CN212658377U - 具有单向止逆结构的组合电器压力传感器连接装置 - Google Patents

具有单向止逆结构的组合电器压力传感器连接装置 Download PDF

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陆旭锋
陈雅蓝
袁思远
彭思伟
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Abstract

一种具有单向止逆结构的组合电器压力传感器连接装置,属测量领域。包括依次连接的转换接头组件、气体阀门和传感器扩展模块;转换接头组件包括套装设置的活接螺母和气体接口;在气体接口中,设置有单向防逆组件;套装在气体接口进气端的活接螺母与GIS本体的SF6气体口之间旋接固定为一体;在传感器扩展模块的本体中设置有传感器腔室,沿传感器腔室的纵向轴线方向或径向方向,设置有至少一个标准接口;活接螺母、气体接口、气体阀门、传感器腔室和各个标准接口之间气路相通;标准接口与SF6传感器对应固接。其使得现有组合电器设备可以与市售各种检测传感器顺利对接,可大幅度提高现场SF6气体管理工作的自动化程度,并具有单向保压和防逆流的技术效果。

Description

具有单向止逆结构的组合电器压力传感器连接装置
技术领域
本实用新型属于测量装置领域,尤其涉及一种用于组合电器与压力传感器的连接装置。
背景技术
六氟化硫封闭式组合电器(简称组合电器),称为“气体绝缘开关设备”(GasInsulated Switchgear),业内通常简称为GIS。
SF6组合电器由于绝缘和灭弧介质是用SF6气体,而SF6气体容易受水分影响,其中的微量水分含量(简称微水)升高后,SF6气体的绝缘灭弧性能会迅速下降,对设备的安全运行影响极大。
因此对SF6气体管理的工作就非常重要。在组合电器的带电运行过程中,气体管理得好,设备运行就可靠。
现行的气体管理工作,主要是针对组合电器设备内部的SF6气体的压力进行定期监测,当SF6气体压力保持在一个较稳定的数值时,说明设备内部的SF6气体无泄漏;此种状态下只需定期检测SF6气体的压力和微水含量即可。
若设备内部的SF6气体压力值呈现一定的下降速率的话,说明设备内部的SF6气体有持续的泄漏现象,在不断地散失,就必须加强监测力度和频率,一旦SF6气体的压力小于设定值后,就要考虑SF6气体的补充了。
若SF6气体的压力值呈现急速下降,就要考虑该组合电器设备退出带电运行,进行紧急检修,查找SF6气体泄漏的原因和泄漏点了。
由于申请人所辖变电站中的SF6组合电器多为进口设备,基于其设计和制造时的自动化监测技术水平较低,且其SF6气体压力的采集接口多为非标规格,国内很难找到对应制式的连接装置,所以目前此类组合电器的SF6气体监测,只有靠人工查看和读取现场的SF6气体检测压力表数值进行记录和监测,人为的去监测SF6气体压力值的大小,目前也没有相应的产品能够在线测量SF6气体的压力值,或者将该压力值数据进行远程传输。
随着自动控制技术的不断发展,变电站的智能化已经成为大趋势。如果能够将现场SF6气体压力采集数据就地转换成电数据信号,就可以提高SF6气体管理工作的自动化程度。
