高压开关设备用充气装置的制作方法

本发明涉及一种高压开关设备用充气装置。

背景技术：
随着输电距离和输电容量的增加，输电电网的发展逐步向超高压和特高压方向发展。随着电压等级的提升，高压开关设备的气室体积迅速增加，用气量剧增，以1100kV高压开关设备为例，其GCB气室容积为20余立方米，需要SF6气体800多kg。目前，SF6气体均采用加压液化的方式贮存、运输，在安装现场通过气化过程向高压开关设备充气。由于SF6气体特殊的物理性质，在气化过程中需要吸收大量的热量，极易使气瓶中的液态SF6结冰凝固，导致充气速率下降，在寒冷的冬季或北方及高海拔地区这种情况更加频繁。在授权公告号为CN203585807U的中国实用新型专利中公开了一种用于降低SF6钢瓶气体残留率的新工具，包括小推车，气瓶固定在小推车上，在气瓶对高压开关设备的气室充气时，由小推车上设有的沿上下方向间隔分布的分别由开合式加热片组成的三组加热器对气瓶进行加热，以避免气瓶内出现结冰凝固的问题，减少气瓶内剩余气量。但上述小推车上的各加热器是对气瓶局部进行加热，容易出现对气瓶整体加热不均匀的问题，气瓶上正对加热器或者靠近加热器的地方加热效果好，而气瓶上远离加热器的地方的加热效果相对较差，进而导致气瓶内局部结冰凝固，这将影响气瓶的正常充气。由于采用了多个局部加热器，一旦某个局部加热器损坏而无法正常加热的话，需要加热小推车停止工作而进行维护检修，这将影响整个加热小推车的正常工作，影响正常的充气效率。

技术实现要素：
本发明提供一种高压开关设备用充气装置，以解决现有技术中通过局部加热器对气瓶进行加热时容易出现加热不均的技术问题。本发明所提供的高压开关设备用充气装置的技术方案是：高压开关设备用充气装置，包括用于盛装液体导热介质的容纳槽，容纳槽的顶部设有供气瓶进入容纳槽以浸入液体导热介质中的开口，容纳槽中设有用于对液体导热介质进行加热的加热器。所述的容纳槽中设有用于监测液体导热介质温度的温度传感器，所述加热器与可根据温度传感器的监测结果控制加热器开关动作的加热控制元件控制连接。所述的充气装置还包括用于在容纳槽中放置有两个以上的气瓶时将各气瓶的出气口连通以向高压开关设备集中供气的集气结构，集气结构包括主管道和用于连通主管道及对应气瓶的支管道，主管道上设有用于与高压开关设备的气室连通的出气口。所述的充气装置包括用于检测高压开关设备的气室气压的压力传感器，所述充气装置还包括用于连通所述主管道的出气口及高压开关设备的气室的输气通道，输气通道上设有电磁阀，电磁阀与可根据压力传感器的检测结果控制电磁阀开关动作的气阀控制元件控制连接。所述的充气装置还包括用于在压力传感器的测量结果达到设定值时报警的报警器，所述输气通道上设有用于在所述报警器发出报警信号后关闭输气通道的手动开关阀。所述的集气结构的各支管道上分别设有控制支管道通断的支路气阀。所述的容纳槽上还设有用于向容纳槽中吊装转运气瓶的吊装结构，吊装结构包括可绕沿竖向延伸的转动中心轴线转动的吊装架，吊装架上设有沿横向延伸的行走轨道，行走轨道上移动装配有用于吊运气瓶的电动葫芦。所述的吊装结构还包括固定在容纳槽上的固定底座、铰接装配在固定底座上的支撑底架及用于支撑定位所述支撑底架的支撑侧杆，所述的吊装架转动支撑装配在所述支撑底架上，支撑侧杆的一端与支撑侧杆铰接、另一端则与固定底座通过销轴可拆装配，在支撑侧杆及固定底座上分别设有与所述销轴可拆装配的销轴安装孔。所述的容纳槽上设有用于将液体导热介质排走的出口。所述加热器的加热元件为布置在容纳槽内腔中的加热丝，在加热丝旁侧设有对其进行保护的金属网板。所述加热器的加热元件为布置在所述容纳槽内侧槽壁和/或容纳槽的内腔中的加热丝。本发明的有益效果是：本发明所提供的高压开关设备用充气装置中，将气瓶装入容纳槽中，由加热器对容纳槽中的液体导热介质进行加热，在气瓶向高压开关设备的气室充气时，可由液体导热介质对气瓶进行热量补偿，加速气瓶内的液态气体气化，提高充气效率。由于气瓶浸入液体导热介质中，对气瓶整体加热比较均匀，不会出现局部加热不均的问题，气瓶内部介质相对稳定，可保证整个气瓶向高压开关设备的气室充气时的充气效率。