一种六氟化硫气体管漏气监测装置及方法与流程

1.本发明涉及管道气体泄露检测技术领域，具体而言，涉及一种六氟化硫气体管漏气监测装置及方法。


背景技术：

2.六氟化硫是一种无机化合物，常温常压下为无色无臭无毒不燃的稳定气体，分子量为146.055，在20℃和0.1mpa时密度为6.0886kg/m3，约为空气密度的5倍，六氟化硫分子结构呈八面体排布，键合距离小、键合能高，因此其稳定性很高，在温度不超过180℃时，它与电气结构材料的相容性和氮气相似。
3.六氟化硫气体常用于绝缘和灭弧等场景，如六氟化硫断路器等。在变电站内，有大量的六氟化硫管道，其用于输送六氟化硫气体，进而使得气体到达电气元件处，进而达到灭弧和绝缘的目的。在六氟化硫中，两个管道通过一根细管连通。细管的接头处容易产生泄漏，而细管的泄漏很难进行检测，另一方面，虽然可以设置密闭空间搜集气体进行检测，也难以确定发生泄漏时搜集的气体是否已经正常排出，如果确定发生泄漏时搜集的气体并没有被正常排出，则会由于残存泄露气体影响之后的气体泄露判断结果的准确性，使得检测结果不够精确可靠。
4.通过装置精确判断是否存在气体泄露，且确保泄露的气体正常排出尤为重要。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种六氟化硫气体管漏气监测装置，其目的是提升气体泄漏检测的准确性和可靠性。
6.本发明的实施例通过以下技术方案实现：
7.一种六氟化硫气体管漏气监测装置，包括检测管道、气压传感器、泄压装置和温度传感器；
8.所述检测管道可拆卸安装于待检测管道的接头处，且环绕待检测管道的接头设置有气体检测腔室；
9.所述气体检测腔室内设置有气体传感器，所述检测管道上设置有连通气体检测腔室和至外界的泄压通道，泄压通道内设置有泄压装置，所述泄压通道靠近外界处设置有所述温度传感器。
10.优选地，所述检测管道包括上瓣和下瓣；所述上瓣和下瓣通过螺钉可拆卸相扣连接。
11.优选地，所述上瓣和所述下瓣相接触的部分设置有密封胶。
12.优选地，所述泄压通道包括进气通道、排气通道和连接通道；
13.所述进气通道与所述气体检测腔室连通，且其内部设置所述泄压装置；
14.所述连接通道连接所述进气通道的中央和排气通道；
15.所述排气通道与外界连通且其内部设置所述温度传感器。
16.优选地，所述泄压装置包括泄压块、预紧弹簧和预紧调节钉；
17.所述泄压块设置在所述进气通道靠近所述气体检测腔室的一端，所述预紧调节钉设置在所述进气通道的另一端；
18.所述预紧弹簧的一端连接到所述泄压块上，预紧弹簧的另一端连接到所述预紧调节钉的一端；
19.所述预紧调节钉和所述泄压块紧贴所述进气通道的内壁。
20.本发明还提供了一种六氟化硫气体管漏气监测方法，应用于以上任意一项所述的一种六氟化硫气体管漏气监测装置，本发明的实施例通过以下技术方案实现：
21.一种六氟化硫气体管漏气监测方法，包括以下步骤：
22.通过待检测管道的接头设置的所述气体检测腔室搜集泄露气体；
23.通过所述气压传感器判断所述气体检测腔室内是否存在泄露的六氟化硫气体；
24.所述气压传感器判断六氟化硫气体在所述气体检测腔室内的累积是否过量，若是则通过所述泄压装置进行排气操作，若否则不做操作；
25.在排除六氟化硫气体泄露后进行排气操作；
26.进行排气操作时，通过所述温度传感器确定是否有气体正常排出。
27.优选地，判断所述气体检测腔室内是否存在泄露的六氟化硫气体的方法为：
28.判断所述气压传感器检测到的气压值是否超过第一阈值，若超过则存在泄露的六氟化硫气体，若未超过则不存在泄露的六氟化硫气体。
29.优选地，判断六氟化硫气体在所述气体检测腔室内的累积是否过量的方法为：
30.判断所述气压传感器检测到的气压值是否超过第二阈值，若超过则六氟化硫气体泄露过量，若未超过则六氟化硫气体泄露没有过量；
31.所述第二阈值大于所述第一阈值。
32.优选地，还会周期性进行排气操作，通过温度传感器确定是否有气体正常排出。
33.优选地，通过所述温度传感器确定是否有气体正常排出的方法为：
34.若温度传感器检测到的温度比开始所述排气操作时检测到的温度低，则确定有气体正常排出；否则无气体正常排出。
35.本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
36.本发明可以通过检测管道中的气体检测腔室有效收集泄露的六氟化硫气体，以便进行实时准确的气体泄露判断；
37.本发明的检测管道通过可拆卸的形式安装于待检测管道的接头处，方便检修以及进行检测位置的调整；
38.本发明可以有效防止收集的泄露的六氟化硫气体过度堆积造成的安全隐患，保证检测的安全性；
