專利名稱：電氣設(shè)備用氣體在線檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電氣設(shè)備用氣體在線檢測裝置，屬于高壓絕緣檢測技術(shù)領(lǐng)域
及氣體在線分析領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對電氣設(shè)備中的密封氣體進行檢測是實踐中經(jīng)常要處理的工作。例如，實踐中經(jīng)
常要對電氣設(shè)備中的六氟化硫氣體進行取樣檢測。六氟化硫氣體是一種無色、無味、無毒的
高絕緣型氣體，一般被廣泛運用在各種高壓電氣設(shè)備內(nèi)作為絕緣氣體使用，但若氣體中含
有水份或氣體密度產(chǎn)生變化，則對設(shè)備的安全運行將產(chǎn)生巨大的影響，嚴重時可使運行設(shè)
備發(fā)生爆炸。因此在線檢測運行電氣設(shè)備中的六氟化硫(SF6)氣體中的水分含量及密度就
顯得十分重要，各運行部門及生產(chǎn)廠家均推出了各種相關(guān)設(shè)備及解決方案。 電力部推薦標準《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程(DL/T596-1996)》是目前電力行業(yè)的
現(xiàn)行標準，其對SF6氣體的水分控制采用2(TC時體積比分數(shù)表示。在微水的測量方法上，目
前主要有《六氟化硫電氣設(shè)備中絕緣氣體濕度測量方法(DL/T506-2007)》，是目前電力行業(yè)
推薦標準，標準中提出的測量方式主要是針對六氟化硫電氣設(shè)備中絕緣氣體濕度的離線測
量方法，且在方法中考慮了六氟化硫氣壓和測量溫度對微水測量的影響，但由于標準中沒
有給出對于不同溫度下測量結(jié)果的溫度折算公式，而是采用了目前國內(nèi)四家研究單位的研
究結(jié)果并經(jīng)數(shù)學(xué)綜合得出的溫度折算表，因此從目前來說由于溫度濕度的經(jīng)驗折算特點，
國內(nèi)照此標準制定的現(xiàn)有六氟化硫氣體水分控制標準實際上就是經(jīng)驗標準。 六氟化硫氣室內(nèi)的電氣設(shè)備絕緣強度與六氟化硫氣體密度值的大小有關(guān)，但由于
直接測量氣體密度難度很大，因此行業(yè)內(nèi)通過2(TC時的氣體壓力來體現(xiàn)氣體密度值，當被
測氣體溫度不在標準溫度2(TC時，通過對溫度的折算公式換算成2(TC時氣體壓力值，因此
氣體密度的檢測是和被測氣體溫度、壓力是緊密關(guān)聯(lián)的，且目前采用的溫度折算公式也只
是行業(yè)流行的換算方式，在折算中是帶有一定誤差的。 電氣設(shè)備用六氟化硫氣體微水和密度檢測方法一般有離線檢測方法和在線檢測 方法。離線檢測方法是通過電氣設(shè)備補氣口取樣，即在離線方式下讓被檢測電氣設(shè)備直接 向外排氣的方式進行采集氣體樣本，雖然能采集到有效氣體樣本，但消耗掉大量的氣體，如 不及時進行補氣，將可能對設(shè)備的安全運行造成危險，同時直接排氣對環(huán)境造成的破壞更 是巨大，對現(xiàn)場檢測人員的人生安全也有一定影響，經(jīng)濟上也會造成了巨大損失。在線檢測 方法是通過補氣口止回閥連接一微型測量氣室，直接將傳感器接入微型測量氣室內(nèi)，氣體 通過靜態(tài)擴散到達微型測量氣室內(nèi)。理論上講通過氣體的靜態(tài)擴散過程密封腔內(nèi)的氣體可 以反映被測氣體內(nèi)的微水含量，但其過程是十分漫長的，如南京帕瓦電力技術(shù)公司生產(chǎn)的 PWZ-2Z系列在線微水儀要達到氣體水份平衡的可檢測的時間一般需2-15天，有些情況下 需要的時間將更長，而且小型密封腔內(nèi)的微水具有集聚效應(yīng)，隨著時間的推移，其反映被測 氣體中微水含量的能力將越來越弱，有些將根本不起作用。國內(nèi)現(xiàn)在已有不少生產(chǎn)廠家生 產(chǎn)各種在線微水、在線密度儀，其普遍采用的方式為通過被測電氣設(shè)備上氣體止回閥上的