进一步的，加热器由加热控制元件根据温度传感器所测得的液体导热介质的温度控制开关，当液体导热介质较低时，加热控制元件控制加热器对液体导热介质进行加热，而当液体导热介质温度超过设定值时，加热控制元件将控制加热器停止加热，以节省能源。进一步的，在容纳槽上设置有出口，在液体导热介质温度降低至设定值时，可以经出口将液体导热介质排出，以避免温度过低的液体导热介质对气瓶造成损伤。进一步的，通过集气结构可以将放置在容纳槽中的两个以上的气瓶连通以形成对高压开关设备的气室的集中供气，可有效提高充气效率。进一步的，通过压力传感器可以检测高压开关气室的压力大小，当压力传感器检测到气室的压力达到设定值时，压力控制元件根据压力传感器的检测结果控制电磁阀关闭，输气通道断开，而当压力传感器检测到气室的压力未达到设定值时，压力控制元件将根据压力传感器的检测结果控制电磁阀打开，输气通道打开，继续向高压开关设备的气室充气，这样可以实现对充气装置的自动控制，降低工人劳动强度。进一步的，在压力传感器的检测结果达到设定值时，报警器将发出报警信号，由操作人员人工关闭手动开关阀，输气通道关闭。进一步的，在集气结构的各支管道上分别设有气阀，这样在单个气瓶压力不足时，额可以将气阀关闭，以便于随时更换气瓶，同时可以在更换过程中保证充气装置的正常工作。进一步的，充气装置还包括用于吊装转运气瓶的吊装结构，具体吊装时，采用电动葫芦将气瓶起吊，然后推动吊装架转动，在将气瓶转运到目标位置时，电动葫芦将气瓶下方，气瓶进入液体导热介质中，进而实现对气瓶的吊装作业，降低气瓶转运时的劳动强度，提高工作效率。进一步的，在需要吊装转运气瓶时，将销轴对应插入支撑侧杆与固定底座上的销轴安装孔中，支撑侧杆将支撑定位支撑底架及吊装架，从而便于吊装转运气瓶，而当不需要吊装气瓶时，可以将销轴从支撑侧杆及固定底座上的销轴安装孔中拆卸下来，将支撑侧杆与固定底座分来，此时，可以将铰接在固定底座上的支撑底架放倒，便于整个充气装置的移动转运。进一步的，加热器的加热元件采用布置在容纳槽内腔中的加热丝，一方面结构简单、便于布置，另一方面也可以提高加热器对液体导热介质的加热效率。附图说明图1是本发明所提供的高压开关设备的一种实施例的结构示意图；图2是图1中A处局部放大图；图3是图1中容纳槽的内部结构示意图；图4是图1中集气结构的结构示意图；图5是图1中压力检测结构的示意图；图6是图1中吊装结构的结构示意图。具体实施方式如图1至图6所示，一种高压开关设备用充气装置的实施例，该实施例中的充气装置包括底部设有支撑轮的手推车平台，手推车平台上固设有用于盛装液体导热介质的容纳槽4，此处的液体导热介质可采用水，容纳槽4的顶部设有供气瓶进入容纳槽以浸入液体导热介质中的开口，在容纳槽4中设有用于对液体导热介质进行加热的加热器，加热器的加热元件为布置在所述容纳槽内腔中的加热丝8，此处的加热丝8包括沿气瓶布置方向延伸的多个环套丝段，各环套丝段均沿竖直方向延伸以使得环套丝段与气瓶浸入液体导热介质中的结构吻合，以保证加热效果，并且，在加热丝8的旁侧还设有对其进行支撑保护的金属网板9。在本实施例中，容纳槽4中还设有用于监测液体导热介质温度的温度传感器，加热器则与可根据温度传感器的监测结果控制加热器开关动作的加热控制元件控制连接。这样，通过温度传感器及加热控制元件的配合，使得整个容纳槽4中的液体导热介质的温度可以处于设定范围内，形成近似恒温。另外，为防止液体导热介质温度过低而给气瓶3造成伤害，在容纳槽4上设有用于在液体导热介质排走的出口。本实施例中，容纳槽4的内腔较大，这样可以在容纳槽中放置多个气瓶，容纳槽4的开口处固设有气瓶扶正框架41，气瓶扶正框架41上布置有多个框口42，在将气瓶3放入容纳槽4中后，气瓶3底部支撑放置在容纳槽4的槽底，气瓶3上部则由气瓶扶正框架41的框口42扶正定位。本实施例中的多个气瓶3呈两列间隔布置，在两列气瓶3的间隔之间布置有所述的用于对容纳槽中的液体导热介质进行加热的加热丝8。