CN117424133A - 一种用于gil/gis管母内部检修的防护装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于GIL/GIS管母内部检修的防护装置及方法，涉及超高压GIL/GIS设备检修领域，包括：防护气囊，所述防护气囊用于填塞在GIL/GIS导体与管母中间，充气后用于隔离防护；辅助强力磁铁，所述辅助强力磁铁用于将防护气囊进行固定。防护装置结构简单，安装与拆除过程安全、方便、快捷，能有效避开GIL/GIS管母内部清洁盲区，解决了GIL/GIS管母内部空间小操作困难的问题。
Description
技术领域
本发明涉及超高压GIL/GIS设备检修领域，更具体的说是涉及一种用于GIL/GIS管母内部检修的防护装置及方法。
背景技术
SF6气体绝缘输电线路，简称GIL/GIS是一种高电压、大电流电力传输设备。500kVGIL/GIS是外壳采用直径约为500mm、厚度6mm、标准段为11.5m的铝合金管母焊接或法兰连接而成，内部同轴安装厚度约为10mm，直径约为180mm的铝合金导体，中间充SF6气体的高电压、大电流电力传输设备。整条GIL/GIS输电线路主要由水平段和垂直段管母组成，距离较长，分为不同独立气体隔室组成，每个气体隔室由多节GIL/GIS管节组成。与传统架空线路相比，GIL/GIS设备具有传输容量大、使用寿命长、单位损耗低、受环境影响小、占地空间小，运行可靠高等特点。
针对于焊接型GIL/GIS设备，当管母内部支柱绝缘子或盆式绝缘子发生绝缘击穿故障之后，为减少停电影响，需快速定位放电故障位置，对于管母内各部件的轻微放电缺陷，可采用更换零部件或打磨清扫放电痕迹的方式处理，需要对GIL/GIS外壳进行开孔作业。
垂直段检修作业需要进行管母内部防护的检修主要有：（1）垂直段开孔作业完成后对管母壳体开孔边缘进行打磨倒角处理，需要在管母内开孔处下方做好防护，防止打磨的金属屑末落入管内；（2）当需要对垂直段盆式绝缘子、导体等部件表面的放电痕迹进行处理时，为防止杂物、打磨屑末等掉入管内，管内下方的有效的防护措施尤为重要；（3）垂直段与水平段转接弯头检修时，需要在弯头对应的下方垂直段管母内做好防护，防止杂物及粉尘颗粒落入管内。同样水平段检修也有三种检修作业需要对管母内部进行防护：（1）开孔作业完成后，同样需要对管母壳体开孔边缘进行打磨倒角处理，管母内开孔处左右方向也需要有效防护，防止杂物和打磨的金属屑末向水平管母两侧扩散；（2）管母内棒式支撑绝缘子更换、零部件表面放电痕迹打磨作业，需要对管母内左右方向进行有效防护，防止杂物和打磨的屑末向水平管母两侧扩散；（3）弯头检修时，水平段管母内应设置有效防护，防止潮气和粉尘颗粒向管母内深处扩散。
针对于法兰型GIL/GIS设备，水平段管母、垂直段管母、弯头管母更换时，需要在法兰处安装防护将管母内部与空气隔绝，防止杂物、灰尘及潮气进入GIL/GIS管母内。
GIL/GIS管母开孔及开孔边缘倒角处理过程会产生大量铝屑，GIL/GIS管母更换过程杂物和粉尘颗粒极有可能进入管母内部，金属屑一旦掉入管母内，清理极其困难且工作量大，可能导致检修范围扩大、检修工期延长等不良后果，未清理干净的铝屑和细微颗粒还存在影响设备安全稳定运行的风险。同时在管母内零部件更换检修时，潮气和粉尘颗粒进入管母内，也会极大影响GIL/GIS设备的绝缘性能，降低电力输送的安全可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于GIL/GIS管母内部检修的防护装置及方法，以期解决上述技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于GIL/GIS管母内部检修的防护装置，包括：
防护气囊，所述防护气囊用于填塞在GIL/GIS导体与管母中间，充气后用于隔离防护；
辅助强力磁铁，所述辅助强力磁铁用于将防护气囊进行固定。
在一些实施例中，所述防护气囊包括相互独立充气的主气囊和观察气囊，所述主气囊在充气后能将GIL/GIS导体与管母中间的截面空间覆盖；所述主气囊上贯穿开设有与GIL/GIS导体相适配的缺口，从所述缺口到主气囊的外缘之间设有封闭的裂缝；所述观察气囊设置在所述主气囊上，用于将所述裂缝覆盖。
在一些实施例中，所述主气囊上从所述缺口至所述主气囊的外缘之间设有凹台部，所述裂缝用于将所述凹台部分为相互独立的两部分；所述观察气囊设置在所述凹台部，观察气囊在充气后外轮廓与所述凹台部的轮廓相适配。
