CN214744945U - 一种用于sf6电气设备的智能补气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于SF6电气设备的智能补气装置，包括SF6气室，以及与SF6气室相连通的第一管路，所述第一管路上设置有第一手动阀，所述第一管路的另一端螺纹连接有一个三通管，所述三通管的上方端口设置有补气检测装置，该补气检测装置底部伸入至三通管的内部且与三通管的上方端口通过螺纹固定连接；三通管的另一端口通过螺纹与第二管路的一端连接，该第二管路的另一端伸入至气瓶的内部且与气瓶相连通；所述第二管路上依次设置有电磁阀和压力传感器，该电磁阀和压力传感器分别靠近气瓶口的位置；所述补气检测装置通过三通管与第一管路和第二管路相连通；本实用新型具有自动检测、及时补气的优点，减少了检修人员的工作量，提高了检修效率。

Description

一种用于SF6电气设备的智能补气装置

技术领域

本实用新型涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种用于SF6电气设备的智能补气装置。

背景技术

SF6气体由于其优良的绝缘和灭弧性能，被广泛应用于高压电气设备中。SF6设备在使用过程中经常会出现内部气体压力不足的现象，这种状况长期持续后达不到可靠的绝缘效果，将严重影响SF6高压设备的电气性能，对安全运行造成严重隐患，为了保证SF6电气设备的可靠运行，提高电力系统连续可靠运行能力，就需要及时对SF6电气设备进行定期补气，使其气体密度保持在一定水平，达到安全运行条件。现有技术中的SF6电气设备依然采用人工定期检测补气的方式，检修人员工作量大，而且补气设备体积大，需要人工搬运，给检修人员的工作带来不便，因此，设计一种能够实现自动检测、补气的装置很有必要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有的SF6电气设备需要检修人员定期检测人工补气，检修人员工作量大，对检修人员带来不便的问题，公开了一种用于SF6电气设备的智能补气装置，具有自动检测、及时补气的优点，减少了检修人员的工作量，提高了检修效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于SF6电气设备的智能补气装置，包括SF6气室，以及与SF6气室相连通的第一管路，所述第一管路上设置有第一手动阀，所述第一管路的另一端螺纹连接有一个三通管，所述三通管的上方端口设置有补气检测装置，该补气检测装置底部伸入至三通管的内部且与三通管的上方端口通过螺纹固定连接；

所述三通管的另一端口通过螺纹与第二管路的一端连接，该第二管路的另一端伸入至气瓶的内部且与气瓶相连通；

所述第二管路上依次设置有电磁阀和压力传感器，该电磁阀和压力传感器分别靠近气瓶口的位置；

所述补气检测装置通过三通管与第一管路和第二管路相连通。

优选的，所述第二管路的下方还设置有第三管路，该第三管路设置在三通管与电磁阀之间的第二管路上，所述第三管路上自上而下依次设置有第二手动阀和真空泵，该第三管路与第二管路相连通，所述第三管路的底部末端设置有密封堵头。

优选的，所述补气检测装置包括壳体，以及壳体内部设置的电路板和SF6气体密度传感器，所述壳体背部设置有后盖板，该后盖板的四周通过螺钉与壳体的背部固定连接；

所述壳体的内部横向设置有隔板，隔板的上方靠近后盖板的位置纵向设置所述电路板，该电路板通过螺钉固定在所述后盖板上；

所述隔板的中部开设有第一通孔；

所述壳体的底部对应第一通孔的位置开设有第二通孔；

所述SF6气体密度传感器设置在第一通孔与第二通孔的内部，该SF6气体密度传感器的底部依次通过第一通孔与第二通孔伸出至壳体的外部。

优选的，所述补气检测装置的前方正面板上设置有散热格栅。

优选的，所述SF6气体密度传感器的顶部设置有传感器法兰，所述传感器法兰上等间隔纵向设置有四组第一螺孔，所述隔板上对应第一螺孔的位置设置有第二螺孔，所述隔板与传感器法兰之间通过紧固螺钉贯穿第一螺孔与第二螺孔固定连接。

