一種高壓電氣設(shè)備用混合氣體充氣裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高壓電氣設(shè)備用混合氣體充氣裝置，包括至少兩個具有進(jìn)氣端和出氣端的充氣支路，每個充氣支路上從進(jìn)口端到出口端依次設(shè)有調(diào)壓單元和充氣單元，充氣單元包括依次串設(shè)的第一節(jié)流閥、氣體流量計(jì)和連接在充氣支路出氣端的充氣電磁閥，所述第一節(jié)流閥與充氣電磁閥之間的充氣支路上連接有一個氣缸。本實(shí)用新型的高壓電氣設(shè)備用混合氣體充氣裝置包括至少兩個具有進(jìn)氣端和出氣端的充氣支路，采用多支路并行充氣方式，可一次性充入大量混合氣體；采用節(jié)流閥、氣體流量計(jì)和充氣電磁閥及氣缸相結(jié)合控制充氣流量，能夠精確控制各氣體的充氣比例；實(shí)施容易、且降低工人的勞動強(qiáng)度，并且管路簡單。
【專利說明】 一種高壓電氣設(shè)備用混合氣體充氣裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于高壓電氣設(shè)備用混合氣體充氣裝置領(lǐng)域，涉及一種高壓電氣設(shè)備用混合氣體充氣裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]六氟化硫氣體由于其良好的絕緣特性已經(jīng)成為一種最具發(fā)展前途的絕緣、滅弧介質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于輸配電設(shè)備領(lǐng)域，如斷路器(GCB)、組合電器(GIS)、變壓器(GIT)、電纜(GIC)等，但是六氟化硫氣體作為一種絕緣介質(zhì)也有不足之處，如對電場均勻程度比較敏感，只有在均勻或稍不均勻電場中才能顯示出它的優(yōu)勢，在電弧作用下任意分解出有毒氣體，液化溫度比較高，在(3?4)*105Pa下更容易液化；它的價格比較高等，這樣就限制了它的應(yīng)用。因此，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高壓電氣設(shè)備用絕緣保護(hù)氣體，開始由單純的六氟化硫氣體，向六氟化硫與其他氣體混合過度。
[0003]在使用混合氣體進(jìn)行絕緣時，混合氣體中各氣體的比例也是需要嚴(yán)格控制的。實(shí)際工程應(yīng)用中，對控制各種氣體充氣比例一般采用串聯(lián)充氣方式，也就是在向氣室充氣時，先充入一種氣體，觀察其充氣壓力，待其達(dá)到規(guī)定的壓力后，再充入另外一種氣體，以保證氣體的比例正確。但是此種方法存在一定的不足之處:(I)首先，在應(yīng)對大空間、有壓力要求的氣室時顯得力不從心，如在給某型罐式開關(guān)充氣時，就需要連續(xù)充氣數(shù)小時，并且在整個充氣過程需要工人一直在氣瓶附近跟蹤監(jiān)控充氣壓力；(2)其次，在高壓電氣設(shè)備處于低壓報(bào)警狀態(tài)，需要二次補(bǔ)氣時，此種串聯(lián)充氣方式很難根據(jù)壓力表顯示的氣室內(nèi)部壓力對氣室進(jìn)行二次補(bǔ)氣。
[0004]中國專利號CN92107330.5公開了一種混合氣體配置方法及裝置，該裝置在原理上解決了多種氣體混合比例的問題，但是其混合原理是通過氣缸混合，而氣缸的體積又不能太大，所以不適合一次性充入大量混合氣體的場合，同時也不能在充氣過程中實(shí)時調(diào)整各種氣體的充氣比例。
