CN113251184A - 一种防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种防护装置，包括外筒和密封组件，外筒的一端设置有放气部，放气部用于放气作业，外筒的另一端可拆卸连接有隔片；密封组件包括活塞和弹性体，弹性体设置于外筒内，弹性体的一端连接于外筒朝向隔片的一端，弹性体的另一端朝向放气部延伸，活塞的头部设置于弹性体的另一端，能够封堵放气部，活塞背离头部的一端穿过弹性体，能够穿破隔片。本发明将外筒安装在待保护设备的泄压孔上，外筒上的隔片能够防止水汽进入外筒内，保证待保护设备运行时的密封性；基于外筒和密封组件的设置，通过气体压力差来控制弹性体和活塞的运动，以使待保护设备内的气体压力保留一定的强度，从而满足绝缘要求，有效减小停电范围。

Description

一种防护装置

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种防护装置。

背景技术

GIS(GAS INSULATED SWITCHGEAR气体绝缘金属封闭开关设备)内部充有SF₆(六氟化硫)气体，当气室内部发生严重故障时，会导致气室内部压力升高，为了防止气室内部压力过高而导致设备变形甚至是爆炸，设备气室一般设置有泄压孔，正常情况下，泄压孔用防爆膜密封，即一定厚度的金属薄片密封；当气室内部压力超过一定阈值时，防爆膜破裂，气室内部气体从泄压孔释放出来，从而达到保护设备不被损坏的作用。当防爆膜破裂时，气室内部与外界大气相通，内部气体压力值会降至与外部压力值相同，此时，气室内部达不到要求的绝缘强度，容易引起内部带电导体对气室内壁放电，从而引起保护动作，进而扩大停电范围。

目前，还没有相关的防护装置去考虑防爆膜破裂后如何防止GIS设备的气室内部压力降的过低而扩大停电范围的问题。因此，需要提供一种针对GIS设备的防护装置，安装在泄压孔上，当气室内部压力剧增时，泄压孔上的防爆膜破裂，进行压力释放，当压力降至一定值时，防护装置能够闭合泄压孔，以使气室内部压力保留一定的强度，满足一定的绝缘要求，缩小停电范围。

发明内容

本发明的目的在于一种防护装置，防止GIS设备的气室内部压力降的过低，保证气室内部压力在泄压作业后仍能保留一定的强度，满足一定的绝缘要求，缩小停电范围。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种防护装置，包括：

外筒，所述外筒的一端设置有放气部，所述放气部用于放气作业，所述外筒的另一端可拆卸连接有隔片；

密封组件，所述密封组件包括活塞和弹性体，所述弹性体设置于所述外筒内，一端连接于所述外筒朝向所述隔片的一端，另一端朝向所述放气部延伸，所述活塞的头部设置于所述弹性体的所述另一端，能够封堵所述放气部，所述活塞背离所述头部的一端穿过所述弹性体，能够穿破所述隔片。

进一步地，所述活塞上设置有活塞杆，所述活塞杆沿平行于所述外筒的轴向穿设于所述弹性体上，一端连接于所述活塞的头部，另一端穿过所述弹性体，能够穿破所述隔片。

进一步地，所述密封组件还包括固定件，所述固定件设置于所述外筒朝向所述隔片的一端，所述弹性体的所述一端连接于所述固定件，所述活塞杆的所述另一端活动穿设于所述固定件上。

进一步地，所述放气部上设置有放气孔，所述活塞能够封堵所述放气孔，待保护设备内部的额定气压值为x，所述弹性体的弹性系数为k，所述放气孔的面积为S，使1.1xS≤k≤1.2xS。

