CN111952881A - 一种安全预警装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种安全预警装置，应用于高压配电柜，包括控制器、充气机构和净化机构，控制器电连接有报警器；柜体内上下两侧分别设有第二检测器和第一检测器；充气机构与配电柜连通；净化机构设有塔体，塔体的侧壁下端设有连通第一出气口的第三进气口；塔体内从下至上依次设有活性氧化铝层、X型分子筛层和将其分隔成第一腔室和第二腔室的第一隔板，第一隔板包括四个由伸缩杆驱动伸缩的圆弧板；第一腔室和第二腔室之间通过第十管道连通；第一腔室内设将其分成上下部的第二隔板，第二隔板上设有第三通孔；下部内设有冷凝弯管。本发明中当第一检测器和第二检测器分别检测到SF₆气体的浓度低于设定值和SF₆气体的分解物时，触发报警器预警。

Description

一种安全预警装置

技术领域

本发明涉及预警技术领域，特别涉及一种应用于高压配电柜的安全预警装置。

背景技术

SF₆气体由于其优良的绝缘和灭弧性能而广泛应用于气体绝缘设备中，比如高压配电柜中就使用到了SF₆气体，SF₆气体填充在高压配电柜的柜体内，隔绝柜体内的配电器产生的高压穿透到柜体外。但是配电器长时间使用后会产生热量使得柜体内温度上升，SF₆气体在高温条件下会分解成SF4、SO₂、SO₂F₂等其它分解物，SF₆气体的减少对高压的绝缘和灭弧效果下降，从而使得高压配电柜对附近的人或动物等产生电击，出现安全问题。现有的高压配电柜中没有专门的预警装置，导致常有安全事故发生。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一，为此，本发明提出一种安全预警装置，该装置通过在柜体内安装有第一检测器和第二检测器，当第一检测器和第二检测器分别检测到SF₆气体的浓度低于设定值和SF₆气体的分解物时，触发报警器进行预警，避免旁人靠近发生安全事故；同时抽取出的气体经过净化机构的净化后能够重复使用，并且效果不会随重复次数的增加而降低。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种安全预警装置，应用于高压配电柜，高压配电柜设置有柜体，柜体的左侧设置有第一出气口，柜体的右侧上下两端分别设置有第一进气口和第二进气口，该安全预警装置包括用于检测SF₆气体的浓度的第一检测器，所述第一检测器设置在柜体内，所述第一检测器电连接有控制器，所述控制器电连接有报警器；第二检测器，第二检测器用于检测SF₆气体的分解物，所述第二检测器设置于所述第一检测器的上方，所述第二检测器电连接所述控制器；充气机构，所述充气机构的出口分别与所述第一进气口和所述第二进气口连通，所述充气机构由所述控制器控制向柜体内充入SF6气体；净化机构，所述净化机构设置有塔体，所述塔体的上端设置有连通所述充气机构的第二出气口和由电磁阀控制的抽真空管，所述塔体的侧壁下端设置有第三进气口，所述第三进气口通过第四管道连通所述第一出气口，所述第四管道上设置有由所述控制器控制启停的第四气泵；所述塔体内自上而下依次设置有X型分子筛层、活性氧化铝层和第三均流板，所述第三均流板设于所述第三进气口的上方；所述X型分子筛层的上方设置有第一隔板，所述第一隔板包括四个可相互分离的圆弧板，所述塔体的侧壁上设置有供所述圆弧板穿过的通槽，每个所述圆弧板均通过伸缩杆驱动伸出或缩回所述通槽；所述第一隔板将所述塔体自上而下分隔成第一腔室和第二腔室，所述塔体外设置有连通所述第一腔室和所述第二腔室的第十管道，所述第十管道的进气口设置在所述X型分子筛层的上方，所述第十管道上设置有与所述控制器电连接的第八气泵；所述第一腔室内设置有将其分隔成上部和下部的第二隔板，所述第二隔板上设有连通所述上部和所述下部的第三通孔，所述第十管道的出气端与所述第三通孔连通；所述下部内设置有冷凝弯管，所述第三通孔的上方设置有堵孔机构；所述第二腔室内的上端设置有检测SF6气体的纯度的第三检测器，所述第三检测器与所述控制器电连接；当所述第一检测器检测的SF6气体的浓度低于设定值且所述第二检测器检测到SF6气体的分解物时，所述控制器控制所述报警器发出警报声，同时所述控制器控制所述充气机构和所述净化机构运行。

