CN109611683A - 一种绝缘气体自动充气及收集装置 - Google Patents

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王科
彭晶
赵虎
李兴文
王达达
马仪
张少泉
陈晓云
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Abstract

本申请实施例示出一种绝缘气体自动充气及收集装置。本申请实施例示出的技术方案通过控制面板控制微型电子水泵使用喷头对绝缘气体腔体进行冲洗，并控制电子风干器进行风干，采用电子压力检测器实时监测腔体压力，通过控制面板可自动控制进气电磁阀与出气电磁阀，实现自动充气与收集。本发明的优点在于，集冲洗、充气与收集功能于一体，保证腔体内部整洁无杂质，充放气准确性高，无需手动打开腔体进行充放气，防止气体向外界空气扩散，避免气体与人接触，安全可靠。

Description

一种绝缘气体自动充气及收集装置
技术领域
本发明涉及电气设备技术领域，特别涉及一种绝缘气体自动充气及收集装置。
背景技术
在电力系统中，为保证高压电力设备安全正常稳定的运行，常常需要在电力设备内部充有一定压强的绝缘气体，如SF6气体。电气设备绝缘性能的好坏直接影响到电力系统的安全、可靠运行。为了保证电力系统长期安全、稳定运行，所有供、用电设备都必须做到在长期运行电压下有足够的绝缘强度，不发生绝缘故障而直接导致电力系统停电；同时要保证在电力系统中出现的各种过电压作用下，具有足够的绝缘强度，不会发生有害的放电导致绝缘破坏，从而保证电力系统的安全可靠支行。为此，所有供、用电设备都必须经过严格的绝缘试验。在生产制造过程中，必须通过各种型式试验，以考验设备绝缘是否达到设计要求，检验设备对于工频过电压、雷电冲击波电压、操作冲击波电压等是否具有规定水平以上的绝缘强度。同时，要进行各种绝缘特性的测试，发现生产工艺中出现的缺陷。
SF6气体具有良好的绝缘和灭弧性能，因而在电力设备中得到了广泛应用，但其在大气中稳定时间长，温室效应指数高，分解产物有剧毒，1997年通过的应对全球气候变暖《京都议定书》中明确将SF6气体列为六种温室效应气体之一，并指出要在2020年基本限制该气体使用，目前国内外对于SF6替代气体开展了不少研究，也提出了许多绝缘性能不亚于SF6新型环境友好型替代气体，因此，对多种新型绝缘气体开展绝缘特性实验显得尤为必要。
目前对于绝缘气体在进行绝缘特性实验时，常常需要手动打开腔体进行腔体内部的清洁，以保证腔体内部没有杂质，但手动清洁导致了腔体内部清洁不干净，甚至腔体内部的有害物质会与人体接触，危害人体健康；另外，在将绝缘气体充入腔体时，也需要手动拧开气罐的阀门，并实时用肉眼观察气压表的显示，达到指定气压后手动将阀门关闭，采用手动充气会导致气体充入量不准确，并有可能导致气体泄漏、发生回流等现象，出现安全隐患；此外，实验完毕收集气体时，也需要人工收集，安全性和气体质量都不能保证。
综上所述，目前的绝缘气体绝缘特性实验装置，冲洗、充气以及收集过程繁琐、不准确、安全性不高，如何实现绝缘气体绝缘特性实验装置的自动冲洗、充气及收集，避免造成人员和设备出现安全问题以及繁琐的操作，保证充放气的简便性、准确性和可靠性，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种绝缘气体自动充气及收集装置，以解现有技术绝缘气体绝缘特性实验装置存在的技术问题。
本申请实施例示出一种绝缘气体自动充气及收集装置，所述装置包括：绝缘气体腔体、控制面板、水箱、微型电子水泵、进水管、出水管、喷头、电子风干器、气罐、进气管、出气管、气体收集器，出水口；
绝缘气体腔体内的顶部安装有喷头；
所述喷头的进水口与所述出水的一端相连接，所述出水管的另一端与通过所述微型电子水泵的一端相连接，所述微型电子水泵的另一端与所述进水管的一端相连接，所述进水管的另一端与所述水箱相连接；所述微型电子水泵与所述控制面板电连接；
所述绝缘气体腔体的两侧分别设与所述进气管的一端，以及，所述出气管的一端相连接；
所述进气管的另一端与所述气罐相连通；所述出气管的一端与所述气体收集器相连通；
所述绝缘气体腔体的底面设置有所述出水口。
可选择的，所述装置还包括真空泵，所述真空泵与所述绝缘气体腔体相连通。
可选择的，所述装置还包括：电机，所述喷头为旋转蒲公英喷头；
所述电机的转动端与旋转蒲公英喷头相连接；
所述电机与所述控制面板电连接。
可选择的，所述旋转蒲公英喷头设置有5个子喷头；
其中，4个子喷头所述分别设置于所述旋转蒲公英喷头的圆周均布；