进一步地，所述放气部朝向所述活塞的端面上设置有凹槽，所述凹槽沿所述放气孔的周向贯通设置，所述活塞的头部能够抵靠于所述凹槽中。

进一步地，还包括连接件，所述连接件用于连接待保护设备，所述外筒的所述一端可拆卸连接于所述连接件。

进一步地，所述连接件上设置有第一内螺纹，所述外筒朝向所述连接件的一端设置有第一连接部，所述第一连接部螺纹连接于所述连接件。

进一步地，还包括锁扣件，所述锁扣件可拆卸连接于所述外筒的所述另一端，所述隔片夹设于所述外筒与所述锁扣件之间。

进一步地，所述外筒朝向所述锁扣件的一端设置有第二连接部，所述锁扣件可拆卸连接于所述第二连接部。

进一步地，所述活塞朝向所述放气部的端面上设置有密封件，所述密封件能够抵靠在所述放气部上。

本发明的有益效果为：

在本发明的防护装置中，将外筒安装在待保护设备的泄压孔上，隔片的设置能够防止水汽进入外筒内，保证待保护设备运行时的密封性，密封组件的设置能够配合外筒控制待保护设备内的气体通过放气部释放出去的气体量。具体地，在弹性体的配合下，当待保护设备气室内部的气体压力剧增时，泄压孔内的防爆膜破裂，在待保护设备内部与外筒内部的气体压力差作用下，弹性体被压缩，活塞朝向远离放气部的方向运动，活塞背离头部的一端穿破隔片，放气部对待保护设备进行气体释放，当待保护设备气室内部的气体压力降至一定值时，在气体压力差的作用下，弹性体回弹，活塞朝向靠近放气部的方向运动，从而封堵放气部；基于外筒和密封组件的设置，通过气体压力差来控制活塞运动，以使气室内部的气体压力保留一定的强度，从而待保护设备满足一定的绝缘要求，有效减小停电范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的防护装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的防护装置的部分结构示意图1；

图3为本发明实施例一提供的防护装置的部分结构示意图2；

图4为本发明实施例一提供的防护装置的连接件的结构示意图；

图5为本发明实施例一提供的防护装置的锁扣件的结构示意图；

图6为本发明实施例一提供的防护装置的隔片的结构示意图；

图7为本发明实施例二提供的防护装置的密封组件的结构示意图。

图中：

1-外筒；11-放气部；111-放气孔；112-凹槽；12-隔片；13-第一连接部；131- 第一外螺纹；14-第二连接部；141-第二外螺纹；

2-密封组件；21-活塞；211-活塞杆；212-密封件；22-弹性体；23-固定件； 231-通孔；232-镂空部；

3-连接件；31-第一内螺纹；

4-锁扣件；41-第二内螺纹；42-抵靠部。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或是本产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，或者用于区分不同结构或部件，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一：

参见图1至图3，本实施例提供了一种防护装置，包括外筒1和密封组件2，外筒1的一端设置有放气部11，放气部11用于放气作业，外筒1的另一端可拆卸连接有隔片12；密封组件2包括活塞21和弹性体22，弹性体22设置于外筒1内，弹性体22的一端连接于外筒1朝向隔片12的一端，弹性体22的另一端朝向放气部11延伸，活塞21的头部设置于弹性体22的另一端，能够封堵放气部11，活塞21背离活塞21的头部的一端穿过弹性体22，能够穿破隔片12。

在本实施例的防护装置中，将外筒1安装在待保护设备的泄压孔上，隔片 12的设置能够防止水汽进入外筒1内，保证待保护设备运行时的密封性，密封组件2的设置能够配合外筒1控制待保护设备内的气体通过放气部11释放出去的气体量；具体地，在弹性体22的配合下，当待保护设备气室内部的气体压力剧增时，泄压孔上的防爆膜破裂，在待保护设备内部与外筒1内部的气体压力差作用下，弹性体22被压缩，活塞21朝向远离放气部11的方向运动，活塞 21背离头部的一端穿破隔片12，放气部11对待保护设备进行气体释放，当待保护设备气室内部的气体压力降至一定值时，在气体压力差作用下，弹性体22 回弹，活塞21朝向靠近放气部11的方向运动，从而封堵放气部11；基于外筒 1和密封组件2的设置，通过气体压力差来控制活塞21运动，以使气室内部的气体压力保留一定的强度，从而待保护设备满足一定的绝缘要求，有效减小停电范围。

在本实施例中，参见图1至图3，活塞21上设置有活塞杆211，活塞杆211 沿平行于外筒1的轴向穿设于弹性体22上，一端连接于活塞21的头部，另一端穿过弹性体22。上述设置中，当待保护设备气室内部的气体压力剧增时，防爆膜破裂，在气体压力差的作用下，弹性体22被压缩，活塞21朝向远离放气部11的方向运动，进而也带动活塞杆211移动，使得活塞杆211的另一端穿破隔片12，进而将待保护设备气室内部的气体放出，防止气室内部压力过高而导致设备变形甚至是爆炸，保证待保护设备安全作业。

在本实施例中，参见图2和图3，密封组件2还包括固定件23，固定件23 设置于外筒1朝向隔片12的一端，弹性体22的一端固定连接于固定件23，当待保护设备气室内部的气体压力剧增时，防爆膜破裂，弹性体22在气体压力差的作用下被压缩，使得弹性体22连接于活塞21的一端朝向固定件23运动，进而带动活塞21运动。活塞杆211的另一端活动穿设于固定件23上，在弹性体 22带动活塞21运动时，活塞杆211也随着运动，能够在固定件23上来回移动，进而在固定件23朝向隔片12运动时，将隔片12穿破，释放出外筒1内的气体。

