CN206112505U - 六氟化硫和氮气混合绝缘气体灌充装置 - Google Patents
六氟化硫和氮气混合绝缘气体灌充装置 Download PDFInfo
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Abstract
六氟化硫和氮气混合绝缘气体灌充装置，包括一个质量流量控制器、一个充灌气路、两个配气支路和两个抽真空管路，一个配气支路从进气端到出气端依次设有高纯六氟化硫气源、汽化器和第一减压阀，另一个配气支路从进气端到出气端依次设有高纯氮气气源和第二减压阀，充灌气路从进气端到出气端依次设有缓冲罐、压力平衡控制***、电磁控制阀、气体压缩机、单向阀、缓冲瓶、压力传感器和快速接头。本实用新型把混合气体通过高精度质量流量控制器按照设定浓度进行混合，通过压力平衡控制装置的调整，气体压缩机进行气体增压灌充，也可以对浓度比例与设定比例偏差比较大的混合气体进行浓度比例修正，从而确保充气的浓度配比保证良好的绝缘性。
Description
技术领域
本实用新型属于高压电器设备绝缘技术领域，尤其涉及一种六氟化硫和氮气混合绝缘气体灌充装置。
背景技术
六氟化硫气体(SF6)由于具有优异的绝缘性能和高稳定性，广泛应用在高压电器设备中。但是SF6气体也有不足之处，价格昂贵，在低温和高压条件下易于液化，不适用于严寒地区使用；例如，在我国北方地区冬季户外气温会低于-25℃，六氟化硫断路器在这种温度下会因SF6气体液化而无法正常工作。一般单压式户外SF6断路器在20℃时的额定气体压力为0.7MPa（绝对压力），SF6气体液化温度为-25℃左右。因此当SF6气体压力降到闭锁压力值时，断路器不得不退出运行。严重时会造成大面积停电。
SF6气体还是一种温室气体，其温室效应是等量CO2的23500倍；随着环保意识的觉醒，控制SF6气体向大气的排放，较少SF6气体在高压开关中的使用量就成为必然。
为了改变高纯SF6气体易于液化的特性和减少SF6气体的使用量，把高纯N2和高纯SF6按照一定比例进行混合，混合后的绝缘气体满足高压电器设备对绝缘性的要求，同时也克服了高纯SF6气体在低温和高压条件下易于液化的缺陷。据有关文献报道，采用SF6/N2混合气体作为断路器的灭弧、绝缘介质，在ABB、西门子等国外电气公司中已经获得应用．并取得了多年的运行经验。
现阶段，国内市场还没有能对SF6气体和N2按比例进行混合和灌充的装置。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、自动化程度高、安全可靠、混合配比定量的六氟化硫和氮气混合绝缘气体灌充装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：六氟化硫和氮气混合绝缘气体灌充装置，包括一个质量流量控制器、一个充灌气路和两个配气支路，一个配气支路从进气端到出气端依次设有高纯六氟化硫气源、汽化器和第一减压阀，另一个配气支路从进气端到出气端依次设有高纯氮气气源和第二减压阀，质量流量控制器具有两个进气口和一个出气口，两个配气支路的出气端分别对应与质量流量控制器的一个进气口连接，充灌气路的进气端与质量流量控制器的出气口连接，充灌气路从进气端到出气端依次设有缓冲罐、压力平衡控制***、电磁控制阀、气体压缩机、单向阀、缓冲瓶、压力传感器和快速接头。
还包括两个抽真空管路，两个抽真空管路具有同一出气端，该出气端连接有抽真空接头，两个抽真空管路上分别设有一个电磁阀，一个抽真空管路的进气端连接在电磁控制阀和气体压缩机之间的充灌气路上 ，另一个抽真空管路的进气端连接在缓冲瓶和单向阀之间的充灌气路上。
采用上述技术方案，配气时，罐装的高纯的SF6气体通过汇流排后形成高纯六氟化硫气源，高纯六氟化硫气源释放的高纯六氟化硫气体先经过汽化器的汽化变成气态，经第一减压阀减压后，把气体压力稳定到0.15—0.2Mpa，然后进入到质量流量控制器的一个进气口；与此同时，罐装的高纯氮气也通过汇流排后形成高纯氮气气源，高纯氮气经第二减压阀将减压后，把气体压力稳定到0.15—0.2Mpa，进入到质量流量控制器的另一个进气口；两者通过质量流量控制器进行质量和流量的配制，配制比例可预先设定，最终生成一定配比的六氟化硫气体和氮气的混合气体。
将快速接头连接到混合气体高压设备，可对混合气体高压设备灌充气体。质量流量控制器配制的六氟化硫和氮气混合气体进入缓冲罐，混合气体通过压力平衡控制***的调整，使进入缓冲罐的气量等于气体压缩机进气口的进气量，压力平衡控制***执行PID算法，通过PID算法调整的结果是保证缓冲罐里面的压力为常压，即质量流量控制器输出不憋压，保证了质量流量控制器输出流量的准确性。混合气体最后经过气体压缩机的增压后，再经过单向阀、缓冲瓶和快速接头充入到高压电器设备当中。压力传感器用于监测向高压电器设备中充气的压力，当气体压缩机的充气压力较大或较小时，由于缓冲瓶中有部分混合气体，可以确保充气的连续性。
