CN113653945A - 一种用于高压电缆的充气装置及充气方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及核电站仪表安装维护技术领域，具体涉及一种用于高压电缆的充气装置及充气方法。一种用于高压电缆的充气装置，包括：接头，用于与高压电缆的空腔接口连接；并联设置的抽真空结构和惰性气体充入结构；连接结构，设于抽真空结构和惰性气体充入结构的出口处，且同时与接头和压力指示结构连接，连接结构具有使出口与接头连通的第一状态和出口与接头断开的第二状态；控制器，与抽真空结构、惰性气体充入结构和压力指示结构连接，用于接收压力指示结构传输的高压电缆空腔中的压力信号，以控制连接结构与抽真空结构和惰性气体充入结构的通断。本发明提供了一种便于操作，准确度较高的用于高压电缆的充气装置及充气方法。
Description
技术领域
本发明涉及核电站仪表安装维护技术领域，具体涉及一种用于高压电缆的充气装置及充气方法。
背景技术
高温气冷堆核电站堆外核测量系统用于监测反应堆中子通量率，以计算出反应堆核功率。核测量系统测量探测器与信号处理柜之间以约20米长的特殊高压电缆连接，为保证电缆的良好绝缘，需对电缆芯线与电缆外壳之间的空腔进行抽真空后再充入合适压力的氮气。具体操作方法为：首先将带有真空表的真空泵接入与电缆空腔连接的快速接头，依次打开隔离阀门和真空泵，观察真空表的示数，待达到真空要求后，关闭隔离阀与真空泵，将真空泵快速接头取下。再将氮气瓶快速接头接入电缆空腔接口，调节气瓶供气压力合适后，打开截止阀，观察压力表的示数，待达到合适压力后，关闭截止阀，取下氮气瓶快速接头，完成一套高压电缆的充氮操作。该方法全程需操作人员根据压力仪表示数操作阀门，人工切换抽真空回路及充氮回路，工作繁琐，任务量大，且人为判断充氮压力，准确性不高。此外，抽真空装置及充氮装置的体积较大、部件零散、不易搬运，增加了作业难度。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的高压电缆充氮装置操作不便，准确度较低的缺陷，从而提供一种便于操作，准确度较高的用于高压电缆的充气装置及充气方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于高压电缆的充气装置，包括：
接头，用于与高压电缆的空腔接口连接；
并联设置的抽真空结构和惰性气体充入结构；
连接结构，设于所述抽真空结构和惰性气体充入结构的出口处，且同时与接头和压力指示结构连接，所述连接结构具有使出口与接头连通的第一状态和出口与接头断开的第二状态；
控制器，与所述抽真空结构、惰性气体充入结构和压力指示结构连接，用于接收所述压力指示结构传输的高压电缆空腔中的压力信号，以控制所述连接结构与抽真空结构和惰性气体充入结构的通断。
可选地，所述抽真空结构和惰性气体充入结构的出口为同一个，且所述出口通过管道与所述连接结构连接。
可选地，所述连接结构包括内设有通孔的连接块和设于所述管道上的第一阀门。
可选地，所述第一阀门为手动阀。
可选地，所述抽真空结构包括真空泵和第二阀门，所述惰性气体充入结构包括储气瓶和第三阀门，所述真空泵、第二阀门、储气瓶和第三阀门均与所述控制器信号连接。
可选地，所述第二阀门和第三阀门均为电磁阀。
可选地，所述压力指示结构包括压力表和压力传感器，所述压力传感器与所述控制器信号连接。
可选地，充气装置安装在一小车上。
还提供了一种用于高压电缆的充气方法，包括以下步骤：
将高压电缆空腔中的压力信号发送至控制器，控制器判断高压电缆的空腔中的压力值与第一预设值的大小，若不小于第一预设值，对高压电缆的空腔中进行抽真空，直至真空度小于第二预设值停止；之后打开惰性气体与高压电缆的空腔之间的连接，以向高压电缆的空腔中充入惰性气体，直至压力值大于第四预设值后停止。