[0005]中國專利號201210109352.1公開了一種用于多種氣體按規(guī)定比例混合的方法和裝置，該裝置通過以采用同一種型號、通徑流量一致的電磁閥，通過控制不同電磁閥開啟時間的長短或開啟次數(shù)的多少實(shí)現(xiàn)對多種氣體混合配比的控制。這種充氣裝置需要嚴(yán)格監(jiān)控充氣時間，同時需要對多個電磁閥進(jìn)行控制，控制起來較為復(fù)雜。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種高壓電氣設(shè)備用混合氣體充氣裝置，以解決現(xiàn)有混合氣體充氣裝置不能一次性大量混合充氣及在充氣過程中實(shí)時調(diào)整各種氣體的充氣比例的問題。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種高壓電氣設(shè)備用混合氣體充氣裝置，包括至少兩個具有進(jìn)氣端和出氣端的充氣支路，每個充氣支路上從進(jìn)氣端到出氣端依次設(shè)有調(diào)壓單元和充氣單元，各充氣支路的出氣端與用于連接氣室的充氣總管路連通；所述充氣單元包括依次串設(shè)的第一節(jié)流閥、氣體流量計(jì)和連接在充氣支路出氣端的充氣電磁閥，所述第一節(jié)流閥與充氣電磁閥之間的充氣支路上連接有一個氣缸，所述氣缸的進(jìn)氣口連接在充氣支路上。
[0008]所述調(diào)壓單元包括依次串設(shè)的第二節(jié)流閥、調(diào)壓閥和調(diào)壓電磁閥，所述第二節(jié)流閥設(shè)在各充氣支路進(jìn)氣端以用于與氣源連通；所述調(diào)壓電磁閥與控制器控制相連。
[0009]各充氣支路的進(jìn)氣端還設(shè)有一個備用氣源及用于控制備用氣源通斷的備控節(jié)流閥。
[0010]所述兩個充氣支路分別為六氟化硫充氣支路和氮?dú)獬錃庵贰?br> [0011]所述第二節(jié)流閥與調(diào)壓閥之間的充氣支路上設(shè)有用于觀察各支路氣源壓力的第一壓力表。
[0012]所述調(diào)壓閥與調(diào)壓電磁閥之間的充氣支路上設(shè)有用于觀察充氣壓力的第二壓力表。
[0013]所述充氣總管路上設(shè)有用于觀察總管路氣體壓力的第三壓力表。
[0014]所述第三壓力表為由控制器控制的電磁控制氣壓表。
[0015]所述充氣電磁閥和調(diào)壓電磁閥為二位二通電磁閥。
[0016]本實(shí)用新型的高壓電氣設(shè)備用混合氣體充氣裝置包括至少兩個具有進(jìn)氣端和出氣端的充氣支路，采用多支路并行充氣方式，可一次性充入大量混合氣體；采用節(jié)流閥、氣體流量計(jì)和充氣電磁閥及氣缸相結(jié)合控制充氣流量，能夠精確控制各氣體的充氣比例；采用常規(guī)的控制充氣部件并由控制器控制，實(shí)施容易、且降低工人的勞動強(qiáng)度，并且管路簡單，可以將此充氣裝置并入高壓電氣設(shè)備常用氣體回收系統(tǒng)中。
[0017]各氣壓表設(shè)置可以使在整個充氣過程，少人或者無人監(jiān)控。
[0018]備用氣源的設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)兩個氣源交替充氣，最終實(shí)現(xiàn)氣源的不間斷供氣，同時滿足高壓電氣設(shè)備特有的二次補(bǔ)氣要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1本實(shí)用新型高壓電氣設(shè)備用混合氣體充氣裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步介紹。
[0021]如圖1所示為本實(shí)用新型高壓電氣設(shè)備用混合氣體充氣裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，由圖可知，該裝置包括至少兩個具有進(jìn)氣端和出氣端的充氣支路，每個充氣支路上從進(jìn)氣端到出氣端依次設(shè)有調(diào)壓單元和充氣單元，各充氣支路的出氣端與用于連接氣室的充氣總管路連通；充氣單元包括依次串設(shè)的第一節(jié)流閥7、氣體流量計(jì)5和充氣電磁閥10，第一節(jié)流閥7與充氣電磁閥10之間的充氣支路上連接有一個氣缸11，氣缸的進(jìn)氣口連接在充氣支路上；充氣電磁閥10與一控制器控制相連。
[0022]本實(shí)施例的調(diào)壓單元包括依次串設(shè)的第二節(jié)流閥9、調(diào)壓閥3和調(diào)壓電磁閥4，第二節(jié)流閥9設(shè)在各充氣支路進(jìn)氣端以用于與氣源連通；調(diào)壓電磁閥4由控制器進(jìn)行控制。
