SF6电气设备自动在线补气装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种SF6电气设备自动在线补气装置，涉及SF6电气设备技术领域。包括执行单元、控制单元和电源；执行单元包括依次连接的电控补气阀、铜管、第一管路接口、第一压力传感器、三通阀、电磁阀、第二压力传感器、第二管路接口、减压阀、SF6气瓶主阀门和SF6气瓶；控制单元包括主控模块、无线传输模块和继电器模块；主控模块分别与第一压力传感器、第二压力传感器、无线传输模块和继电器模块电连接；继电器模块分别与电控补气阀和电磁阀的控制线圈电连接。本发明专利技术提供的SF6电气设备自动在线补气装置，补气稳定，安全可靠，能实现补气过程的远程自动控制与压力信息采集，大大降低SF6电气设备维修和更换成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及SF6电气设备

技术介绍
因SF6气体具有优异的绝缘、灭弧、热传导性能，从20世纪60年代起就已将压缩后的SF6气体成功应用在高压开关等电力设备上。经过多年发展，SF6断路器、GIS（六氟化硫封闭式组合电器）、GIL（气体绝缘金属封闭输电线路）等电气设备已成电气设备主流，SF6电气设备的应用趋于广泛。随着高铁、智能家居、充电汽车、电梯在社会中的不断推广，社会各界对电能质量的要求越来越高，占总体SF6电气设备比例极少数的SF6气体渗漏问题逐渐暴露。一方面SF6电气设备渗漏部位都是微量渗漏，现有技术发现难度大，详实的渗漏部位不易发现，对设备长期停止运行来检查渗漏点也不具备操作意义；另一方面，即使通过高灵敏度的检测仪器判定出渗漏部位，要想对承受较高SF6气体压力的微渗点进行封堵，也是目前技术所达不到的；SF6气体渗漏量与天气、温度、环境均有关系，判定渗漏多长时间后压力达到多少，目前技术同样做不到。SF6电气设备内部充装SF6气体，SF6气体起到灭弧与绝缘作用，储存SF6气体的气室与外界通过设备上的逆止阀与大气联通。当SF6电气设备各部位接口密封不严、壳体有砂眼、环境温度骤降等情况出现时，电气设备内部SF6气体压强会降低，SF6气体压强持续降低直接影响电气设备绝缘，SF6气体压强过低会造成设备烧毁，因此当SF6气体压强降低后必须进行补气。目前，SF6电气设备充气过程全部采取手工操作，用手工安装、拆除充气接口来实现SF6气室逆止阀关闭与打开，造成充气工作无法实现自动化控制。因SF6电气设备远离市区，SF6电气设备低气压报警时间不确定，SF6电气设备运行时的气体压力不能远程监测，突发SF6气体压强降低后补气工作带来极大的困难，应急人员力、应急车辆必须时刻24小时保障。SF6电气设备价格高，换设备难，承载的工业生活用电范围广，停电不易，SF6气体压强降低后补气工作是一种突发的、时间不确定的、困扰SF6电气设备维护人员的难题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种SF6电气设备自动在线补气装置，补气稳定，安全可靠，能最大限度的减少漏气点，有效避免SF6气体泄露造成SF6电气设备气体压力骤降的现象，并能实现远程自动控制与压力信息采集，实现实时在线补气，节约大量人力物力，大大降低SF6电气设备维修和更换成本。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种SF6电气设备自动在线补气装置，包括执行单元、控制单元和电源；执行单元包括依次连接的电控补气阀、铜管、第一管路接口、第一压力传感器、三通阀、电磁阀、第二压力传感器、第二管路接口、减压阀、SF6气瓶主阀门和SF6气瓶；连接为管密封连接；控制单元包括主控模块、无线传输模块和继电器模块；主控模块分别与第一压力传感器、第二压力传感器、无线传输模块和继电器模块电连接；继电器模块分别与电控补气阀和电磁阀的控制线圈电连接；电源分别向电控补气阀、第一压力传感器、第二压力传感器、电磁阀和无线传输模块提供电力。