BRPI0621990A2 - dispositivo e processo de prevenÇço contra explosço de um elemento de transformador elÉtrico - Google Patents

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Abstract

DISPOSITIVO E PROCESSO DE PREVENÇçO CONTRA EXPLOSçO DE UM ELEMENTO DE TRANSFORMADOR ELÉTRICO. A presente invenção diz respeito ao campo da prevenção contra a explosão de elemento de transformador elétrico resfriado por um volume de um fluido, em particular de um fluido combustível. De acordo com uma realização da invenção, o dispositivo de prevenção contra explosão de um elemento de transformador elétrico (1) é dotado de uma cuba (2) que contém um fluido de resfriamento combustível, caracterizado pelo fato de que compreende um elemento de relaxamento de pressão (14) situado em uma saída da cuba (2) para realizar uma descompressão da cuba e um saco (18) situado a jusante do elemento de relaxamento de pressão (14) e configurado para passar de um estado plano para um estado inflado a partir da ruptura do elemento de relaxamento de pressão e que assegura um confinamento de fluido passado pelo elemento de relaxamento de pressão.

Description

"DISPOSITIVO E PROCESSO DE PREVENÇÃO CONTRA EXPLOSÃO DE UM ELEMENTO DE TRANSFORMADOR ELÉTRICO"
Campo da Invenção
A presente invenção diz respeito ao campo da prevenção contra a explosão de elemento de transformador elétrico resfriado por um volume de um fluido, em particular de um fluido combustível.
Antecedentes da Invenção
Os transformadores elétricos sofrem perdas, tanto nos enrolamentos quanto na parte do ferro, que requerem a dissipação do calor produzido. Assim, os transformadores de grande potência são geralmente resfriados por um fluido, tal como óleo. Os óleos utilizados são dielétricos e são suscetíveis de pegar fogo além de uma temperatura da ordem de 140 °C. Como os transformadores são elementos muito caros, sua proteção exige uma atenção especial. Um defeito de isolação dá origem, em um primeiro momento, a um arco elétrico significativo que provoca uma ação dos sistemas de proteção elétricos que desarmam a célula de alimentação do transformador (disjuntor). O arco elétrico provoca, igualmente, uma difusão considerável de energia que gera uma liberação de gás por decomposição do óleo dielétrico, em particular de hidrogênio e de acetileno.
Após a liberação de gás, a pressão no interior da cuba do transformador aumenta com muita rapidez, o que dá origem a uma deflagração freqüentemente muito violenta. Da deflagração resulta um grande rasgamento das ligações mecânicas da cuba (parafuso, solda) do transformador, que coloca os gases em contato com o oxigênio do ar ambiente. Como o acetileno é auto-inflamável em presença de oxigênio, um incêndio se inicia imediatamente e propaga o fogo para os outros equipamentos da fábrica que são suscetíveis de conter igualmente grandes quantidades de produtos combustíveis. As explosões são devidas a rupturas de isolação, em conseqüência dos curtos-circuitos provocados por sobrecargas, sobretensões, uma deterioração progressiva da isolação, um nível insuficiente de óleo, o aparecimento de água ou de mofo ou uma pane de um componente isolante.
São conhecidos, no estado da técnica, sistemas de extinção de incêndio para transformadores elétricos que são acionados por detectores de incêndio ou de fogo. Esses sistemas intervém quando o óleo do transformador já está em chamas. O que se fazia, portanto, era simplesmente limitar o incêndio ao equipamento atingido para não propagar o fogo para as instalações vizinhas.
Para retardar a decomposição do fluido dielétrico devida a um arco elétrico, podem ser usados óleos siliconados no lugar dos óleos minerais tradicionais. Todavia, a explosão da cuba do transformador devida ao aumento da pressão interna só é retardada por um espaço de tempo extremamente pequeno, da ordem de alguns milissegundos. A explosão da cuba não é evitada.
Conhece-se através do documento WO 97/12379 um processo de prevenção contra explosão e o incêndio em um transformador elétrico dotado de uma cuba cheia de fluido de resfriamento combustível, por detecção de uma ruptura da isolação elétrica do transformador por um sensor de pressão, despressurização do fluido de resfriamento contido na cuba, por meio de uma válvula, e resfriamento das partes quentes do fluido de resfriamento por injeção de um gás inerte sob pressão na parte inferior da cuba a fim de agitar o referido fluido e impedir que o oxigênio penetre na cuba do transformador. Esse processo é satisfatório e permite evitar explosão da cuba do transformador.
O documento WO 00/57438 descreve um elemento de ruptura de abertura rápida para um dispositivo de prevenção contra a explosão de um transformador elétrico. O pedido de patente francês, não publicado, depositado sob o n° 05 06 661, descreve um dispositivo de prevenção que permite uma descompressão extremamente rápida e a coleta do fluido passado pelo elemento de relaxamento de pressão em um reservatório her mético. Esse reservatório pode ser dotado de um conduto de saída que pode ser dirigido para uma bomba de gás e um reservatório auxiliar.
A Depositante percebeu que esse tipo de dispositivo de prevenção apresentava inconvenientes para transformadores situados em locais confinados, ou ainda para transformadores de baixa potência para os quais o custo do dispositivo de prevenção deve ser reduzido.
A presente invenção tem em particular por objetivo corrigir esses inconvenientes.
Descrição da Invenção
A presente invenção propõe um dispositivo de prevenção apropriado a um espaço disponível reduzido e que permita uma evacuação fácil do fluido passado pelo elemento de relaxamento de pressão.
O dispositivo de prevenção contra explosão de um elemento de transformador elétrico, elemento esse que é dotado de uma cuba que contém um fluido de resfriamento combustível, compreende um elemento de relaxamento de pressão situado em uma saída da cuba para realizar uma descompressão da cuba, e um saco situado a jusante do elemento de relaxamento de pressão e configurado para passar de um estado plano para um estado inflado a partir da ruptura do elemento de relaxamento de pressão.
O saco assegura um confinamento de fluido passado pelo referido elemento de relaxamento de pressão. A forma do saco pode ser apropriada e/ou pode se adaptar a um espaço disponível reduzido e/ou de forma complexa. A massa do saco pode ser pequena, de tal modo que o referido saco seja manipulável por um ou dois operadores, no estado plano ou no estado inflado essencialmente por gases.
O dispositivo de prevenção é bem apropriado para transformadores situados em galerias mineiras nas quais uma evacuação do fluido passado pelo elemento de relaxamento de pressão por um conduto até o ar livre se mostra muito difícil em virtude da obstrução das galerias, do comprimento de conduto necessário, das perdas de carga no conduto e dos riscos de deterioração do conduto. Após ruptura do elemento de relaxamento de pressão, o saco pode ser isolado do referido elemento de relaxamento de pressão e fechado, e depois levado com a mão ou sobre uma máquina até a parte externa da galeria em que o fluido pode sem seguida ser submetido a um tratamento adequado.
Essas vantagens apresentam-se igualmente no caso de um transformador situado em uma galeria subterrânea ou de concreto de usina hidroelétrica, muitas vezes perto de uma barragem, ou ainda de um transformador instalado em um túnel, por exemplo, um túnel rodoviário ou ferroviário, para o qual a presença de um conduto adicional suscetível de receber gases e/ou líquidos combustíveis não é desejável. Isso se aplica em particular aos transformadores de alimentação de uma rede elétrica de tração.
O dispositivo de prevenção aplica-se vantajosamente elementos de transformador situados da subestrutura de um imóvel, por exemplo, uma torre de grande altura na qual o espaço disponível é pequeno em virtude de seu baixo custo, e a presença de um conduto adicional suscetível de conter produtos inflamáveis não é desejada.
