电喷雾给水绝缘水阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种利用六氟化硫绝缘性，保证直接充电式电喷雾绝缘的方法和装置。属于电喷雾机械装置的保护领域。
【背景技术】
[0002]电喷雾技术中影响雾滴荷电量的因素有电极的结构形式、充电方式、充电液体的物理性质以及周围环境。其中充电方式主要有直接充电、感应充电、电晕充电。直接充电式的机理是尖端效应，金属电极直接与液体介质接触，在外部电场的作用下，电介质呈现出电偶极子的效应，即发生极化。有极分子转过一个角度，使排列趋于整齐，获得宏观的极性，形成取向极化;无极分子的正负电荷受到相反方向电场力的作用而被拉开距离，也获得宏观的极化，形成位移极化。
[0003]直接充电和电晕充电产生弧光放电时，雾滴带正电。直接充电使雾滴的荷电效果最好，其次是电晕充电，感应充电的充电效果最低。但是在实际应用中出于安全考虑，一般会选择电晕充电或感应充电。安全问题主要体现在:
[0004]—、要保证在进水管道的绝缘长度可保证或整个供水喷雾系统与地隔离；
[0005]二、直接充电高压电极与容器直接接触安全隐患大，危险性高。
[0006]因此该电喷雾给水绝缘水阀就是利用六氟化硫的绝缘性来保证整个供水喷雾系统的隔离的关键部分。六氟化硫于1900年首先被Moissan和Lebeau分离和鉴定出来的。它是由硫于气氟中燃烧，继之用碱溶液洗涤反应生成物，去除低氟化合物而制得的。直到七十年代，六氟化硫已被公认是最好的绝缘物。它的绝缘强度大，安全，设备体积小，价格适中等等。因此，国外采用六氟化硫绝缘的设备数量自六十年代以来增加得很快。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型分为机械与单片机控制两个部分。主要功能是作为直接充电式电喷雾绝缘给水设备中的水阀。实用新型的关键技术就是解决普通水阀在关闭时无法在高电压下绝缘的难题。
[0008]本实用新型所采用的技术方案是:第一电磁阀(1)、第二电磁阀(2)、第三电磁阀
(3)、第四电磁阀(4)采用是螺纹连接与管道进行连接。气压表(5)、水压表(6)上部通过螺纹连接与管道连接。对射式光电传感器(7)采用螺纹连接与水阀外体连接，固定好后对射式光电传感器(7)与水平面成30°夹角。透明树脂水管(8)通过胶接连接与管道连接。水阀外体
[9]采用胶接连接与管道连接。
[0009 ] 单片机控制部分包括:水阀开关、对射式光电传感器与89C51单片机I /0 口输入端连接。第一电磁阀(I)、第二电磁阀(2)、第三电磁阀(3)、第四电磁阀(4)与89C51单片机I/O口输出端连接。
[0010]本实用新型电喷雾给水绝缘水阀是这样实现绝缘的。在机械部分的设计中如图1所示，为了确保整个开关管路中有足够的气体长度来保证绝缘性，系统的气压就要大于水压。所以在启动整个开关之前需查看气压表3和水压表4的数值确定气压大于水压。
[0011]在开关开启时第三电磁阀3、第四电磁阀4关闭，第一电磁阀1、第二电磁阀2开启保证水的正常流动;在关闭时第一电磁阀1、第二电磁阀2首先关闭隔绝水的流动，第三电磁阀
3、第四电磁阀4开启。第三电磁阀3开启将六氟化硫气体注入管路中形成六氟化硫气体绝缘柱，同时将管路中的水排出。废水经由第四电磁阀4排出。此时为了保证管路中的六氟化硫气体绝缘柱的长度能够隔绝高压电，需测量六氟化硫气体绝缘柱的长度。现有的测量液面的传感器分为直接接触型和非接触型。直接接触型传感器需安装在管路中，对于本实用新型来说并不适用。而非接触型价格又太过昂贵，大大增加了本实用新型的成本。所以本设计采用对射式光电传感器，在架设对射式光电传感器的管路部分采用透明的材料使光顺利通过，并倾斜设置对射式光电传感器，使得在管道中有水时光发生折射，传感器无信号。如图1所示这部分的管路为U型管路如同连通器的原理，保证如果管路中有水会聚集在底部保证六氟化硫气体绝缘柱的长度。因此对射式光电传感器安装在U型管中的六氟化硫气体绝缘柱的长度足够绝缘的位置处。对射式光电传感器检测液面的原理如下，当此处管道中是空气时光路沿直线传播传感器没有反应，当此处管道中是水时说明六氟化硫气体绝缘柱的长度不够没有保证绝缘。此时由于水的折射作用光路发生改变，传感器没有接收到光就会发出信号。再通过调节气压增加六氟化硫气体绝缘柱的长度。
[0012]技术效果:六氟化硫气体具有优良的绝缘性能，绝缘强度是空气的3倍，灭弧性能是空气的100倍，对于均匀间隙，当在0.1MPa压力时六氟化硫的击穿电场约为89kV/Cm。水阀中存在I Ocm长的六氟化硫气体绝缘柱，水阀的绝缘强度至少为1KV。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型机械部分的设计结构。
