本發(fā)明涉及一種氣體采樣裝置，特別是公開一種用于GIS設(shè)備的SF₆氣體采樣裝置，是一種能采集現(xiàn)場GIS設(shè)備中具有代表性的六氟化硫?qū)е鹿收系腟F₆樣品氣的氣體取樣器，方便采集后再送到實驗室的專用色譜儀上進(jìn)行氣體組分分析。

背景技術(shù)：

SF₆具有良好的電氣絕緣性能及優(yōu)異的滅弧性能，是一種優(yōu)于空氣和油之間的新一代超高壓絕緣介質(zhì)材料。電氣工業(yè)利用其很高介電強度和良好的滅電弧性能，用作高壓開關(guān)、大容量變壓器、高壓電纜和氣體的絕緣材料。但是，六氟化硫氣體在電氣設(shè)備中經(jīng)電暈、火花及電弧作用，還會產(chǎn)生多重有毒、腐蝕性氣體及固體分解產(chǎn)物，如：氟化亞硫酰、氟化硫酰、硫化氫、二氧化硫等。所以，對含六氟化硫氣體的電氣設(shè)備必須進(jìn)行取樣檢測。

然而SF₆設(shè)備分布在各個現(xiàn)場，設(shè)備分散且數(shù)量龐大，針對有狀況的設(shè)備進(jìn)行單獨的樣品采集并分析是檢測SF₆設(shè)備是否異常的一個重要的手段。但是，對于現(xiàn)有技術(shù)的普通的取樣器來說，由于取氣鋼瓶內(nèi)壁對于分解出來的硫化物、氟化物會產(chǎn)生不可逆的吸附作用，從而使得原本含量很低的分解產(chǎn)物無法得到真實的分析。此外，現(xiàn)有技術(shù)的取樣過程通常是將洗氣的氣體直接排空，這樣的操作很不利于環(huán)境保護，造成環(huán)境污染。因此，如何取得真實的六氟化硫樣品氣并能實現(xiàn)儀器分析，減少取樣過程中SF₆樣品氣的排放，設(shè)計一個合適的氣體采樣裝置顯得尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，設(shè)計一種用于GIS設(shè)備的SF₆氣體采樣裝置，能夠方便、真實地采集到現(xiàn)場GIS設(shè)備中的SF₆樣品氣到實驗室的專用色譜儀上進(jìn)行組分分析，很大程度上解決了取氣難、分析難的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：一種用于GIS設(shè)備的SF₆氣體采樣裝置，其特征在于：所述的采樣裝置包括洗取氣系統(tǒng)和回收系統(tǒng)，所述的洗取氣系統(tǒng)包括設(shè)置在一個小型儀表箱內(nèi)的氣路切換系統(tǒng)、壓力顯示系統(tǒng)和氣路控制組件，所述氣路切換系統(tǒng)的氣體進(jìn)口通過連接氣路順序連接一個進(jìn)口針閥和一個進(jìn)口三通閥，所述進(jìn)口三通閥的另兩路中一路順序連接第二負(fù)壓表、取氣瓶、出口三通閥和出口針閥，另一路順序連接第一負(fù)壓表和洗氣瓶，最后連接至出口三通閥，各部件間通過相應(yīng)的連接氣路連接，并通過所述的氣路控制組件實現(xiàn)氣路切換控制，所述的回收系統(tǒng)包括順序連接的開關(guān)閥、過濾器、真空泵和回收鋼瓶，在所述的采樣裝置進(jìn)行回收及抽真空工作時，所述回收系統(tǒng)的開關(guān)閥一端通過連接氣路連接至所述洗取氣系統(tǒng)的出口針閥一端的氣體出口，回收所述洗取氣系統(tǒng)里的SF₆樣品氣，防止SF₆樣品氣的排空造成的空氣污染。

