弹性卡件，16-绝缘垫片，17-弹簧，18-第一弧形杆，19-第二弧形杆，20-螺杆，21-四方体块，22-把手，23-卡板。
具体实施方式
30.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例1
32.如图1～2所示，一种变电站sf6阀门状态实时监测装置，包括sf6阀体1和状态监测
机构，所述状态监测机构位于所述sf6阀体1的阀杆2下侧；所述状态监测机构包括环形凹槽3，设置在所述环形凹槽3内的多个光敏电阻元件4，以及与多个光敏电阻元件4信号连接的微控制器；所述环形凹槽3的半径不大于所述sf6阀体1的阀杆2长度；所述环形凹槽3通过固定件安装在所述sf6阀体1上，所述环形凹槽3的上边缘设置与所述sf6阀体1的阀杆2底面接触的缓冲件5，选用尼龙短纤制件，所述微控制器根据阀杆2下方的光敏电阻元件4判断阀杆2的开合状态，并且通过无线通讯模块将sf6阀门状态实时传输至监控室后台。
33.所述环形凹槽3内呈180度布设所述多个光敏电阻元件4，相邻两个所述光敏电阻元件4之间设有挡片6。
34.所述环形凹槽3的半径为所述sf6阀体1的阀杆2长度的一半。
35.所述固定件的数量为两个，两所述固定件分别设置在所述环形凹槽3的相对两侧，所述固定件包括支撑杆7和固定底座。
36.所述固定底座包括上弧形板8和下弧形板9，所述支撑杆7与上弧形板8固定连接，上弧形板8和下弧形板9分别位于sf6阀体两侧，并且通过螺栓10固定。
37.本发明实施例的变电站sf6阀门状态实时监测装置，环形凹槽内设置的多个光敏电阻元件能够覆盖sf6阀门的最大开合程度，而且每一光敏电阻元件的长度和宽度均小于阀杆的宽度，当将sf6阀门的阀杆打开一定程度时，在缓冲件和挡片的辅助作用下，能够使其正下方的光敏电阻元件完全蔽光，通过暗通电路控制，微控制器能够检测到该光敏电阻元件发出的电流，从而判断光敏电阻元件的序号和位置，进而判断sf6阀门的开合程度。
38.首先根据sf6阀门的开启方向将多个光敏电阻元件从小到大排序，每一序号的光敏电阻元件对应不同的开启角度，然后在微控制器上进行程序设定，以实现某一序号的光敏电阻元件有电流经过时，微控制器检测到该电流，从而判断出sf6阀门的开启程度。
39.实施例2
40.如图3～4所示，本发明实施例的变电站sf6阀门状态实时监测装置，作为对实施例1的进一步改进，其与实施例1的不同之处在于：
41.所述环形凹槽3的两侧内壁上均设置环形凸条11，两所述环形凸条11之间卡设多个模块化插座，所述光敏电阻元件4插接于所述模块化插座内。
42.所述模块化插座包括基块12，所述基块12顶部设置两个插孔，两所述插孔内均设置电极13，所述环形凹槽3底部设置两个半环形导电片14，两所述半环形导电片14与电源连接，两所述电极13分别与两所述半环形导电片14接触。
43.所述基块12下部两侧均设置弹性卡件15，所述基块12通过所述弹性卡件15固定于两所述环形凸条11之间。所述基块12设置电流检测电路，所述电流检测电路通过其中一个所述电极与所述微控制器电性连接。所述基块内设置暗通控制电路，连接在两电极之间，在有光线照射时，光敏电阻元件rg呈低电阻，三极管vt1导通，其集电极输出低电平，故三极管vt2截止，开关k不动作。当无光线照射时，rg呈高电阻，vt1截止，其集电极输出高电平，vt2导通，k吸合动作，从而实现暗通的操作。
44.实施例3
45.如图5所示，本发明实施例的变电站sf6阀门状态实时监测装置，与实施例1、2的不同之处在于：
46.所述半环形导电片14下部设置绝缘垫片16，所述绝缘垫片16下部设置弹簧17，所
述弹簧17固定连接在所述环形凹槽内。
47.实施例4
48.如图1、2、3、4、6、7所示，一种变电站sf6阀门状态实时监测装置，包括sf6阀体1和状态监测机构，所述状态监测机构位于所述sf6阀体1的阀杆2下侧；所述状态监测机构包括环形凹槽3，设置在所述环形凹槽3内的多个光敏电阻元件4，以及与多个光敏电阻元件4信号连接的微控制器；所述环形凹槽3的半径不大于所述sf6阀体1的阀杆2长度；所述环形凹槽3通过固定件安装在所述sf6阀体1上，所述环形凹槽3的上边缘设置与所述sf6阀体1的阀杆2底面接触的缓冲件5，选用聚丙烯短纤制件，所述微控制器根据阀杆2下方的光敏电阻元件4判断阀杆2的开合状态，并且通过无线通讯模块将sf6阀门状态实时传输至监控室后台。
49.所述环形凹槽3内呈180度布设所述多个光敏电阻元件4，相邻两个所述光敏电阻元件4之间设有挡片6。
50.所述环形凹槽3的半径为所述sf6阀体1的阀杆2长度的一半。
51.所述固定件的数量为两个，两所述固定件分别设置在所述环形凹槽3的相对两侧，所述固定件包括支撑杆7和固定底座。
52.所述环形凹槽3的两侧内壁上均设置环形凸条11，两所述环形凸条11之间卡设多个模块化插座，所述光敏电阻元件4插接于所述模块化插座内。
53.所述模块化插座包括基块12，所述基块12顶部设置两个插孔，两所述插孔内均设置电极13，所述环形凹槽3底部设置两个半环形导电片14，两所述半环形导电片14与电源连接，两所述电极13分别与两所述半环形导电片14接触。
54.所述基块12下部两侧均设置弹性卡件15，所述基块12通过所述弹性卡件15固定于两所述环形凸条11之间。
55.所述基块12设置电流检测电路，所述电流检测电路通过其中一个所述电极与所述微控制器电性连接。所述基块12内设置暗通控制电路，连接在两电极之间。
56.本发明实施例变电站sf6阀门状态实时监测装置，与实施例1、2、3的不同之处在于：
57.所述固定底座包括一端相互铰接的第一弧形杆18和第二弧形杆19，所述第一弧形杆18上设置所述支撑杆，所述第一弧形杆18和第二弧形杆19另一端均设置螺孔，两螺孔通过专用螺栓连接固定，所述专用螺栓包括螺杆20，以及设置在所述螺杆20中部的四方体块21，所述四方体块21上设置凹槽，所述四方体块21的高度为8mm。
58.所述专用螺栓的上、下两部分螺纹相反，所述专用螺栓通过专用扳手拧动，所述专用扳手为薄板型结构，包括把手22和卡板23，卡板包括由三条薄板组成的矩形结构，所述把手连接在卡板端部。
59.所述专用扳手在使用时，卡板卡在所述专用螺栓的凹槽上，然后扳动把手，使专用螺栓旋入两螺孔内，从而将第一弧形杆和第二弧形杆连接固定，而且专用螺栓能够隐藏于两螺孔内，为了便于后续拆除只留出凹槽，，从而能够防止本发明监测装置被误拆除或者盗窃。
60.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。