CN102939521B - 用于电气设备的内部故障指示器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及故障指示器，其用于指示电气装置的壳体内快速压力涌动的发生，该故障指示器具有：圆筒，该圆筒能够安装在壳体中的孔内；致动机构，该致动机构具有腔室和致动构件，该腔室处于壳体内，该腔室具有在腔室的内表面和外表面之间连通的至少一个孔口，该致动构件能够响应于腔室的内表面和外表面之间的压差而运动；柱塞，该柱塞处于圆筒的孔眼内，该柱塞通过致动构件在圆筒内向外偏压且通常保持在待命位置中；以及径向密封件，该径向密封件设置在柱塞和圆筒之间。当该压差超过一正的阈值时，致动构件运动，且由此允许柱塞向外运动到触发位置中。径向密封件可以为双唇缘密封件。

Description

用于电气设备的内部故障指示器

技术领域

本申请涉及用于在流体填充的电气设备中发生内部故障时发出信号的指示器，该电气设备为例如变压器、电抗器、电容器和类似物。本发明的实施例具体应用于在电能分配系统中使用的电气部件。

背景技术

电能分布网使用电气部件，例如变压器、电容器和电抗器。当老化或操作应力使得绝缘系统故障时，在这种装置中能够产生可能危险的状况。这种装置中的短路可能在一转眼的功夫就释放大量的能量。在最糟糕的情况下，该装置可能由于绝缘油的蒸发导致的快速内部压力积聚以及油蒸汽分解成可燃烧或挥发性气体而发生爆炸。

几乎所有的安装在电杆上的分配变压器都由断流器保护，该断流期包括冲出式保险丝、限流保险丝或一些其它快速动作保护装置。在过载或内部故障的情况下，通过将故障装置与其电源断开以中断电弧电流，这样的断流器可以将损坏最小化。服务人员还可以将断流器用作手动开关，以用于接通或断开特定电路。如果在系统中存在过载并且断流器进行操作，那么服务人员可以容易地发现打开的断流器，并且知道通过该打开的断流器断开的该变压器停用了。如果故障在变压器的下游，那么一旦故障被修正，重新熔合断流器以将电路再次通电对于服务人员而言就是简单的事情。类似类型的保护保险丝也用于稳压器，并且还用于落地式变压器，其中例如可以提供刺入式保险丝或限流保险丝。

如果在变压器中出现故障，那么在变压器被修复之前闭合断流器将有可能在变压器中产生电弧放电。如果在由电弧放大引起的内部损坏被修正之前将装置再次通电，那么故障过一次的装置一定会再次故障。电弧放电可能在装置内留下碳化路径，并且可能削弱装置的壳体或“罐”的机械完整性。这增加了装置在再次通电时发生灾难性故障的风险。在极端的情况下，变压器可能会爆炸。这可能引起财产损失，并且可能对服务人员以及正好经过的任何公众群体造成严重伤害。为了避免这种可能性，在试图将发现的由保护装置从电力系统断开的任何电气设备再次通电之前，服务人员必须进行仔细的检测，并且采取特定的预防测量。

不幸的是，在装置中可能发生内部故障而不会留下任何明显的可见提示来提示在该装置中已经出现故障。除非服务人员可能告知特定的装置已经故障，否则他们将可能在没有检测到电气装置故障的情况下向装置再次通电。这可能引起电气装置的重大损伤，如上所述。

已知的是，当装置遭受内部电弧放电故障时，油填充电气装置（例如变压器或稳压器）内的压力具有瞬态或快速涌动。发生这种情况是因为电弧放电使得温度显著增大，这使得某些油蒸发。一些电气装置填充有绝缘气体，例如SF6。在这种气体填充的装置中，电弧放电引起气体中压力涌动。希望提供能够检测这种瞬态压力涌动的装置。