O dispositivo de prevenção pode ser instalado sobre um elemento de transformador enterrado. Esses transformadores estão em geral instalados em uma célula de transformação, por exemplo, um recinto de concreto praticado em um espaço público tal como uma rua, e coberto por uma laje lacrada com cimento. Nesse caso, o espaço disponível é particularmente baixo em virtude da compaticidade do recinto de concreto e da necessidade de deixar um lugar suficiente para que um operador possa ter acesso às instalações para operações de manutenção ou de substituição. O saco ocupa no estado inicial um volume extremamente baixo. O saco após ruptura do elemento de relaxamento de pressão, ocupa um volume elevado mais pode ser retirado do recinto de concreto após remoção da laje. Cabos(empunhaduras) ou anéis de manutenção podem ser previstos. Um operador pode então dispor de um espaço para o acesso. Assim, o pequeno espaço disponível entre o recinto de concreto e o transformador serve, em uso normal, para o acesso de um operador, e em caso de ativação, à coleta do fluido passado pelo elemento de relaxamento de pressão, no interior do saco.
O dispositivo de prevenção pode igualmente ser instalado sobre um elemento de transformador suportado por um pilar. A explosão desses tipos de transformadores pode se mostrar extremamente perigosa para a vizinhança, em particular em zonas urbanas. A instalação de um dispositivo de prevenção é extremamente desejável. Todavia, por motivos estéticos e de resistência mecânica do pilar, o dispositivo de prevenção deve ocupar um pequeno volume no estado normal de funcionamento do transformador e apresentar uma massa reduzida. No estado inicial, o saco pode ocupar um volume da ordem de alguns litros a dezenas de litros e no estado inflado, após ativação, um volume da ordem de algumas centenas de litros a alguns m3. Além disso, a inflação do saco é então visível de fora e constitui um meio de aviso de uma anomalia do transformador. Esse aviso é interessante para um transformador que não é objeto de um monitoramento local ou à distância, o que é o caso dos transformadores de baixa potência.
Em um modo de realização, o saco é estanque ao gás.
Em um modo de realização, o saco é rígido em extensão. O saco pode compreender uma camada de estanqueidade e uma camada resistente à extensão, por exemplo, à base de fibras, em particular de fibras aramidas.
Em outro modo de realização, o saco é flexível em extensão.
Em um modo de realização, o saco apresenta no estado inflado uma forma geral paralelepipedal. O saco pode igualmente apresentar no estado inflado uma forma com bordas arredondadas ou ainda uma forma geral cônica.
Em um modo de realização, o dispositivo compreende um conduto recurvado montado a jusante do elemento de relaxamento de pressão. O conduto recurvado pode apresentar um ângulo compreendido entre 45° e 180°, limites incluídos, preferencialmente superior ou igual a 90°. O conduto recurvado pode estar ligado a uma abertura prevista em uma parede superior da cuba, por exemplo uma tampa, e permite que o saco durante a inflação se estenda para baixo sem sofrer uma dobradura excessiva que possa tornar a inflação mais difícil, considerando o fato de que uma quantidade significativa de líquido pode ser coletada no saco, líquido cuja massa tende fazer ceder o fundo do saco. O conduto recurvado permite igualmente limitar os esforços mecânicos que são exercidos sobre a ligação entre o saco e o elemento de relaxamento de pressão.
Em um modo de realização, o dispositivo compreende um conduto flexível montado a montante do saco. O conduto flexível permite uma adaptação da posição do saco a diferentes tipos de transformadores e de ambiente do transformador. O conduto flexível pode ser montado entre o conduto recurvado e o saco. O conduto flexível pode apresentar uma forma anelada para reduzir o risco de esmagamento. O conduto flexível pode ser realizado em um material sintético, por exemplo, à base de polietileno, de polipropileno, etc.
Em um modo de realização, o dispositivo compreende um conduto recurvado montado a jusante do conduto flexível. Uma válvula pode ser montada entre o referido conduto recurvado e o saco, de modo solidário do saco. Assim, a válvula pode ser fechada, após inflação, do saco e antes da separação do saco os outros elementos do dispositivo. Uma união rápida pode estar situada a montante do saco, de modo solidário do saco. Em um modo de realização, o dispositivo compreende um canal de introdução de gases inertes situado a jusante do elemento de relaxamento de pressão. Após a inflação, e antes da retirada do saco, pode-se assim realizar uma descarga com gases inertes que permite reduzir fortemente a proporção de gases combustíveis em uma parte superior do elemento do transformador, no elemento de relaxamento de pressão e de eventuais elementos intermediários.
Em um modo de realização, o saco compreende um orifício obturável de saída. O referido orifício está obturado no estado inicial do saco e no estado inflado e pode ser aberto para uma drenagem do saco, depois de sua separação com os outros elementos do dispositivo. O saco pode assim ser esvaziado, por exemplo, em receptáculo previsto para esse fim.
O dispositivo pode compreender um reservatório situado entre o elemento de relaxamento de pressão e o saco. O reservatório pode ser de pequeno volume. O reservatório pode ser dotado de um meio de descarga por gases inertes.
Em um modo de realização, o dispositivo compreende uma câmara de descompressão situada a jusante do elemento de relaxamento de pressão. A câmara de descompressão permite reduzir a pressão sofrida pelos elementos situados a jusante, daí a possibilidade de utilizar elementos massa mais baixa.
Em um modo de realização, a saída da cuba está situada em uma parede inferior da cuba, e o saco está situado sob a cuba.
Em um modo de realização, a saída da cuba está situada em uma parede superior da cuba, o e saco está situado acima da cuba. Em um modo de realização, o saco está situado ao lado da cuba no estado inflado.
Em um modo de realização, o saco está situado ao lado da cuba no estado inicial.
Em um modo de realização, o saco está pelo menos em parte suspenso em um suporte. O suporte pode compreender uma travessa fixada em uma parede vertical ou um anel fixado em um teto. Esse saco oferece uma resistência muito baixa à inflação.
Em um modo de realização, o dispositivo compreende uma proteção antifuro situada pelo menos sob o saco. A proteção antifuro pode igualmente ser lateral.
Em um modo de realização, o dispositivo compreende uma caixa dotada de pelo menos duas conchas. A caixa forma um invólucro de proteção e de transporte para o saco no estado plano e um suporte para o saco no estado inflado. As conchas estão configuradas para se separar na passagem do estado plano no estado inflado. A concha superior pode formar uma proteção antifuro durante um eventual contato entre o saco e um teto ou um obstáculo situado em altura. A concha inferior pode formar uma proteção antifuro em relação ao chão. A caixa pode ser dotada de um detector de separação das conchas. O detector pode ser ligado a um elemento de transmissão de alerta. A caixa pode ser dotada de uma trava elétrico de manutenção das conchas.
O processo de prevenção contra explosão de um elemento de transformador elétrico, elemento esse que é dotado de uma cuba que contém um fluido de resfriamento combustível, compreende as etapas a seguir.
Uma descompressão da cuba é realizada par um elemento de relaxamento de pressão situado em uma saída da cuba. A inflação de um saco situado a jusante do elemento de relaxamento de pressão é realizado, e o saco passa de um estado plano para um estado inflado e assegura um confinamento de fluido passado pelo elemento de relaxamento de pressão.
De acordo com um aspecto da presente invenção, um dispositivo de prevenção contra explosão de um elemento de transformador elétrico, elemento esse que é dotado de uma cuba que contém um fluido de resfriamento combustível, compreende um elemento de relaxamento de pressão situado em uma saída da cuba para realizar uma descompressão da cuba e um contêiner dotado de duas conchas e de um saco situado, no estado inicial nas conchas. O saco que está situado a jusante do elemento de relaxamento de pressão está previsto para passar de um estado inicial para um estado inflado a partir da ruptura do elemento de relaxamento de pressão, provocando assim a separação das conchas e assegurando um confinamento do fluido passado pelo elemento de relaxamento de pressão.
