定位GIL放电故障的装置的制作方法

本实用新型涉及故障检测技术领域，特别是一种定位GIL放电故障的装置。

背景技术：

气体绝缘金属封闭输电线路(Gas-insulated metal-enclosed transmission line，简称GIL)采用金属导电杆进行输电，并将其封闭于接地的金属外壳中，中间以压力气体(如SF₆)绝缘。与常规电缆相比，GIL具有传输容量大，损耗小、不受环境影响、运行可靠性高等显著优点。特别适合于作为架空线输电或电缆送电受限制情况下的补充输电技术。

GIL由许多独立的气室连接而成的长距离封闭管道，通常是公里级别。一旦发生放电故障，难以准确发现故障点所在的气室，导致无法及时进行抢修。

GIL发生放电故障时，会形成超声波。超声波可在GIL的金属壳体进行传播，通过布置在外壳上的超声波传感器检测该信号，信号传输到数据处理单元IED(电路板)进行分析，进而通过比较不同位置安装的传感器检测到信号幅值和信号接收时间，可以对超声波声源进行精确定位。

但是，长距离的GIL定位就需要安装很多的传感器，传感器接收的信号非常弱，经过一段较长的信号线缆传输后，衰减会非常强。传感器与IED之间的线缆连接过多导致的布线复杂、线缆过长导致的信号衰减问题都限制了其在GIL放电故障定位中的应用。一段长的电缆如果正好位于GIL放电点附近，放电产生的地电位抬升在电缆的两端会产生电压差，进而形成较高的瞬间电流，烧毁电缆外部绝缘皮，甚至进入信号处理单元内部，毁坏内部的电路，造成设备损坏。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种定位GIL放电故障的装置，以解决现有技术存在的问题。

基于上述目的，本实用新型提供的定位GIL放电故障的装置包括顶部敞口的底盒、盖于所述底盒的敞口上的上盖、设置于所述底盒与上盖之间的检测机构；

所述检测机构包括超声波传感器、安装座和弹簧，所述超声波传感器设置于安装座内，所述弹簧的一端与安装座的内部相连，一端与超声波传感器相连，用于将所述超声波传感器推出所述安装座；

所述底盒的底部开设有通孔，所述超声波传感器通过所述通孔露出于所述底盒的底部。

在本实用新型的一些实施例中，所述安装座的内部设有用于容纳弹簧和超声波传感器的空腔，所述安装座的底部开设有与所述空腔连通的出口，所述弹簧的一端与安装座的空腔的顶部连接，另一端与所述超声波传感器的顶部连接，用于将所述超声波传感器推出所述安装座的出口。

在本实用新型的一些实施例中，所述底盒的底部上的通孔的形状和大小与所述超声波传感器的形状和大小相匹配。

在本实用新型的一些实施例中，所述通孔位于底盒底部的中心位置。

在本实用新型的一些实施例中，所述通孔的周围开设有多个固定螺孔，所述安装座的底部开设有多个安装螺孔，所述固定螺孔与安装螺孔一一对应，并通过螺钉或者螺杆固定连接，从而将所述安装座固定在底盒上。

在本实用新型的一些实施例中，所述安装座的底部向外延伸形成固定板，所述固定板上开设有多个安装螺孔。

在本实用新型的一些实施例中，所述底盒的底部的两侧开设有安装孔，用于通过绑扎带将所述定位GIL放电故障的装置固定在GIL外壳上。

在本实用新型的一些实施例中，所述底盒的侧壁还设置有直流电源接口和光纤输出接口，所述直流电源接口用于向所述装置供电，所述光纤输出接口用于输出光信号。

在本实用新型的一些实施例中，所述装置还包括串口服务器、光纤收发器和与超声波传感器连接的电路板，所述串口服务器与电路板的串口输出端口连接，将信号转化为以太网信号输出，所述光纤收发器与串口服务器的以太网端口通过网线连接，并将以太网信号转化为光信号，然后通过光纤输出接口输出。

