CN107389841A - 一种绝缘油色谱分析全密封进样器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绝缘油色谱分析全密封进样器，包括进样头、进样管和多级活塞结构，所述进样头设置在进样管下端，所述进样管上端设置排放口，所述进样管包括外管和内管，所述多级活塞结构设置在所述内管中间，所述多级活塞结构包括由多节伸缩杆组成的活塞芯杆和位于各节伸缩杆下端的多个活塞；所述活塞设置若干个通孔，所述通孔内设置阀门。本发明结构简单，解决了进样过程或反复进样过程中气体逸散和进入其他气体问题，并通过定量装置提高了进样精度，达到了方便快捷，精确高效的效果。

Description

一种绝缘油色谱分析全密封进样器

技术领域

本发明涉及电力系统领域，尤其是涉及一种绝缘油色谱分析全密封进样器。

背景技术

油浸变压器大多采用油纸组合绝缘，当变压器内部发生潜伏性故障时，油纸会因受热分解产生烃类气体。由于含有不同化学键结构的碳氢化合物有着不同的热稳定性，所以绝缘油随着故障点温度的升高依次裂解天生烷烃、烯烃和炔烃。每一种烃类气体最大产气率都有一个特定的温度范围，故绝缘油在各不相同的故障性质下产生不同成分、不同含量的烃类气体。因此，变压器油中溶解气体的色谱分析法，绝缘油色谱分析仪能尽早地发现充油电气设备内部存在的潜伏性故障，从而提出相应的反事故措施。如能否继续运行，继续运行期的技术安全措施和监视手段，又或者是否需要内部检查修理等,是监视与保障设备安全运行的一个重要手段。

变压器出现故障时，绝缘油裂解产生气体，只有当油中气体饱和后，才能从瓦斯继电器反映出来。用绝缘油色谱分析仪色谱分析法判定变压器内部故障，可以直接从绝缘油中分析各特征气体浓度的大小来确定变压器内部是否有故障。由于气体的扩散，使绝缘油在故障变压器内不同部位特征气体浓度不同。应用气体扩散原理，在故障变压器的关键部位抽取样品，分析各个取样点的气体浓度，判定变压器内部故障部位。

用气相色谱法测定绝缘油中溶解气体的组分含量，是发供电企业判断运行中的充油电力设备是否存在潜伏性的过热、放电等故障，以保障电网安全有效运行的有效手段，也是充油电气设备制造厂家对其设备进行出厂检验的必要手段。绝缘油色谱分析仪色谱法判定故障的常用方法是按油中溶解的特征气体含量分析数据与注意值比较进行判定，特征气体主要包括总烃(C₁—C₂)、C₂H₂、H₂、CO、CO₂等。变压器内部在不同故障下产生的气体有不同的特征，可以根据绝缘油的气相色谱测定结果和产气的特征及特征气体的注意值，对变压器等设备有无故障及故障性质作出初步判定。

中国专利公开号CN103499470A公开了一种绝缘油含气量取样装置及其取样方法，该绝缘油含气量取样装置包括取样接头，一端与所述取样接头连接的取样管路装置，与所述取样管路装置另一端可拆卸连接的取样器，以及与所述取样管路装置连接的真空抽滤装置；所述取样管路装置包括长取样管和三通阀，所述取样接头和取样器通过取样管和三通阀连接，所述三通阀一端与真空抽滤装置连接；所述取样管路装置包括公共接头，所述公共接头将所述取样接头和所述取样管的一端连接起来，所述三通阀的一端与所述取样管的另一端连接，所述三通阀的另一端与所述取样器可拆卸连接，所述三通阀的第三端与真空抽滤装置连接；该取样装置能提高试验结果的准确性，并且操作简单、安装方便快捷，并能带电操作。但该取样装置结构复杂，使得取样进样过程手续繁琐，且未解决取样过程中取样量精度确认，和取样过程或反复取样过程中气体逸散和进入其他气体的问题。