3補氣口安裝在線微水及在線密度檢測設(shè)備，所采用的方法基本類似，只是在水份檢測傳感 器選擇、采樣數(shù)據(jù)處理電路、信號傳輸及集中監(jiān)控等方面有些差別，但從本質(zhì)上沒有解決被 測氣體樣本的有效采樣及不同溫度下微水含量、密度的折算問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種可實現(xiàn)氣體有效循環(huán)取樣的電氣設(shè)備用氣體在線 檢測裝置，可得到電氣設(shè)備用氣體在2(TC時的檢測參數(shù)。 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下設(shè)計方案 電氣設(shè)備用氣體在線檢測裝置，其特征在于，它包括轉(zhuǎn)接頭、第一電磁閥、第二 電磁閥、第三電磁閥、測量氣室、氣體容器、排氣閥和氣泵；所述轉(zhuǎn)接頭，其一端具有一單向 止回閥接口，其另一端具有與所述單向止回閥接口相連通的進氣口和出氣口，所述轉(zhuǎn)接頭 的出氣口與第一電磁閥的進口相連接，所述第一電磁閥的出口與所述測量氣室的進口相連 接，所述測量氣室的出口與所述第三電磁閥的進口相連接，所述第三電磁閥的出口與所述 氣體容器的進口相連接，所述氣體容器的出口與所述氣泵的進口相連接，所述氣泵的出口 通過三通分別與所述第二電磁閥的進口和所述排氣閥的進口相連接，所述第二電磁閥的出 口與所述轉(zhuǎn)接頭的進氣口相連接，所述測量氣室內(nèi)設(shè)有溫度傳感器和待檢測參數(shù)傳感器， 所述測量氣室的側(cè)壁外側(cè)設(shè)有半導(dǎo)體制冷片。 氣體待檢測參數(shù)傳感器為壓力傳感器和/或微水傳感器。 所述排氣閥為電磁閥或手動閥。 所述氣體容器上連接有單向止回閥。 它還包括一密封罩，所述轉(zhuǎn)接頭、單向止回閥和排氣閥位于所述密封罩外，所述第
一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、測量氣室、氣泵和氣體容器位于所述密封罩內(nèi)。 所述密封罩內(nèi)設(shè)有壓力報警傳感器。 所述半導(dǎo)體制冷片通過散熱板與所述密封罩相連接。 所述密封罩為金屬密封罩。 本實用新型的優(yōu)點是 1、本實用新型電氣設(shè)備用氣體在線檢測裝置，它包括轉(zhuǎn)接頭、第一電磁閥、第二 電磁閥、第三電磁閥、測量氣室、氣體容器、排氣閥和氣泵；轉(zhuǎn)接頭，其一端具有一單向止回 閥接口，其另一端具有與單向止回閥接口相連通的進氣口和出氣口，轉(zhuǎn)接頭的出氣口與第 一電磁閥的進口相連接，第一 電磁閥的出口與測量氣室的進口相連接，測量氣室的出口與 第三電磁閥的進口相連接，第三電磁閥的出口與氣體容器的進口相連接，氣體容器的出口 與氣泵的進口相連接，氣泵的出口通過三通分別與第二電磁閥的進口和排氣閥的進口相連 接，第二電磁閥的出口與轉(zhuǎn)接頭的進氣口相連接，測量氣室內(nèi)設(shè)有溫度傳感器和氣體待檢 測參數(shù)傳感器，測量氣室的側(cè)壁外側(cè)設(shè)有半導(dǎo)體制冷片。本實用新型電氣設(shè)備用氣體在線 檢測裝置可實現(xiàn)對電氣設(shè)備內(nèi)氣體有效循環(huán)取樣，并可通過第一電磁閥和第三電磁閥將取 樣氣體封閉在測量氣室內(nèi)，測量氣室內(nèi)的半導(dǎo)體制冷片使測量氣室內(nèi)的氣體溫度維持在 20°C ，通過氣體待檢測參數(shù)傳感器測得的氣體檢測參數(shù)，無需進行溫度折算可直接適用于 電力部推薦標準《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程(DL/T596-1996)》，將目前行業(yè)標準(《六氟化 硫電氣設(shè)備中絕緣氣體濕度測量方法(DL/T506-2007)》)中所采用的經(jīng)驗型參數(shù)測量變?yōu)?br> 4正確的參數(shù)測量，可供對電氣設(shè)備中氣體狀態(tài)進行準確判定，從而保證電氣設(shè)備的安全運 行。 