1个子喷头所述分别设置于所述旋转蒲公英喷头的底面。
可选择的，所述装置还包括：小型风干机；
所述小型风干机设置于所述绝缘气体腔体的顶部；
所述小型风干机与所述控制面板电连接。
可选择的，所述装置还包括：出气电磁阀，进气电磁阀；
所述出气电磁阀设置于所述出气管上；
所述进气电磁阀设置于所述进气管上；
所述出气电磁阀，以及，所述进气电磁阀分别与所述控控制面板电连接。
可选择的，所述出气电磁阀为流体单向流动电磁阀。
可选择的，所述进气电磁阀为流体单向流动电磁阀。
可选择的，所述装置还包括：电子压力检测器；
所述电子压力检测器设置于所述绝缘气体腔体内；
所述电子压力检测器与所述控控制面板电连接。
由以上技术方案可知，本申请实施例示出一种绝缘气体自动充气及收集装置，所述装置包括：绝缘气体腔体、控制面板、水箱、微型电子水泵、进水管、出水管、喷头、电子风干器、气罐、进气管、出气管、气体收集器，出水口；绝缘气体腔体内的顶部安装有喷头；所述喷头的进水口与所述出水的一端相连接，所述出水管的另一端与通过所述微型电子水泵的一端相连接，所述微型电子水泵的另一端与所述进水管的一端相连接，所述进水管的另一端与所述水箱相连接；所述微型电子水泵与所述控制面板电连接；所述绝缘气体腔体的两侧分别设与所述进气管的一端，以及，所述出气管的一端相连接；所述进气管的另一端与所述气罐相连通；所述出气管的一端与所述气体收集器相连通；所述绝缘气体腔体的底面设置有所述出水口。本申请实施例示出的技术方案通过控制面板控制微型电子水泵使用喷头对绝缘气体腔体进行冲洗，并控制电子风干器进行风干，采用电子压力检测器实时监测腔体压力，通过控制面板可自动控制进气电磁阀与出气电磁阀，实现自动充气与收集。本发明的优点在于，集冲洗、充气与收集功能于一体，保证腔体内部整洁无杂质，充放气准确性高，无需手动打开腔体进行充放气，防止气体向外界空气扩散，避免气体与人接触，安全可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据一优选实施例示出的一种绝缘气体自动充气及收集装置的结构框图；
图2为根据一优选实施例示出的旋转蒲公英喷头7的结构示意图。
1-绝缘气体腔体、2-控制面板、3-水箱、4-微型电子水泵、5-进水管、6-出水管6、7-旋转蒲公英喷头、8-电子风干器、9-电子压力检测器、10-气罐、11-进气管、12-进气电磁阀、13-出气电磁阀、14-出气管、15-气体收集器、16-真空泵、17-出水口、18-电机、19-子喷头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本申请实施例示出一种绝缘气体自动充气及收集装置，所述装置包括：绝缘气体腔体1、控制面板2、水箱3、微型电子水泵4、进水管5、出水管6、喷头、电子风干器8、气罐10、进气管11、出气管14、气体收集器15，出水口17；
绝缘气体腔体1内的顶部安装有喷头；
所述喷头的进水口与所述出水的一端相连接，所述出水管6的另一端与通过所述微型电子水泵4的一端相连接，所述微型电子水泵4的另一端与所述进水管5的一端相连接，所述进水管5的另一端与所述水箱3相连接；所述微型电子水泵4与所述控制面板2电连接；
所述绝缘气体腔体1的两侧分别设与所述进气管11的一端，以及，所述出气管14的一端相连接；
所述进气管11的另一端与所述气罐10相连通；所述出气管14的一端与所述气体收集器15相连通；
所述绝缘气体腔体1的底面设置有所述出水口17。
其中需要说明的是，本实施例提供的技术方案是绝缘气体腔体1中安装有旋转蒲公英喷头7，该旋转蒲公英喷头7安装在绝缘气体腔体1内部的上部，旋转蒲公英喷头7的顶端有出水管6接口，可通过此接口与出水管6相连，同时该旋转蒲公英喷头7顶端设有控制线接口，可与从控制面板2引出的控制线连接，在绝缘气体绝缘特性实验完毕后旋转蒲公英喷头7对绝缘气体腔体1进行冲洗，实现自动冲洗功能。
其中，本实施例提供的技术方案是出水管6与微型电子水泵4相连，微型电子水泵4通过进水管5与水箱3相连，同时微型电子水泵4与控制面板2相连，该微型电子水泵4设有两个出入端口，分别与水箱3和旋转蒲公英喷头7相连，该微型电子水泵4可以将水箱3中的水抽出，传递给出水管6和旋转蒲公英喷头7，同时微型电子水泵4设有一个控制端口，与控制面板2相连，其工作状态可受控制面板2的控制。