Vantajosamente, o elemento de relaxamento de pressão está configurado para se romper além de um limiar de pressão diferencial entre uma parte a montante e uma parte a jusante.
Em um modo de realização, o elemento de transformador elétrico é um corpo de transformador elétrico.
Em outro modo de realização, o elemento de transformador elétrico é um capacitor de passagem.
Em outro modo de realização, o elemento de transformador elétrico é um comutador de derivação de carga.
Em um modo de realização, o elemento de relaxamento de pressão compreende um disco rígido perfurado e uma membrana de estanqueidade. O elemento de relaxamento de pressão pode igualmente compreender um disco fendido. Os discos podem ser abaulados no sentido do escoamento do fluido. O disco fendido pode compreender uma pluralidade de pétalas separadas entre si por fendas sensivelmente radiais. As pétalas se estão ligadas a uma parte anular do disco e são suscetíveis de se apoiar umas nas outras por meio de lingüetas de fixação para resistir a uma pressão externa à cuba do transformador superior à pressão interna. O disco rígido perfurado pode ser dotado de uma pluralidade de orifícios transversos situados perto do centro do disco e a partir do qual se estendem fendas radiais.
A membrana de estanqueidade pode consistir em uma camada fina à base de politetrafluoroetileno. O disco fendido pode compreender uma pluralidade de porções capazes de apoiarem uma nas outras durante um impulso em uma direção axial.
Em um modo de realização, o elemento de relaxamento de pressão compreende ainda um disco de proteção da membrana de estanqueidade, o disco esse que compreende uma folha fina pré-recortada. O disco de proteção pode ser realizada a partir de uma folha de politetrafluoroetileno de espessura superior à membrana de estanqueidade. O pré-recorte pode ser em forma de porção de círculo. O disco rígido perfurado pode compreender uma pluralidade de fendas radiais, distintas umas das outras.
Em um modo de realização, o dispositivo compreende uma pluralidade de elementos de relaxamento de pressão previstos para serem ligados a uma pluralidade de elementos de transformador. Um único saco pode assim servir para a prevenção contra a explosão de uma pluralidade de elementos de transformador, por exemplo, uma cuba do corpo do transformador, os capacitores de passagem e os comutadores de derivação de carga do mesmo transformador ou de uma pluralidade de transformadores.
O dispositivo pode compreender um meio de detecção de ruptura, integrado ao elemento de relaxamento de pressão, daí uma detecção da pressão da cuba em relação a um teto predeterminado de relaxamento de pressão. O meio de detecção de ruptura pode compreender um fio elétrico apto se romper ao mesmo tempo em que o elemento de relaxamento de pressão. O fio elétrico pode ser colado sobre o elemento de relaxamento de pressão, de preferência do lado oposto ao fluido. O fio elétrico pode ser revestido por um filme de proteção.
O dispositivo de prevenção é apropriado para a cuba principal de um transformador, para a cuba do ou dos comutadores de derivação de carga e para a cuba dos capacitores de passagem elétricos, e esta última cuba é também chamada « caixa de óleo ». Os capacitores de passagem elétricos têm por papel isolar a cuba principal de um transformador das linhas de alta e baixa tensão às quais estão ligados enrolamentos do transformador por meio de condutores de saída. Um condutor de saída pode ser envolvido por uma caixa de óleo que contém uma certa quantidade de fluido de isolação. Os capacitores de passagem e/ou caixas de óleo são em geral independentes fluidicamente da cuba do transformador.
O dispositivo de prevenção pode ser dotado de um meio de detecção da ativação da célula de alimentação do transformador e de um compartimento de comando que recebe os sinais emitidos pelos meios sensores do transformador e que é capaz de emitir sinais de comando.
Graças à presente invenção, pode-se dispor de um dispositivo de prevenção de explosão de uma cuba de um elemento de transformador de massa e dimensões pequenas que é apropriado tanto para transformadores de pequena potência, por exemplo, sobre pilares, que para transformadores de média potência, por exemplo, para a alimentação elétrica de trens ou ainda para transformadores de potência muito grande.
Breve Descrição dos Desenhos
A presente invenção será mais bem compreendida com o estudo da descrição detalhada de alguns modos de realização tomados a título de exemplos sem qualquer caráter limitativo e ilustrados pelos desenhos anexos, nos quais: - as figuras 1 a 5, 7 e 8, são vistas esquemáticas de transformadores dotados de dispositivos de prevenção contra o incêndio de acordo com diferentes modos de realização;
- a figura 6 mostra o dispositivo de prevenção da figura 5 em fase de desdobramento;
- a figura 9 é uma vista em corte transversal de um elemento de ruptura;
- a figura 10 é uma vista parcial aumentada da figura 9;
- a figura 11 é uma vista de cima correspondente à figura 9;
- e a figura 12 é uma vista de baixo correspondente à figura 9.
Descrição de Realizações Particulares
Como se pode ver na figura 1, o transformador 1 compreende uma cuba 2 que repousa sobre o piso 3 por meio de pés 4 e é alimentado em energia elétrica por linhas elétricas 5 envolvidas por capacitores de passagem 6. A cuba 2 compreende um corpo 2a e uma tampa 2b.
A cuba 2 fica cheia de fluido de resfriamento 7, por exemplo, óleo dielétrico. Como ilustrado no pedido de patente francesa n° 05 06 661, a fim de garantir um nível constante de fluido de resfriamento 7 na cuba 2, o transformador 1 pode ser dotado de um reservatório complementar em comunicação com a cuba por um conduto. A cuba pode ser dotada de uma válvula automática que obtura o conduto a partir do momento em que ela detecta um movimento rápido do fluido. Assim, durante uma despressurização da cuba 2, a pressão no conduto cai bruscamente, o que provoca um início de escoamento de fluido que é rapidamente interrompido pela obturação da válvula automática. Evita-se assim que o fluido 7 contido no reservatório complementar escoe.
O transformador 1 está situado em um recinto de concreto 8 que compreende o piso 3 igualmente de concreto e paredes verticais que formam assim um espaço 10 fechado por uma laje 9, por exemplo, de concreto, na qual é praticado um buraco de inspeção 9a. O transformador 2 está assim situado em um espaço delimitado no qual está igualmente instalado o dispositivo de prevenção 11.
O dispositivo de prevenção 11 compreende uma válvula 12 de tipo manual ou motorizado ligada a um buraco praticado na tampa 2b da cuba 2 do transformador por uma curta porção de conduto 13, um elemento de relaxamento de pressão 14, ilustrado mais detalhadamente nas figuras 9 a 12, uma válvula 15 situada a jusante do elemento de relaxamento de pressão 14, um conduto 16 rígido, por exemplo, realizado de aço e que forma um cotovelo com um ângulo sensivelmente igual a 180° e que termina do lado a jusante por uma porção troncônica 16a convergente e uma alça 16b. A válvula 12 pode, como variante, ser substituída por uma alça. A válvula 15 pode, como variante, ser substituída por uma alça. O conduto recurvado 16 forma uma câmara de descompressão que oferece uma perda de carga extremamente baixa aos fluidos que atravessam e permitem assim reduzir muito forte e rapidamente a pressão existente na cuba 2 a partir da ruptura do elemento de relaxamento de pressão 14. O dispositivo de prevenção 11 compreende igualmente um conduto flexível 17 montado a jusante do conduto recurvado 16 com uma alça 17a ligada à alça 16b e uma alça a jusante 17b, e um saco inflável 18 dotado de um orifício ligado ao conduto flexível 17 com ligação por uma alça 18a fixada na alça 17b.