优选地，电控补气阀包括阀芯、阀盖、充气逆止阀接口和充气回路铜管接口；充气逆止阀接口与SF6气室的充气逆止阀密封连接；充气回路铜管接口与铜管密封连接；阀芯为比例电磁阀芯；充气逆止阀接口固定设于阀芯的出气端，并与阀芯的出气端密封连接；阀盖设于阀芯进气端与充气回路铜管接口之间，并与阀芯的进气端和充气回路铜管接口均密封连接。优选地，比例电磁阀芯包括轭铁、线圈、限位环、隔磁环、壳体、内盖、调节螺钉、弹簧、衔铁、隔磁支承环和导向套；调节螺钉的中心轴向设有通气孔；线圈上并联设有警示灯。优选地，充气逆止阀接口为可置换法兰式接口；可置换法兰式接口和充气回路铜管接口均为精密铝合金件。优选地，铜管为无缝紫铜管，无缝紫铜管外部包设有护套。优选地，第一压力传感器和第二压力传感器均为304不锈钢气压变送器；电磁阀为常闭式黄铜防爆电磁阀；减压阀为SF6稳压调压阀。优选地，三通阀为T型304不锈钢三通球阀，T型304不锈钢三通球阀的阀杆密封真料为聚四氟乙烯；T型304不锈钢三通球阀的直通的两通道开口分别连接三通阀两端的第一压力传感器和电磁阀，第三条垂直通道处于断位状态，即不与管路连接。优选地，主控模块为树莓派。优选地，无线传输模块为GPRS/GSM无线模块。优选地，继电器模块包括2路继电器。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术提供的SF6电气设备自动在线补气装置，结构紧凑，密封性好；采用电控补气阀，使补气输出力准恒定，在承受SF6逆止阀推力的情况下仍能保持稳定状态，消除抖动干扰，补气稳定，安全可靠，电控补气阀只在设备侧SF6气体检测及SF6电气设备低气压在线补气时通电动作，在电控补气阀失电状态下，SF6逆止阀不受外力作用，保持密封状态；该装置能最大限度的减少漏气点，即使在充气回路意外断裂的恶性故障发生时，SF6逆止阀仍能可靠动作，有效防止SF6电气设备SF6气体泄露造成气体压力骤降现象；该装置中包含电磁阀、压力传感器和继电器等电控元件，使该装置有利于实现SF6补气过程的自动化控制，并采用树莓派作为主控模块，结合无线模块的无线信号传输功能，即能实现SF6电气设备补气的远程自动控制与压力信息采集，维护人员可以随时随地采集SF6电气设备的压力信息，并在授权下实现远程实时在线补气操作，节约大量人力物力，大大降低SF6电气设备维修和更换成本。附图说明图1是本专利技术实施例的结构示意图；图2是图1中电控补气阀1的结构示意图；图3是图1中控制单元100的连接框图。图中：1、电控补气阀；11、阀芯；1101、轭铁；1102、线圈；1103、限位环；1104、隔磁环；1105、壳体；1106、内盖；1107、调节螺钉；1108、弹簧；1109、衔铁；1110、隔磁支承环；1111、导向套；1112、通气孔；12、阀盖；13、充气逆止阀接口；14、充气回路铜管接口；15、警示灯；2、铜管；3、第一管路接口；4、第一压力传感器；5、三通阀；6、电磁阀；7、第二压力传感器；8、第二管路接口；9、减压阀；10、SF6气瓶主阀门；16、SF6气瓶；100、控制单元；101、充气逆止阀；102、SF6气室；103、电源；104、主控模块；105、无线传输模块；106、继电器模块。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。一种SF6电气设备自动在线补气装置，如图1所示，包括执行单元、控制单元100和电源103。