进一步的，所述塔体内设置有十字连接架，四个所述圆弧板与所述十字连接架配合形成所述第一隔板，所述塔体的外侧壁对应所述伸缩杆的位置向外凸起形成有支撑部，所述伸缩杆设置在所述支撑部内。

进一步的，所述堵孔机构包括设置在所述塔体内顶壁的电机，所述电机与所述控制器电连接，所述电机连接有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠上连接有螺母座，所述螺母座上设置有安装块，所述安装块的下端中部向下凸起形成与所述第三通孔相匹配的封堵部。

进一步的，所述下部的侧壁下端设置有排液管，所述排液管连通有储液罐，所述排液管上设置有由所述控制器控制启停的第三水泵；所述下部的侧壁上设置有与所述控制器电连接的第三液位检测器；所述储液罐的内侧壁设置有夹层，所述夹层内设置有环形的加热管，所述储液罐的出气口与所述充气机构相连通。

进一步的，所述第三进气口和第三均流板之间自上而下依次设置活性炭层、第二均流板、浮球层和第一均流板，所述活性炭层与所述第三均流板之间设置有放置座，所述放置座的中间沿上下方向开设有第一通孔，所述放置座的下端的左右两侧分别设置有紫外杀菌灯；所述浮球层的上方设置有多个喷淋管，每个所述喷淋管上设有多个开口朝下的小孔。

进一步的，所述浮球层内沿周向均布有多个分隔板，所述分隔板将所述浮球层分隔成多个独立的安装腔，每个所述安装腔内设置有小球。

进一步的，所述塔体内设置有栅架，所述栅架上开设有若干个第二通孔，所述浮球层设置在所述栅架上，所述第一均流板和所述第二均流板的开孔率均为0.75—0.95m2/m2，且所述第一均流板和所述第二均流板的均流孔的孔径均小于所述第二通孔的孔径。

进一步的，所述充气机构包括有用于放置SF₆气体的第二储气罐，所述第二储气罐的上端设置有第三出气口，所述第三出气口通过第二管道连通所述第二进气口，所述第二管道上设置有由所述控制器控制启停的第二气泵。

进一步的，所述第二储气罐的上端还设置有第四出气口，所述第四出气口连接有第一管道，所述第一管道上设置有由所述控制器控制启停的第一气泵，所述第一管道的出气端连通有毛细管，所述毛细管呈螺旋状绕有3至5圈，所述毛细管的外侧设置有支架，所述支架上设置有风扇，所述风扇的出风端朝向所述毛细管，所述毛细管的出气端通过第九管道连通所述第一进气口。

进一步的，所述X型分子筛层设置有两个，两个所述X型分子筛层形成“<”或“>”通气通道；所述活性氧化铝层设置有两个，两个所述活性氧化铝层形成“<”或“>”通气通道。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明中只有当第一检测器检测的SF₆气体的浓度低于设定值且第二检测器检测到SF₆气体的分解物时才会触发报警器进行预警，从而减少误报警的可能性；由于触发一次报警后需要循环一次抽气净化和充气的过程，如果误报警会产生不必要的资源浪费。

(2)由于第一隔板包括有四个可相互分离的圆弧板，从而可对提纯环节进行选取使用，当第三检测器检测到经过活性氧化铝层和X型分子筛层去除SF₆气体的分解物的气体中含有SF₆气体的纯度高于设定值时，圆弧板不用伸出；当检测到经过活性氧化铝层和X型分子筛层去除SF₆气体的分解物的气体中含有SF₆气体的纯度低于设定值时，圆弧板伸出组合成第一隔板，随后启动第八气泵，使得经过X型分子筛层处理的气体从第十管道输送到下部内，同时冷凝弯管启动对气体进行降温处理，使得SF₆气体液化，使得混在其中的N₂、CO₂、O₂等气体析出，当液化的SF₆气体积累到一定量后，启动堵孔机构将第三通孔封堵，随后启动抽真空管将N₂、CO₂、O₂等气体排出，进而提高回收的SF6气体的纯度，使得净化后的SF₆气体不会在多次重复使用后，绝缘效果越来越差。

(3)圆弧板的伸缩动作是直线运动，整个过程无需向上或向下翻转，从而不会在伸缩过程中对塔体内的其它部件产生干涉，减少占用空间。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例一种安全预警装置的结构示意图；