为提高充气效率，在本实施例中，通过各气瓶3的出气口连通以向高压开关设备集中供气的集气结构5向高压开关设备1的气室进行供气，集气结构5包括主管道51和用于连通主管道51及对应气瓶的支管道43，此处的支管道43包括位于两端的分别与主管道51及气瓶3的出气口连通的硬连接管段和桥接于两硬连接管段之间的软连接管段，这样便于实现主管道51与气瓶3的对应连通，主管道51上设有用于与高压开关设备的气室连通的出气口，各支管道43上设有用于控制对应支管道通断的支路气阀52，该支路气阀52具体可设置在支管道的与气瓶连接的一端端部的硬连接管段上。本实施例中，充气装置还包括用于连通所述主管道51的出气口及高压开关设备1的气室的输气通道7，输气通道7上设有可对通道7内的气体气压进行监测的压力检测结构6，此处的压力检测结构6包括设置于输气通道7上以控制输气通道通断的电磁阀65，还包括三通65，三通的第一接头与电磁阀65连通、第二接头连接有压力检测及报警装置61、第三接头与手动开关阀64连通，此处的压力检测及报警装置61包括用于检测输气通道中气体压力的压力传感器和用于在压力传感器的测量结果达到设定值时报警的报警器，此处的电磁阀65与可根据压力传感器的检测结果控制电磁阀开关动作的气阀控制元件控制连接，此处的手动开关阀64在所述报警器发出报警信号后手动控制关闭输气通道7。另外，在输气通道7的末端连接处还设有过滤器62以对进入高压开关设备1中的气体进行过滤。本实施例中，由于容纳槽4中可容纳的气瓶3数量较多，为便于转运气瓶，在容纳槽4上设有用于向容纳槽4中吊装转运气瓶3的吊装结构2，吊装结构2包括固定在容纳槽4上的固定底座24，固定底座24上铰接装配有支撑底架25，支撑底架25由支撑侧杆23支撑定位，支撑侧杆23的一端与支撑底架25铰接，另一端则通过销轴与固定底座24可拆装配，在支撑侧杆23及固定底座24上分别设有与销轴可拆装配的销轴安装孔。在支撑底架25上绕沿竖向延伸的转动中心轴线转动装配有吊装架21，吊装架21上设有沿横向延伸的行走轨道，行走轨道上移动装配有用于吊运气瓶的电动葫芦22。使用时，将输气通道7与高压开关设备1的气室对应连通，并使用吊装结构2将气瓶3吊装转运至容纳槽4中，并使得气瓶3浸入水中，将气瓶3与对应的支管道53连通，打开支路气阀52，由集气装置5向高压开关设备1的气室进行充气，随着SF6气体的气化，容纳槽4中的水温将逐渐减低，当水温降低至设定值时，加热控制元件根据温度传感器的监测结果控制加热器工作，加热器自动加热，确保水温在设定的范围内。当气室压力第一次达到设定值时，气压控制元件根据压力传感器的检测结果控制电磁阀66关闭，输气通道7断开，充气停止，当气室内气体静止后气压回落，气压控制元件将根据压力传感器的检测结果控制电磁阀66打开，继续对气室进行充气，在气室压力再一次达到设定值后，电磁阀66再次关闭，如果气室内气体静止后气压没有回落的话，充气结束，报警器发出报警信号，操作人员关闭手动开关阀64。如果气室气体静止后压力继续回落的话，则电磁阀66将再次打开继续充气，直至气室压力在静止状态达到设定值。而当气瓶3上的压力表显示瓶内气体不足时，则关闭集气结构5上对应支管道上的气阀，利用吊装结构2更换气瓶，然后继续充气。而当水温低于冰点时，为防止对气瓶造成损害，将容纳槽4中的水排掉。当充气装置转运时，将销轴拔出，可以将支撑底架和吊装架放倒，待充气装置转运到位后，再将支撑底架和吊装架竖起。本实施例所提供的充气装置，利用温度传感器、加热器及加热控制元件可以使容纳槽形成恒温水槽，而恒定的水温可保证气瓶内的气体处于稳定状态，可有效保证充气速度的稳定。本实施例中，容纳槽中放置有温度传感器，在其他实施例中，也可以省去温度传感器，而由人工控制加热器进行加热。本实施例中，当需要由多个气瓶对单个气室进行充气时，可以采用集气结构，在其他实施例中，如果容纳槽中仅容纳单个气瓶的话，也可以省去集气结构。本实施例中，吊装架转动装配在支撑底架上，在其他实施例中，也可以将吊装架直接转动装配在手推车平台或容纳槽上。本实施例中，集气结构可完全设在容纳槽外，也可以在容纳槽具有外壳与内胆形成的安装空腔时，将部分集气结构设置于容纳槽的安装空腔中，节省安装空间。