CN107610969A - 一种断路器sf6气体实时监控和带电补气装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种断路器SF6气体实时监控和带电补气装置，用于解决对断路器内气体实时监测以及补气的技术问题。它包括电柜、断路器、监测机构、补气机构和控制系统；断路器上设有密度检测管、气体稳压管和灭弧气压传感器；所述的补气机构包括补气管、补气罐、补气电控阀门和补气气压传感器；所述的补气罐和所述的气体稳压管通过所述的补气管连通；所述的补气电控阀门安装在所述的补气管上；所述的控制系统分别与所述的灭弧气压传感器、气体密度表、补气电控阀门以及补气气压传感器电连接。本发明有益效果：能够实时监控断路器内SF6气体的密度，并可智能充、放气。

Description

一种断路器SF6气体实时监控和带电补气装置

技术领域

本发明涉及六氟化硫断路器技术领域，具体地说是一种断路器SF6气体实时监控和带电补气装置。

背景技术

六氟化硫断路器内SF6气体内气体的密度或压力，直接影响到断路器的绝缘性能和灭弧效果。六氟化硫断路器受到一些情况影响，内部SF6气体指标会受到拨动。为了保证断路器的安全性能，现有技术中通常通过停电的方式，对六氟化硫断路器的SF6气体指标进行检查，但是这样会对供电造成较大影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种断路器SF6气体实时监控和带电补气装置，用于解决对断路器内气体实时监测以及补气的技术问题。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种断路器SF6气体实时监控和带电补气装置，包括电柜、断路器、监测机构、补气机构和控制系统；所述的电柜包括机箱和控制箱，机箱与控制箱之间设置绝缘板；所述的断路器安装在所述的机箱内，断路器上设有密度检测管、气体稳压管和灭弧气压传感器，密度检测管和气体稳压管从机箱内穿过所述的绝缘板延伸至控制箱内；灭弧气压传感器安装在所述的断路器上；所述监测机构包括气体密度表，气体密度表与所述的密度检测管连接；

所述的补气机构位于所述的控制箱内，补气机构包括补气管、补气罐、补气电控阀门和补气气压传感器；所述的补气罐和所述的气体稳压管通过所述的补气管连通；所述的补气电控阀门安装在所述的补气管上；

所述的控制系统分别与所述的灭弧气压传感器、气体密度表、补气电控阀门以及补气气压传感器电连接。

进一步的，所述补气罐连通有充气管，所述充气管与外部充气装置连通，所述充气管上设有充气电控阀门，充气电控阀门与所述的控制系统电连接。

进一步的，所述的气体稳压管连接有放气机构；所述的放气机构位于所述的控制箱内，放气机构包括放气管、放气电控阀、放气收集罐；所述的放气收集罐和气体稳压管通过所述的放气管连通，所述的放气电控阀安装在所述的放气管上，放气电控阀与所述的控制系统电连接。

进一步的，所述的放气机构包括放气回收管、放气回收电控阀、放气回收气压传感器，所述放气回收管的进气端与所述放气收集罐的一端连通；所述的放气回收电控阀安装在所述的放气回收管上，放气回收电控阀与所述的控制系统电连接；所述的放气回收气压传感器安装在所述的放气收集罐上，放气回收气压传感器与所述的控制系统电连接。

进一步的，所述的放气机构包括放气回收增压机构，所述的放气回收增压机构包括增压驱动电机、增压驱动座、驱动丝杆、驱动丝母、驱动活塞和密封圈；所述的增压驱动电机安装在所述放气收集罐的一端，增压驱动电机与所述的控制系统电连接；所述的增压驱动座安装在所述放气收集罐内的左右两端，所述驱动丝杆的两端可转动的安装在所述的增压驱动座上，驱动丝杆的动力输入端与所述增压驱动电机的动力输出端连接；所述驱动丝母螺接在所述的驱动丝杆上，所述的驱动活塞安装在所述驱动丝母上，所述的密封圈固定安装在所述驱动活塞的外侧，密封圈与所述放气收集罐的内壁紧密贴切接触。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

通过SF6气体密度表能够实时监控断路器内SF6气体的密度，并能通过显示器进行实时显示；当断路器内SF6气体密度低于标准值时，可通过所述的补气机构对断路器内补充SF6气体；当断路器内SF6气体密度高于标准值时，可通过所述的放气机构排出断路器内适量SF6气体；放气机构可以对断路器内排出的SF6气体进行收集，并充入补气机构内，防止SF6气体的浪费；本发明可靠性高，智能化控制，操作简单。

附图说明

图1为本发明实施例中对电柜剖视后的整体结构示意图；

图2为本发明实施中放气机构的剖视示意图；

图中：1.机箱；2.控制箱；3.绝缘板；4.密度检测管；5.气体稳压管；6.灭弧气压传感器；7.补气管；8.补气罐；9.补气电控阀；10.补气气压传感器；11.充气管；12.充气电控阀；13.放气管；14.放气电控阀；15.放气收集罐；16.放气回收管；17.放气回收电控阀；18.放气回收气压传感器；19.增压驱动电机；20.增压驱动座；21.驱动丝杆；22.驱动丝母；23.驱动活塞；24.密封圈；25.控制盒；26.断路器；27.SF6气体密度表。

