一种便携式比例混合气体充气装置的制作方法

1.本实用新型属于高压开关应用领域，尤其涉及一种便携式比例混合气体充气装置。


背景技术：

2.在高压开关应用领域，普遍使用sf6气体作为开关气室的绝缘介质，因其良好的灭弧性能及介电系数，使其广泛在高压开关电气行业中。sf6气体虽然本身为无毒无色无味的惰性气体，但其一旦泄露将对环境尤其是大气造成不可逆的破坏。
3.目前避免sf6对环境的破坏主要有两个途径，一是提高高压开关气室的密封性能，然而无法做到零泄漏的理想状态，随着密封件的老化开关出厂时的绝对漏气率会越来越大。二是减少sf6的使用量，随着国家绿色发展的要求，国内外均在研制混合气体及新型环保气体来代替sf6。
4.国内主要推行第二种方式，随着混合气体标准的制定，混合气体充气装置也逐步开发出来，市面现有的混合充气装置非常庞大，价格相当高。目前变电站以租用的形式来对混合气体开关进行充气，非常不便，也使得后期维护上带来极大的困难。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在解决上述问题，提供一种操作简单可靠的便携式比例混合气体充气装置。
6.本实用新型所述便携式比例混合气体充气装置，包括工控机、气源输入端、混合气源输出端、增压泵、真空泵和混合单元；所述气源输入端、混合气源输出端、增压泵、真空泵和混合单元均与前述工控机相电连接；所述气源输入端与混合单元通过管路相连接；所述增压泵与混合单元通过管路相连接；所述增压泵与混合气源输出端通过管路相连接；所述真空泵分别与前述增压泵和混合单元相连接；所述混合气源输出端的出口设置一调压阀。通过工控机实现多种气体混合的比例控制；通过气源输入端接入需要混合的气体，经过混合单元进行混合后，经增压泵二次增压后从混合气源输出端经调压阀调压后输出；在混合操作前通过真空泵将充气装置的各组件及管路内抽真空状态，提高混合气体的纯度。
7.进一步，本实用新型所述便携式比例混合气体充气装置，所述气源输入端包括有若干个；前述混合单元包括若干个气体质量流量计；所述气源输入端与前述气体质量流量计的数量相等；每一所述气源输入端与一前述气体质量流量计通过管路相连接；所述气体质量流量计与前述工控机相电连接；所述气体质量流量计与前述增压泵通过管路相连接。用于混合的气源都经独立的气源输入端经气体质量流量计后进行混合处理，通过气体质量流量计实现对于单一气体流量的统计，从而实现对于气体混合比例的精准控制。
8.进一步，本实用新型所述便携式比例混合气体充气装置，所述混合气源输出端与增压泵之间设置一混合细化器；所述混合细化器包括承压外壳、筛网和螺旋喷管；所述承压外壳的一侧与前述增压泵相连通；所述筛网设置于前述承压外壳内；所述螺旋喷管的一端
与承压外壳相连通，另一端与前述混合气源输出端相连通。通过设置混合细化器进一步充分混合多个气体，提高整个混合气体的混合均匀度，提高充气装置的混合效率。
9.进一步，本实用新型所述便携式比例混合气体充气装置，所述筛网垂直设置于前述承压外壳内；垂直将筛网设置于承压外壳内，使得增压泵的输出口与混合气源输出端分别位于筛网的两侧，使得从增压泵输出的混合气体在混合细化器内完全经过筛网进行混合，从而进一步提高混合效率。
10.进一步，本实用新型所述便携式比例混合气体充气装置，所述工控机上设置有触摸屏和控制按键；通过设置触摸屏和控制按键提高对于工控机的操作效率。
11.进一步，本实用新型所述便携式比例混合气体充气装置，还包括一外箱体；
12.所述工控机、增压泵、真空泵和混合单元均设置于外箱体内；
13.所述气源输入端和混合气源输出端分别设置于前述外箱体的两个不相邻的侧壁上；
14.所述外箱体的顶壁上设置有控制面板；所述控制面板上包括触摸显示屏和若干控制按键；所述触摸显示屏和控制按键均与前述工控机相电连接。通过设置触摸显示屏和控制按键便捷高效的对于工控机的指令的输出及反馈信息的显示。通过设置箱体使得本实用新型所述充气装置方便携带与搬移，增加多场合的适用场景。
15.更进一步，本实用新型所述便携式比例混合气体充气装置，所述气源输入端包括有若干个；前述混合单元包括若干个气体质量流量计；所述气源输入端与前述气体质量流量计的数量相等；每一所述气源输入端与一前述气体质量流量计通过管路相连接；所述气体质量流量计与前述工控机相电连接；所述气体质量流量计与前述增压泵通过管路相连接。
16.更进一步，本实用新型所述便携式比例混合气体充气装置，所述混合气源输出端与增压泵之间设置一混合细化器；所述混合细化器设置于前述外箱体内；所述混合细化器包括承压外壳、筛网和螺旋喷管；所述承压外壳的一侧与前述增压泵相连通；所述筛网设置于前述承压外壳内；所述螺旋喷管的一端与承压外壳相连通，另一端与前述混合气源输出端相连通。
17.更进一步，本实用新型所述便携式比例混合气体充气装置，所述筛网垂直设置于前述承压外壳内。
