CN203491178U - 一种高压断路器及其sf6补气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高压断路器的SF₆补气装置，包括充有高压SF₆气体的SF₆蓄压罐，SF₆蓄压罐通过连接管道与高压断路器的SF₆补气口相连；还包括设置在连接管道上的电磁阀；检测高压断路器内的SF₆压力值，并发送压力信号的检测器；接收压力信号，当SF₆压力值低于设定低压力值时，控制电磁阀开启，当SF₆压力值高于设定低压力值时，控制电磁阀关闭并与电磁阀相连的第一控制器。本实用新型提供的SF₆补气装置实现了在高压断路器内的SF₆压力降低时自动对高压断路器进行补气，减少了高压断路器因SF₆压力降低引发的非计划停电，提高了断路器的运行可靠性。本实用新型还提供了一种具有上述SF₆补气装置的高压断路器。

Description

一种高压断路器及其SF6补气装置

技术领域

本实用新型涉及电力系统技术领域，更具体地说，涉及一种高压断路器的SF₆补气装置，本实用新型还涉及一种具有上述SF₆补气装置的高压断路器。 

背景技术

高压断路器在高压电路中起控制作用，是高压电路中的重要电器元件之一。高压断路器是在正常或故障情况下接通或断开高压电路的专用电器，用于保证电网的安全稳定运行。采用SF₆（六氟化硫）气体作灭弧和绝缘介质的高压断路器，具有开断能力强、开断性能好、电器寿命长，单断口电压高，结构简单，维护少的特点，在电力系统中广泛采用。 

在SF₆高压断路器应用的过程中，当断路器内SF₆气体的压力下降到一定数值（该压力的下降大多由于断路器SF₆气体发生微量的泄漏）时，断路器会发出“SF₆气体压力降低”信号，运维人员接收到“SF₆气体压力降低”信号后，需要立即赶往设备现场对该断路器进行补气。目前变电站逐步实现无人值班，运维人员到现场处理，需要工器具、车辆等准备以及路程时间，不能及时赶到设备现场。 

但是，如不能及时给断路器进行补气，SF₆压力可能会继续下降闭锁分合闸，造成设备非计划停电，影响了高压断路器的运行，特别是线路发生故障时，断路器可能无法切除故障，进而引发电网事故，存在严重的安全隐患。 

综上所述，如何减少高压断路器因SF₆压力降低引发的非计划停电，提高断路器的运行可靠性，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。 

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种高压断路器的SF₆补气装置，减少高压断路器因SF₆压力降低引发的非计划停电，提高断路器的运行可靠性。 

本实用新型还提供了一种具有上述SF₆补气装置的高压断路器。 

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案： 

一种高压断路器的SF₆补气装置，包括： 

充有高压SF₆气体的SF₆蓄压罐，所述SF₆蓄压罐通过连接管道与高压断路器的SF₆补气口相连； 

设置在所述连接管道上的电磁阀； 

检测所述高压断路器内的SF₆压力值，并发送压力信号的检测器； 

接收所述压力信号，当所述SF₆压力值低于设定低压力值时，控制所述电磁阀开启，当所述SF₆压力值高于设定低压力值时，控制所述电磁阀关闭的第一控制器，所述第一控制器与所述电磁阀相连。 

优选的，上述SF₆补气装置还包括用于接收所述压力信号，当所述SF₆压力值低于所述设定低压力值时发出用于给所述SF₆蓄压罐补气的补气信号的第二控制器。 

优选的，上述SF₆补气装置中，所述检测器为与所述电磁阀相连的密度继电器，所述第二控制器为与所述电磁阀相连的继电器。 

优选的，上述SF₆补气装置还包括设置在所述连接管道上的单向阀，所述单向阀的进口与所述SF₆蓄压罐相连，所述出口与所述SF₆补气口相连。 

优选的，上述SF₆补气装置中，所述单向阀设置在所述电磁阀与所述SF₆补气口之间。 

优选的，上述SF₆补气装置还包括用于测量所述SF₆蓄压罐内的压力的压力表，所述压力表设置在所述SF₆蓄压罐上。 

优选的，上述SF₆补气装置还包括与所述SF₆蓄压罐相连的充气管道，所述充气管道上设置有手动充气阀。 

优选的，上述SF₆补气装置中，所述电磁阀为与直流220V电源连接、内部具有分压线圈的常闭型手动电磁阀。 

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的高压断路器的SF₆补气装置包括SF₆蓄压罐、电磁阀、检测器和第一控制器，SF₆蓄压罐充有高压SF₆气体，其通过连接管道与高压断路器的SF₆补气口相连；电磁阀设置在连接管道上；检测器用于检测高压断路器内的SF₆压力值，并发送压力信号；第一控制器用于接收压力信号，且当SF₆压力值低于设定低压力值时，控制电磁阀开启，当SF₆压力值高于设定低压力值时，控制电磁阀关闭，该第一控制器与电磁阀相连。 

