CN111120857A - 一种应用于输气系统的充气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于输气系统的充气装置，包括输气系统，其特征在于，还包括控制器、用于从输气系统向开关气室输送气体的充气系统、用于将充气系统内气体抽真空的抽真空系统和用于监测充气系统气体纯度的泄漏监测系统，输气系统连通充气系统，抽真空系统连通充气系统，泄漏检测系统连通充气系统，控制器电连接充气系统、抽真空系统和泄漏检测系统。本装置充气过程中全程自动监测气体纯度和是否有泄漏情况，无需人员看守，全程依赖设备进行监测充其量和充气压力，在充气速度过慢时可以打开旁路阀门增大气体的供气量，缩短充气时间，提高充气效率。

Description

一种应用于输气系统的充气装置
技术领域
本发明涉及一种应用于输气系统的充气装置，属于充气技术领域。
背景技术
传统用于现场充气的方式如图4所示当需要充气时，气瓶出口接减压器、充气软管、过滤器，然后连接在开关气室产品上，充气过程只是利用减压器进行减压、末端加装一个过滤器来对所充气体进行一个简单的控制。充气过程需要人员一直看守，防止出现过压充气和泄漏情况，出现问题时只能手动进行操作，控制方式简易，不能很好的保证所充气体质量，充气速度慢、而且对充进多少气体不能进行计量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种应用于输气系统的充气装置，用于连接SF6输气系统与GIL气室，将SF6气体进行过滤减压后充至GIL气室内，充气过程中全程自动监测气体纯度和是否有泄漏情况，无需人员看守，全程依赖设备进行监测，在充气速度过慢时可以打开旁路阀门增大气体的供气量。
为达到上述目的，本发明提供一种应用于输气系统的充气装置，包括输气系统，还包括控制器、用于从输气系统向开关气室输送气体的充气系统、用于将充气系统内气体抽真空的抽真空系统和用于监测充气系统气体纯度的泄漏监测系统，输气系统连通充气系统，抽真空系统连通充气系统，泄漏检测系统连通充气系统，控制器电连接充气系统、抽真空系统和泄漏检测系统。
优先地，充气系统包括用于过滤气体的过滤系统、减压系统和用于过滤粉尘的粉尘过滤器，输气系统、过滤系统、减压系统和粉尘过滤器依次串联连通。
优先地，过滤系统包括连接软管一、DV1电动阀门和F1过滤器， 输气系统、DV1电动阀门和F1过滤器通过连接软管一依次串联，控制器电连接DV1电动阀门和F1过滤器；
减压系统包括连接软管二、REV1减压器、DV2电动阀门和DV3电动阀门，F1过滤器、REV1减压器、DV3电动阀门和粉尘过滤器通过连接软管二依次串联连通，DV2电动阀门并联在REV1减压器上；
包括流量计，流量计安装在REV1减压器和DV3电动阀门之间，控制器电连接粉尘过滤器、流量计、REV1减压器、DV2电动阀门和DV3电动阀门。
优先地，抽真空系统包括连接软管三、DV4电动阀门和VP1真空泵，DV3电动阀门和粉尘过滤器之间的连接软管二连通DV4电动阀门的进气口，DV4电动阀门的出气口连通VP1真空泵，控制器电连接DV4电动阀门和VP1真空泵。
优先地，泄漏监测系统包括进气压力检测系统、出气压力监测系统、气体纯度检测系统和含氧量检测系统，
进气压力检测系统包括PT1压力传感器、PG1压力表和球阀一，输气系统和DV1电动阀门之间的连接软管一连通球阀一的进气口，球阀一的出气口连通PT1压力传感器，PT1压力传感器和PG1压力表并联，控制器电连接PT1压力传感器；
出气压力监测系统包括PT2压力传感器、PG2压力表和球阀二，DV3电动阀门和粉尘过滤器之间的连接软管二连通球阀二的进气口，球阀二的出气口连通PT2压力传感器，PG2压力表和PT2压力传感器并联，控制器电连接PT2压力传感器；
控制器电连接气体纯度检测系统和含氧量检测系统。
优先地，包括声光报警系统，声光报警系统包括报警闪光灯和扬声器，报警闪光灯和扬声器电连接控制器。
本发明所达到的有益效果：
本装置充气过程中全程自动监测气体纯度和是否有泄漏情况，无需人员看守，全程依赖设备进行监测充其量和充气压力，在充气速度过慢时可以打开旁路阀门增大气体的供气量，缩短充气时间，提高充气效率。