由于申请人所辖变电站GIS设备的SF6气体压力采集接口非标金属件,市面上也没有对应的连接—转换装置可以采购,所以如何解决组合电器与市售压力传感器的连接问题,就称为实际工作中急待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有单向止逆结构的组合电器压力传感器连接装置。其通过对组合电器(GIS)本体上的非标气体采集口进行转换和设置多个测传感器的标准接口,使得现有组合电器设备可以与市售各种检测传感器顺利对接,可大幅度提高现场SF6气体管理工作的自动化程度,有助于构建组合电器的SF6气体在线监测系统,同时,其设置有单相止逆结构,可防止外部的潮湿空气进入GIS本体内,破坏GIS本体内部干燥无水的内部环境条件,进而实现单向保压或防逆流的技术效果。
本实用新型的技术方案是:提供一种具有单向止逆结构的组合电器压力传感器连接装置,其特征是:
所述的连接装置包括依次连接的转换接头组件、气体阀门和传感器扩展模块;
所述的转换接头组件包括套装设置的活接螺母和气体接口;
所述的气体接口为进气端带有外凸起环状结构的管状结构;
气体接口带有外凸起环状结构的进气端,可转动地贯穿所述的活接螺母套装设置;
所述的活接螺母与组合电器本体的SF6气体口之间,旋接固定为一体;
在气体接口中,设置有单向防逆组件;
在所述传感器扩展模块的本体中设置有传感器腔室,沿传感器腔室的纵向轴线方向或径向方向,设置有至少一个标准接口;
至少一个所述的标准接口,与一个SF6传感器分别对应固接;
所述的活接螺母、气体接口、气体阀门、传感器腔室和各个标准接口之间气路相通;
所述活接螺母内壁的内螺纹段结构与GIS本体的SF6气体口的外螺纹段结构的螺纹间距为非标规格;
其余各个内螺纹段结构或外螺纹段结构的螺纹间距为国标规格。
具体的,在所述传感器腔室的入口端和各个标准接口处,设置有内螺纹段结构。
具体的,所述的单向防逆组件至少包括活塞、基座、导向杆、弹簧和导杆支架;其中,活塞与基座密封接触,导向杆设置在活塞的至少一端;所述的导向杆可移动地贯穿导杆支架设置;弹簧套装在活塞后侧的导向杆上;在导杆支架上设置有至少一个通气孔。
具体的,所述的气体阀门为球形阀;在气体阀门的外部设置有扳手。
进一步的,所述传感器扩展模块的本体为中空的长方体结构,所述的传感器腔室构成长方体结构的中空结构。
进一步的,在空置的标准接口处,设置有扩展器密封件。
具体的,在所述传感器腔室的纵向轴线方向和径向方向上,分别设置有至少一个标准接口。
进一步的,在所述传感器腔室的纵向轴线方向上,设置有两个或两个以上的标准接口。
具体的,所述的SF6传感器至少包括SF6气体传感器、SF6温度传感器或SF6微水传感器。
进一步的,在所述活接螺母与GIS本体的SF6气体口之间,在所述标准接口与SF6传感器之间,以及在所述标准接口处与扩展器密封件之间,设置有密封圈;
所述的密封圈为丁橡胶密封圈。
与现有技术比较,本实用新型的优点是:
1.本技术方案通过设置转换接头组件,实现了GIS本体上非标气体口的非标连接结构—国标连接结构之间的转换;
2.提供设置多个测传感器的标准接口,使得现有组合电器设备可以与市售各种检测传感器顺利对接,有助于大幅度提高现场SF6气体管理工作的自动化程度;
3.通过设置单向止逆结构,可以防止外部含有水分的潮湿空气进入GIS本体的内部空间,破坏GIS本体内部干燥无水的内部环境条件;
4.整个连接装置结构简洁,加工制造方便,实施改造的成本低廉,现场更换、维护工作量小,易于被使用单位接受。
附图说明
图1是本实用新型连接装置的结构示意图;
图2是本实用新型气体接口的结构示意图;
图3a是本实用新型单向止逆结构一个实施例处于关闭状态时的结构示意图;
图3b是本实用新型单向止逆结构一个实施例处于打开状态时的结构示意图;
图4a是本实用新型单向止逆结构另一实施例处于关闭状态时的结构示意图;
图4b是本实用新型单向止逆结构另一实施例处于打开状态时的结构示意图;