可选地，还包括在真空度小于第二预设值后，保持预定时间，当压力值小于第三预设值后再开始充入惰性气体。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的用于高压电缆的充气装置，控制器通过接收压力指示结构传输的高压电缆的空腔中的压力信号判断是否对空腔进行抽真空，抽真空时，抽真空结构通过连接结构与接头连通，之后惰性气体充入结构通过连接结构再次与接头连通，以向腔体内通入惰性气体。将抽真空结构与惰性气体充入结构并联，同时控制器通过接收到的压力信号的大小控制两者之间的切换，不需要频繁移动抽真空结构和惰性气体充入结构，节约了人力，提高了工作效率和操作的准确度。
2.本发明提供的用于高压电缆的充气装置，抽真空结构和惰性气体充入结构的出口为同一个，简化了整个装置的结构，减小了装置的占用空间。
3.本发明提供的用于高压电缆的充气装置，手动阀的设置避免了当控制器出现故障时，整个装置不能运转的情况的发生，提高了整个装置的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明提供的用于高压电缆的充气装置的示意图。
附图标记说明：
1、接头；2、控制器；3、橡胶软管；4、真空泵；5、第二阀门；6、第一管路；7、储气瓶；8、第三阀门；9、第二管路；10、管道；11、压力表；12、压力传感器；13、连接块；14、第一阀门；15、启动按钮。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1所示的用于高压电缆的充气装置的一种具体实施方式，以高温气冷堆核电站堆外测量系统所用的高压电缆为例，惰性气体选用氮气，安装于一小车上，方便移动，小车上设有带锁止结构的万向轮。包括用于与高压电缆的空腔接口连接的接头1、并联设置的抽真空结构和惰性气体充入结构、设于所述抽真空结构和惰性气体充入结构的出口处的连接结构以及控制器2。
高压电缆的空腔上设有接口，接头1选择与空腔的接口匹配的标准快速接头，且保证密封性。接头1上设有橡胶软管3，长度以方便连接高压电缆和抽真空结构、惰性气体充入结构为准。
所述抽真空结构包括真空泵4和第二阀门5，真空泵4和第二阀门5串联在第一管路6上，所述惰性气体充入结构包括储气瓶7和第三阀门8，储气瓶7和第三阀门8串联在第二管路9上，第二阀门5和第三阀门8的出口重合为一点，且第一管路6和第二管路9的出口端通过同一管道10与连接结构连接。所述真空泵4、第二阀门5、储气瓶7和第三阀门8均与所述控制器2信号连接。真空泵4选用不低于250W工业级真空泵，氮气瓶选用便携式气瓶，气体纯净度视具体充氮要求而定，所述第二阀门5和第三阀门8均为电磁阀。
所述压力指示结构包括压力表11和压力传感器12，压力表11选用真空压力表，具体量程以匹配充氮压力为准，压力传感器12选用工业绝压压力传感器，具体量程以匹配充氮压力为准，输出信号4－20mA，所述压力传感器12与所述控制器2信号连接。
连接结构同时与接头1和压力指示结构连接，所述连接结构具有使出口与接头1连通的第一状态和出口与接头1断开的第二状态。具体的，所述连接结构包括内设有通孔的连接块13和设于所述管道10上的第一阀门14，所述第一阀门14为手动阀，采用不锈钢波纹管仪表阀，连接块13采用不锈钢材料，配置多个接口，所有接口尺寸视具体部件选型而定。
控制器2与所述抽真空结构、惰性气体充入结构和压力指示结构连接，用于接收所述压力指示结构传输的高压电缆空腔中的压力信号，以控制所述连接结构与抽真空结构和惰性气体充入结构的通断。控制器2采用普通工业PLC，配有足量IO通道，至少1路模拟量输入、1路开关输入、2路开关量输出。具体的，控制器2同时与第二阀门5、第三阀门8、储气瓶7和真空泵4信号连接。控制器2还连接有启动按钮15，采用24V按钮开关。