附图说明
图1是本装置的系统原理图；
图2是当输气系统压力高于REV1减压器设定值时本装置向开关气室充气的示意图；
图3是当输气系统压力低于REV1减压器设定值时本装置的工作示意图；
图4是现有技术中单瓶充气方式的示意图；
图5是本装置中符号代号的名称图。
附图中标记含义，1-GIL气室；2-粉尘过滤器；3-充气软管；4-减压器；5-六氟化硫气瓶；6-外包裹式加热带。
具体实施方式
以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
一种应用于输气系统的充气装置，包括输气系统，还包括控制器、用于从输气系统向开关气室输送气体的充气系统、用于将充气系统内气体抽真空的抽真空系统和用于监测充气系统气体纯度的泄漏监测系统，输气系统连通充气系统，抽真空系统连通充气系统，泄漏检测系统连通充气系统，控制器电连接充气系统、抽真空系统和泄漏检测系统。
进一步地，充气系统包括用于过滤气体的过滤系统、减压系统和用于过滤粉尘的粉尘过滤器，输气系统、过滤系统、减压系统和粉尘过滤器依次串联连通。
进一步地，过滤系统包括连接软管一、DV1电动阀门和F1过滤器， 输气系统、DV1电动阀门和F1过滤器通过连接软管一依次串联，控制器电连接DV1电动阀门和F1过滤器；
减压系统包括连接软管二、REV1减压器、DV2电动阀门和DV3电动阀门，F1过滤器、REV1减压器、DV3电动阀门和粉尘过滤器通过连接软管二依次串联连通，DV2电动阀门并联在REV1减压器上；
包括流量计，流量计安装在REV1减压器和DV3电动阀门之间，控制器电连接粉尘过滤器、流量计、REV1减压器、DV2电动阀门和DV3电动阀门。
进一步地，抽真空系统包括连接软管三、DV4电动阀门和VP1真空泵，DV3电动阀门和粉尘过滤器之间的连接软管二连通DV4电动阀门的进气口，DV4电动阀门的出气口连通VP1真空泵，控制器电连接DV4电动阀门和VP1真空泵。
进一步地，泄漏监测系统包括进气压力检测系统、出气压力监测系统、气体纯度检测系统和含氧量检测系统，
进气压力检测系统包括PT1压力传感器、PG1压力表和球阀一，输气系统和DV1电动阀门之间的连接软管一连通球阀一的进气口，球阀一的出气口连通PT1压力传感器，PT1压力传感器和PG1压力表并联，控制器电连接PT1压力传感器；
出气压力监测系统包括PT2压力传感器、PG2压力表和球阀二，DV3电动阀门和粉尘过滤器之间的连接软管二连通球阀二的进气口，球阀二的出气口连通PT2压力传感器，PG2压力表和PT2压力传感器并联，控制器电连接PT2压力传感器；
控制器电连接气体纯度检测系统和含氧量检测系统。
进一步地，包括声光报警系统，声光报警系统包括报警闪光灯和扬声器，报警闪光灯和扬声器电连接控制器。
本装置中，气体纯度检测系统、含氧量检测系统、控制器、粉尘过滤器、DV1电动阀门、F1过滤器、REV1减压器、DV2电动阀门、DV3电动阀门、流量计、DV4电动阀门、VP1真空泵、PT1压力传感器、PG1压力表、球阀一、PT2压力传感器、PG2压力表和球阀二在现有技术中可采用的型号很多，本领域技术人员可根据实际需求选用。
本装置为连接SF6输气管道与开关气室之间的充气装置，具有抽真空、SF6气体过滤、减压、流量计量、气体指标在线监测、泄漏监测及报警功能。本装置工作流程如下所示：
抽真空：设置有负压回收泵及控制器，在充气前首先对装置自身抽真空，避免使用传统充气前需要排出充气软管内空气时只能通过释放SF6气体置换空气的方法，避免了SF6气体的对外排放，对环境友好。通过控制器打开所有的电动阀门，然后开DV4电动阀门与VP1真空泵对连接软管一、连接软管二和连接软管三抽真空并将抽出的本装置中的空气排入外界空气中。
向开关气室内充气：当SF6输气系统压力高于REV1减压器设定值时，当开关气室需要充气时，首先通过本装置与SF6输气系统管道相连接，管道内SF6气体经DV1电动阀门、REV1减压器、F1过滤器、流量计、DV3电动阀门及粉尘过滤器后向开关气室充气。
如图3所示，当SF6输气系统压力低于REV1减压器设定值时，REV1减压器旁路阀门DV2电动阀门自动打开，增大SF6气体的流量。
