取气接头及在线取气方法

取气接头及在线取气方法
【专利摘要】本发明是一种取气接头及在线取气方法，所述取气接头包括：固定螺母、设有取气顶针的阀芯、推进件和具有自密封结构的快插接头，所述取气顶针固定于阀芯内，沿阀芯轴向形成导通的气道，且针头部分从阀芯前端伸出，所述阀芯的前部和后部分别设有止挡机构；所述推进件套设在所述阀芯外，并卡设于阀芯前部和后部的止挡机构之间，所述推进件的外周设有与所述固定螺母内螺纹相匹配的外螺纹，所述推进件还设有推进操控部，以能驱动阀芯在固定螺母内运动；所述快插接头的一端能与阀芯的尾端密封连接。本发明的取气接头及在线取气方法的应用，可以最大限度地消除取气过程中的气体泄漏，通过规范化的操作方法也杜绝了检测过程的人为误操作所带来的危险隐患。
【专利说明】取气接头及在线取气方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种取气接头，特别涉及一种用于六氟化硫电气设备在线取气检测的取气接头及在线取气方法。

【背景技术】
[0002]近年来随着电力工业的迅速发展，以六氟化硫(SF6)气体为绝缘介质的高电压输变电设备以其优越的电气性能，在电力行业得到广泛的应用，如全封闭组合电器(GIS)、断路器、互感器、变压器、电缆等。随着这类高电压电气设备应用的普及，各种因素(例如产品设计、原材料、制造安装工艺以及产品老化等因素)而引发的设备内部故障，对电网安全运行和可靠供电产生的严重影响时有发生。所以，推行电气设备运行状态的带电检测，及时发现和消除高压电气设备内部的各类问题隐患，对于提高电气设备的运行可靠性，具有非常重大的意义。
[0003]目前对于这类电气设备实施带电检测比较多的是采用超声波/超高频局部放电检测法、红外测温、SF6气体成分分析、SF6气体水分含量测试、红外/激光SF6气体检漏技术等，各种方法对于检测手段、设施、检测环境等因素的要求都不尽相同。以六氟化硫互感器为例，常见的内部缺陷主要有放电、过热、气体泄漏、气体纯度或水分含量异常等，一方面，六氟化硫电力设备(例如互感器)中SF6气体密度下降、纯度降低或湿度超标，或者由于设备运行中局部放电引发气体分解而导致气体纯度超标，都会成为设备运行的安全隐患甚至导致事故发生；另一方面，相比于其它检测方法，SF6气体成分分析法几乎不受任何外界环境因素的影响，所以，气体成分分析法被认为是目前检测六氟化硫互感器放电、过热性缺陷最有效的方法之一。可以说，对六氟化硫高压电气设备的气体湿度、纯度和放电分解物的检测成为目前电力行业对电气设备监测的一个重要的组成部分。
[0004]气体成分分析方法的实施首先面临的是在设备运行过程中的气样实时采集，需要频繁使用取气元件完成与六氟化硫电力设备的连接和取气。
[0005]该取气元件通常称取气接头，一般由固定螺母、阀芯和取气顶针组成，顶针固定设置在阀芯中，而阀芯与固定螺母的后端固定连接。取气时，该取气接头的后端与充气管路或者取样管路连接，取气接头前端通过固定螺母拧在SF6电力设备的取气口上，拧入过程中带动阀芯及顶针向前移动，直至取气顶针将SF6电力设备上的取气口顶开(一般都设置有逆止阀)，此时，SF6电力设备内的SF6气体从取气口经过取气接头进入取样管路，收集取样管路中的SF6气体即可进行检测。
