六氟化硫氣體防泄漏接頭設(shè)計

吳 濤，饒嘉昌，林淑凡，鐘國超，林綺思，李 韜，陳麗媛，曾家昌，張宇峰

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司惠州供電局，廣東 惠州 516001）

目前在對六氟化硫氣體高壓設(shè)備進(jìn)行氣體檢測、充氣或補氣等操作時，通常使用傳統(tǒng)的連接件與高壓設(shè)備接頭進(jìn)行連接，這種連接件在擰上高壓設(shè)備接頭后，會直接頂開高壓設(shè)備接頭的頂針，而在操作完成后擰下連接件時，有可能會出現(xiàn)頂針無法實時歸位的情況，造成已充入設(shè)備的六氟化硫氣體泄漏，引發(fā)緊急停電事件，電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行遭到破壞。

1 研制需求分析

由于對于六氟化硫氣體設(shè)備的使用存在多種操作風(fēng)險，其中最常見的是頂壓閥使用時存在的氣體泄漏風(fēng)險，充氣口頂針無法實時歸位是常見問題。目前暫時沒有較好的辦法進(jìn)行操作優(yōu)化。六氟化硫氣體設(shè)備在省網(wǎng)中使用范圍廣、頻率高，按照目前充氣口頂針無法歸為的發(fā)生頻率計算，應(yīng)用上本文研制的氣體連接件將能提高70%以上的操作效能，解決頂針無法歸為的問題。因此此六氟化硫氣體連接件的需求量大，能廣泛應(yīng)用于目前的六氟化硫氣體設(shè)備中，實現(xiàn)充氣口頂針自動歸為的功能。

2 連接件結(jié)構(gòu)組成

本文提出的六氟化硫氣體連接件，結(jié)構(gòu)包括筒體、柱芯、第一接頭、第二接頭和壓力表，筒體兩端開口，柱芯設(shè)置在筒體內(nèi)部，第一接頭和第二接頭的一端均設(shè)置在筒體上，壓力表設(shè)置在第一接頭的另一端，柱芯可沿其軸線方向在筒體內(nèi)部移動，使柱芯的端部與高壓設(shè)備接頭的頂針選擇性抵接，筒體的內(nèi)壁和柱芯的外壁之間形成導(dǎo)氣腔室，柱芯內(nèi)部開設(shè)有氣道，氣道、第一接頭和第二接頭均與導(dǎo)氣腔室連通，柱芯與頂針抵接后，氣道與高壓設(shè)備內(nèi)部連通。

氣道設(shè)置。氣道包括第一分段、第二分段和第三分段。第一分段沿柱芯的軸線方向開設(shè)，第二分段和第三分段均沿柱芯的徑向方向開設(shè)，第二分段和第三分段均與第一分段連通。第一分段在柱芯一端的端面上形成第一開孔，第二分段和第三分段分別在柱芯的側(cè)壁上形成第二開孔和第三開孔，第二開孔和第三開孔在柱芯表面相對設(shè)置，第一接頭和第二接頭在筒體表面相對設(shè)置。

筒體本體結(jié)構(gòu)。筒體本體和至少兩個環(huán)形的第一凸出部，第一凸出部設(shè)置在筒體本體的內(nèi)壁。筒體的表面設(shè)置有若干定位平面，定位平面可供扳手與筒體連接。

柱芯結(jié)構(gòu)。柱芯包括柱芯本體和至少兩個環(huán)形的第二凸出部，第二凸出部設(shè)置在柱芯本體的外壁上，相鄰兩個第一凸出部之間，以及相鄰兩個第二凸出部之間均形成環(huán)形溝槽，環(huán)形溝槽內(nèi)設(shè)置有密封圈，柱芯的表面設(shè)置有外螺紋，柱芯可繞自身軸線轉(zhuǎn)動，使柱芯沿其軸線方向移動。

封蓋結(jié)構(gòu)。封蓋上開設(shè)有供柱芯一端穿過的通孔，通孔為螺紋孔，封蓋的表面設(shè)置有外螺紋，筒體一端的內(nèi)壁設(shè)置有內(nèi)螺紋，封蓋與筒體螺紋連接，使封蓋固定在筒體的一端。封蓋包括限位凸部，限位凸部呈環(huán)形并設(shè)置在封蓋的表面，限位凸部的外徑大于通孔的孔徑，筒體一端的端面與限位凸部抵接。筒體遠(yuǎn)離封蓋的一端設(shè)置有內(nèi)螺紋，高壓設(shè)備接頭一端設(shè)置有外螺紋，高壓設(shè)備接頭的一端可伸入至筒體內(nèi)部，與筒體固定連接。

3 技術(shù)原理

六氟化硫氣體連接件具有壓力表，當(dāng)需要將本連接件從高壓設(shè)備接頭上拆卸下來時，首先讓柱芯與高壓設(shè)備接頭中的頂針脫離接觸，即使頂針無法正常復(fù)位，整個管路仍處于封閉狀態(tài)，壓力表則會顯示當(dāng)前管路中仍具有較高的壓力值，從而使工作人員不進(jìn)行下一步的拆卸工作，筒體仍然與高壓設(shè)備接頭保持連接狀態(tài)，防止氣體突然泄漏。

