[发明专利]用于监视和/或信号化/可视化气体绝缘开关设备的操作参数的单元

说明书

本发明涉及用于监视和/或信号化/可视化气体绝缘开关设备的多个操作参数的单元，尤其用于对于气体室内的保护气体的密度监视、电弧的探测和部分放电的测量的应用。

为监视气体绝缘开关设备的用SF₆(六氟化硫)保护气体填充的部件，使用不同的传感器和监察器(Waechter)，通过它们能够测量SF₆气体的密度和部分放电以及识别电弧。

为进行密度测量通常使用气体密度监察器，其具有开关触点和模拟显示器。由开关触点提供的开关信号仅报告未达到规定的边界值作为警告或者阻断表示。它们被结合到开关设备的控制器中，以便例如避免不安全的运行状态。

备选地可以使用气体密度传感器，其输出模拟小信号，例如4-20mA信号。由此能够连续地监视气体密度。监察器的该模拟小信号通过分析单元被转换为离散的开关信号，用于提早识别SF₆气体泄漏。该分析单元还设立用于借助通常的方法执行趋势计算，这例如在DE 102006050938 A1中说明。

为识别电弧，通过在气体绝缘开关设备的气体室处设置的光学传感器探测故障电弧的光，并且例如通过光波导向电子分析单元引导。分析单元分析由光学传感器测定的信号，并且产生相应的消息，该消息用于无电压地开关所涉及的气体室。

通过不均匀的电场曲线以及绝缘缺陷在高压开关设备中能够发生部分放电。为测量部分放电在气体绝缘开关设备的气体室中设置另一个传感器。通常为此使用UHF(超高频)传感器，其中部分放电的测量利用典型的测量接收器在约100kHz到数MHz的范围内执行。

用于部分放电测量的探测单元可以借助附加的串行接口连接在上级显示和监视单元上，以便能够显示测量数据。

总之，当今为执行该监视任务使用多个传感器以及分析单元。包含这些单个的部件的监视系统例如在“PowerGrid Eupope 2007，Online Condition Monitoring System for Three Phase Encapsulated Gas Insulated Switchgear”中介绍。AREVA公司的文献“CB Watch-2 Modular Circuit Breaker Monitoring System”示出另一个例子。

在气体绝缘开关设备中安装上述用于监视SF₆气体的密度、用于探测电弧和用于测量保护气体的部分放电的分别分离的传感器由于构造和材料成本以及维护开销而证明是昂贵的和成本高的。

因此本发明的任务在于，给出一种用于监视和/或信号化/可视化气体绝缘开关设备的多个操作参数的单元，下面也称为监视单元，其能够以简单的和低成本的方式测定、处理数据以及向上级单元传递数据。

根据本发明该任务通过具有权利要求1中给出的特征的多功能监视单元解决。根据本发明的监视单元的有利的实施方案、改进在另外的权利要求中和下面的说明中给出。

根据本发明的用于监视和/或信号化/可视化气体绝缘开关设备的多个操作参数的监视单元包括：位于监视单元的外壳内的电流和电压供给单元、用于探测位于气体绝缘开关设备的气体室内的保护气体的密度和压力的测量单元，也称压力或者密度测量单元、以及微处理器，其处理由测量单元探测的参数并且向至少一个模拟显示单元传输。此外根据本发明的监视单元具有用于温度测量和/或温度补偿的单元和至少两个与微处理器的输出端连接的二进制开关触点(binaere Schaltkontakte)。

可用本发明获得的优点在于，通过把在下面列出的功能汇集到一个监视单元内来提供用于测定和处理气体绝缘开关设备的所有有关数据的紧凑设备。

能够以简单的和低成本的方式将此提供给运行和维护人员，例如通过通信接口。此外通过把功能汇集到一个监视单元内来将开关设备处的气体通路(Gasdurchfuehrung)数目降到最小，这有利地作用于开关设备的易于泄漏性。

根据本发明，在监视单元内集成下面的功能：

·开关设备内保护气体的密度测量，结合模拟的和/或数字的显示和/或

·连续的和/或值离散的信号化和/或

·探测开关设备的气体室内的故障电弧和/或

·测量开关设备内的部分放电。

这里，测定的数据借助在监视单元的外壳内集成的微处理器或者微控制器处理。微处理器与位于根据本发明的监视单元处的数字和/或模拟显示装置连接，它们设置用于将处理后的数据作为消息和警报显示和/或向上级显示和监视单元提供。