Превентивний пристрій проти вибуху електричного трансформатора
Формула / Реферат
1. Превентивний пристрій проти вибуху електричного трансформатора 1, оснащеного баком 2, заповненим горючою охолоджувальною речовиною, який відрізняється тим, що містить елемент розриву 15, який розташований на виході з бака і здійснює декомпресію бака; резервуар 18, розташований нижче за елемент розриву, і вентиль 20 ручної дії, встановлений на виході з резервуара так, щоб резервуар був герметичний для збору рідкої речовини, що проходить через елемент розриву.
2. Превентивний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що містить автоматичний елемент розриву, встановлений на виході з резервуара.
3. Превентивний пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що містить додатковий трубопровід, розташований нижче за елемент розриву.
4. Превентивний пристрій за п. 3, який відрізняється тим, що містить елемент усунення полум'я, встановлений на додатковому трубопроводі.
5. Превентивний пристрій за одним з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що містить резервуар, забезпечений засобом охолоджування.
6. Превентивний пристрій за одним з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що містить вакуумний насос, сполучений з резервуаром.
7. Превентивний пристрій за одним з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що містить газовий насос, сполучений з резервуаром, і має додатковий резервуар, сполучений з газовим насосом.
8. Превентивний пристрій за одним з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що містить камеру розгерметизації 16, яка розташована між елементом розриву 15 і резервуаром.
9. Превентивний пристрій за одним з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що містить елемент розриву 15, який включає в себе жорсткий перфорований диск 35, мембрану ущільнювача 50 і прорізний диск 44.
10. Превентивний пристрій за одним з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що містить безліч елементів розриву 15, при цьому передбачено з'єднання з безліччю трансформаторів 1 і резервуаром 18.
11. Превентивний пристрій за одним з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що містить безліч елементів розриву 15, при цьому передбачено з'єднання з безліччю масляних ємкостей трансформатора 1 і резервуара 18.
12. Спосіб попередження вибуху електричного трансформатора 1, оснащеного баком 2, заповненим горючою охолоджувальною речовиною, який відрізняється тим, що включає наступні стадії: здійснюють декомпресію бака 2 елементом розриву 15; здійснюють збір рідини, що проходить через елемент розриву, через герметичний резервуар 18; і здійснюють відведення газів завдяки наявності вентиля 20 з ручним відключенням.
Текст
1. Превентивний пристрій проти вибуху електричного трансформатора 1, оснащеного баком 2, заповненим горючою охолоджувальною речовиною, який відрізняється тим, що містить елемент розриву 15, який розташований на виході з бака і здійснює декомпресію бака; резервуар 18, розташований нижче за елемент розриву, і вентиль 20 ручної дії, встановлений на виході з резервуара так, щоб резервуар був герметичний для збору рідкої речовини, що проходить через елемент розриву. 2. Превентивний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що містить автоматичний елемент розриву, встановлений на виході з резервуара. 3. Превентивний пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що містить додатковий трубопровід, розташований нижче за елемент розриву. 4. Превентивний пристрій за п. 3, який відрізняється тим, що містить елемент усунення полум'я, встановлений на додатковому трубопроводі. 5. Превентивний пристрій за одним з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що містить резервуар, забезпечений засобом охолоджування. C2 2 UA 1 3 виробами і тому їх захист вимагає особливої уваги до себе. Порушення ізоляції, по-перше, сприяє появі значної електричної дуги, яка приводить в дію систему захисту, яка відключає запобіжний блок живлення трансформатора (переривник). Електрична дуга провокує також значний вихід енергії, яка сприяє вивільненню газу унаслідок розкладання електричного масла, зокрема сприяє появі водню і ацетилену. У наслідок вивільнення газу, тиск усередині резервуару трансформатора підвищується дуже швидко, звідси спалах відбувається також дуже швидко. В результаті швидкого спалаху мають місце бути обширні розриви механічних з'єднань резервуару (болти, зварювальні шви) трансформатора; відбувається з'єднання газу і кисню в повітрі. Ацетилен легко запалюється в з'єднанні з киснем, негайно виникає пожежа, вогонь розповсюджується на інше устаткування об'єкту що також