本實(shí)用新型涉及一種組合式六氟化硫充氣加熱裝置。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，電網(wǎng)建設(shè)正向著遠(yuǎn)距離、大容量、特高壓、智能化方向發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，高壓電氣設(shè)備的數(shù)量日益增加，一旦發(fā)生故障，不但損壞昂貴的電氣設(shè)備造成設(shè)備資產(chǎn)損失，還可能引起大范圍停電，對(duì)人民生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)等造成巨大損失。因此，提高高壓電氣設(shè)備的絕緣運(yùn)行水平，增強(qiáng)高壓電氣設(shè)備早期潛伏性故障診斷能力，實(shí)時(shí)檢測(cè)絕緣運(yùn)行狀態(tài)，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)潛伏性故障類型，防患于未然，對(duì)確保整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行安全具有十分重要的意義。

六氟化硫(SF6)氣體絕緣設(shè)備電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。SF6是一種應(yīng)用于高壓設(shè)備極好的氣體電介質(zhì),它已廣泛應(yīng)用于斷路器、GIS、變壓器等電氣設(shè)備。SF6氣體的耐電強(qiáng)度高、滅弧能力強(qiáng)、通常無(wú)液化問(wèn)題、化學(xué)穩(wěn)定性好，它是現(xiàn)今為止最理想的絕緣和滅弧介質(zhì)。GIS等組合電氣設(shè)備需要大量的SF6氣體，并且這些設(shè)備一般都在現(xiàn)場(chǎng)組裝，現(xiàn)場(chǎng)充氣。目前大型設(shè)備充SF6氣體是一個(gè)比較困難的問(wèn)題。主要問(wèn)題有：?jiǎn)纹亢瑲饬恐挥?0kg，通常充滿一個(gè)氣室需要不停的更換氣瓶，不停地反復(fù)搬運(yùn)氣瓶、接通充氣管路，致使大大加長(zhǎng)了充氣作業(yè)時(shí)間，延誤施工工期；以液態(tài)存儲(chǔ)于氣瓶中的SF6氣體在充氣過(guò)程中產(chǎn)生汽化，過(guò)程中會(huì)吸收大量的熱，使氣瓶周?chē)鷾囟燃眲〗档?，以至于充氣緩?低溫天氣尤甚)，鋼瓶?jī)?nèi)剩余大量SF6氣體無(wú)法充入，造成嚴(yán)重浪費(fèi)，增加了施工成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種組合式六氟化硫充氣加熱裝置，能夠?qū)︿撈績(jī)?nèi)的SF6氣體進(jìn)行充分應(yīng)用，從而大大減少了鋼瓶?jī)?nèi)剩余的SF6氣體，大大降低了電氣設(shè)備的成本。

一種組合式六氟化硫充氣加熱裝置，其特別之處在于：包括水循環(huán)加熱底座，在該水循環(huán)加熱底座上設(shè)有十個(gè)垂直的氣瓶加熱槽，在該氣瓶加熱槽內(nèi)放置有氣瓶，其中在五個(gè)加熱槽旁固定安裝有左匯流管，該左匯流管一端封閉而其另一端與總出氣接頭連通，而在其它五個(gè)加熱槽旁固定安裝有右匯流管，該右匯流管一端封閉而其另一端也與總出氣接頭連通，其中左匯流管旁的五個(gè)氣瓶分別通過(guò)軟管與左匯流管連通，而右匯流管旁的五個(gè)氣瓶分別通過(guò)軟管與右匯流管連通；其中水循環(huán)加熱底座安裝在移動(dòng)平臺(tái)上，在該移動(dòng)平臺(tái)底部安裝有至少4個(gè)輪子，在該移動(dòng)平臺(tái)的一端安裝有電動(dòng)裝載吊臂，而在該移動(dòng)平臺(tái)的另一端安裝有配重。

其中在氣壓表旁的左匯流管和右匯流管上分別安裝有減壓器和手動(dòng)減壓閥。

其中在水循環(huán)加熱底座與移動(dòng)平臺(tái)之間安裝有稱重機(jī)構(gòu)。

其中水循環(huán)加熱底座包括水箱，在該水箱內(nèi)分別安裝有電加熱器和循環(huán)水泵。

其中還包括安裝在總出氣接頭上的電子氣壓表和主處理器，該主處理器分別與水箱內(nèi)的加熱器、稱重機(jī)構(gòu)和該電子氣壓表連接，在每個(gè)氣瓶旁的軟管上均安裝有電磁閥，該所有電磁閥分別與該主處理器連接，而在水箱內(nèi)安裝有溫度傳感器，該溫度傳感器與該主處理器連接，該主處理器還與人機(jī)界面連接。

