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六氟化硫气体防泄漏接头设计

2022-01-03饶嘉昌林淑凡钟国超林绮思陈丽媛曾家昌张宇峰

科技与创新 2021年24期
关键词:连接件筒体顶针

吴 涛,饶嘉昌,林淑凡,钟国超,林绮思,李 韬,陈丽媛,曾家昌,张宇峰

(广东电网有限责任公司惠州供电局,广东 惠州 516001)

目前在对六氟化硫气体高压设备进行气体检测、充气或补气等操作时,通常使用传统的连接件与高压设备接头进行连接,这种连接件在拧上高压设备接头后,会直接顶开高压设备接头的顶针,而在操作完成后拧下连接件时,有可能会出现顶针无法实时归位的情况,造成已充入设备的六氟化硫气体泄漏,引发紧急停电事件,电网安全稳定运行遭到破坏。

1 研制需求分析

由于对于六氟化硫气体设备的使用存在多种操作风险,其中最常见的是顶压阀使用时存在的气体泄漏风险,充气口顶针无法实时归位是常见问题。目前暂时没有较好的办法进行操作优化。六氟化硫气体设备在省网中使用范围广、频率高,按照目前充气口顶针无法归为的发生频率计算,应用上本文研制的气体连接件将能提高70%以上的操作效能,解决顶针无法归为的问题。因此此六氟化硫气体连接件的需求量大,能广泛应用于目前的六氟化硫气体设备中,实现充气口顶针自动归为的功能。

2 连接件结构组成

本文提出的六氟化硫气体连接件,结构包括筒体、柱芯、第一接头、第二接头和压力表,筒体两端开口,柱芯设置在筒体内部,第一接头和第二接头的一端均设置在筒体上,压力表设置在第一接头的另一端,柱芯可沿其轴线方向在筒体内部移动,使柱芯的端部与高压设备接头的顶针选择性抵接,筒体的内壁和柱芯的外壁之间形成导气腔室,柱芯内部开设有气道,气道、第一接头和第二接头均与导气腔室连通,柱芯与顶针抵接后,气道与高压设备内部连通。

气道设置。气道包括第一分段、第二分段和第三分段。第一分段沿柱芯的轴线方向开设,第二分段和第三分段均沿柱芯的径向方向开设,第二分段和第三分段均与第一分段连通。第一分段在柱芯一端的端面上形成第一开孔,第二分段和第三分段分别在柱芯的侧壁上形成第二开孔和第三开孔,第二开孔和第三开孔在柱芯表面相对设置,第一接头和第二接头在筒体表面相对设置。

筒体本体结构。筒体本体和至少两个环形的第一凸出部,第一凸出部设置在筒体本体的内壁。筒体的表面设置有若干定位平面,定位平面可供扳手与筒体连接。

柱芯结构。柱芯包括柱芯本体和至少两个环形的第二凸出部,第二凸出部设置在柱芯本体的外壁上,相邻两个第一凸出部之间,以及相邻两个第二凸出部之间均形成环形沟槽,环形沟槽内设置有密封圈,柱芯的表面设置有外螺纹,柱芯可绕自身轴线转动,使柱芯沿其轴线方向移动。

封盖结构。封盖上开设有供柱芯一端穿过的通孔,通孔为螺纹孔,封盖的表面设置有外螺纹,筒体一端的内壁设置有内螺纹,封盖与筒体螺纹连接,使封盖固定在筒体的一端。封盖包括限位凸部,限位凸部呈环形并设置在封盖的表面,限位凸部的外径大于通孔的孔径,筒体一端的端面与限位凸部抵接。筒体远离封盖的一端设置有内螺纹,高压设备接头一端设置有外螺纹,高压设备接头的一端可伸入至筒体内部,与筒体固定连接。

3 技术原理

六氟化硫气体连接件具有压力表,当需要将本连接件从高压设备接头上拆卸下来时,首先让柱芯与高压设备接头中的顶针脱离接触,即使顶针无法正常复位,整个管路仍处于封闭状态,压力表则会显示当前管路中仍具有较高的压力值,从而使工作人员不进行下一步的拆卸工作,筒体仍然与高压设备接头保持连接状态,防止气体突然泄漏。

其中筒体包括筒体本体和至少两个环形的第一凸出部,第一凸出部设置在筒体本体的内壁,柱芯包括柱芯本体和至少两个环形的第二凸出部,第二凸出部设置在柱芯本体的外壁上,相邻两个第一凸出部之间,以及相邻两个第二凸出部之间均形成环形沟槽,环形沟槽内设置有密封圈。第一凸出部和第二凸出部一方面为密封圈提供了安装位置,用于实现较好的气密性,防止气体泄漏;另外一方面,也起到了对柱芯本体的限位作用,使柱芯本体的轴线与筒体本体的轴线重合,当柱芯在筒体内部移动时,柱芯始终沿其轴线方向运动,具有较高的稳定性,气密性始终得到保证。

如图1所示,六氟化硫气体连接件封盖上开设有供柱芯一端穿过的通孔,封盖的表面设置有外螺纹,筒体一端的内壁设置有内螺纹,封盖与筒体螺纹连接,使封盖固定在筒体的一端。封盖一方面对筒体和柱芯之间的部分空间起到一定程度的封堵作用,防止外界灰尘或异物进入筒体内部;另外一方面,也为柱芯提供一定的限位作用,提高柱芯移动时的稳定性。

图1 连接件示意图

封盖包括限位凸部,限位凸部呈环形并设置在封盖的表面,限位凸部的外径大于通孔的孔径,筒体一端的端面与限位凸部抵接,当筒体一端的端面与限位凸部抵接时,封盖即安装到位。通孔为螺纹孔,柱芯的表面设置有外螺纹,柱芯可绕自身轴线转动,使柱芯沿其轴线方向移动。因此,可以通过旋转柱芯实现柱芯在其轴线方向上的运动,从而使柱芯与顶针选择性连接。

4 操作方式

筒体远离封盖的一端设置有内螺纹,高压设备接头一端设置有外螺纹,高压设备接头的一端可伸入至筒体内部,与筒体固定连接。当需要将六氟化硫气体连接件与高压设备接头连接时,首先让柱芯处于距离高压设备接头较远的位置,整体旋转的六氟化硫气体连接件,使筒体与高压设备接头的接头本体连接到位,然后通过旋转柱芯,使柱芯的端部慢慢靠近顶针,柱芯与顶针接触后,气路即实现导通,压力表会显示出当前气体压力的数值,当压力表显示的数值低于设定值时,通过第二接头即可向高压设备内部充气、补气,当第二接头连接气体测试设备时,可以对高压设备内部的气体进行气体湿度等检测在内的组分检测。

5 技术关键

本技术关键在于压力表与原部件的设计,当需要将本连接件从高压设备接头上拆卸下来时,首先让柱芯与高压设备接头中的顶针脱离接触,即使顶针无法正常复位,整个管路仍处于封闭状态,压力表则会显示当前管路中仍具有较高的压力值,从而使工作人员不进行下一步的拆卸工作,筒体仍然与高压设备接头保持连接状态,防止气体突然泄漏,且本发明的六氟化硫气体连接件的结构简单可靠,可配套不同型号的六氟化硫充气接口及可显示出高压设备接头中的顶针复位情况及取代顶针进行密封的功能,方便使用。

6 总结

本文提出一种六氟化硫连接件,通过在惠州局进行的试运行,得到了使用人员的一致好评,不但提高了操作效率,降低了设备口气体泄漏风险,解决了顶针无法实时自动归位的问题,同时优化了气体设备操作方式与步骤,其研制与应用将能得到广泛推广。

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