六氟化硫氣體防泄漏接頭設計

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

（廣東電網有限責任公司惠州供電局，廣東 惠州 516001）

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

1 研制需求分析

由于對于六氟化硫氣體設備的使用存在多種操作風險，其中最常見的是頂壓閥使用時存在的氣體泄漏風險，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行操作優化。六氟化硫氣體設備在省網中使用范圍廣、頻率高，按照目前充氣口頂針無法歸為的發生頻率計算，應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，能廣泛應用于目前的六氟化硫氣體設備中，實現充氣口頂針自動歸為的功能。

2 連接件結構組成

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

氣道設置。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，第二分段和第三分段均沿柱芯的徑向方向開設，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置，第一接頭和第二接頭在筒體表面相對設置。

筒體本體結構。筒體本體和至少兩個環形的第一凸出部，第一凸出部設置在筒體本體的內壁。筒體的表面設置有若干定位平面，定位平面可供扳手與筒體連接。

柱芯結構。柱芯包括柱芯本體和至少兩個環形的第二凸出部，第二凸出部設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形溝槽，環形溝槽內設置有密封圈，柱芯的表面設置有外螺紋，柱芯可繞自身軸線轉動，使柱芯沿其軸線方向移動。

封蓋結構。封蓋上開設有供柱芯一端穿過的通孔，通孔為螺紋孔，封蓋的表面設置有外螺紋，筒體一端的內壁設置有內螺紋，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，限位凸部呈環形并設置在封蓋的表面，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。筒體遠離封蓋的一端設置有內螺紋，高壓設備接頭一端設置有外螺紋，高壓設備接頭的一端可伸入至筒體內部，與筒體固定連接。

3 技術原理

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

其中筒體包括筒體本體和至少兩個環形的第一凸出部，第一凸出部設置在筒體本體的內壁，柱芯包括柱芯本體和至少兩個環形的第二凸出部，第二凸出部設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形溝槽，環形溝槽內設置有密封圈。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，當柱芯在筒體內部移動時，柱芯始終沿其軸線方向運動，具有較高的穩定性，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有供柱芯一端穿過的通孔，封蓋的表面設置有外螺紋，筒體一端的內壁設置有內螺紋，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入筒體內部；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定性。

圖1 連接件示意圖

封蓋包括限位凸部，限位凸部呈環形并設置在封蓋的表面，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，柱芯的表面設置有外螺紋，柱芯可繞自身軸線轉動，使柱芯沿其軸線方向移動。因此，可以通過旋轉柱芯實現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

筒體遠離封蓋的一端設置有內螺紋，高壓設備接頭一端設置有外螺紋，高壓設備接頭的一端可伸入至筒體內部，與筒體固定連接。當需要將六氟化硫氣體連接件與高壓設備接頭連接時，首先讓柱芯處于距離高壓設備接頭較遠的位置，整體旋轉的六氟化硫氣體連接件，使筒體與高壓設備接頭的接頭本體連接到位，然后通過旋轉柱芯，使柱芯的端部慢慢靠近頂針，柱芯與頂針接觸后，氣路即實現導通，壓力表會顯示出當前氣體壓力的數值，當壓力表顯示的數值低于設定值時，通過第二接頭即可向高壓設備內部充氣、補氣，當第二接頭連接氣體測試設備時，可以對高壓設備內部的氣體進行氣體濕度等檢測在內的組分檢測。

5 技術關鍵

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

6 總結

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