電噴霧給水絕緣水閥的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種利用六氟化硫絕緣性，保證直接充電式電噴霧絕緣的方法和裝置。屬于電噴霧機械裝置的保護領域。
【背景技術】
[0002]電噴霧技術中影響霧滴荷電量的因素有電極的結構形式、充電方式、充電液體的物理性質以及周圍環境。其中充電方式主要有直接充電、感應充電、電暈充電。直接充電式的機理是尖端效應，金屬電極直接與液體介質接觸，在外部電場的作用下，電介質呈現出電偶極子的效應，即發生極化。有極分子轉過一個角度，使排列趨于整齊，獲得宏觀的極性，形成取向極化;無極分子的正負電荷受到相反方向電場力的作用而被拉開距離，也獲得宏觀的極化，形成位移極化。
[0003]直接充電和電暈充電產生弧光放電時，霧滴帶正電。直接充電使霧滴的荷電效果最好，其次是電暈充電，感應充電的充電效果最低。但是在實際應用中出于安全考慮，一般會選擇電暈充電或感應充電。安全問題主要體現在:
[0004]—、要保證在進水管道的絕緣長度可保證或整個供水噴霧系統與地隔離；
[0005]二、直接充電高壓電極與容器直接接觸安全隱患大，危險性高。
[0006]因此該電噴霧給水絕緣水閥就是利用六氟化硫的絕緣性來保證整個供水噴霧系統的隔離的關鍵部分。六氟化硫于1900年首先被Moissan和Lebeau分離和鑒定出來的。它是由硫于氣氟中燃燒，繼之用堿溶液洗滌反應生成物，去除低氟化合物而制得的。直到七十年代，六氟化硫已被公認是最好的絕緣物。它的絕緣強度大，安全，設備體積小，價格適中等等。因此，國外采用六氟化硫絕緣的設備數量自六十年代以來增加得很快。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型分為機械與單片機控制兩個部分。主要功能是作為直接充電式電噴霧絕緣給水設備中的水閥。實用新型的關鍵技術就是解決普通水閥在關閉時無法在高電壓下絕緣的難題。
[0008]本實用新型所采用的技術方案是:第一電磁閥(1)、第二電磁閥(2)、第三電磁閥
(3)、第四電磁閥(4)采用是螺紋連接與管道進行連接。氣壓表(5)、水壓表(6)上部通過螺紋連接與管道連接。對射式光電傳感器(7)采用螺紋連接與水閥外體連接，固定好后對射式光電傳感器(7)與水平面成30°夾角。透明樹脂水管(8)通過膠接連接與管道連接。水閥外體
[9]采用膠接連接與管道連接。
[0009 ] 單片機控制部分包括:水閥開關、對射式光電傳感器與89C51單片機I /0 口輸入端連接。第一電磁閥(I)、第二電磁閥(2)、第三電磁閥(3)、第四電磁閥(4)與89C51單片機I/O口輸出端連接。
[0010]本實用新型電噴霧給水絕緣水閥是這樣實現絕緣的。在機械部分的設計中如圖1所示，為了確保整個開關管路中有足夠的氣體長度來保證絕緣性，系統的氣壓就要大于水壓。所以在啟動整個開關之前需查看氣壓表3和水壓表4的數值確定氣壓大于水壓。
[0011]在開關開啟時第三電磁閥3、第四電磁閥4關閉，第一電磁閥1、第二電磁閥2開啟保證水的正常流動;在關閉時第一電磁閥1、第二電磁閥2首先關閉隔絕水的流動，第三電磁閥
3、第四電磁閥4開啟。第三電磁閥3開啟將六氟化硫氣體注入管路中形成六氟化硫氣體絕緣柱，同時將管路中的水排出。廢水經由第四電磁閥4排出。此時為了保證管路中的六氟化硫氣體絕緣柱的長度能夠隔絕高壓電，需測量六氟化硫氣體絕緣柱的長度。現有的測量液面的傳感器分為直接接觸型和非接觸型。直接接觸型傳感器需安裝在管路中，對于本實用新型來說并不適用。而非接觸型價格又太過昂貴，大大增加了本實用新型的成本。所以本設計采用對射式光電傳感器，在架設對射式光電傳感器的管路部分采用透明的材料使光順利通過，并傾斜設置對射式光電傳感器，使得在管道中有水時光發生折射，傳感器無信號。如圖1所示這部分的管路為U型管路如同連通器的原理，保證如果管路中有水會聚集在底部保證六氟化硫氣體絕緣柱的長度。因此對射式光電傳感器安裝在U型管中的六氟化硫氣體絕緣柱的長度足夠絕緣的位置處。對射式光電傳感器檢測液面的原理如下，當此處管道中是空氣時光路沿直線傳播傳感器沒有反應，當此處管道中是水時說明六氟化硫氣體絕緣柱的長度不夠沒有保證絕緣。此時由于水的折射作用光路發生改變，傳感器沒有接收到光就會發出信號。再通過調節氣壓增加六氟化硫氣體絕緣柱的長度。
[0012]技術效果:六氟化硫氣體具有優良的絕緣性能，絕緣強度是空氣的3倍，滅弧性能是空氣的100倍，對于均勻間隙，當在0.1MPa壓力時六氟化硫的擊穿電場約為89kV/Cm。水閥中存在I Ocm長的六氟化硫氣體絕緣柱，水閥的絕緣強度至少為1KV。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型機械部分的設計結構。
