CN109506844A - 一种环网柜sf6气箱氦检***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环网柜SF6气箱氦检***及方法，适用对10kV环网柜SF6气箱进行干式检漏。该***包括用于放置被检工件的真空箱检漏装置、用于向真空箱检漏装置和被检工件充氦气和回收氦气的氦回收装置、用于对被检工件检漏的氦质谱检漏仪以及用于控制氦回收装置和氦质谱检漏仪的PLC。

Description

一种环网柜SF6气箱氦检***及方法

技术领域

本公开涉及环网柜SF6气箱检漏领域，具体涉及一种用于环网柜SF6气箱的氦气检漏及氦气回收***及方法。

背景技术

环网柜是配电***中的主要设备，其稳定性与可靠性直接关系到电力***的安全、稳定运行。环网柜把多回路灭弧室、母线、进出线等部件密封在单一的气箱中，气箱为绝缘气体SF6气体提供一个密闭的容器，保证了产品长期稳定可靠的工作。

现有的环网柜SF6气箱在出厂时，需要对开关柜的密封性进行检测，过去一直采用SF6扣罩法检漏，周期很长，准确率较低。特别是只有在充完SF6气体后，才能发现是否有气体泄漏的问题，这不仅导致返工和SF6气体的严重浪费，且生产周期受到很大影响。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本公开提供了一种环网柜SF6气箱氦检***及方法，适用对10kV环网柜SF6气箱进行干式检漏。

本公开所采用的技术方案是：

一种环网柜SF6气箱氦检***，该***包括用于放置被检工件的真空箱检漏装置、用于向真空箱检漏装置和被检工件充氦气和回收氦气的充氦回收装置、用于对被检工件检漏的氦质谱检漏仪以及用于控制充氦回收装置和氦质谱检漏仪的PLC。

进一步的，所述充氦回收装置包括高压氦气罐、低压氦气罐和氦气回收装置，所述高压氦气罐通过高压充氦管道与真空箱体上的高压充气口连接，所述低压氦气罐通过低压氦气回收管道与真空箱体上的低压抽气口连接，所述高压氦气罐和低压氦气罐之间连接有氦气回收装置。

进一步的，所述氦气回收装置包括压缩机、干燥过滤器、氦气分离器、压缩泵和油水分离器；所述低压氦气罐通过压缩机与高压氦气罐连接，所述高压氦气罐通过依次连接的干燥过滤器、氦气分离器、压缩泵和油水分离器与低压氦气罐连接。

进一步的，所述压缩机连接有冷却设备；所述高压充氦管道上设置有压力传感器和电磁阀，所述压力传感器和电磁阀分别与PLC连接。

进一步的，所述真空箱检漏装置包括用于放置被测工件的真空箱体、与真空箱体相连通的抽真空泵组、设置在真空箱体上的真空压力检测表组、设置在真空箱体一侧的气动开门装置以及设置在真空箱体内底部的缓冲装置。

进一步的，所述缓冲装置包括倾斜设置在真空箱箱体底部的滑道，所述滑道与真空箱体底部之间连接有多个弹簧；所述滑道上设置有辊筒；所述真空箱体内的底部周边还设置有橡胶垫。

进一步的，所述气动开门装置包括气缸安装座、设置在气缸安装座上的升降气缸以及设置在气缸轴底部的滑动门。

进一步的，还包括SF6气瓶，所述SF6气瓶通过管道与真空箱体上的SF6充注接口连接。

一种环网柜SF6气箱氦检方法，该方法是基于如上所述的环网柜SF6气箱氦检***实现的，该方法包括以下步骤：

将被测工件放置在真空箱内，关闭真空箱的滑动门；

对真空箱和工件抽真空，直至真空箱内压力为20Pa，被检工件内压力抽到1000Pa时，保压150S；

测量开关柜和真空箱内真空值的变化，如果真空箱内真空度变化不超过设定值，则表明被检工件无大漏，继续抽真空检中、微漏；否则表明被检工件有大漏，报警，同时向工件和真空箱体内冲入大气，开箱门，中止检测。