在一些实施例中，所述观察气囊与所述主气囊之间通过连接件连接固定。
在一些实施例中，所述主气囊的顶面为斜面。
在一些实施例中，所述连接件为魔术贴或卡扣。
在一些实施例中，所述防护气囊在缺口处设有硅胶，凸出防护气囊表面，用于吸附在GIL/GIS导体表面形成密封防护。
在一些实施例中，所述辅助强力磁铁包括内部磁铁和外部磁铁，内部磁铁与防护气囊相连，外部磁铁设置在管母外侧，与内部磁铁配对构成一组辅助强力磁铁。
在一些实施例中，还包括气囊压力预警设备，所述气囊压力预警设备包含气囊压力预警显示器、主气囊压力传感器和观察气囊压力传感器，所述主气囊压力传感器安装在主气囊气嘴上，所述观察气囊压力传感器安装在观察气囊气嘴上，气囊压力预警显示器与主气囊压力传感器和观察气囊压力传感器无线连接。
本实施例还提供了一种用于GIL/GIS管母内部检修的防护方法，包括以下步骤：
步骤1，在GIL/GIS管母开孔，以使防护装置在未充气时能放入到GIL/GIS管母内；
步骤2，将防护装置放入GIL/GIS管母内，将内部磁铁与外部磁铁一一配合，防护装置固定在GIL/GIS管母内部指定位置；
步骤3，分别将主气囊和观察气囊冲入气体，当气囊压力预警设备压力值达到规定值，停止充气；
步骤4，利用连接件将观察气囊粘贴到主气囊上；
步骤5，将防护气囊缺口处的硅胶粘贴到GIL/GIS导体四周，保证防护装置与GIL/GIS导体没有缝隙；
步骤6，防护装置使用过程中，观察气囊压力预警设备的压力值；
步骤7，检修工作处理完成后，清理防护装置上的碎屑及杂物，确认防护装置上无杂物时，掀开观察气囊，检查主气囊与观察气囊结合缝隙有无碎屑杂物，如有则需清理干净；同时检查主气囊的裂缝处有无碎屑杂物；
步骤8，将防护气囊缺口处硅胶与GIL/GIS导体分离；
步骤9，释放主气囊和观察气囊内部气体；
步骤10，将GIL/GIS管母外部磁铁依次与内部磁铁分离，使防护装置不再吸附在GIL/GIS管母内壁，取出防护装置。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
1、防护气囊用于填塞在GIL/GIS导体与管母中间，充气后能起到隔离防护作用；辅助强力磁铁用于将防护气囊进行再次固定，确保防护装置吸附在管母内壁；气囊压力预警设备用于气囊压力监测与报警，在防护气囊压力值低于规定值时发出报警信号提醒作业人员及时检查或处理；三个部分进行配合，提高了GIL/GIS管母内部检修防护的稳定性和可靠性。
2、防护装置结构简单，安装与拆除过程安全、方便、快捷，能有效避开GIL/GIS管母内部清洁盲区，解决了GIL/GIS管母内部空间小操作困难的问题；可实现防护装置与GIL/GIS管母内壁及导体无缝隙连接，收集GIL/GIS管母开孔检修过程中产生的铝屑，可杜绝碎屑杂物落入或扩散至管母其他部位，实现检修“零异物”；防护装置应用能节省人力物力，缩短检修时间，减小经济损失，提高检修效率，能最大限度地保障电力系统和社会生产生活的稳定运行。
附图说明
图1为本发明观察气囊未掀开时总体45°俯视结构图；
图2为本发明观察气囊未掀开时总体主视结构图；
图3为本发明观察气囊未掀开时总体俯视结构图；
图4为本发明观察气囊未掀开时总体侧视结构图；
图5为本发明观察气囊掀开时总体45°俯视结构图；
图6为本发明观察气囊掀开时总体主视结构图；
图7为本发明观察气囊掀开时总体俯视结构图；
图8为本发明观察气囊掀开时总体侧视结构图；
图中，1-防护气囊，101-主气囊，102-观察气囊，103-主气囊气嘴，104-观察气囊气嘴，105-魔术贴，106-硅胶，2-辅助强力磁铁，201-内部磁铁，202-外部磁铁，203-操作手孔，3-气囊压力预警显示器，301-主气囊压力传感器，302-压力传感器。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请的优选实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。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申请中的具体含义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者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申请的限制。
此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或显示不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或显示固有的其它步骤或单元。