[0006]目前的取气过程和系统存在的问题在于，所述取气接头的固定螺母与设置有取气顶针的阀芯事先为固定连接，阀芯及取气顶针与固定螺母之间的相对位置已经固定，不能前后调节，当固定螺母向前拧入并带动阀芯及取气顶针向前移动过程中，顶针的针头部分伸出阀芯前端以及到达设备取气口所的距离可能不一致，在固定螺母向前拧入但还没有拧紧而与取气口密封时，顶针的针头可能已将电力设备取气口的逆止阀顶开，此时会导致SF6气体泄漏。一方面，泄漏的SF6气体中含有的有毒性分解物成分会对操作人员的身体健康造成伤害；另一方面，气体泄漏也会导致设备内气体密度变化，也影响设备工作性能。再一方面，利用上述取气接头在线检测时，取气完成后，操作者一般是将固定螺母回旋而直接将前端从设备取气口取下，此时也可能会出现顶针前端针头还没完全退出取气口而致气体泄漏的情况。即，将取气接头与设备连接或断开操作，要确保不发生气体泄漏，都需要操作者精准的主观判断来避免人为因素的误操作，无法实现标准化检测。


【发明内容】

[0007]本发明提供一种取气接头，用于电气设备在线检测，解决了取气检测过程中易造成气体泄露的技术问题。
[0008]本发明提供一种电气设备的在线取气方法，通过使用本发明的接头，不仅避免了取气过程中气体的泄露，同时避免了取气过程中人为的误操作，能够快捷且方便地完成取气检测。
[0009]本发明提供了一种取气接头，包括:固定螺母、设有取气顶针的阀芯、推进件和具有自密封结构的快插接头，其中，
[0010]所述取气顶针固定于阀芯内，沿阀芯轴向形成导通的气道，且针头部分从阀芯前端伸出，所述阀芯的前部和后部分别设有止挡机构；
[0011]所述推进件套设在所述阀芯外，并卡设于阀芯前部和后部的止挡机构之间，所述推进件的外周设有与所述固定螺母内螺纹相匹配的外螺纹，所述推进件还设有推进操控部，以能驱动阀芯在固定螺母内运动；
[0012]所述具有自密封结构的快插接头的一端能与阀芯的尾端密封连接。
[0013]本发明的具体实施方案中，所述阀芯前部设有突起，该突起的高度小于推进件外周的外螺纹高度，阀芯后部设有挡圈。当旋动推进件时，更利于保证其与阀芯一体在固定螺母中运动。
[0014]本发明的取气接头，可以在推进件和/或固定螺母设置阻挡机构，能够对阀芯在固定螺母(被推进件带动)内的最大进入距离实现控制。
[0015]一个实施方案中，推进件的前部设置有所述外螺纹，后部形成外径增大的所述推进操控部，并能对推进件带动阀芯旋进固定螺母的最大距离实现控制。例如，该推进操控部的横截面大于固定螺母的横截面，在对阀芯旋进距离形成阻挡的同时，也方便操控。
[0016]另一个实施方案中，所述固定螺母内具有退刀槽，该退刀槽位于推进件带动阀芯旋进固定螺母的最大距离处，并能对所述推进件带动阀芯的继续旋进形成阻挡。
[0017]本发明的取气接头尤其适用于对高压输变电设备的在线(带电)取气操作，所述固定螺母的外部和推进件的推进操控部的外部均设有绝缘层，例如聚氨酯材料的绝缘层，以保证操作者使用该取气接头在安装和取气过程中的安全。
[0018]本发明的取气接头，所述阀芯前部设置有密封件，当推进件驱动阀芯在固定螺母内向前旋进时，该密封件能与待测设备上的取气口固定接头密封连接，例如，该密封件为套于阀芯前端的密封圈。
[0019]本发明的取气接头中固定螺母前端用于连接待测设备的取气口，所以固定螺母前端的规格应该与待测设备取气口相匹配，从而可形成一系列的标配产品。同样地，为确保取气操作中的密封性，取气接头的阀芯前端也最好与待测设备的取气口内固定接头相匹配。
[0020]本发明还提供了一种对电气设备的在线取气方法，使用前述的取气接头，并包括如下过程:
[0021]将固定螺母的前端与待测电气设备的取气口连接；
[0022]将快插接头一端与所述阀芯的尾端密封连接，将压力表连接于所述快插接头的另一端;
[0023]驱动推进件以带动所述阀芯在固定螺母内向前运动，监控压力表的指示压力，确定该指示压力与所述待测电气设备的压力相同时停止驱动推进件，取下压力表并将连通检测系统的取气管快速连接至所述具有自密封结构的快插接头，进行取气检测。
