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基本信息
- 項目名稱：
- 高壓斷路器滅弧氣體定位檢漏儀
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本項目有以下技術(shù)特色： 1、采用特制針-筒結(jié)構(gòu)負(fù)電暈技術(shù)，有助于提高SF6檢測的靈敏度，為定量檢測打下基礎(chǔ)。同時，該結(jié)構(gòu)利用電暈離子風(fēng)驅(qū)動空氣自然流動，無需笨重的抽氣泵，保證了儀器具有體積小、重量輕、使用方便的特點。 2、利用硬件電路對SF6濃度的記憶和比較，快速的實現(xiàn)漏點的定位檢測。 3、利用單片機的測控技術(shù)，實現(xiàn)傳感器零點漂移的自動調(diào)整。
- 詳細(xì)介紹：
- 本項目旨在研制一種結(jié)構(gòu)巧妙、功能完善、成本較低的檢漏儀器。本小組特制了針-筒結(jié)構(gòu)的負(fù)電暈發(fā)生器，該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的離子風(fēng)能起到驅(qū)動四周空氣自動吸氣的功能，省去了笨重的氣泵，使檢漏儀的成本更低、體積更小。同時，利用滅弧氣體SF6對低溫等離子體的吸收特性制作了SF6傳感器， 研究了傳感器在各種情況下的電特性和輸出特性，從而尋找到傳感器的最佳工作點。本小組設(shè)計了具有記憶功能的硬件電路，可快速、方便地實現(xiàn)漏點定位檢測，并通過軟件程序驅(qū)動單片機測量SF6氣體濃度為零時的電暈電流，與標(biāo)定電流比較，從而自動調(diào)節(jié)電暈電流與標(biāo)定電流一致，實現(xiàn)傳感器靈敏度自動校準(zhǔn)，最后成功制作了高壓斷路器滅弧氣體定位檢漏儀。本小組對儀器的濃度測量進(jìn)行了標(biāo)定，取得了第三方的測試報告和校準(zhǔn)報告。該檢漏儀具有成本低、靈敏度高、功能強和使用方便等特點，已在各大中企業(yè)中證明了其實用性。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的：六氟化硫（SF6）氣體廣泛應(yīng)用于高壓電路的分?jǐn)鄿缁?，滅弧氣體的泄漏檢測是高壓斷路器生產(chǎn)和維護(hù)的重要環(huán)節(jié)，目前具有漏點定位和泄漏濃度定量測量的檢漏儀體積龐大、價格昂貴。因此，特研制一種成本低、體積小的滅弧氣體定位定量檢漏儀，方便地應(yīng)用于高壓斷路器的生產(chǎn)和維護(hù)中。 基本思路：滅弧氣體六氟化硫（SF6）對等離子體有明顯的吸收抑制作用，利用電暈產(chǎn)生低溫等離子體，其導(dǎo)電性能受六氟化硫氣體濃度的影響，通過測量特制電暈的電特性，計算出六氟化硫氣體的濃度。利用六氟化硫泄漏氣體濃度的梯度關(guān)系，確定漏點的位置。從而實現(xiàn)氣體泄漏的定量檢測和漏點定位。 創(chuàng)新點： 1.特制針筒結(jié)構(gòu)的負(fù)電暈發(fā)生裝置，利用電特性計算泄漏氣體濃度，該結(jié)構(gòu)具有自動吸氣功能，省去了笨重的氣泵，使檢漏儀具有成本低、體積小等特點。 2．通過硬件電路對泄漏氣體濃度的記憶和比較，方便地實現(xiàn)漏點的定位檢測。 3.利用單片機的測控，自動調(diào)節(jié)零濃度電暈電流，實現(xiàn)檢漏儀的零點漂移調(diào)整。 技術(shù)關(guān)鍵：1.負(fù)電暈產(chǎn)生技術(shù)；2.微弱信號的檢測及處理技術(shù)；3.單片機測控技術(shù)；4.SF6的濃度配置及標(biāo)定技術(shù)。 技術(shù)指標(biāo)：SF6氣體濃度測量范圍(2-800)×10-6mol/mol(體積比2-800ppm)，示值誤差<7%，最小檢出限：2×10-6mol/mol，響應(yīng)平均時間2秒。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 目前，國內(nèi)外針對六氟化硫氣體泄漏的檢測技術(shù)主要有以下幾種： 吸收法：利用SF6氣體的強吸附作用，可用于漏點濃度定量檢測，但體積大、價格昂貴，不適用于大面積檢測。 電暈法：利用SF6氣體的高度絕緣特性和高壓電暈放電技術(shù)。目前市場上價格低的產(chǎn)品只能定性而不能定量檢測，價格高的可定量檢測但不具有漏點定位功能。 紫外線電離式：利用SF6氣體的吸附特性，檢測精度高，可定量檢測，但不適合在線檢測，目前尚無漏點定位功能的產(chǎn)品。 本項目采用特制針-筒結(jié)構(gòu)負(fù)電暈技術(shù)，實現(xiàn)SF6氣體泄漏濃度的定量檢測和漏點定位，并利用電暈離子風(fēng)驅(qū)動空氣流動，省去笨重的吸氣泵，體積小、重量輕、使用方便。