具体实施方式

为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和技术描述以避免不必要地限制本发明。

如图1所示，一种断路器SF6气体实时监控和带电补气装置，包括电柜以及安装在电柜内的断路器26、监测机构、放气机构、补气机构和控制系统。

所述的电柜包括机箱1和控制箱2，机箱1与所述的控制箱2之间设置绝缘板3，所述的断路器26安装在所述的机箱1内，满足变电设备不停电时安全操作距离规定。断路器26采用六氟化硫断路器(SF6气体作为灭弧介质和绝缘介质)，断路器26上设有密度检测管4、气体稳压管5和灭弧气压传感器6，密度检测管4和气体稳压管5从机箱1内穿过所述的绝缘板3延伸至控制箱2内。所述的灭弧气压传感器6安装在所述的断路器26上，用于监测断路器26内SF6气体的压力；灭弧气压传感器6与所述的控制系统电连接。

所述监测机构包括SF6气体密度表27，SF6气体密度表27与所述的密度检测管4连接，用于监测断路器26内SF6气体密度值。所述SF6气体密度表27的信号输出端与所述的控制系统电连接。所述的放气机构与所述的补气机构分别通过管路与所述的气体稳压管5连通。

当断路器26由于出现一些情况，SF6气体密度表27监测到断路器26内气体密度减小到标准值以下时，所述的控制系统将通过补气机构对断路器26内补气，直到断路器26内气体密度达到要求值，控制系统控制补气机构停止补气。所述的补气机构位于所述的控制箱2内，所述的补气机构包括补气管7、补气罐8，补气电控阀9和补气气压传感器10。所述的补气罐8和所述的气体稳压管5通过所述的补气管7连通，所述补气罐8内的气体压力应始终保持大于断路器26内气体的压力；所述的补气电控阀9安装在所述的补气管7上，补气电控阀9与所述的控制系统电连接，用于控制补气电控阀9的开断。所述的补气气压传感器10安装在所述的补气罐8上，用于检测补气罐8内气体的压力；当补气气压传感器10检测到补气罐8内的气压低于所述断路器26内的气压时，这时就需要对补气罐8进行补气处理或更换补气罐。

优选的，所述补气罐8连通有充气管11，所述的充气管11与外部充气装置连通，所述充气管11上设有充气电控阀12，充气电控阀12与所述的控制系统电连接。当补气气压传感器10检测到补气罐8内的气压低于所述断路器26内的气压时，开启充气电控阀12门对补气罐8充气；当补气气压传感器10检测到补气罐8内的气压高于所述断路器26内的气压时，可关闭充气电控阀12。

在一些情况下，如受到气温等影响，SF6气体密度表27监测到断路器26内气体密度增大或气压过高超过标准要求范围时，所述的控制系统将通过放气机构对断路器26放气，直到断路器26内气体达到要求值，控制系统控制放气机构停止放气。所述的放气机构位于所述的控制箱2内，放气机构包括放气管13、放气电控阀14、放气收集罐15、放气回收管16、放气回收电控阀17、放气回收气压传感器18和放气回收增压机构。所述的放气收集罐15和气体稳压管5通过所述的放气管13连通，所述的放气电控阀14安装在所述的放气管13上，放气电控阀14与所述的控制系统电连接，用于控制放气管13的开断。所述的放气收集罐15通过所述的放气回收管16与所述的补气罐8连通，用于将断路器26内放出的气体重新回收至补气罐8内；所述放气回收管16的进气端与所述放气收集罐15的一端连通；所述的放气回收电控阀17安装在所述的放气回收管16上，放气回收电控阀17与所述的控制系统电连接，用于控制所述放气回收管16的开断。所述的放气回收气压传感器18安装在所述的放气收集罐15上，并位于所述放气回收管16的进气端处，用于检测放气收集罐15内的气压，放气回收气压传感器18与所述的控制系统电连接。