在典型电气装置的壳体内，空间是珍贵的。这尤其是在电气装置的顶部部分的情况下。减压阀和内部故障指示器应当均处于壳体的顶部处的空气空间中。在典型的电气装置中，电力线也通过上部空气空间区域进入壳体。

另外，重要的是，变压器或稳压器的内部在运输和正常使用期间全时与外部大气保持密封。如果允许从装置泄漏，则在这种变压器中使用的电气绝缘流体或气体可能会引起环境问题。

涉及用于检测电气装置中瞬态压力涌动的指示器的相关文献包括Cuk等人的美国专利No.6,812,713和No.6,429,662以及Cuk的美国专利No.5,078,078，这些文献中每一个都以引用的方式并入本文。

根据上述说明，仍然需要一种内部故障指示器，其能够易于安装和用于电气部件，而具有不正确安装或调配的最小风险，并且在电气装置的正常运输和使用期间（包括指示器调配之后）全时保持密封。

发明内容

结合系统、工具和方法，描述和示出了其以下的为示例性和示意性而非限制范围的实施例和方面。在各个实施例中，已经减小或消除上述问题中的一个或多个，同时其它的实施例涉及其它的改进。

一种故障指示器，其用于指示电气装置的壳体内快速压力涌动的发生，该故障指示器具有：圆筒，该圆筒能够安装在壳体中的孔内；致动机构，该致动机构具有腔室和致动构件，该腔室处于壳体内，该腔室具有在腔室的内表面和外表面之间连通的至少一个孔口，该致动构件能够响应于腔室的内表面和外表面之间的压差而运动；柱塞，该柱塞处于圆筒的孔眼内，该柱塞通过致动构件在圆筒内向外偏压且通常保持在待命位置中；以及径向密封件，该径向密封件设置在柱塞和圆筒之间，以允许柱塞和圆筒的相对运动。当该压差超过一正的阈值时，致动构件运动，且由此允许柱塞向外运动到触发位置中。径向密封件在待命位置和触发位置中均与柱塞和圆筒密封地接合。

在一些实施例中，径向密封件为双唇缘密封件。在一些实施例中，腔室包括隔膜，并且致动构件联接到隔膜。故障指示器还可以包括隔膜定位构件。在一些实施例中，隔膜定位构件为与圆筒的上表面接合的一对相对伸出的突出部。故障指示器还可以包括O形环，该O形环与隔膜的外周边和腔室的外周边密封接合。

在一些实施例中，故障指示器包括与柱塞形成为一体的减压阀。减压阀可以包括能够沿轴向运动的阀构件，该阀构件设置在柱塞的孔眼中，并且被弹簧偏压成与阀座接合。该弹簧的一端与在阀构件上形成的对中特征结构接触。弹簧保持器可以设置在柱塞的孔眼内，以固定该弹簧，防尘盖能够与柱塞的外端部接合。弹簧保持器可以具有多个第一插入突出部，该防尘盖可以具有多个第二插入突出部，该多个第一插入突出部和多个第二插入突出部设置成且其尺寸形成为能够在安装位置中接合。多个第一插入突出部和多个第二插入突出部中的一者或两者可以具有圆形边缘。

在一些实施例中，阻挡环设置在圆筒的孔眼中，并且定位成当故障指示器被触发时防止柱塞完全弹出。阻挡环可以包括多个沿轴向向内延伸的臂，这些臂之间限定了排出通道。

在一些实施例中，内部故障指示器包括处于圆筒的外端部上的可移除的锁定件，该锁定件防止柱塞在孔眼中的向外运动。锁定件可以具有沿径向指向内的凸缘，该凸缘能够与圆筒的外端部上的一个或多个接纳狭槽接合，以将锁定件固定到圆筒。

一种具有闭合壳体的电气装置可以包括内部故障指示器，故障指示器的腔室处于壳体中，并且故障指示器的圆筒伸过壳体中的孔。一个或多个有源电气部件处于壳体内。电气装置可以为安装在电杆上的变压器，或者可以为落地式变压器。