O conduto flexível 17 pode ser anelado a fim de reduzir o risco de esmagamento e conseqüentemente de obturação do referido conduto 17. O conduto flexível 17 é vantajosamente realizado de material sintético, por exemplo, à base de polietileno ou de polipropileno, eventualmente reforçado por uma carga.
O saco inflável 18 está representado na figura 1 no estado inicial não inflado. O saco inflável 18 no estado inicial pode conter uma pequena quantidade de ar ou de gás inerte e é dobrado de modo a poder sofrer uma inflação extremamente rápida se m risco s ignificativo de rasgamento ou de bloqueio. O saco inflável 18 pode compreender um material sintético, se for preciso multicamadas com uma camada interna estanque aos gases, por exemplo, ao acetileno e ao hidrogênio, e pelo menos uma camada externa mecanicamente resistente. Pode-se prever uma primeira camada externa resistente em tração e que determina assim a forma do saco 18 no estado inflado e uma segunda camada externa resistente à perfuração a fim de reduzir o risco de que um objeto encontrado pelo saco durante a inflação provoque uma perfuração.
O saco inflável 18 pode ser dotado de uma válvula de evacuação 19 que pode ser conectada de modo amovível a um reservatório em vista da desinflação e do esvaziamento do saco inflável 18. O saco 18 forma um meio de confinamento de fluido, leve, econômico, mecanicamente flexível, adaptável a situações variadas, compacto no estado inicial e polivalente. A jusante da válvula 19 pode ser prevista uma mangueira de evacuação 19a, conforme figura 2.
De modo opcional, ilustrado na figura 1, o dispositivo de prevenção 11 compreende uma caixa 20 dotada de uma concha superior 20a e de uma concha inferior 20b situadas uma sobre a outra na posição inicial ilustrada na figura 1 e suscetíveis de se separarem durante a inflação do saco inflável 18 que está fechado nelas na posição inicial. A caixa 20 oferece uma manipulação fácil do saco 18 evitando ao mesmo tempo eventuais deformações e reduzindo o risco de perfuração ou de pinçamento acidentais. Evidentemente, a caixa 20 pode ser dotada de empunhaduras, de rodas, de anéis ou de ganchos de transporte para f acilitar seu deslocamento e seu posicionamento sobre o piso 3 ao lado do transformador 2. A concha inferior 20b assegura uma proteção em relação ao piso, em particular contra a perfuração, por exemplo, por ferros para concreto que ultrapassam o piso 3 ou ainda contra elemento pontudo suscetível de estar presente sobre o referido piso 3. A concha inferior 20b assegura igualmente uma proteção do saco inflável 18 em caso de presença acidental de água ou de um líquido sobre o piso 3. A concha superior 20a que pode ser idêntica à concha inferior 20b ou, ainda, de construção mais leve, pode ser fixada em uma parte superior do saco para ficar em contato com o saco durante a inflação e oferecer assim uma proteção contra qualquer elemento encontrado durante a inflação do saco, por exemplo, um atrito e mesmo uma raspagem contra uma das paredes laterais do recinto 8.
O dispositivo de prevenção permanece em estado normal de funcionamento do transformador como ilustra a figura 1 com o saco 18 no estado inicial. As válvulas 13 e 15 estão abertas. O elemento de relaxamento de pressão 14 está intacto e fechado. Quando ocorre uma pressão que excede a pressão-limiar de ruptura do elemento de relaxamento de pressão 14, no interior da cuba 2 do transformador 1, o elemento de relaxamento de pressão 14 se rompe, oferecendo assim u ma abertura para a pass agem do fluido contido na cuba 2. O referido fluido se espalha no conduto recurvado 16, assegurando assim uma primeira despressurização da cuba 2, e em seguida no conduto flexível 17 e no saco inflável 18. O saco inflável 18 fica progressivamente cheio fluido para ocupar um volume final no estado inflado consideravelmente maior, e a altura do saco inflável 18 no estado inflado pode ser próxima da altura total do espaço 10. O saco inflável 18 oferece assim um volume de expansão considerável para a cuba 2 do transformador 1. Esse volume pode ser da ordem 1 a 2 m3 para um transformador de potência que varia de 0,1 a 20 MVA1 de 2 a 4 m3 de 10 a 100 MVA e de 4 a 9 m3 de 50 a 1000 MVA. Durante a inflação, o fluido que entra no saco inflável 18 compreende une proporção de líquido e de gás que depende do defeito do transformador que provocou a geração de gás e que não é conseqüentemente previsível. Quando a geração de gás na cuba 2 do transformador 1 cessa, o saco inflável 18 encontra-se em um estado mais ou menos inflado. É então recomendável deixar o transformador 1 em um estado de repouso durante alguns minutos ou algumas horas permitindo assim um abaixamento e uma homogeneização das temperaturas. O dispositivo de prevenção 11 é em seguida separado do transformador 2, por exemplo, por fechamento das válvulas 12 e 15 e separação de sua ligação.
Pode-se igualmente prever uma obturação no nível das alças 17b e 18a, e a alça 18a pode ser dotada de uma válvula. Nesse caso, é desejável d' obturar previamente a válvula 13 de depois realizar uma descarga com um gás neutro, por exemplo, nitrogênio, a partir da porção a jusante da válvula 13, por exemplo, por um tubo de injeção 21 que pode ser ligado a uma garrafa de nitrogênio, e/ou pela válvula 56 na parte inferior da cuba 2, e a válvula 56 está ligada a um conduto 31 dotado de uma união rápida 32 em vista de uma conexão com uma fonte de gás inerte. Expulsam-se assim eventuais gases combustíveis do conduto recurvado 16 e do conduto flexível 17 e pode-se em seguida obturar o saco 18 no nível da alça de entrada 18a. O saco 18 no estado inflado pode estão ser levado à distância do transformador e ao ar livre de modo rápido e fácil. Estando ao ar livre, é possível provocar um relaxamento dos gases presentes no saco e que não são mais suscetíveis de intoxicar os operadores e recuperar a fase líquida em vista de reciclagem ou de destruição em uma instalação apropriada. De modo alternativo, é também possível destruir ou reciclar os gases presentes no saco inflável 18.
O modo de realização ilustrado na figura 2 se assemelha a o ilustrado na figura 1 com a diferença que o conduto recurvado 16 é desprovido de convergente. O saco 18 está fixado no orifício a jusante do conduto recurvado 16 e está previsto para se desdobrar para baixo durante a inflação. Em traços finos, foram ilustradas três posições sucessivas de inflação do saco 18 identificadas respectivamente pelas referências 181, 182 e 183. O saco inflável 18 em seu estado final 183 repousa sobre o piso 3. Em caso de presença de líquido no saco 18, a massa do líquido repousa sobre o piso 3 e não sobre a ligação, por exemplo, uma alça, entre o saco 18 e o conduto recurvado 16. Evita-se assim que esforços mecânicos elevados sejam exercidos sobre o conduto recurvado 16, daí uma diminuição do peso das peças mecânicas pelas quais esse esforço seria transmitido.
Evidentemente, a forma do saco nos estados sucessivos 181, 182 e 183 é dada aqui a título de exemplo. Em caso de defeito de baixa potência, o volume de fluido presente no saco inflável pode ser relativamente baixo e a inflação pode parar no estado intermediário 181. Considerando um volume de fluido igual, uma proporção elevada de líquido no fluido terá a tendência de fazer com que o fundo do saco caia em direção ao piso. Um defeito de forte potência mais que se produz em uma parte superior da cuba do transformador terá a tendência de gerar um volume elevado de fluido com pequena proporção de líquido daí uma forte inflação do saco 18 com uma forma que poderá ser mostrar bem diferente do estado 183.