如图1和图2所示，所述的放气回收增压机构用于对放气收集罐15内收集的气体进行增压，使其气压值高于补气罐8内的气体压力，以实现放气收集罐15内的气体顺利回收至补气罐8内。所述的放气回收增压机构包括增压驱动电机19、增压驱动座20、驱动丝杆21、驱动丝母22、驱动活塞23和密封圈24；所述的增压驱动电机19安装在所述放气收集罐15的一端，增压驱动电机19与所述放气回收管16的进气端左、右相对安装，增压驱动电机19与所述的控制系统电连接。所述的增压驱动座20安装在所述放气收集罐15内的左、右两端，所述驱动丝杆21的两端可转动的安装在所述的增压驱动座20上，驱动丝杆21的动力输入端与所述增压驱动电机19的动力输出端连接。所述的驱动丝母22螺接在所述的驱动丝杆21上，所述的驱动活塞23固定安装在所述驱动丝母22上，所述的密封圈24固定安装在所述驱动活塞23的外侧，密封圈24与所述放气收集罐15的内壁紧密贴切接触。在断路器26需要放气时，所述的控制系统开启放气电控阀14，气体进入所述的放气收集罐15内；放气结束后关闭放气电控阀14。然后，控制系统开启放气回收增压机构，增压驱动电机19带动驱动丝杆21转动，进而有驱动丝母22带动驱动活塞23移动，从而放气收集罐15内的气体被压缩，气压升高。当放气回收气压传感器18检测到放气收集罐15内的气体压力大于所述补气罐8内的气体压力后，控制系统开启放气回收电控阀17；气体将通过放气回收管16进入补气罐8内。当放气回收气压传感器18检测到放气收集罐15内的气体压力等于所述补气罐8内的气体压力后，控制系统关闭放气回收电控阀17，回收完毕。

所述的控制系统包括控制器和显示器，所述的控制器和显示器通过控制盒25安装在所述的控制箱2内；所述控制器的信号输入端分别与所述的SF6气体密度表27、灭弧气压传感器6、补气气压传感器10、放气回收气压传感器18电连接；所述控制器的信号输出端分别与所述的补气电控阀9、充气电控阀12、放气电控阀14、放气回收电控阀17以及显示器电连接。

本发明实施例的优点在于：通过SF6气体密度表27能够实时监控断路器26内SF6气体的密度，并能通过显示器进行实时显示；当断路器26内SF6气体密度低于标准值时，可通过所述的补气机构对断路器26内补充SF6气体；当断路器26内SF6气体密度高于标准值时，可通过所述的放气机构排出断路器26内适量SF6气体；放气机构可以对断路器26内排出的SF6气体进行收集，并充入补气机构内，防止SF6气体的浪费；本发明可靠性高，智能化控制，操作简单。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种断路器SF6气体实时监控和带电补气装置，其特征在于，包括电柜、断路器、监测机构、补气机构和控制系统；所述的电柜包括机箱和控制箱，机箱与控制箱之间设置绝缘板；所述的断路器安装在所述的机箱内，断路器上设有密度检测管、气体稳压管和灭弧气压传感器，密度检测管和气体稳压管从机箱内穿过所述的绝缘板延伸至控制箱内；灭弧气压传感器安装在所述的断路器上；所述监测机构包括气体密度表，气体密度表与所述的密度检测管连接；

所述的补气机构位于所述的控制箱内，补气机构包括补气管、补气罐、补气电控阀门和补气气压传感器；所述的补气罐和所述的气体稳压管通过所述的补气管连通；所述的补气电控阀门安装在所述的补气管上；

所述的控制系统分别与所述的灭弧气压传感器、气体密度表、补气电控阀门以及补气气压传感器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种断路器SF6气体实时监控和带电补气装置，其特征是，所述补气罐连通有充气管，所述充气管与外部充气装置连通，所述充气管上设有充气电控阀门，充气电控阀门与所述的控制系统电连接。

3.根据权利要求1所述的一种断路器SF6气体实时监控和带电补气装置，其特征是，所述的气体稳压管连接有放气机构；所述的放气机构位于所述的控制箱内，放气机构包括放气管、放气电控阀、放气收集罐；所述的放气收集罐和气体稳压管通过所述的放气管连通，所述的放气电控阀安装在所述的放气管上，放气电控阀与所述的控制系统电连接。

4.根据权利要求3所述的一种断路器SF6气体实时监控和带电补气装置，其特征是，所述的放气机构包括放气回收管、放气回收电控阀、放气回收气压传感器，所述放气回收管的进气端与所述放气收集罐的一端连通；所述的放气回收电控阀安装在所述的放气回收管上，放气回收电控阀与所述的控制系统电连接；所述的放气回收气压传感器安装在所述的放气收集罐上，放气回收气压传感器与所述的控制系统电连接。

5.根据权利要求4所述的一种断路器SF6气体实时监控和带电补气装置，其特征是，所述的放气机构包括放气回收增压机构，所述的放气回收增压机构包括增压驱动电机、增压驱动座、驱动丝杆、驱动丝母、驱动活塞和密封圈；所述的增压驱动电机安装在所述放气收集罐的一端，增压驱动电机与所述的控制系统电连接；所述的增压驱动座安装在所述放气收集罐内的左右两端，所述驱动丝杆的两端可转动的安装在所述的增压驱动座上，驱动丝杆的动力输入端与所述增压驱动电机的动力输出端连接；所述驱动丝母螺接在所述的驱动丝杆上，所述的驱动活塞安装在所述驱动丝母上，所述的密封圈固定安装在所述驱动活塞的外侧，密封圈与所述放气收集罐的内壁紧密贴切接触。