專利名稱：一種恒壓放電型六氟化硫泄漏的檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種六氟化硫氣體泄漏的檢測方法，特別是一種采用恒壓放電 型的六氟化硫氣體微量泄漏檢測方法。
背景技術(shù)：
六氟化硫(SF6)氣體無色、無味，比重比空氣大，具有很好的滅弧和絕緣 性能，被廣泛地應(yīng)用在高壓變電站的電力設(shè)備中。當(dāng)電力設(shè)備內(nèi)的SF6氣體發(fā)生 泄漏，其滅弧和絕緣能力降低，電力設(shè)備的安全運行得不到保證，嚴(yán)重時將產(chǎn) 生重大供電事故。我國《電業(yè)安全工作規(guī)程》特別規(guī)定，在相關(guān)場所必須安裝 SF6檢測報警裝置。
目前檢測SF6氣體主要技術(shù)有光譜分析技術(shù)、負離子捕捉探測技術(shù)、負電
暈放電探測技術(shù)(NIC)等，前兩種方法具有檢測精度高，性能穩(wěn)定的優(yōu)點，但 其檢測技術(shù)復(fù)雜、設(shè)備龐大、成本高，不適合長時間、區(qū)域環(huán)境的在線檢測； NIC檢測技術(shù)是利用兩個高壓電極之間的放電電流隨空氣中的SF6氣體濃度不 同而變化，通過檢測該電流的大小，可以快速檢測出SF6氣體是否發(fā)生泄漏。 NIC檢測技術(shù)在成本上和技術(shù)實現(xiàn)上有較大的優(yōu)勢，但高壓電極的放電電流易 受環(huán)境溫度和濕度影響，且放電效率隨工作時間的延長而降低，容易出現(xiàn)由于 放電異常導(dǎo)致錯誤的報警信息，導(dǎo)致檢測泄漏的可信度低，嚴(yán)重地影響該技術(shù) 的實際應(yīng)用價值。因此，如何克服高壓電極的放電特性不穩(wěn)定和易老化的問題， 提高NIC檢測技術(shù)的實用性， 一直是此類系統(tǒng)的熱點與研究難點。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服NIC技術(shù)放電特性不穩(wěn)定的問題，提高六氟化硫氣體泄漏檢測的 可信度，本發(fā)明提供了一種恒壓放電型的六氟化硫氣體微量泄漏檢測方法，可 有效地解決上述問題，降低環(huán)境因素對放電電流的影響。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目標(biāo)所采用的技術(shù)方案是首先搭建六氟化硫氣體在線檢
漏裝置，該裝置由單片機(MCU)、可調(diào)高壓模塊、放電電極、電壓測量電路、 電流測量電路及通信模塊組成。單片機分別與可調(diào)高壓模塊、電壓測量電路、 電流測量電路和通信模塊相連，可調(diào)高壓模塊、電壓測量電路、電流測量電路 和放電電極相連。其中單片機與高壓模塊連接有兩個1/0 口， 一個是ON/OFF， 用于控制高壓模塊的開啟或關(guān)閉， 一個是PWM，單片機的專用脈寬調(diào)制輸出I/O 口，用于控制高壓模塊的輸出高壓值；可調(diào)高壓模塊的輸出端接放電電極的一 端、同時并聯(lián)連接到電壓測量電路，放電電極另一有端接電流測量電路；電壓 測量電微、電孤測重電I6&將柳八電孤?lián)粋b刀電比柳出芏早斤f兒tf、J Almj頓八頓。通信模塊一端接上位機，另一端與單片機相連。
所述的可調(diào)高壓模塊的電壓調(diào)整范圍在1000V 2000V之間。
所述的電壓測量電路中電阻R1的阻值范圍為1MQ 2MQ。
所述的電流測量電路中電阻R2的阻值范圍為10KQ 100KQ。 .