可选地，参见图2，固定件23呈圆片状，中心设置有通孔231，活塞杆211 的另一端穿过通孔231向隔片12延伸；固定件23上设置有连通外筒1的镂空部232，镂空部232设置有多个，多个镂空部232沿固定件23的周向均匀间隔设置，外筒1内的气体能够穿过镂空部232释放。

在本实施例中，参见图1和图2，放气部11上设置有放气孔111，放气孔 111呈圆形，活塞21的头部呈圆形，放气孔111的直径小于活塞21的头部的直径。当待保护设备气室内部的气体压力降至一定值时，在待保护设备内部与外筒1内部的气体压力差作用下，弹性体22发生回弹，活塞21朝向放气部11 运动，活塞21的头部能够封堵放气孔111，以使气室内部的气体压力保留一定的强度，从而待保护设备满足一定的绝缘要求，有效减小停电范围。

优选地，待保护设备内部的额定气压值设定为x，弹性体22可选用弹簧，其弹性系数为k，放气孔111的面积为S，根据待保护设备内部的额定气压值x 设置弹性体22的弹性系数k和放气孔111的面积S，使得弹性体22的弹性系数k和放气孔111的面积S满足1.1xS≤k≤1.2xS，其中，气压值设定为x的单位为Pa，弹性系数k的单位为N/mm，面积S的单位为平方米，此设置能够使得待保护设备内部的气体压力保留其所需要的强度，从而待保护设备满足所需的绝缘要求。

可选地，参见图2，放气部11朝向活塞21的端面上设置有凹槽112，凹槽 112沿放气孔111的周向贯通设置，活塞21的头部能够紧密的卡设于凹槽112 中，使得待保护设备作业时保证良好的气密性。

可选地，放气部11呈圆片状，放气部11的外周面连接于外筒1的内壁，放气孔111设置于放气部11的中心，凹槽112设置有多个，多个凹槽112沿放气部11的径向间隔设置。

在本实施例中，参见图1和图4，还包括连接件3，连接件3用于连接待保护设备，外筒1的一端可拆卸连接于连接件3，通过连接件3的设置，便于将外筒1安装于待保护设备上，操作方便快捷且成本低。

可选地，参见图1和图4，连接件3上设置有第一内螺纹31，外筒1朝向连接件3的一端设置有第一连接部13，第一连接部13上设置有第一外螺纹131，第一连接部13螺纹连接于连接件3。上述连接件3通过螺纹连接方式连接于外筒1，既能够保证连接强度，又便于外筒1的安装作业。

参见图4，连接件3呈环形结构，沿从连接件3到外筒1的方向，连接件3 的截面面积逐渐减小。

在本实施例中，参见图1和图5，还包括锁扣件4，锁扣件4可拆卸连接于外筒1的另一端，锁扣件4的设置用于将隔片12固定于外筒1上，使得隔片 12牢固地夹设于外筒1与锁扣件4之间。在隔片12需要更换时，将锁扣件4 从外筒1上拆卸下来即可进行更换，操作简单方便且省事。

可选地，参见图1和图5，外筒1朝向锁扣件4的一端设置有第二连接部 14，第二连接部14上设置有第二外螺纹141，锁扣件4上设置有第二内螺纹41，锁扣件4螺纹连接于第二连接部14。上述锁扣件4通过螺纹连接方式连接于外筒1，既能够保证连接强度，又便于拆卸更换操作。

参见图5，锁扣件4呈环形结构，锁扣件4背离外筒1的一端设置有抵靠部42，隔片12能够抵靠在抵靠部42处，保证隔片12稳定地固定在外筒1上。

参见图6，隔片12呈圆片状，隔片12在被活塞杆211穿破后，通过拆卸锁扣件4更换新的隔片12，保证外筒1的内部与外界大气隔离，防止水汽进入。

可选地，隔片12可选用塑料薄片。

本实施例中的防护装置的作业过程如下：首先，组装好防护装置并将防护装置安装在待保护设备上，具体地，将连接件3安装于第一连接部13，将锁扣件4安装于第二连接部14，再将连接件3安装在待保护设备的泄压孔上，待保护设备开启运行模式；然后，在待保护设备运行过程中，当待保护设备气室内部的气体压力剧增时，防爆膜破裂，在气室内部与外筒1内部的气体压力差作用下，弹性体22被压缩，进而活塞21朝向远离放气部11的方向运动，活塞 21背离头部的一端穿破隔片12，放气部11通过放气孔111对待保护设备进行气体释放，当待保护设备气室内部的气体压力降至一定值时，在气体压力差的作用下，弹性体22回弹，进而活塞21朝向靠近放气部11的方向运动，活塞 21的头部封堵放气孔111；最后，在上述待保护设备进行释放气体完毕后，活塞21已运动至放气部11且封堵好放气孔111，此时需要将锁扣件4拆卸，取下破裂的隔片12，更换新的隔片12，再将锁扣件4安装于外筒1上，保证待保护设备继续安全地运行。