[0014]圖2是控制系統硬件框圖。
[0015]圖3是單片機控制流程圖。
【具體實施方式】
[0016]第一步:開始
[0017]第二步:判斷是否開啟
[0018]第三步:當判斷開啟時，第一電磁閥(1)、第二電磁閥(2)開
[0019]第四步:第三電磁閥(3)、第四電磁閥(4)關
[0020]第五步:結束
[0021 ]第六步:當判斷關閉時，第一電磁閥(I)、第二電磁閥(2)關，延時2秒
[0022]第七步:第三電磁閥(3)、第四電磁閥(4)開
[0023]第八步:判斷傳感器是否有信號
[0024]第九步:當有信號，判定是水。加氣壓
[0025]第十步:返回傳感器繼續判斷傳感器是否有信號
[0026]第十一步:當無信號，判定是空氣。第三電磁閥(3)、第四電磁閥(4)關
[0027]第十二步:結束
[0028]本實用新型電噴霧給水絕緣水閥是這樣實現絕緣的。在機械部分的設計中如圖1所示，為了確保整個開關管路中有足夠的氣體長度來保證絕緣性，系統的氣壓就要大于水壓。所以在啟動整個開關之前需查看氣壓表3和水壓表4的數值確定氣壓大于水壓。
[0029] 在開關開啟時第三電磁閥3、第四電磁閥4關閉，第一電磁閥1、第二電磁閥2開啟保證水的正常流動;在關閉時第一電磁閥1、第二電磁閥2首先關閉隔絕水的流動，第三電磁閥
3、第四電磁閥4開啟。第三電磁閥3開啟將六氟化硫氣體注入管路中形成六氟化硫氣體絕緣柱，同時將管路中的水排出。廢水經由第四電磁閥4排出。此時為了保證管路中的六氟化硫氣體絕緣柱的長度能夠隔絕高壓電，需測量六氟化硫氣體絕緣柱的長度。現有的測量液面的傳感器分為直接接觸型和非接觸型。直接接觸型傳感器需安裝在管路中，對于本實用新型來說并不適用。而非接觸型價格又太過昂貴，大大增加了本實用新型的成本。所以本設計采用對射式光電傳感器，在架設對射式光電傳感器的管路部分采用透明的材料使光順利通過，并傾斜設置對射式光電傳感器，使得在管道中有水時光發生折射，傳感器無信號。如圖1所示這部分的管路為U型管路如同連通器的原理，保證如果管路中有水會聚集在底部保證六氟化硫氣體絕緣柱的長度。因此對射式光電傳感器安裝在U型管中的六氟化硫氣體絕緣柱的長度足夠絕緣的位置處。對射式光電傳感器檢測液面的原理如下，當此處管道中是空氣時光路沿直線傳播傳感器沒有反應，當此處管道中是水時說明六氟化硫氣體絕緣柱的長度不夠沒有保證絕緣。此時由于水的折射作用光路發生改變，傳感器沒有接收到光就會發出信號。再通過調節氣壓增加六氟化硫氣體絕緣柱的長度。
【主權項】
1.一種電噴霧給水絕緣水閥，其特征在于:包括第一電磁閥(I)、第二電磁閥(2)、第三電磁閥(3)、第四電磁閥(4)、氣壓表(5)、水壓表(6)、對射式光電傳感器(7)、透明樹脂水管(8)、水閥外體(9);第一電磁閥(I)、第二電磁閥(2)、第三電磁閥(3)、第四電磁閥(4)采用是螺紋連接與管道進行連接，氣壓表(5)、水壓表(6)上部通過螺紋連接與管道連接，對射式光電傳感器(7)采用螺紋連接與水閥外體連接，固定好后對射式光電傳感器(7)與水平面成30°夾角，透明樹脂水管(8)通過膠接連接與管道連接，水閥外體(9)采用膠接連接與管道連接。2.根據權利要求1所述的電噴霧給水絕緣水閥其特征在于:水閥開關、對射式光電傳感器與89C51單片機I/O 口輸入端連接;第一電磁閥(1)、第二電磁閥(2)、第三電磁閥(3)、第四電磁閥(4)與89C51單片機I/0 口輸出端連接。
【專利摘要】電噴霧給水絕緣水閥屬于電噴霧機械裝置的保護領域。主要功能是作為直接充電式電噴霧絕緣給水設備中的水閥。實用新型的關鍵技術就是解決普通水閥在關閉時無法在高電壓下絕緣的難題。在開關開啟時第三電磁閥(3)、第四電磁閥(4)關閉，第一電磁閥(1)、第二電磁閥(2)開啟保證水的正常流動；在關閉時第一電磁閥(1)、第二電磁閥(2)首先關閉隔絕水的流動，第三電磁閥(3)、第四電磁閥(4)電磁閥開啟。第三電磁閥(3)開啟將六氟化硫氣體注入管路中形成空氣絕緣柱，同時將管路中的水排出。廢水經由第四電磁閥(4)排出。為了保證管路中的空氣絕緣柱的長度能夠隔絕高壓電,？利用對射式光電傳感器檢測液面。水閥中存在10cm長的六氟化硫氣體絕緣柱，水閥的絕緣強度至少為10KV。
【IPC分類】B05B12/00
【公開號】CN205308641
【申請號】CN201620064123
【發明人】張心明, 劉暢, 熊家新, 劉建和
【申請人】長春理工大學
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月25日