图2为图1中净化机构和储水箱的装配结构示意图；

图3为图2中封堵部远离第三通孔时的结构示意图；

图4为图3中A处的放大示意图；

图5为图1中充气机构的结构示意图；

图6为本发明实施例中包含有柜体的部分结构示意图；

图7为本发明实施例中伸缩杆伸出时圆弧板与十字连接架的结构示意图；

图8为图7中伸缩杆缩回状态下的结构示意图；

图9为本发明实施例中浮球层的结构示意图；

图10为本发明实施例中第一均流板的结构示意图。

附图标记：

100柜体、110第一出气口、120第一进气口、130第二进气口、140第四管道、150第四气泵、160第二管道、170第二气泵、180温度传感器；

200第一检测器、300第二检测器；

400控制箱、410报警器、420输入按键、430显示屏；

510塔体、511第二出气口、512抽真空管、513第三进气口、514通槽、515集水槽、516过滤隔板、517第一液位检测器、518第二液位检测器、520X型分子筛层、530活性氧化铝层、540第三均流板、541均流孔、550第一隔板、551圆弧板、552伸缩杆、553十字连接架、554支撑部、560第十管道、561第八气泵、571第二隔板、572第三通孔、573冷凝弯管、574第三检测器、575上部、576下部、577第三液位检测器、581活性炭层、582第二均流板、583第一均流板、584放置座、585第一通孔、586紫外杀菌灯、587第一安装窗、590浮球层、591分隔板、592安装腔、593小球、594栅架；

600堵孔机构、610电机、620滚珠丝杠、630螺母座、640安装块、641封堵部；

700储液罐、710抽液管、720第三水泵、730加热管；

800储水箱、810喷淋管、820第五管道、830高压水泵、840第七管道、850第一水泵；

910第二储气罐、911第三出气口、912第四出气口、920第一管道、921第一气泵、930毛细管、940风扇、950第九管道。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参见图1至图8所示，根据本发明实施例提供的一种安全预警装置，该装置应用于高压配电柜，高压配电柜设置有柜体100，柜体100的左侧设置有第一出气口110，柜体100的右侧设置有第一进气口120和第二进气口130，第一进气口120设置在第二进气口130的上方；该安全预警装置包括第一检测器200、第二检测器300、充气机构和净化机构，第一检测器200用于检测SF₆气体的浓度，第一检测器200设置在柜体100内，第一检测器200电连接有控制器，控制器电连接有报警器410；第二检测器300用于检测SF6气体的分解物，第二检测器300设置于第一检测器200的上方，第二检测器300电连接控制器；充气机构的出口分别与第一进气口120和第二进气口130连通，充气机构由控制器控制向柜体100内充入SF₆气体；净化机构设置有塔体510，塔体510的上端设置有连通充气机构的第二出气口511和由电磁阀控制的抽真空管512，塔体510的侧壁下端设置有第三进气口513，第三进气口513通过第四管道140连通第一出气口110，第四管道140上设置有由控制器控制启停的第四气泵150；塔体510内自上而下依次设置有X型分子筛层520、活性氧化铝层530和第三均流板540，第三均流板540设于第三进气口513的上方；X型分子筛层520的上方设置有第一隔板550，第一隔板550包括四个可相互分离的圆弧板551，塔体510的侧壁上设置有供圆弧板551穿过的通槽514，每个圆弧板551均通过伸缩杆552驱动伸出或缩回通槽514；第一隔板550将塔体510自上而下分隔成第一腔室和第二腔室，塔体510外设置有连通第一腔室和第二腔室的第十管道560，第十管道560的进气口设置在X型分子筛层520的上方，第十管道560上设置有与控制器电连接的第八气泵561；第一腔室内设置有将其分隔成上部575和下部576的第二隔板571，第二隔板571上设有连通上部575和下部576的第三通孔572，第十管道560的出气端与第三通孔572连通；下部576内设置有冷凝弯管573，冷凝弯管573的两端分别连接有冷冻机组，冷冻剂经过冷凝弯管573形成冷却回路，第三通孔572的上方设置有堵孔机构600；第二腔室内的上端设置有检测SF6气体的纯度的第三检测器574，第三检测器574与控制器电连接；当第一检测器200检测的SF6气体的浓度低于设定值且第二检测器300检测到SF6气体的分解物时，控制器控制报警器发410出警报声，同时控制器控制充气机构和净化机构运行。

