智能控制气体回收净化多通阀：创新设计与应用 CNR220-046

项目背景

本文针对电力生产中的实际痛点，研发了智能控制气体回收净化多通阀：创新设计，有效提升了作业效率与安全水平。随着电网规模扩大，设备检修和气体回收任务日益繁重，传统回收方式逐渐暴露出效率低、成本高的问题。

现有SF6气体回收多采用一对一方式，即每台待回收设备需单独连接回收车。当同一站内多台设备同时检修时，需反复拆装管路，操作繁琐，且回收车需多次往返，现场维护成本居高不下，回收效率受到明显制约。

针对这一痛点，项目组从回收流程的源头入手，设计了一种智能控制气体回收净化多通阀，旨在通过多通道切换和自动控制，实现多台设备的高效回收，降低运维成本，提升作业安全性。

存在问题

• 回收效率低：一对一回收方式下，多台设备需依次处理，每台设备都要经历连接、回收、断开的过程，整体耗时较长。
• 操作繁琐：现场需频繁拆装高压管路，对操作人员技能要求高，且容易因密封不严造成气体泄漏。
• 维护成本高：回收车需多次往返于设备之间，燃油和人工成本增加，同时设备磨损也更为严重。
• 安全隐患：手动操作阀门和管路连接存在误操作风险，且缺乏实时压力监控，可能引发超压等危险。
• 气体纯度难保证：回收过程中若混入空气或杂质，会影响SF6气体质量，增加净化处理难度。

创新目标

本项目的核心目标是设计一种可灵活扩展的多通阀装置，通过智能控制实现多台设备的同时或顺序回收，简化操作流程，降低维护成本，并集成净化功能，确保回收气体的质量与安全。

技术方案

该多通阀采用多通器结构，支持四通、五通等多种形式，每个接口均配备电磁阀、球阀和快速接头，可方便地与不同型号的SF6设备连接。阀体上集成压力表，实时显示各通道压力，防止超压运行。多通阀的智能控制部分由内置控制电路完成，包括供电电路和控制单元。采用锂电池供电，以PLC为控制器，实现对各个电磁阀的精确开关控制。操作人员可通过控制面板设定回收顺序，系统自动完成管路切换，无需人工干预。

在实际操作中，将多通阀的各个接口分别连接到待回收设备，启动回收车后，PLC按预设逻辑依次打开对应通道，将设备内SF6气体抽入回收车。回收完成后，系统自动关闭阀门，并可通过净化功能对气体进行清洗，去除水分和杂质，保证气体浓度满足回充要求。

创新亮点

• 多通道并行：支持四通、五通等多路连接，可同时接入多台设备，大幅减少拆装次数，提升回收效率。
• 智能控制：采用PLC和锂电池供电，实现电磁阀的自动顺序控制，降低人工操作强度，减少误操作风险。
• 实时压力监控：集成压力表，可随时观察各通道压力状况，确保回收过程安全可控。
• 净化功能：内置净化模块，可有效去除气体中的杂质和水分，保证回收气体质量，提高回用率。
• 便携易用：整体结构紧凑，锂电池供电摆脱了外接电源限制，适合现场灵活部署。

落地应用效果

该多通阀已在多个变电站检修作业中试用，现场反馈表明，回收准备时间缩短约一半，多台设备可连续回收，无需频繁拆装管路，操作人员劳动强度明显降低。同时，由于减少了管路连接次数，气体泄漏风险显著下降，回收后气体纯度满足回充标准，净化效果良好。

产出物：智能控制气体回收净化多通阀样机一台，配套控制电路及PLC程序，以及使用说明书。

适用场景：适用于变电站、换流站等SF6气体绝缘设备的检修与回收作业，尤其适合同一站内多台设备集中检修的场景。

常见问题

Q：多通阀最多能连接几台设备？

A：多通阀采用模块化设计，支持四通、五通等多种形式，可根据实际需要选择接口数量，最多可同时连接多台设备。

Q：锂电池供电能持续多久？

A：锂电池容量经过优化设计，在正常操作频率下可满足连续多日现场作业需求，且支持充电复用，无需频繁更换电池。

Q：净化功能如何实现？

A：多通阀内部集成有净化模块，在气体回收过程中自动对气体进行过滤和干燥，去除水分和杂质，确保回收气体质量符合回充标准。

数据来源：项目验收报告及现场应用统计，单位信息已脱敏处理。

本文由中广研创新整理。