本实用新型的SF₆补气装置在应用时，通过检测器对高压断路器内的SF₆压力值进行检测，并向第一控制器发送压力信号；第一控制器接收携带有高压断路器内的SF₆压力值的压力信号后，与设定低压力值做比较，当SF₆压力值低于设定低压力值时，向电磁阀发送控制信号控制电磁阀开启；电磁阀开启之后，SF₆蓄压罐内的高压SF₆气体通过连接管道进入高压断路器的SF₆补气口，从而对高压断路器进行补气；当高压断路器内的SF₆压力值补至高于设定低压力值时，第一控制器控制电磁阀关闭，进而停止对高压断路器的补气，使高压断路器内的SF₆压力值保持在设定低压力值之上。 

上述SF₆补气装置实现了在高压断路器内的SF₆压力降低时自动对高压断路器进行补气，能够及时给断路器进行补气，减少SF₆压力继续下降导致闭锁分合闸的情况，故，本实用新型提供的SF₆补气装置减少了高压断路器因SF₆压力降低引发的非计划停电，提高了断路器的运行可靠性。 

本实用新型还提供了一种高压断路器，包括SF₆补气口和与所述SF₆补气口相连的SF₆补气装置；所述SF₆补气装置为上述任一种SF₆补气装置，由于上述SF₆补气装置具有上述效果，具有上述SF₆补气装置的高压断路器具有同样的效果，故本文不再赘述。 

优选的，上述高压断路器中，所述SF₆蓄压罐设置在所述高压断路器的机构箱内部。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的高压断路器的SF₆补气装置的原理图。 

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种高压断路器的SF₆补气装置，减少了高压断路器因SF₆压力降低引发的非计划停电，提高了断路器的运行可靠性。 

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。 

请参考附图1，本实用新型实施例提供的高压断路器的SF₆补气装置包括SF₆蓄压罐7、电磁阀3、检测器和第一控制器，SF₆蓄压罐7充有高压SF₆气体6，其通过连接管道2与高压断路器的SF₆补气口相连；电磁阀3设置在连接管道2上；检测器用于检测高压断路器内的SF₆压力值，并发送压力信号；第一控制器用于接收压力信号，且当SF₆压力值低于设定低压力值时，控制电磁阀3开启，当SF₆压力值高于设定低压力值时，控制电磁阀3关闭，该第一控制器与电磁阀3相连。 

需要说明的是，高压断路器对其内的气体设置有额定高压值和额定低压值，本实施例中的设定低压力值为上述额定低压值，设定高压力值为上述额定高压值。 

本实施例提供的SF₆补气装置在应用时，通过检测器对高压断路器内的SF₆压力值进行检测，并向第一控制器发送压力信号；第一控制器接收携带有高压断路器内的SF₆压力值的压力信号后，与设定压力值（即设定高压力值和设定低压力值）做比较，当SF₆压力值低于设定低压力值时，向电磁阀3发送控制信号控制电磁阀3开启；电磁阀3开启之后，SF₆蓄压罐7内的高压SF₆气体6通过连接管道2进入高压断路器的SF₆补气口，从而对高压断路器进行补气；当高压断路器内的SF₆压力值补至高于设定低压力值时，第一控制器控制电磁阀3关闭，进而停止对高压断路器的补气，使高压断路器内的SF₆压力值保持在设定低压力值之上。 

本实施例的SF₆补气装置实现了在高压断路器内的SF₆压力降低时自动对高压断路器进行补气，能够及时给断路器进行补气，减少SF₆压力继续下降导致闭锁分合闸的情况，故，该SF₆补气装置减少了高压断路器因SF₆压力降低引发的非计划停电，提高了断路器的运行可靠性；进而避免了线路发生故障时，断路器无法切除故障引发的电网事故，降低了安全隐患。 