містить в собі велику кількість горючих продуктів. Вибухи, що привели до розриву ізоляції, що виникли в результаті короткого замикання через перевантаження, підвищення напруги сприяють прогресуючому руйнуванню ізоляції, пониженню рівня масла, появі води або гнилизни, або руйнуванню ізолюючої речовини. Раніше, в області пожежогасіння, були відомі системи гасіння вогню для електротрансформаторів, які приводилися в дію за допомогою датчиків. Але ці системи спрацьовували з великим запізненням, коли масло в трансформаторі вже горіло. Вважалося позитивним моментом запобігти розповсюдженню вогню на сусідні установки. Щоб уповільнити розкладання діелектричної рідини, причиною якого є електрична дуга, можна застосовувати силіконові масла замість звичайних мінеральних масел. Хоча, вибух резервуару трансформатора, унаслідок підвищення внутрішнього тиску, відбувається із затримкою украй малою, порядку тисячних доль секунди. Тривалість такої затримки не дозволяє привести в дію засобу для запобігання вибуху. Відомий документ WO-A-97/12379, згідно якому попередження вибуху і пожежі в електротрансформаторі, оснащеному ємністю з горючою охолоджувальною рідиною, відбувається шляхом виявлення розриву електроізоляції трансформатора за допомогою датчика тиску; зниження тиску охолоджувальної рідини, в ємкості - за допомогою клапана, а охолоджування нагрітих частин - охолоджувальною рідиною, шляхом уприскування інертного газу під тиском в нижню частину ємкості, з метою перемішати вище названу рідину і перешкодити кисню потрапити в ємність трансформатора. Цей процес заслуговує уваги і дозволяє запобігти вибуху ємкості трансформатора. У документі WO-A-OO/57438 описується елемент, що працює на розрив, для швидкого спрацьовування противибухового пристрою електротрансформатора. Мета даного винаходу - це оснастити трансформатор покращеним пристроєм для надзвичайно швидкої декомпресії бака, ще більше підвищити 90520 4 вірогідність захисту цілісності трансформатора, роз'ємів під навантаженням і вводів шляхом установки деталей простих форм. Пристрій для запобігання вибуху електротрансформатора забезпечений баком заповненим горючою охолоджувальною рідиною, включає елемент зменшення тиску, який розташований на виході з бака і служить для декомпресії бака; резервуар розташований нижче за елемент зменшення тиску забезпечений, принаймні, ручним вентилем відключення, встановленим на виході з резервуару так, щоб резервуар був герметичний для збору рідини, що проходить через елемент зниження тиску. Таким чином, виключається дисперсія рідини в небажані місця з огляду безпеки, забруднення і по інших причинах. Дійсно, рідка речовина, яка може бути сумішшю рідини і газу, є загрозою займання, коли подача кисню достатня для створення умов спалаху і вибуху. До того ж, певні складові цієї рідини можуть виявитися шкідливими для людини або оточення, зокрема в замкнутому просторі. Переважно, елемент автоматичного розриву монтується на виході з резервуару. Елемент розриву може мати клапан, здатний відкриватися, коли рівень тиску перевищений, з тим, щоб уникнути розриву резервуару. Знижуючий ефект, за допомогою клапана в даному випадку, лімітується необхідною кількістю рідкої речовини для досягнення тиску нижче планки спрацьовування названого клапана. Додатковий трубопровід може розташовуватися нижче за елемент, що знижує тиск. Додатковий трубопровід дозволяє направляти рідку речовину в потрібне місце. Додатковий трубопровід може бути оснащений засобом для охолоджування. Температура рідкої речовини може зменшуватися на виході, зменшуючи, таким чином, ризик спалаху. Резервуар може бути оснащений засобом для охолоджування, наприклад, газовим редуктором. Переважно, елемент гасіння полум'я монтується на додатковому трубопроводі. Елемент гасіння полум'я може мати вид рідинної заслінки, що перешкоджає проникненню кисню в трубопровід. Елемент гасіння полум'я може також мати деталь, здатну закрити згаданий трубопровід при виникненні полум'я. Елемент розриву може мати також електроклапан, керований зовнішнім пультом управління або сусіднім температурним датчиком згаданого клапана, здатного управляти закриттям названого електроклапана, при займанні. Резервуар може бути оснащений засобом охолоджування. У виді, що реалізується, пристрій включає повітряний насос сполучений з резервуаром. Таким чином, можна помістити резервуар в сильне розрідження по відношенню до навколишньої атмосфери і нормального тиску, присутнього в баку трансформатора, що полегшує декомпресію бака і зменшує кількість кисню, що знаходиться в баку. У вигляді, що реалізовується, пристрій включає газовий насос, сполучений