CN112269125A - 压力开关在线校验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压力开关在线校验方法，压力开关用于GIS设备，包括以下步骤：断开压力开关气室与GIS设备之间的气路通道；打开压力开关气室上的开口，释放压力开关气室内的高压气体；通过开口接入压力计并对压力开关气室进行充气、排气操作；万用表接入压力开关的开关接点，检测开关接点的电压变化；万用表的电压指示发生突变时读取压力计的显示数值；对比显示数值与参数范围，对比结果用以判断压力开关的工作状态。本申请所提供的压力开关在线校验方法，用于GIS设备，消除了频繁拆卸压力开关带来的设备寿命减损，消除了设备开口异物落入风险，提高了校验精度与整体检修速度，单次大修可节省工期2D、人力5人/次，有效地保护了厂外电源的可靠性。

Description

压力开关在线校验方法

技术领域

本发明涉及电气维修技术领域，特别是涉及一种压力开关在线校验方法。

背景技术

在有触点电器中，触头接通和分断电流的过程往往伴随着电弧的产生及熄灭，电弧是一种气体放电现象，对于有触点电器而言，由于电弧主要产生于触头断开电路时，高温将烧损触头及绝缘，严重情况下甚至引起相间短路、电器爆炸，从而酿成火灾、危及人员及设备的安全。六氟化硫气体(以下简称SF6)，是一种无色、无臭、无毒、不燃的稳定气体，由于其具有较好的绝缘性能和灭弧能力，因而在GIS(气体绝缘全封闭组合电器)设备中能够充当安全运行的绝缘气体。

SF6气体的压力对SF6气体的绝缘性能和灭弧性能有很大的影响，压力开关作为监测设备SF6气体压力变化的重要元件，其性能的优劣直接影响高压断路器等高压开关设备的安全运行，所以SF6压力开关的定期校验显得尤为重要。但是以往压力开关校验方法需对压力开关进行整体拆卸，进行离线校验，校验方法存在如下不足：