分別用于顯示所述洗氣瓶及取氣瓶壓力的第一負(fù)壓表、第二負(fù)壓表設(shè)置于所述儀表箱的面板上，所述的儀表箱面板上還分別設(shè)置有所述進(jìn)口針閥的閥柄、進(jìn)口三通閥的閥柄、出口三通閥的閥柄和出口針閥的閥柄，以及氣體進(jìn)口和氣體出口，所述的氣體進(jìn)口和氣體出口為不銹鋼快速接頭，當(dāng)不連接外氣路時處于常閉狀態(tài)，氣體進(jìn)口和氣體出口的另一端分別和進(jìn)口針閥和出口針閥相連。

所述的取氣瓶為壓力容器，采用316L不銹鋼取氣瓶，瓶體頂部設(shè)有兩根3mm長度的氣路管分別作為取氣瓶進(jìn)氣口和取氣瓶出氣口，所述取氣瓶的瓶體內(nèi)壁經(jīng)過拋光、清洗及涂層處理，所述的涂層處理為通過溶劑溶解烷硫基化合物后均勻噴涂在瓶體內(nèi)部，并烘干形成烷硫基化合物涂層，所述的烷硫基化合物涂層均勻地分布在所述取氣瓶的瓶體內(nèi)壁，所述的烷硫基化合物涂層極大地減小硫化物的吸附。

所述的洗氣瓶采用316L不銹鋼洗氣瓶，其內(nèi)壁經(jīng)過拋光、清洗處理，所述洗氣瓶的瓶體頂部設(shè)有兩根3mm長度的氣路管作為洗氣瓶進(jìn)氣口和洗氣瓶出氣口。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明設(shè)計了一種用于采集GIS設(shè)備中SF₆樣品氣的取樣裝置，本發(fā)明采樣裝置能夠準(zhǔn)確現(xiàn)場采集指定GIS設(shè)備中的SF₆樣品氣，且結(jié)構(gòu)緊湊，便于攜帶回實驗室分析SF₆樣品氣中各種組分的含量，從而判斷GIS設(shè)備的運行狀況、對故障分析提供強而有力的依據(jù)。本發(fā)明采樣裝置設(shè)計合理，利用洗氣瓶，暫時儲存了吹掃連接管路所用的SF₆樣品氣，防止了SF₆的排放，避免污染環(huán)境。并且極大地減小了空氣的滲入，尤其是取氣瓶內(nèi)壁的烷硫基化合物涂層設(shè)計，有效地防止了SF₆樣品氣中特征組分的吸附，從而增強了分析結(jié)果的可靠性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明采樣裝置回收及抽真空時的氣路流程框圖。

圖2是本發(fā)明洗氣時的氣路流程框圖。

圖3是本發(fā)明取氣時的氣路流程框圖。

圖4是本發(fā)明進(jìn)行SF₆樣品氣分析時的氣路流程框圖。

圖中：1、進(jìn)口針閥； 2、進(jìn)口三通閥； 3、第一負(fù)壓表； 4、第二負(fù)壓表； 5、出口三通閥； 6、出口針閥； 7、開關(guān)閥。

具體實施方式

根據(jù)附圖1，本發(fā)明一種用于GIS設(shè)備的SF₆氣體采樣裝置，包括洗取氣系統(tǒng)和回收系統(tǒng)，所述的洗取氣系統(tǒng)包括設(shè)置在一個小型儀表箱內(nèi)的氣路切換系統(tǒng)、壓力顯示系統(tǒng)和氣路控制組件。所述氣路切換系統(tǒng)的氣體進(jìn)口通過連接氣路順序連接一個進(jìn)口針閥1和一個進(jìn)口三通閥2，所述進(jìn)口三通閥2的另兩路中一路順序連接第二負(fù)壓表4、取氣瓶、出口三通閥5和出口針閥6，另一路順序連接第一負(fù)壓表3和洗氣瓶，最后連接至出口三通閥5。各部件間通過相應(yīng)的連接氣路連接，并通過所述的氣路控制組件實現(xiàn)氣路切換控制。所述的回收系統(tǒng)包括順序連接的開關(guān)閥7、過濾器、真空泵和回收鋼瓶。在所述的采樣裝置進(jìn)行回收及抽真空工作時，所述回收系統(tǒng)的開關(guān)閥一端通過連接氣路連接至所述洗取氣系統(tǒng)的出口針閥一端的氣體出口，回收所述洗取氣系統(tǒng)里的SF₆樣品氣，防止SF₆樣品氣的排空造成的空氣污染。

