CN100998913A - 一种变压器排油注氮灭火装置 - Google Patents

Abstract

一种变压器排油注氮灭火装置，属变压器技术领域，用于提高灭火可靠性和防止误动作的问题。其技术方案是：高压氮气瓶采用高压闭锁机构，该机构由柱塞阀和电爆闭锁部分组成，柱塞阀的阀体上设有进气口和出气口，电爆闭锁部分由电爆管、锁杆、锁扣、压杆及弹簧组成，电爆管的一端连通活塞，活塞杆通过一个解锁机构控制压杆，压杆与阀芯的芯杆上端触压在一起。电爆管可启动柱塞阀打开高压氮气瓶，其动作迅速可靠；它还设有球阀和排油碟阀，两者联动，保证了灭火程序的正确。本发明可使灭火装置可靠性大为提高，也防止了误动作的发生。

Description

一种变压器排油注氮灭火装置

技术领域

本发明涉及一种通过排油-注氮方法对变压器实施灭火作业的装置，属变压器技术领域。

背景技术

变压器在运行过程中，有可能因为短路、油温过高等故障发生失火现象，因此必须装备自动灭火装置。常用的灭火装置为排油注氮灭火型，它由灭火箱、氮气瓶、排油回路、注氮回路和控制电路组成。在发生故障时，变压器温度升高，火灾探测器达到动作温度，发出信号，灭火箱中的排油阀打开进行排油。与此同时，在20秒内氮气瓶中的氮气通过注氮回路进入变压器油箱底部，使油箱下部较低温度的油和上层高温油混合，从而使表层油温度降到闪点之下，油箱内部火焰自动熄灭。中国专利号99229120.8公开了一种变压器充氮灭火装置，其结构与上所述基本相同，但这种变压器灭火装置在使用中还存在以下缺点：

1.高压氮气瓶的开启阀门采用人工手动方式，启动慢，在紧急情况下影响灭火工作的迅速实施，且充氮高压阀门采用的是锥面密封，易产生漏气；

2.灭火介质氮气有可能泄漏到变压器油箱中，被保护装置中的瓦斯继电器收集后引起跳闸，造成停产事故，影响了变压器的正常运行；

3.装置中的防氮气泄漏阀采用膜片式常闭阀，膜片采用橡胶膜，阀前管道中易集聚高压氮气，使阀膜老化失灵而将氮气泄漏到变压器箱体，引起误动作；

4.排油和充氮采用重锤机构开启，由电磁铁控制，其结构造成响应速度较慢。

发明内容

本发明用于提供一种能够克服以上缺点、对高压氮气密封效果好、开启迅速可靠，并可有效阻止氮气泄漏，防止灭火装置误动作的变压器排油注氮灭火装置。

解决上述问题的技术方案是：

一种变压器排油注氮灭火装置，它包括箱体、高压氮气瓶、排油管路、注氮管路、以及安装在排油管路和注氮管路中的阀门，其改进之处是，高压氮气瓶瓶口装设控制氮气通断的高压闭锁机构，所述机构包括柱塞阀和电爆闭锁两部分，其中，柱塞阀由阀体、阀芯构成，在阀体上设有进气口和出气口；电爆闭锁部分由电爆管、锁杆、锁扣、压杆及弹簧组成，电爆管的管壁端面固定在高压闭锁机构的壳体内，其爆破引信引至壳体外，电爆管的另一端连通活塞，活塞杆通过一个解锁机构控制压杆，压杆与阀芯的芯杆上端触压在一起。

上述变压器排油注氮灭火装置，所述解锁机构由锁扣和锁杆组成，其中，锁扣一端铰接于壳体上，另一端与锁杆搭接咬合，锁扣并与活塞杆铰接；锁杆连结压杆，它的一端铰接于壳体上，在锁杆上设有一个弹簧；锁杆与压杆之间通过螺纹套连结在一起，螺纹套与压杆之间为螺纹连接，弹簧安装在锁杆的下方；锁扣和活塞杆之间的铰接孔为长孔，两者之间通过柱销铰接在一起。

上述变压器排油注氮灭火装置，所述注氮管路中的阀门为球阀5，在球阀的转轴上设置球阀连杆6，所述排油管路中的阀门为排油碟阀4，排油蝶阀4由重锤启动机构控制其通断，重锤启动机构还通过重锤连杆8、同步启动连杆7控制球阀的通断。