此外，上述SF₆补气装置降低了运维人员处理突发缺陷的次数，减轻了运维人员劳动强度，从而降低了设备维护成本。 

为了保证在电磁阀3开启时，SF₆蓄压罐7内的高压SF₆气体6能够进入高压断路器的SF₆补气口，达到补气效果，上述SF₆补气装置还包括用于接收压力信号，当SF₆压力值低于设定压力值时发出用于给SF₆蓄压罐7补气的补气信号的控制器。应用时，检测器将携带有高压断路器内的SF₆压力值的压力信号发送给上述控制器后，控制器将该SF₆压力值与设定压力值（该设定压力值一般为高压断路器内的额定SF₆压力值）做比较，当SF₆压力值低于设定压力值时，发出补气信号，并将该补气信号上传至监控系统，提示监控人员掌握补气频率，安排给SF₆蓄压罐7补气及进行状态检修，以保证SF₆蓄压罐7内的气体压力大于高压断路器的额定压力，进而保证电磁阀3开启时高压SF₆气体6顺利进入高压断路器的SF₆补气口进行补气。 

上述第一控制器可以为一个单独的继电器，也可以与第二控制器集成于同一个电子控制元件上。为了使结构简单化，本实施例将检测器优选为与电磁阀3相连的密度继电器，此时第一控制器集成于该检测器上，上述密度继电器既具有检测高压断路器内的SF₆压力值，并发送压力信号的功能，还具有接收上述压力信号，将高压断路器内的SF₆压力值与设定低压力值以及设定高压力值作比较，并发送相应的控制信号的功能。而且密度继电器一般不会发生因环境温度变化造成SF₆气体压力过低或过高现象，可靠性较好。 

同时，第二控制器为与电磁阀3相连的继电器4。密度继电器检测高压断路器内的SF₆压力值；当SF₆压力值低于设定低压力值时，密度继电器向电磁阀3发送控制信号控制电磁阀3开启；同时导通继电器4的电路，使其发送补气信号。 

该密度继电器具有低压接点（常开）和高压接点（常闭）；当高压断路器内的SF₆压力值低于设定低压力值时，密度继电器的低压接点（常开）闭合，此时继电器的线路接通直流220V，启动电磁阀3的线圈打开电磁阀3；当高压断路器内的SF₆压力值补至高于设定低压力值时，经延时，密度继电器的低压接点返回，电磁阀3的线圈失电关闭电磁阀3，完成对高压断路器的补气。 

另外，当高压断路器内的SF₆补气至设定高压力值，发生SF₆密度继电器低压接点不返回的情况是，密度继电器的高压接点（常闭）断开补气电回路，形成能够避免持续补气造成压力过高的保护措施。 

本领域技术人员可以理解的是，上述检测器还可以为只具有检测功能的SF₆压力传感器、SF₆气体密度表或压力表对高压断路器内的气体进行检测，再通过另外具有控制功能的继电器来实现对电磁阀3的控制。 

上述实施例提供的SF₆补气装置还包括设置在连接管道2上的单向阀1，单向阀1的进口与SF₆蓄压罐7相连，出口与SF₆补气口相连。该单向阀1只能沿着进口到出口的方向导通，则连接管道2内气体的走向只能由SF₆蓄压罐7的气体进入SF₆补气口，如图中管道的箭头所示为气体的走向；避免了SF₆ 蓄压罐7内气体压力过低时出现的逆泄压，进而避免SF₆补气口处的气体向SF₆蓄压罐7的反向流动，提高了高压断路器的运行可靠性。 

进一步的，上述单向阀1优选地设置在电磁阀3与SF₆补气口之间。当然，单向阀1还可以设置在连接管道2上不影响对SF₆蓄压罐7的充气的其他位置，如图中靠近电磁阀3右端的一侧。 

为了适时地监视SF₆蓄压罐7内高压SF₆气体6的压力，上述实施例提供的SF₆补气装置还包括用于测量SF₆蓄压罐7内的压力的压力表5，压力表5设置在SF₆蓄压罐7上。该压力表能够显示SF₆蓄压罐7内的压力，当该压力低于高压断路器内气体的额定压力值时，监测人员可以通过人眼观测压力值或者接收上述补气信号两种方式，获取需要补气的信息，及时地给SF₆蓄压罐7进行充气，进而保证SF₆蓄压罐7长期处于高压状态。 

为了便于给SF₆蓄压罐7充气，上述SF₆补气装置还包括与SF₆蓄压罐7相连的充气管道8，充气管道8上设置有手动充气阀9。当需要给SF₆蓄压罐7充气，开启手动充气阀9，充气管道8内的高压气体会充入蓄压罐7内；上述操作只需要开启手动充气阀9即可完成充气，操作简单及时，能够在较短时间内使SF₆蓄压罐7回复高压状态。 

