[发明专利]用于确定容器中的空气比例的方法

说明书

本发明涉及一种用于确定容器(40)中的空气比例的方法，所述方法包括：提供包括密封容器(40)的电气设备(4)，所述密封容器包含绝缘气体(41)，所述容器(4)包括形成密封膜的柔性壁(401)；在所述容器上施加冲击以激励所述柔性壁；在所述容器外部测量(2)在所述冲击之后的声音信号；在所述测得的声音信号中识别(1)所述冲击的时刻；将在所识别的所述冲击的时刻之后的声音信号与对应于具有预定的空气和所述绝缘气体的比例的气态混合物的参考声音信号比较；基于所述测得的声音信号与所述参考声音信号之间的比较，确定存在于所述容器中的气体具有所述预定的空气和绝缘气体的比例。

技术领域

本发明一般性地涉及电气设备，例如断路器、分离器、自动开关或重合闸，并尤其涉及内部存在诸如SF₆之类的绝缘气体的、用于高压电网的电气设备。在本文档中，术语“高压”包含电压高于或等于1000V的电网。

背景技术

出于安全原因，某些电气设备的功能在于根据由标准规定的条件来建立或中断电路中的电流。通过高压自动开关切断电流是通过使得处于绝缘环境或气体中的接触件分离而实现的。在使得电气设备的接触件分离之后，期望避免电流穿过建立于这些接触件之间的电弧而继续在电路中流通。

一定数量的高压电气设备将电接触件布置在绝缘气体、即具有良好的电绝缘特性并优选地还具有电断路特性的气体中。在本文档的下文中将称这样的气体为“绝缘气体”。

特别地，已知将电气设备的接触件容置在充装有受压绝缘气体、例如SF₆的密封容器中。SF₆是一种优点尤其在于在存在电弧的情况下具有大的介电强度和高度的稳定性的气体。

例如变电器的其它电气设备也出于其电绝缘特性而使用处于容器中的这样的绝缘气体。

目前使用大量该类型的电气设备。在容器泄漏的情况下，绝缘气体逐渐地逃逸，这由于SF₆是温室效应气体而构成环境风险。而且，其来自与电弧相互作用的分解产物具有一定毒性。此外，当容器内部的气体压强变得与大气压同等时，绝缘气体逐渐被环境空气代替。由此，电气设备可能会处于这样的情况中：在该情况中，电气设备不能够中断电弧，因此不能够以令人满意的方式确保其断路功能。在这样的状况下，电弧的维持可能会导致电气设备起火。

为了确定电气设备是否仍是正常工作的，至关重要之处在于获悉仍存储在电气设备的容器内部的绝缘气体量。这样的获悉例如对于使得能够技术员实现断路并得到能够在电气设备处无风险地干预的保障是至关重要的。

已知的用于估计电气设备的容器中的绝缘气体量的解决方案基于提取容器中的气体，然后通过质谱仪来分析。这样的解决方案由此要求打开容器，引起对于其密封性的风险和对于产生新的泄漏的风险。这样的提取要求预先使得电气设备与网络隔离，这妨碍工作连续性。这样的提取还要求通过质谱仪来分析，在某些地域或某些环境中不一定有可用的质谱仪。这样的解决方案因此在已经部署了的电气设备上实施起来是相对棘手的。

另一普遍的用于获悉绝缘气体量的解决方案在于永久性地或偶尔地布置气压计或密度计。这些传感器的缺陷在于，它们的安装是一个泄漏风险来源，由于该原因，没有广泛安装这些传感器。

文献WO2011119335描述了一种用于确定液体存储容器中的气体体积比例的方法。该文献要求将传感器浸没在罐的液体中。这样的方法的前提是使得能够传感器能够与外部通讯。这样的传感器也不适于升级已存在的罐：实际上，必须停止并打开罐，这是复杂的操作。此外，不保证无论罐的类型如何都能安装这样的传感器。在存在强电场的情况下，传感器可能会不适于电气设备罐。在存在于罐中的传感器故障的情况下，可能会不能够通达传感器以确保使其重新工作。此外，该方法不适于确定存储容器中的两种不同气体分别的比例。

发明内容