以下将结合图1-图8所示，对本申请实施例所涉及的一种用于GIL/GIS管母内部检修的防护装置及方法进行详细说明。值得注意的是，以下实施例，仅仅用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
实施例1：
参见图1-图8所示，一种用于GIL/GIS管母内部检修的防护装置，包括防护气囊1、辅助强力磁铁2和气囊压力预警设备；防护气囊1用于填塞在GIL/GIS导体与管母中间，充气后能起到隔离防护作用，辅助强力磁铁2用于将防护气囊1进行再次固定，确保防护装置吸附在管母内壁，气囊压力预警设备用于气囊压力监测与报警，在气囊压力值低于规定值时发出报警信号提醒作业人员及时检查或处理。
防护气囊1由主气囊101和观察气囊102组成，两个气囊相互独立，主气囊101面积较大，气体填充完成后可以覆盖GIL/GIS管母内部空间，主气囊101有一定的坡度，便于收集碎屑，主气囊101还包括主气囊气嘴103；防护气囊1内圈即缺口处有硅胶106，凸出防护气囊表面，可吸附在GIL/GIS导体形成一周硅胶106防护，既能保证防护装置固定可靠，又能保证防护装置与GIL/GIS导体没有缝隙。从缺口到主气囊101的外缘之间设有封闭的裂缝；该裂缝主要用于将主气囊101的内圈缺口套设在GIL/GIS导体上。观察气囊102设置在主气囊101上，用于将裂缝覆盖。
观察气囊102面积较小，检修工作结束后防护装置取出前可将观察气囊102掀开，检查与主气囊101连接部分缝隙有无碎屑杂物，同时观察主气囊101的裂缝处附近是否有碎屑。如果有则一并清理，防止拆卸时掉落。
观察气囊102也包括观察气囊气嘴104；观察气囊102下端有连接件用于和主气囊101连接，该连接件可以是魔术贴105或卡扣等，将主气囊101与观察气囊102粘贴连接。
主气囊101上从缺口至主气囊101的外缘之间设有凹台部，裂缝用于将凹台部分为相互独立的两部分；观察气囊102设置在凹台部，观察气囊102在充气后外轮廓与凹台部的轮廓相适配。凹台部可以为扇形，观察气囊102的厚度在充气后当好可以与凹台部相适配，使得主气囊101的顶面与观察气囊102的顶面为一个平滑的带有一定角度的斜面，便于收集碎屑。
辅助强力磁铁2由内部磁铁201和外部磁铁202构成，其磁性强、大小均适中，形成一组辅助强力磁铁2，防护装置一共设计四组辅助强力磁铁2，均匀地分布在防护装置四周，使防护装置牢固地固定在GIL/GIS管母内壁指定位置。其中，内部磁铁201与气囊相连但非气囊组成部分，内部磁铁201均包含操作手孔203，便于在GIL/GIS管母内调整内部磁铁201使整个防护装置处于水平状态；外部磁铁202与内部磁铁201配对构成一组辅助强力磁铁2，保证防护装置吸附性，防止装置滑落。
气囊压力预警设备包含气囊压力预警显示器3、主气囊101压力传感器302和观察气囊102压力传感器302，气囊压力预警显示器3与主气囊101压力传感器302和观察气囊102压力传感器302无线连接，防护装置正常使用时气囊压力预警设备可实时监测气囊内部压力值，一旦防护气囊1压力值低于规定值时，气囊压力预警设备会发出报警信号，作业人员可以及时检查防护装置状态并做出相应措施，保证防护装置使用过程中的可靠性。
实施例2：
本实施例公开了一种用于GIL/GIS管母内部检修的防护方法，包括以下步骤：
步骤1，在非检修环境将主气囊101和观察气囊102充气达到压力规定值，静置10分钟，观察气囊压力预警设备气囊压力预警显示器3压力值有无变化，没有变化释放气囊气体后方可用作GIL/GIS管母内部检修防护；
步骤2，在GIL/GIS管母开孔，将防护装置放入GIL/GIS管母内，将内部磁铁201与外部磁铁202一一配合，防护装置固定在GIL/GIS管母内部指定位置，操作手孔203微调内部磁铁201位置，将防护装置置于水平状态；
步骤3，通过主气囊气嘴103和观察气囊气嘴104分别将主气囊101和观察气囊102充入气体，主气囊压力传感器301和观察气囊压力传感器302监测气体压力，观察气囊压力预警显示器3压力值达到规定值，停止充气，检查防护装置与GIL/GIS外壳内壁或导体之间应无缝隙；
步骤4，通过将魔术贴105将观察气囊102粘贴到主气囊101上；
步骤5，将防护气囊1内圈硅胶106粘贴到GIL/GIS导体四周，检查防护装置与GIL/GIS导体应无缝隙；