[0014]图2是控制系统硬件框图。
[0015]图3是单片机控制流程图。
【具体实施方式】
[0016]第一步:开始
[0017]第二步:判断是否开启
[0018]第三步:当判断开启时，第一电磁阀(1)、第二电磁阀(2)开
[0019]第四步:第三电磁阀(3)、第四电磁阀(4)关
[0020]第五步:结束
[0021 ]第六步:当判断关闭时，第一电磁阀(I)、第二电磁阀(2)关，延时2秒
[0022]第七步:第三电磁阀(3)、第四电磁阀(4)开
[0023]第八步:判断传感器是否有信号
[0024]第九步:当有信号，判定是水。加气压
[0025]第十步:返回传感器继续判断传感器是否有信号
[0026]第十一步:当无信号，判定是空气。第三电磁阀(3)、第四电磁阀(4)关
[0027]第十二步:结束
[0028]本实用新型电喷雾给水绝缘水阀是这样实现绝缘的。在机械部分的设计中如图1所示，为了确保整个开关管路中有足够的气体长度来保证绝缘性，系统的气压就要大于水压。所以在启动整个开关之前需查看气压表3和水压表4的数值确定气压大于水压。
[0029] 在开关开启时第三电磁阀3、第四电磁阀4关闭，第一电磁阀1、第二电磁阀2开启保证水的正常流动;在关闭时第一电磁阀1、第二电磁阀2首先关闭隔绝水的流动，第三电磁阀
3、第四电磁阀4开启。第三电磁阀3开启将六氟化硫气体注入管路中形成六氟化硫气体绝缘柱，同时将管路中的水排出。废水经由第四电磁阀4排出。此时为了保证管路中的六氟化硫气体绝缘柱的长度能够隔绝高压电，需测量六氟化硫气体绝缘柱的长度。现有的测量液面的传感器分为直接接触型和非接触型。直接接触型传感器需安装在管路中，对于本实用新型来说并不适用。而非接触型价格又太过昂贵，大大增加了本实用新型的成本。所以本设计采用对射式光电传感器，在架设对射式光电传感器的管路部分采用透明的材料使光顺利通过，并倾斜设置对射式光电传感器，使得在管道中有水时光发生折射，传感器无信号。如图1所示这部分的管路为U型管路如同连通器的原理，保证如果管路中有水会聚集在底部保证六氟化硫气体绝缘柱的长度。因此对射式光电传感器安装在U型管中的六氟化硫气体绝缘柱的长度足够绝缘的位置处。对射式光电传感器检测液面的原理如下，当此处管道中是空气时光路沿直线传播传感器没有反应，当此处管道中是水时说明六氟化硫气体绝缘柱的长度不够没有保证绝缘。此时由于水的折射作用光路发生改变，传感器没有接收到光就会发出信号。再通过调节气压增加六氟化硫气体绝缘柱的长度。
【主权项】
1.一种电喷雾给水绝缘水阀，其特征在于:包括第一电磁阀(I)、第二电磁阀(2)、第三电磁阀(3)、第四电磁阀(4)、气压表(5)、水压表(6)、对射式光电传感器(7)、透明树脂水管(8)、水阀外体(9);第一电磁阀(I)、第二电磁阀(2)、第三电磁阀(3)、第四电磁阀(4)采用是螺纹连接与管道进行连接，气压表(5)、水压表(6)上部通过螺纹连接与管道连接，对射式光电传感器(7)采用螺纹连接与水阀外体连接，固定好后对射式光电传感器(7)与水平面成30°夹角，透明树脂水管(8)通过胶接连接与管道连接，水阀外体(9)采用胶接连接与管道连接。2.根据权利要求1所述的电喷雾给水绝缘水阀其特征在于:水阀开关、对射式光电传感器与89C51单片机I/O 口输入端连接;第一电磁阀(1)、第二电磁阀(2)、第三电磁阀(3)、第四电磁阀(4)与89C51单片机I/0 口输出端连接。
【专利摘要】电喷雾给水绝缘水阀属于电喷雾机械装置的保护领域。主要功能是作为直接充电式电喷雾绝缘给水设备中的水阀。实用新型的关键技术就是解决普通水阀在关闭时无法在高电压下绝缘的难题。在开关开启时第三电磁阀(3)、第四电磁阀(4)关闭，第一电磁阀(1)、第二电磁阀(2)开启保证水的正常流动；在关闭时第一电磁阀(1)、第二电磁阀(2)首先关闭隔绝水的流动，第三电磁阀(3)、第四电磁阀(4)电磁阀开启。第三电磁阀(3)开启将六氟化硫气体注入管路中形成空气绝缘柱，同时将管路中的水排出。废水经由第四电磁阀(4)排出。为了保证管路中的空气绝缘柱的长度能够隔绝高压电,？利用对射式光电传感器检测液面。水阀中存在10cm长的六氟化硫气体绝缘柱，水阀的绝缘强度至少为10KV。
【IPC分类】B05B12/00
【公开号】CN205308641
【申请号】CN201620064123
【发明人】张心明, 刘畅, 熊家新, 刘建和
【申请人】长春理工大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月25日