与现有技术相比，本发明实施例通过在高压配电柜的柜体100内设置有第一检测器200和第二检测器300，当第一检测器200检测到柜体100内的SF₆气体的浓度低于设定值且第二检测器300检测到柜体100内出现SF₆气体的分解物时，控制器控制报警器410发出蜂鸣声提醒附近的行人远离该区域，避免出现被电击等安全事故。控制器在控制报警器410预警的同时控制第四气泵150启动，将柜体100内的气体抽出送入净化机构中进行净化，随后通过充气机构向柜体100内充入新的SF₆气体以满足高压配电柜的使用要求，并解除警报；通过在塔体510内设置有第三均流板540，经第三进气口513进入塔体510内的气体经过第三均流板540的作用均匀的流经活性氧化铝层530和X型分子筛层520，使得气体中含有的SF₆气体的分解物被充分的去除并能够输送回到充气机构中重复利用，节约资源；同时通过第三检测器574检测经过活性氧化铝层530和X型分子筛层520去除SF₆气体的分解物的气体中含有SF₆气体的纯度，当检测到SF₆气体的纯度低于设定值时，控制器控制伸缩杆552伸出，使得四个圆弧板551合并成第一隔板550并且控制第二出气口511关闭，随后启动第八气泵561将气体输送到下部576内，冷冻机组启动使得冷凝弯管573对下部576内的气体进行降温处理，从而使得SF₆气体液化，使得混在其中的N₂、CO₂、O₂等气体从液化的SF₆气体中析出，当液化的SF₆气体积累到一定量后，启动堵孔机构600将第三通孔572封堵，随后启动抽真空管512将N₂、CO₂、O₂等气体排出，进而提高回收的SF₆气体的纯度。优选的，将抽真空管512的出气端连接至废气处理池，该废气池能溶解尾气中含有的CO₂和少量的SF₆气体，从而减少对环境的污染。当第三检测器574检测到经过去除分解物的气体中的SF₆气体的纯度达到设定值时并且液化在下部576内的SF₆气体被抽出后，控制器控制抽真空管512和第八气泵561关闭，同时控制伸缩杆552带动圆弧板551缩回，气体经过去除分解物后无需经过降温提纯直接从第二腔室进入第一腔室，随后从第二出气口511流出回收到充气机构内，净化效果好，使得净化后的气体不会在多次重复使用后，绝缘效果越来越差。在本发明实施例中，触发报警器410预警后，控制器先后控制净化机构和充气机构运行，第四气泵150启动将柜体100内的气体全部抽取到净化机构中进行净化处理，随后第四气泵150关闭，并启动充气机构向柜体100内充入新的SF6气体，充气机构100在充气的同时，经过净化机构净化的SF6气体重新输送回到充气机构中进行补充，形成一个循环的过程，使得新的SF6气体能够持续的充入到柜体100内，避免出现充气不足的同时可以减少在净化机构和充气机构之间设置储备气罐。需要说明的是，圆弧板551的伸缩是直线运动，无需翻转，减少占用空间，进而使得塔体510进一步小型化。

在本发明的一些实施例中，报警器410优选采用声光报警器，在触发报警时，声光报警器既能够发出蜂鸣声又能够发出红色光，提示路人的效果更佳，特别是在夜间下雨时，行人可能被嘈杂的雨声影响没听到蜂鸣声，但是红色光能够起到提示的作用。

如图1和图6所示，在本发明的一些实施例中，还包括有控制箱400，控制器设置在控制箱400内，报警器410设置在控制箱400的上端，控制箱400的外表面设置有于控制器电连接的输入按键420和显示屏430。通过在控制箱400的表面设置有输入按键420和显示屏430，方便操作人员根据实际的需要调整触发报警的SF₆气体的浓度值和停止充气的SF₆气体的浓度峰值；而且输入值能够显示在显示屏430上供操作人员观察确认。

如图7和图8所示，在本发明的一些实施例中，塔体510内设置有十字连接架553，四个圆弧板551与十字连接架553配合形成第一隔板550，塔体510的外侧壁对应伸缩杆552的位置向外凸起形成有支撑部554，伸缩杆552设置在支撑部554内。由于圆弧板551在伸缩杆552的驱动下会缩回到塔体510的侧壁的通槽514内，该区域的强度会略有下降，通过设置十字连接架553提高该处的强度以满足使用要求，同时设置支撑部554可以提高该处的塔体510区域的强度，也可以将通槽514围住进行封闭，避免气体从通槽514内泄漏出；同时将伸缩杆552设置在支撑部554内可以有效的避免伸缩杆552外露易损坏。