步骤6，防护使用过程中，观察气囊压力预警显示器3的压力值；
步骤7，检修工作处理完成后，清理防护装置上的碎屑及杂物，确认没有防护装置上无杂物时，掀开观察气囊102，检查主气囊101与观察气囊102结合缝隙有无碎屑杂物，如有则将其清理干净；
步骤8，将防护气囊1内圈硅胶106与GIL/GIS导体分离；
步骤9，释放主气囊101和观察气囊102内部气体；
步骤10，将GIL/GIS管母外部磁铁202依次与内部磁铁201分离，使防护装置不再吸附在GIL/GIS管母内壁，取出防护装置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于GIL/GIS管母内部检修的防护装置，其特征在于，包括：
防护气囊，所述防护气囊用于填塞在GIL/GIS导体与管母中间，充气后用于隔离防护；
辅助强力磁铁，所述辅助强力磁铁用于将防护气囊进行固定。
2.根据权利要求1所述的一种用于GIL/GIS管母内部检修的防护装置，其特征在于，所述防护气囊包括相互独立充气的主气囊和观察气囊，所述主气囊在充气后能将GIL/GIS导体与管母中间的截面空间覆盖；所述主气囊上贯穿开设有与GIL/GIS导体相适配的缺口，从所述缺口到主气囊的外缘之间设有封闭的裂缝；所述观察气囊设置在所述主气囊上，用于将所述裂缝覆盖。
3.根据权利要求2所述的一种用于GIL/GIS管母内部检修的防护装置，其特征在于，所述主气囊上从所述缺口至所述主气囊的外缘之间设有凹台部，所述裂缝用于将所述凹台部分为相互独立的两部分；所述观察气囊设置在所述凹台部，观察气囊在充气后外轮廓与所述凹台部的轮廓相适配。
4.根据权利要求2所述的一种用于GIL/GIS管母内部检修的防护装置，其特征在于，所述观察气囊与所述主气囊之间通过连接件连接固定。
5.根据权利要求2所述的一种用于GIL/GIS管母内部检修的防护装置，其特征在于，所述主气囊的顶面为斜面。
6.根据权利要求4所述的一种用于GIL/GIS管母内部检修的防护装置，其特征在于，所述连接件为魔术贴或卡扣。
7.根据权利要求4所述的一种用于GIL/GIS管母内部检修的防护装置，其特征在于，所述防护气囊在缺口处设有硅胶，凸出防护气囊表面，用于吸附在GIL/GIS导体表面形成密封防护。
8.根据权利要求1所述的一种用于GIL/GIS管母内部检修的防护装置，其特征在于，所述辅助强力磁铁包括内部磁铁和外部磁铁，内部磁铁与防护气囊相连，外部磁铁设置在管母外侧，与内部磁铁配对构成一组辅助强力磁铁。
9.根据权利要求2所述的一种用于GIL/GIS管母内部检修的防护装置，其特征在于，还包括气囊压力预警设备，所述气囊压力预警设备包含气囊压力预警显示器、主气囊压力传感器和观察气囊压力传感器，所述主气囊压力传感器安装在主气囊气嘴上，所述观察气囊压力传感器安装在观察气囊气嘴上，气囊压力预警显示器与主气囊压力传感器和观察气囊压力传感器无线连接。
10.一种用于GIL/GIS管母内部检修的防护方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，在GIL/GIS管母开孔，以使防护装置在未充气时能放入到GIL/GIS管母内；
步骤2，将防护装置放入GIL/GIS管母内，将内部磁铁与外部磁铁一一配合，防护装置固定在GIL/GIS管母内部指定位置；
步骤3，分别将主气囊和观察气囊冲入气体，当气囊压力预警设备压力值达到规定值，停止充气；
步骤4，利用连接件将观察气囊粘贴到主气囊上；
步骤5，将防护气囊缺口处的硅胶粘贴到GIL/GIS导体四周，保证防护装置与GIL/GIS导体没有缝隙；
步骤6，防护装置使用过程中，观察气囊压力预警设备的压力值；
步骤7，检修工作处理完成后，清理防护装置上的碎屑及杂物，确认防护装置上无杂物时，掀开观察气囊，检查主气囊与观察气囊结合缝隙有无碎屑杂物，如有则需清理干净；同时检查主气囊的裂缝处有无碎屑杂物；
步骤8，将防护气囊缺口处硅胶与GIL/GIS导体分离；
步骤9，释放主气囊和观察气囊内部气体；
步骤10，将GIL/GIS管母外部磁铁依次与内部磁铁分离，使防护装置不再吸附在GIL/GIS管母内壁，取出防护装置。
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- 2023-12-18 CN CN202311734512.6A patent/CN117424133B/zh active Active
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