上述变压器排油注氮灭火装置，增设安全阀10，安全阀10连接在球阀5与高压氮气瓶2之间的注氮管路中。

上述变压器排油注氮灭火装置，所述重锤连杆平时处于水平状态。

本发明在正常工作时，住塞阀可以将高压氮气瓶的瓶口可靠密闭，防止高压氮气渗漏；当发生火灾事故时，电爆管快速起爆，锁杆脱离锁扣的束缚，带动柱塞阀的压杆运动，打开柱塞阀，使高压氮气进入变压器实施灭火操作。另外，它还可以手动操作。操作人员还可以通过手动旋动压杆，提起柱塞阀进行排放氮气的作业，更增加了其使用的灵活性。本发明还通过球阀有效地防止氮气在正常情况下进入变压器油箱，引起变压器误动作的故障，且球阀与排油蝶阀联动，保证了正常注氮灭火动作的程序。本发明具有密闭良好、开启迅速可靠的优点，适用于各种恶劣环境条件下变压器的安全运行。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是图1的俯视图(未按比例画出)；

图3是高压闭锁机构结构示意图；

图4是高压闭锁机构解锁后的状态示意图；

图5是变压器本体和灭火装置相互关系示意图。

图中标记如下：箱体1、高压氮气瓶2、注氮管路3、排油蝶阀4、球阀5、球阀连杆6、同步启动连杆7、重锤连杆8、重锤9、安全阀10、牵引电磁铁11、电磁铁支撑杆12、柱塞阀13、压杆14、电爆管15、锁杆16、锁扣17、弹簧18、螺纹套19、长孔20、柱销21、活塞22、活塞杆23、出气口24、进气口25、阀芯26、阀体27、排油管路观察窗28，变压器主体29、排油管路30、事故油池31。

具体实施方式

图中显示，这种变压器灭火装置由箱体1、高压氮气瓶2、注氮管路3、排油蝶阀4，球阀5、球阀连杆6、同步启动连杆7、安全阀10、重锤启动机构、高压闭锁机构组成。与现有技术的变压器注氮灭火装置相比较，增加了高压闭锁机构、球阀5、球阀连杆6、同步启动连杆7和安全阀10，同时对重锤启动机构进行了改进。

图中显示，本发明的高压闭锁机构由柱塞阀13、压杆14、电爆管15、锁杆16、锁扣17、弹簧18、压杆螺纹套19组成。柱塞阀13由阀体27、阀芯26构成，在阀体27上设有进气口25和出气口24。柱塞阀13的阀画将高压氮气瓶2的排气口密封，柱塞阀13的出气口24与变压器的注氮管路3连接。柱塞阀13的压杆14的杆体上有螺纹，在锁杆16中部有螺纹套19，其螺纹与压杆14的螺纹相匹配。在锁杆16静止时，手动旋动压杆14可以使压杆14的螺纹沿锁杆16上的螺纹套19转动，将柱塞阀13的阀面提起，使高压氮气瓶2排气。电爆管15、锁杆16、锁扣17、压杆14及弹簧18组成电爆闭锁部分。电爆管15的一端管壁固定在壳体内，其爆破引信引至壳体外，电爆管15的另一端连通活塞杆23，活塞杆23的另一端连接柱销21，柱销21连接到锁扣17中。锁杆16和锁扣17的两端分别与壳体的内壁为可转动铰接，另一端相互搭接，锁扣17和锁杆16分别居于上下方，弹簧18在锁杆15的下方。锁扣17靠近锁杆16的一端有长孔20，长孔20中有柱销21。

在变压器处于正常状态时，锁扣17的一端将锁杆16向下压紧，柱塞阀13将高压氮气瓶2的排气口可靠密闭，防止高压氮气渗漏。发生火灾事故时，电爆管15快速起爆，电爆管15中的活塞22带动活塞杆23运动，活塞杆23一端的柱销21在锁扣17的长孔20内向上推动锁扣17，锁扣17不再压紧锁杆16，锁杆16在高压氮气的作用下向上移动，同时带动压杆螺纹套19和压杆14一起向上，柱塞阀13打开，高压氮气进入变压器实施灭火作业。操作人员还可以通过手动旋动压杆14，提起柱塞阀13进行排放氮气的作业，更增加了安全保证。