图5是本实用新型气体阀门的结构示意图。
图中1为本体的SF6气体口,1-1为SF6气体口的外螺纹结构,2为活接螺母,2-1为活接螺母的内螺纹结构,3为气体接口,3-1为气体接口的外螺纹,3-2为单向防逆组件,3-3为通气孔,3-4为外凸起环状结构,3-5为活塞,3-6为基座,3-7为导向杆,3-8为弹簧,3-9为导杆支架,3-10为SF6气流,4为气体阀门,4-1为气体阀门出口端的外螺纹段,4-2为气体阀门进口端的内螺纹段,5为传感器扩展模块,6为标准接口,6-1为标准接口的内螺纹段,7为传感器腔室,8为扩展器密封件。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
图1中,本实用新型的技术方案,提供了一种用于组合电器与压力传感器的连接装置,其发明点在于:
所述的连接装置包括依次连接的转换接头组件、气体阀门4和传感器扩展模块5;
所述的转换接头组件包括套装设置的活接螺母2和气体接口3;
在气体接口中,设置有单向防逆组件3-2;
套装在气体接口进气端的活接螺母与GIS本体的SF6气体口之间,旋接固定为一体;
在所述传感器扩展模块的本体中设置有传感器腔室7,沿传感器腔室的纵向轴线方向或径向方向,设置有至少一个标准接口6;
在所述传感器腔室的入口端和各个标准接口处,设置有内螺纹段结构;
所述的活接螺母、气体接口、气体阀门、传感器腔室和各个标准接口之间气路相通;
所述活接螺母内壁的非标内螺纹段结构与GIS本体的SF6气体口的非标外螺纹段结构1-1的螺纹间距为非标规格;
其余各个内螺纹段结构或外螺纹段结构的螺纹间距为国标规格。
所述的气体接口的出口端与气体阀门的进口端固接;
气体阀门的出口端与传感器腔室的入口端固接;
至少一个所述的标准接口,与一个SF6传感器分别对应固接;
所述的SF6传感器至少包括SF6气体传感器、SF6温度传感器或SF6微水传感器;
在空置的标准接口处,设置扩展器密封件8;
在活接螺母与GIS本体的SF6气体口的连接处,设置有密封圈;
在标准接口与SF6传感器之间,设置有密封圈;
在标准接口处与扩展器密封件之间,设置有密封圈;
所述的密封圈为丁橡胶密封圈。
由图1所述可知,在活接螺母的内壁上设置有内螺纹结构2-1;
在GIS本体SF6气体接口1的出口端设置有外螺纹结构1-1;
套装在所述气体接口进气端的活接螺母与GIS本体的SF6气体口之间,旋接固定为一体;
所述活接螺母内壁的内螺纹结构的螺纹间距,与GIS本体SF6气体口的外螺纹结构的螺纹间距相同,均为非标规格。
如图2中所示,气体接口为进气端带有外凸起环状结构的管状结构;在气体接口的出口端设置有外螺纹段结构3-1。
气体接口的进气端,可转动地贯穿活接螺母套装设置。
如图2中所示,气体接口3的进气端设置有外凸起环状结构3-4,气体接口的进气端可转动地贯穿活接螺母套装设置。
如图3a、图3b中所示,在气体接口的内部,设置有单向防逆组件3-2(亦称顶针结构组件),单向防逆组件至少包括活塞3-5、基座3-6、导向杆3-7、弹簧3-8和导杆支架3-9;其中,活塞与基座密封接触,在导向杆及导杆支架的限定下,活塞可沿导向杆轴向方向作双向移动,沿着SF6气流的流动方向(在图中是从左向右的方向)来看,弹簧套装在活塞后侧的导向杆上,用以限制活塞向后的单向移动;在导杆支架上设置有通气孔3-3。
当活接螺母和气体接口与GIS本体的出气口接通后,活塞3-5(图中以锥形阀为例,亦称顶针)被GIS本体的出气压力所顶起,弹簧3-8处于受压缩回状态,活塞3-5与基座3-6之间产生缝隙,加上在导杆支架上设置有的通气孔3-3,就构成SF6气流3-10由内向外的流通气道;便于GIS本体内的SF6气体向外释放,形成SF6气流3-10的气体通道,并且在接通后由气体阀门4可以进行开闭控制,以满足调试或更换SF6传感器时的需要。