1、在进行SF6压力开关定期检验时，需将压力开关进行整体拆卸；

①压力开关拆卸存在设备开口，增大了异物落入风险；拆卸的压力开关因暴露时间较长，元器件受潮影响气体监测模块的性能；

②频繁的拆卸使压力开关使用寿命大大缩减，且影响压力开关检测精度；

③按照检修程序要求每次拆卸更换密封O圈，大量未达寿命期密封O圈被报废，造成资源浪费；

④气室压力较高，拆装过程中若人员技能不足会引起SF6气体泄漏，给检修人员安全及检修工作带来不便；

2、压力开关校验需将二次125V电回路进行隔离；

①被隔离的125V电回路在检修期间失电，与此回路相关的其他设备均因失电保护装置无法正常运行，若此期间其他设备出现问题无法有效传输信号；

②校验会涉及到电缆接头的拆卸，频繁的拆卸可能会导致接头出现松动、接触不良等问题，对设备在运期间保护信号的传输有很大的隐患；

③压力开关电源电压为125V，高于人体安全电压限值，若在检修期间出现隔离失效可能会导致触电事故发生，对检修人员安全存在较大威胁；

④压力开关与二次报警信号回路校验需分开进行，不能同时校验，增加了校验工作量；

3、原压力开关校验工作，配合校验所需工具较多，过程复杂，压力开关校验数量多校验工作时间较长。

发明内容

基于此，有必要针对当前压力开关校验存在以上问题，提供一种压力开关在线校验方法。

一种压力开关在线校验方法，所述压力开关用于GIS设备，包括以下步骤：

断开压力开关气室与所述GIS设备之间的气路通道；

打开所述压力开关气室上的开口，释放所述压力开关气室内的高压气体；

通过所述开口接入压力计并对所述压力开关气室进行充气、排气操作；

万用表接入所述压力开关的开关接点，检测所述开关接点的电压变化；

所述万用表的电压指示发生突变时读取所述压力计的显示数值；

对比所述显示数值与参数范围，对比结果用以判断所述压力开关的工作状态。

进一步地，所述压力开关气室上设置隔离阀，所述气路通道的断开通过所述隔离阀进行。

进一步地，所述压力开关气室上设置液压阀，拆卸所述液压阀以得到所述开口。

进一步地，所述液压阀为排气阀。

进一步地，万用表接入所述开关接点时，所述开关接点为通电状态。

进一步地，还包括以下步骤：

通过所述压力计向所述压力开关气室充气，所述压力开关气室压力上升至最高点；

所述开关接点发生通/断，所述万用表的指示发生突变，记录所述压力计的显示数值以获得最高显示数值；

对比所述最高显示数值与最高参数范围以判断所述压力开关的工作状态。

进一步地，还包括以下步骤：

通过所述压力计对所述压力开关气室泄气，所述压力开关气室压力下降至最低点；

所述开关接点发生通/断，所述万用表的指示发生突变，记录所述压力计的显示数值以获得最低显示数值；

对比所述最低显示数值与最低参数范围以判断所述压力开关的工作状态。

进一步地，还包括转换接头和气管，所述转换接头连接所述开口，所述气管连接所述转换接头和所述压力计。

进一步地，所述转换接头的一端设置活动螺母，所述气管通过所述活动螺母卡接在所述转换接头上。

进一步地，所述转换接头的周向设置卡接端，所述卡接端用于夹持所述转换接头。

本申请所提供的压力开关在线校验方法，用于GIS设备，在校验中仅需要断开压力开关气室和GIS设备的气路通道，并打开压力开关气室上的开口，一方面将压力开关气室内的压力释放，另一方面能够提供连接压力计的接口，通过直接接入压力计对压力开关气室充、排气，同时利用万用表检测压力开关接口在充、排气过程中的电压变化，以确认压力开关是否处于正常工作状态。采用该种步骤能够优化压力开关校验检修工艺，消除了频繁拆卸压力开关带来的设备寿命减损，消除了设备开口异物落入风险，提高了校验精度与整体检修速度，单次大修可节省工期2天、人力5人/次，并有效地保护了厂外电源的可靠性。

附图说明

图1为本申请所适用的压力开关结构剖视图；

图2为本申请一个实施例的开关在线校验方法的工作流程图；

图3为本申请一个实施例的压力开关在线校验方法的工作原理图；

图4为当前压力开关常用校验方法工作原理图；

图5为本申请一个实施例的压力开关在线校验方法的转换接头剖视图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

为了更好的理解本申请所提供的压力开关在线校验方法，提供本申请所适用的压力开关的结构图，通过结合压力开关的结构进一步阐述本申请所提供的方法。图1示出了本申请所适用的GIS设备压力开关结构剖视图，压力开关1通过壳体2与GIS设备连接，壳体2内部形成气室3，其上分别连接有排气阀4和隔离阀5，隔离阀5的两侧分别对应有第一气道51和第二气道52，第一气道51和第二气道52与隔离阀5配合使气室3与GIS设备中的高压保护气体(如SF6)连通，压力开关1的一端为气压感应端11，另一端为开关接点端12，气压感应端11处于气室3之中并感应气室3中的压力变化，根据压力变化控制开关接点端12的通断，最终使得与其接通的电回路实现通断。传统的检测工艺需要将压力开关1从壳体2中拆卸下来并利用校验工具进行检测。

图2示出了本申请一个实施例的GIS设备压力开关在线校验方法的工作流程图，包括以下步骤：

S101：断开所述压力开关气室与所述GIS设备之间的气路通道；

结合图1所示，本申请所提供的压力开关在线校验方法，无需将压力开关1从GIS设备上拆卸下来，在对压力开关1进行检测时，仅需要将压力开关1与GIS设备的高压保护气体相隔离，使气室3独立于GIS设备，从而便于对压力开关1进行加气、泄气等操作。优选地，通过封堵第一气道51和第二气道52，使得高压气体无法充入气室3之中，具体而言，可以利用壳体2上安装的隔离阀5，将第一气道51和第二气道52断开，气室3内的气压处于稳定状态，从而使压力开关1的气压感应端11处于稳定状态。

需要说明的是，通过隔离阀5封堵第一气道51和第二气道52，使气室3与GIS设备断开，仅是本申请一种优选实施方式，利用了压力开关1现有的结构特征，但并不意味着本申请仅限于通过以上方式进行，其他类型的方法，能够将气室3与GIS设备断开，都是本申请所允许的，技术人员可以根据实际情况选择合适的方式。