图中还显示，本发明增加的球阀5安装在注氮管路3中，同步启动连杆7的一端与球阀连杆6相连接，另一端与排油蝶阀4的重锤连杆8相连接，使球阀5与排油蝶阀4通过同步启动连杆7实现同步运动。在变压器正常工作的情况下，球阀5处于关闭状态，高压氮气瓶2中的氮气不能通过注氮管路3进入的变压器的油箱中，避免了由于泄漏的氮气引起变压器保护装置误动，影响变压器的正常运行。当变压器发生火灾，手动灭火启动或自动灭火启动时，重锤启动机构的牵引电磁铁11动作，吸引电磁铁支撑杆12向后移动，重锤连杆8在重锤9的作用下顺时针向下旋转，打开排油蝶阀4，同时通过同步启动连杆7打开注氮管路3中球阀5，使得注氮管路3减压阀以后的管路畅通，具备充氮的条件，20S后电爆管引爆后高压氮气瓶2被打开，氮气通过球阀5进入变压器油箱进行灭火。

这种变压器灭火装置还在注氮管路3的管壁上安装了一个安全阀10，如果高压氮气瓶2的氮气有微量泄漏，氮气将通过安全阀10释放(在规定压力下)，旁路到管路之外，保证了变压器的安全运行。

为了观察变压器运行状态下油路是否渗漏的现象，还在排油管路30上安装了排油管路观察窗28，使操作人员可以随时了解排油管路的情况。

本发明具有以下显著优点：

1.高压充氮采用的是高压闭锁机构，安全可靠、反应快速，柱塞阀的端面密封严密，不会产生氮气泄漏的现象。

2.排油碟阀与充氮管路中的球阀实现联动，在排油的同时，打开球阀，为充高压氮气至变压器主体做好准备工作；变压器正常时，排油蝶阀和球阀同时关闭，球阀的密封质量和可靠寿命有效防止高压氮气的泄漏到变压器箱体；有火灾信号时，电磁铁控制的重锤启动机构先动作，在打开排油蝶阀同时通过同步启动连杆打开球阀，20S后，高压氮气瓶上的高压闭锁机构动作，高压充氮阀打开，瞬间高压氮气通过减压阀、充氮回路充入变压器箱体实现灭火过程。

3.在球阀前设有一安全阀与大气相通，既使氮气瓶有高压氮气泄漏也不会通过此阀而到达箱体内，引起误动作，泄漏的这部分氮气只能通过安全阀排到大气，防止氮气泄漏到变压器箱体中。

4.重锤机构的重锤连杆(力臂)平时处于水平状态，工作时加速快，反应快、开阀力矩大。

Claims (5)

1.一种变压器排油注氮灭火装置，它包括箱体[1]、高压氮气瓶[2]、注氮管路[3]、以及安装在排油管路和注氮管路中的阀门，其特征在于：高压氮气瓶[2]的瓶口装设控制氮气通断的高压闭锁机构，所述机构包括柱塞阀和电爆闭锁两部分，其中，柱塞阀[13]由阀体[27]、阀芯[26]构成，在阀体[27]上设有进气口[25]和出气口[24]；电爆闭锁部分由电爆管[15]、锁杆[16]、锁扣[17]、压杆[14]及弹簧[18]组成，电爆管[15]的管壁端面固定在高压闭锁机构的壳体内，其爆破引信引至壳体外，电爆管[15]的另一端连通活塞[22]，活塞杆[23]通过一个解锁机构控制压杆[14]，压杆[14]与阀芯[26]的芯杆上端触压在一起。

2.根据权利要求1所述的变压器排油注氮灭火装置，其特征在于：所述解锁机构由锁扣[17]和锁杆[16]组成，其中，锁扣[17]一端铰接于壳体上，另一端与锁杆[16]搭接咬合，锁扣[17]并与活塞杆[23]铰接；锁杆[16]连结压杆[14]，它的一端铰接于壳体上，在锁杆[16]上装有一个弹簧[18]；锁杆[16]与压杆[14]之间通过螺纹套[19]连结在一起，螺纹套[19]与压杆[14]之间为螺纹连接，弹簧[18]安装在锁杆[16]的下方；锁扣[17]和活塞杆[23]之间的铰接孔为长孔[20]，两者之间通过柱销[21]铰接在一起。

3.根据权利要求1或2所述的变压器排油注氮灭火装置，其特征在于：所述注氮管路中的阀门为球阀[5]，在球阀的转轴上设置球阀连杆[6]，所述排油管路中的阀门为排油碟阀[4]，排油蝶阀[4]由重锤启动机构控制其通断，重锤启动机构还通过重锤连杆[8]、同步启动连杆[7]控制球阀的通断。

4.根据权利要求3所述的变压器排油注氮灭火装置，其特征在于：增设安全阀[10]，安全阀[10]连接在球阀[5]与高压氮气瓶[2]之间的注氮管路中。

5.根据权利要求4所述的变压器排油注氮灭火装置，其特征在于：所述重锤连杆[8]平时处于水平状态。

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