一般SF6氣體泄漏檢測的報警濃度為8ppm，本項目通過單片機濃度標(biāo)定技術(shù)將SF6的檢出限提高至2ppm，可精確定量，為漏點定位提供基礎(chǔ)，并實現(xiàn)了低成本的SF6濃度定量檢測，誤差小于7%。最后通過硬件電路對泄漏氣體濃度的記憶和比較，實現(xiàn)漏點定位，同時利用單片機測控，自動調(diào)節(jié)零濃度時電暈電流，實現(xiàn)檢漏儀靈敏度自動校準(zhǔn)。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2011年4月，在溫州計量技術(shù)研究院進(jìn)行作品的測試和標(biāo)定，獲得該院的測試報告和校準(zhǔn)報告； 2011年4月，在浙江正泰電器股份有限公司進(jìn)行試用，獲試用情況說明； 2011年3月，在浙江華儀電器科技股份有限公司應(yīng)用測試，獲試用結(jié)果反饋； 2011年3月，在浙江昌泰電力開關(guān)有限公司進(jìn)行應(yīng)用測試，獲用戶應(yīng)用證明； 2010年12月-2011年3月，在浙江立德產(chǎn)品科技有限公司初步使用，獲使用證明。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 一次性技術(shù)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品 現(xiàn)場演示 圖片
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 使用：打開開關(guān)，將探頭伸到漏點附近。當(dāng)檢測氣體濃度超過預(yù)置值時，儀器發(fā)出報警聲，此時，按下記憶按鈕，更新當(dāng)前濃度為預(yù)置值。移動探頭，重復(fù)上述操作，直至找到漏點。 特色：本項目采用特制針-筒結(jié)構(gòu)負(fù)電暈技術(shù)，可提高SF6檢測靈敏度，同時利用電暈離子風(fēng)驅(qū)動空氣流動，無需笨重的抽氣泵，體積小、重量輕、使用方便。再利用硬件電路對SF6濃度記憶和比較，實現(xiàn)漏點快捷定位。最后利用單片機測控技術(shù)，實現(xiàn)傳感器靈敏度的自動校準(zhǔn)。 適用范圍：本項目可用于各高壓等級SF6斷路器的生產(chǎn)、檢修和維護(hù)，相關(guān)檢測技術(shù)也可應(yīng)用于SF6斷路器工作時的檢測。 近8年，SF6 高壓斷路器產(chǎn)量年增長率達(dá)到13.9%。國家規(guī)定，SF6斷路器生產(chǎn)企業(yè)必須配備檢漏設(shè)備，其配電室必須保證SF6 氣體濃度小于1000ppm。本項目性價比高，在溫州這個全國聞名的工業(yè)電器生產(chǎn)基地進(jìn)行推廣，前景很好。斷路器市場有效需求量為2萬只，預(yù)期每臺儀器價格按2000元計算，稅收300元、利潤750元，可實現(xiàn)年利潤1500萬元，稅收600萬元。
同類課題研究水平概述
- 目前，國內(nèi)外針對六氟化硫氣體泄漏的檢測技術(shù)主要有以下幾種： 紅外吸收法：利用SF6氣體對紅外線的強烈吸附作用，可用于漏點檢測和濃度定量測量，但體積大、價格昂貴，不適用于大面積檢測。如TG60 紅外激光成像SF6氣體定位系統(tǒng)，具有漏點定位、泄漏氣體成像功能，但不能定量測量泄漏氣體的濃度，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格十分昂貴（進(jìn)口100萬，國產(chǎn)60萬）。另一種采用普通紅外激光的GAS IR-LEAK SF6氣體紅外檢漏儀，可以定量測量泄漏氣體的濃度，但不能進(jìn)行漏點定位，價格昂貴(7.8萬)。這些儀器一般不適于整體及大面積環(huán)境監(jiān)控。 電暈絕緣法：利用SF6氣體的高度絕緣特性，采用高壓電暈放電技術(shù)制成的氣體檢漏儀，體積小，攜帶方便。目前市場上價格低的產(chǎn)品只能定性而不能定量檢測，價格高的可定量檢測但不具有漏點定位功能。如美國TIF公司TIF5650A/TIF5750A SF6氣體定性檢漏儀和德國DILO公司的3-033-R00型SF6氣體報警儀，能定性地檢測出環(huán)境中SF6氣體泄漏，但不能定量檢測，也不具備漏點定位功能。 紫外線電離式：利用SF6吸附特性來工作的檢測方法，檢測精度較高，可定量檢測，但體積較大，使用壽命只有200小時左右，不適合在線檢測SF6泄露。另外量程非常窄，只有幾十個ppm。目前尚無具有漏點定位功能的產(chǎn)品。如WAXP-1A型SF6氣體定量檢漏儀配備了笨重的真空泵，可以吸取氣流，同時增加儀器功耗，產(chǎn)生噪聲干擾，成本較高，無漏點定位功能。 總之，國內(nèi)外的SF6氣體檢漏儀，具有泄漏氣體濃度定量檢測或漏點定位功能的檢漏儀價格昂貴，尺寸重量大，不能同時兼有定量測量和漏點定位功能，應(yīng)用受到一定的限制。