反之,当GIS本体内的SF6气体压力降低,或外部空气压力大于GIS本体内的SF6气体压力时,由于弹簧3-8的压力作用,致使活塞3-5与基座3-6之间形成密封式接触,SF6气流3-10被截断。
本技术方案设置单向防逆组件的设计结构的用意在于只允许GIS本体内的SF6气体通过顶针(活塞)向外释放,防止外部含有水分的潮湿空气进入GIS本体的内部空间,破坏GIS本体内部的干燥无水的内部环境条件。
在图4a和图4b中,以活塞式(亦称盖板式)单向止回阀结构为例进行了示意。除了活塞以及基座的结构与图3a、图3b中不一样之外,其余部分的结构或功能均与图3a和图3b中相同,在此不再叙述。
由于气体或液体阀门中能完成相同功能的单向阀或止回阀结构有很多种(例如,某厂生产的黄铜针式单向直通阀,弹簧式止逆阀等),故图3a和图3b中以锥形阀式(亦称针式)单向止回阀结构为例进行示意。
由于实际上本技术方案中的单向防逆组件起到了一个单向阀的作用,所以只要能完成单向导通的机械阀结构(例如对夹式止回阀、球式单向止回阀(亦称旋启式止回阀)、针式或锥形阀式单向止回阀),均可实现单向保压或防逆流的相同效果。
本领域的技术人员,在明白和掌握了本技术方案解决问题的思路后,完全可以根据厂商的产品目录,选取到适用的单向止回阀或逆止阀,来实现本技术方案中的“防止外部含有水分的潮湿空气进入GIS本体内部空间”的单向保压或防逆流的技术效果。
如图5中所示,所述的气体阀门4为球形阀,在气体阀门的进口端设置有内螺纹段结构4-2,在气体阀门的出口端设置有外螺纹段结构4-1;在气体阀门的外部设置有扳手。
由于110千伏六氟化硫封闭式组合电器使用SF6气体,而高电压使用及规程要求中对微水含量要求及其严格,作为连接装置与内部SF6气体串通的情况下,所以所有零部件的材质不能为铁,故本装置的所有零部件的材质必须为铜。
具体的,气体接口的尺寸如下:外部直径20mm,套入活接螺母圈内,内部直径16mm(误差+0.1mm),与GIS本体的出气口紧密配合,配有丁橡胶密封圈进行密封;顶针直径3.5mm,距离接触面11mm(±0.1mm),作用是在气体接口与GIS本体的出气口固接时,将GIS本体内的SF6气体通过气体接口引导出来,在GIS本体内SF6气体的压力作用下,活塞克服其后面弹簧的压力,向后移动,使得GIS本体内的SF6气体得以释放。
在气体接口的内部设置有导杆支架3-9,在每个导杆支架上设置有三个3mm通气孔3-3,用于将气体经气体阀门传输至其后部的传感器腔室中。
气体接口出口端的螺纹规格为GB M20*1.0外螺纹,其后端与气体阀门进口端的内螺纹段结构固接。
气体阀门的进口端与气体接口出口端连接,其螺纹规格为GB M20*1.0内螺纹,气体阀门的出口端与传感器扩展模块连接,其螺纹规格为GB M20*1.5外螺纹。
位于传感器扩展模块本体中的传感器腔室的入口端(亦称进气端)与气体阀门的出口端之间的连接螺纹规格为GB M20*1.5内螺纹,传感器扩展模块的本体为长方形,配有4个GB M20*1.5的内螺纹孔(即前述的标准接口),这几个标准接口孔的作用是便于连接SF6气体传感器、SF6温度传感器或SF6微水传感器等。如果某个孔不使用传感器,则采用设置有GB M20*1.5外螺纹的扩展器密封件将该标准接口孔进行密封,起到类似于管道堵头的封堵、密封作用,所有传感器孔与传感器腔室之间的连接处都可用丁橡胶密封圈密封。