經(jīng)過(guò)試用證明，本實(shí)用新型裝置操作簡(jiǎn)單，不受地理環(huán)境的限制，尤其適合在寒冷環(huán)境下使用，有效解決了GIS等大型SF6電氣設(shè)備充氣時(shí)間長(zhǎng)的難題，并且可以將SF6氣體充分應(yīng)用，大大減少了鋼瓶?jī)?nèi)剩余的SF6氣體，大大降低了電氣設(shè)備的成本。

附圖說(shuō)明

附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種組合式六氟化硫充氣加熱裝置，包括水循環(huán)加熱底座4，在該水循環(huán)加熱底座4上設(shè)有十個(gè)垂直的氣瓶加熱槽3，其中每5個(gè)為一組，兩組平行設(shè)置。在每個(gè)氣瓶加熱槽3內(nèi)豎立放置有一個(gè)氣瓶，其中在五個(gè)加熱槽3旁固定安裝有左匯流管，該左匯流管一端封閉而其另一端與總出氣接頭連通，而在其它五個(gè)加熱槽3旁固定安裝有右匯流管，該右匯流管一端封閉而其另一端也與總出氣接頭連通，其中左匯流管旁的五個(gè)氣瓶的頭部出氣口分別通過(guò)金屬軟管與左匯流管連通，而右匯流管旁的五個(gè)氣瓶分別通過(guò)軟管與右匯流管連通。

其中水循環(huán)加熱底座4安裝在移動(dòng)平臺(tái)1例如小車(chē)上，在該移動(dòng)平臺(tái)1底部安裝有4個(gè)輪子5，在該移動(dòng)平臺(tái)1的一端安裝有電動(dòng)裝載吊臂2及其控制箱，而在該移動(dòng)平臺(tái)1的另一端安裝有配重，從而能通過(guò)該電動(dòng)裝載吊臂2起吊氣瓶。

其中在氣壓表旁的左匯流管和右匯流管上分別安裝有減壓器和/或手動(dòng)減壓閥，從而有效調(diào)節(jié)輸出壓力。在水循環(huán)加熱底座4與移動(dòng)平臺(tái)1之間安裝有稱重機(jī)構(gòu)，從而能為水循環(huán)加熱底座4稱重，從而間接獲取氣瓶重量變化信息。其中水循環(huán)加熱底座4包括箱體即水箱，在該水箱內(nèi)分別安裝有電加熱器和循環(huán)水泵，循環(huán)水泵可以促進(jìn)內(nèi)部水溫均衡。另外還包括安裝在總出氣接頭上的電子氣壓表和主處理器(PCL、工控機(jī)或微處理器)，該主處理器分別與水箱內(nèi)的加熱器、稱重機(jī)構(gòu)和該電子氣壓表連接，從而控制加熱器工作，獲取重量信息，獲取氣壓信息，在每個(gè)氣瓶旁的軟管上均安裝有電磁閥，該所有電磁閥分別通過(guò)輸出繼電器與該主處理器連接，從而控制每個(gè)電磁閥的動(dòng)作，而在水箱內(nèi)安裝有溫度傳感器，該溫度傳感器與該主處理器連接以提供水溫信息，該主處理器還與人機(jī)界面例如小鍵盤(pán)和顯示器連接。

本實(shí)用新型裝置可以手動(dòng)也可以半自動(dòng)或者自動(dòng)操作，使用時(shí)總出氣接頭為GIS或其它需要充氣的設(shè)備沖入六氟化硫氣體即可，通過(guò)調(diào)整水循環(huán)加熱底座4中水的溫度，即可加熱部分沒(méi)入水中的氣瓶，從而確保氣瓶溫度正常，即使在寒冷環(huán)境下也可以正常使用。必要時(shí)可以使用電動(dòng)裝載吊臂2起吊從而安裝或者取下氣瓶。