2、本實用新型電氣設(shè)備用氣體在線檢測裝置，其中氣體待檢測參數(shù)傳感器為壓力 傳感器和/或微水傳感器，在待檢測氣體的溫度為2(TC的情況下，壓力傳感器測得的氣體 壓力直接體現(xiàn)氣體的密度，微水傳感器測得的微水含量也無需針對溫度進行經(jīng)驗折算，可 直接根據(jù)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程(DL/T596-1996)》對電氣設(shè)備中的氣體狀態(tài)進行判定， 保證電氣設(shè)備的安全運行。 3、本實用新型電氣設(shè)備用氣體在線檢測裝置，該檢測裝置也適用于各種氣體儲氣
罐中氣體的檢測，適用于斷路器、變壓器、互感器、組合電器等使用氣體的電氣設(shè)備的氣體
檢測。本裝置適用于密封的六氟化硫、氯氣、氟利昂等氣體的在線檢測。 4、本實用新型電氣設(shè)備用氣體在線檢測裝置，它還包括一密封罩，轉(zhuǎn)接頭、單向止
回閥和排氣閥位于密封罩外，第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、氣泵、測量氣室和氣體
容器位于密封罩內(nèi)，密封罩內(nèi)還設(shè)有壓力報警傳感器，以檢測密封罩內(nèi)的元件是否發(fā)生氣
體泄漏，以確保該電氣設(shè)備用氣體在線檢測裝置對被取樣電氣設(shè)備的絕對安全，且使被檢
測氣體不會泄漏至大氣中。 5、本實用新型電氣設(shè)備用氣體在線檢測裝置，可長期掛網(wǎng)運行，監(jiān)測電氣設(shè)備中 氣體的真實密度及微水含量，并可通過將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過現(xiàn)場報警及上傳至監(jiān)控中心給出運 行預(yù)警，并通過相應(yīng)的執(zhí)行裝置對運行設(shè)備進行相關(guān)的保護操作，為電氣設(shè)備實現(xiàn)狀態(tài)檢 修監(jiān)測提供監(jiān)測依據(jù)，并大大減少系統(tǒng)的停電時間和事故損失。免除設(shè)備巡檢時間和費用， 提高供電時率。 6、本實用新型電氣設(shè)備用氣體在線檢測裝置，使用中所需生產(chǎn)管理人員少，勞動 生產(chǎn)率高，并且檢測后的氣體又壓回電氣設(shè)備中，避免了現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)常性定期設(shè)備巡檢所 采用的將采樣氣體直接排放至大氣中的做法，保障電力工作者的身體健康，有利于對大氣 環(huán)境的保護。

圖1為本實用新型實施例一結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實用新型實施例二結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實用新型實施例三結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式為便于進一步了解本發(fā)明之目的手段，茲附以較佳實施例圖詳細說明如后 如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型電氣設(shè)備用氣體在線檢測裝置，其特征在于，它 包括轉(zhuǎn)接頭1、第一電磁閥2、第二電磁閥3、第三電磁閥4、測量氣室7、氣體容器5、排氣閥 6和氣泵8 ;轉(zhuǎn)接頭l，其一端具有一單向止回閥接口 9，其另一端具有與單向止回閥接口 9 相連通的進氣口 