CN110081215A - 一种用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置 - Google Patents

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王连可
耿英三
马慧
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邓云坤
王科
谭向宇
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Abstract

本申请提供了一种用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置，所述装置包括主体件、活塞和端盖；所述主体件的一端的设置进气孔，所述主体件的另一端固定连接所述端盖，所述主体件的侧壁上设置排气孔；所述活塞设置在所述主体件内部，所述活塞的外壁与所述主体件的内壁紧密配合且所述活塞可在所述主体件的内腔内移动，所述活塞将所述主体件的内腔分割成排气室和控制室；所述进气孔连通所述排气室，所述排气孔连通所述排气室；所述端盖上设置充气阀和压力计，所述充气阀和所述压力计分别连通所述控制室。本申请提供的可控压力释放装置，用于高压电气设备的分级进行压力释放，并且能够控制压力释放的速度以及控制高压电气箱体维持在所需的压力值。

Description

一种用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置
技术领域
本申请涉及泄压装置技术领域，尤其涉及一种用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置。
背景技术
针对由于高海拔开关柜故障频发，使其所暴露出来接触外界潮湿凝露等，造成开关柜绝缘性能进一步下降问题，通常使用氮气充气柜解决上述开关柜出现绝缘性能下降的难题。然而，充气柜箱体内的电气设备在运行时可能由于短路等原因产生高温高压气体，从而导致箱体内部的压强上升，当箱体内部压力增大时，如果压力不能及时排除，箱体内部的电气设备会因为压力过大而发生变形，进而导致电气设备损坏，从而影响其控制的设备的正常运转。
目前，为解决充气柜箱体内气体压力过大造成箱体内设备损坏的问题，通常在是在在箱体的顶部开设泄压口，并使用塑料螺栓将泄压板固定安装在箱体的泄压口处，当箱体内的压力骤然上升时，对泄压板产生冲击，使塑料螺栓发生断裂，从而将泄压板顶开，达到泄压的作用。
然而采用上述泄压装置泄压效果较差，只能对箱体内部瞬时的压力上升产生较好的泄压，对于箱体内部缓慢的压力上升泄压效果较差；而且每次进行泄压后，都需要重新更换塑料螺栓，操作起来十分不方便，同时增加了使用成本；气体一旦释放之后，还需重新进行补气，造成了成本的增加；并且功能单一，只能将箱内气压释放到特定的气压值，不能将箱内气压维持在不同的连续压力值。
发明内容
本申请提供了一种用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置，用于气体密封高压电气设备的分级进行压力释放，并且能够控制压力释放的速度以及控制高压电气箱体维持在所需的压力值。
本申请提供了一种用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置，所述装置包括主体件、活塞和端盖；其中：
所述主体件的一端的设置进气孔，所述主体件的另一端固定连接所述端盖，所述主体件的侧壁上设置排气孔；
所述活塞设置在所述主体件内部，所述活塞的外壁与所述主体件的内壁紧密配合且所述活塞可在所述主体件的内腔内移动，所述活塞将所述主体件的内腔分割成排气室和控制室；
所述进气孔连通所述排气室，所述排气孔连通所述排气室；
所述端盖上设置充气阀和压力计，所述充气阀和所述压力计连通所述控制室。
可选的，上述用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置中，所述排气孔包括二倍排气孔和四倍排气孔，所述二倍排气孔和四倍排气孔分别连通所述排气室。
可选的，上述用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置中，所述进气孔为圆台状，远离所述活塞的一端口径相对较小。
可选的，上述用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置中，所述排气室内设置支撑台阶，所述支撑台阶的一端用于支撑所述活塞。
可选的，上述用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置中，所述主体件上设置外螺纹，所述外螺纹设置在所述主体件设置所述进气孔的一端。
可选的，上述用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置中，所述主体件的外侧设置密封圈安装槽，所述密封圈安装槽设置在所述外螺纹的末端。
可选的，上述用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置中，所述装置还包括排气孔盖，所述排气孔盖设置在所述排气孔上。
可选的，上述用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置中，所述排气孔盖为圆形吸盘式排气孔盖。
可选的，上述用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置中，所述活塞为橡胶活塞。