[0024]按照本发明的取气方法，将固定螺母的前端先连接至电气设备的取气口，而推进件控制下阀芯在固定螺母中的位置为可调，旋拧推进件过程中借助压力表指示可以非常直观准确地确定设备取气口的逆止阀是否已经被顶开，并通过快插接头的使用保证取气管的接入过程不发生气体泄漏。
[0025]根据本发明的取气方法，取气检测结束后，可以反向驱动推进件以带动阀芯在固定螺母内向后运动，同时以压力表取代所述取气管快速连接至所述快插接头，并监控压力表的指示压力归零后完成检测。同样地，取气结束后借助压力表指示确认取气顶针已经退出电气设备的取气口，逆止阀已经关闭，此时即可安全拆除取气接头。
[0026]本发明的取气接头和在线取气方法，所适用的电气设备尤其可以包括以六氟化硫(SF6)气体为绝缘介质的高电压输变电设备。
[0027]本发明方案中使用的阀芯和取气顶针结构，以及二者的结合方式，均为目前的公知方案，本发明不做特别限定。同样的，本发明使用带有自密封结构的快插接头，也为常用的标配品，可商购，该快插接头提供了在密封情况下的快插连接功能。为方便描述，除特别说明外，本文中按照取气接头在应用中与待测电气设备的连接方式，固定螺母或阀芯的“前端”和“前部”等描述，均指该接头应用中靠近电气设备的一端或一侧，“后端”和“后部”等描述则指相对远离电气设备的一端或一侧。
[0028]本发明提供的取气接头，在阀芯外设置推进件，利用推进件操控阀芯在固定螺母内的往复运动，更加准确控制设于阀芯的顶针从设备取气口逆止阀的进入和退出，进一步配合阀芯与待测设备取气口之间的密封设置，能更利于消除了取气中发生气体泄漏的隐串
■/Q1、O
[0029]本发明提供的在线取气方法，利用前述改进了的取气接头，操作时其安装和拆卸过程分步骤进行，通过快插连接的压力表可以知道待测设备逆止阀是否顶开，过程清晰并可视化。而取气顶针被阀芯带动向前推进的过程中，可以在确保阀芯与取气口密封情况下顶开逆止阀取气，因而不会泄漏气体。确定取气顶针顶开待测设备逆止阀以及取气完成后，压力表和检测系统取气管的连接和拆除同样都是快插拔方式，不仅方便快捷，而且利于使取气和检测操作标准化。操作人员按照规定的标准化程序操作，避免因人为操作不当产生的危险隐患。另外，固定螺母和推进件外加设绝缘层作为防护，防止了高压设备(例如互感器)感应放电对检修人员手工操作的影响，对带电检测操作的检修人员有效地起到了安全保护的作用。
[0030]本发明的取气接头及在线取气方法的应用，可以最大限度地消除取气过程中有毒气体泄漏的危险，而规范化的操作方法也杜绝了检测过程的人为误操作所带来的危险隐串
■/Q1、O

【专利附图】

【附图说明】
[0031]图1是本发明取气接头实施例的剖面结构示意图；
[0032]图2是本发明取气接头又一实施例的剖面结构示意图。

【具体实施方式】
[0033]以下结合附图对本发明的具体实施例详细说明，以帮助阅读者更好地理解本发明的方案以及所产生的有益效果，但不能理解对本发明的可实施方案和范围的任何限定。
[0034]本实施例提供的取气接头尤其可以用来在SF6电力设备带电检测时连接设备的取气接口和检测系统的取气管，并实施标准化操作完成取气过程。
[0035]图1是本发明取气接头实施例的剖面结构示意图，包括:固定螺母1，该固定螺母I前端的内螺纹可与待检测设备的取气接口螺接；阀芯4和取气顶针6，取气顶针6固设于阀芯4中，针头部分从阀芯前端伸出适当距离，取气顶针6与阀芯4可以一体加工而成，取气顶针6沿阀芯4轴向形成导通的气道，取气顶针6的尾部可以从阀芯后端伸出或不伸出，阀芯4的前部有突起a，后部有挡圈5 ;参考图1，该取气接头中还包括有推进件2，推进件2套设在阀芯4外，前端与阀芯4上的突起a相抵顶，后端与阀芯4后部外周上设置的挡圈5相抵顶，推进件2通过卡设于突起a和挡圈5之间而与阀芯4结合成一体，且推进件2的外周设有与固定螺母I内螺纹相匹配的外螺纹(外螺纹的高度大于突起a)，旋动推进件2后端的推进操控部(顺时针或逆时针)能带动阀芯4在固定螺母I内运动；该取气接头还包括快插接头3，其一端(前端)能与阀芯4的尾端密封连接(当取气顶针6的尾端从阀芯后端伸出时，则可使快插接头3与取气顶针6密封连接)。