ll和出氣口 12，轉(zhuǎn)接頭的出氣口 12與第一電磁閥2的進口相連接，第一電 磁閥2的出口與測量氣室7的進口相連接，測量氣室7的出口與第三電磁閥4的進口相連 接，第三電磁閥4的出口與氣體容器5的進口相連接，氣體容器5的出口與氣泵8的進口相 連接，氣泵8的出口通過三通13分別與第二電磁閥3的進口和排氣閥6的進口相連接，第二電磁閥3的出口與轉(zhuǎn)接頭1的進氣口 11相連接中，測量氣室7內(nèi)設(shè)有溫度傳感器和氣體 待檢測參數(shù)傳感器，測量氣室7的側(cè)壁外側(cè)設(shè)有半導(dǎo)體制冷片。 氣體待檢測參數(shù)傳感器為壓力傳感器和/或微水傳感器。 排氣閥6為電磁閥或手動閥。 氣體容器5上連接有單向止回閥15 (如圖2所示)，當被檢電氣設(shè)備需要進行補氣 時，由于電氣設(shè)備上的單向止回閥被占用，可通過氣體容器上的單向止回閥15實現(xiàn)對被檢 電氣設(shè)備的補氣操作。 它還包括一密封罩14(如圖3所示)，轉(zhuǎn)接頭1、單向止回閥15和排氣閥6位于密 封罩14外，第一電磁閥2、第二電磁閥3、第三電磁閥4、測量氣室7、氣泵8和氣體容器5位 于密封罩14內(nèi)。 密封罩14內(nèi)設(shè)有壓力報警傳感器。 半導(dǎo)體制冷片通過散熱板與密封罩14相連接，以提高半導(dǎo)體制冷片的制冷或制
熱效率。 密封罩14為金屬密封罩。 下面以對電氣設(shè)備中的六氟化硫氣體進行在線檢測為例進行說明。 本實用新型電氣設(shè)備用氣體在線檢測裝置接入被檢電氣設(shè)備前，關(guān)閉第一電磁閥 2和第二電磁閥3，將轉(zhuǎn)接頭1 一端的單向止回閥接口 9和被檢電氣設(shè)備上的單向止回閥相 連接；然后，打開第三電磁閥4和排氣閥6，啟動氣泵8，對該檢測裝置進行抽真空處理。如 現(xiàn)場對該檢測裝置真空度要求較高，可采用六氟化硫氣體對該檢測裝置進行沖洗，并確保 該檢測裝置內(nèi)真空度在0.01Mpa以下，抽真空處理完成后關(guān)閉排氣閥6 ;為使第二電磁閥3、 氣泵8及排氣閥6之間的空氣殘留盡量低，在該檢測實現(xiàn)裝置的設(shè)計中應(yīng)盡量縮短第二電 磁閥3、氣泵8和排氣閥6相互之間的連接管長度。接下來進行氣體循環(huán)打開第一電磁閥 2和第三電磁閥4，使電氣設(shè)備中被檢氣體流入該檢測實現(xiàn)裝置，延時一定時間至測量氣室 內(nèi)壓力無變化時，關(guān)閉第一電磁閥2并打開第二電磁閥3，啟動氣泵8，將該檢測裝置內(nèi)氣體 打回被檢電氣設(shè)備內(nèi)，一般到被檢電氣設(shè)備和該檢測裝置之間的壓差在0. lMPa-O. 5MPa時 即可停止氣泵工作，以完成一個氣體循環(huán)，一般每個測量周期可進行3-5次上述氣體循環(huán)。 經(jīng)過3-5次氣體循環(huán)后，進行有效氣體取樣，即在第一電磁閥2和第三電磁閥4開啟的情況 下，在確認測量前測量氣室7內(nèi)外氣體等壓后，關(guān)閉第一 電磁閥2和第三電磁閥4，使測量氣 室7形成一個充滿電氣設(shè)備中的有效氣體的密閉的測量空間，至此完成電氣設(shè)備中有效氣 體的快速取樣。接下來根據(jù)溫度傳感器測得的測量氣室中氣體的溫度來控制半導(dǎo)體制冷片 的工作，以使測量氣室7內(nèi)氣體溫度控制在2(TC，再通過壓力傳感器測量測量氣室內(nèi)氣體 壓力P，該壓力P值即為被檢電氣設(shè)備內(nèi)氣體的等效密度值，而通過微水傳感器測量微水相 對含量RH，測量完成后，停止溫度控制，打開第一電磁閥2和第三電磁閥4，等待下一次參數(shù) 測量，測量周期可根據(jù)現(xiàn)場要求進行設(shè)置。最后根據(jù)下列計算公式<formula>formula see original document page 6</formula> 得出被測氣體微水含量，其中E = 2338. 54Pa，為2(TC時飽和水氣壓，為固定標準 值。下一次的氣體參數(shù)測量從氣體循環(huán)開始即可。 由此可見，本實用新型電氣設(shè)備用氣體在線檢測裝置，可實現(xiàn)電氣設(shè)備用氣體的在線取樣，并且通過該檢測裝置后的氣體能被及時充回電氣設(shè)備中，有利于環(huán)境保護，避免 被檢氣體被排入大氣中而造成經(jīng)濟損失和對環(huán)境的破壞。