實(shí)施例1：

本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)SF6充氣作業(yè)的組合式六氟化硫充氣加熱裝置，包括能集合多個(gè)氣瓶(鋼瓶)同時(shí)充氣且具有自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制功能的匯流充氣系統(tǒng)、全封閉水循環(huán)加熱系統(tǒng)、電動(dòng)裝載系統(tǒng)、自動(dòng)稱重底盤(pán)、手動(dòng)導(dǎo)向電動(dòng)助力移動(dòng)平臺(tái)組成。

上述匯流充氣系統(tǒng)主要由同時(shí)連接10個(gè)氣瓶的匯流排、自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)、支持多個(gè)氣室同時(shí)充氣的充氣連接排。所述匯流排實(shí)現(xiàn)了多個(gè)氣瓶匯流充氣，并且具有準(zhǔn)備氣瓶自動(dòng)切換功能可以實(shí)現(xiàn)不間斷供氣功能。

上述氣體匯流排可以使瓶裝高壓氣體減壓到一定的使用壓力，實(shí)現(xiàn)多瓶集中供氣體的一種設(shè)備。匯流排由左右兩根匯流主管道組成，中間有四只高壓閥門(mén)，分別控制左右兩組匯流管，每組有相當(dāng)數(shù)量的分閥，軟管及卡具連接氣瓶，中間裝有一塊氣壓表，用來(lái)檢測(cè)匯流管內(nèi)的壓力，高壓閥門(mén)上方分別有兩組減壓器，以便控制調(diào)節(jié)使用壓力及流量，減壓器上方分別有兩只低壓閥門(mén)，用來(lái)控制兩排匯流切換時(shí)的低壓氣體，匯流低壓主管道裝有一只低壓總閥門(mén)，用來(lái)控制低壓管道的氣體。

所述匯流排將從單一的鋼瓶中流出的氣體，通過(guò)流經(jīng)與之相聯(lián)的金屬軟管，到一個(gè)共同的匯流管，并從那里開(kāi)始流經(jīng)一個(gè)單一的減壓器，然后以設(shè)定的壓力穩(wěn)定的輸送到用氣終端。雙側(cè)式/半自動(dòng)/自動(dòng)/全自動(dòng)切換氣體匯流排則專為提供不間斷供氣的要求而設(shè)計(jì)。這些形式的匯流排采用主供氣瓶組和備用氣瓶組雙氣源結(jié)構(gòu)，當(dāng)主供氣瓶組壓力降低至設(shè)定壓力時(shí)，利用手動(dòng)或自動(dòng)切換方式，將系統(tǒng)切換到備用氣瓶組，由備用氣瓶組開(kāi)始供氣，同時(shí)對(duì)主供氣瓶組進(jìn)行更換，從而實(shí)現(xiàn)不間斷供氣功能。

上述自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)主要由控制箱，各個(gè)氣瓶支路的角閥、壓力傳感器、電接點(diǎn)壓力表，主匯流管電接點(diǎn)壓力表、電磁閥、角閥、截止閥，備用匯流管電接點(diǎn)壓力表、電磁閥、角閥、截止閥，總管路截止閥、減壓器組成。所述減壓器未雙級(jí)減壓，由前級(jí)的固定減壓器和位于后端的手動(dòng)減壓閥組成。

上述充氣連接排由可自動(dòng)收起的充氣軟管，連接多充氣支路的連接排，各支路充氣管路組成。各充氣支路均由可自動(dòng)收起充氣軟管、角閥、濃度傳感器、帶壓力傳感器的壓力表、快速充氣接頭依次連接組成。連接與匯流排總管出口處，通過(guò)手動(dòng)控制角閥可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接頭同時(shí)充氣或單接頭充氣。并且主控制系統(tǒng)可以利用各個(gè)分支充氣管路的濃度傳感器、氣壓傳感器上傳的實(shí)時(shí)參數(shù)來(lái)判斷該支路是否出現(xiàn)泄露、過(guò)沖現(xiàn)象，及時(shí)控制電磁閥切斷該支路，停止充氣并啟動(dòng)報(bào)警。

上述全封閉水循環(huán)加熱系統(tǒng)由可以承載10個(gè)氣瓶的全封閉水箱、循環(huán)水泵、加熱器、控制器組成。所述水箱如圖1所示，具有適合標(biāo)準(zhǔn)SF6鋼瓶尺寸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