O modo de realização ilustrado na figura 3 se assemelha ao ilustrado na figura 2 com a diferença que o conduto recurvado 16 apresenta um ângulo da ordem de 90°. O saco 18 está ligado ao orifício de saída do conduto recurvado 16, e o referido orifício de saída apresenta um eixo sensivelmente horizontal ou ligeiramente inclinado para baixo. Durante a inflação, o saco inflável 18, começa a se alongar ao longo do eixo do orifício de saída e depois, a se deformar para baixo sob o efeito da massa do líquido presente no referido saco. O modo de realização ilustrado na figura 4 se assemelha ao ilustrado na figura 1 com a diferença que a extremidade inferior do conduto flexível 17 está ligada ao orifício de entrada de um conduto 22. O conduto 22 pode ser rígido, por exemplo, realizado de aço, e recurvado de modo que seu orifício de saída fique voltado para cima. O conduto 22 pode repousar sobre o piso 3 por meio de um suporte 23. O saco 18 está montado no orifício de saída do conduto 22. Alças 24 e 25 solidárias respectivamente do conduto 22 e do piso 18 podem ser previstas para esse fim. Uma válvula 26 pode igualmente estar situada entre as alças 24 e 25. A extremidade do saco oposta à alça 25 está presa em altura por um suporte 27, por exemplo, une travessa selada na parede vertical do recinto 8. Essa variante se mostra interessante no caso da tampa 9 ter de ser removida para acessar o transformador 1. No caso do acesso poder ser efetuado lateralmente, o suporte 27 pode ser selado na tampa 9. O saco 18 pode ser dotado de uma peça de fixação 28, por exemplo, um anel sobre o suporte 27. O saco 18 está representado na figura 3 em um estado inflado. No estado inicial, o saco 18 é alongado entre sua extremidade de entrada formada pela alça 25 e a peça de fixação 28. A inflação do saco 18 é então particularmente fácil e provoca uma perda de carga ainda menor que nos modos de realização anteriores. Além disso, o saco 18 fica bem seguro por suas duas extremidades e a forma que ele assume na inflação é mais bem controlada. Esse modo de realização se mostra particularmente interessante no caso do saco ter de estar situado perto de equipamentos frágeis que não devem ser prejudicados pela inflação do saco 18.
O modo de realização ilustrado na figura 5, se assemelha ao ilustrado na figura 2, com a diferença que o dispositivo de prevenção é desprovido de conduto recurvado. Ajusante da alça 15 está situada uma curta porção de conduto reto 29. Em torno do conduto reto 29 está montado um cesto 30 que permite suportar o saco 18. O cesto 30 apresenta um fundo anular situado em torno do conduto 29 ligeiramente a jusante e acima do canal 21 de injeção de gás inerte. O cesto 30 apresenta uma extremidade superior que se estende para além do conduto 29 e ligeiramente recurvada para dirigir a expansão do saco 18 durante a inflação, fora da parede superior 2b do transformador 2 e do lado oposto dos capacitores de passagem 6.
O saco inflável 18 está representado na figura 5 no estado dobrado e compreende uma extremidade fixada na extremidade livre do conduto 29 e a extremidade oposta instalada no conduto 29 nas proximidades da alça 15. O saco inflável 18, no estado inicial, apresenta de diversas pregas situadas no espaço existente entre o conduto 29 e o cesto 30. Durante a inflação, após a ruptura do elemento de relaxamento de pressão 14, a extremidade do saco 18 é expulsa do interior do conduto 29, e depois empurrada para fora do cesto 30, o que provoca o desdobramento progressivo as pregas do saco 18 instaladas no espaço anular do cesto 30 fora do conduto 29. Em virtude da inclinação da extremidade superior do cesto 30, o desdobramento do saco 18 na inflação é orientado para fora da superfície superior do transformador de tal modo que o saco inflável 18, possa repousar sobre o piso, no estado inflado, ao lado do transformador 1.
Além disso, a cuba 2 do transformador 1 é dotada de um conduto 31 de injeção de um gás inerte que desemboca na parte inferior da cuba 2 e dotado em sua extremidade oposta de um união rápida em vista de uma conexão com uma garrafa de gás inerte 33, por exemplo, nitrogênio, igualmente dotado de um união rápida 34 complementar.
O modo de realização ilustrado na figura 6 se assemelha ao anterior com a diferença que o saco 18 está fixado no conduto 29 nas proximidades imediatas do fundo do cesto 30 e não na extremidade livre do conduto 29 como anteriormente. O saco inflável 18 está representado durante a inflação. Observa-se que o volume principal do saco 18 já está fora da vertical do transformador 1.
O modo de realização ilustrado na figura 7 se assemelha a o ilustrado nas figuras 5 e 6, com a diferença que o transformador 1 repousa sobre um suporte 35, por exemplo, um pilar 36 fixado no piso e uma travessa 37 em balanço em relação ao pilar 36. O transformador 1 fica então situado em elevação em relação ao piso, em geral a uma altura compreendida entre 3 e 10 metros. O elemento de relaxamento de pressão 1 4 está inst alado em um buraco praticado no fundo 2c da cuba 2 do transformador 1 de acordo com um eixo voltado para baixo. A pressão de ruptura do elemento de relaxamento de pressão 14 é calibrada para levar em conta pressão exercida pelo fluido presente na cuba. O saco inflável 18 está situado a jusante a pequeníssima distância do elemento de relaxamento de pressão 14 e está previsto para uma inflação com o desenvolvimento para baixo.
Esse modo de realização apresenta a vantagem de um custo de realização extremamente baixo e de uma inflação do saco inflável 18 visível de forma, o que permite um controle visual particularmente simples. O saco inflável 18 assegura uma dupla função de coleta do fluido presente na cuba 2 em caso de pressão excessiva, devida a um defeito elétrico em geral, e de sinalização do referido defeito. A resistência mecânica das paredes do saco 18 está igualmente prevista mais elevada que nos outros modos de realização pelo fato de que o saco 18 ficará em grande parte de cheio de líquido quando tiver de suportar a massa por sua fixação na cuba 2.
No modo de realização ilustrado na figura 8, o transformador 2 é também dotado de detectores de incêndio 40 a título de segurança adicional e de uma válvula de relaxamento de pressão 41 que assegura igualmente uma descompressão adicional, em particular para defeitos de baixa potência e em caso de dilatação. O elemento de relaxamento de pressão 14 está situado sobre um conduto 12 de eixo sensivelmente horizontal e montado em uma parede vertical do transformador nas proximidades de sua extremidade superior.
Uma câmara de descompressão 42 está montada a jusante do disco de ruptura 14 a uma distância muito pequena e apresenta um diâmetro interno grande ρ ara o ferecer u ma perda de carga particularm ente b aixa e permitir uma diminuição rápida da pressão na cuba 2 do transformador 1. A câmara de despressurização 42 apresenta um diâmetro superior ao do elemento de relaxamento de pressão 14. Um reservatório de coleta 43 de grande volume, por exemplo, compreendido entre 1 e 16 m3, está ligado a jusante da câmara de despressurização 42 por um conduto 44 de diâmetro inferior ao da câmara de despressurização 42. O reservatório 43 é de tipo rígido, por exemplo, de chapa, e pode ser dotado de uma válvula de relaxamento de pressão 45, análoga à válvula de relaxamento de pressão 41.