39.本发明可以判断在排气操作时候气体时候是否有效排出，与气压传感器共通协作进行双重保证，避免气体传感器故障等时候未能发现收集的气体未正常排出的现象；
40.本发明设计合理、结构简单，成本较低，便于推广和应用。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附
图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
42.图1为本发明实施例提供的六氟化硫气体管漏气监测装置的主视结构示意图；
43.图2为本发明实施例提供的六氟化硫气体管漏气监测装置的剖面结构示意图；
44.图标：101-气体检测腔室，102-接头，103-第一管道，104-泄压装置，1041-泄压块，1042-预紧弹簧，1043-预紧调节钉，105-泄压通道，1051-进气通道，1052-连接通道，1053-排气通道，106-温度传感器，107-气压传感器，108-检测管道，1081-上瓣，1082-下瓣，109-第二管道。
具体实施方式
45.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
46.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
47.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
48.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
49.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
50.实施例1
51.参阅图1-图2，一种六氟化硫气体管漏气监测装置，包括检测管道108、气压传感器107、泄压装置104和温度传感器106；
52.所述检测管道108可拆卸安装于待检测管道108的接头102处，且环绕待检测管道108的接头102设置有气体检测腔室101；
53.所述气体检测腔室101内设置有气体传感器，所述检测管道108上设置有连通气体检测腔室101和至外界的泄压通道105，泄压通道105内设置有泄压装置104，所述泄压通道105靠近外界处设置有所述温度传感器106。
54.本实施例的基本运作原理如下：
55.一般的六氟化硫气体管是由多个子管道拼接而成，例如图2中第一管道103和第二管道109之间由一个接头102连接，也就是待检测管道108的接头102。
56.当气体泄漏发生的时候，检测管道108中包裹待检测管道108的接头102的气体检测腔室101可以收集泄漏的六氟化硫气体，然后气压传感器107检测的数值会上升，通过这个上升的趋势便可判断存在气体泄露。
57.在气体泄漏的故障排查和解决之后，或者气体检测腔室101内气压过大存在安全隐患的时候，可以通过泄压装置104进行排气，泄压装置104的气体出口端设置的温度传感器106可以通过温度变化感知是否有气体正常排出，进一步确保气体被排出，避免气体传感器故障等时候未能发现收集的气体未正常排出的现象，结合气体传感器的数值确保气体正确完全排出可以保证之后检测的准确性。
58.实施例2
59.本实施例基于实施例1的技术方案，对检测管道108进行进一步说明。
60.在本实施例中，所述检测管道108包括上瓣1081和下瓣1082；所述上瓣1081和下瓣1082通过螺钉可拆卸相扣连接。
61.进一步地，所述上瓣1081和所述下瓣1082相接触的部分设置有密封胶。
62.本实施例的上瓣1081和下瓣1082相扣以实现包裹待检测管道108的接头102，然后通过螺钉把上瓣1081和下瓣1082固定在一起；需要拆下的时候，取下螺钉即可拿下上瓣1081和下瓣1082。
63.实施例3
64.本实施例基于实施1的技术方案，对泄压通道105和泄压装置104进行进一步说明。
65.作为本实施例的优选方案，所述泄压通道105包括进气通道1051、排气通道1053和连接通道1052；
66.所述进气通道1051与所述气体检测腔室101连通，且其内部设置所述泄压装置104；
67.所述连接通道1052连接所述进气通道1051和排气通道1053；
68.所述排气通道1053与外界连通且其内部设置所述温度传感器106。
69.另一方面，所述泄压装置104包括泄压块1041、预紧弹簧1042和预紧调节钉1043；
70.所述泄压块1041设置在所述进气通道1051靠近所述气体检测腔室101的一端，所述预紧调节钉1043设置在所述进气通道1051的另一端；
71.所述预紧弹簧1042的一端连接到所述泄压块1041上，预紧弹簧1042的另一端连接到所述预紧调节钉1043的一端；
72.所述预紧调节钉1043和所述泄压块1041紧贴所述进气通道1051的内壁。