进一步的，所述抽真空检中、微漏的步骤为：

若没有发现大漏，当真空箱和被检工件的真空值都达到要求时，对被检工件内充入低压氦气，进行检中漏，如无中漏，对被检工件内充入设定压力的氦气，模拟工件工作环境进行检微漏；

如果被检工件不合格，报警，并向真空箱充入大气，同时向工件内充入氦气至压力为150000pa，将工件从真空箱内移出，回收真空箱内氦气；

如果微漏检测被检工件合格，则回收工件内氦气至工件内真空度保持至1000Pa，向工件内充SF6至压力为150000pa，打开箱门，取出工件，检测完成。

通过上述技术方案，本公开的有益效果是：

(1)本公开实现了对10kV环网柜SF6气箱的干式检漏，能够同步对被检工件和真空箱抽真空，使工件内外压差不大于0.05Mpa，还能对被检工件充注氦气，采用氦质谱检漏仪进行氦质谱气密性检测，判断出被检工件中的合格与不合格，并能够将被检工件内的氦气回收循环使用，还向工件内充入规定压力的SF6工作气体；

(2)本公开采用充氦回收装置，实现对被检工件进行充氦和氦气回收处理；具有氦气压力监测及氦气自动补充功能，当***检测到氦气的压力低于设定值时，则自动打开阀门补充高纯氦气；

(3)本公开采用真空箱放置被检工件，通过氦质谱检漏仪快速确定漏点，并能够自动记录、存储抽真空、充氦、氦检过程中的工件和真空箱的压力变化情况。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本公开的不当限定。

图1是环网柜SF6气箱氦检***的结构图；

图2是充氦回收装置的结构图；

图3是真空箱检漏装置的结构图；

图4是缓冲装置的结构图；

图5是环网柜SF6气箱氦检方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本公开使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

一种或多种实施例提供一种环网柜SF6气箱氦检***，适用对10kV环网柜SF6气箱(以下简称工件)进行干式检漏。

如图1所示，该***包括充氦回收装置1、真空箱检漏装置2、氦质谱检漏仪3、SF6气瓶5和PLC4，所述充氦回收装置1、氦质谱检漏仪3分别与PLC连接，通过PLC控制充氦、氦回收和检漏。

具体地，所述充氦回收装置1包括高压氦气罐11、低压氦气罐12、压缩机13、干燥过滤器14、氦气分离器15、压缩泵16、油水分离器17、冷却设备18以及设置在各管道上的电磁阀EV，如图2所示。通过充氦回收装置1在设定的时间内对工件进行充氦和氦回收等处理。

所述低压氦气罐12通过低压氦气回收管道与真空箱体上的低压抽气口连接，所述低压氦气罐12通过压缩机13与高压氦气罐11连接，所述压缩机13还通过冷却管路连接冷却设备18；所述高压氦气罐11通过管道与干燥过滤器14的进口连接，所述干燥过滤器14的出口通过管道与氦气分离器15的进口连接，所述氦气分离器15通过管路与压缩泵的一端连接，所述压缩泵的另一端通过管道与油水分离器17的进口连接，所述油水分离器17的出口与低压氦气罐12连接，所述高压氦气罐11通过高压充氦管道与真空箱体上的高压充气口连接，所述SF6气瓶5通过管道与真空箱体上的SF6充注接口连接。

本实施例提出的充氦回收装置1使用时，通过高压氦气罐11向真空箱充氦气，用过后的氦气经过低压氦气罐12进入压缩机13，压缩机将压缩后氦气经过高压氦气罐1送入干燥过滤器14，经干燥过滤器过滤后氦气进入氦气分离器15进行纯化，经氦气分离器15纯化后的氦气进入压缩泵16压缩后，进入油水分离器17进行过滤，过滤后的氦气经过低压氦气罐12和压缩机13进入高压氦气罐11。

在本实施例中，所述高压充氦管道上设置有压力传感器，用于检测氦气压力；所述压力传感器和电磁阀分别与PLC连接，当检测到氦气的压力低于设定值时，则控制电磁阀打开补充高纯氦气。

所述真空箱检漏装置2包括用于放置被测工件6的真空箱体21、与真空箱体相连通的抽真空泵组22、设置在真空箱体上的真空压力检测表组23、设置在真空箱体一侧的气动开门装置24以及设置在真空箱体内底部的缓冲装置，如图3所示。