在本实用新型的一些实施例中，所述装置还包括信号指示器，其与电路板的指示灯接口连接，用于指示信号强度。

从上面所述可以看出，与现有技术相比，本实用新型提供的定位GIL放电故障的装置将超声波传感器内置到底盒和上盖之内，具有以下优点：

1)超声波传感器与信号分析处理IED之间没有长距离的电缆连接，一方面可以有效避免因线缆过长造成的信号衰减，可以提高设备的灵敏度；另一方面避免了GIL电弧放电在底盒和上盖附近产生的地电位抬升对电缆传输信号的影响，这种影响可能造成设备完全不能记录超声波信号而失效；

2)由于减少了连接线，从而减小了整个装置的工程复杂性，还可以降低GIL定位系统出现故障的几率。

3)所述装置能够迅速准确地定位GIL内放电的气室，避免逐段检修排除故障耗费的人力、物力和时间成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例的定位GIL放电故障的装置的立体结构图；

图2为本实用新型实施例的检测机构的立体结构图；

图3为本实用新型实施例的信号处理分析模块的连接框图。

1、上盖；2、底盒；3、信号指示器；4、安装孔；5、直流电源接口；6、光纤输出接口；7、超声波传感器；8、固定螺孔；9、安装座；10、弹簧；11、安装螺孔；12、信号处理分析模块(电路板)；13、串口服务器；14、光纤收发器，15、安装板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

需要说明的是，实用新型实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对实用新型实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

如图1和图2所示，分别为本实用新型实施例的定位GIL放电故障的装置、检测机构的立体结构图。作为本实用新型的一个实施例，所述定位GIL放电故障的装置包括顶部敞口的底盒2、盖于所述底盒的敞口上的上盖1、设置于所述底盒2与上盖1之间的检测机构，其中，所述检测机构包括超声波传感器7、安装座9和弹簧10，所述超声波传感器7设置于安装座9内，所述弹簧10的一端与安装座9的内部相连，一端与超声波传感器7相连，用于将所述超声波传感器7推出所述安装座9；所述底盒2的底部开设有通孔，所述超声波传感器7通过所述通孔露出于所述底盒2的底部，这样可以保证所述装置被绑扎带固定在GIL表面时，所述超声波传感器7能与GIL壳体紧密接触。

可见，本实用新型提供的定位GIL放电故障的装置将超声波传感器内置到底盒和上盖之内，可以缩短线缆，且将传感器、信号处理电路屏蔽在底盒和上盖之内，避免了GIL电弧放电在底盒和上盖附近产生的地电位抬升对电缆传输信号的影响，从而避免损坏设备。

在本实用新型的另一个实施例中，所述安装座9的内部设有用于容纳弹簧10和超声波传感器7的空腔，所述安装座9的底部开设有与所述空腔连通的出口，所述弹簧10的一端与安装座9的空腔的顶部连接，另一端与所述超声波传感器7的顶部连接，用于将所述超声波传感器7推出所述安装座9的出口。较佳地，所述安装座9的内径仅稍大于超声波传感器7的外径，可以防止超声波传感器7被推出所述安装座9时左右移动，导致碰到内部执行信号放大、滤波、处理、电光转换等功能的电路板。优选地，所述传感器超声波传感器7的高度远小于装置的高度，所述弹簧10不应过长，以免影响稳定性。

较佳地，所述底盒2的底部上的通孔的形状和大小与所述超声波传感器7的形状和大小相匹配，以使所述超声波传感器7能通过所述通孔露出于所述底盒2的底部。可选地，所述通孔位于底盒2底部的中心位置。较佳地，所述通孔为圆形孔，其直径与所述超声波传感器7外径相匹配。

作为本实用新型的又一个实施例，所述通孔的周围开设有多个固定螺孔8，相应地，所述安装座9的底部开设有多个安装螺孔11，所述固定螺孔8与安装螺孔11一一对应，并通过螺钉或者螺杆固定连接，从而将所述安装座9固定在底盒2上。优选地，所述安装座9的底部向外延伸形成固定板，所述固定板上开设有多个安装螺孔11，以增加安装座9与底盒2的接触面积，从而提高安装稳定性和牢固性。