本技术方案的组合电器与压力传感器连接装置,克服了特殊非标构件与国标构件之间的连接—转换问题,与GIS本体的SF6气体口之间实现了配合精密,安装后无泄漏气体的实施效果。可以很精确、精准的对SF6气体压力进行采集;同时,其内部设置有单相止逆结构,可防止外部的潮湿空气进入GIS本体内,破坏GIS本体内部干燥无水的内部环境条件,进而实现单向保压或防逆流的技术效果。
本技术方案使得现有组合电器设备可以与市售各种检测传感器顺利密封对接,有助于大幅度提高现场SF6气体管理工作的自动化程度。
本实用新型可广泛用于组合电器的SF6气体在线监测领域。

Claims (10)

1.一种具有单向止逆结构的组合电器压力传感器连接装置,其特征是:
所述的连接装置包括依次连接的转换接头组件、气体阀门和传感器扩展模块;
所述的转换接头组件包括套装设置的活接螺母和气体接口;
所述的气体接口为进气端带有外凸起环状结构的管状结构;
气体接口带有外凸起环状结构的进气端,可转动地贯穿所述的活接螺母套装设置;
所述的活接螺母与组合电器本体的SF6气体口之间,旋接固定为一体;
在气体接口中,设置有单向防逆组件;
在所述传感器扩展模块的本体中设置有传感器腔室,沿传感器腔室的纵向轴线方向或径向方向,设置有至少一个标准接口;
至少一个所述的标准接口,与一个SF6传感器分别对应固接;
所述的活接螺母、气体接口、气体阀门、传感器腔室和各个标准接口之间气路相通;
所述活接螺母内壁的内螺纹段结构与GIS本体的SF6气体口的外螺纹段结构的螺纹间距为非标规格;
其余各个内螺纹段结构或外螺纹段结构的螺纹间距为国标规格。
2.按照权利要求1所述的具有单向止逆结构的组合电器压力传感器连接装置,其特征是在所述传感器腔室的入口端和各个标准接口处,设置有内螺纹段结构。
3.按照权利要求1所述的具有单向止逆结构的组合电器压力传感器连接装置,其特征是所述的单向防逆组件至少包括活塞、基座、导向杆、弹簧和导杆支架;
其中,活塞与基座密封接触,导向杆设置在活塞的至少一端;
所述的导向杆可移动地贯穿导杆支架设置;
弹簧套装在活塞后侧的导向杆上;
在导杆支架上设置有至少一个通气孔。
4.按照权利要求1所述的具有单向止逆结构的组合电器压力传感器连接装置,其特征是所述的气体阀门为球形阀;在气体阀门的外部设置有扳手。
5.按照权利要求1所述的具有单向止逆结构的组合电器压力传感器连接装置,其特征是所述传感器扩展模块的本体为中空的长方体结构,所述的传感器腔室构成长方体结构的中空结构。
6.按照权利要求1所述的具有单向止逆结构的组合电器压力传感器连接装置,其特征是在空置的标准接口处,设置有扩展器密封件。
7.按照权利要求1所述的具有单向止逆结构的组合电器压力传感器连接装置,其特征是在所述传感器腔室的纵向轴线方向和径向方向上,分别设置有至少一个标准接口。
8.按照权利要求1所述的具有单向止逆结构的组合电器压力传感器连接装置,其特征是在所述传感器腔室的纵向轴线方向上,设置有两个或两个以上的标准接口。
9.按照权利要求1所述的具有单向止逆结构的组合电器压力传感器连接装置,其特征是所述的SF6传感器至少包括SF6气体传感器、SF6温度传感器或SF6微水传感器。
10.按照权利要求1所述的具有单向止逆结构的组合电器压力传感器连接装置,其特征是在所述活接螺母与GIS本体的SF6气体口之间,在所述标准接口与SF6传感器之间,以及在所述标准接口处与扩展器密封件之间,设置有密封圈;
所述的密封圈为丁橡胶密封圈。
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