S102:打开所述压力开关气室上的开口，释放所述压力开关气室内的高压气体；

经过步骤1后压力开关1与GIS设备气路断开，此时压力开关1上的气压感应端11处于气室3之中，气室3内充满高压气体，因此需要将气室3之中的高压气体排出，利用气室3上的开口将气室3打开，排出高压气体。优选地，通过卸下壳体2上的排气阀4将气室3打开。

需要说明的是，通过卸下排气阀4获得开口，仅是本申请一种优选实施方式，利用了压力开关1现有的结构特征，但并不意味着本申请仅限于通过以上方式进行，其他类型的方法，能够将气室3的腔体打开并提供后续接入压力计的开口，都是本申请所允许的，技术人员可以根据实际情况选择合适的方式。

S103:通过所述开口接入压力计并对所述压力开关气室进行充气、排气操作；

在以上步骤基础上，此时压力开关1的气室3与GIS设备的气室隔离，然后通过转换接头将高精度电子压力计与压力开关1连接，通过电子压力计内精密的充、排气控制装置控制压力开关1的气室3内的气压。具体而言，转换接头设置在开口处，用于连接压力计，优选地，压力计为高精度电子压力计，转换接头的结构将在后续结合附图做进一步说明。

通过高精度电子压力计对气室3提供外部气源，避免了大量的高压气体的浪费，具有一定的经济性和环保性，且电子压力计内自带的充、排气控制装置和高精度的电子压力表使得操作和读取更为容易。

S104:万用表接入所述压力开关的开关接点，检测所述开关接点的电压变化；

利用万用表接入压力开关1的开关接点端12，由于此时压力开关1上的高压125V电路并未断开，因此万用表接入后测量开关接点的电压，在步骤S103对压力开关1的气室3进行充、排气操作时，压力开关1上的气压感应端11的压力发生变化。当气压变化到达临界值时，开关接点发生通/断，其上的电压发生变化，此时万用表上的数值发生突变。

S105:所述万用表的电压指示发生突变时读取所述压力计的显示数值；

万用表接入开关接点，当气室3内气压发生变化到达开关接点的临界值时，开关接点会发生通/断引起电压变化，此时万用表的电压指示发生突变，同时读取压力计上的显示数值，并将显示数值与压力开关1的正常工作参数范围进行对比，从而确认其是否处于正常工作状态中。采用本申请所提供的压力开关在线校验方法，无需断开压力开关上的电回路，也无需将其拆卸下来，校验简单，操作方便，并极大地节省了操作时间，降低了旧检验方法带来的安全隐患。

需要说明的是，步骤S103-S105是一个可以重复的步骤，如针对压力开关1加压时的检测，可以对气室3进行充气，压力开关1的气室3压力上升至最高点，再利用万用表检测开关接点的通/断，记录压力计的显示数值以获得最高显示值，对比最高显示值与最高参数范围以判断压力开关1的工作状态。反之，通过压力计对压力开关1的气室3泄气，压力开关1的气室3压力下降至最低点，检测开关接点发生通/断时万用表指示的突变情况，记录压力计的显示数值以获得最低显示值，对比最低显示值与最低参数范围以判断压力开关1的工作状态。

S106:对比所述显示数值与参数范围，对比结果用以判断所述压力开关的工作状态。

对压力开关的气室进行充、排气操作，会分别对压力开关1产生高压和低压影响，在高压和低压阶段会分别导致开关接点的通/断问题，因此在步骤S105中能够得到最高显示数值和最低显示数值，将最高显示数值和最高参数范围对比，将最低显示数值和最低参数范围对比，并根据压力开关的使用说明判断其是否属于正常工作状态，如根据压力开关出厂要求，当显示数值落入参数范围中时表示压力开关工作正常。因此，在步骤S106的对比过程中，技术人员应当结合压力开关的操作说明进行合理判断。

图3示出了本申请一个实施例的GIS设备压力开关在线校验方法的工作原理图，压力计通过转换接头直接与压力开关连接，压力开关上的开关接点接入万用表，并通过万用表和压力计配合读取相关数值，从而判断压力开关是否处于正常的工作范围之内。

