主办单位: 共青团中央   中国科协   教育部   中国社会科学院   全国学联  

承办单位: 贵州大学     

基本信息

项目名称:
高压断路器灭弧气体定位检漏仪
小类:
信息技术
简介:
本项目有以下技术特色: 1、采用特制针-筒结构负电晕技术,有助于提高SF6检测的灵敏度,为定量检测打下基础。同时,该结构利用电晕离子风驱动空气自然流动,无需笨重的抽气泵,保证了仪器具有体积小、重量轻、使用方便的特点。 2、利用硬件电路对SF6浓度的记忆和比较,快速的实现漏点的定位检测。 3、利用单片机的测控技术,实现传感器零点漂移的自动调整。
详细介绍:
本项目旨在研制一种结构巧妙、功能完善、成本较低的检漏仪器。本小组特制了针-筒结构的负电晕发生器,该结构产生的离子风能起到驱动四周空气自动吸气的功能,省去了笨重的气泵,使检漏仪的成本更低、体积更小。同时,利用灭弧气体SF6对低温等离子体的吸收特性制作了SF6传感器, 研究了传感器在各种情况下的电特性和输出特性,从而寻找到传感器的最佳工作点。本小组设计了具有记忆功能的硬件电路,可快速、方便地实现漏点定位检测,并通过软件程序驱动单片机测量SF6气体浓度为零时的电晕电流,与标定电流比较,从而自动调节电晕电流与标定电流一致,实现传感器灵敏度自动校准,最后成功制作了高压断路器灭弧气体定位检漏仪。本小组对仪器的浓度测量进行了标定,取得了第三方的测试报告和校准报告。该检漏仪具有成本低、灵敏度高、功能强和使用方便等特点,已在各大中企业中证明了其实用性。

作品图片

  • 高压断路器灭弧气体定位检漏仪

作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

目的:六氟化硫(SF6)气体广泛应用于高压电路的分断灭弧,灭弧气体的泄漏检测是高压断路器生产和维护的重要环节,目前具有漏点定位和泄漏浓度定量测量的检漏仪体积庞大、价格昂贵。因此,特研制一种成本低、体积小的灭弧气体定位定量检漏仪,方便地应用于高压断路器的生产和维护中。 基本思路:灭弧气体六氟化硫(SF6)对等离子体有明显的吸收抑制作用,利用电晕产生低温等离子体,其导电性能受六氟化硫气体浓度的影响,通过测量特制电晕的电特性,计算出六氟化硫气体的浓度。利用六氟化硫泄漏气体浓度的梯度关系,确定漏点的位置。从而实现气体泄漏的定量检测和漏点定位。 创新点: 1.特制针筒结构的负电晕发生装置,利用电特性计算泄漏气体浓度,该结构具有自动吸气功能,省去了笨重的气泵,使检漏仪具有成本低、体积小等特点。 2.通过硬件电路对泄漏气体浓度的记忆和比较,方便地实现漏点的定位检测。 3.利用单片机的测控,自动调节零浓度电晕电流,实现检漏仪的零点漂移调整。 技术关键:1.负电晕产生技术;2.微弱信号的检测及处理技术;3.单片机测控技术;4.SF6的浓度配置及标定技术。 技术指标:SF6气体浓度测量范围(2-800)×10-6mol/mol(体积比2-800ppm),示值误差<7%,最小检出限:2×10-6mol/mol,响应平均时间2秒。

科学性、先进性

目前,国内外针对六氟化硫气体泄漏的检测技术主要有以下几种: 吸收法:利用SF6气体的强吸附作用,可用于漏点浓度定量检测,但体积大、价格昂贵,不适用于大面积检测。 电晕法:利用SF6气体的高度绝缘特性和高压电晕放电技术。目前市场上价格低的产品只能定性而不能定量检测,价格高的可定量检测但不具有漏点定位功能。 紫外线电离式:利用SF6气体的吸附特性,检测精度高,可定量检测,但不适合在线检测,目前尚无漏点定位功能的产品。 本项目采用特制针-筒结构负电晕技术,实现SF6气体泄漏浓度的定量检测和漏点定位,并利用电晕离子风驱动空气流动,省去笨重的吸气泵,体积小、重量轻、使用方便。一般SF6气体泄漏检测的报警浓度为8ppm,本项目通过单片机浓度标定技术将SF6的检出限提高至2ppm,可精确定量,为漏点定位提供基础,并实现了低成本的SF6浓度定量检测,误差小于7%。最后通过硬件电路对泄漏气体浓度的记忆和比较,实现漏点定位,同时利用单片机测控,自动调节零浓度时电晕电流,实现检漏仪灵敏度自动校准。