在本实施例中，所述抽空泵22采用莱宝真空泵和爱德华罗茨泵组，在高真空下抽速更快；所述抽真空泵组22包括至少两个抽真空泵，分别用于对真空箱体和被测工件抽真空。所述真空压力检测表组23包括至少两个真空压力检测表，分别用于检测真空箱内压力和被测工件内压力。

为了防止被测工件冲击真空箱体，在真空箱体内底部设置了缓冲设置。如图4所示，所述缓冲装置包括倾斜设置在箱体底部的滑道25，所述滑道与真空箱体底部之间连接有多个弹簧26；所述滑道25上设置有辊筒。

在本实施例中，所述真空箱体内的底部周边还设置有橡胶垫。

在本实施例中，所述气动开门装置24包括气缸安装座、设置在气缸安装座上的升降气缸以及设置在气缸轴底部的滑动门。

在本实施例中，所述真空箱体采用不锈钢制成，真空箱体内设置有多个与被检测工件接口连接的快速接头。

在本实施例中，所述氦质谱检漏仪与真空箱体连接，用于检测真空箱体内被检工件的漏点；在氦质谱检漏仪与真空箱体连接的管道上设置有阀门。

在本实施例中，所述氦质谱检漏仪采用英富康LDS3000氦质谱检漏仪。

在本实施例中，所述PLC连接所有阀门、电磁阀、压力传感器、真空压力检测表组、抽真空泵组、氦质谱检漏仪、气缸连接，控制***抽真空、充氦、检漏、氦回收、充SF6自动进行；所述PLC还连接有触摸屏，用于显示工作过程、动态漏率、合格与不合格和故障时间，还可通过触摸显示屏设定真空箱和工件的抽真空时间和压力参数，及氦气的充气及回收压力等参数。

如图5所示，本实施例提出的环网柜SF6气箱氦检***的工作过程为：

(1)抽真空检大漏。

检漏时先将被检工件放在工件托板上，人工将被检工件托板和工件推入真空箱体内，然后将工件的接口与真空箱体的快速接头连接，关闭箱门。

PLC控制抽真空泵组对真空箱和工件抽真空，并同时监测工件内真空值和真空箱的真空值，并保证被检工件内压力比真空箱压力不超过0.05MPa；当真空箱内压力为20Pa，被检工件内压力抽到1000Pa时保压150S，测量开关柜和真空箱内真空值的变化，如果真空箱内真空度变化不超过设定值(如100Pa)说明被检工件无大漏，继续抽真空检中、微漏；否则说明工件有大漏，PLC控制触摸屏显示报警信息，同时向工件和真空箱体内冲入大气，开箱门，中止检测。

(2)检中漏、检微漏。

若没有发现大漏，当真空箱体和被检工件的真空值都达到要求(可以现场设定如真空箱20Pa,工件1000Pa绝压)时，对被检工件内充入低压氦气(如0.01Mpa)，进行检中漏，如无中漏，对被检工件内充入设定压力的氦气，模拟工件工作环境进行检微漏。

如果被检工件不合格，PLC控制触摸屏显示报警信息，然后对真空箱充入大气，同时向工件内充入氦气至压力为150000pa(绝压)(此过程也需保持工件内外压差不大于0.05Mpa)，然后中止检测程序，将工件从真空箱内移出。

如果微漏检测合格，回收氦气，工件内氦气通过充氦回收装置1流入低压氦气罐。

工件内氦气回收后，真空箱保持真空，***同时自动打开SF6充注接口，工件内充SF6到150000pa，打开箱门，取出工件，检测完成。

从以上的描述中，可以看出，上述的一种或多种实施例实现了如下技术效果：

(1)本公开实现了对10kV环网柜SF6气箱的干式检漏，能够同步对被检工件和真空箱抽真空，使工件内外压差不大于0.05Mpa，还能对被检工件充注氦气，采用氦质谱检漏仪进行氦质谱气密性检测，判断出被检工件中的合格与不合格，并能够将被检工件内的氦气回收循环使用，还向工件内充入规定压力的SF6工作气体；