本申请提供的用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置，安装于气体密封高压电气设备上，通过进气孔连通气体密封高压电气设备。通过端盖上设置的充气阀和压力计进行控制室内气体通入以及控制控制室气体的量，当将用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置安装在气体密封高压电气设备上后，随着气体密封高压电气设备内气体压强的变化，气体密封高压电气设备内气体通过进气孔进入排气室。当排气室内气体压强大于控制室内气体压强时，排气室内气体推动活塞向控制室移动，在排气室内气体将活塞推动到是排气孔与排气室直接连通时，排气孔被打开，用于排气；随着通过排气孔的不断排气，当排气室内气体压强小于控制室内气体的压强时，控制室内气体推动活塞向排气室运动，活塞隔断排气孔与排气室的连通，停止排气。如此，本申请提供的用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置，用于气体密封高压电气设备的分级进行压力释放，并且能够控制压力释放的速度以及控制高压电气箱体维持在所需的压力值。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置的剖视图；
图2为本申请实施例提供的用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置的排气状态的剖视图。
其中：
1-主体件，2-活塞，3-端盖，4-进气孔，5-排气孔，501-二倍排气孔，502-四倍排气孔，6-排气室，7-控制室，8-充气阀，9-压力计，10-外螺纹，11-排气孔盖，12-密封圈安装槽，13-支撑台阶。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
附图1为本申请实施例提供的用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置的剖视图；附图2为本申请实施例提供的用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置的排气状态的剖视图。如附图1和2所示，本申请实施例提供的用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置包括主体件1、活塞2和端盖3。
主体件1用于连接气体密封高压电气设备的箱体，与气体密封高压电气设备内部连通。主体件1整体为腔体结构，内部设置空腔。主体件1的一端(为便于描述，后文中记为主体件1的前端)的设置进气孔4，主体件1的前端用于连接气体密封高压电气设备的箱体；主体件1的另一端(为便于描述，后文中记为主体件1的后端)固定连接端盖3，端盖3用于密封主体件1的后端。
活塞2设置在主体件1内部，活塞2的外壁与主体件1的内壁紧密配合且活塞2可在主体件1的内腔内移动，主体件1内可前后滑动的活塞2将主体件1的空腔分割成排气室6和控制室7，排气室6位于主体件1的前端，控制室7位于主体件1的后端。排气室6连通进气孔，气体密封高压电气设备内的气体通过进气孔4进入排气室6，排气室6一方面用于储存气体密封高压电气设备内流入可控压力释放装置的气体，另一方面用于气体密封高压电气设备排气过程中的过道。
主体件1的侧壁上设置排气孔5，排气孔5连通主体件1的内腔，随着活塞2的移动，排气孔5可连通排气室6。当排气孔5与排气室6连通的时候，用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置进行气体密封高压电气设备排气。
端盖3上设置充气阀8和压力计9，所述充气阀8和所述压力计9分别连通所述控制室7充气阀8用于控制室7内冲、放气体，压力计9可直观测试出控制室内气体的压强。充气阀8和压力计9相互配合调节控制室7内气体的压强达到设定值，进而控制可控压力释放装置进行排气时气体密封高压电气设备内的压强，即在气体密封高压电气设备的内部压强超出定值时，进行可控排气，将造成气体密封高压电气设备增大的气体释放出来。在未进行排气时，活塞将排气孔5密封，当需要进行排气时，排气室6内的气体推动活塞2向端盖3方向移动，活塞挤压控制室内气体，因此控制室7内气体压强的设定值是根据气体密封高压电气设备内的压强要求而定的。
本申请实施例提供的用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置，安装于气体密封高压电气设备上，通过进气孔4连通气体密封高压电气设备。通过端盖3上设置的充气阀8和压力计9进行控制室7内气体通入以及控制控制室7气体的量。当将用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置安装在气体密封高压电气设备上后，随着气体密封高压电气设备内气体压强的变化，气体密封高压电气设备内气体通过进气孔4进入排气室6。当排气室6内气体压强大于控制室7内气体压强时，排气室6内气体推动活塞2向控制室7移动，在排气室6内气体将活塞2推动到是排气孔5与排气室6直接连通时，排气孔5被打开，如附图2所示，排气孔5进行排气；随着通过排气孔5的不断排气，当排气室6内气体压强小于控制室7内气体的压强时，控制室7内气体推动活塞2向排气室6运动，活塞2隔断排气孔5与排气室6的连通，停止排气。如此，本申请实施例提供的用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置，用于气体密封高压电气设备的分级进行压力释放，并且能够控制压力释放的速度以及控制高压电气箱体维持在所需的压力值。
在本申请实施例中，主体件1为一体成型结构，优选一体注塑成型件。为便于本申请实施例提供的可控压力释放装置的安装使用，在主体件1的前端设置外螺纹10。在安装使用时，气体密封高压电气设备上设置螺纹孔，通过螺纹配合安装可控压力释放装置。如此，便于可控压力释放装置的安装以及拆卸。进一步的，为保证可控压力释放装置与气体密封高压电气设备安装处的密封性，在外螺纹10的末端设置密封圈安装槽12，在密封圈安装槽12处设置密封圈，通过密封圈密封气体密封高压电气设备与可控压力释放装置的主体件1的连接处，避免因为气体密封高压电气设备与主体件1的连接处密封性达不到要求造成气体密封高压电气设备达不到其使用要求。