з додатковим резервуаром. Газовий насос розташовується між резервуаром і додатковим резервуаром і дозволяє проганяти, наприклад, азот одночасно з прокачу 5 ванням горючих газів та/або токсичних газів з резервуару в додатковий резервуар, який може бути потім ізольований від резервуару і газового насоса. Газовий насос може включати компресор, а додатковий резервуар може включати камеру під тиском. Горючі токсичні гази можуть, таким чином, збиратися в зменшеному об'ємі. Переважно, пристрій включає камеру скидання тиску, розташовану між елементом розриву і резервуаром. Камера скидання тиску фіксує ледве помітну втрату тиску і може розташовуватися відразу ж за елементом скидання тиску, дозволяючи здійснити швидку декомпресію бака трансформатора. Резервуар може розташовуватися на відстані від камери скидання тиску більшій, ніж відстань між баком трансформатора і камерою скидання тиску. Камера скидання тиску може являти собою шматок труби більшого діаметру, ніж діаметр трубопроводу. Камера скидання тиску переважно розраховується на опір тиску і механічним зусиллям сильнішим, ніж на які розрахований резервуар. У вигляді, що реалізовується, елемент розриву включає міцний перфорований диск і мембрану ущільнювача. Елемент розриву може також включати диск з прорізами. Диски можуть бути опуклими у напрямі течі рідини. Прорізний диск може включати безліч роздільних пелюстків, що чергуються з точними радіальними щілинами. Пелюстки з'єднуються з кільцеподібною частиною диска і здатні спиратися один на одного за допомогою лапок-захоплень, щоб витримувати тиск ззовні на бак трансформатора. Міцний перфорований диск може бути із безліччю отворів, розташованих у центру даного диска і від якого розташовуються радіальні щілини. Мембрана ущільнювача може складатися з тонкого шару на базі політетрафторетилену (тефлону). Прорізний диск може мати безліч сегментів, здатних спиратися один на одного під час поштовху в осьовому напрямі. У вигляді, що реалізовується, елемент розриву крім того, має захисний диск мембрани ущільнювача з насічками. Захисний диск може бути виконаний з листочка тефлону, товщина якого більше мембрани ущільнювача. Насічка може мати вид сегменту круга. Міцний перфорований диск може мати безліч радіальних щілин, відмінних одна від одної. Переважно, пристрій включає безліч елементів розриву пристосованих до множини трансформаторів. Один резервуар, таким чином, можевикористовуватися як антивибуховий пристрій в безлічі трансформаторів. Кожен трансформатор з'єднується, як мінімум, з одним елементом розриву. Пристрій може мати засіб виявлення розриву, вмонтований в елемент розриву, який визначає тиск в баку відносно заздалегідь встановленої планки пониження тиску. Засіб виявлення розриву може включати електричний дріт, здатний розірватися одночасно з елементом розриву. Електричний дріт може бути приклеєний на елемент розриву, переважно з протилежного боку відносно рідкої речовини. Електричний дріт може бути покритий захисним шаром. 90520 6 Пристрій може включати безліч елементів розриву, передбачених для того, щоб з'єднуватися з безліччю масляних частинок в трансформаторі. Спосіб попередження вибуху електричного трансформатора передбачає наявність бака, заповненого горючою охолоджувальною рідиною; передбачає зменшення тиску в баку за допомогою елементу розриву, за допомогою потоку рідини, що проходить через елемент пониження тиску в герметичному резервуарі і за допомогою відведення газів шляхом перекриття уручну вентиля. Пристрій попередження вибуху передбачений для основного бака трансформатора, для бака в якому знаходяться перемикачі напруги і для бака з електричними перемичками; останній бак називають ще "масляний бачок". Електричні перемички призначені для ізоляції основного бака трансформатора від ліній високої і низької напруги, з якою сполучені обмотки трансформатора за допомогою провідників, що виводять. Кожен провідник, що виводить, оточений коробкою з маслом, що містить певну кількість ізолюючої рідини. Ізолюючою рідкою речовиною перемичок і масляної коробки є масло, відмінне від масла трансформатора. Можна передбачити спосіб уприскування азоту в бак трансформатора, здатного відключатися після виявлення несправності в ручному або автоматичному режимах. Уприскування азоту може поліпшити евакуацію горючих газів з бака трансформатора у бік резервуару і, у разі потреби до додаткового резервуару. Пристрій попередження вибуху може бути оснащено засобом відключення відсіку живлення трансформатора і коробки управління, яка отримує передавані сигнали через датчики трансформатора і яка здатна передавати сигнали управління. Завдяки винаходу