權(quán)利要求一種電氣設(shè)備用氣體在線檢測裝置，其特征在于，它包括轉(zhuǎn)接頭、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、測量氣室、氣體容器、排氣閥和氣泵；所述轉(zhuǎn)接頭，其一端具有一單向止回閥接口，其另一端具有與所述單向止回閥接口相連通的進氣口和出氣口，所述轉(zhuǎn)接頭的出氣口與第一電磁閥的進口相連接，所述第一電磁閥的出口與所述測量氣室的進口相連接，所述測量氣室的出口與所述第三電磁閥的進口相連接，所述第三電磁閥的出口與所述氣體容器的進口相連接，所述氣體容器的出口與所述氣泵的進口相連接，所述氣泵的出口通過三通分別與所述第二電磁閥的進口和所述排氣閥的進口相連接，所述第二電磁閥的出口與所述轉(zhuǎn)接頭的進氣口相連接，所述測量氣室內(nèi)設(shè)有溫度傳感器和氣體待檢測參數(shù)傳感器，所述測量氣室的側(cè)壁外側(cè)設(shè)有半導(dǎo)體制冷片。
2. 如權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備用氣體在線檢測裝置，其特征在于，所述氣體待檢測 參數(shù)傳感器為壓力傳感器和/或微水傳感器。
3. 如權(quán)利要求1所述的電氣設(shè)備用氣體在線檢測裝置，其特征在于，所述排氣閥為電 磁閥或手動閥。
4. 如權(quán)利要求1或2或3所述的電氣設(shè)備用氣體在線檢測裝置，其特征在于，所述氣體 容器上連接有單向止回閥。
5. 如權(quán)利要求4所述的電氣設(shè)備用氣體在線檢測裝置，其特征在于，它還包括一密封 罩，所述轉(zhuǎn)接頭、單向止回閥和排氣閥位于所述密封罩外，所述第一電磁閥、第二電磁閥、第 三電磁閥、測量氣室、氣泵和氣體容器位于所述密封罩內(nèi)。
6. 如權(quán)利要求5所述的密封氣體取樣實現(xiàn)裝置，其特征在于，所述密封罩內(nèi)設(shè)有壓力 報警傳感器。
7. 如權(quán)利要求6所述的密封氣體取樣實現(xiàn)裝置，其特征在于，所述半導(dǎo)體制冷片通過 散熱板與所述密封罩相連接。
8. 如權(quán)利要求6所述的密封氣體取樣實現(xiàn)裝置，其特征在于，所述密封罩為金屬密封罩。
專利摘要本實用新型公開了一種電氣設(shè)備用氣體在線檢測裝置，它包括轉(zhuǎn)接頭、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、測量氣室、氣體容器、排氣閥和氣泵；轉(zhuǎn)接頭的出氣口與第一電磁閥的進口相連接，第一電磁閥的出口與測量氣室的進口相連接，測量氣室的出口與第三電磁閥的進口相連接，第三電磁閥的出口與氣體容器的進口相連接，氣體容器的出口與氣泵的進口相連接，氣泵的出口通過三通分別與第二電磁閥的進口和排氣閥的進口相連接，第二電磁閥的出口與轉(zhuǎn)接頭的進氣口相連接中，測量氣室內(nèi)設(shè)有溫度傳感器和氣體待檢測參數(shù)傳感器，測量氣室的側(cè)壁外側(cè)設(shè)有半導(dǎo)體制冷片。本實用新型檢測結(jié)果真實無需進行溫度折算，有利于保證電氣設(shè)備的安全運行。
文檔編號G01N7/00GK201464318SQ20092011033
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月27日
發(fā)明者施宏 申請人:施宏