中国专利公开号CN106323693A本发明提供了一种注射器专用定量器及电力系统绝缘油取样用注射器。所述注射器专用定量器，包括量筒夹持组件、定位挡板及螺杆；量筒夹持组件包括配合使用的两个夹持板，两夹持板上分别设有一配合使用的圆弧形槽，该两圆弧形槽围成用于夹持注射器量筒的夹持孔；定位挡板上设有两个光孔，两螺杆的一端分别滑动穿过相应的光孔后固定在同一夹持板上，两螺杆分别与所述注射器量筒相互平行，两螺杆与定位挡板之间通过螺母固定。两圆弧形槽的内侧分别安有弧形防滑垫，两弧形防滑垫的外侧壁上均设有凸起，两圆弧形槽的内侧壁上分别设有所述凸起配合使用的定位凹槽；该方案不仅能提高注射器的取样精度，还能提高操作人员通过注射器取样的效率。但该装置无解决进样过程或反复进样过程中气体逸散和进入其他气体的问题，将造成样品混入与试验无关气体，影响试验结果数据的准确性，无法为故障的严重程度提供最准确的数据参考。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种绝缘油色谱分析全密封进样器，结构简单，解决了进样过程或反复进样过程中气体逸散和进入其他气体问题，通过定量装置提高了进样量的精确度，达到了方便快捷，精确高效的效果。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种绝缘油色谱分析全密封进样器，包括进样头、进样管和多级活塞结构，所述进样头设置在进样管下端，所述进样管上端设置有排放口，所述进样管包括外管和内管，所述多级活塞结构设置在所述内管中间，所述多级活塞结构包括由多节伸缩杆组成的活塞芯杆和位于各节伸缩杆下端的多个活塞；所述活塞上设置若干个通孔，所述通孔内设置阀门。

进一步的，所述内管设置导引装置。

进一步的，所述活塞芯杆下端设置带有多个通孔的圆片，所述活塞套接于所述圆片。

进一步的，所述活塞芯杆设置外螺纹、刻度和具有内螺纹的拨块。

进一步的，所述活塞芯杆设置锁紧件，所述锁紧件具备内螺纹。

本发明的有益效果是：

本发明包括进样头、进样管和多级活塞结构，所述多级活塞结构包括由多节伸缩杆组成的活塞芯杆和位于各节伸缩杆下端的多个活塞；通过相邻活塞形成的多个空间，为同种类型的样品在复杂条件下多次进样提供了有利的先决条件。

尤为重要的是，通过最上端两个相邻活塞形成的空间先抽，排出了进样器内残存的气体和杂质，减少了冲洗清洁进样装置的环节，提高了样品的纯净度，提升了工作效率，降低了试验人员的工作强度。

所述活塞上设置若干个通孔，所述通孔内设置阀门；通过通孔和控制通孔开闭的阀门，实现装置的进样和排污功能。

所述进样管上端设置排放口，通过排放孔，可将装置内的废气排出，排放孔还可以设置通往废气桶等存储介质的管路，更有利于废气的回收，降低其污染环境的几率。

所述活塞芯杆设置外螺纹、刻度和具有内螺纹的拨块，通过对照刻度调整拨快的位置，可以保证进样时的精确度，为获得更加准确的试验数据提供便利。

所述活塞芯杆设置锁紧件，通过锁紧件的设置，可以在进样过程中使上下移动位置一致，即减轻了相邻活塞的相互力量牵制，使试验操作更加简单；也可以减少由于相邻活塞的压力不一致，造成的串气、漏气现象。

附图说明

图1为本发明实施例一的主视结构示意图。

图2为本发明实施例一的俯视结构示意图。

图3为本发明实施例一活塞的主视结构示意图。

图4为本发明实施例二活塞的主视结构示意图。

图5为本发明实施例三活塞的主视结构示意图。

图6为本发明实施例四活塞的主视结构示意图。

图中：1-进样头，2-观察窗，3-内管，4-外管锁紧件，5-活塞芯杆，6-活塞把手，7-外管内螺纹件，8-外管把手，9-排放口，10-观察窗刻度，11-外管，12-导引装置，13-圆片，14-阀门，15-第一活塞，16-第四活塞，17-第二活塞，18-第三活塞，19-活塞芯杆螺纹件，20-拨块，21-活塞芯杆刻度，22-活塞芯杆外螺纹锁紧件，23-活塞芯杆内螺纹锁紧件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