为了进一步优化上述技术方案，电磁阀3为与直流220V电源连接、内部具有分压线圈的常闭型手动电磁阀。由于高压断路器控制电源一般接在直流220V电源上，而对高压气体的切断常采用直流110V的电磁阀，所以使用具有分压线圈的电磁阀进行分压，以实现该补气装置应用在直流220V电源上。 

在运维人员现场巡检发现高压断路器SF₆压力值低于温度压力曲线规定值，也可手动操作进行带电补气，通过断开直流220V正极，手动操作打开电磁阀3给高压断路器补气。本电磁阀可以通过继电器控制自动开闭还可以通过手动控制，实现自动补气或者手动补气，避免了发生SF₆压力降低处理不及时发生断路器分合闸闭锁，保证了电网安全稳定的运行。 

本实用新型实施例还提供了一种高压断路器，包括SF₆补气口和与SF₆补气口相连的SF₆补气装置；该SF₆补气装置为如上述任意一项实施例提供的SF₆补气装置。 

上述高压断路器采用本实施例提供的SF₆补气装置，减少了高压断路器因SF₆压力降低引发的非计划停电，提高了断路器的运行可靠性，其优点是由SF₆补气装置带来的，具体的请参考上述实施例中相关的部分，在此就不再赘述。 

优选的，上述高压断路器中，SF₆蓄压罐7设置在高压断路器的机构箱内部。由于高压断路器的机构箱内部安装有加热和驱潮电热，而且SF₆补气接口位于机构箱内部，将SF₆蓄压罐7设置在机构箱内连接方便，且缩短了连接管道2的长度，减少成本；同时减小了外界环境对SF₆蓄压罐7内压力变化的影响，减少对SF₆补气装置尤其SF₆蓄压罐7造成的锈蚀，提高工作寿命。 

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。 

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。 

Claims (10)

1.一种高压断路器的SF₆补气装置，其特征在于，包括： 

充有高压SF₆气体（6）的SF₆蓄压罐（7），所述SF₆蓄压罐（7）通过连接管道（2）与高压断路器的SF₆补气口相连； 

设置在所述连接管道（2）上的电磁阀（3）； 

检测所述高压断路器内的SF₆压力值，并发送压力信号的检测器； 

接收所述压力信号，当所述SF₆压力值低于设定低压力值时，控制所述电磁阀（3）开启，当所述SF₆压力值高于设定低压力值时，控制所述电磁阀（3）关闭的第一控制器，所述第一控制器与所述电磁阀（3）相连。 

2.根据权利要求1所述的SF₆补气装置，其特征在于，还包括用于接收所述压力信号，当所述SF₆压力值低于所述设定低压力值时发出用于给所述SF₆蓄压罐（7）补气的补气信号的第二控制器。 

3.根据权利要求2所述的SF₆补气装置，其特征在于，所述检测器为与所述电磁阀（3）相连的密度继电器，所述第二控制器为与所述电磁阀（3）相连的继电器（4）。 

4.根据权利要求1所述的SF₆补气装置，其特征在于，还包括设置在所述连接管道（2）上的单向阀（1），所述单向阀（1）的进口与所述SF₆蓄压罐（7）相连，所述出口与所述SF₆补气口相连。 

5.根据权利要求4所述的SF₆补气装置，其特征在于，所述单向阀（1）设置在所述电磁阀（3）与所述SF₆补气口之间。 

6.根据权利要求1所述的SF₆补气装置，其特征在于，还包括用于测量所述SF₆蓄压罐（7）内的压力的压力表（5），所述压力表（5）设置在所述SF₆蓄压罐（7）上。 

7.根据权利要求6所述的SF₆补气装置，其特征在于，还包括与所述SF₆蓄压罐（7）相连的充气管道（8），所述充气管道（8）上设置有手动充气阀（9）。 

8.根据权利要求1-7任意一项所述的SF₆补气装置，其特征在于，所述电磁阀（3）为与直流220V电源连接、内部具有分压线圈的常闭型手动电磁阀。 

9.一种高压断路器，包括SF₆补气口和与所述SF₆补气口相连的SF₆补气装置；其特征在于，所述SF₆补气装置为如权利要求1-8任意一项所述的SF₆补气装置。 

10.根据权利要求9所述的高压断路器，其特征在于，所述SF₆蓄压罐（7）设置在所述高压断路器的机构箱内部。 

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