在本申请实施例中，进气孔4为圆台状，远离所述活塞2的一端口径相对较小。即如附图1和2所示，进气孔4靠近主体件1前端面的口径小于进气孔4靠近活塞2的口径。如此有助于减少进入排气室6内气体对活塞2的冲击，提高活塞2以及可控压力释放装置的使用寿命。
进一步，在本申请实施例中，活塞2靠近主体件1前端的端面为锥形面，如附图1所示，活塞2端面的倾斜角为1-10°，增加活塞2与排气室6的接触面街，有助于分散排气室6内气体对活塞2的冲击。在本申请实施例中活塞2主要用作密封，因此活塞2的材质可选用橡胶材质，但不局限于橡胶材质。
在本申请实施例中，排气室6内设置支撑台阶13，所述支撑台阶13的一端用于支撑所述活塞2，支撑台阶13用于活塞2的限位，即控制室7内气体将活塞2推至排气室6的最大极限位置。
在本申请实施例中，排气孔5包括二倍排气孔501和四倍排气孔502，所述二倍排气孔501和四倍排气孔502分别连通所述排气室6。二倍排气孔501所在位置与支撑台阶13端面的距离为活塞2推至排气室6的最大极限位置时控制室高度为一半，四倍排气孔502所在位置与支撑台阶13端面的距离为活塞2推至排气室6的最大极限位置时控制室高度为四分之一。
二倍排气孔501用于当高压设备箱体的气体压力大于2倍控制室气体标准值时，释放气体，小于2倍控制室标准值时，停止释放气体。四倍排气孔502用于当高压设备箱体的气体压力大于4倍控制室气体标准值时，释放气体，小于4倍控制室标准值时，停止释放气体，用于箱体压力迅速上升时的快速释放气体。如此，更加方便调整控制室7的气体压强适应高压电气设备箱要求气体压强要求。
在本申请实施例中，可控压力释放装置还包括排气孔盖11，所述排气孔盖11设置在所述排气孔5上。当排气孔5工作时，气体顶开排气孔盖11进行压力释放，当排气孔5不工作时，排气孔盖11封住排气孔，以避免活塞2与环境长期接触，提高使用寿命。
本申请实施例提供的可控压力释放装置，在安装时，先在高压电气设备箱的箱体上开设螺纹孔，然后在主体件1的密封圈安装槽12内套置密封圈，接着，通过外螺纹10将主体件1旋置在箱体的螺纹孔处，使主体件1的前部插入箱体内。由图2所示，当气体密封高压电气设备的箱体内部的压力大于设定基准值时，排气室6和控制室7产生压力差，活塞2向控制室7移动，促使二倍排气孔501和排气室6直接连通，由于排气室6气体压强大于环境压强，使得排气孔盖11打开，进行压力释放，当压力小于设定压力值时，活塞2向排气室6移动，隔断二倍排气孔501与排气室6，停止释放压力，同时排气孔盖11由于吸盘作用封闭二倍排气孔501，最终使压力始终维持在设定的水平。当气体密封高压电气设备的箱体内部压力急剧增加时，活塞2向控制室7移动，使得二倍排气孔501和四倍排气孔502与排气室6直接连通，实现快速释放压力。同时，可以通过充气阀8以及压力计9的配合使用，向控制室7充气体使其维持在不同的压力值，调节控制高压电气设备箱体的压力水平。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的发明后，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发明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，本申请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。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种用于气体密封高压电气设备的可控压力释放装置，其特征在于，所述装置包括主体件、活塞和端盖；其中：
所述主体件的一端的设置进气孔，所述主体件的另一端固定连接所述端盖，所述主体件的侧壁上设置排气孔；
所述活塞设置在所述主体件内部，所述活塞的外壁与所述主体件的内壁紧密配合且所述活塞可在所述主体件的内腔内移动，所述活塞将所述主体件的内腔分割成排气室和控制室；
所述进气孔连通所述排气室，所述排气孔连通所述排气室；
所述端盖上设置充气阀和压力计，所述充气阀和所述压力计分别连通所述控制室。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述排气孔包括二倍排气孔和四倍排气孔，所述二倍排气孔和四倍排气孔分别连通所述排气室。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述进气孔为圆台状，远离所述活塞的一端口径相对较小。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述排气室内设置支撑台阶，所述支撑台阶的一端用于支撑所述活塞。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主体件上设置外螺纹，所述外螺纹设置在所述主体件设置所述进气孔的一端。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述主体件的外侧设置密封圈安装槽，所述密封圈安装槽设置在所述外螺纹的末端。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括排气孔盖，所述排气孔盖设置在所述排气孔上。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述排气孔盖为圆形吸盘式排气孔盖。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述活塞为橡胶活塞。
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