значно зменшується вірогідність викиду горючої і токсичної рідини з пристрою, що дозволяє зменшити ризик займання названих газів, а також, інтоксикації оператора, який знаходиться поряд. Пристрій попередження вибуху особливо добре адаптовано до електротрансформаторів, що знаходяться в закритих місцях, наприклад, в тунелях, шахтах, а також під землею в міській зоні. Даний винахід буде ще зрозуміліший для вивчення завдяки детальному опису декількох способів реалізації, взятих виключно в якості аніскільки не обмежуючих прикладів і проілюстрованих на кресленнях, що додаються: Фіг.1 - Схематичний вид пристрою для попередження пожежі; Фіг.2 - Детальний вид Фіг.1; Фіг.3 - Схематичний вид пристрою попередження пожежі на декількох трансформаторах; Фіг.4 - Варіант Фіг.1; Фіг.5 - Варіант Фіг.1; Фіг.6 - Поперечний розріз елементу роз'єднання; Фіг.7 - Частково збільшений вид Фіг.6; Фіг.8 - Вигляд зверху Фіг.6; Фіг.9 - Вигляд знизу Фіг.6; Фіг.10 - Схематичний вид пристрою попередження пожежі у вертикальній камері розгермети 7 зації; Фіг.11 - Загальний вигляд, відповідний Фіг.10; Фіг.12 і 13 - Відображають варіанти Фіг.1. Як показано на фігурах, трансформатор 1 включає бак 2, встановлений на основу 3 за допомогою опор 4 і живиться електроенергією через електричні лінії 5 в оточенні перемичок 6. Бак 2 складається з корпусу 2а і кришки 2b. Бак 2 наповнений охолоджувальною рідиною, 7, наприклад, діелектричним маслом. Щоб забезпечувати постійний рівень охолоджувальної рідини, 7 в баку 2, трансформатор 1 забезпечений резервним резервуаром 8, сполученим з баком 2 через трубопровід 9. Трубопровід 9 забезпечений автоматичним клапаном 10, який перекриває трубопровід 9 як тільки клапан виявляє швидкий рух рідини 7. Таким чином, у момент декомпресії бака 2, тиск в трубопроводі 9 раптово падає, що провокує початок течі рідини 7, яка швидко припиняється завдяки спрацьовуванню автоматичного клапана 10. Таким чином, рідина 7, що знаходиться в резервному резервуарі 8, прагне витекти. Бак 2 також забезпечений одним або декількома кабелями 11 виявлення пожежі. У даному виконанні кабель 11 виявлення пожежі встановлений над баком 2 і підтримується контактними прокладками 12, розташованими на кришці 2b. Відстань в декілька сантиметрів відокремлює кабель 11 від кришки 2b. Кабель 11 може мати два дроти, розділені синтетичною мембраною з низькою температурою плавлення; обидва дроти контактують один з одним після плавлення мембрани. Кабель 11 може бути розташований, залежно від напряму в прямокутнику, поблизу від кромок бака 2. Бак 2 може включати датчик наявності пари охолоджувальної рідини, званий датчиком Бухгольца, встановлений у вищій точці бака 2, в основному на трубопроводі 9. Розрив електроізоляції сприяє вивільненню пари рідини 7, що знаходиться в баку 2. Датчик пари може визначати розрив електричної ізоляції з певним запізненням. Трансформатор 1 живиться через живлячий відсік, який не представлений, включає засоби переривання живлення такі як переривники, які забезпечені датчиками відключення. Пристрій безпеки включає: вентиль 13, встановлений на виході бака 2, розташованого у вищій точці корпусу 2а; елемент розриву 15, вибух якого дозволяє виявити без затримки зміну тиску, що виявилася в результаті розриву електроізоляції трансформатора; два еластичні рукави 14 поглиначів вібрацій, один з них розташований між вентилем 13 і елементом розриву 15. Пристрій безпеки включає також камеру розгерметизації 16 діаметром, що перевищує діаметр елементу розриву 15, встановленого нижче елементу розриву 15 і трубопроводу 17 розрідження, підтриманого резервуаром 18, призначеним для збору рідини, що виходить з бака 2 після пошкодження елементу розриву 15 і сепарації рідкої фракції від газоподібної фракції. Трубопровід 17 встановлений між камерою розгерметизації 16 і резервуаром 18. Інший еластичний рукав 14 встановлений між камерою розгерметизації 16 і трубопроводом 17. 90520 8 Резервуар 18 може бути оснащений ребрами охолоджування 18а. Резервуар 18 забезпечений трубопроводом 19 видалення газів, виділених з масла. Трубопровід 19 може бути сполучений тимчасово з рухомою цистерною, щоб спустошити резервуар 18. Бак 2, таким чином, негайно розгерметизується, і вміст бака частково потім переходить в резервуар 18. Елемент розриву 15 може бути розрахований на спрацьовування при встановленому тиску нижче 1 бару, наприклад, між 0,6 і 1,6 бару, переважно між 0,8 і 1,4 бару. Вентиль 20 знаходиться в трубопроводі 19 для створення перешкоди появі кисню з повітря, яке могло б сприяти спалюванню газу і масла в резервуарі 18 і в баку 2, а також, перешкодити неконтрольованому виходу