可选地，所述底盒2的底部的两侧开设有安装孔4，用于通过绑扎带将所述装置固定在GIL外壳上。可选地，所述安装孔4为条状，以便于捆扎带(穿过安装孔后)将所述装置固定在GIL外壳上。较佳地，所述底盒2的底部的相对两侧向外延伸形成安装板15，所述安装板15上开设有安装孔4，以便于将所述装置固定在GIL外壳上。

可选地，所述底盒2、上盖1均为金属材料制成，以防止外部信号干扰内部的检测机构。可选地，所述底盒2和上盖1组成的形状为长方体型。可选地，所述底盒2的侧壁还设置有信号指示器3，可选地，所述底盒2的侧壁还设置有直流电源接口5，用于向所述装置供电。可选地，除了通过电源接口5接入直流电源外，所述装置还可以配有锂电池，可以提供电源因某些原因中断后的短期供电。可选地，所述底盒2的侧壁还设置有光纤输出接口6，用于输出光信号。

作为本实用新型的又一个实施例，所述定位GIL放电故障的装置还包括信号处理分析模块12、串口服务器13和光纤收发器14，所述信号处理分析模块12为电路板，所述信号处理分析模块12与超声波传感器7连接，处理分析所述超声波传感器7获取的超声波信号，并通过串口输出数字信号，或者通过信号指示器3显示信号的强弱。可选地，所述串口服务器13与处理分析模块12的串口输出端口连接，将信号转化为以太网信号输出。可选地，所述光纤收发器14与串口服务器13的以太网端口通过网线连接，并将以太网信号转化为光信号，然后通过光纤输出接口6输出。可见，所述信号处理分析模块12直接输出光信号，使得GIL定位系统组网方便。

所述电路板上具有6排针串口信号输出接口，还有8个LED信号指示灯接口。

所述串口服务器13为USR-TCP232-T2，其接口与信号处理分析模块12上的6排针串口信号接口连接，将串口输出的数据转化为以太网信号输出；

所述光纤收发器14为100M/1000M RS-322S-W12-20千兆单模收发器，其下行端与所述串口服务器13的以太网接口通过网线连接，其上行端口为2个光纤接口，可以通过光纤与其他定位GIL放电故障的装置进行级联或与光纤交换机连接组网。

所述直流电源接口5与外界的直流电源连接，对光纤收发器、信号处理分析模块进行供电。

所述信号指示器3由1-8个LED信号指示灯组成，其分别与电路板上的LED信号指示灯接口连接。优选地，8个LED信号指示灯并排排列，其中一个作为工作状态指示灯，点亮时表示工作正常；7个作为信号强度的指示：信号幅值小于最大值的10％，点亮1个信号灯；信号幅值位于最大值的10-20％，点亮2个信号灯；信号幅值位于最大值的20-40％，点亮3个信号灯；信号幅值位于最大值的40-60％，点亮4个信号灯；信号幅值位于最大值的60-80％，点亮5个信号灯；信号幅值位于最大值的80-90％，点亮6个信号灯；信号幅值超过最大值的90％以上，点亮全部的7个信号灯。因此，可以根据LED信号指示灯点亮的数目初步判断信号的强弱。

本实用新型提供的定位GIL放电故障的装置将超声波传感器内置到底盒和上盖之内，具有以下优点：

1)超声波传感器与信号分析处理IED之间没有长距离的电缆连接，一方面可以有效避免因线缆过长造成的信号衰减，从而提高设备的灵敏度；另一方面避免了GIL电弧放电在底盒和上盖附近产生的地电位抬升对电缆传输信号的影响，这种影响可能造成设备完全不能记录超声波信号而失效；

2)由于减少了连接线，从而减小了整个装置的工程复杂性，还可以降低GIL定位系统出现故障的几率。

3)所述装置能够迅速准确地定位GIL内放电的气室，避免逐段检修排除故障耗费的人力、物力和时间成本。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。