执行单元包括依次连接的电控补气阀1、铜管2、第一管路接口3、第一压力传感器4、三通阀5、电磁阀6、第二压力传感器7、第二管路接口8、减压阀9、SF6气瓶主阀门10和SF6气瓶16，上述各部件之间的连接为管密封连接，具体连接顺序为，在SF6气室102的充气逆止阀101上安装电控补气阀1，充气逆止阀101与电控补气阀1密封连接，电控补气阀1通过铜管2依次与第一管路接口3、第一压力传感器4、三通阀5、电磁阀6、第二压力传感器7和第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SF6电气设备自动在线补气装置，其特征在于：包括执行单元、控制单元（100）和电源（103）；所述执行单元包括依次连接的电控补气阀（1）、铜管（2）、第一管路接口（3）、第一压力传感器（4）、三通阀（5）、电磁阀（6）、第二压力传感器（7）、第二管路接口（8）、减压阀（9）、SF6气瓶主阀门（10）和SF6气瓶（16）；所述连接为管密封连接；所述控制单元（100）包括主控模块（104）、无线传输模块（105）和继电器模块（106）；所述主控模块（104）分别与所述第一压力传感器（4）、第二压力传感器（5）、无线传输模块（105）和继电器模块（106）电连接；所述继电器模块（106）分别与所述电控补气阀（1）和电磁阀（6）的控制线圈电连接；所述电源（103）分别向所述电控补气阀（1）、第一压力传感器（4）、第二压力传感器（5）、电磁阀（6）和无线传输模块（105）提供电力；当所述第一压力传感器（4）检测到的管路气压低于SF6气室（102）规定的气压时，所述主控模块（104）发出指令，控制所述继电器模块（106），驱动所述电控补气阀（1）和电磁阀（6）动作，使电控补气阀（1）进气端、三通阀（5）与电磁阀（6）间构成补气通路，补气过程中，及时采集所述第一压力传感器（4）与第二压力传感器（7）的数值，直至气压符合要求。...

【技术特征摘要】
1.一种SF6电气设备自动在线补气装置，其特征在于：包括执行单元、控制单元（100）和电源（103）；所述执行单元包括依次连接的电控补气阀（1）、铜管（2）、第一管路接口（3）、第一压力传感器（4）、三通阀（5）、电磁阀（6）、第二压力传感器（7）、第二管路接口（8）、减压阀（9）、SF6气瓶主阀门（10）和SF6气瓶（16）；所述连接为管密封连接；所述控制单元（100）包括主控模块（104）、无线传输模块（105）和继电器模块（106）；所述主控模块（104）分别与所述第一压力传感器（4）、第二压力传感器（5）、无线传输模块（105）和继电器模块（106）电连接；所述继电器模块（106）分别与所述电控补气阀（1）和电磁阀（6）的控制线圈电连接；所述电源（103）分别向所述电控补气阀（1）、第一压力传感器（4）、第二压力传感器（5）、电磁阀（6）和无线传输模块（105）提供电力；当所述第一压力传感器（4）检测到的管路气压低于SF6气室（102）规定的气压时，所述主控模块（104）发出指令，控制所述继电器模块（106），驱动所述电控补气阀（1）和电磁阀（6）动作，使电控补气阀（1）进气端、三通阀（5）与电磁阀（6）间构成补气通路，补气过程中，及时采集所述第一压力传感器（4）与第二压力传感器（7）的数值，直至气压符合要求。
2.根据权利要求1所述的SF6电气设备自动在线补气装置，其特征在于所述电控补气阀（1）包括阀芯（11）、阀盖（12）、充气逆止阀接口（13）和充气回路铜管接口（14）；所述充气逆止阀接口（13）与SF6气室（102）的充气逆止阀（101）密封连接；所述充气回路铜管接口（14）与所述铜管（2）密封连接；所述阀芯（11）为比例电磁阀芯；所述充气逆止阀接口（13）固定设于所述阀芯（11）的出气端，并与所述阀芯（11）的出气端密封连接；所述阀盖（12）设于所述阀芯（11）进气端与所述充气回路...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丽勇，刘丽威，刘子骞，李志涛，段兵，代婧瑶，皮兆广，刘红春，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网河北省电力公司，国网河北省电力公司保定供电分公司，
类型：发明
国别省市：北京;11