[實(shí)用新型]一種產(chǎn)生高速流動(dòng)SF6氣體的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420141596.2
• 申請(qǐng)日: 2014-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN203784640U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 庚振新;柏長(zhǎng)宇;林莘;徐建源;張明理
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F17D1/02
• 分類號(hào): F17D1/02;F17D3/01;F17D1/20
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于高電壓試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種產(chǎn)生高速流動(dòng)SF6氣體的裝置。

背景技術(shù)

SF6氣體是無色、無味、無毒、不燃的惰性氣體，具有良好的電氣絕緣性能及優(yōu)異的電弧熄滅性能。其電氣強(qiáng)度是空氣的2.5倍，滅弧能力是空氣的100倍，是新一代超高壓絕緣介質(zhì)材料。當(dāng)前SF6氣體在高壓斷路器、SF6氣體絕緣開關(guān)設(shè)備、SF6氣體絕緣變壓器中得到了廣泛的應(yīng)用。

SF6氣體在電力工業(yè)中的應(yīng)用有兩種狀態(tài)：氣體恒定壓力狀態(tài)和氣體高速流動(dòng)狀態(tài)。氣體恒定壓力狀態(tài)時(shí)，SF6氣體壓力范圍為0.1MPa～1MPa，在此壓力范圍內(nèi)SF6氣體絕緣性能良好，且受到環(huán)境溫度的影響較小。目前的SF6氣體理論和試驗(yàn)研究都是基于恒定壓力狀態(tài)下SF6為前提開展的，但其已不能適用于高速流動(dòng)狀態(tài)下的SF6氣體。

現(xiàn)階段對(duì)高速流動(dòng)狀態(tài)下的SF6氣體試驗(yàn)研究只是局限于斷路器產(chǎn)品開展。由于斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)本身的限制，只能在小范圍內(nèi)調(diào)節(jié)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的操作功來實(shí)現(xiàn)滅弧室內(nèi)SF6氣體壓力和流速的微小改變，對(duì)SF6氣體流動(dòng)速度的調(diào)節(jié)范圍有局限性，不能滿足0～300m/s的流速范圍可調(diào)，制約大范圍流速的產(chǎn)生；高壓SF6斷路器的開斷時(shí)間只有幾十毫秒，在該很短的時(shí)間內(nèi)SF6氣體從靜止?fàn)顟B(tài)到高速流動(dòng)狀態(tài)，SF6氣體流動(dòng)速度變化很大，不能獲得一段時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定的氣體流速；現(xiàn)有斷路器滅弧室中氣流是由活塞運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，在形成高速氣流的同時(shí)觸頭也在運(yùn)動(dòng)，在整個(gè)氣體流動(dòng)過程中，觸頭開距也在變化，不能開展在某一固定開距下高速流動(dòng)SF6氣體的研究。以往的研究中有只在斷路器本體中對(duì)噴口處的的SF6氣體壓力進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量，使用壓力理論推導(dǎo)出氣體的流速，而沒有對(duì)氣體流動(dòng)速度進(jìn)行測(cè)量。由于斷路器滅弧室內(nèi)氣體壓力有局部流速變化、局部高壓的形成，利用SF6氣體壓力推導(dǎo)出氣體流速不能真實(shí)反應(yīng)氣體的真實(shí)狀態(tài)，具有很大的局限性。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種產(chǎn)生高速流動(dòng)SF6氣體的裝置。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案：

一種產(chǎn)生高速流動(dòng)SF6氣體的裝置，包括：

SF6氣體充放與回收單元、SF6氣體流速與壓力調(diào)節(jié)單元和SF6氣體流速與壓力檢測(cè)單元；

所述SF6氣體充放與回收單元包括：真空泵、壓力表、SF6氣瓶、儲(chǔ)氣罐、壓縮機(jī)、高壓儲(chǔ)氣罐和低壓儲(chǔ)氣罐；所述SF6氣瓶與儲(chǔ)氣罐相連通；所述儲(chǔ)氣罐第一路與真空泵相連通，儲(chǔ)氣罐第二路與壓縮機(jī)進(jìn)氣端相連通；所述壓縮機(jī)出氣端第一路與真空泵相連通，壓縮機(jī)出氣端第二路與高壓儲(chǔ)氣罐相連通，壓縮機(jī)出氣端第三路與SF6氣瓶相連通；所述SF6氣體流速與壓力調(diào)節(jié)單元置于高壓儲(chǔ)氣罐與低壓儲(chǔ)氣罐之間；所述低壓儲(chǔ)氣罐第一路與儲(chǔ)氣罐相連通，第二路與真空泵相連通；在真空泵的進(jìn)氣端連接有壓力表；

所述SF6氣體流速與壓力調(diào)節(jié)單元包括第一快速電磁閥、噴口、可調(diào)節(jié)觸頭和不可調(diào)節(jié)觸頭、第二快速電磁閥；所述第一快速電磁閥的進(jìn)氣端與SF6氣體充放與回收單元的高壓儲(chǔ)氣罐相連通，第一快速電磁閥的出氣端與可調(diào)節(jié)觸頭進(jìn)氣端相連通；所述噴口置于可調(diào)節(jié)觸頭出氣端和不可調(diào)節(jié)觸頭進(jìn)氣端之間；所述不可調(diào)節(jié)觸頭出氣端與第二快速電磁閥的進(jìn)氣端相連通；所述第二快速電磁閥的出氣端與SF6氣體充放與回收單元的低壓儲(chǔ)氣罐相連通；

所述SF6氣體流速與壓力檢測(cè)單元包括多個(gè)壓力傳感器、多個(gè)流速傳感器和信號(hào)采集處理器；所述壓力傳感器和流速傳感器均分布安裝在噴口的上游位置、喉部位置和下游位置；所述壓力傳感器和流速傳感器均連接信號(hào)采集處理器；

所述真空泵用于對(duì)所有的容器及管道進(jìn)行抽真空處理；

所述壓縮機(jī)用于對(duì)儲(chǔ)氣罐中的SF6氣體進(jìn)行加壓，使得SF6氣體能夠流入到高壓儲(chǔ)氣罐或者SF6氣瓶中；

所述第一快速電磁閥的口徑大小和第二快速電磁閥的口徑大小均可調(diào)節(jié)，且第一快速電磁閥和第二快速電磁閥能夠在毫秒時(shí)間內(nèi)同步開通，形成高速SF6氣流；

所述可調(diào)節(jié)觸頭用于調(diào)節(jié)觸頭開距；

有益效果：本實(shí)用新型的產(chǎn)生高速流動(dòng)SF6氣體的裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比較有以下優(yōu)勢(shì)：

1）采用可拆卸拉法爾噴口以及觸頭開距可調(diào)的結(jié)構(gòu)，在噴口處形成高速流動(dòng)SF6氣流；

2）采用大容積儲(chǔ)氣罐提供高氣壓和回收SF6氣體，使高速SF6氣流存在的時(shí)間達(dá)到秒級(jí)；

3）采用壓阻式壓力傳感器與熱線風(fēng)速儀相結(jié)合的方式，得到噴口處的實(shí)時(shí)SF6氣體壓力與流速；