如图2至图4所示，在本发明的一些实施例中，堵孔机构600包括设置在塔体510内顶壁的电机610，电机610与控制器电连接，电机610连接有滚珠丝杠620，滚珠丝杠620上连接有螺母座630，螺母座630上设置有安装块640，安装块640的下端中部向下凸起形成与第三通孔572相匹配的封堵部641。在对从第十管道560上输入下部576的气体进形降温提纯的过程中，当液化的SF₆气体积聚到一定值后传递信号给控制器，控制器控制电机610正转，通过滚珠丝杠620带动螺母座630向下移动，从而带动安装块640和封堵部641下移，当螺母座630移动至最下端时，封堵部641插入第三通孔572内，并且安装块640的下端面贴合于第二隔板571的上端面，封堵效果好，可有效的通过抽真空管512将N₂、CO₂、O₂等气体排出。

如图1所示，在本发明的一些实施例中，下部576的侧壁下端设置有排液管710，排液管710连通有储液罐700，排液管710上设置有由控制器控制启停的第三水泵720；下部576的侧壁上设置有与控制器电连接的第三液位检测器577；储液罐700的内侧壁设置有夹层，夹层内设置有环形的加热管730，储液罐700的出气口与充气机构相连通。从第十管道560输送到下部576的气体在冷凝弯管573的制冷作用下，温度逐渐降低，N₂、O₂和CO₂在SF₆中的溶解度也逐渐降低，溶解于其中的一部分N₂、O₂和CO₂析出，SF₆气体液化后纯度提高，且不断的积聚在下部576内，当液面升至触发第三液位检测器577的位置，控制器控制第三水泵720启动，将下部576内的液化SF₆抽取到储液罐700中，通过环形的加热管730的加热作用，使得储液罐700内各个位置的液化SF₆气体受热均匀，将高纯度的液化的SF₆气体受热膨胀气化并输送回到充气机构中重复利用。

如图2、图3和图10所示，本发明的一些实施例中，第三进气口513和第三均流板540之间自上而下依次设置活性炭层581、第二均流板582、浮球层590和第一均流板583，活性炭层581与第三均流板540之间设置有放置座584，放置座584的中间沿上下方向开设有第一通孔585，放置座584的下端的左右两侧分别设置有紫外杀菌灯586；浮球层590的上方设置有多个喷淋管810，多个喷淋管810相互交叉设置形成网状，每个喷淋管810上设有多个用于喷淋水的小孔，小孔开口朝下。通过在浮球层590的上方设置有喷淋管810，喷淋管810喷洒出的水使得浮球层590中的小球593变湿，当从第三进气口513进入塔体510内的气体经过第一均流板583的作用均匀流向浮球层590时，气体受到小球593的阻力流速变得缓慢，同时气体与小球593表面的水接触，使得气体中可溶于水的某些分解物和杂质溶解在水中，从而使得气体得到较好的净化效果；随后经过喷淋的气体经过第二均流板582的作用均匀的流向活性炭层581，活性炭层581能够将经过喷淋净化处理的气体中的水分去除，减少回收的SF₆气体含有水气，导致SF₆气体在柜体100内高温分解时产生的分解物与水气反应生成其它物质，经过干燥的气体均匀的流向紫外杀菌灯586照射的区域，紫外杀菌灯586能够将气体中细菌充分的灭杀，且将气体中的部分有毒污染物氧化或还原成无毒物，使得气体得到进一步的净化，减少进入活性氧化铝层530和X型分子筛层520中的气体中的含菌量，避免细菌进入到活性氧化铝层530和X型分子筛层520中产生污染，导致活性氧化铝层530和X型分子筛层520对SF₆气体中的分解物分吸附效果下降；通过第一通孔585的设置，使得气体流通的空间变小，从而使得气体的流速下降，确保气体能够得到紫外杀菌灯586的充分杀菌处理；经过杀菌处理的气体经过第三均流板540的作用，使的从第一通孔585穿过的气体在进入活性氧化铝层530之前先被迫进行了分散，在塔体510的横截面中均匀分布与流动，从第三均流板540的均流孔541穿过均匀依次经过活性氧化铝层530和X型分子筛层520，气体中混合的SF₄能够被活性氧化铝层530充分的吸收，气体中混合的SO₂和SO₂F₂能够被X型分子筛层520充分的吸收，使得最后从第二出气口511流出的气体基本为去除分解物的SF₆气体，使得SF₆气体能够被输送回到充气机构中重新使用，节约资源。具体地，紫外杀菌灯586外设置有防水外壳，防水外壳可以防止喷淋管810喷洒出的水雾覆着在紫外杀菌灯586上造成腐蚀，从而延长紫外杀菌灯586的使用寿命。可以理解的是，第一均流板583、第二均流板582和第三均流板540的结构相似，区别在于它们上面的均流孔541分布有差异。