F1过滤器功能为过滤粉尘、水分及SF6分解物等杂质，气体纯度监测系统监测内容包括SF6气体的纯度、水汽及其他杂质气体，其他杂质气体包括空气、四氟化碳、六氟乙烷、八氟丙烷、氟化氢、矿物油等。
充气过程中通过流量计对所充SF6气体流量进行自动测量，并记录在控制器的PLC程序内，用于充气量的判断。通过PT1和PT2检测本装置进气端和出气端的压力是否一致来判定是否泄漏，控制器预设充气压力值或充气量两个指标，通过流量计来计算本装置的充气量，当开关气室内的充气量或充气压力达到设定值后，充气功能自动停止并记录；
在开关气室内装一个压力传感器，控制器电连接压力传感器，当充气到一个动态值后关闭阀门静止t1测量充气压力的静态值，充气压力的静态值达不到设定值的话则继续充气时间t2，t2结束后继续重复上述动作直至充气压力的静态值达到设定值。
同时装置设置有SF6气体指标在线监测系统，当所充SF6气体指标充其量或充气压力不能达到要求时，充气过程会自动停止并给出声光报警提示，避免了传统充气方式无法监控充气指标，当发现指标不达标后需要对气室所有气体进行回收再处理的风险。
装置内置便携式SF6泄漏报警装置，可以对本装置所在位置处的SF6浓度值以及氧气含量值进行监测，当检测到本装置所在位置处的SF6泄漏或氧气含量低时，充气过程自动停止，并给出报警提示。解决了传统充气方式充气过程中出现的泄漏等不安全环境因素时，人员无法及时察觉的问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种应用于输气系统的充气装置，包括输气系统，其特征在于，还包括控制器、用于从输气系统向开关气室输送气体的充气系统、用于将充气系统内气体抽真空的抽真空系统和用于监测充气系统气体纯度的泄漏监测系统，输气系统连通充气系统，抽真空系统连通充气系统，泄漏检测系统连通充气系统，控制器电连接充气系统、抽真空系统和泄漏检测系统。
2.根据权利要求1所述的一种应用于输气系统的充气装置，其特征在于，充气系统包括用于过滤气体的过滤系统、减压系统和用于过滤粉尘的粉尘过滤器，输气系统、过滤系统、减压系统和粉尘过滤器依次串联连通。
3.根据权利要求2所述的一种应用于输气系统的充气装置，其特征在于，过滤系统包括连接软管一、DV1电动阀门和F1过滤器， 输气系统、DV1电动阀门和F1过滤器通过连接软管一依次串联，控制器电连接DV1电动阀门和F1过滤器；
减压系统包括连接软管二、REV1减压器、DV2电动阀门和DV3电动阀门，F1过滤器、REV1减压器、DV3电动阀门和粉尘过滤器通过连接软管二依次串联连通，DV2电动阀门并联在REV1减压器上；
包括流量计，流量计安装在REV1减压器和DV3电动阀门之间，控制器电连接粉尘过滤器、流量计、REV1减压器、DV2电动阀门和DV3电动阀门。
4.根据权利要求3所述的一种应用于输气系统的充气装置，其特征在于，抽真空系统包括连接软管三、DV4电动阀门和VP1真空泵，DV3电动阀门和粉尘过滤器之间的连接软管二连通DV4电动阀门的进气口，DV4电动阀门的出气口连通VP1真空泵，控制器电连接DV4电动阀门和VP1真空泵。
5.根据权利要求3所述的一种应用于输气系统的充气装置，其特征在于，泄漏监测系统包括进气压力检测系统、出气压力监测系统、气体纯度检测系统和含氧量检测系统，
进气压力检测系统包括PT1压力传感器、PG1压力表和球阀一，输气系统和DV1电动阀门之间的连接软管一连通球阀一的进气口，球阀一的出气口连通PT1压力传感器，PT1压力传感器和PG1压力表并联，控制器电连接PT1压力传感器；
出气压力监测系统包括PT2压力传感器、PG2压力表和球阀二，DV3电动阀门和粉尘过滤器之间的连接软管二连通球阀二的进气口，球阀二的出气口连通PT2压力传感器，PG2压力表和PT2压力传感器并联，控制器电连接PT2压力传感器；
控制器电连接气体纯度检测系统和含氧量检测系统。
6.根据权利要求1所述的一种应用于输气系统的充气装置，其特征在于，包括声光报警系统，声光报警系统包括报警闪光灯和扬声器，报警闪光灯和扬声器电连接控制器。
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