上述電動(dòng)裝載系統(tǒng)由電動(dòng)裝載吊臂2、操作控制箱組成，位于具有配重能力的移動(dòng)平臺(tái)1尾部。并且具有100kg～250kg的起吊能力。由單人操作即可完成單只充滿SF6氣體100kg鋼瓶的裝載\卸車(chē)作業(yè)。

上述手動(dòng)導(dǎo)向電動(dòng)助力移動(dòng)平臺(tái)由手動(dòng)導(dǎo)向臂、電動(dòng)助力移動(dòng)底盤(pán)組成。所述手動(dòng)導(dǎo)向臂底部連接導(dǎo)向輪，操作人員可以通過(guò)人力操作導(dǎo)向臂，通過(guò)與導(dǎo)向臂聯(lián)動(dòng)的導(dǎo)向輪來(lái)控制移動(dòng)底盤(pán)的運(yùn)動(dòng)方向。所述電動(dòng)助力移動(dòng)底盤(pán)具有電動(dòng)助力系統(tǒng)，可以通過(guò)位于導(dǎo)向臂操作部位的助力調(diào)節(jié)把手來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)助力大小的調(diào)節(jié)。

上述自動(dòng)稱重底盤(pán)置于移動(dòng)平臺(tái)1與水循環(huán)加熱水箱之間，由稱重機(jī)構(gòu)與壓力傳感器組成，可以實(shí)時(shí)將重量參數(shù)上傳于主控制系統(tǒng)中。

其使用方法和工作原理如下：

a、通常氣體從鋼瓶經(jīng)金屬軟管、角閥、壓力傳感器、電接點(diǎn)壓力表流入?yún)R流管，然后流入自動(dòng)切換系統(tǒng)內(nèi)的主備匯流管、角閥、電磁閥、電接點(diǎn)壓力表、截止閥，最后流入充氣管路系統(tǒng)的截止閥、電磁閥、減壓閥、常開(kāi)球閥、單向閥，向設(shè)備供氣；

b、兩路電磁閥受自動(dòng)切換控制器控制，優(yōu)先開(kāi)啟的一側(cè)(傳感器優(yōu)先感受到壓力的一側(cè))電磁閥優(yōu)先打開(kāi)向系統(tǒng)供氣。下面以右側(cè)備用瓶組優(yōu)先供氣為例進(jìn)行說(shuō)明，此時(shí)控制器上右側(cè)供氣狀態(tài)指示燈為綠色。如果左側(cè)氣瓶壓力0.3BAR(即為有氣狀態(tài)，報(bào)警器切換報(bào)警壓力值出廠預(yù)設(shè)為0.3BAR，該數(shù)值可在報(bào)警器數(shù)顯儀表上進(jìn)行重新設(shè)定，設(shè)定方法參閱儀表使用說(shuō)明書(shū))報(bào)警器上對(duì)應(yīng)的黃燈亮，若壓力值低于0.3BAR，報(bào)警器上對(duì)應(yīng)的紅燈亮；

c、當(dāng)右側(cè)鋼瓶壓力降至0.3BAR時(shí)，報(bào)警器自動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警，左側(cè)對(duì)應(yīng)的電磁閥打開(kāi)，右側(cè)對(duì)應(yīng)的電磁閥關(guān)閉，系統(tǒng)自動(dòng)切換到左側(cè)鋼瓶供氣。報(bào)警器上左側(cè)黃燈轉(zhuǎn)為綠燈，右側(cè)綠燈轉(zhuǎn)為紅燈；

d、更換右側(cè)鋼瓶，報(bào)警器上右側(cè)紅燈轉(zhuǎn)為備用黃燈；

e、如此循環(huán)，系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)供氣。電磁閥后端的兩個(gè)球閥在工作過(guò)程中始終處于常開(kāi)狀態(tài)，只有某側(cè)電磁閥故障時(shí)才關(guān)斷該側(cè)球閥，以便對(duì)電磁閥進(jìn)行檢修，而不影響另一側(cè)的正常供氣；

f、不管目前是哪一側(cè)在供氣狀態(tài)，當(dāng)左右側(cè)都有氣時(shí)，按下某側(cè)優(yōu)先按鈕，該側(cè)優(yōu)先供氣；