如图9所示，在本发明的一些实施例中，浮球层590内沿周向均布有四个分隔板591，四个分隔板591将浮球层590分隔成五个独立的安全腔592，每个安全腔592内设置有小球593。通过四个分隔板591将浮球层590围成的浮球室等分隔离成五个单独的安全腔592，只需分别向安全腔592内注入少量的小球593，使得小球593的分布密度变小，避免在净化过程中浮球层590内的小球593在某些位置受到气体的冲击被剖开，形成一道沟，而旁边的小球593则积聚起来使气流短路。在保证了小球593起作用的前提下减少了气体通行的阻力，同时减少了小球593数量亦减少了投资，且减少了之后更换小球593的难度。除此之外，由于气体运行阻力的大幅减少，使小球593结垢的机会大大减少了，从而延长了小球593的使用寿命，使本发明实施例的净化机构的运行更加稳定，避免出现开始使用时气体净化效果好、之后慢慢变差的现象。

如图2和图3所示，在本发明的一些实施例中，塔体510内设置有栅架594，栅架594上开设有若干个第二通孔，浮球层590设置在栅架594上，第一均流板583和第二均流板582的开孔率均为0.75—0.95m2/m2，且第一均流板583和第二均流板582的均流孔541的孔径均小于第二通孔的孔径。通过将第一均流板583和第二均流板582的开孔率设置为0.75m2/m2，这样气体的阻力不太大，且均流孔541的孔径比栅架594的第二通孔的孔径小1～2倍，确保进入塔内的气体在进入浮球层590之前先被迫进行了分散、在塔体510的横截面中均匀分布与流动，且在此过程中气体产生更激烈的紊流状态，并与从上而下的水液进行更加多次和更加密切的接触和物化反应，净化效果更佳。具体地，第一均流板583和第二均流板582均是由耐腐蚀不锈钢板制成的栅板。进一步地，第一均流板583的均流孔541与第二均流板582的均流孔541错开设置，不对集。这样使得气体的流通速度进一步降低，使得气体在塔体510内的流通时间更长，净化效果更佳。

如图2和图3所示，在本发明的一些实施例中，塔体510的侧壁对应活性炭层581的位置设置有第一安装窗587，第一安装窗587通过铰链与塔体510铰接以开合。这样设置，当使用一段时间后，可将第一安装窗587打开，将活性炭层581取出进行清理，可以多次循环利用，若活性炭层581出现较为严重的损坏无法满足正常的使用，可将其进行更换，确保净化效果。

如图1至图3所示，在本发明的一些实施例中，喷淋管810通过第五管道820连接有储水箱800，第五管道820上设置有高压水泵830；塔体510的底部为集水槽515，集水槽515的一侧通过第七管道840连通储水箱800，第七管道840上设置有第一水泵850，第一水泵850由控制器控制启停，集水槽515内朝向储水箱800的一侧设置有过滤隔板516。集水槽515能够将喷淋管810中洒下的水进行收集，并能够在第一水泵850的抽取下先经过过滤隔板516的过滤除杂再回收到储水箱800中重复使用，减少水资源的浪费。

如图2和图3所示，在本发明的一些实施例中，集水槽515的侧壁上设置第一液位检测器517，第一液位检测器517用于检测集水槽515内积聚水的液面，当水的液面达到设定值，第一液位检测器517传递信号给控制器，控制器控制第一水泵850打开，将集水槽515内积聚的水抽如储水箱800中重复使用。具体地，第一液位检测器517的下方设置有与控制器电连接的第二液位检测器518，当将集水槽515内的水被抽取到液面低于第二液位检测器518的检测高度时，控制器控制第一水泵850停止工作。