优选的，所述第一通孔与第二通孔的内侧壁上分别设置有第一密封圈和第二密封圈。

优选的，所述补气检测装置右侧方的底部还依次设置有护线套、电源接口和开关按钮。

优选的，所述电路板的控制电路包括处理器、电源管理电路、RS485接口电路、4G模块、继电器驱动电路和继电器，处理器的供电输入端通过电源管理电路与电源适配器的输出端连接，处理器的UART口通过RS485接口电路与SF6气体密度传感器的信号输出端连接，处理器的A/D端口与压力传感器的信号输出端连接，处理器的I/O口通过继电器驱动电路与继电器的控制端连接，该继电器与电磁阀连接，4G模块通过USB接口与处理器连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一种用于SF6电气设备的智能补气装置，通过设置智能补气装置能够实现对SF6电气设备中绝缘气体的自动检测、及时补气，保证SF6电气设备的安全运行同时可以大大降低运行维护成本，保证电网可靠工作；

本实用新型的补气检测装置体积小，便于安装，整个检测补气过程不需要人工操作，减少了检修人员的工作量，提高了检修效率；

本实用新型通过设置4G模块，使得检修人员能够定期通过手机获取补气装置对SF6电气设备中绝缘气体的检测、补气及运行状态信息，另外当气瓶气量不足时检修人员能够及时获知需要更换气瓶的预警信息。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型的局部剖面结构示意图；

图3为本实用新型的补气检测装置正面结构示意图；

图4为本实用新型的补气检测装置背部结构示意图；

图5为本实用新型的补气检测装置控制电路原理框图。

图中：1、SF6气室；2、第一管路；3、第一手动阀；4、三通管；5、补气检测装置；6、后盖板；7、散热格栅；8、第二管路；9、电磁阀；10、压力传感器；11、气瓶；12、第三管路；13、第二手动阀；14、真空泵；15、电路板；16、隔板；17、SF6气体密度传感器；18、传感器法兰；19、第一密封圈；20、第二密封圈；21、护线套；22、电源接口；23、开关按钮；24、电源适配器；

51、壳体；

161、第一通孔；162、第二通孔；

151、处理器；152、电源管理电路；153、RS485接口电路；154、4G模块；155、继电器驱动电路；156、继电器。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种用于SF6电气设备的智能补气装置，包括SF6气室1，以及与SF6气室1相连通的第一管路2，所述第一管路2上设置有第一手动阀3，所述第一管路2的另一端螺纹连接有一个三通管4，所述三通管4的上方端口设置有补气检测装置5，该补气检测装置5底部伸入至三通管4的内部且与三通管4的上方端口通过螺纹固定连接；

所述三通管4的另一端口通过螺纹与第二管路8的一端连接，该第二管路8的另一端伸入至气瓶11的内部且与气瓶11相连通；

所述第二管路8上依次设置有电磁阀9和压力传感器10，该电磁阀9和压力传感器10分别靠近气瓶口的位置；

所述补气检测装置5通过三通管4与第一管路2和第二管路8相连通。

请参阅图1，所述第二管路8的下方还设置有第三管路12，该第三管路12设置在三通管4与电磁阀9之间的第二管路8上，所述第三管路12上自上而下依次设置有第二手动阀13和真空泵14，该第三管路12与第二管路8相连通，所述第三管路12的底部末端设置有密封堵头。

请参阅图2和图4，所述补气检测装置5包括壳体51，以及壳体内部设置的电路板15和SF6气体密度传感器17，所述壳体51的背部设置有后盖板6，该后盖板6的四周通过螺钉与壳体51的背部固定连接；

请参阅图2，所述壳体51的内部横向设置有隔板16，隔板16的上方靠近后盖板6的位置纵向设置所述电路板15，该电路板15通过螺钉固定在所述后盖板6上；

请参阅图2，所述隔板16的中部开设有第一通孔161；

所述壳体51的底部对应第一通孔161的位置开设有第二通孔162；

所述SF6气体密度传感器17设置在第一通孔161与第二通孔162的内部，该SF6气体密度传感器17的底部依次通过第一通孔161与第二通孔162伸出至壳体51的外部。