18.本实用新型所述便携式比例混合气体充气装置，包括工控机、气源输入端、混合气源输出端、增压泵、真空泵、混合单元及外箱体；通过工控机实现多种气体混合的比例控制；通过气源输入端接入需要混合的气体，经过混合单元进行混合后，经增压泵二次增压后从混合气源输出端输出；在混合操作前通过真空泵将充气装置的各组件及管路内抽真空状态，提高混合气体的纯度；同时通过将各组成设置于外箱体内，便于携带搬移，不仅可解决混合气体在开关现场充气的问题，还可保证混合气体开关后期运维时方便对开关气室少量补气，适于变电站的运维工作。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例所述便携式比例混合气体充气装置结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例所述混合细化器结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例所述混合气体充气流程示意图；
22.其中1-气源输入端、2-混合气源输出端、3-充气装置、4-气瓶、5-减压阀、6-管路、7-调压阀、8-气室接口、9-承压外壳、10-筛网、11-螺旋喷管。
具体实施方式
23.下面通过附图及实施例对本实用新型所述便携式比例混合气体充气装置3进行详细说明。
24.实施例一
25.本公开实施例所述便携式比例混合气体充气装置3如图1所示，包括工控机、气源输入端1、混合气源输出端2、增压泵、真空泵和混合单元；所述气源输入端1、混合气源输出端2、增压泵、真空泵和混合单元均与前述工控机相电连接；在本公开实施例中，所述工控机的型号为sk19ga；所述增压泵的型号为sy-350；所述真空泵的型号为kvt-3.80；所述气源输入端1与混合单元通过管路6相连接；所述增压泵与混合单元通过管路6相连接；所述增压泵与混合气源输出端2通过管路6相连接；所述真空泵分别与前述增压泵和混合单元相连接；所述混合气源输出端2的出口设置一调压阀7；所述工控机上设置有触摸屏和控制按键；通过设置触摸屏和控制按键提高对于工控机的操作效率。
26.在本公开实施例中，所述气源输入端1包括有三个；所述气体混合单元包含三个已标定的并列关系排布的sf6、n2、cf4气体质量流量计以及三条控制管路6；；右侧设有三个具有自封功能的输入端口作为三种气源的输入端，左侧设有气体混合增压后的输出端。在本公开实施例中所述气体质量流量计的型号为yj-700cf。每一所述气源输入端1与一前述气体质量流量计通过管路6相连接；所述气体质量流量计与前述工控机相电连接；所述气体质量流量计与前述增压泵通过管路6相连接。用于混合的气源都经独立的气源输入端1经气体质量流量计后进行混合处理，通过气体质量流量计实现对于单一气体流量的统计，从而实现对于气体混合比例的精准控制。
27.在本公开实施例中，所述混合气源输出端2与增压泵之间设置一混合细化器；如图2所示，所述混合细化器包括承压外壳9、筛网10和螺旋喷管11；所述承压外壳9的一侧与前述增压泵相连通；所述筛网10设置于前述承压外壳9内；所述螺旋喷管11的一端与承压外壳9相连通，另一端与前述混合气源输出端2相连通。通过设置混合细化器进一步充分混合多个气体，提高整个混合气体的混合均匀度，提高充气装置3的混合效率。在本公开实施例中，所述筛网10的目数为100，垂直设置于前述承压外壳9内；垂直将筛网10设置于承压外壳9内，使得增压泵的输出口与混合气源输出端2分别位于筛网10的两侧，使得从增压泵输出的混合气体在混合细化器内完全经过筛网10进行混合，从而进一步提高混合效率。
28.在进行气体混合时，经三个气源气罐通过管路6连接至气源输入端1，混合气源输出端2通过管路6连接至开关气室，同时通过调节减压阀5设定输出压力。启动本实施例所述充气装置3，首先打开抽真空功能，对充气装置3内部气管路6以及外部管路6及进行抽真空，排出管内空气以保证混气纯度；抽真空达到设定气压后自动关闭，通过工控机控制设定三种气源（质量流量计）的输出百分比并启动运行，同时增压泵开始运行，将三种气源经减压后进入本实施例所述气体充气装置3，混合后的气体进入增压泵二次增压，增压后混合气体进入气体混合细化器，再经由减压阀5调压后输入到开关设备中。
29.实施例二
30.在上述实施例一的基础上，本实施例所述便携式比例混合气体充气装置3，还包括一外箱体；气源输入端1设置为两个；混合单元中的气体质量流量计对应设置为两个；其余结构与实施例一相同；如图1所示，包含触摸屏工控机，工控机及触摸屏嵌入外箱体的上盖容积内，同时箱体上设有操作面板，所述操作面板上设有电源开关及操作按键，外箱体内设有真空泵、增压泵、气体混合单元及电源。
31.本公开实施例混合气体高压开关充气为例，混合气体充气流程如图3所示，高压开关密闭气室内充有按设定比例配置的sf6 n2或者sf6 cf4气体来保证其安全运行，在进行充气操作时，运维人员可将两种气体的气瓶4减压后，通过管路6连接至本实施例所述充气装置3的右侧气源输入端1，充气装置3左侧混合气源输出端2通过管路6连接至开关气室接口8。
32.为保证输出的混合气体充分均匀混合，不再出现二次气体分层的问题，本实施例所述气体充气装置3在混合气源输出端2与增压泵之间设有一个独立的气体混合细化器；如图2所示，所述气体混合细化器包含一筛网10、螺旋喷射管路6及承压外壳9。在进行充气使用时，首先确认混合气源并连接好输入、输出管路6，以sf6：n2=3:7混合气体为例，首先启动电源并用真空泵对所连接管路6及本装置内部气路抽真空至133pa以下后，真空泵自动关闭，通过触摸屏及控制按键控制工控机设定两种气源（质量流量计）的输出百分比进行控制，同时增压泵开始运行，将两种气源钢瓶经减压后进入本实施例所述气体充气装置3进行混合，混合后的气体进入增压泵二次增压，增压后混合气体进入气体混合细化器，再经由减压阀5调压后输入到开关设备中。