газу або рідини. Вентиль 20 може бути ручним або механізованим з ручним управлінням. Вентиль 20 постійно закритий, щоб підтримувати герметичний стан резервуару, за виключенням, коли звільняють резервуар 18 від газів, які там присутні, або, коли здійснюється продування газів. Бак 2 включає засіб для охолоджування рідини 7 шляхом уприскування інертного газу (такого, наприклад, як азот) в нижню частину бака 2. Інертний газ знаходиться під тиском в резервуарі, оснащеному вентилем, детандером або редуктором тиску і трубою 21, що підводить газ до бака 2. Резервуар під тиском поміщений в шафу 22. Кабель 11, елемент розриву 15, датчик пари, датчики відключення, вентиль 13 і вентиль 20 сполучені з коробкою управління 23, яка призначена для контролю роботи пристрою. Коробка управління 23 оснащена засобами переробки інформації, отримуючи сигнали від різних датчиків, здатна передавати сигнали управління безпосередньо від вентиля 20. У нормальному робочому режимі вентиль 13 відкритий, а елемент розриву не пошкоджений, тобто закритий. Вентиль 20 теж закритий. Вентиль 13 може бути закритий при технічному обслуговуванні, трансформатор 1 не працює. Еластичний рукав 14 здатний поглинати вібрації трансформатора 1, які виникають при його роботі в і момент короткого замикання, щоб уникнути передачі вібрації до інших елементів, зокрема, до елементу розриву 15. Камера розгерметизації 16 витримує сильне падіння тиску при руйнуванні елементу розриву 15, завдяки украй зменшеним втратам навантаження. При руйнуванні елементу розриву 15, що відбувається унаслідок електричної поломки в трансформаторі 1, тиск в баку 2 знижується. Струмінь газу або рідини перетинає елемент розриву 15 і розповсюджується в камері розгерметизації 16, потім перетікає в трубопровід 17 до резервуару 18. Роль камери розгерметизації 16 може виявитися особливо значущою в перші мілісекунди руйнування елементу розриву 15. Потім уприскування інертного газу (наприклад, азоту) може бути здійснено в нижню частину бака 2, щоб видалити горючі гази, здатні скупчуватися в баку 2, і охолодити теплі частини трансформатора з ціллю зупинення виникнення газів. Уприскування інертного газу може тривати від декількох хвилин 9 до декількох годин після руйнування елементу розриву 15. Переважно, щоб тривалість відстоювання була достатня для розділення газів і рідин. Крім того, можна добитися охолоджування резервуару 18 і його вмісту. Згадані горючі гази спрямовуються до резервуару 18. Рухома цистерна може бути в з'єднанні з трубопроводом 19, щоб зібрати всі рідини, що знаходяться в резервуарі 18, після відкриття вентиля 20. Резервуар 18 може бути продутий інертним газом. Елемент розриву 15 тоді може бути замінений. З позиції безпеки, резервуар з інертним газом передбачений для уприскування інертного газу протягом порядку 45 хвилин, що може виявитися корисним для охолоджування масла і теплих частин шляхом перемішування масла і таким чином зупинити виникнення газів при розкладанні масла. Трансформатор 1 може бути забезпечений одним або декількома перемикачами під навантаженням 25, що є інтерфейсом між даним трансформатором 1 і джерелом електричного струму, з яким він сполучений для забезпечення постійної напруги незважаючи на зміни струму в мережі. Перемикач під навантаженням 25 сполучений трубопроводом 26 , що виводить, з трубопроводом 17, призначеним для зливу. В результаті перемикач під навантаженням 25 теж охолоджується горючою охолоджувальною рідиною. Через велику механічну міцність вибух перемикача під навантаженням украй сильний і може супроводжуватися викидом гарячих струменів охолоджувальної рідини. Трубопровід 26 оснащений елементом пониження тиску 27, здатним розірватися у разі короткого замикання і пониження тиску усередині перемикача під навантаженням 25. Таким чином виключається вибух бака вищезазначеного перемикача під навантаженням 25. Завдяки винаходу тепер існує пристрій, який попереджає вибух трансформатора, виявляє порушення ізоляції украй швидко і діє одночасно на усунення всіх наслідків, які витікають звідси. Це дозволяє зберегти трансформатор, перемикачі під навантаженням, вводи, а також мінімізувати збитки в результаті руйнування ізоляції. Як показано на фігурі 2, камера розгерметизації 16 спирається на чотири амортизатори 28, підтримувані консоллю 29, закріпленою на корпусі 2а бака 2. Таким чином, створена механічна ізоляція між вібраціями, що йдуть від трансформатора 1, який працює в нормальному режимі, і камерою розгерметизації 16, з одного боку, і руйнуванням трансформатора 1 в результаті порушення ізоляції з іншого боку. Як показано на фігурі 3, декілька сусідніх трансформаторів 