本实施例中的SF6气体密度传感器17选用型号为GDHT-20,用于测量管路中SF6气体的压力、温度和湿度，该管路包括与SF6气室1相连通的第一管路2、三通管4、补气检测装置5和第二管路8。

本实施例中所选电磁阀的通径尺寸与第二管路8的内径及气瓶11体积相匹配。

请参阅图3，所述补气检测装置5的前方正面板上设置有散热格栅7。

请参阅图2，所述SF6气体密度传感器17的顶部设置有传感器法兰18，所述传感器法兰18上等间隔纵向设置有四组第一螺孔，所述隔板16上对应第一螺孔的位置设置有第二螺孔，隔板16与传感器法兰18之间通过紧固螺钉贯穿第一螺孔与第二螺孔固定连接。

请参阅图2，所述第一通孔161与第二通孔162的内侧壁上分别设置有第一密封圈19和第二密封圈20，该SF6气体密度传感器17分别通过第一密封圈19和第二密封圈20紧密贴合在第一通孔161与第二通孔162的内侧壁上。

请参阅图1和图2，所述补气检测装置5右侧方底部还依次设置有护线套21、电源接口22和开关按钮23，护线套21内部引出两束分别与外部的电磁阀9和压力传感器10相连接的线缆，电源接口22用于和外部的电源适配器24一端的线缆接头连接，该电源适配器24的另一端插头用于连接220V交流市电。

请参阅图5，所述电路板15的控制电路包括处理器151、电源管理电路152、RS485接口电路153、4G模块154、继电器驱动电路155和继电器156，处理器151的供电输入端通过电源管理电路152与电源适配器24的输出端连接，处理器151的UART口通过RS485接口电路153与SF6气体密度传感器17的信号输出端连接，处理器151的A/D端口与压力传感器10的信号输出端连接，处理器151的I/O口通过继电器驱动电路155与继电器156的控制端连接，该继电器156与电磁阀9连接，4G模块154通过USB接口与处理器151连接。

本实施例中电源管理电路152用于给处理器151、RS485接口电路153、4G模块154、电磁阀9、压力传感器10和SF6气体密度传感器17提供工作电压。

本实施例中处理器151选用32位ARM处理器。

本实施例中设置压力传感器10的目的是为了实时检测气瓶中SF6气体的压力，根据检测的压力值来判断气瓶中SF6气体的密度。

本实施例中通过设置4G模块，使得检修人员能够定期通过手机获取补气装置对SF6电气设备中绝缘气体的检测、补气及运行状态信息，另外当气瓶气量不足时检修人员能够及时获知需要更换气瓶的预警信息。

本实施例中的补气检测装置体积小，便于安装，整个检测补气过程不需要人工操作，减少了检修人员的工作量，提高了检修效率。

本实施例通过设置智能补气装置能够实现对SF6电气设备中绝缘气体的自动检测、及时补气，保证SF6电气设备的安全运行同时可以大大降低运行维护成本，保证电网可靠工作。

工作原理：首先，将智能补气装置的管路及连线接通，此时第一手动阀3与电磁阀9均处于关闭状态，操作人员先手动打开第三管路12上的第二手动阀13和堵头，人工启动真空泵14对管路进行抽真空处理，处理后操作人员关闭第二手动阀13和真空泵14；然后，操作人员打开第一管路2上的第一手动阀3，使SF6气室1内部的SF6气体通过第一管路2流入至三通管4与第二管路8中，三通管4内部流入的SF6气体与补气检测装置5底部安装的SF6气体密度传感器17的探头紧密接触，一直到管路中SF6气体与SF6气室1内部的气体气压达到平衡；紧接着操作人员给补气检测装置5通电，启动开关按钮23，系统通过电源管理电路152给处理器151、RS485接口电路153、4G模块154、电磁阀9、压力传感器10以及SF6气体密度传感器17供电，SF6气体密度传感器17开始工作，对管路中的SF6气体的密度进行检测，当检测的数据达到初始设定时的下限值时，说明SF6气室1中的SF6气体密度降低了，需要对SF6气室1进行补气，此时系统将启动电磁阀9，打开电磁阀9后因气瓶11中的气体密度大于管路中的气体密度，气瓶11中的SF6气体将会沿着第二管路8、三通管4以及第一管路2给SF6气室1充气，一直到SF6气室1中的气体压力与管路中气体压力平衡，当SF6气体密度传感器17检测到管路中气体密度达到了系统设定的上限值时，系统将关闭电磁阀9，停止补气；靠近气瓶口处的压力传感器10用来实时检测气瓶中SF6气体的压力，当气瓶11中SF6气体压力值达到系统设定的下限值时，系统将会通过4G模块154发送“气瓶气量不足的信息到检修人员的手机上，检修人员根据获知的预警信息及时更换气瓶，该智能补气装置实现了对SF6电气设备中绝缘气体的自动检测、及时补气，保证SF6电气设备的安全运行同时可以大大降低运行维护成本，保证电网可靠工作。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于SF6电气设备的智能补气装置，包括SF6气室，以及与SF6气室相连通的第一管路，所述第一管路上设置有第一手动阀，其特征在于：所述第一管路的另一端螺纹连接有一个三通管，所述三通管的上方端口设置有补气检测装置，该补气检测装置底部伸入至三通管的内部且与三通管的上方端口通过螺纹固定连接；

