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专利名称：一种中压开关柜的超声波放电检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于中压智能开关柜领域，尤其涉及用于智能电网中的中压智能开关柜的超声波放电检测装置。
背景技术：
智能开关柜是智能电站的一个重要组成部分，除具有传统开关柜的基本功能外，还增加了智能操控功能、机械特性在线监测功能、绝缘在线监测功能和稳定、快速及可靠的通信功能，适应智能电网的要求。中国专利申请号为“200920136831. 6”名称为“开关柜局部放电在线检测与管理系统”，包括传感器单元、数据采集装置以及后台计算机，传感器单元包括电信号传感器和超声波传感器，具有在线检检测和数据分析的功能，是一种便携式的巡检设备，其缺陷是没*有固定安装式的可靠性高，另外，传感器安装过于灵活，检测不可靠；而且同一机理的传感器数量较少，不能进行同一机理的检测融合甚至定位，因此，其对中压开关柜绝缘状况的在线监测功能不全面。
发明内容本实用新型的目的是为适应智能电网的新要求而提供一种具有数字测量、故障判断及初步定位和RS485、以太网及CAN通信功能的中压开关柜的超声波放电检测装置。本实用新型的技术方案是由第一、第二、第三超声波检测单元和监测单元本体组成，第一、第二、第三超声波检测单元分别位于开关柜不同的内表面上且分别连接监测单元本体；监测单元本体由开关柜监控单元、网络通信单元、电源单元、电源滤波电路以及第一、第二、第三信号处理电路组成，第一、第二、第三超声波检测单元的输出分别连接第一、第
二、第三信号处理电路；第一、第二、第三信号处理电路的输出分别连接开关柜监控单元，开关柜监控单元连接网络通信单元；电源单元经电源滤波电路后分别连接第一、第二、第三超声波检测单元，电源单元分别直接与第一、第二、第三信号处理电路、开关柜监控单元、网络通信单元相连接。本实用新型具有在线监测和网络通信功能，能对中压开关柜内的超声波放电状况进行可靠检测；采用三个固定放置的超声波检测单元，能将检测结果融合和定位。

图I是本实用新型的结构组成框图；图2是图I中第一、第二、第三超声波检测单元8、9、10中之任一单元的组成框图；图中1.开关柜监控单元；2.网络通信单元；3.电源单元；4.电源滤波电路；
5.第一信号处理电路；6.第二信号处理电路；7.第三信号处理电路；8.第一超声波检测单元；9.第二超声波检测单元；10.第三超声波检测单元；11.监测单元本体；12.超声波探头；13.放大电路；14.闻通滤波电路；15.低通滤波电路；16.压流转换电路。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型由第一、第二、第三超声波检测单元8、9、10和监测单元本体11组成，第一、第二、第三超声波检测单元8、9、10分别位于开关柜不同的内表面上，第一、第二、第三超声波检测单元8、9、10分别连接监测单元本体11。监测单元本体11由开关柜监控单元I、网络通信单元2、电源单元3、电源滤波电路4以及第一、第二、第三信号处理电路5、6、7组成。第一超声波检测单元8的输出连接第一信号处理电路5，第二超声波检测单元9的输出连接第二信号处理电路6，第三超声波检测单元10的输出连接第三信号处理电路7。第一、第二、第三信号处理电路5、6、7的输出分别连接开关柜监控单元1，开关柜监控单元I由DSP、时钟、铁电、RAM和读卡器组成，DSP的不同端口分别连接时钟、铁电、RAM和读卡器。第一、第二、第三信号处理电路5、6、7的输出分别连接DSP的输入端口。开关柜监控单元I连接网络通信单元2，网络通信单元2与开关柜监控单元I中的DSP相连，网络通信单元2通过RS485、CAN或以太网与上位站控计算机相连。 电源单元3经电源滤波电路4后分别连接第一、第二、第三超声波检测单元8、9、10，电源滤波电路4为一二端口网络，电源滤波电路4将电源单元3的电能滤波后输送给三个超声波检测单，同时也阻止输送至三个超声波检测单元的电源线上引入的干扰反传回监测单元本体11内。电源单元3分别直接与第一、第二、第三信号处理电路5、6、7、开关柜监控单元I、网络通信单元2相连接。如图2，第一、第二、第三超声波检测单元8、9、10的结构组成相同，均由超声波探头12、放大电路13、高通滤波电路14、低通滤波电路15和压流转换电路16依次相串接组成。