移動式六氟化硫全天候智能充氣裝置設計開發

潘章達　肖毅　徐燦

摘 要：針對六氟化硫斷路器現有灌注設備及手段存在的不足，提出了具有溫控加熱和充氣控制的移動式六氟化硫全天候智能充氣裝置的設計開發，旨在解決六氟化硫氣體氣化時吸熱而導致充不入設備的問題。本產品具有操作安全，使用方便的特點。

關鍵詞：六氟化硫 溫控 推車

中圖分類號：TB47 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（c）-0049-01

當前，電力設備更新日趨頻繁，傳統的充油設備基本被充氣的六氟化硫斷路器和組合電器所取代，六氟化硫斷路器和組合電器以其良好的安全性能和技術性能廣泛應用于輸變電設備上，但在安裝和日常維護這些設備時，常常需要進行必要的充氣和補氣[1]。

當氣罐中的六氟化硫氣體被充入設備中時，六氟化硫的狀態會由高壓液態變為低壓氣態，期間吸收大量熱量。六氟化硫的熔點了-50.8℃[2]，若無外部熱源提供熱量，會導致六氟化硫在氣罐迅速冷卻變成固態導致充氣過程難以再順利進行。因此，設計一種專業六氟化硫溫控加熱設備勢在必行。

1 移動式六氟化硫全天候智能充氣裝置的基本構成

本設計中的移動式六氟化硫全天候智能充氣裝置主要有六部分構成，分別是：（1）加熱半圈；（2）開合式爐門；（3）沙灘車輪；（4）推車主體；（5）電控箱；（6）扶手這幾部分組成。其中推車的主體以及開合式爐結構是采用3030和3030R工業型材及其標準配件組合，外面蒙以鋼板，用鉚釘固定。在四周直角處采用3030R型材利用到了型材本身的圓角使得推車的輪廓過渡更加合理，使用型材制作的框架結構簡單，安裝方便，而且堅固耐用（如圖1）。

采用推車的結構可以使六氟化硫充氣工作更有靈活性。由于六氟化硫斷路器安裝在多石子的路面環境下，普通手推車的輪子直徑小、寬度窄，容易卡在石子中間，所以需要采用更寬的車輪。該推車采用的輪胎是沙灘車上所用的輪胎，它具有寬輪寬，對路面適應性強，負載能力強的特點，適合于斷路器設備所處的環境中。

為了便于安放六氟化硫氣罐，推車采用了開合式爐門結構，將加熱圈做成了半圓形結構，合頁采用的是3030工業型材配套的標準合頁。在爐門合上后扣上搭扣便可以將氣罐固定好。

推車的加熱圈外還加了保溫棉作隔熱材料。以防止對現場人員和推車其他部件造成傷害。

2 六氟化硫溫控灌注小車的功能模塊

推車的功能模塊由加熱和充氣兩個模塊所組成。加熱模塊負責給六氟化硫氣罐加熱，保證其能連續供氣。充氣模塊負責控制向氣罐向設備充氣的開始，停止，并把氣罐的狀態和是否充完的狀態反饋出來。

2.1 加熱模塊（如圖2）

加熱圈的控制采用專用溫控器來實現，整個溫控系統由溫度探頭，溫控器，繼電器，交流接觸器，電加熱圈和被加熱氣罐組成。采用模糊PID調節的閉環控制方式[3]，控制系統方框圖（如圖2）。

2.2 充氣模塊

移動式六氟化硫全天候智能充氣裝置的充氣模塊由減壓閥，兩個電熱點壓力表，一個兩位兩通電磁閥，管路以及接頭組成。使用時減壓閥，電接點壓力表和電磁閥，減壓閥和氧氣罐上采用的減壓閥是一樣的，上面配兩個60表面電接點壓力表，一個測進口壓力，也就是氣罐內氣體壓力，另一個要充入設備的壓力，兩者控制是一樣的。充氣模塊方框圖（如圖3）。

3 結論

該六氟化硫推車采用的寬輪寬的車輪，能夠在石子路上行走；使用溫控器控制加熱圈給六氟化硫氣罐加熱，改善六氟化硫氣罐供氣不順利的情況，提高了六氟化硫充入設備的效率；電接點壓力表和兩位兩通電磁閥的使用，使得充氣的過程具備一定的自動化程度，可以減少在充氣過程中現場工人的操作步驟并節省勞動力，從而在另一個方面也提高了效率。

繼電器-接接觸器的控制方案所用的控制電器結構簡單、價格便宜，能夠滿足該推車的控制要求[4]。

參考文獻

[1] 楊志勇，王尚家，張秦升，等.一種六氟化硫氣瓶自動加熱充氣裝置[P].2011.

[2] 王景儒.特氣—六氟化硫[J].黎明化工.1997.

[3] 王平法，孫偉旺，于陽陽，等.基于模糊PID算法的電鍋爐溫度控制.2011.

[4] 鄧星鐘.機電傳動控制[M].華中科技大學出版社.2007.