1 сполучені з резервуаром 18. У інших випадках декілька захисних пристроїв декількох різних трансформаторів можуть включати себе в один загальний резервуар. Це підтверджується переважно в закритих місцях, де є обмежений простір. Як показано на фігурі 4 захисний пристрій включає вакуумний насос 30, сполучений трубопроводом з резервуаром 18. Резервуар 18 може бути оснащений системою охолоджування 18b, наприклад, розповсюдженням азоту. Під час пуску 90520 10 захисного пристрою в роботу вакуумний насос 30 працює і створює частковий вакуум в резервуарі 18, потім зупиняється. Об'єм газу, що виходить з бака 2 після руйнування елементу розриву 15, який здатний накопичуватися в резервуарі 18, досягає максимального тиску. Розгерметизація може легко виявитися. Резервуар може бути зменшеного об'єму, що дозволяє заощадити місце. Крім того, як показано на фігурі 5 захисний пристрій включає газовий насос 31, сполучений з трубопроводом 17 або з резервуаром 18, при цьому насос виходить в судину 32, яка витримує тиск. Після руйнування елементу розриву 15 і витікання газів, достатнього за тривалістю для охолоджування, газовий насос 31 приводиться в дію і здійснює прокачування газів, що знаходяться в резервуарі 18. Резервуар 18 може таким чином звільнитися від газів, які в ньому знаходяться. Згаданий газ може бути сумішшю інертного газу і горючого газу. Після зупинки газового насоса 31 сосуд 32 може бути легко видалений і перенесений на відстань. Цей спосіб підходить, зокрема, трансформаторам, встановленим в шахтах і тунелях. Як показано на фігурах 6 і 9, елемент розриву 16 має форму опуклого кола і передбачений для установки на вихідний отвір (не позначено) бака 2, затиснутого між двох скоб 33 і 34 у вигляді дисків. Елемент розриву 15 включає упорну частину 35 у формі тонкого металевою завісу, наприклад з неіржавіючої сталі або алюмінієвого сплаву. Товщина отриманого виробу 35 повинна бути в межах 0,05 і 0,025мм. Упорна частина 35 забезпечена радіальними смужками 36, що ділять її на безліч сегментів. Радіальні смужки 36 мають увігнуту форму в товщині упорної частини 35 таким чином, що руйнування відбувається шляхом розриву упорної частини 35 в центрі без дроблення. Це дозволяє виключити виривання і переміщення фрагментів елементу розриву 15 в рідині, що проходить через нього, і виключити руйнування трубопроводу, розташованого нижче. Упорна частина 35 забезпечена крізними отворами 37 дуже малого діаметру, що чергуються із смужками 36 поблизу центру. Інакше кажучи, декілька отворів 37 розташовані в шестикутнику. Отвори 37 формують початок розриву слабкого опору і гарантують, що розрив починається в центрі упорної частини 35. Формування мінімум одного отвору 37 смужкою 36 забезпечує те, що смужки 36 відділятимуться одночасно, утворюючи ділянку для найбільшого проходу. Як варіант можна було передбачати кількість смужок 36 починаючи з шести, або безліч отворів 37 через смужку 36. Матеріал ущільнювача 50 може закривати отвори 37. Тиск при розриві елементу розриву 15 визначається діаметром і положенням отворів 37, глибиною смужок 36, товщиною і складом матеріалу, утворюючого упорну частину. Смужки 36 сформовані по всій товщині упорної частини 35. Товщина залишку упорної частини 35 може бути постійною. Дві суміжні смужки 36 утворюють трикутник 39, який у момент розриву ділиться на сусідні трикутники шляхом розриву матеріалу між отворами 37 і 11 деформується донизу складанням. Трикутники 39 складаються без розриву, щоб уникнути виривання названих трикутників 39, здатних зруйнувати кінцевий трубопровід або перешкодити протоку в кінцевому трубопроводі, збільшуючи таким чином втрату напруги і уповільнюючи скидання тиску у верхній частині. Кількість смужок 36 залежить також від діаметру упорного елементу 15. Скоба 34, розташована після скоби 33, має просвердлений радіальний отвір, в який поміщена захисна труба 41. Датчик розриву має електричний дріт 42, закріплений на упорній частині 35 донизу у формі петлі. Електричний дріт 42 проходить в захисній трубі 41 і доходить до сполучної коробки 43. Електричний дріт 42 займає майже весь діаметр упорного елементу 15. Одна частина дроту 42а проходить поряд паралельно смужці 36, а інша частина дроту 42b проходить радіально з другого боку паралельно смужці 36. Відстань між двома частинами дроту 42а і 42b невелика. Вона може бути менше максимальної відстані, що розділяє два отвори 37 так, що дріт 42 проходить між отворами 37. Електричний дріт 42 покритий захисним шаром, який одночасно служить для захисту від корозії і для приклеювання дроту на край упорної частини 35. Склад захисного шару підбирається так, щоб