[發明專利]一種SF6與N2氣體快速混合裝置及充氣方法

在審

• 申請號: 201710164478.1
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN106799174A
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 張靜;程林;江翼;張連星;劉洋;于春來
• 申請（專利權）人: 南京南瑞集團公司;國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司;國網黑龍江省電力有限公司;黑龍江省電力科學研究院
• 主分類號: B01F5/06
• 分類號: B01F5/06;B01F3/02;B01F15/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 張惠玲

技術領域

本發明涉及高壓設備及氣體絕緣材料技術領域，特指一種SF6與N2氣體快速混合裝置及充氣方法。

背景技術

SF6氣體具有優良的電氣絕緣強度，廣泛應用于電力系統高壓電氣設備中，但其溫度效應太強，應減少SF6氣體的使用。隨著SF6與N2混合氣體在氣體絕緣設備中(如GIS、GIL)的逐步使用，SF6與N2混合氣體在工程應用中需解決的工程實際問題日益明顯，例如國內外目前在研究混合氣體絕緣性能時，仍采用先充入SF6，再充入N2的方法，此時存在充氣效率低，易混入空氣中的水分等缺點。在具體工程應用時，對于純氣體充入需靜置30min左右讓腔體內部氣體達到穩態，混合氣體至少需要靜置24h后才能進行試驗，影響了工程進度，因此研究SF6與N2氣體快速混合裝置及其方法，對于混合氣體絕緣性能的試驗研究及工程應用至關重要。

發明內容

針對以上問題，本發明提供了一種SF6與N2氣體快速混合裝置及充氣方法，通夠快速、有效控制SF6與N2混合氣體均勻性，實現SF6與N2分子的均勻分散，為SF6與N2混合氣體的試驗研究及工程應用節約了時間及成本。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種SF6與N2氣體快速混合裝置，包括保護殼體，保護殼體兩端分別設有連接元件，保護殼體內壁上固定設有阻擋槽與支架，支架上設有轉動元件，保護殼體一端連接于混合氣體充氣氣路系統上，保護殼體另一端連接于氣體絕緣設備上。

進一步而言，所述連接元件采用活動式接口，連接元件包括連接元件一與連接元件二，連接元件一與連接元件二對稱設于保護殼體兩端位置，連接元件一連接于混合氣體充氣氣路系統上，連接元件二連接于氣體絕緣設備上。

進一步而言，所述混合氣體充氣氣路系統包括SF6氣路接口、N2氣路接口、氣體絕緣設備接口、真空泵接口、SF6氣路控制閥門、N2氣路控制閥門、氣體絕緣設備充氣控制閥門與真空泵閥門，SF6氣路接口連接有SF6氣體輸入管，N2氣路接口連接有N2氣體輸入管，氣體絕緣設備接口連接于連接元件一，真空泵接口連接有真空泵，SF6氣路控制閥門與SF6氣路接口對應設置，N2氣路控制閥門與N2氣路接口對應設置，氣體絕緣設備充氣控制閥門與氣體絕緣設備接口對應設置，真空泵閥門與真空泵接口對應設置。

進一步而言，所述轉動元件包括風葉與轉動軸，風葉固定于轉動軸上，并能在轉動軸圓周方向進行轉動，風葉采用輕型鋁合金材質制成，轉動軸采用具有光滑表面的金屬圓柱體。

進一步而言，所述阻擋槽采用金屬材質制成凹槽型結構，阻擋槽與連接元件不在同一平面上。

進一步而言，所述保護殼體采用金屬材質制成球形結構。

一種SF6與N2氣體快速混合裝置的充氣方法，其特征在于，步驟如下：

步驟一，將連接元件一接入混合氣體充氣氣路系統的氣體絕緣設備接口，將連接元件二連接于氣體絕緣設備；

步驟二，關閉SF6氣路控制閥門與N2氣路控制閥門，打開氣體絕緣設備充氣控制閥門與真空泵閥門，啟動真空泵進行抽真空，連續抽一段時間，確保試驗腔體和氣路被充分抽真空；

步驟三，抽真空結束后，依次關閉氣體絕緣設備充氣控制閥門與真空泵閥門，然后依次打開SF6氣路控制閥門與N2氣路控制閥門，再打開氣體絕緣設備充氣控制閥門，此時SF6氣體與N2氣體按一定比例與流速流入SF6與N2氣體快速混合裝置內；

步驟四，由于氣體絕緣設備與SF6氣路、N2氣路之間存在壓強差，當SF6氣體與N2氣體流入SF6與N2氣體快速混合裝置內時，轉動元件4開始轉動，使SF6氣體與N2氣體分子混合均勻后，進入氣體絕緣設備內部；

步驟五，當氣體絕緣設備達到預設總壓力后，依次關閉氣體絕緣設備充氣控制閥門、SF6氣路控制閥門與N2氣路控制閥門，斷開連接元件一與連接元件二，移除SF6與N2氣體快速混合裝置，完成特定比例的SF6與N2混合氣體的充氣過程。

本發明有益效果：

1.本裝置直接安裝于混合氣體充氣氣路系統上，不改變混合氣體充氣氣路系統結構及功能，更安全可靠；

2.轉動元件通過兩端壓強差自動運行，無需增加復雜的控制系統，有效降低了成本；

3.阻擋槽實現了將顆粒雜質存儲于本裝置內部，有效避免了顆粒雜質進入氣體絕緣裝置中，影響氣體絕緣裝置的電氣性能；

4.本裝置具有簡明、靈活、實用的特點，利用本裝置進行混合氣體充氣可實現氣體絕緣設備無需靜置即可直接試驗或應用，具有較高的工程實用價值。

附圖說明