其中筒體包括筒體本體和至少兩個環(huán)形的第一凸出部，第一凸出部設(shè)置在筒體本體的內(nèi)壁，柱芯包括柱芯本體和至少兩個環(huán)形的第二凸出部，第二凸出部設(shè)置在柱芯本體的外壁上，相鄰兩個第一凸出部之間，以及相鄰兩個第二凸出部之間均形成環(huán)形溝槽，環(huán)形溝槽內(nèi)設(shè)置有密封圈。第一凸出部和第二凸出部一方面為密封圈提供了安裝位置，用于實現(xiàn)較好的氣密性，防止氣體泄漏；另外一方面，也起到了對柱芯本體的限位作用，使柱芯本體的軸線與筒體本體的軸線重合，當(dāng)柱芯在筒體內(nèi)部移動時，柱芯始終沿其軸線方向運動，具有較高的穩(wěn)定性，氣密性始終得到保證。

如圖1所示，六氟化硫氣體連接件封蓋上開設(shè)有供柱芯一端穿過的通孔，封蓋的表面設(shè)置有外螺紋，筒體一端的內(nèi)壁設(shè)置有內(nèi)螺紋，封蓋與筒體螺紋連接，使封蓋固定在筒體的一端。封蓋一方面對筒體和柱芯之間的部分空間起到一定程度的封堵作用，防止外界灰塵或異物進(jìn)入筒體內(nèi)部；另外一方面，也為柱芯提供一定的限位作用，提高柱芯移動時的穩(wěn)定性。

圖1 連接件示意圖

封蓋包括限位凸部，限位凸部呈環(huán)形并設(shè)置在封蓋的表面，限位凸部的外徑大于通孔的孔徑，筒體一端的端面與限位凸部抵接，當(dāng)筒體一端的端面與限位凸部抵接時，封蓋即安裝到位。通孔為螺紋孔，柱芯的表面設(shè)置有外螺紋，柱芯可繞自身軸線轉(zhuǎn)動，使柱芯沿其軸線方向移動。因此，可以通過旋轉(zhuǎn)柱芯實現(xiàn)柱芯在其軸線方向上的運動，從而使柱芯與頂針選擇性連接。

4 操作方式

筒體遠(yuǎn)離封蓋的一端設(shè)置有內(nèi)螺紋，高壓設(shè)備接頭一端設(shè)置有外螺紋，高壓設(shè)備接頭的一端可伸入至筒體內(nèi)部，與筒體固定連接。當(dāng)需要將六氟化硫氣體連接件與高壓設(shè)備接頭連接時，首先讓柱芯處于距離高壓設(shè)備接頭較遠(yuǎn)的位置，整體旋轉(zhuǎn)的六氟化硫氣體連接件，使筒體與高壓設(shè)備接頭的接頭本體連接到位，然后通過旋轉(zhuǎn)柱芯，使柱芯的端部慢慢靠近頂針，柱芯與頂針接觸后，氣路即實現(xiàn)導(dǎo)通，壓力表會顯示出當(dāng)前氣體壓力的數(shù)值，當(dāng)壓力表顯示的數(shù)值低于設(shè)定值時，通過第二接頭即可向高壓設(shè)備內(nèi)部充氣、補氣，當(dāng)?shù)诙宇^連接氣體測試設(shè)備時，可以對高壓設(shè)備內(nèi)部的氣體進(jìn)行氣體濕度等檢測在內(nèi)的組分檢測。

5 技術(shù)關(guān)鍵

本技術(shù)關(guān)鍵在于壓力表與原部件的設(shè)計，當(dāng)需要將本連接件從高壓設(shè)備接頭上拆卸下來時，首先讓柱芯與高壓設(shè)備接頭中的頂針脫離接觸，即使頂針無法正常復(fù)位，整個管路仍處于封閉狀態(tài)，壓力表則會顯示當(dāng)前管路中仍具有較高的壓力值，從而使工作人員不進(jìn)行下一步的拆卸工作，筒體仍然與高壓設(shè)備接頭保持連接狀態(tài)，防止氣體突然泄漏，且本發(fā)明的六氟化硫氣體連接件的結(jié)構(gòu)簡單可靠，可配套不同型號的六氟化硫充氣接口及可顯示出高壓設(shè)備接頭中的頂針復(fù)位情況及取代頂針進(jìn)行密封的功能，方便使用。

6 總結(jié)

本文提出一種六氟化硫連接件，通過在惠州局進(jìn)行的試運行，得到了使用人員的一致好評，不但提高了操作效率，降低了設(shè)備口氣體泄漏風(fēng)險，解決了頂針無法實時自動歸位的問題，同時優(yōu)化了氣體設(shè)備操作方式與步驟，其研制與應(yīng)用將能得到廣泛推廣。