Como no modo de realização ilustrado na figura 5, a cuba 2 do transformador 1 está ligada a uma garrafa de gás inerte 33 por um conduto fixo 31 dotado de uma válvula 32, de tipo manual ou motorizado. A válvula 32 pode ser manual, pois a depositante constatou que a injeção de nitrogênio pode ser efetuada muito tempo depois da ativação do elemento de pressão 14 com a finalidade de efetuar uma descarga dos gases, tais como o hidrogênio ou o acetileno auto-inflamáreis em presença do oxigênio do ar. A abertura da válvula 32 para uma descarga dos gases inertes na cuba 2 do transformador 1 pode ser efetuada várias horas e mesmo vários dias, após a ativação do elemento de ruptura 14. Outra vantagem reside no fato de que a temperatura do transformador e dos fluidos voltou então sensivelmente à temperatura ambiente, o que provoca uma redução dos riscos de inflamação em caso de contato acidental com o ar ambiente e uma redução dos riscos de queimadura para os operadores. O dispositivo de prevenção 11 compreende outra garrafa de gás inerte 46 ligada por um conduto 47 ao reservatório 43 para permitir uma descarga dos gases combustíveis presentes no reservatório 43.
A jusante do reservatório 43 está previsto um conduto 48 dotado de uma válvula 49, manual ou motorizada, de um manômetro 50 e que desemboca por meio de conectores rápidos 51 em um saco inflável 18 do mesmo tipo do ilustrado na figura 1.
Durante a ativação do elemento de relaxamento de pressão 14, em conseqüência de um defeito elétrico no transformador 1, a pressão na cuba 2 diminui. Um jato de gás e/ou de líquido atravessa o elemento de relaxamento de pressão 14 e se espalha na câmara de despressurização 42, e escoa no conduto 44 para o reservatório de coleta 43. No estado normal de funcionamento, a válvula 52 fica aberta.
Após a ativação do elemento de relaxamento d e pressão 14, efetua-se uma descarga por injeção de gás inerte na parte inferior da cuba 2 do transformador 1. Os gases que resultam da decomposição do óleo dielétrico e que ficam estagnados na cuba 2 são então evacuados para o reservatório de coleta 43. Pode-se efetuar uma descarga pelos gases inertes abrindo ao mesmo tempo a válvula 49. Os gases combustíveis presentes no reservatório de coleta 43 são expelidos pelo conduto 48 e recuperados no saco inflável 18 que passa então de um estado inicial não inflado para um estado final inflado.
Assim que uma pressão máxima predeterminada tiver sido atingida, visível no manômetro 50, pode-se interromper a descarga dos gases e fechar a válvula 49. Um operador pode então separar o conector rápido 51, por exemplo, de tipo auto-obturante, e levar para longe o saco inflável 18 no estado inflado. Como o conduto 48 está ligado a uma extremidade superior do reservatório de coleta 43, o fluido que passa pelo conduto 48 é essencialmente composto de gás. A massa do saco inflável 18 no estado inflado é, portanto, semelhante à do mesmo saco 18 no estado inicial. Um ou dois operadores podem, portanto, facilmente deslocar o saco 18 no estado inflado, e, por exemplo, levá-lo para o ar livre para purgá-lo de seus gases e lhe dar novamente seu estado inicial para, se for preciso, recomeçar a operação de purga e purgar completamente o reservatório de coleta 43.
Podem assim ser purgados gases potencialmente perigosos, um transformador e um reservatório de coleta situados em locais pouco acessíveis, em particular subterrâneo, por meio de um saco inflável 18 de pequena massa que pode ser transportado manualmente por um ou dois operadores ou ainda a por um carrinho ou por qualquer meio de deslocamento leve, de pequenas dimensões e de baixo custo. Eventuais líquidos presentes no reservatório de coleta 43 podem ser purgados por transferência para um reservatório móvel por uma válvula de fundo não representada.
Os detectores de fogo 40 podem igualmente provocar a injeção de nitrogênio em caso de incêndio.
Evidentemente, o dispositivo de prevenção é também apropriado para a colocação em segurança de um capacitor de passagem 6 que contém óleo dielétrico, por exemplo, por meio do conduto 53 em traços finos na figura 2, dotado igualmente de um elemento de relaxamento de pressão 14 e que desemboca no conduto recurvado 16. Um comutador de derivação de carga 54 que faz parte do transformador 1, pode igualmente ser dotado de um dispositivo de prevenção por um conduto 55, em traços finos na figura 2, igualmente dotado de um elemento de relaxamento de pressão.
Como se pode ver nas figuras 9 a 12, o elemento de ruptura 14 tem uma forma circular abaulado convexo e está previsto para ser montado em um orifício de saída, não representado, de uma cuba 2 mantida apertada entre duas alças 63, 64 em forma de discos. O elemento de relaxamento 14 compreende uma parte de retenção 65 na forma de um véu metálico de pequena espessura, por exemplo, de aço inoxidável, de alumínio, ou de liga de alumínio. A espessura da parte de retenção 65 pode estar compreendida entre 0,05 e 0,25 mm.
A parte de retenção 65 é dotada de estrias radiais 66 que a dividem em várias porções. As estrias radiais 66 são formadas por escavação na espessura da parte de retenção 65 de modo que uma ruptura seja feita por rasgamento da parte de retenção 65 em seu centro e sem fragmentação para evitar que fragmentos do elemento de relaxamento 14 sejam arrancados e deslocados pelo fluido que atravessa o elemento de relaxamento 14 e possam deteriorar um conduto situado a jusante.
A parte de retenção 65 é dotada de orifícios transversos 67 de diâmetro muito pequeno distribuídos um por estria 66 nas proximidades do centro. Em outras palavras, diversos buracos 67 estão situados em hexágono. Os buracos 67 formam iniciadores de rasgamento de resistência baixa e garantem que o rasgamento comece no centro da parte de retenção 65. A formação de pelo menos um buraco 67 por estria 66 assegura que as estrias 66 se separação simultaneamente oferecendo a maior seção de passagem possível. Como variante, pode-se considerar um número de estrias 66 diferente de seis, e/ou diversos buracos 67 por estria 66. O revestimento de estanqueidade 80 é capaz de obturar os buracos 67.
A pressão de estouro do elemento de relaxamento 14 é determinada, em particular, pelo diâmetro e a posição dos buracos 67, a profundidade das estrias 66, a espessura e a composição do material que forma a parte de retenção 65. De preferência, as estrias 66 são formadas sobre toda a espessura da parte de retenção 65. O restante da parte de retenção 65 pode apresentar uma espessura constante.
Duas estrias 66 adjacentes formam um triângulo 69 que durante a ruptura vai se separar dos triângulos vizinhos par rasgamento da matéria entre os buracos 67 e se deformar para a jusante por dobradura. Os triângulos 69 se dobram sem rasgamento para evitar o arrancamento dos referidos triângulos 69 suscetíveis de deteriorar um conduto a jusante ou de prejudicar o escoamento no conduto a jusante aumentando assim a perda de carga e retardando a despressurização do lado a montante. O número de estrias 66 depende igualmente do diâmetro do elemento de retenção 14.
A alça 64 situada a jusante da alça 63 é perfurada por um buraco radial no qual está situado um tubo de proteção 71. O detector de ruptura comporta um fio elétrico 72 fixado na parte de retenção 65 do lado a jusante e disposto em loop. O fio elétrico 72 se prolonga no tubo de proteção 71 até um compartimento de conexão 73. O fio elétrico 72 se estende sobre a quase totalidade do diâmetro do elemento de retenção 14, com uma porção de fio 72a situada de um lado de uma estria 66 paralelamente à referida estria 66 e a outra porção de fio 72b situada radialmente do outro lado da mesma estria 66 paralelamente à referida estria 66. A distância entre as duas porções de fio 72a, 72b é pequena. Essa distância pode ser inferior à distância máxima que separa dois buracos 67 de tal modo que o fio 72 passe entre os buracos 67.