如图1和图5所示，在本发明的一些实施例中，充气机构包括有用于放置SF₆气体的第二储气罐910，第二储气罐910的上端设置有第三出气口911，第三出气口911通过第二管道160连通第二进气口130，第二管道160上设置有由控制器控制启停的第二气泵170。触发报警器410报警后，启动第四气泵150将柜体100内的气体抽送到净化机构中进行净化提纯处理，随后将第二气泵170打开，向柜体100内充入新的SF₆气体，当第一检测器200检测到柜体100内的SF₆气体的浓度达到设定峰值，控制第二气泵170停止运行，并解除警报。

如图1和图5所示，在本发明的一些实施例中，第二储气罐910的上端还设置有第四出气口912，第四出气口912连接有第一管道920，第一管道920上设置有由控制器控制启停的第一气泵921，第一管道920的出气端连通有毛细管930，毛细管930呈螺旋状绕有3至5圈，毛细管930的外侧设置有支架，支架上设置有风扇940，风扇940的出风端朝向毛细管930，毛细管930的出气端通过第九管道950连通第一进气口120。在第四气泵150将柜体100内的气体抽送到净化机构中进行净化提纯处理后，启动第一气泵921，将第二储气罐910中的SF₆气体从第一管道920输送到毛细管930时，由于体积突然变小，使得SF₆气体被压缩散热，此时风扇940吹出的风将散出的热量带走，使得SF₆气体得到较好的降温，通过将毛细管930呈螺旋状绕有多圈，可以延长SF₆气体流经毛细管930的时间，使其得到更好的降温冷却，随后经过降温的SF₆气体通过第九管道950输送到柜体100内，由于体积突然变大，使得经过降温的SF₆气体吸热膨胀，从而使得柜体100内的配电器的热量被吸收，使得配电器得到降温，从而使得柜体100内的温度降低，随后经过吸热的SF₆气体被第四气泵150抽送到净化机构进行净化提纯处理。当柜体100内的温度降到设定值后，关闭第一气泵921，启动第二气泵170，向柜体100内充入新的SF₆气体。

如图6所示，在本发明的一些实施例中，在本发明的一些实施例中，柜体100内设置有温度传感器180，温度传感器180与控制器电连接，以控制第一气泵921的启停。在充入低温的气体进行降温的过程，温度传感器180实时监测柜体100内的温度，并将温度值传递给控制器，当柜体100内的温度降低到设定值时，控制器控制第一气泵921停止工作，实现准确降温，减少资源浪费。

如图2和图3所示，在发明的一些实施例中，X型分子筛层520设置有两个，两个X型分子筛层520形成“<”或“>”通气通道；活性氧化铝层530设置有两个，两个活性氧化铝层530形成“<”或“>”通气通道。呈“<”或“>”的X型分子筛层520可延长气体穿过X型分子筛层520的时间且扩大X型分子筛层520与气体的接触面积，充分有效的去除气体中混合的SO₂和SO₂F₂；呈“<”或“>”的活性氧化铝层530可延长气体穿过活性氧化铝层530的时间且扩大X型分子筛层520与气体的接触面积，充分有效的去除气体中混合的SF₄能够更加充分的将SF₆气体的分解物去除。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种安全预警装置，应用于高压配电柜，高压配电柜设置有柜体，柜体的左侧设置有第一出气口，柜体的右侧上下两端分别设置有第一进气口和第二进气口，其特征在于，该装置包括