为了减少本实用新型内部和高压电器设备中的空气对灌装气体浓度的影响，增加了两个抽真空管路。本实用新型在使用前需要先对本实用新型的内部进行抽真空时，将抽真空接头外接真空泵，开启两个电磁阀，启动真空泵，即可对质量流量控制器的充灌气路和两个配气支路及各个部件内部进行抽真空；将快速接头连接到高压电器设备，也可同时对混合气体高压电器设备内部及连接管路进行抽真空。通过抽真空可以把本实用新型内部和高压电器设备中的空气或杂质气体抽走，减弱对配制的混合气体的影响。
综上所述，本实用新型结构简单、自动化程度高、可靠性强，把高纯氮气和高纯六氟化硫通过高精度质量流量控制器按照设定浓度进行混合，通过压力平衡控制装置的调整，用无油式气体压缩机进行气体增压输出，灌充到混合绝缘气体高压电器设备中，也可以对浓度比例与设定比例偏差比较大的混合气体进行浓度比例修正，从而确保充气的浓度配比保证良好的绝缘性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的六氟化硫和氮气混合绝缘气体灌充装置，包括一个质量流量控制器8、一个充灌气路3、两个配气支路1和两个抽真空管路20，一个配气支路1从进气端到出气端依次设有高纯六氟化硫气源5、汽化器6和第一减压阀7，另一个配气支路1从进气端到出气端依次设有高纯氮气气源9和第二减压阀10，质量流量控制器8具有两个进气口和一个出气口，两个配气支路1的出气端分别对应与质量流量控制器8的一个进气口连接，充灌气路3的进气端与质量流量控制器8的出气口连接，充灌气路3从进气端到出气端依次设有缓冲罐12、压力平衡控制***13、电磁控制阀14、气体压缩机15、单向阀16、缓冲瓶17、压力传感器18和快速接头4。
两个抽真空管路20具有同一出气端，该出气端连接有抽真空接头19，两个抽真空管路20上分别设有一个电磁阀21，一个抽真空管路20的进气端连接在电磁控制阀14和气体压缩机15之间的充灌气路3上 ，另一个抽真空管路20的进气端连接在缓冲瓶17和单向阀16之间的充灌气路3上。
配气时，罐装的高纯的SF6气体通过汇流排后形成高纯六氟化硫气源5，高纯六氟化硫气源5释放的高纯六氟化硫气体先经过汽化器6的汽化变成气态，经第一减压阀7减压后，把气体压力稳定到0.15—0.2Mpa，然后进入到质量流量控制器8的一个进气口；与此同时，罐装的高纯氮气也通过汇流排后形成高纯氮气气源9，高纯氮气经第二减压阀10将减压后，把气体压力稳定到0.15—0.2Mpa，进入到质量流量控制器8的另一个进气口；两者通过质量流量控制器8进行质量和流量的配制，配制比例可预先设定，最终生成一定配比的六氟化硫气体和氮气的混合气体。
将快速接头4连接到混合气体高压设备，可对混合气体高压设备灌充气体。质量流量控制器8配制的六氟化硫和氮气混合气体进入缓冲罐12，混合气体通过压力平衡控制***13的调整，使进入缓冲罐12的气量等于气体压缩机15进气口的进气量，压力平衡控制***13执行PID算法，通过PID算法调整的结果是保证缓冲罐12里面的压力为常压，即质量流量控制器8输出不憋压，保证了质量流量控制器8输出流量的准确性。混合气体最后经过气体压缩机15的增压后，再经过单向阀16、缓冲瓶17和快速接头4充入到高压电器设备当中。压力传感器18用于监测向高压电器设备中充气的压力，当气体压缩机15的充气压力较大或较小时，由于缓冲瓶17中有部分混合气体，可以确保充气的连续性。
为了减少本实用新型内部和高压电器设备中的空气对灌装气体浓度的影响，增加了两个抽真空管路20。本实用新型在使用前需要先对本实用新型的内部进行抽真空时，将抽真空接头19外接真空泵，开启两个电磁阀21，启动真空泵，即可对质量流量控制器8的充灌气路3和两个配气支路1及各个部件内部进行抽真空；将快速接头4连接到高压电器设备，也可同时对混合气体高压电器设备内部及连接管路进行抽真空。通过抽真空可以把本实用新型内部和高压电器设备中的空气或杂质气体抽走，减弱对本专利配制的混合气体的影响。
本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (2)
1.六氟化硫和氮气混合绝缘气体灌充装置，其特征在于：包括一个质量流量控制器、一个充灌气路和两个配气支路，一个配气支路从进气端到出气端依次设有高纯六氟化硫气源、汽化器和第一减压阀，另一个配气支路从进气端到出气端依次设有高纯氮气气源和第二减压阀，质量流量控制器具有两个进气口和一个出气口，两个配气支路的出气端分别对应与质量流量控制器的一个进气口连接，充灌气路的进气端与质量流量控制器的出气口连接，充灌气路从进气端到出气端依次设有缓冲罐、压力平衡控制***、电磁控制阀、气体压缩机、单向阀、缓冲瓶、压力传感器和快速接头。
2.根据权利要求1所述的六氟化硫和氮气混合绝缘气体灌充装置，其特征在于：还包括两个抽真空管路，两个抽真空管路具有同一出气端，该出气端连接有抽真空接头，两个抽真空管路上分别设有一个电磁阀，一个抽真空管路的进气端连接在电磁控制阀和气体压缩机之间的充灌气路上 ，另一个抽真空管路的进气端连接在缓冲瓶和单向阀之间的充灌气路上。
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Granted publication date: 20170419 Termination date: 20181021 |
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