连接块13、第一阀门14、第二阀门5、第三阀门8、储气瓶7和真空泵4之间的管路选用不锈钢仪表管以焊接或卡套方式连接。
一种用于高压电缆的充气方法，包括以下步骤：
首先将接头1连接在高压电缆的空腔接口上；按下启动按钮15，打开手动阀，此时连接块13处于第二状态，压力表实时监测高压电缆的空腔中的压力大小，压力传感器12将高压电缆空腔中的压力信号发送至控制器2，控制器2判断高压电缆的空腔中的压力值与第一预设值的大小，若不小于第一预设值，控制器2控制第二阀门5和真空泵4开启，此时连接块13处于第一状态，真空泵4对高压电缆的空腔中进行抽真空，直至真空度小于第二预设值停止，关闭第二阀门5和真空泵4。保持预定时间，当压力值小于第三预设值后，控制器2控制第三阀门8和储气瓶7开启，以向高压电缆的空腔中充入氮气，直至压力值大于第四预设值后停止，关闭第三阀门8和储气瓶7，以及手动阀，并将接头从接口处取下。
作为替代的实施方式，抽真空结构的第一管路6的出口和惰性气体充入结构的第二管路9的出口分别与连接块13连接。
作为替代的实施方式，惰性气体还可以为氦气、氩气等。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种用于高压电缆的充气装置，其特征在于，包括：
接头(1)，用于与高压电缆的空腔接口连接；
并联设置的抽真空结构和惰性气体充入结构；
连接结构，设于所述抽真空结构和惰性气体充入结构的出口处，且同时与接头(1)和压力指示结构连接，所述连接结构具有使出口与接头(1)连通的第一状态和出口与接头(1)断开的第二状态；
控制器(2)，与所述抽真空结构、惰性气体充入结构和压力指示结构连接，用于接收所述压力指示结构传输的高压电缆空腔中的压力信号，以控制所述连接结构与抽真空结构和惰性气体充入结构的通断。
2.根据权利要求1所述的用于高压电缆的充气装置，其特征在于，所述抽真空结构和惰性气体充入结构的出口为同一个，且所述出口通过管道(10)与所述连接结构连接。
3.根据权利要求2所述的用于高压电缆的充气装置，其特征在于，所述连接结构包括内设有通孔的连接块(13)和设于所述管道(10)上的第一阀门(14)。
4.根据权利要求3所述的用于高压电缆的充气装置，其特征在于，所述第一阀门(14)为手动阀。
5.根据权利要求1－4任一项所述的用于高压电缆的充气装置，其特征在于，所述抽真空结构包括真空泵(4)和第二阀门(5)，所述惰性气体充入结构包括储气瓶(7)和第三阀门(8)，所述真空泵(4)、第二阀门(5)、储气瓶(7)和第三阀门(8)均与所述控制器(2)信号连接。
6.根据权利要求5所述的用于高压电缆的充气装置，其特征在于，所述第二阀门(5)和第三阀门(8)均为电磁阀。
7.根据权利要求1－6任一项所述的用于高压电缆的充气装置，其特征在于，所述压力指示结构包括压力表(11)和压力传感器(12)，所述压力传感器(12)与所述控制器(2)信号连接。
8.根据权利要求1－7任一项所述的用于高压电缆的充气装置，其特征在于，充气装置安装在一小车上。
9.一种用于高压电缆的充气方法，其特征在于，包括以下步骤：
将高压电缆空腔中的压力信号发送至控制器，控制器判断高压电缆的空腔中的压力值与第一预设值的大小，若不小于第一预设值，对高压电缆的空腔中进行抽真空，直至真空度小于第二预设值停止；之后打开惰性气体与高压电缆的空腔之间的连接，以向高压电缆的空腔中充入惰性气体，直至压力值大于第四预设值后停止。
10.根据权利要求9所述的用于高压电缆的充气方法，其特征在于，还包括在真空度小于第二预设值后，保持预定时间，当压力值小于第三预设值后再开始充入惰性气体。
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