SF₆原位檢測裝置說明書

一.裝置概述

  本裝置主要分為三部分：

  1.氣路：主要功能是實現(xiàn)各功能氣路的通斷組合；

2.檢測：主要功能是測量和顯示有關(guān)顯參數(shù)；

3.供電：主要功能是提供檢測和顯示用電源。

本裝置采用了鋁合金儀器箱作為安裝和包裝的載體。為了便于移動采用拉桿箱的結(jié)構(gòu)形式。

二.裝置功能和主要技術(shù)指標(biāo)

         1.功能

         ①.實現(xiàn)對現(xiàn)場SF₆腔體壓力泄漏量的檢測；

         ②.實現(xiàn)對現(xiàn)場SF₆腔體的壓力補充；

         ③.實現(xiàn)對現(xiàn)場SF₆腔體內(nèi)氣體的引用；

      2.技術(shù)指標(biāo)

         ①.常規(guī)參考壓力0.4MPa，Z 高允許參考壓力0.8MPa；

         ②.泄漏壓強測量范圍0～30KPa；

  ③.管路閥門Z 高耐壓1.6MPa；

  ④.電源滿電電壓21VDC;

  ⑤.待機時間＞120h；

  ⑥.設(shè)備重量約30Kg。

三.裝置原理

    1.原理圖

    2.原理說明

   由于現(xiàn)場允許的泄漏量一般較小，采用直接測量法很難測量準(zhǔn)確，因此本裝置采用了差壓原理進行測量。當(dāng)需要測量SF₆腔體氣體的泄漏壓時應(yīng)關(guān)閉閥門K1和K2，打開閥門K3。這時被測氣體進入差壓傳感器的低壓側(cè)，而差壓傳感器的高壓側(cè)始終接通參考壓力腔體，從而差壓傳感器測量出了被測氣體的泄漏量（以壓力差值表示）。當(dāng)需要對被測氣體進行補壓時應(yīng)先接通壓力源，然后關(guān)閉閥門K2，打開閥門K1和K3。當(dāng)高壓氣體進入被測腔體后，差壓傳感器的顯示差壓值逐漸縮小，直至為零，則補壓完成。當(dāng)需要引用被測腔體的氣體時應(yīng)打開K2和K3閥門，關(guān)閉K1閥門。此時被測氣體被逐漸引出，差壓傳感器的顯示差壓逐漸擴大，當(dāng)差壓達(dá)到能夠接受的上，則不能再被使用，應(yīng)進入補壓狀態(tài)。當(dāng)需要向參考壓力腔體充氣時，應(yīng)打開閥門K4和K5，充氣終了時應(yīng)先關(guān)閉K4再關(guān)閉K5。大容量鋰電池對系統(tǒng)儀器儀表進行供電，當(dāng)電量不足時應(yīng)接通電源適配器（充電器）充電至滿電的90%以上。

四.裝置外觀

四.裝置操作

1.操作面板元件介紹：

氣路部分：

①.補氣管接頭：用以需要往現(xiàn)場被測SF₆腔體內(nèi)補充氣體時連接高壓氣源，可連接外徑Φ6的氣動軟管；

②.測試管接頭：用以連接現(xiàn)場被測SF₆腔體，可連接外徑Φ6的氣動軟管；

③.用氣管接頭：用以需要引用被測SF₆腔體內(nèi)現(xiàn)有氣體時連接在用儀器設(shè)備，可連接外徑Φ6的氣動軟管；

④.補氣閥門：用以連通現(xiàn)場被測SF₆腔體與補氣高壓氣源；

⑤.測試閥門：用以連通現(xiàn)場被測SF₆腔體與差壓傳感器低壓強；

⑥.用氣閥門；用以聯(lián)通現(xiàn)場被測SF₆腔體與用氣儀器設(shè)備；

⑦.參考壓力充氣管接頭：用以充放參考壓力腔體內(nèi)的氣壓；

⑧.參考壓力充氣閥：用來聯(lián)通參考壓充氣的高壓氣源和參考壓力腔體；

⑨.參考壓力鎖死閥：用來聯(lián)通參考壓充氣的高壓氣源和參考壓力腔體并再充氣完成后實現(xiàn)參考壓力腔體的長期“零泄漏”。

檢測部分：

①.差壓指示：用來顯示任何工作工況下現(xiàn)場被測SF₆腔體的壓力實時變化；

②.參考壓指示：用來顯示任何工作工況下裝置自身的實時參考壓力；

③.電量指示：用以實時顯示裝置自帶電源的電量情況。

供電部分：

①.電源開關(guān)：實現(xiàn)用電元件和電源之間的通斷；

②.充電口：充電器連接口；

③.充電器盒：放置裝置充電器（電源適配器）的位置；

④.電池盒：放置大容量鋰電池的位置。

2.接口和閥門：

①.所有氣接口均采用了Φ6的快擰氣動軟管接頭，只需要將軟管插接后擰緊鎖緊螺母即可；

②.所有閥門手柄均采用右旋手柄，即右旋關(guān)死，左旋打開。所有閥門均有一定的調(diào)節(jié)功能，開度越大氣體流量就越大，開度越小則氣體流量就越小。；