(2)本公开采用充氦回收装置，实现对被检工件进行充氦和氦气回收处理；具有氦气压力监测及氦气自动补充功能，当***检测到氦气的压力低于设定值时，则自动打开阀门补充高纯氦气；

(3)本公开采用真空箱放置被检工件，通过氦质谱检漏仪快速确定漏点，并能够自动记录、存储抽真空、充氦、氦检过程中的工件和真空箱的压力变化情况。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种环网柜SF6气箱氦检***，其特征是，包括用于放置被检工件的真空箱检漏装置、用于向真空箱以及被检工件充氦气和回收氦气的充氦回收装置、用于对被检工件检漏的氦质谱检漏仪以及用于控制充氦回收装置和氦质谱检漏仪的PLC。

2.根据权利要求1所述的环网柜SF6气箱氦检***，其特征是，所述充氦回收装置包括高压氦气罐、低压氦气罐和氦气回收装置，所述高压氦气罐通过高压充氦管道与真空箱体上的高压充气口连接，所述低压氦气罐通过低压氦气回收管道与真空箱体上的低压抽气口连接，所述高压氦气罐和低压氦气罐之间连接有氦气回收装置。

3.根据权利要求2所述的环网柜SF6气箱氦检***，其特征是，所述氦气回收装置包括压缩机、干燥过滤器、氦气分离器、压缩泵和油水分离器；所述低压氦气罐通过压缩机与高压氦气罐连接，所述高压氦气罐通过依次连接的干燥过滤器、氦气分离器、压缩泵和油水分离器与低压氦气罐连接。

4.根据权利要求3所述的环网柜SF6气箱氦检***，其特征是，所述压缩机连接有冷却设备；所述高压充氦管道上设置有压力传感器和电磁阀，所述压力传感器和电磁阀分别与PLC连接。

5.根据权利要求1所述的环网柜SF6气箱氦检***，其特征是，所述真空箱检漏装置包括用于放置被测工件的真空箱体、与真空箱体相连通的抽真空泵组、设置在真空箱体上的真空压力检测表组、设置在真空箱体一侧的气动开门装置以及设置在真空箱体内底部的缓冲装置。

6.根据权利要求5所述的环网柜SF6气箱氦检***，其特征是，所述缓冲装置包括倾斜设置在真空箱箱体底部的滑道，所述滑道与真空箱体底部之间连接有多个弹簧，所述滑道上设置有辊筒；所述真空箱体内的底部周边还设置有橡胶垫。

7.根据权利要求1所述的环网柜SF6气箱氦检***，其特征是，所述气动开门装置包括气缸安装座、设置在气缸安装座上的升降气缸以及设置在气缸轴底部的滑动门。

8.根据权利要求1所述的环网柜SF6气箱氦检***，其特征是，还包括SF6气瓶，所述SF6气瓶通过管道与真空箱体上的SF6充注接口连接。

9.一种环网柜SF6气箱氦检方法，该方法是基于权利要求1-8中任一项所述的环网柜SF6气箱氦检***实现的，其特征是，该方法包括以下步骤：

将被测工件放置在真空箱内，关闭真空箱的滑动门；

对真空箱和工件抽真空，直至真空箱内压力为20Pa，被检工件内压力抽到1000Pa时，保压150S；

测量开关柜和真空箱内真空值的变化，如果真空箱内真空度变化不超过设定值，则表明被检工件无大漏，继续抽真空检中、微漏；否则表明被检工件有大漏，报警，同时向工件和真空箱体内冲入大气，开箱门，中止检测。

10.根据权利要求9所述的环网柜SF6气箱氦检方法，其特征是，所述抽真空检中、微漏的步骤为：

若没有发现大漏，当真空箱和被检工件的真空值都达到要求时，对被检工件内充入低压氦气，进行检中漏，如无中漏，对被检工件内充入设定压力的氦气，模拟工件工作环境进行检微漏；

如果被检工件不合格，报警，并向真空箱充入大气，同时向工件内充入氦气至压力为150000pa，将工件从真空箱内移出，回收真空箱内氦气；

如果微漏检测被检工件合格，则回收工件内氦气至工件内真空度保持至1000Pa，向工件内充SF6至压力为150000pa，打开箱门，取出工件，检测完成。