O fio elétrico 72 é revestido por um filme de proteção que serve ao mesmo tempo para evitar sua corrosão e para colá-lo sobre a face a jusante da parte de retenção 65. A composição desse filme será também escolhida para evitar de modificar a pressão de ruptura do elemento de ruptura 14. O filme poderá ser realizada de poliamida fragilizada. O estouro do elemento de ruptura acarreta necessariamente o corte do fio elétrico 72. Esse corte pode ser detectado de modo extremamente simples e confiável por interrupção da circulação de uma corrente que passa pelo fio 72 ou ainda por diferença de tensão entre as duas extremidades do fio 72.
O elemento de ruptura 14 compreende igualmente uma parte de reforço 74 situada entre as alças 63 e 64 sob a forma de um véu metálico, por exemplo, de aço inoxidável, de alumínio, ou de liga de alumínio. A espessura da parte de reforço 74 pode estar compreendida entre 0,2 e 1 mm. A parte de reforço 74 compreende uma pluralidade de pétalas, por exemplo, cinco, separadas por estrias radiais 75 formadas em toda sua espessura. As pétalas estão ligadas a uma borda externa anular, e uma estria 76 em arco de círculo é formada em toda a espessura de cada pétala salvo na proximidade das pétalas vizinhas, conferindo assim às pétalas uma capacidade de se deformarem axialmente. Uma das pétalas está ligada a um polígono central 77, por exemplo, por soldadura. O polígono 77 fecha o centro das pétalas e vem se apoiar sobre ganchos 78 fixados sobre as outras pétalas e deslocados axialmente em relação às pétalas de modo que o polígono 77 esteja situado axialmente entre as pétalas e os ganchos 78 correspondentes. O polígono 77 pode vir em contato com o fundo dos ganchos 78 para se apoiar nele axialmente. A parte de reforço 74 oferece uma boa resistência axial em um sentido e uma resistência axial muito baixa no outro sentido, o sentido de do estouro do elemento de ruptura 14. A parte de reforço 74 é particularmente útil quando a pressão na cuba 2 do transformador 1 for inferior à da câmara de despressurização 16 ρ que pode ocorrer se um vácuo parcial se fizer na cuba 2 pelo enchimento do transformador 1.
Entre a parte de retenção 65 e a parte de reforço 74, podem estar situadas uma parte de estanqueidade 79 que compreende um filme fino 80 de material sintético estanque, por exemplo, à base de politetrafluoroetileno envolvido em cada face por um filme espesso 81 de material sintético pré- recortado que evita uma perfuração do filme fino 80 pela parte de retenção 65 e a parte de reforço 74. Cada filme espesso 81 pode compreender um material sintético, por exemplo, à base de politetrafluoroetileno de espessura da ordem de 0,1 a 0,3 mm. O pré-recorte dos filmes espessos 81 pode ser efetuado de acordo com um arco de círculo de aproximadamente 330°. O filme fino 80 pode apresentar une espessura da ordem de 0,005 a 0,1 mm.
O elemento de ruptura 14 oferece uma boa resistência à pressão em um sentido, uma resistência calibrada à pressão no outro sentido, uma excelente estanqueidade e uma baixa inércia ao estouro.
Para melhorar a estanqueidade, o elemento de ruptura 14 pode compreender uma arruela 82 situada entre a alça 63 e a parte de retenção 65 e une arruela 83 situada entre a alça 64 e a parte de reforço 74. As arruelas 82 e 83 podem ser realizadas à base de politetrafluoroetileno.
Além disso, um meio de resfriamento dos fluidos no dispositivo de prevenção pode estar previsto. O meio de resfriamento pode compreender aletas sobre o conduto 17 e/ou o reservatório 18, um grupo de climatização do reservatório 18, e/ou uma reserva de gás liqüefeito, por exemplo, de nitrogênio, cuja descompressão é suscetível de resfriar o reservatório 18.
O sistema de proteção é particularmente apropriado para transformadores situados em locais confinados, mina subterrânea, túnel, subsolo de construção, subsolo de rua ou de estrada, etc. O sistema de proteção ocupa um espaço extremamente reduzido no estado normal de funcionamento e, após uma ativação, pode ser facilmente recolocado em estado de funcionamento por remoção do saco inflável cujo transporte é fácil.
Uma unidade de comando ligada aos sensores do elemento de relaxamento de pressão pode igualmente estar ligada a sensores acessórios, tais como detector de incêndio, sensores de vapor (BuchhoIz) e aos sensores de ativação da célula de alimentação para desencadear uma extinção de incêndio em caso de falha do sistema de prevenção de explosão.
Graças à presente invenção, pode-se dispor de uma prevenção contra explosão de um elemento de transformador, em particular cuba, capacitor de passagem, comutador de derivação de carga, etc., que pode ser montado sobre um transformador existente requerendo poucas modificações, que detecta as rupturas de isolação de modo extremamente rápido e age quase simultaneamente para limitar as conseqüências que podem resultar delas, e em particular em locais confinados. Evitam-se assim as explosões das capacidades(reservatórios) de óleo e os incêndios destruidores que podem resultar dessas explosões. As avarias ligadas aos curtos-circuitos ficam significativamente reduzidas e a poluição pode ser quase totalmente evitada.
Como uma explosão de transformador pode ser catastrófica quando ocorre em um local confinado, a presença de um sistema de prevenção concebido para locais confinados se revela extremamente benéfica.

Claims (16)

1. DISPOSITIVO DE PREVENÇÃO CONTRA EXPLOSÃO DE UM ELEMENTO DE TRANSFORMADOR ELÉTRICO (1) dotado de uma cuba (2) que contém um fluido de resfriamento combustível, caracterizado pelo fato de que compreende um elemento de relaxamento de pressão (14) situado em uma saída da cuba (2) para realizar uma descompressão da cuba e um saco (18) situado a jusante do elemento de relaxamento de pressão (14) e configurado para passar de um estado plano para um estado inflado a partir da ruptura do elemento de relaxamento de pressão e que assegura um confinamento de fluido passado pelo elemento de relaxamento de pressão.
2. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o saco (18) é estanque aos gases.
3. DISPOSITIVO, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende um conduto (16) recurvado montado a jusante do elemento de relaxamento de pressão (14).
4. DISPOSITIVO, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende um conduto flexível (17) montado a montante do saco.
5. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende um conduto recurvado (22) montado a jusante do conduto flexível (17).
6. DISPOSITIVO, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende um conector (51) rápido situado a montante do saco, de modo solidário do saco.
7. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende um canal (21) de introdução de gás inerte a jusante do elemento de relaxamento de pressão.
8. DISPOSITIVO, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o saco (18) compreende um orifício obturável de saída (19).
9. DISPOSITIVO, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende um reservatório (43) situado entre o elemento de relaxamento de pressão (14) e o saco (18).
10. DISPOSITIVO, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende uma câmara de descompressão (42) situada a jusante do elemento de relaxamento de pressão (14).
11. DISPOSITIVO, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a saída da cuba está situada em uma parede inferior (2c) da cuba (2), e o saco (18) está situado sob a cuba (2).
12. DISPOSITIVO, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a saída da cuba está situada em uma parede superior (2b) da cuba (2), e o saco (18) está situado acima da cuba (2).
13. DISPOSITIVO, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o saco (18) está pelo menos em parte suspenso por um suporte (27).
14. DISPOSITIVO, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende uma proteção antifuro (20b) situada pelo menos sob o saco.