可选择的，本实施例提供的技术方案是绝缘气体腔体1中安装有电子风干器8，电子风干器8与控制面板2相连，该电子风干器8安装在绝缘气体腔体1的内部上端，此处的电子风干器8在旋转蒲公英喷头7对绝缘气体腔体1冲洗完毕后，可对绝缘气体腔体1进行风干，防止绝缘气体腔体1内部存在水分，同时电子风干器8与控制面板2相连，其工作状态可受控制面板2的控制，实现自动风干功能。
可选择的，本实施例提供的技术方案是电子压力检测器9与绝缘气体腔体1相连，同时电子压力检测器9与控制面板2相连，该电子压力检测器9安装在绝缘气体腔体1的顶端，设置有两个接口，分别为与绝缘气体腔体1相连的检测端口和与控制面板2相连的信号输出端口，可以实时监测绝缘气体腔体1内部的气压，并将信号传递给控制面板2。
其中，本实施例提供的技术方案是进气管11一端与气罐10相连，进气管11另一端与绝缘气体腔体1相连，进气管11上安装有进气电磁阀12，进气电磁阀12与控制面板2相连，此处的进气管11一端连接在气罐10上，绝缘气体腔体1左侧开有进气口，气罐10中的气体可经进气管11进入绝缘气体腔体1中，实现充气功能，该进气电磁阀12设有控制端口，可与控制面板2相连，进气电磁阀12的工作状态可受控制面板2控制。
此外所说的进气管11一端与气罐10相连，是指气罐10的出气口上连接有进气管11，该气罐10可以是任意一种存储有SF6、CO2、N2或其他新型绝缘气体的气罐10，在将一种气体按照所需的量充气完毕后更换为另一种存储有另一种气体的气罐10。
其中，本实施例提供的技术方案是出气管14一端与绝缘气体腔体1相连，出气管14另一端与气体收集器15相连，出气管14上安装有出气电磁阀13，出气电磁阀13与控制面板2相连，绝缘气体腔体1右侧开有出气口，出气口上连接出气管14，可以将绝缘气体腔体1中的气体放出，进入气体收集器15中，实现气体收集功能，该出气电磁阀13设有控制端口，可与控制面板2相连，出气电磁阀13的工作状态可受控制面板2控制。
此外所说的出气管14另一端与气体收集器15相连，是指出气管14的出口处连接有气体收集器15，该气体收集器15可以为各种结构的可实现气体回收功能的装置，如风机、压缩机和气瓶等构成的回收设备，也可为初始设置负压的气囊结构等，具体应用可由装置的具体应用场景具体选择。
其中，本实施例提供的技术方案是真空泵16与绝缘气体腔体1相连，该真空泵16在对绝缘气体腔体1冲洗完毕后工作，将绝缘气体腔体1中的气体抽出，使绝缘气体腔体1处于真空状态，以方便新气体的充入，保证绝缘气体腔体1中的气体不含杂质以及压力值的准确。
其中，本实施例提供的技术方案是绝缘气体腔体1底部带有出水口17，该出水口17位于绝缘气体腔体1底部，在进行抽真空、充气、绝缘气体绝缘特性实验、放气以及冲洗的过程中，出水口17处于关闭状态，在冲洗完毕、风干的过程中，出水口17处于打开状态，风干完毕后关闭出水口17开始下一步工作。
采用本发明的技术方案，可以实现自动冲洗绝缘气体腔体1，保证腔体内部整洁无杂质，无需手动清洁，避免人体与残余气体相接触，自动控制充放气的量，避免充放气时气体发生回流，保证气体质量和人身安全。集自动冲洗、充气与收集功能于一体，无需手动打开腔体进行充放气，防止气体向外界空气扩散，避免气体与人接触，保证充放气的简便性、准确性、安全性和可靠性。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述带冲洗功能的绝缘气体自动充气及收集装置的冲洗、充气与收集均通过控制面板2的控制来实现，不需要手动打开绝缘气体腔体1，保证充放气准确且不泄露。
其中，所述的带冲洗功能的绝缘气体自动充气及收集装置的冲洗、充气与收集均通过控制面板2的控制来实现，是指通过控制面板2的按键输入指令来进行冲洗、充气与收集。如通过控制面板2输入启动或关闭指令来启动或关闭微型电子水泵4来实现冲洗功能、启动或关闭电子风干器8来实现风干功能，通过控制面板2输入压力值来打开或关闭进气电磁阀12来实现充气功能，通过控制面板2输入打开或关闭出气电磁阀13的指令来实现气体收集功能。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述带冲洗功能的绝缘气体自动充气及收集装置中，所述控制面板2包含控制板、键盘、显示器，控制面板2可采集电子压力检测器9的压力值、控制微型电子水泵4的工作、控制旋转蒲公英喷头7的转动、控制电子风干器8的工作、以及控制电磁阀的打开与闭合。
其中，所述的控制面板2内部集成有控制电路板以及驱动电路板，控制板可以为可进行编程的各类型号的DSP板、单片机等，驱动电路可以为驱动各种电机18的驱动电路板，控制面板2还带有键盘，可以进行压力值的输入以及包括各种控制按键，控制面板2的显示器可以实时显示电子压力检测器9所反馈的压力值，并且显示目前正在进行的操作。