实施例二：

本实施例公开了一种防护装置，其结构与实施例一基本相同，包括外筒1 和密封组件2，上述部件设置和进一步包括的具体结构与实施例一种相同。

本实施例与实施例一不同之处在于：参见图7，活塞21朝向放气部11的端面上设置有密封件212，具体地，活塞21的头部包括支撑部和设置于支撑部上的多个环形结构，多个环形结构分别沿外筒1的轴向同轴设置，密封件212 呈环形，每个环形结构上配置有一个密封件212。当活塞21朝向放气部11运动时，环形结构上的密封件212能够抵靠在放气部11上，保证活塞21的头部与放气部11之间良好的密封性。

可选地，密封件212可选用橡胶材料，使得密封件212具有良好的密封性和耐用性。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所说的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种防护装置，其特征在于，包括：

外筒(1)，所述外筒(1)的一端设置有放气部(11)，所述放气部(11)用于放气作业，所述外筒(1)的另一端可拆卸连接有隔片(12)；

密封组件(2)，所述密封组件(2)包括活塞(21)和弹性体(22)，所述弹性体(22)设置于所述外筒(1)内，一端连接于所述外筒(1)朝向所述隔片(12)的一端，另一端朝向所述放气部(11)延伸，所述活塞(21)的头部设置于所述弹性体(22)的所述另一端，能够封堵所述放气部(11)，所述活塞(21)背离所述头部的一端穿过所述弹性体(22)，能够穿破所述隔片(12)。

2.根据权利要求1所述的防护装置，其特征在于，所述活塞(21)上设置有活塞杆(211)，所述活塞杆(211)沿平行于所述外筒(1)的轴向穿设于所述弹性体(22)上，一端连接于所述活塞(21)的头部，另一端穿过所述弹性体(22)，能够穿破所述隔片(12)。

3.根据权利要求2所述的防护装置，其特征在于，所述密封组件(2)还包括固定件(23)，所述固定件(23)设置于所述外筒(1)朝向所述隔片(12)的一端，所述弹性体(22)的所述一端连接于所述固定件(23)，所述活塞杆(211)的所述另一端活动穿设于所述固定件(23)上。

4.根据权利要求1所述的防护装置，其特征在于，所述放气部(11)上设置有放气孔(111)，所述活塞(21)能够封堵所述放气孔(111)，待保护设备内部的额定气压值为x，所述弹性体(22)的弹性系数为k，所述放气孔(111)的面积为S，使1.1xS≤k≤1.2xS。

5.根据权利要求4所述的防护装置，其特征在于，所述放气部(11)朝向所述活塞(21)的端面上设置有凹槽(112)，所述凹槽(112)沿所述放气孔(111)的周向贯通设置，所述活塞(21)的头部能够抵靠于所述凹槽(112)中。

6.根据权利要求1所述的防护装置，其特征在于，还包括连接件(3)，所述连接件(3)用于连接待保护设备，所述外筒(1)的所述一端可拆卸连接于所述连接件(3)。

7.根据权利要求6所述的防护装置，其特征在于，所述连接件(3)上设置有第一内螺纹(31)，所述外筒(1)朝向所述连接件(3)的一端设置有第一连接部(13)，所述第一连接部(13)螺纹连接于所述连接件(3)。

8.根据权利要求1所述的防护装置，其特征在于，还包括锁扣件(4)，所述锁扣件(4)可拆卸连接于所述外筒(1)的所述另一端，所述隔片(12)夹设于所述外筒(1)与所述锁扣件(4)之间。

9.根据权利要求1所述的防护装置，其特征在于，所述外筒(1)朝向所述锁扣件(4)的一端设置有第二连接部(14)，所述锁扣件(4)可拆卸连接于所述第二连接部(14)。

10.根据权利要求1-9任一项所述的防护装置，其特征在于，所述活塞(21)朝向所述放气部(11)的端面上设置有密封件(212)，所述密封件(212)能够抵靠在所述放气部(11)上。

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