电源单元3经电源滤波电路4后分别连接放大电路13、高通滤波电路14、低通滤波电路15和压流转换电路16，提供电源。超声波探头12选用高灵敏超声探头，频带宽度为20至180KHZ。放大电路13采用以高灵敏运放为核心的同相放大电路。将超声波探头12检测到的电压形式的超声波信号进行放大。高通滤波电路14为二阶有源高通滤波电路，其转折频率设计在20KHz处，将放大电路13输出的放大后的超声波电压信号进行高通滤波。低通滤波电路15为二阶有源低通滤波电路，其转折频率设计在120KHZ处，将高通滤波电路14输出的高通滤波后且放大了的超声波电压信号进行低通滤波，结合高通滤波电路14实现对放大了的超声波电压信号的带通滤波。压流转换电路16应用运算放大器与三极管等电子元器件，将放大和滤波后的超声波电压信号转换成约定的电流信号的格式送出至监测单元本体11。将超声波探头12设置在中压开关柜的柜面处，第一超声波检测单元8把所在柜面安装处的超声波探头拾取到的超声波电压信号放大、带通滤波并转换成约定格式的电流信号送出至第一信号处理电路5 ;第一信号处理电路5把将第一超声波检测单元8检测到的所在柜面安装处的且已转换成电流信号的超声波信号按其逆调制信号复原为放大了的电压信号并传送给开关柜监控单元I。第二超声波检测单元9把所在柜面安装处的超声波探头拾取到的超声波电压信号放大、带通滤波并转换成约定格式的电流信号送出至第二信号处理电路6 ;第二信号处理电路6把第二超声波检测单元9检测到的所在柜面安装处的且已转换成电流信号的超声波信号按其逆调制信号复原为放大了的电压信号并传送给开关柜监控单元I。第三超声波检测单元10把所在柜面安装处的超声波探头拾取到的超声波电压信号放大、带通滤波并转换成约定格式的电流信号送出至第三信号处理电路7 ;第三信号处理电路7把第三超声波检测单元10检测到的所在柜面安装处的且已转换成电流信号 的超声波信号按其逆调制信号复原为放大了的电压信号并传送给开关柜监控单元I。
权利要求1.一种中压开关柜的超声波放电检测装置，由第一、第二、第三超声波检测单元(8、9、10)和监测单元本体(11)组成，其特征是第一、第二、第三超声波检测单元(8、9、10)分别位于开关柜不同的内表面上且分别连接监测单元本体(11);监测单元本体(11)由开关柜监控单元(I)、网络通信单元(2)、电源单元(3)、电源滤波电路(4)以及第一、第二、第三信号处理电路(5、6、7)组成，第一、第二、第三超声波检测单元(8、9、10)的输出分别连接第一、第二、第三信号处理电路(5、6、7);第一、第二、第三信号处理电路(5、6、7)的输出分别连接开关柜监控单元(I)，开关柜监控单元(I)连接网络通信单元(2 );电源单元(3 )经电源滤波电路(4)后分别连接第一、第二、第三超声波检测单元(8、9、10)，电源单元(3)分别直接与第一、第二、第三信号处理电路(5、6、7)、开关柜监控单元(I)、网络通信单元(2)相连接。
2.根据权利要求I所述的一种中压开关柜的超声波放电检测装置，其特征是所述第一、第二、第三超声波检测单元(8、9、10)的结构组成相同，均由超声波探头(12)、放大电路(13)、高通滤波电路(14)、低通滤波电路(15)和压流转换电路(16)依次相串接组成。
专利摘要本实用新型公开一种用于智能电网中的中压开关柜的超声波放电检测装置，三个超声波检测单元分别位于开关柜不同的内表面上且分别连接监测单元本体；监测单元本体由开关柜监控单元、网络通信单元、电源单元、电源滤波电路以及三个信号处理电路组成，三个超声波检测单元的输出分别连接三个信号处理电路；三个信号处理电路的输出分别连接开关柜监控单元，开关柜监控单元连接网络通信单元；电源单元经电源滤波电路后分别连接三个超声波检测单元，电源单元分别直接与三个信号处理电路、开关柜监控单元、网络通信单元相连接；具有在线监测和网络通信功能，能对中压开关柜内的超声波放电状况进行可靠检测，能将检测结果融合和定位。
文档编号G01R31/12GK202433485SQ201120552649
公开日2012年9月12日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者康安明, 曾庆军, 朱翔, 朱胜龙, 邱一新 申请人:镇江市诚翔电器有限责任公司