[0023]在實(shí)際的工程應(yīng)用中，應(yīng)用在高壓設(shè)備領(lǐng)域的絕緣氣體一般為六氟化硫，現(xiàn)在已逐漸向六氟化硫和氮?dú)獾幕旌蠚怏w絕緣發(fā)展，所以本實(shí)施例中兩個充氣支路分別為六氟化硫充氣支路和氮?dú)獬錃庵贰?br> [0024]本實(shí)施例的調(diào)壓電磁閥4和充氣電磁閥10均選用二位二通電磁閥，各二位二通電磁閥和調(diào)壓閥3都是常閉狀態(tài)。
[0025]為了觀察各階段氣體壓力，本實(shí)施例中在第二節(jié)流閥9與調(diào)壓閥3之間的充氣支路上設(shè)有用于觀察各支路氣源壓力的第一壓力表2，它用于監(jiān)視氣源(鋼瓶)的氣體壓力，當(dāng)氣壓過低時，一般設(shè)定為IMPa，氣壓表自動報(bào)警提示更換氣源(鋼瓶);調(diào)壓閥3與調(diào)壓電磁閥4之間的充氣支路上設(shè)有用于觀察充氣壓力的第二壓力表8，用于監(jiān)視調(diào)節(jié)閥輸出氣體壓力。同時多條支路的氣壓表8輸出氣壓必須一致，且設(shè)定壓力等于高壓電氣產(chǎn)品技術(shù)條件要求的充氣壓力；充氣總管路上設(shè)有用于觀察總管路氣體壓力的第三壓力表6，且第三壓力表為由控制器控制的電磁控制氣壓表。
[0026]由于六氟化硫氣體密度，并不是按照理想氣體狀態(tài)方程變化的，所以此充氣系統(tǒng)的充氣比例，為多種氣體在同等壓力下的體積比。如果需要計(jì)算不同氣體間的質(zhì)量比例，還需要計(jì)算該氣體在同等壓力下氣體的密度，然后在折算成體積進(jìn)行充氣。整個充氣過程通過氣體流量計(jì)來控制充入氣體的混合比例，由于氣體流量計(jì)具有記錄瞬時流量計(jì)和累計(jì)流量的能力，所以通過調(diào)節(jié)調(diào)壓閥3和第一節(jié)流閥7，可以控制氣源的輸出壓力和流量，從而控制氣體的充氣速度。待充氣的比例穩(wěn)定，設(shè)置在總氣路上的第三壓力表6(電磁控制氣壓表)會在充氣達(dá)到技術(shù)要求的壓力值后，通過控制器給各支路上的調(diào)壓電磁閥4和充氣電磁閥10以信號，控制其將充氣支路切斷，從而完成整個充氣過程。
[0027]由于氣源是鋼瓶供氣，在傳統(tǒng)的充氣裝置中，如果發(fā)現(xiàn)氣源壓力不足，就需要同時管斷多條支路后，才能對氣源進(jìn)行更換。而本實(shí)用新型在各充氣支路的進(jìn)氣端還設(shè)有一個備用氣源12及用于控制備用氣源通斷的備控節(jié)流閥13，可以實(shí)現(xiàn)兩個鋼瓶交替供氣，避免氣源的中斷，從而實(shí)現(xiàn)氣源的不間斷供氣。
[0028]由于在各充氣支路中設(shè)置有氣缸11和充氣電磁閥10，目的是在氣體流入氣室前，通過氣缸的緩沖作用，精確調(diào)節(jié)流量計(jì)的流速、流量。這一點(diǎn)在小氣室的高壓電氣設(shè)備上尤為突出。當(dāng)充氣電磁閥10開通后，氣缸11動作，將氣缸內(nèi)的氣體通過氣體總管路壓入氣室，待整個充氣工作結(jié)束后，氣缸11恢復(fù)到待充氣狀態(tài)。
[0029]以兩條充氣支路為例說明本實(shí)用新型工作原理:在氣路接入氣室后，兩條充氣支路上的調(diào)壓電磁閥4和充氣電磁閥10處于關(guān)斷狀態(tài)，打開氣源I和第二節(jié)流閥9，觀察支路第一壓力表2壓力，是否滿足充氣需要，如果壓力過低，就需要更換氣源I，啟用備用氣源12和備控節(jié)流閥13。
[0030]待氣源壓力滿足條件后，打開支路上的調(diào)壓閥3，觀察第二壓力表8的壓力，將其輸出壓力設(shè)定在高壓電氣產(chǎn)品技術(shù)條件要求的充氣壓力，待各支路上所有第二壓力表8的壓力均一致后，打開充氣電磁閥4，對比觀察支路上的觀察氣體流量計(jì)5，并調(diào)節(jié)第一節(jié)流閥7，使其流量比例滿足充氣比例。
[0031]待各支路流量比例滿足充氣比例，充氣電磁閥10打開，氣缸11中的氣體排出。