其中需要说明的是，控制面板2通过微型电子水泵4的控制按键以及旋转蒲公英喷头7的控制按键来开始或结束冲洗操作，控制面板2通过电子风干器8的控制按键来开始或结束风干操作，控制面板2通过手动输入压力值以及对比电子压力检测器9所反馈的压力值来打开或关闭进气电磁阀12，控制面板2通过出气电磁阀13控制按键来开始或结束放气操作。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述带冲洗功能的绝缘气体自动充气及收集装置中，所述微型电子水泵4与控制面板2相连，微型电子水泵4由控制面板2来控制其工作，实现抽水功能。
此处所说的微型电子水泵4是指各种可受控制的小功率微型电子水泵4，该微型电子水泵4带有电子控制驱动单元，可以随意调整水泵的工作状态，比如：控制水泵启动/停止、流量控制等功能，可以通过外部信号控制水泵的工作状态。微型电子水泵4具有结构紧凑，使用方便，功能强大，寿命长，性能稳定，低噪音、低耗能、高效率等诸多优点，可提高绝缘气体腔体1的冲洗效率和冲洗质量。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述带冲洗功能的绝缘气体自动充气及收集装置中，所述旋转蒲公英喷头7包括五个子喷头19，安装在绝缘气体腔体1中的喷头可调整角度。
其中，所述的旋转蒲公英喷头7结构参阅图2，图2中左图为旋转蒲公英喷头7在初始角度下的示意图，五个子喷头19安装在一个球状接头上，球状接头可以进行平行于纸面的角度调整，如图2中右图所示的即为调整某一角度后的示意图。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述带冲洗功能的绝缘气体自动充气及收集装置中，所述旋转蒲公英喷头7包括微型调速电机18，工作时可受控制面板2控制，进行水平转动，带动五个子喷头19水平360°旋转，对绝缘气体腔体1进行冲洗。
其中需要说明的是，所述旋转蒲公英喷头7包括微型调速电机18，是指在旋转蒲公英喷头7的内部安装有微型调速电机18，该微型调速电机18可为各种类型的可受控制的微型调速电机18，其可受控制面板2的控制信号进行控制，进行水平360°旋转，旋转方式可参阅图2，实现对绝缘气体腔体1各个位置的冲洗。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述带冲洗功能的绝缘气体自动充气及收集装置中，所述电子风干器8受控制面板2控制，实现自动风干功能。
其中，所述电子风干器8是指带有电子控制装置的小型风干器，可安装在绝缘气体腔体1中，其内部包含电子控制驱动单元，可以由控制面板2的控制信号来控制其工作状态，实现对绝缘气体腔体1的风干，具有结构紧凑，使用方便，高效率等诸多优点。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述带冲洗功能的绝缘气体自动充气及收集装置中，所述电子压力检测器9可检测绝缘气体腔体1内部压力，同时将压力值传递给控制面板2。
其中，所述电子压力检测器9是指数字式的压力检测装置，其内部带有电子芯片，一方面可以实时监测绝艳气体腔体内部的压力值并显示，另一方面可将检测到的压力值传递给控制面板2，可作为反馈信息来控制进气电磁阀12的工作。该电子压力检测器9可取代人工读数，检测更加精确，具有快速、稳定的优点。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述带冲洗功能的绝缘气体自动充气及收集装置中，所述进气电磁阀12受控制面板2控制，实现打开或闭合，限制流体单向流动，防止倒流。
其中，所述进气电磁阀12是指各种可受控制信号控制的单向电磁阀，其工作状态可由控制面板2控制，进行打开或关闭，实现充气功能。该进气电磁阀12无机械触点，适用气体介质，带止回功能，限制流体单向流动，防止倒流，其动作迅速、准确，工作稳定，操作简便，可提高绝缘气体绝缘特性实验的效率，避免气体压力不准确以及混入杂质，增加实验的安全性和可靠性。
为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述带冲洗功能的绝缘气体自动充气及收集装置中，所述出气电磁阀13受控制面板2控制，实现打开或闭合，限制流体单向流动，防止倒流。