檢測方法通過以下步驟實現(xiàn)①由單片機產(chǎn)生PWM信號驅(qū)動高壓電源模 ±央，控制其輸出電壓的大小，同時監(jiān)測放電電極的放電電流。②逐漸增大PWM 信號的占空比，使高壓穩(wěn)步上升，當(dāng)監(jiān)測到的放電電流達到一定值時，說明放 電電極已經(jīng)處于放電狀態(tài)。③逐漸減小PWM信號的占空比，使高壓穩(wěn)步下降， 當(dāng)高壓下降到設(shè)定的恒壓標(biāo)值時，測量此時的放電電流，根據(jù)該電流的大小作 為判斷SF6氣體是否泄漏的依據(jù)
本發(fā)明的有益效果是解決了傳統(tǒng)NIC檢測方法易受環(huán)境度影響的不足，
有效地提高六氟化硫氣體泄漏判斷的準(zhǔn)確性和NIC檢測方法的實用性。
附圖及


圖1是本發(fā)明的電路設(shè)計圖。
圖2是本發(fā)明中的檢測方法流程圖。
圖3是本發(fā)明一個應(yīng)用實例的電路原理圖。
圖1中，單片機(1)與高壓模塊連接有兩個I/O 口， 一個是ON/OFF，用 于控制高壓模塊的開啟或關(guān)閉； 一個是PWM，單片機(1)的專用脈寬調(diào)制輸 出I/0口，用于控制高壓模塊的輸出高壓值?？烧{(diào)高壓模塊(3)的輸出端接放 電電極(6)的一端、同時并聯(lián)連接到電壓測量電路(3),放電電極(6)另一 有端接電流測量電路(4)。電壓測量電路(3)、電流測量電路(4)將輸入電流
轉(zhuǎn)換為電壓輸出至單片機(1)的ADC輸入端。通信模塊(5) —端接上位機， 另一端與單片機(1)相連。
圖2中，首先啟動一次測量，隨之控制PWM輸出，逐步控制可調(diào)高壓模塊 升高輸出電壓；檢測判斷高壓輸出是否超過設(shè)定的最大值，如果超過，則本次 測量過程結(jié)束。如果未超過，則進行放電電流測量，以判斷放電電極是否已處 于放電狀態(tài)。此時如果還未放電，則再一次控制PWM輸出，控制可調(diào)高壓模塊 升高輸出電壓；如果已放電，則控制PWM輸出，使高壓輸出穩(wěn)定到設(shè)定的恒壓， 并穩(wěn)定一段時間后，即可進行放電電流大小的測量。
圖3中，單片機(U2)的引腳l、 2、 3分別和可調(diào)高壓模塊(Ul)的引腳 3、 4、 5相連，引腳4和電阻R2、電容C3、放電電極(U3)的引腳1連接，引 腳11和GND相連，電容C3的另外一端和地相連?？烧{(diào)高壓模塊(Ul)的兩 個電源引腳l、 2分別連接到+12V和GND，引腳6 (HV)和電阻R1相連，電 阻R1的另外一端和放電電極(U3)的引腳2相連。電容C1的一端和+12V相 連，另外一端和地GND相連。
具體實施例方式
為了便于對本發(fā)明進一步理解，現(xiàn)結(jié)合圖所述的電路設(shè)計圖、檢測方法流 程、應(yīng)用實例的電路原理圖做具體過程描述。
實施例1
按照圖1所述的電路設(shè)計圖實施。 按照圖3所述的電路原理圖連接。
檢測方法包括以下步驟 步驟201:啟動一次測量過程。
步驟202:控制PWM輸出，逐步控制可調(diào)高壓模塊升高輸出電壓。
步驟203:檢測判斷此時高壓輸出是否超過設(shè)定的最大值，如果超過，則之 行步驟207，否則執(zhí)行步驟204。
步驟204:測量放電電流，以判斷放電電極是否已處于放電狀態(tài)，如果還未 放電，則執(zhí)行步驟202，繼續(xù)升高電壓，如果己放電，則執(zhí)行步驟205。
步驟205:控制PWM輸出，使高壓輸出穩(wěn)定到設(shè)定的恒壓。
步驟206:穩(wěn)定一段時間，測量放電電流大小。
步驟207:本次測量過程結(jié)束。
權(quán)利要求