所述自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)具有壓力監(jiān)測(cè)及告警功能，具體實(shí)施的技術(shù)方案如下：

a、P1為主匯流管壓力報(bào)警器可以監(jiān)測(cè)主匯流管壓力，P2為主匯流管壓力報(bào)警器可以監(jiān)測(cè)主匯流管壓力，PC為總充氣管壓力報(bào)警器監(jiān)測(cè)充氣壓力。P1壓力報(bào)警器僅帶指示燈實(shí)時(shí)指示鋼瓶氣體壓力狀態(tài)，P2、PC壓力報(bào)警器除帶指示燈指示鋼瓶氣體壓力狀態(tài)外，還帶有二次儀表分別顯示左、右側(cè)鋼瓶實(shí)時(shí)壓力。

b、P1、P2、PC報(bào)警器均采用壓力傳感器作為感壓元件，當(dāng)某側(cè)氣瓶壓力大于報(bào)警器設(shè)定報(bào)警值且優(yōu)先供氣時(shí)，其對(duì)應(yīng)的綠燈亮。反之另一側(cè)氣瓶壓力大于報(bào)警器設(shè)定報(bào)警值時(shí)則亮黃燈，小于報(bào)警值時(shí)則亮紅燈；

c、當(dāng)該側(cè)氣瓶壓力用至報(bào)警器設(shè)定報(bào)警值時(shí),綠燈轉(zhuǎn)為紅燈、蜂鳴器同時(shí)開(kāi)始鳴響。另一側(cè)為黃燈時(shí)，黃燈轉(zhuǎn)為綠燈，并由該側(cè)向系統(tǒng)進(jìn)行供氣；

d、為避免噪音，本設(shè)計(jì)具有消音按鈕，當(dāng)按下按鈕紅燈繼續(xù)亮、蜂鳴器則不再鳴響；

e、將空瓶換成滿瓶，該側(cè)紅燈轉(zhuǎn)為黃燈，儀表報(bào)警狀態(tài)指示燈滅；

f、重復(fù)上述步聚，系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)供氣；

上述具有自動(dòng)控制功能的全封閉水循環(huán)加熱系統(tǒng)，其技術(shù)方案如下：

a、加熱器置于水箱底部，循環(huán)水泵連通于位于水箱上部側(cè)壁的進(jìn)水管、位于水箱下部側(cè)壁的出水管，并通過(guò)控制器來(lái)調(diào)節(jié)加熱器、循環(huán)水泵的功率以適應(yīng)不同環(huán)境溫度下的加熱需求。

b、當(dāng)接好充氣裝置,啟動(dòng)自動(dòng)充氣裝置時(shí)?？刂破鲿?huì)通過(guò)環(huán)境溫度傳感器、水箱溫度檢測(cè)器及其充氣管路壓力傳感器PC的參數(shù)來(lái)智能判斷，自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱系統(tǒng)的輸出功率，保持每個(gè)SF6氣瓶溫度控制在30～40攝氏度之間，從而實(shí)現(xiàn)加熱系統(tǒng)的自適應(yīng)。

c、充氣過(guò)程中，SF6鋼瓶?jī)?nèi)氣會(huì)持續(xù)減少，控制器會(huì)根據(jù)底部稱重模塊的重力傳感器傳來(lái)的參數(shù)，實(shí)時(shí)調(diào)整加熱系統(tǒng)的輸出功率，保持穩(wěn)定的充氣速率，同時(shí)盡可能的減少瓶?jī)?nèi)的殘氣。

d、控制器具有操作保護(hù)邏輯：必須先打開(kāi)充氣閥門(mén)進(jìn)行充氣，然后啟動(dòng)水循環(huán)加熱系統(tǒng)。避免先加熱水很快就會(huì)沸騰，造成鋼瓶?jī)?nèi)氣體溫度過(guò)高，壓力過(guò)大，鋼瓶爆裂。當(dāng)剩余SF6很少時(shí)，充氣困難時(shí)，會(huì)及時(shí)停止充氣。停止充氣會(huì)先停止加熱器5分鐘后再停止循環(huán)水泵,最后在關(guān)閉所有電磁閥門(mén)停止充氣。

e、可以通過(guò)增減加熱器的數(shù)量控制水的溫度，也就是控制向水輸送的熱量，控制簡(jiǎn)單。然后水將熱量傳給放置在水桶中的SF6鋼瓶，由于鋼瓶下半部分放置在水中，鋼瓶溫度很低，水的溫度高，水自然會(huì)產(chǎn)生循環(huán)，鋼瓶受熱均勻，沒(méi)有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。