[0036]该取气接头用于电气设备勘查取气前，旋拧推进件2使带动阀芯4至固定螺母的最后端或先从固定螺母脱出，将固定螺母I前端螺接至设备的取气口，然后再旋拧推进件2使阀芯4及取气顶针6向前移动直至取气顶针6的针头进入取气口并顶开逆止阀，实现取气。
[0037]参考图1，为避免阀芯4及取气顶针6进入固定螺母I过深，将阀芯4外的推进件2加工成前部设置有所述外螺纹，而后部则形成外径增大的推进操控部，该外径增大的推进操控部在提供操作部位的同时也成为阻挡机构，可以理解，推进操控部的外径只要大于固定螺母I的内螺纹口径即可，图1的实施例中，该推进操控部的横截面大于固定螺母的横截面以更方便操作，推进件2向前运动至该外径增大的推进操控部抵住固定螺母I后端时，无法继续向前运动，能对推进件2带动阀芯旋进固定螺母的最大距离实现控制。
[0038]作为控制阀芯4在固定螺母I (被推进件2带动)内的最大进入距离的阻挡机构，除推进件后部形成所述外径增大的推进操控部，也可以使固定螺母I内具有退刀槽7，该退刀槽7位于推进件2带动阀芯4旋进固定螺母的最大距离处，从而能对所述推进件2带动阀芯4的继续旋进形成阻挡。
[0039]在图1所示的实施例中，上述二种阻挡机构同时设置，此时，固定螺母I内退刀槽7到后端的距离应不大于推进件2前部的外螺纹长度。
[0040]本实施例中，快插接头3的前端与阀芯4尾端相配合能实现密封连接(螺纹连接或插接)，具有自密封结构的快插接头3的后端则可与取气管的进口端和压力表相配合，以实现密封条件下的快速插接，该快插接头均为标配件，只要能与阀芯尾端以及检测系统的取气管相配合即可。
[0041]参考图1和图2，取气口固定接头一般为柱状接头，本实施例中阀芯前端可为能使固定接头嵌入的凹陷。
[0042]取气接头的阀芯4前部还可以包括密封件b，其使推进件2带动阀芯4旋进固定螺母I时与待测设备取气口上的固定接头为密封连接。本实施例中，密封件b为一设于阀芯4的密封圈，当推进件2驱动阀芯4旋进固定螺母I时，可使待测设备取气口的固定接头与阀芯4间实现密封。
[0043]同时参考图2，固定螺母I的外部和推进件2的推进操控部外部均设置有绝缘层，即固定螺母绝缘层8和操控部绝缘层9，绝缘层的设置可以防止在带电情况下接头上的感应电对于操作人员的影响，杜绝操作者作业中的安全隐患。绝缘层可以是任何用于设备零部件的绝缘材料层，例如聚氨酯材料层，本发明不做特别限定。
[0044]根据DL/T393-2010《输变电设备状态检修试验规程》要求，以六氟化硫(SF6)气体为绝缘介质的高电压输变电设备(例如互感器设备)内的3^气体要进行定期的检测，如发现气体中杂质的含量不符合要求时，须采取有效的措施:包括气体净化处理、更新SF6气体、设备解体检修等。利用本发明的取气接头，可以避免取气过程的气体泄漏，且更可利于实现取气操作的标准化。
[0045]以本实施例提供的取气接头为例，在线取气和检测过程可以是:
[0046]首先确定取气接头的推进件2带动阀芯4及取气顶针6已被旋拧退至固定螺母I的后端(一般无需从固定螺母中完全取下)，将固定螺母I前端与检测设备的取气口螺接，直至二者连接稳定，此时取气顶针6伸出阀芯4前端的针头部分也与设备取气口具有适当距离；
[0047]旋拧推进件2的推进操控部，驱动阀芯4及取气顶针6向前运动，直至取气顶针6的针头进入待测设备取气口并顶开逆止阀，同时将快插接头3与取气顶针6尾端连接固定，将压力表快速插入该快插接头3的后端；