获奖情况及鉴定结果

2011年4月,在温州计量技术研究院进行作品的测试和标定,获得该院的测试报告和校准报告; 2011年4月,在浙江正泰电器股份有限公司进行试用,获试用情况说明; 2011年3月,在浙江华仪电器科技股份有限公司应用测试,获试用结果反馈; 2011年3月,在浙江昌泰电力开关有限公司进行应用测试,获用户应用证明; 2010年12月-2011年3月,在浙江立德产品科技有限公司初步使用,获使用证明。

作品所处阶段

中试阶段

技术转让方式

一次性技术转让

作品可展示的形式

实物、产品 现场演示 图片

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

使用:打开开关,将探头伸到漏点附近。当检测气体浓度超过预置值时,仪器发出报警声,此时,按下记忆按钮,更新当前浓度为预置值。移动探头,重复上述操作,直至找到漏点。 特色:本项目采用特制针-筒结构负电晕技术,可提高SF6检测灵敏度,同时利用电晕离子风驱动空气流动,无需笨重的抽气泵,体积小、重量轻、使用方便。再利用硬件电路对SF6浓度记忆和比较,实现漏点快捷定位。最后利用单片机测控技术,实现传感器灵敏度的自动校准。 适用范围:本项目可用于各高压等级SF6断路器的生产、检修和维护,相关检测技术也可应用于SF6断路器工作时的检测。 近8年,SF6 高压断路器产量年增长率达到13.9%。国家规定,SF6断路器生产企业必须配备检漏设备,其配电室必须保证SF6 气体浓度小于1000ppm。本项目性价比高,在温州这个全国闻名的工业电器生产基地进行推广,前景很好。断路器市场有效需求量为2万只,预期每台仪器价格按2000元计算,税收300元、利润750元,可实现年利润1500万元,税收600万元。

同类课题研究水平概述

目前,国内外针对六氟化硫气体泄漏的检测技术主要有以下几种: 红外吸收法:利用SF6气体对红外线的强烈吸附作用,可用于漏点检测和浓度定量测量,但体积大、价格昂贵,不适用于大面积检测。如TG60 红外激光成像SF6气体定位系统,具有漏点定位、泄漏气体成像功能,但不能定量测量泄漏气体的浓度,而且结构复杂,价格十分昂贵(进口100万,国产60万)。另一种采用普通红外激光的GAS IR-LEAK SF6气体红外检漏仪,可以定量测量泄漏气体的浓度,但不能进行漏点定位,价格昂贵(7.8万)。这些仪器一般不适于整体及大面积环境监控。 电晕绝缘法:利用SF6气体的高度绝缘特性,采用高压电晕放电技术制成的气体检漏仪,体积小,携带方便。目前市场上价格低的产品只能定性而不能定量检测,价格高的可定量检测但不具有漏点定位功能。如美国TIF公司TIF5650A/TIF5750A SF6气体定性检漏仪和德国DILO公司的3-033-R00型SF6气体报警仪,能定性地检测出环境中SF6气体泄漏,但不能定量检测,也不具备漏点定位功能。 紫外线电离式:利用SF6吸附特性来工作的检测方法,检测精度较高,可定量检测,但体积较大,使用寿命只有200小时左右,不适合在线检测SF6泄露。另外量程非常窄,只有几十个ppm。目前尚无具有漏点定位功能的产品。如WAXP-1A型SF6气体定量检漏仪配备了笨重的真空泵,可以吸取气流,同时增加仪器功耗,产生噪声干扰,成本较高,无漏点定位功能。 总之,国内外的SF6气体检漏仪,具有泄漏气体浓度定量检测或漏点定位功能的检漏仪价格昂贵,尺寸重量大,不能同时兼有定量测量和漏点定位功能,应用受到一定的限制。
建议反馈 返回顶部
Baidu
map