73.本实施例的工作方式为：
74.参阅图2，在需要排气的时候，拧动预紧调节钉1043使得其沿着进气通道1051向上滑动，预紧调节钉1043带动预紧弹簧1042移动，泄压块1041也跟随预紧弹簧1042滑动，当预紧弹簧1042滑过所述连接通道1052与所述进气通道1051连接处的时候，气体检测腔室101内的气体可以流向连接通道1052，进而进入排气通道1053被排出。特别说明的是这里的连接通道1052可以是有密集排气孔的结构以实现连通进气通道1051和排气通道1053。
75.实施例4
76.本发明还提供了一种六氟化硫气体管漏气监测方法，应用于以上任意一项实施例的的一种六氟化硫气体管漏气监测装置，包括以下步骤：
77.通过待检测管道108的接头102设置的所述气体检测腔室101搜集泄露气体；
78.通过所述气压传感器107判断所述气体检测腔室101内是否存在泄露的六氟化硫气体；
79.所述气压传感器107判断六氟化硫气体在所述气体检测腔室101内的累积是否过量，若是则通过所述泄压装置104进行排气操作，若否则不做操作；
80.在排除六氟化硫气体泄露后进行排气操作；
81.进行排气操作时，通过所述温度传感器106确定是否有气体正常排出。
82.本实施例在排除六氟化硫气体泄露后以及气体检测腔室101内的累积过量的时候均会进行排气操作，进一步避免气体堆积的安全隐患也保证后续气压传感器107检测的准确性。泄压装置104的气体出口端设置的温度传感器106可以通过温度变化感知是否有气体正常排出，进一步确保气体被排出，避免气体传感器故障等时候未能发现收集的气体未正常排出的现象，结合气体传感器的数值确保气体正确完全排出可以保证之后检测的准确性。
83.特别说明的是，六氟化硫气体在所述气体检测腔室101内的累积是否过量时的排气操作还可以通过自动化系统实现，基于基本自动控制原理即可实现，也可以手动排气进行进一步排气效果保证。
84.实施例5
85.本实施例基于实施4的技术方案，对具体的步骤做进一步说明。
86.作为优选方案，判断所述气体检测腔室101内是否存在泄露的六氟化硫气体的方法为：
87.判断所述气压传感器107检测到的气压值是否超过第一阈值，若超过则存在泄露的六氟化硫气体，若未超过则不存在泄露的六氟化硫气体。
88.进一步地，判断六氟化硫气体在所述气体检测腔室101内的累积是否过量的方法为：
89.判断所述气压传感器107检测到的气压值是否超过第二阈值，若超过则六氟化硫气体泄露过量，若未超过则六氟化硫气体泄露没有过量；
90.所述第二阈值大于所述第一阈值。
91.实施例6
92.本实施例基于实施4的技术方案，对具体的温度传感器106判断步骤做进一步说明。
93.首先，本实施例还会周期性进行排气操作，通过温度传感器106确定是否有气体正常排出。也就是说，当气压传感器107检测的气压升高证明已经漏气，在进行泄压操作的时候温度传感器106检测到泄压时温度降低也能够证明漏气，两个传感器结合也相当于进行双重保证的气体泄漏检测。
94.本实施例中，通过所述温度传感器106确定是否有气体正常排出的方法为：
95.若温度传感器106检测到的温度比开始所述排气操作时检测到的温度低，则确定
有气体正常排出；否则无气体正常排出。
96.这里涉及的泄压通道105和泄压装置104可以采用实施例3的技术方案，也就是所述泄压通道105包括进气通道1051、排气通道1053和连接通道1052；所述进气通道1051与所述气体检测腔室101连通，且其内部设置所述泄压装置104；所述连接通道1052连接所述进气通道1051和排气通道1053；所述排气通道1053与外界连通且其内部设置所述温度传感器106。而所述泄压装置104包括泄压块1041、预紧弹簧1042和预紧调节钉1043；所述泄压块1041设置在所述进气通道1051靠近所述气体检测腔室101的一端，所述预紧调节钉1043设置在所述进气通道1051的另一端；所述预紧弹簧1042的一端连接到所述泄压块1041上，预紧弹簧1042的另一端连接到所述预紧调节钉1043的一端；所述预紧调节钉1043和所述泄压块1041紧贴所述进气通道1051的内壁。
97.本实施例的温度传感器106的检测原理是基于查理定理，查理定理描述其气体压强随温度作线性：p＝p0(1+βt).其中p0是在0℃时的压强，t为摄氏温度，β是气体的膨胀系数。简单来说，通过拧动预紧调节钉1043进行排气操作之后，连接通道1052处喷出的气体直接通过排气通道1053流入大气，其压强急剧下降，其温度也会下降，所以可以通过温度传感器106进行检测判断是否有气体排出。
98.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。