1、一種恒壓放電型六氟化硫泄漏的檢測方法，其特征是1)由單片機、可調(diào)高壓模塊、電壓測量電路、電流測量電路、通信模塊及放電電極組成檢測裝置，單片機分別與可調(diào)高壓模塊、電壓測量電路、電流測量電路和通信模塊相連，可調(diào)高壓模塊、電壓測量電路、電流測量電路和放電電極相連；2)單片機產(chǎn)生PWM信號驅(qū)動高壓電源模塊，逐漸增大PWM信號的占空比，使放電電極處于放電狀態(tài)，而后逐漸減小PWM信號的占空比，可調(diào)高壓模塊輸出一個設(shè)定的高壓值，測量此時的放電電流。
2、 按照權(quán)利要求1所述的恒壓放電型六氟化硫泄漏的檢測方法，其特征是單 片機的兩個I/0 口連接到可調(diào)高壓模塊的On/Off端、PWM控制端；可調(diào)高壓模 七i的輸.屮.^接協(xié)由由紘的一^—同時龍瞎;左詫至il由K淑il量由,牧.協(xié)由由紘玩一有端接電流測量電路；電壓測量電路、電流測量電路將輸入電流轉(zhuǎn)換為電壓輸 出至單片機的ADC輸入端；通信模塊一端接上位機，另一端與單片機相連。
3、 按照權(quán)利要求1所述的監(jiān)測裝置，其特征是可調(diào)高壓模塊的電壓調(diào)整范圍 在1000V 2000V之間。
4、 按照權(quán)利要求1所述的恒壓放電型六氟化硫泄漏的檢測方法，其特征是所述 實施例電壓測量原理電路中的電阻R1的阻值范圍為1MQ 2MQ。
5、 按照權(quán)利要求1所述的恒壓放電型六氟化硫泄漏的檢測方法，其特征是所述 實施例電流測量原理電路中的電阻R2的阻值范圍為10KQ 100KQ。
6、按照權(quán)利要求1所述的恒壓放電型六氟化硫泄漏的檢測方法，其特征是 檢測方法包括以下步驟步驟201:啟動一次測量過程。步驟202:控制PWM輸出，逐步控制可調(diào)高壓模塊升高輸出電壓。 步驟203:檢測判斷此時高壓輸出是否超過設(shè)定的最大值，如果超過，則執(zhí)行步驟207，否則執(zhí)行步驟204。步驟204:測量放電電流，以判斷放電電極是否已處于放電狀態(tài)，如果還未 放電，則執(zhí)行步驟202，繼續(xù)升高電壓，如果已放電，則執(zhí)行步驟205。步驟205:控制PWM輸出，使高壓輸出穩(wěn)定到設(shè)定的恒壓。步驟206:穩(wěn)定一段時間，測量放電電流大小。步驟207:本次測量過程結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種恒壓放電型的六氟化硫氣體泄漏檢測方法。方法中采用的裝置由單片機、可調(diào)高壓模塊、放電電極、電壓測量電路、電流測量電路及通信模塊組成。單片機的兩個I/O口連接到可調(diào)高壓模塊的On/Off端、PWM控制端；可調(diào)高壓模塊輸出端接放電電極的一端、同時并聯(lián)連接到電壓測量電路，放電電極另一有端接電流測量電路；電壓測量電路、電流測量電路將電流轉(zhuǎn)換為電壓至單片機ADC端；通信模塊一端接上位機，另一端與單片機相連。單片機產(chǎn)生信號驅(qū)動高壓模塊，使放電電極處于放電狀態(tài)，而后逐漸減小PWM信號的占空比，測量此時的放電電流，從而實現(xiàn)對六氟化硫氣體是否泄漏的檢測。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)NIC檢測方法易受環(huán)境影響的不足，提高了NIC方法的實用性。
文檔編號G01N27/70GK101196492SQ200710144029
公開日2008年6月11日 申請日期2007年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月17日
發(fā)明者宇 盧, 吳允平, 吳進營, 李汪彪, 蘇偉達, 蔡聲鎮(zhèn), 陸生貴 申請人:福建師范大學(xué)