本實(shí)用新型涉及一種鋼瓶快速充氣裝置，其可廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)GIS設(shè)備的SF₆充氣工作中，屬于變電檢修現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著電氣設(shè)備制造技術(shù)水平的提高，GIS(Gas Insulated Substation)氣體絕緣全封閉組合電器已在電力系統(tǒng)內(nèi)廣泛應(yīng)用。其主要由斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、互感器、避雷器、母線、連接件和出線終端等組成，這些設(shè)備或部件全部封閉在金屬接地的外殼中，在其內(nèi)部充有一定壓力的SF₆絕緣氣體，故也稱(chēng)SF₆全封閉組合電器。

與常規(guī)敞開(kāi)式變電站相比，GIS的優(yōu)點(diǎn)在于：結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、可靠性高、配置靈活、安裝方便、安全性強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，維護(hù)工作量很小，其主要部件的維修間隔不小于20年。

盡管GIS設(shè)備維護(hù)工作量較小，但在實(shí)際運(yùn)行維護(hù)檢修工作中，SF₆氣體泄漏仍是GIS設(shè)備的一個(gè)主要缺陷。GIS設(shè)備中SF₆氣體一旦泄漏，會(huì)使GIS設(shè)備內(nèi)部的SF₆氣體絕緣性能大大降低，對(duì)SF₆斷路器及相關(guān)設(shè)備造成很大的危害。因此如何快速有效地完成SF₆氣體的充氣工作，一直是GIS設(shè)備檢修工作的重點(diǎn)。

在SF₆充氣過(guò)程中，隨著SF₆汽化不斷吸收熱量，會(huì)導(dǎo)致鋼瓶溫度迅速降低而結(jié)霜，特別在冬季氣溫較低的情況下，嚴(yán)重降低SF₆汽化的速度；同時(shí)，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pV＝nRT(p為壓強(qiáng)、V為體積、n為物質(zhì)的量、 R為理想氣體常數(shù)、T為溫度)可知，在體積V不變的情況下，隨著溫度T的降低，會(huì)導(dǎo)致鋼瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)p隨之降低，也會(huì)降低SF₆的充氣速度；特別是在變電站的建設(shè)過(guò)程中，首次對(duì)GIS設(shè)備充氣至少需要兩天的時(shí)間，嚴(yán)重影響施工效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供一種鋼瓶快速充氣裝置，其閉環(huán)控制、速度可調(diào)、使用方便、推廣性強(qiáng)且安全可靠。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種鋼瓶快速充氣裝置，包括：加熱裝置和控制器，所述加熱裝置和所述控制器通過(guò)數(shù)據(jù)線相連接；其中，所述加熱裝置包括：金屬桶、設(shè)于所述金屬桶底部的加熱板、置于所述加熱板之上用于放置鋼瓶的隔熱板、溫度采樣裝置和用于固定溫度采樣裝置的支架，在所述金屬桶的桶壁上設(shè)有加水刻度線；所述控制器中設(shè)有內(nèi)置A/D、D/A處理模塊的、集成的單片機(jī)控制系統(tǒng)；所述控制器上嵌設(shè)有顯示器、電源開(kāi)關(guān)、升溫按鈕、降溫按鈕、確定按鈕以及取消按鈕；所述加熱板和所述溫度采樣裝置皆通過(guò)所述數(shù)據(jù)線連接至所述控制器的單片機(jī)控制系統(tǒng)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。

優(yōu)選地，所述金屬桶的底部設(shè)有四個(gè)萬(wàn)向輪。

優(yōu)選地，所述金屬桶的上端設(shè)有扶手。

優(yōu)選地，所述控制器上還嵌設(shè)有異常報(bào)警燈。

優(yōu)選地，所述控制器上還嵌設(shè)有蜂鳴器。

本實(shí)用新型的有益效果是：有效地解決了因SF₆汽化吸熱導(dǎo)致鋼瓶結(jié)霜充氣速度降低的問(wèn)題，避免了充氣最后階段因溫度降低導(dǎo)致不能充分利用瓶?jī)?nèi)氣體的情況，并可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)定溫度，以靈活適應(yīng)不同環(huán)境下的工作。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的鋼瓶快速充氣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

在圖1中，各標(biāo)號(hào)所表示的部件名稱(chēng)列表如下：

1 加熱裝置

2 金屬桶

3 加熱板

4 隔熱板

5 支架

6 溫度采樣裝置

7 加水刻度線

8 數(shù)據(jù)線插孔

9 數(shù)據(jù)線

10 鋼瓶

11 萬(wàn)向輪

12 扶手

13 控制器

14 顯示器

15 電源開(kāi)關(guān)

16 升溫按鈕

17 確定按鈕

18 取消按鈕

19 降溫按鈕

20 異常報(bào)警燈

21 蜂鳴器

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。

本實(shí)用新型的鋼瓶快速充氣裝置利用單片機(jī)作數(shù)據(jù)處理器，通過(guò)比較溫度采樣模塊采集溫度與設(shè)定值之間的差值，來(lái)控制加熱裝置的工作檔位，以水為導(dǎo)熱介質(zhì)對(duì)鋼瓶加熱，從而實(shí)現(xiàn)溫度的閉環(huán)控制，保持水溫的恒定，加快SF₆的充氣速度，提高檢修工作效率。