15. DISPOSITIVO, de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende uma caixa (20) dotada de pelo menos duas conchas, que forma um invólucro de transporte e de proteção para o saco no estado plano e um suporte para o saco no estado inflado, conchas essas que estão configuradas para se separarem durante a passagem do estado plano para o estado inflado.
16. PROCESSO DE PREVENÇÃO CONTRA A EXPLOSÃO DE UM ELEMENTO DE TRANSFORMADOR ELÉTRICO (1) dotado de uma cuba (2) que contém um fluido de resfriamento combustível, caracterizado pelo fato de que uma descompressão da cuba é realizada por um elemento de relaxamento de pressão (14) situado em uma saída da cuba, e a inflação de um saco (18) situado a jusante do elemento de relaxamento de pressão (14) é realizada, e o saco (18) passa de um estado plano para um estado inflado e assegura um confinamento de fluido passado pelo elemento de relaxamento de pressão (14).
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2062294B1 (de) * 2006-09-14 2019-04-03 Siemens Aktiengesellschaft Leistungshalbleitermodul mit schutz im explosionsfall
US8522817B1 (en) * 2010-12-28 2013-09-03 Jefferson Science Associates, Llc Apparatus and method for fast recovery and charge of insulation gas
US8319590B2 (en) * 2011-03-21 2012-11-27 Philippe Magnier Llc Device for explosion prevention of an on load tap changer including a rupture element
CA2852052C (en) * 2011-10-11 2017-01-17 Sentry Depressurization Systems, Inc. Depressurization system for an electrical transformer
JP2013190368A (ja) * 2012-03-15 2013-09-26 Espec Corp 圧力調整装置、並びに、環境試験装置
JP6250947B2 (ja) * 2013-04-10 2017-12-20 光洋サーモシステム株式会社 熱処理装置
US10193328B2 (en) * 2014-01-07 2019-01-29 Easun-Mr Tap Changers (P) Ltd Method and system for protecting transformers from internal fire
JP6305795B2 (ja) * 2014-03-17 2018-04-04 株式会社ダイヘン 油入電気機器
EP2927916A1 (en) * 2014-04-03 2015-10-07 ABB Technology Ltd A modular insulation fluid handling system
ES1153658Y (es) * 2016-02-15 2016-07-08 Del Corral Inés Aragüez Centro de transformación modular subterráneo resistente a catástrofes y condiciones adversas
CN105879274A (zh) * 2016-05-09 2016-08-24 内蒙古恒新水电设备有限公司 变压器灭火方法及其灭火系统
JP6710389B2 (ja) * 2016-06-28 2020-06-17 中尾フイルター工業株式会社 塵芥濾過フィルター
US10854368B2 (en) 2018-05-23 2020-12-01 Abb Power Grids Switzerland Ag Electrical equipment with rupture oil deflector
CN110967580B (zh) * 2019-11-13 2021-10-29 宁波铂汉科技有限公司 一种变压器试验装置
CN110917531A (zh) * 2019-12-13 2020-03-27 广东电网有限责任公司 一种高压空心电抗器的组合式灭火装置
CN111341529B (zh) * 2020-04-21 2020-11-06 正耐电气股份有限公司 一种变压器漏电起火保护装置
KR102183522B1 (ko) * 2020-09-17 2020-11-26 신동기 스마트센서가 내장된 IoT기반의 순간 압력 저감장치가 장착된 주상변압기의 자가진단 시스템
CN112712972B (zh) * 2020-12-21 2021-12-28 信电电器集团有限公司 一种矿用防爆变压器
TWI796047B (zh) * 2021-12-13 2023-03-11 中華電信股份有限公司 變壓器分析及預測之系統、方法及其電腦程式產品
CN115133443B (zh) * 2022-08-05 2023-03-24 广东佰昌能源科技有限公司 一种与地坑箱体自压式压紧接触地埋箱变

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1355777A (fr) * 1963-02-08 1964-03-20 Comp Generale Electricite Perfectionnements aux dispositifs de refroidissement d'appareils électriques
US3691841A (en) * 1970-05-12 1972-09-19 Halliburton Co Temperature compensator
DE2624882A1 (de) * 1976-06-03 1977-12-15 Transformatoren Union Ag Ueberdruckschutzeinrichtung fuer mit isolierfluessigkeit oder isoliergas gefuellte elektrische maschinen und apparate
US4117525A (en) * 1977-09-09 1978-09-26 Electric Power Research Institute, Inc. Overpressure protection for vaporization cooled electrical apparatus
US4254771A (en) * 1978-08-25 1981-03-10 American Hospital Supply Corporation Folded top urine bag with elongated stiffening panel
JPS577909A (en) 1980-06-18 1982-01-16 Toshiba Corp Oil filled electric equipment
DE3201298A1 (de) * 1981-12-18 1983-06-30 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Transformator mit kupferwicklungen
US4623455A (en) * 1983-05-25 1986-11-18 D L Adcock Method and device for filtering lubricating oil for a dough divider machine
AT386527B (de) 1986-02-20 1988-09-12 Elin Union Ag Einrichtung zum loeschen eines brandes
JP2503441B2 (ja) * 1986-09-22 1996-06-05 井関農機株式会社 果実の箱詰装置
US4848751A (en) * 1987-07-24 1989-07-18 L'air Liquide Lance for discharging liquid nitrogen or liquid argon into a furnace throughout the production of molten metal
US4887541A (en) * 1988-03-24 1989-12-19 Rodemann Will B Deployable flotation device
JPH01248603A (ja) * 1988-03-30 1989-10-04 Mitsubishi Electric Corp ガス絶縁電気機器の放圧装置
DE3824147A1 (de) * 1988-07-16 1990-01-18 Hoechst Ag Verfahren und vorrichtung zum abtrennen und getrennthalten von unterschiedlichen loesemitteln
JPH0298614A (ja) * 1988-10-04 1990-04-11 Kokusai Syst Sci Kk Fpタイプ半導体のピン曲り検査におけるピン撮影方法
JPH0414804A (ja) * 1990-05-08 1992-01-20 Meidensha Corp 隔膜式コンサベータの呼吸装置
JPH0529155A (ja) 1991-07-22 1993-02-05 Hitachi Ltd 静止誘導電器
FR2684248B1 (fr) * 1991-11-22 1997-04-30 Pioch Sa Appareil electronique de mesure et de protection du fonctionnement du transformateur a huile.
WO1994028566A1 (en) 1993-05-20 1994-12-08 University Of Technology, Sydney Partial discharge passive monitor
AT403019B (de) * 1994-12-23 1997-10-27 Franz Ing Stuhlbacher Einrichtung zur herstellung von streckmaterial
FR2739486B1 (fr) * 1995-09-28 1997-11-14 Magnier Philippe Procede et dispositif de protection contre l'explosion et l'incendie des transformateurs electriques
FR2791463B1 (fr) * 1999-03-22 2001-06-29 Philippe Magnier Dispositif de prevention contre l'explosion des transformateurs electriques
US6244290B1 (en) * 1999-04-08 2001-06-12 Mpc Containment Systems, Ltd. Valve containment bag
CZ292922B6 (cs) * 2001-07-23 2004-01-14 Josef Ing. Altmann Zařízení pro snížení kontaminace olejových náplní transformátorů plyny a vodou
US20030141176A1 (en) * 2002-01-25 2003-07-31 Esa Supponen Cracker apparatus
US6640825B2 (en) * 2002-02-12 2003-11-04 Andax Environmental Corporation Leak and spill containment bag for transformer valves
JP4684721B2 (ja) * 2005-04-14 2011-05-18 泰行 井上 コンサベータ
FR2888034B1 (fr) * 2005-06-29 2010-10-08 Philippe Magnier Dispositif de prevention contre l'explosion d'un transformateur electrique

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