3.裝置操作過程

①.初始狀態(tài)

所有閥門全部關(guān)閉、電源開關(guān)關(guān)閉、電量指示常量、參考壓力腔體存少量壓力氣體；

②.檢查電源電量

電源滿電電壓為21VDC，能夠使得裝置正常工作的電壓Z 低為10VDC。若電量指示電壓已經(jīng)在10VDC附近或者顯示電量百分比為50%附近，則應(yīng)接通充電器給電源充電；

③.檢查參考壓力

若參考壓力為所需要的壓力，可直接使用。若參考壓力低于所需要的壓力，應(yīng)充氣。若參考壓力高于所需要的壓力，應(yīng)放氣；

④.泄漏測量

當(dāng)需要對現(xiàn)場SF₆腔體進行泄漏測量時，應(yīng)先打開電源開關(guān)等待壓力顯示正常，然后連接好測試路的管路，Z后打開測試閥。此時差壓指示表顯示了實時泄漏量，在測量值穩(wěn)定后，再進行數(shù)據(jù)讀取和記錄；

⑤.補氣

當(dāng)需要對現(xiàn)場SF₆腔體進行補氣操作時，應(yīng)先打開電源開關(guān)等待壓力顯示正常，然后連接好補氣管路和現(xiàn)場被測腔體管路，Z后打開測試閥和補氣閥。此時差壓指示表顯示了實時差壓變化，隨著被測壓力的升高差壓逐漸減小，直至差壓為零，則表明補氣完成。補氣完成后應(yīng)關(guān)閉測試閥和補氣閥，Z后應(yīng)關(guān)閉被測腔體上的隔離閥；

⑥.用氣

當(dāng)需要使用現(xiàn)場被測SF₆腔體內(nèi)的SF₆氣體時，應(yīng)先打開電源開關(guān)等待壓力顯示正常，然后連接好用氣管路和現(xiàn)場被測腔體管路，Z后打開測試閥和用氣閥。此時差壓指示表顯示了實時差壓變化，隨著被測氣體的引用，差壓逐漸上升，直至上升到不可接受的上限則不能再使用；

⑦.參考壓力充放氣

當(dāng)需要對參考壓力腔體進行充氣時，應(yīng)先打開電源開關(guān)等待壓力顯示正常，然后連接好充氣管路和高壓氣源，Z后打開參考壓力充氣閥和參考壓力鎖緊閥。這時參考壓力指示表顯示參考壓力腔體內(nèi)的壓力實時變化。當(dāng)壓力達(dá)到所需要的壓力時首先關(guān)閉參考壓力充氣閥，然后關(guān)閉參考壓力鎖緊閥。當(dāng)需要對參考壓力腔體進行放氣時，先打開參考壓力充氣閥再打開參考壓力鎖緊閥，緩慢釋放壓力達(dá)到所需要的壓力值時，先關(guān)閉參考壓力充氣閥后關(guān)閉參考壓力鎖緊閥。

⑧.電池充電

當(dāng)電量不足需要充電時，應(yīng)該先關(guān)閉電源開關(guān)，再連接充電器。充電過程應(yīng)定時觀察，電量超過12VDC后即可使用，但Z 好一次充電至滿電的90%以上以保證電池的循環(huán)使用壽命。若電量不足，需要緊急使用，則可邊充電邊使用，但余電應(yīng)滿足裝置工作所需的Z 低10VDC電壓。

五.補充說明

   1.裝置使用了鋁合金外殼，并采用了拉桿箱結(jié)構(gòu)，但僅適用與平坦路面的拖行，應(yīng)盡量避免在路況很差的地面上長時間拖行，以免損壞箱體和拉桿；

   2.設(shè)備較長時間不用應(yīng)關(guān)閉電源開關(guān)，以避免意外漏電降低可用時間；

   3.測量傳感器和指示儀表在電源電壓低于10VDC時不能正常工作；

   4.電池充電Z 好一次充到滿電的90%以上，以提高電池的重復(fù)使用壽命； 

   5.參考壓力腔體內(nèi)的參考?xì)怏w原則上應(yīng)充入對溫度變化不敏感的氣體，以免由于溫差引起較大的實際測量誤差；

 6.參考壓力的充氣終了氣壓應(yīng)與即將測量的現(xiàn)場SF₆腔體的理想氣壓相同，充氣過程應(yīng)注意盡量緩慢以避免過充和反復(fù)震蕩。

                                                                                       西安交通大學(xué)電氣學(xué)院                                                   西安鼎業(yè)流體科技有限公司

                                                             2021.06