請(qǐng)先參照?qǐng)D1所示，其為本實(shí)用新型的鋼瓶快速充氣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。所述鋼瓶快速充氣裝置包括：加熱裝置1和控制器13，所述加熱裝置1和所述控制器13通過(guò)數(shù)據(jù)線9相連接；其中，

所述加熱裝置1包括：金屬桶2、設(shè)于所述金屬桶2底部的加熱板3、置于所述加熱板3之上、用于放置鋼瓶的隔熱板4、用于固定溫度采樣裝置的支架5和溫度采樣裝置6，在所述金屬桶2的桶壁上設(shè)有加水刻度線7；優(yōu)選地，所述金屬桶2底部設(shè)有四個(gè)萬(wàn)向輪11，上端設(shè)有扶手12；

所述控制器13中設(shè)有集成的單片機(jī)控制系統(tǒng)(內(nèi)置A/D、D/A處理模塊)，所述控制器13上嵌設(shè)有顯示器14、電源開(kāi)關(guān)15、升溫按鈕16、確定按鈕17、取消按鈕18、降溫按鈕19、異常報(bào)警燈20以及蜂鳴器21；

如圖1中所示，在本實(shí)用新型的鋼瓶快速充氣裝置中，所述加熱板3和所述溫度采樣裝置6皆通過(guò)所述數(shù)據(jù)線9連接至所述控制器13的單片機(jī)控制系統(tǒng)。

使用時(shí)，先將所述數(shù)據(jù)線9分別插入所述加熱裝置1和所述控制器13上的數(shù)據(jù)線插孔8，將鋼瓶10放置于所述隔熱板4上，向所述金屬桶2中加水至所述加水刻度線7的位置，然后將所述控制器13連接至市電電源后按下所述電源開(kāi)關(guān)15，所述顯示屏14提示系統(tǒng)初始化溫度為15℃是否改變預(yù)設(shè)溫度——如需改變溫度則按升溫按鈕16或降溫按鈕19，然后按確定按鈕 17，或者不改變溫度直接按確定按鈕17開(kāi)始工作；所述控制器13的單片機(jī)控制系統(tǒng)控制所述加熱板3對(duì)所述金屬桶2中的水進(jìn)行加熱，所述溫度采樣裝置6將測(cè)得的溫度發(fā)送至所述控制器13的單片機(jī)控制系統(tǒng)，待達(dá)到預(yù)設(shè)溫度時(shí)，所述控制器13的單片機(jī)控制系統(tǒng)控制所述加熱板3停止加熱。

更換鋼瓶時(shí)先按取消按鈕18，結(jié)束工作時(shí)關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)15即可；若出現(xiàn)異常狀況，所述異常報(bào)警燈20亮起，所述蜂鳴器21發(fā)出聲音進(jìn)行提示。

本實(shí)用新型的鋼瓶快速充氣裝置有效地解決了因SF₆汽化吸熱導(dǎo)致鋼瓶結(jié)霜充氣速度降低的問(wèn)題，避免了充氣最后階段因溫度降低導(dǎo)致不能充分利用瓶?jī)?nèi)氣體的情況，并可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)定溫度，以靈活適應(yīng)不同環(huán)境下的工作。

與現(xiàn)有技術(shù)中的工具箱相比，其具有如下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：

1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便——加熱裝置配有四個(gè)萬(wàn)向輪和扶手，可靈活移動(dòng)，使用時(shí)只需將裝有SF₆氣體的鋼瓶放入加熱裝置中，加水至刻度位置，控制器接通電源后按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，根據(jù)工作環(huán)境的需要設(shè)定溫度定值即可；

2.溫度可調(diào)、工作效率高——該裝置開(kāi)機(jī)后的初始化溫度設(shè)定為15℃，并可以通過(guò)控制器上的溫度調(diào)節(jié)按鈕來(lái)調(diào)節(jié)位于加熱裝置底部加熱板的工作檔位，以提高SF₆的充氣速度，特別是在充氣的最后階段，可以通過(guò)提高設(shè)定溫度來(lái)提高鋼瓶?jī)?nèi)氣體的利用率，以節(jié)約生產(chǎn)成本；

3.閉環(huán)控制、安全可靠——由于該裝置通過(guò)不斷比較采樣溫度與設(shè)定溫度的差值來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)閉環(huán)控制，保證了溫度恒定準(zhǔn)確；溫度采樣系統(tǒng)采用懸浮設(shè)計(jì)，排除了加熱裝置與鋼瓶的干擾；為避免鋼瓶底部過(guò)熱，采用隔熱板與加熱板隔離，同時(shí)設(shè)有溫度、裝置異常報(bào)警程序，出現(xiàn)異常情況立即斷開(kāi)電源，保障裝置安全工作；

4.實(shí)用性強(qiáng)、推廣范圍廣——目前，GIS設(shè)備已經(jīng)在電力系統(tǒng)內(nèi)廣泛應(yīng)用，但市場(chǎng)上暫無(wú)此類(lèi)裝置，故本裝置有在電力系統(tǒng)內(nèi)推廣的潛力，以提高 SF₆的充氣速度，提高生產(chǎn)效率。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。