[0032]最后待第三壓力表6達(dá)到高壓電氣產(chǎn)品技術(shù)條件要求的壓力后，通過控制器反饋信號給兩條充氣支路上的調(diào)壓電磁閥4和充氣電磁閥10，將充氣支路關(guān)斷。
[0033]如果在充氣過程中，發(fā)現(xiàn)氣源壓力不足，可在打開備控節(jié)流閥13，接入備用氣源12，這樣實(shí)現(xiàn)兩個氣源交替充氣，最終實(shí)現(xiàn)氣源的不間斷供氣。[0034]本實(shí)用新型以兩種氣體混合充氣為例進(jìn)行說明，也可以根據(jù)需要增加充氣支路，擴(kuò)展成為多種氣體混合充氣裝置，該變換為本領(lǐng)域技術(shù)人員的常用技術(shù)手段，落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓電氣設(shè)備用混合氣體充氣裝置，包括至少兩個具有進(jìn)氣端和出氣端的充氣支路，每個充氣支路上從進(jìn)口端到出口端依次設(shè)有調(diào)壓單元和充氣單元，各充氣支路的出氣端與用于連接氣室的充氣總管路連通，其特征在于:所述充氣單元包括依次串設(shè)的第一節(jié)流閥、氣體流量計(jì)和連接在充氣支路出氣端的充氣電磁閥，所述第一節(jié)流閥與充氣電磁閥之間的充氣支路上連接有一個氣缸，所述氣缸的進(jìn)氣口連接在充氣支路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電氣設(shè)備用混合氣體充氣裝置，其特征在于:所述調(diào)壓單元包括依次串設(shè)的第二節(jié)流閥、調(diào)壓閥和調(diào)壓電磁閥，所述第二節(jié)流閥設(shè)在各充氣支路進(jìn)氣端以用于與氣源連通；所述調(diào)壓電磁閥與控制器控制相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓電氣設(shè)備用混合氣體充氣裝置，其特征在于:各充氣支路的進(jìn)氣端還設(shè)有一個備用氣源及用于控制備用氣源通斷的備控節(jié)流閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電氣設(shè)備用混合氣體充氣裝置，其特征在于:所述兩個充氣支路分別為六氟化硫充氣支路和氮?dú)獬錃庵贰?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓電氣設(shè)備用混合氣體充氣裝置，其特征在于:所述第二節(jié)流閥與調(diào)壓閥之間的充氣支路上設(shè)有用于觀察各支路氣源壓力的第一壓力表。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓電氣設(shè)備用混合氣體充氣裝置，其特征在于:所述調(diào)壓閥與調(diào)壓電磁閥之間的充氣支路上設(shè)有用于觀察充氣壓力的第二壓力表。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓電氣設(shè)備用混合氣體充氣裝置，其特征在于:所述充氣總管路上設(shè)有用于觀察總管路氣體壓力的第三壓力表。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高壓電氣設(shè)備用混合氣體充氣裝置，其特征在于:所述第三壓力表為由控制器控制的電磁控制氣壓表。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓電氣設(shè)備用混合氣體充氣裝置，其特征在于:所述充氣電磁閥和調(diào)壓電磁閥為二位二通電磁閥。
【文檔編號】F17C5/00GK203533189SQ201320615817
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】林麟, 劉暢, 郭煜敬, 金光耀, 張高潮, 張友鵬, 李艷, 張豪, 張博 申請人:國家電網(wǎng)公司, 河南平高電氣股份有限公司, 平高集團(tuán)有限公司