在一些实施例中，故障指示器具有：压力涌动检测装置，该压力涌动检测装置用于响应于电气装置的壳体内的压力快速上升而使致动构件运动；指示器装置，该指示器装置由压力涌动检测装置致动，该指示器装置为可运动地设置在孔眼中的柱塞；以及径向密封件，该径向密封件设置在孔眼中并且围绕柱塞。在致动器运动的情况下，柱塞能够在孔眼中从待命位置向外运动到触发位置，并且在待命位置和触发位置中径向密封件均保持与柱塞密封接合，同时在待命位置和触发位置之间允许柱塞和孔眼的相对运动。

除了上述示例性方面和实施例之外，通过参考附图和研究以下的详细说明，其它方面和实施例将变得明显。

附图说明

参考附图，描述示例性实施例。本文所公开的实施例和附图将被认为是示例性的，而非限制性的。

图1为电能变压器的在部分切除之后的示意图，其安装在电力分配电杆上，装备有根据本发明的且与电源连接的内部故障指示器。

图2为内部故障指示器的实施例的横截面图，其中为了清楚起见去除了某些部件。

图3A为图2的实施例的分解图。

图3B为图2的实施例的减压阀的分解图。

图4A-4F示出了包括隔膜定位构件的各个构造的六个不同实施例的局部横截面示意图。

图5A-5C示出了隔膜的三个可能的构造。

图6为内部故障指示器的实施例的圆筒的外部部分和径向密封件的透视图。

图7为包括防旋转突出部和排出孔的内部故障指示器的实施例的底部平面视图。

图8A为示出了一种用于防止内部故障指示器的实施例的圆筒在壳体的孔中旋转的可能布置的示意图。图8B为示出了另一种用于防止内部故障指示器的实施例的圆筒在壳体的孔中旋转的可能布置的示意图。

图9A-9C示出了在一些实施例中可用作径向密封件的双唇缘滚筒密封件的完整视图。图9A示出了密封件的透视图，图9B示出了密封件的侧视图，图9C示出了密封件的前视图。

图10A示出了处于待命位置的内部故障指示器的实施例的示意图，其中柱塞的一部分被切去，以允许在调配期间径向密封件分离。图10B示出了处于触发构造的同样的实施例。

图11为根据发明的实施例的内部故障指示器的局部截面图，其中卷簧用来在触发销上提供偏压力，其示出了处于打开构造的减压阀。

图12A为处于待命状态的内部故障指示器的实施例的透视图。图12B为处于调配状态的内部故障指示器的实施例的透视图。

图13为减压阀的横截面图。

图14A示出了防尘盖的侧视图，该防尘盖与弹簧保持器接合，以用于内部故障指示器的实施例的减压阀。图14B为图14A的实施例的分解透视图。图14C为图14A的实施例的分解透视图，示出了防尘盖和柱塞上的特征的接合，以用于确保减压阀正确安装。

图15为包括安装的运输锁定件的内部故障检测器的实施例的透视图。

图16A为运输锁定件的实施例的完整视图。图16B为内部故障指示器的实施例的圆筒的外端部的完整透视图，示出了与运输锁定件接合的特征。

图17A和17B示出了详细的在部分切除之后的视图，其分别示出了处于锁定构造和解锁构造的内部故障指示器的实施例的锁定机构。

具体实施方式

在以下的整个描述中，列出了具体的细节，以便为本领域技术人员提供更加彻底的理解。然而，熟知的元件可能没有示出或详细描述，以避免不必要地混淆本公开。因此，说明书和附图应当被认为是示例性的，而不是限制性的。

根据本发明的内部故障指示器可以用于各种高功率电气装置，包括电杆式变压器、落地式变压器或稳压器。

参考图1，内部故障指示器的一个实施例可以与电杆式变压器结合使用。图1示出了典型的分配电杆10，该电杆10具有支撑电力线14的横臂12。所示的实施例示出了油填充的变压器。本发明的实施例还可以用于气体填充的变压器。