第一检测器，用于检测SF₆气体的浓度，所述第一检测器设置在柜体内，所述第一检测器电连接有控制器，所述控制器电连接有报警器；

第二检测器，用于检测SF₆气体的分解物，所述第二检测器设置于所述第一检测器的上方，所述第二检测器电连接所述控制器；

充气机构，分别与所述第一进气口和所述第二进气口连通，所述充气机构由所述控制器控制向柜体内充入SF6气体；

净化机构，设置有塔体，所述塔体的上端设置有连通所述充气机构的第二出气口和由电磁阀控制的抽真空管，所述塔体的侧壁下端设置有第三进气口，所述第三进气口通过第四管道连通所述第一出气口，所述第四管道上设置有由所述控制器控制启停的第四气泵；所述塔体内自上而下依次设置有X型分子筛层、活性氧化铝层和第三均流板，所述第三均流板设于所述第三进气口的上方；所述X型分子筛层的上方设置有第一隔板，所述第一隔板包括四个可相互分离的圆弧板，所述塔体的侧壁上设置有供所述圆弧板穿过的通槽，每个所述圆弧板均通过伸缩杆驱动伸出或缩回所述通槽；所述第一隔板将所述塔体自上而下分隔成第一腔室和第二腔室，所述塔体外设置有连通所述第一腔室和所述第二腔室的第十管道，所述第十管道的进气口设置在所述X型分子筛层的上方，所述第十管道上设置有与所述控制器电连接的第八气泵；所述第一腔室内设置有将其分隔成上部和下部的第二隔板，所述第二隔板上设有连通所述上部和所述下部的第三通孔，所述第十管道的出气端与所述第三通孔连通；所述下部内设置有冷凝弯管，所述第三通孔的上方设置有堵孔机构；所述第二腔室内的上端设置有检测SF₆气体的纯度的第三检测器，所述第三检测器与所述控制器电连接；

当所述第一检测器检测的SF6气体的浓度低于设定值且所述第二检测器检测到SF6气体的分解物时，所述控制器控制所述报警器发出警报声，同时所述控制器控制所述充气机构和所述净化机构运行。

2.根据权利要求1所述的一种安全预警装置，其特征在于，所述塔体内设置有十字连接架，四个所述圆弧板与所述十字连接架配合形成所述第一隔板，所述塔体的外侧壁对应所述伸缩杆的位置向外凸起形成有支撑部，所述伸缩杆设置在所述支撑部内。

3.根据权利要求1所述的一种安全预警装置，其特征在于，所述堵孔机构包括设置在所述塔体内顶壁的电机，所述电机与所述控制器电连接，所述电机连接有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠上连接有螺母座，所述螺母座上设置有安装块，所述安装块的下端中部向下凸起形成与所述第三通孔相匹配的封堵部。

4.根据权利要求1所述的一种安全预警装置，其特征在于，所述下部的侧壁下端设置有排液管，所述排液管连通有储液罐，所述排液管上设置有由所述控制器控制启停的第三水泵；所述下部的侧壁上设置有与所述控制器电连接的第三液位检测器；所述储液罐的内侧壁设置有夹层，所述夹层内设置有环形的加热管，所述储液罐的出气口与所述充气机构相连通。

5.根据权利要求1所述的一种安全预警装置，其特征在于，所述第三进气口和第三均流板之间自上而下依次设置活性炭层、第二均流板、浮球层和第一均流板，所述活性炭层与所述第三均流板之间设置有放置座，所述放置座的中间沿上下方向开设有第一通孔，所述放置座的下端的左右两侧分别设置有紫外杀菌灯；所述浮球层的上方设置有多个喷淋管，每个所述喷淋管上设有多个开口朝下的小孔。

6.根据权利要求5所述的一种安全预警装置，其特征在于，所述浮球层内沿周向均布有多个分隔板，所述分隔板将所述浮球层分隔成多个独立的安装腔，每个所述安装腔内设置有小球。

7.根据权利要求5所述的一种安全预警装置，其特征在于，所述塔体内设置有栅架，所述栅架上开设有若干个第二通孔，所述浮球层设置在所述栅架上，所述第一均流板和所述第二均流板的开孔率均为0.75—0.95m2/m2，且所述第一均流板和所述第二均流板的均流孔541的孔径均小于所述第二通孔的孔径。

8.根据权利要求1所述的一种安全预警装置，其特征在于，所述充气机构包括有用于放置SF₆气体的第二储气罐，所述第二储气罐的上端设置有第三出气口，所述第三出气口通过第二管道连通所述第二进气口，所述第二管道上设置有由所述控制器控制启停的第二气泵。

9.根据权利要求8所述的一种安全预警装置，其特征在于，所述第二储气罐的上端还设置有第四出气口，所述第四出气口连接有第一管道，所述第一管道上设置有由所述控制器控制启停的第一气泵，所述第一管道的出气端连通有毛细管，所述毛细管呈螺旋状绕有3至5圈，所述毛细管的外侧设置有支架，所述支架上设置有风扇，所述风扇的出风端朝向所述毛细管，所述毛细管的出气端通过第九管道连通所述第一进气口。

10.根据权利要求1所述的一种安全预警装置，其特征在于，所述X型分子筛层设置有两个，两个所述X型分子筛层形成“<”或“>”通气通道；所述活性氧化铝层设置有两个，两个所述活性氧化铝层形成“<”或“>”通气通道。

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