实施例一

如图1所示，一种绝缘油色谱分析全密封进样器，包括进样头1、进样管和多级活塞结构，所述进样管包括外管11和内管3，所述内管3为玻璃制成的筒状，玻璃制品硬度很大，使其不容易产生形变，造成内管3的漏气，保证了进样装置的密封性能；同时由于玻璃制品的性能稳定，使其具有较好的耐腐蚀和耐酸碱性，可以杜绝进样装置本身造成气体逸散和进入其他气体对被进样样品的污染。

所述进样头1设置在进样管下端，所述进样管上端设置有排放口9，所述排放口贯穿于内管3和外管11，通过排放口9，可将装备内的废气排出，排放口9还可以设置通往废气桶等存储介质的管路，更有利于废气的回收，降低其污染环境的几率。

所述多级活塞结构设置在所述内管中间，所述多级活塞结构包括由多节伸缩杆组成的活塞芯杆和位于各节伸缩杆下端的多个活塞；所述活塞上设置若干个通孔，所述通孔内设置阀门。

如图3所示，所述活塞为2个，包括第一活塞15和第四活塞16，所述第四活塞16的活塞芯杆为空心管，所述第一活塞15的活塞芯杆设置在第四活塞16的活塞芯杆的空心管内；通过第一活塞15和第四活塞16结合本装置内管3形成的空间，形成废品室。

所述活塞的塞体设置若干个通孔，所述通孔内设置阀门14；通过通孔和控制通孔开闭的阀门14，实现装置的进样、排污功能。

如图2所示，所述内管3设置导引装置12，该导引装置12为内管3内壁上设置的条状突起，所述活塞在导引装置12的限制下只能上下移动，所述阀门14通过旋转活塞芯杆5控制开闭；所述活塞芯杆下端设置带有多个通孔的圆片13，该圆片13中间对应活塞通孔位置设置开孔；所述活塞是由一定弹性材料制成的，所述活塞套接于所述圆片。正常情况下，圆片13的开孔与活塞的通孔对应，阀门14呈打开状态；需要关闭时，转动活塞芯杆5，活塞由于导引装置12的限制无法跟随旋转，圆片13的开孔与活塞的通孔失去对应关系，阀门14关闭。

如图1所示，所述活塞芯杆5上端设置外管锁紧件4，所述锁紧件为设置在活塞芯杆5上的外管内螺纹件7。通过该锁紧件，可以将内管3压紧固定在外管11中，并通过设置内管3两端的密封件保证其良好的密封性能。

所述外管11设置观察窗2，所述观察窗2设置观察窗刻度10；观察窗2和观察窗刻度10，是试验人员能跟清楚直观的了解装置内部气体的实时情况，有效的了解试验进度。所述外管11和多级活塞结构的活塞芯杆上部尾端设置把手，把手更便于操作者使用。

样品采集时，将进样头1一端插接至进样管下端，另一端放置到待进样容器中，试验人员手持外管把手8，旋转第四活塞16活塞芯杆5的把手，第四活塞16阀门关闭，拉动第四活塞16活塞芯杆5，第四活塞16向上移动形成真空，被进样气体经过进样头1和第一活塞15的阀门，进入第四活塞16和第一活塞15形成的废品室，当进入废品室一定量的废气后，废品室中的物体为进样操作前进样头1中的残存的空气，完成装置的冲洗操作；旋转第一活塞15的活塞芯杆5，第一活塞15的阀门关闭，继续提拉第一活塞15活塞芯杆5，待进样样品进入装置内，完成样品采集操作。进样时，将进样头1放置在色谱分析进样口，按压第一活塞15活塞芯杆5，将样品放入色谱分析仪中，完成进样操作；操作完成后，关闭第一活塞15阀门，打开第四活塞16阀门，按压第四活塞16活塞芯杆5，废品室中废气通过阀门进入活塞上部，通过排放孔9排出。

实施例2

如图4所示，本实施例与实施例1大体结构相似，其区别在于：所述活塞有4个，包括第一活塞15、第二活塞17、第三活塞18和第四活塞16，所述第二活塞17、第三活塞18和第四活塞16的活塞芯杆为空心管，所述第一活塞15的活塞芯杆设置在所述第二活塞17的活塞芯杆的空心管内，所述第二活塞17的活塞芯杆设置在所述第三活塞18的活塞芯杆的空心管内，所述第三活塞18的活塞芯杆设置在所述第四活塞16的活塞芯杆的空心管内；通过第三活塞18和第四活塞16结合本装置内管3形成的空间，形成废品室。