[0048]观察压力表的压力显示，当显示与设备内压力相同时，确认取气顶针6已经顶开待测设备的逆止阀，可以开始取气，立即快速取下压力表而换插与检测系统相连接的取气管，进行取气和检测；
[0049]取气完成后，反向旋拧推进件2驱动阀芯4后退直至取气顶针6的针头退出取气口，同时快速拔下快插接头3后端的取气管而换插压力表，观察压力表的指示压力归零，确认设备取气口的逆止阀完全关闭，即拆除压力表、快插接头3，将固定螺母I从设备取气口拧下，完成取气和检测的全过程。
[0050]可以看到，按照上述操作规程，取气前和取气后的操作过程都是分步骤进行的，避免了取气过程中人为的误操作，能够安全、快捷且方便地完成取气检测。
[0051]参考图2，每次检测完毕，快插接头3可以不与取气顶针6分开，为防止其被污染(进而连锁影响设备内气体被污染)，在取气接头不用时可使用防尘套I套在快插接头3上作为日常保护。
[0052]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种取气接头，其特征在于，包括:固定螺母、设有取气顶针的阀芯、推进件和具有自密封结构的快插接头，其中， 所述取气顶针固定于所述阀芯内，沿所述阀芯轴向形成导通的气道，且所述取气顶针的针头部分从所述阀芯前端伸出，所述阀芯的前部和后部分别设有止挡机构； 所述推进件套设在所述阀芯外，并卡设于所述阀芯前部和后部的止挡机构之间，所述推进件的外周设有与所述固定螺母内螺纹相匹配的外螺纹，所述推进件还设有推进操控部，以能驱动所述阀芯在固定螺母内运动； 所述具有自密封结构的快插接头的一端能与所述阀芯的尾端密封连接。
2.根据权利要求1所述的取气接头，其特征在于，所述阀芯前部设有突起，所述阀芯后部设有挡圈。
3.根据权利要求1所述的取气接头，其特征在于，所述推进件的前部外周设置有所述外螺纹，后部形成外径增大的所述推进操控部，并能对所述推进件带动所述阀芯旋进所述固定螺母的最大距离实现控制。
4.根据权利要求1或3所述的取气接头，其特征在于，所述固定螺母内具有退刀槽，该退刀槽位于所述推进件带动所述阀芯旋进所述固定螺母的最大距离处，并能对所述推进件带动所述阀芯的继续旋进形成阻挡。
5.根据权利要求1所述的取气接头，其特征在于，所述阀芯前部设置有密封件。
6.根据权利要求1所述的取气接头，其特征在于，所述固定螺母的外部和所述推进件的推进操控部的外部均设有绝缘层。
7.—种对电气设备的在线取气方法,其特征在于,使用权利要求1-6任一项所述的取气接头，并包括如下过程: 将所述固定螺母的前端与待测电气设备的取气口连接； 将所述具有自密封结构的快插接头一端与所述阀芯的尾端密封连接，将压力表快速连接于所述快插接头的另一端； 驱动推进件以带动所述阀芯在所述固定螺母内向前运动，监控压力表的指示压力，确定该指示压力与所述待测电气设备的压力相同时停止驱动所述推进件，取下压力表并将连通检测系统的取气管快速连接至所述快插接头，进行取气检测。
8.根据权利要求7所述的在线取气方法，其特征在于，取气检测结束后，反向驱动所述推进件以带动所述阀芯在所述固定螺母内向后运动，同时以压力表取代所述取气管快速连接至所述快插接头，并监控压力表的指示压力归零后完成检测。
9.根据权利要求7或8所述的在线取气方法，其特征在于，所述电气设备包括以六氟化硫气体为绝缘介质的高电压输变电设备。
【文档编号】G01N1/22GK104458345SQ201410568690
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】毛光辉, 朱建军, 丁五行, 王 锋, 温定筠 申请人:国网甘肃省电力公司, 泰普联合科技开发（北京）有限公司, 毛光辉, 丁五行