变压器16安装在电杆10上，并且经由熔断式断流器18连接到电力线14中的一根。当断流器18打开时，其向下铰接运动，如图1中的虚线所示。这断开变压器16和电力线14之间的电路。

变压器16具有壳体或“罐”20。内部故障指示器22（其也可以称为内部故障检测器）的实施例安装在壳体20的侧壁中的孔24中（如图8B中最佳地示出）。在一些实施例中，孔24可以为小孔，并且其直径可以为大约1.35英寸（34.0mm），这是用于将各种设备插入到变压器等上的常用尺寸。壳体20包含电气绝缘流体26，电气绝缘流体可以为例如油（例如绝缘矿物油或Nynas Nytro^TM（由环烷基油制成））或酯基流体（例如Envirotemp FR3^TM流体（由种子制成））或电气绝缘气体（例如SF6）。内部故障指示器22位于空气空间28中，该空气空间在用于流体填充的变压器的壳体24中的电气绝缘流体26的水平上方，或优选地在气体填充的变压器的芯部或线圈上方。

为了清楚起见，术语“向内”在本文中用来表示当指示器22安装在壳体20上时朝向壳体20内部的方向，“向外”用来表示相反的方向。术语“向上”在本文中用来表示朝向壳体20的顶部的方向，“向下”用来表示相反的方向。然而，应当理解，本文中所用的方向性术语为相对于处于安装位置中的指示器22中的部件的相对定向的相对概念。指示器22相对于壳体20沿其它定向的调配（例如以微小的角度）是可能的。

参考图2、3A和3B，内部故障指示器22具有：整体用30表示的致动器机构，其检测壳体20内的瞬态压力涌动；以及整体用32表示的指示器机构，其在致动器机构30已经检测到瞬态压力涌动时改变外观。在此所用的，“瞬态压力涌动”意思是，在大约5-7毫秒的时间段内压力的变化大于大约每平方英寸0.25到1.5磅。根据期望的应用，指示器22的不同实施例对瞬态压力涌动可以具有不同水平的灵敏度。以下讨论调制指示器22的灵敏度的可供选择的方式。

当围绕变压器16的通电或“有源”部件的绝缘件破坏时，产生电弧。电弧耗散了大量的能量。壳体20内突然的能量耗散使得壳体20内的压力急剧上升。即使短路电流的水平在大约100安培或更小，壳体20内的压力也会以明显高于在变压器16的正常操作期间能够合理地预料到发生的任何其它压力波动的速率上升。这种快速压力上升（即瞬态压力涌动）由致动器机构30检测到，致动器机构触发指示器机构32。也就是，瞬态压力涌动使得指示器22从待命状态触发到调配状态。

为了方便正常操作和正常操作条件下预料到的压力变化，内部故障指示器22可以包括减压阀34。如果压力上升到大于减压阀34设定点的值，那么减压阀34打开，直到压力已经被释放。由于环境温度和负载的正常波动，使得壳体20内的压力可以上升到能够打开减压阀34的水平。服务人员还可以手动地操作减压阀34，如下所述，以利用壳体20外部的空气压力补偿壳体20内部的环境压力。

如图2和3A中最佳地示出，致动器机构30具有腔室36，该腔室36仅仅借助小孔口38通向壳体20的内部。在所示的实施例中，用作气体屏蔽件的隔膜40形成腔室36的一个壁。外壳33提供腔室36的第二壁。外壳33可以包括支撑构件31，该支撑构件31可以由与外壳33同中心的向下延伸的环提供，以便保护隔膜40不受可能由过度偏转所引起的损坏。在所示的实施例中，设有转轴35以进一步支撑隔膜40。转轴35具有为大致圆形的外径向部分37，带有多个向内延伸的臂39，该臂将外部部分37与中心支撑件41连接。用于转轴的其它设计和构造也可以用来支撑隔膜40。例如，转轴可以由多个连接的同中心的环形成为合适回弹性材料的片材等。