此种校验方法只需将隔离阀、排气阀依次拆下(隔离阀的拆下指的是封堵气道)，此时压力开关的气室与GIS设备的气室隔离，然后通过转换接头将高精度电子压力计与压力开关连接，通过电子压力计内精密的充、排气控制装置控制压力开关气室内的气压，在充排气的过程中量取相应接点的通断情况，通过读取电子压力计的示数得出压力开关的动作相关的数值。

新的校验方法使用打气装置为压力开关气室提供外部气源，避免了大量的高压气体的浪费，具有一定的经济性和环保性。同时电子压力计内自身带有精密的充、排气控制装置和高精度的电子压力表使得此种方法可以获得较为准确的动作值和返回值，而不需要多次重复校验，节省了大量的时间，使得压力开关的校验窗口可以更加灵活，缺陷也可以得到及时的发现，保证了压力开关动作的正确性。

另外，此种方法在线即可实现校验，不需要将压力开关整体拆除，减少了引入异物的风险；由于是直接量取压力开关接点，所以基本上不会有直流电源接地报警事件的发生；该校验工具的研制成功，使得在花费最小代价的前提下得到了较为精确的校验值，并及时的发现压力开关及其回路存在的缺陷，保障了压力开关机能的完整性和准确性。

图4示出了当前GIS设备压力开关常用校验方法工作原理图，将已经从设备上拆下来的压力开关置于校验用容器中并密封完好，进气由外接气瓶提供，进气阀控制进入压力开关校验容器的进气量，排气阀控制压力开关校验容器的排气量，在进气和排气的过程中读取压力开关接点在通/断时的压力得出压力开关的动作值和返回值。

不难看出，外接气瓶的压力、气阀的控制、压力表的精度等因素都会对校验结果产生较大影响，由于外接气瓶的压力较高、精确的控制气阀开度较难、指针式压力表又存在较大的读数偏差，故此种校验方法虽可以粗略的得出压力开关的动作值及返回值，但无法对其精确度进行校验。为了得到较高的校验精度就会对同一压力开关进行多次测量，这不仅造成了大量高压气体的浪费，而且校验压力开关的时间也相应的增加，这就相应的增加了压力开关的校验周期，使得压力开关缺陷长期存在，增加了压力开关误动作的几率。

另外，现有校验方法需要将压力开关整体从设备上拆除，留下了较大的开口，使得空气进入气室的几率大大增加，这会导致气室SF6气体微水和纯度的恶化，进而影响SF6的工作特性，并且在拆除压力开关接线端子过程中极易产生直流电源接地报警，影响其它系统的正常运行，对设备的安全运行带来极为不利的影响。

对比图3、图4两种不同校验方法的原理图，可以看出本申请所提供的压力开关在线校验方法具有以下特点：

1、通过转换接头的连接，实现了压力开关不拆卸即可在线检验，简化了检修工序；

2、新方法的应用，可以在校验压力开关的同时对二次报警信号回路进行检验；

3、不用在二次回路校验时对125V电回路进行隔离，保证了压力开关校验工作期间不影响其他设备保护装置的正常运行；

4、解决了因隔离125V电回路，造成此区域内其他工作无法正常开展的问题，促进了大修工作的整体进展；

5、减少了压力开关拆卸时气室与外界空气接触，压力开关气室受潮等情况得以改善；

6、在线校验避免了频繁拆卸压力开关，对压力开关的使用寿命有了很大的延长，同时保证了在实际监测时的精度；

7、在此方法运用后，对于密封O圈未到使用寿命就报废的浪费现象可以完全消除；

8、减轻校验工作劳动强度并且消除了因设备开口而可能出现的异物落入风险；

9、完全消除了因气室压力大于正常气压，在拆、装时气室漏气而导致的压力报警；

10、在校验时能够有效控制压力开关小气室充、排气的气压，提高校验精度。

图5示出了本申请一个实施例的压力开关在线校验方法的转换接头剖视图，转换接头6包括内部腔体61，内部腔体61贯通整个转换接头6，使得气体能够通过转换接头6。转换接头6的端部分别设置第一连接端62和第二连接端63，优选地，第一连接端62和第二连接端63上设置外螺纹，第一连接端62的口径大于第二连接端63的口径，第一连接端62用于连接压力开关1的气室3，即安装在图1所示的排气阀4的位置，因此，第一连接端62的结构应该与排气阀4的接口结构相同，具体参数可参照排气阀4进行设计。第二连接端63用于连接压力计上的气管，因此，第二连接端63的结构应该与气管配合，包括但不限于口径尺寸。