уникнути модифікації тиску при руйнуванні елементу розриву 15. Захисний шар може бути виконаний з крихкого поліаміду. Руйнування елементу розриву веде обов'язково до розриву електричного дроту 42. Цей розрив може бути виявлений украй легко і надійно шляхом переривання циркуляції струму, що проходить по дроту 42 або по різниці напруги між двома кінцями дроту 42. Елемент розриву 15 включає також посилену частину 44, розташовану між скобами 33 і 34 у вигляді металевої пластини, наприклад, з неіржавіючої сталі, алюмінію, або сплаву алюмінію. Товщина посиленої частини 44 може бути між 0,2 або 1мм. Посилена частина 44 включає безліч пелюстків (наприклад, п'ять), розділених радіальними смужками 45, сформованими по всій їх товщині. Пелюстки з'єднуються із зовнішнім кільцевим бортом. Смужка 46 у вигляді дуги формується по всій товщині кожного пелюстка, за винятком сусідніх пелюстків краю, передаючи таким чином пелюсткам здатність деформуватися аксіально. Один з пелюстків сполучений з центральним багатокутником 47 (зваркою, наприклад). Багатокутник 47 закриває центр пелюстків і спирається а гачки 48, закріплені на інших пелюстках і зміщений аксіальний по відношенню до пелюстків так, що багатокутник 47 розташовуватиметься аксіально між пелюстками і відповідними гачками 48. Багатокутник 47 може входити в контакт з основою гачків 48, щоб там спиратися аксіально. Посилена частина 44 дає хорошу осьову міцність в одному напрямі і дуже слабку осьову міцність в іншому напрямі руйнування розривного елементу 15. Посилена частина 44 особливо важлива тоді, коли тиск в баку 2 трансформатора 1 нижче за тиск в камері розгерметизації 16, яка може відбутися, якщо відбувається частковий вакуум в баку 2 при запов 90520 12 ненні трансформатора 1. Між упорною частиною 35 і посиленою частиною 44 може розташовуватися частина ущільнювача 49, що складається з тонкого шару 50 ущільнювального синтетичного матеріалу (наприклад, на основі політетрафторетилену) покритого з кожного боку товстим шаром синтетичного матеріалу 51 стійкого до перфорації тонкого шару 50 упорної частини 35 і посиленої частини 44. Кожен товстий шар може містити синтетичний матеріал (наприклад, на основі політетрафторетилену) завтовшки порядку 0,1-0,3мм. Ділення на частини товстого шару 51 може бути виконано залежно від дуги круга, близько 330 градусів. Тонкий шар 50 може мати товщину порядку 0,005-0,1мм. Розривний елемент 15 забезпечує хороший опір тиску в одному напрямі; дозований опір тиску в іншому напрямі, чудову герметичність і слабку інерцію вибуху. Для поліпшення герметичності розривний елемент 15 може мати шайбу 52, розташовану між скобою 33 і упорною частиною 35 і шайбу 53, розташовану між скобою 34 і частиною посилення 44. Шайби 52 і 53 можуть бути виконані на основі політетрафторетилену. Крім того, засіб охолоджування рідин у винайденому пристрої, може бути передбачено. Засіб охолоджування може включати лопатки на трубопроводі 17 та/або резервуар 18, групу резервуару 18, що кліматизує, та/або резервуар із зрідженим газом, наприклад азотом, розширення якого здатне охолодити резервуар 18. Як показано на Фіг.10 і 11, запобіжний пристрій розташований майже вертикально, наприклад на кришці 2b бака 2. Камера розгерметизації 16 включає циліндр вертикально розташований і закритий з обох боків і пов'язаний з елементом розриву 15, діаметр якого перевершує діаметр елементу розриву 15, встановленого нижче елементу розриву 15. Камера розгерметизації 16 формує також накопичувальний резервуар. Трубопровід 19 з'єднується з верхньою зоною циліндра камери розгерметизації 16. Трубопровід 54 з'єднується з нижньою зоною циліндра камери розгерметизації 16 для відбору рідини. З огляду виконання, превентивний пристрій, розташований у великій частині над баком 2, достатньо компактний. У переважному варіанті трубопровід 54 сполучений з резервним резервуаром 8, див. пунктирну лінію фігури 10. Вільний об'єм резервного резервуару 8, тобто частина не зайнята рідиною, призначена для збору рідини, що поступає з камери розгерметизації 16. Додатковий елемент розриву 61 може розташовуватися на трубопроводі 54 між камерою розгерметизації 16 і резервним резервуаром 8. Додатковий елемент розриву 61 може бути відтарований на тиск вищій, ніж елемент розриву 15, що знаходиться вище за камеру розгерметизації 16. При роботі, втрата навантаження в трубопроводі 54 дає час автоматичному клапану 10 закриватися при руйнуванні елементу розриву 15. Резервний резервуар 8 накопичує рідину, витікаючу з камери розгерметизації 16, при цьому, автоматич 13 ний клапан 10 закритий. Як показано на фігурі 11 камера розгерметизації 16 