本發(fā)明采樣裝置的具體操作步驟如下：

1、回收及抽真空：進(jìn)行回收操作時，如附圖1所示，出口三通閥5分別選擇氣路切換至取氣瓶與洗氣瓶，將氣體出口與回收系統(tǒng)的開關(guān)閥7一端相連，真空泵的出口接通回收鋼瓶，進(jìn)口針閥1關(guān)閉，出口針閥6開啟，開啟真空泵和回收鋼瓶瓶閥，抽到真空泵的極限負(fù)壓之后，關(guān)閉出口針閥6，關(guān)閉真空泵和回收鋼瓶瓶閥即完成操作。進(jìn)行抽真空操作時，如附圖1所示，出口三通閥5分別選擇氣路切換至取氣瓶與洗氣瓶，將氣體出口與回收系統(tǒng)的開關(guān)閥7一端相連，真空泵的出口接放空，進(jìn)口針閥1關(guān)閉，出口針閥6開啟，抽到真空泵的極限負(fù)壓之后，關(guān)閉出口針閥6。接著從氣體進(jìn)口處吹入氦氣，利用進(jìn)口三通閥2控制氦氣分別進(jìn)入洗氣瓶和取氣瓶，同時利用進(jìn)口針閥1控制氦氣流量，防止洗氣瓶及取氣瓶內(nèi)壓力迅速上升。當(dāng)?shù)谝回?fù)壓表3、第二負(fù)壓表4分別顯示洗氣瓶和取氣瓶內(nèi)的氦氣壓力到0.4MPa左右時關(guān)閉進(jìn)口針閥1，開啟出口針閥6和回收系統(tǒng)的開關(guān)閥7，控制出口三通閥5分別對洗氣瓶和取氣瓶進(jìn)行抽真空。反復(fù)上述過程2～3次，確保取氣瓶和洗氣瓶均清洗干凈，并處于真空狀態(tài)。

2、洗氣及取氣：現(xiàn)場操作時，需要將采樣裝置的氣體進(jìn)口和待采樣的GIS設(shè)備連接好，進(jìn)口三通閥2選擇接通洗氣瓶方向，開啟進(jìn)口針閥1，保持洗氣瓶壓力緩慢地增長，如附圖2所示。待第一負(fù)壓表3顯示洗氣瓶內(nèi)壓力上升至0.3MPa后，連接氣路中的空氣基本被SF₆樣品氣洗凈。然后旋轉(zhuǎn)進(jìn)口三通閥2，GIS設(shè)備中的SF₆樣品氣會由于壓力差進(jìn)入到取氣瓶中，如附圖3所示。待第二負(fù)壓表4顯示取氣瓶內(nèi)壓力上升至0.3MPa時，取樣結(jié)束，關(guān)閉進(jìn)口針閥1，使采樣裝置處于密封狀態(tài)。

3、樣品分析：進(jìn)行SF₆樣品氣分析時，先將氣相色譜儀連接至采樣裝置的氣體出口，通過出口針閥6對SF₆樣品氣的出口流量進(jìn)行控制，將SF₆樣品氣送入氣相色譜儀進(jìn)行分析，如附圖4所示。氣體分析結(jié)束后，關(guān)閉出口針閥6，斷開采樣裝置與氣相色譜儀的連接，再將回收系統(tǒng)的開關(guān)閥7一端連接至氣體出口，利用回收系統(tǒng)對采樣裝置內(nèi)殘留的六氟化硫氣體進(jìn)行回收操作，防止SF₆的放空和泄露，減小對環(huán)境的污染。