所述第一活塞15、第二活塞17、第三活塞18和第四活塞16，结合本装置的内管3可形成四个空间，此种设计在样品采集和进样过程中具有无可比拟的优势。在实际应用中，绝缘油必须保证较高的洁净程度才能保证其绝缘性能，样品采集时，将本装置进样头1放入待进样容器中，通过移动位置，即可一次性完成对变压器内部三相绕组附近样品的采集，为判断故障位置提供了依据，也能避免分次采集和进样操作本身对样品的污染。

样品采集时，将进样头1一端插接至进样管下端，另一端放置到待进样容器中，试验人员手持外管把手8，旋转第四活塞16活塞芯杆5把手，第四活塞16阀门关闭，拉动第四活塞16活塞芯杆5，第四活塞16向上移动形成真空，被进样气体经过进样头1和第一活塞15的阀门，进入第四活塞16和第三活塞18形成的废品室，当进入废品室一定量的废气后，废品室中的物体为进样操作前进样头1中的残存的空气和冲洗装置的废气，完成装置的冲洗操作；旋转第三活塞18的活塞芯杆5，第三活塞18的阀门关闭，继续提拉第三活塞18活塞芯杆5，待进样样品进入装置内；依次旋转提拉第二活塞17和第一活塞15的活塞芯杆5，完成样品采集操作。进样时，将进样头1放置在色谱分析进样口，按压第一活塞15活塞芯杆5，将样品一压入色谱分析仪中，完成样品一进样操作；将剩余的样品一排入废品桶，旋转打开第一活塞15的阀门，按压第二活塞17的活塞芯杆5，将样品二压入色谱分析仪中，完成样品二的进样操作，依次步骤完成样品三的进样操作后，关闭第三活塞18阀门，打开第四活塞16阀门，按压第四活塞16活塞芯杆5，废品室中的废气通过阀门进入活塞上部，通过排放孔9排出。

实施例3

如图5所示，本实施例与实施例1大体结构相似，使用方法也相差不大，其区别在于：所述活塞芯杆5设置外螺纹、刻度21和具有内螺纹的拨块20；通过对照刻度调整拨快的位置，可以保证进样时的精确度，为获得更加准确的试验数据提供便利。

实施例4

如图6所示，本实施例与实施例1大体结构相似，使用方法也相差不大，其区别在于：所述活塞芯杆5设置锁紧件，所述锁紧件具备内螺纹。所述锁紧件能将相邻的上下两个活塞的活塞芯杆5或位于最上端活塞的活塞芯杆与外管11固定在一起；所述锁紧件包括活塞芯杆5上端的活塞芯杆外螺纹锁紧件22和设置在外螺纹件上的活塞芯杆内螺纹锁紧件23。通过锁紧件的设置，可以在进样过程中使上下移动位置一致，即减轻了相邻活塞的相互力量牵制，使试验操作更加简单；也可以减少由于相邻活塞的压力不一致，造成的串气、漏气现象。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种绝缘油色谱分析全密封进样器，其特征在于：包括进样头、进样管和多级活塞结构，所述进样头设置在进样管下端，所述进样管上端设置有排放口，所述进样管包括外管和内管，所述多级活塞结构设置在所述内管中间，所述多级活塞结构包括由多节伸缩杆组成的活塞芯杆和位于各节伸缩杆下端的多个活塞；所述活塞上设置若干个通孔，所述通孔内设置阀门。

2.根据权利要求1所述一种绝缘油色谱分析全密封进样器，其特征在于：所述内管设置导引结构。

3.根据权利要求1所述一种绝缘油色谱分析全密封进样器，其特征在于：所述活塞芯杆下端设置带有多个通孔的圆片，所述活塞套接于所述圆片。

4.根据权利要求1所述一种绝缘油色谱分析全密封进样器，其特征在于：所述活塞芯杆设置外螺纹、刻度和具有内螺纹的拨块。

5.根据权利要求1所述一种绝缘油色谱分析全密封进样器，其特征在于：所述活塞芯杆设置锁紧件，所述锁紧件具备内螺纹。