виходить в трубопровід 17, розташований далі трубопроводу 26. Трубопровід 17 переходить в резервний резервуар 8. Як показано на фігурі 12 превентивний пристрій включає вентиль 13 встановлений на виході бака 2, у визначеному місці корпуса 2а, буквально між половиною і двома третинами висоти корпусу 2а. Трубопровід 17 згинається догори після камери розгерметизації 16 і включає частину висоти 17а розташованої у верхньому рівні по відношенню до обмоткам трансформатора 1. Як приклад, нижній рівень відрізання висоти 17а може розташовуватися приблизно в 20мм від верхнього краю обмоток. Таким чином, декомпресія і частковий злив дозволяють зберегти імерсію і ізоляцію обмоток. Як показано на фігурі 11 камера розгерметизації 16 виходить в трубопровід 17, розташований далі трубопроводу 26. Трубопровід 17 переходить в резервний резервуар 8. Як показано на фігурі 12 превентивний пристрій включає вентиль 13 встановлений на виході бака 2, у визначеному місці корпуса 2а, буквально між половиною і двома третинами висоти корпусу 2а. Трубопровід 17 згинається догори після камери розгерметизації 16 і включає частину висоти 17а розташованої у верхньому рівні по відношенню до обмоткам трансформатора 1. Як приклад, нижній рівень відрізання висоти 17а може розташовуватися приблизно в 20мм від верхнього краю обмоток. Таким чином, декомпресія і частковий злив дозволяють зберегти імерсію і ізоляцію обмоток. Наявність трубопроводу 9 обумовлено детектором газу 55 розташованим між автоматичним клапаном 10 і кришкою 2b бака 2. Трубопровід 56 сполучає трубопровід 9 і відрізок висоти 17а трубопроводу 17. Трубопровід 56 з'єднується з трубопроводом 9 через газовий детектор 55 і автоматичний клапан 10. На трубопроводі 56 розташовані ручний вентиль 57 що знаходиться у відкритому 90520 14 положенні, за винятком дій з обслуговування і електроклапан 58 що приводиться в дію коробкою управління 23 в закритому положенні при нормальному обслуговуванні і у відкритому положенні після скидання тиску елементом 15, щоб витягувати горючі гази, що знаходяться в трубопроводі 9. Крім того, перемички 6 в масляній ізоляції передбачені елементом скидання тиску 59, що виходить в трубопровід 60, який сполучений з трубопроводом 17. Елемент скидання тиску 59 може бути по структурі схожим на елемент скидання тиску 15 і адаптованого калібру. Таким чином, бак, перемички і перемикач під навантаженням можуть бути передбачені як елементи скидання тиску, дозволяючи підвищити вірогідність захисту їх цілісності. Як показано на фігурі 13, превентивний пристрій включає вентиль 13 встановлений на виході з бака 2, розташований в нижній точці корпусу 2а. Трубопровід 17 зігнутий догори після камери розгерметизації 16 і включає відрізок висоти 17а як у попередньому випадку. Така система захисту є економічною, автономною по відношенню до сусідніх установок, з малим займаним простором і без техобслуговування. Блок управління може також поєднуватися до додаткових датчиків, таких як: датчик пожежі, датчик пари (Бухгольца), датчик відключення відсіку живлення щоб відключити гасіння пожежі у разі відмови попередження вибуху. Завдяки винаходу ми маємо превентивний пристрій для оберігання трансформатора від вибуху, який вимагає невеликих змін в елементах трансформатора, який визначає порушення в ізоляції дуже швидко і усуває одночасно наслідки події, включаючи закриті місця. Це дозволяє уникнути вибуху ємностей з маслом і пожеж і, як результат, зменшити руйнування пов'язані з коротким замиканням в трансформаторі, а також руйнування перемикачів під навантаженням і перемичок. 15 90520 16 17 90520 18 19 90520 20 21 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 90520 Підписне 22 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюDevice for preventing the explosion of anelectrical transformer
Автори англійськоюMagnier, Philippe
Назва патенту російськоюПревентивное устройство против взрыва электрического трансформатора
Автори російськоюМаньер Филипп
МПК / Мітки
МПК: H01F 27/10, H02H 7/04
Мітки: превентивний, електричного, трансформатора, пристрій, вибуху
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/11-90520-preventivnijj-pristrijj-proti-vibukhu-elektrichnogo-transformatora.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Превентивний пристрій проти вибуху електричного трансформатора</a>
Попередній патент: Зубчаста передача для захисту інтегрованого максимального моменту, шестерінчаста коробка передач, яка містить таку передачу, і газотурбінний двигун
Наступний патент: Фармацевтична композиція, що містить симвастатин і езетиміб
Випадковий патент: Спосіб отримання хліба особливого вищого ґатунку