[发明专利]一种拉杆式波纹管的形变监测系统

说明书

本发明涉及一种拉杆式波纹管的形变监测系统，属于电力运维技术领域。监测系统包括:位移传感器，固定在法兰盘上，用于测量波纹管的伸缩量在拉杆的移动范围内时波纹管的位移；应变传感器，固定在拉杆上，用于测量波纹管的伸缩量超出拉杆的移动范围后拉杆的应力；温度传感器，固定在法兰盘上；监测装置，包括信号采集单元，以及数据处理单元；位移传感器、应变传感器和温度传感器均与信号采集单元连接，以通过位移传感器、应变传感器和温度传感器所测量的数据得到波纹管的形变状态。本发明实现了波纹管形态全面监测，并且只需在拉杆式波纹管上安装相应的传感器即可，不需要改变GIS的本体结构，拆卸及安装非常方便。

技术领域

本发明涉及一种拉杆式波纹管的形变监测系统，属于电力运维技术领域。

背景技术

SF₆气体绝缘金属封闭组合电器(简称GIS组合电器)的母线筒单相长度达到二百多米，为了便于长母线筒安装、补偿基础间的相对位移、补偿热胀冷缩的伸缩量等引起的位移变化，高压组合电器通常选用金属波纹管作为相邻两个设备外壳间的连接部件。在现场应用过程中发现该类型组合电器特别是管型长母线会因环境温差变化或基础间发生相对位移等现象，由于波纹管拉伸或收缩过量均能造成母线连接部位密封部件疲劳，从而造成密封不严、绝缘介质泄露等导致绝缘降低而击穿的事故。因此，波纹管伸缩量监测成为一次设备日常运维的重要项目之一。

常规的波纹管伸缩量监测采用标尺测量法，标尺的一端焊接在波纹管法兰盘上，另一端通过查看刻度的方法直接测量GIS波纹管的伸缩量。测量标尺根据GIS设备波纹管的年伸缩量确定标尺的刻度范围和长度。但是该测量方法监测效率较低，精度低，不能实时远传监测到的波纹管位移量，不利于高效运维检修工作的开展。

为此，有人提出通过直线位移传感器监测波纹管的伸缩量，例如：授权公告号为CN207132874U的中国实用新型专利，该专利文件公开了一种GIS波纹管伸缩节微观位移检测仪，该检测仪通过将直线位移传感器安装在法兰上实现了对波纹管伸缩量的监测，并且将检测的结果直接显示，减少了运维人员巡视的工作量，提高了工作效率。

然而上述专利文件进行监测时只有波纹管在其移动范围内，产生伸缩量才可以进行监测，在波纹管超出移动范围后的形变状态并没有继续监测，对于拉杆式波纹管，在工程应用时出现拉杆被拉断或者压断的现象，造成波纹管不可控而导致设备故障。

综上现有的监测方式单一，不够全面。

发明内容

本申请的目的在于提供一种拉杆式波纹管的形变监测系统，用以解决现有的监测方式单一，不够全面的问题。

为实现上述目的，本申请提出了一种拉杆式波纹管的形变监测系统的技术方案，包括:

位移传感器，固定在法兰盘上，用于测量波纹管的伸缩量在拉杆的移动范围内时波纹管的位移；

应变传感器，固定在拉杆上，用于测量波纹管的伸缩量超出拉杆的移动范围后拉杆的应力；

温度传感器，固定在法兰盘上，用于测量波纹管的工作环境温度；

监测装置，包括用于接收各传感器输出数据的信号采集单元，以及用于对信号采集单元输出数据进行处理和判断的数据处理单元；

位移传感器、应变传感器和温度传感器均与信号采集单元连接，以通过位移传感器、应变传感器和温度传感器所测量的数据得到波纹管的形变状态。

本发明的拉杆式波纹管的形变监测系统的技术方案的有益效果是：本发明在拉杆上加装应变传感器，当波纹管的伸缩量在拉杆的移动范围内时，通过位移传感器对波纹管的伸缩量进行监测；当波纹管的伸缩量超出拉杆的移动范围后，通过应变传感器对波纹管的形态进行监测，同时温度传感器采集波纹管的工作环境温度，保证波纹管的全面监测。本发明只需在拉杆式波纹管上安装相应的传感器即可，不需要改变GIS的本体结构，拆卸及安装非常方便。并且该检测装置可以作为智能化GIS产品出厂前的标配，提升高压GIS的多维感知能力。