进一步地，为了使气管与第二连接端63更好的连接，转换接头6上设置配套的活动螺母(未图示)，活动螺母内部设置与第二连接端63配套的内螺纹，当气管连接到第二连接端63上时，活动螺母可以卡接在第二连接端63上，防止气管脱落。

进一步地，为了便于转换接头6的转动，其外壁上设置卡接端(未图示)，卡接端可为沿转换接头6外壁设置的平面，利用扳手等夹持转换接头的卡接端以便完成转换接头6的安装或者卸载。

需要说明的是，本申请所适用的SF6压力开关仅是绝缘气体的举例，目的在于进一步理解本发明的设计构思，因而并不意味着本申请所提供的技术方案仅适用于SF6该种气体，而是适用于GIS设备中针对绝缘气体的压力开关校验方法。

本申请所提供的压力开关在线校验方法，用于GIS设备，在校验中仅需要断开压力开关气室和GIS设备的气路通道，并打开压力开关气室上的开口，一方面将压力开关气室内的压力释放，另一方面能够提供连接压力计的接口，通过直接接入压力计对压力开关气室充、排气，同时利用万用表检测压力开关接口在充、排气过程中的电压变化，以确认压力开关是否处于正常工作状态。采用该种步骤能够优化压力开关校验检修工艺，消除了频繁拆卸压力开关带来的设备寿命减损，消除了设备开口异物落入风险，提高了校验精度与整体检修速度，单次大修可节省工期2天、人力5人/次，并有效地保护了厂外电源的可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种压力开关在线校验方法，所述压力开关用于GIS设备，包括以下步骤：

断开压力开关气室与所述GIS设备之间的气路通道；

打开所述压力开关气室上的开口，释放所述压力开关气室内的高压气体；

通过所述开口接入压力计并对所述压力开关气室进行充气、排气操作；

万用表接入所述压力开关的开关接点，检测所述开关接点的电压变化；

所述万用表的电压指示发生突变时读取所述压力计的显示数值；

对比所述显示数值与参数范围，对比结果用以判断所述压力开关的工作状态。

2.根据权利要求1所述的压力开关在线校验方法，其特征在于，所述压力开关气室上设置隔离阀，所述气路通道的断开通过所述隔离阀进行。

3.根据权利要求1所述的压力开关在线校验方法，其特征在于，所述压力开关气室上设置液压阀，拆卸所述液压阀以得到所述开口。

4.根据权利要求3所述的压力开关在线校验方法，其特征在于，所述液压阀为排气阀。

5.根据权利要求1所述的压力开关在线校验方法，其特征在于，万用表接入所述开关接点时，所述开关接点为通电状态。

6.根据权利要求1所述的压力开关在线校验方法，其特征在于，还包括以下步骤：

通过所述压力计向所述压力开关气室充气，所述压力开关气室压力上升至最高点；

所述开关接点发生通/断，所述万用表的指示发生突变，记录所述压力计的显示数值以获得最高显示数值；

对比所述最高显示数值与最高参数范围以判断所述压力开关的工作状态。

7.根据权利要求1所述的压力开关在线校验方法，其特征在于，还包括以下步骤：

通过所述压力计对所述压力开关气室泄气，所述压力开关气室压力下降至最低点；

所述开关接点发生通/断，所述万用表的指示发生突变，记录所述压力计的显示数值以获得最低显示数值；

对比所述最低显示数值与最低参数范围以判断所述压力开关的工作状态。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的压力开关在线校验方法，其特征在于，还包括转换接头和气管，所述转换接头连接所述开口，所述气管连接所述转换接头和所述压力计。

9.根据权利要求8所述的压力开关在线校验方法，其特征在于，所述转换接头的一端设置活动螺母，所述气管通过所述活动螺母卡接在所述转换接头上。

10.根据权利要求9所述的压力开关在线校验方法，其特征在于，所述转换接头的周向设置卡接端，所述卡接端用于夹持所述转换接头。

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