其中，所述出气电磁阀13是指各种可受控制信号控制的单向电磁阀，其工作状态可由控制面板2控制，进行打开或关闭，实现气体收集功能。该出气电磁阀13无机械触点，适用气体介质，带止回功能，限制流体单向流动，防止倒流，其动作迅速、准确且不漏气，工作稳定，操作简便，在气体收集时无需手动操作，避免了人体与气体相接触，提高气体收集的效率和安全性。
应用上述实施例中提供的带冲洗功能的绝缘气体自动充气及收集装置，在进行绝缘气体腔体1冲洗、充气及收集时大致操作如下：
进行绝缘气体腔体1冲洗前，调整好旋转蒲公英喷头7的角度，打开出水口17；
冲洗时，通过控制面板2来打开微型电子水泵4以及控制旋转蒲公英喷头7进行旋转，并可设置旋转蒲公英喷头7的转速；
冲洗完毕后，通过控制面板2打开电子风干器8，对绝缘气体腔体1进行风干；
进行绝缘气体充气前，关闭出水口17，通过真空泵16对绝缘气体腔体1进行抽真空；
充气时，通过控制面板2输入充气压力值，来自动打开进气电磁阀12，并通过电子压力检测器9实时监测腔体内部压力，达到指定压力后，控制面板2自动关闭进气电磁阀12；
进行绝缘气体收集时，打开气体收集器15，通过控制面板2控制出气电磁阀13的打开与关闭，进行气体收集。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种绝缘气体自动充气及收集装置,其特征在于，所述装置包括：绝缘气体腔体(1)、控制面板(2)、水箱(3)、微型电子水泵(4)、进水管(5)、出水管(6)、喷头、电子风干器(8)、气罐(10)、进气管(11)、出气管(14)、气体收集器(15)，出水口(17)；
绝缘气体腔体(1)内的顶部安装有喷头；
所述电子风干器(8)设置于所述绝缘气体腔体(1)内，所述电子风干器(8)与所述控制面板(2)电连接；
所述喷头的进水管(5)与所述出水的一端相连接，所述出水管(6)的另一端与通过所述微型电子水泵(4)的一端相连接，所述微型电子水泵(4)的另一端与所述进水管(5)的一端相连接，所述进水管(5)的另一端与所述水箱(3)相连接；所述微型电子水泵(4)与所述控制面板(2)电连接；
所述绝缘气体腔体(1)的两侧分别设与所述进气管(11)的一端，以及，所述出气管(14)的一端相连接；
所述进气管(11)的另一端与所述气罐(10)相连通；所述出气管(14)的一端与所述气体收集器(15)相连通；
所述绝缘气体腔体(1)的底面设置有所述出水口(17)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括真空泵(16)，所述真空泵(16)与所述绝缘气体腔体(1)相连通。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：电机(18)，所述喷头为旋转蒲公英喷头(7)；
所述电机(18)的转动端与旋转蒲公英喷头(7)相连接；
所述电机(18)与所述控制面板(2)电连接。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述旋转蒲公英喷头(7)设置有5个子喷头(19)；
其中，4个子喷头(19)所述分别设置于所述旋转蒲公英喷头(7)的圆周均布；
1个子喷头(19)所述分别设置于所述旋转蒲公英喷头(7)的底面。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：小型风干机；
所述小型风干机设置于所述绝缘气体腔体(1)的顶部；
所述小型风干机与所述控制面板(2)电连接。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：出气电磁阀(13)，进气电磁阀(12)；
所述出气电磁阀(13)设置于所述出气管(14)上；
所述进气电磁阀(12)设置于所述进气管(11)上；
所述出气电磁阀(13)，以及，所述进气电磁阀(12)分别与所述控控制面板(2)电连接。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述出气电磁阀(13)为流体单向流动电磁阀。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述进气电磁阀(12)为流体单向流动电磁阀。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：电子压力检测器(9)；
所述电子压力检测器(9)设置于所述绝缘气体腔体(1)内；
所述电子压力检测器(9)与所述控控制面板(2)电连接。
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