所述三通管的另一端口通过螺纹与第二管路的一端连接，该第二管路的另一端伸入至气瓶的内部且与气瓶相连通；

所述第二管路上依次设置有电磁阀和压力传感器，该电磁阀和压力传感器分别靠近气瓶口的位置；

所述补气检测装置通过三通管与第一管路和第二管路相连通。

2.根据权利要求1所述的一种用于SF6电气设备的智能补气装置，其特征在于：所述第二管路的下方还设置有第三管路，该第三管路设置在三通管与电磁阀之间的第二管路上，所述第三管路上自上而下依次设置有第二手动阀和真空泵，该第三管路与第二管路相连通，所述第三管路的底部末端设置有密封堵头。

3.根据权利要求1所述的一种用于SF6电气设备的智能补气装置，其特征在于：所述补气检测装置包括壳体，以及壳体内部设置的电路板和SF6气体密度传感器，所述壳体背部设置有后盖板，该后盖板的四周通过螺钉与壳体的背部固定连接；

所述壳体的内部横向设置有隔板，隔板的上方靠近后盖板的位置纵向设置所述电路板，该电路板通过螺钉固定在所述后盖板上；

所述隔板的中部开设有第一通孔；

所述壳体的底部对应第一通孔的位置开设有第二通孔；

所述SF6气体密度传感器设置在第一通孔与第二通孔的内部，该SF6气体密度传感器的底部依次通过第一通孔与第二通孔伸出至壳体的外部。

4.根据权利要求1所述的一种用于SF6电气设备的智能补气装置，其特征在于：所述补气检测装置的前方正面板上设置有散热格栅。

5.根据权利要求3所述的一种用于SF6电气设备的智能补气装置，其特征在于：所述SF6气体密度传感器的顶部设置有传感器法兰，所述传感器法兰上等间隔纵向设置有四组第一螺孔，所述隔板上对应第一螺孔的位置设置有第二螺孔，所述隔板与传感器法兰之间通过紧固螺钉贯穿第一螺孔与第二螺孔固定连接。

6.根据权利要求3所述的一种用于SF6电气设备的智能补气装置，其特征在于：所述第一通孔与第二通孔的内侧壁上分别设置有第一密封圈和第二密封圈。

7.根据权利要求1所述的一种用于SF6电气设备的智能补气装置，其特征在于：所述补气检测装置右侧方的底部还依次设置有护线套、电源接口和开关按钮。

8.根据权利要求3所述的一种用于SF6电气设备的智能补气装置，其特征在于：所述电路板的控制电路包括处理器、电源管理电路、RS485接口电路、4G模块、继电器驱动电路和继电器，处理器的供电输入端通过电源管理电路与电源适配器的输出端连接，处理器的UART口通过RS485接口电路与SF6气体密度传感器的信号输出端连接，处理器的A/D端口与压力传感器的信号输出端连接，处理器的I/O口通过继电器驱动电路与继电器的控制端连接，该继电器与电磁阀连接，4G模块通过USB接口与处理器连接。

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