隔膜40具有处于腔室36中的一个表面40A和暴露于壳体20内的环境压力的第二表面40B。腔室36优选地为粗略半球形，使得其能够占据壳体20内的合理小空间，但是腔室36可以具有其它形状。隔膜40优选地具有合理大的表面面积，使得隔膜40两侧的压差将产生足够触发指示器机构32的力。在一些实施例中，隔膜40的直径可以为3英寸或更大。在其它实施例中，隔膜40可以采用较小的直径。对于最大的可靠性和灵敏度，在流体填充的电气装置中，隔膜40应当向下面向壳体20中的流体26的表面，并且与该流体的表面大致平行。在气体填充的电气装置中，隔膜40应当优选地定向成朝向装置的芯部或线圈。

腔室36的尺寸和形状还可以影响指示器机构32的灵敏度。例如，在隔膜40的表面40A上方的腔室36的高度43影响灵敏度，并且根据内部故障指示器22在其中调配的设备的类型，可以使用不同的高度。例如，在具有较大空气空间的变压器或稳压器中，例如通过使得高度43较高，可以提供较大的杯状容积。

因为空气可以通过孔口38进入或离开腔室36，所以腔室36内的空气压力将追踪壳体20内环境压力中的较缓慢变化。例如，当变压器16内的温度变化时，可能发生这样的变化。另一方面，如果壳体20内的压力非常突然地增加，那么腔室36内的空气压力将由于孔口38的小尺寸而要花费一些时间来增加。响应于瞬态压力涌动，隔膜40应当移动得足够远，以可靠地触发指示器机构32。在这个时间段期间，隔膜40的表面40B上的压力将临时显著超过表面40A上的压力。从而，隔膜40被向内推向腔室36。例如，如果壳体20内的电弧引起变压器16的有源部件中的电气故障，那么将会发生瞬态压力涌动。隔膜40应当对于壳体20内环境压力的波动不敏感，该波动的发生慢于大约每秒1psi。

可以设有防溅覆盖物44，以抑制溅到隔膜40上的油的影响，例如在壳体20由于地震而摇晃的情况下可能发生油溅到隔膜40上。隔膜间隔件46可以插入隔膜40和防溅覆盖物44之间，以将隔膜40提升到防溅覆盖物44的表面上方。在图3A所示的实施例中，防溅覆盖物44和隔膜间隔件46一体地形成为单个单元。防溅覆盖物44和隔膜间隔件46形成为单个单元提供了具有较少部件且可能更加易于组装的指示器22，并且从单元到单元在指示器22的调配方面还可以提供更大的一致性。

外壳33可以以任何合适的方式（例如通过夹片、夹具、粘接剂等）固定到防溅覆盖物44和/或隔膜间隔件46。外壳33和防溅覆盖物44可以另外设置有一个或多个焊接的防改动点47，以确保一旦装置22已经组装，外壳33就不能够容易地打开。外壳33和/或防溅覆盖物44还可以设置有一个或多个撬点（在图7中示出为49），即在其中形成的凸缘或支撑件，以提供杠杆作用点，从而帮助将外壳33和防溅覆盖物44撬开。

诸如O形环48的合适的密封件可以围绕隔膜40的外周边设置，以改进隔膜40和腔室36之间的密封，并且由此增大致动器机构30的灵敏度。O形环48插入表面40A和腔室36之间。通过改进围绕腔室36的密封，O形环48的存在可以改进内部故障指示器22的灵敏度，由此可以使用比没有O形环48的情况下小的腔室36。

从隔膜40延伸的轴向引导杆55可以伸入到孔口38中。在这样的实施例中，伸过孔口38的轴向引导杆55的端部的位置可以用来验证隔膜40在组装期间已经正确地定位在腔室36内。触发销50从隔膜40向下延伸，以将柱塞64保持就位，直到致动器机构30被触发。

可以设有一个或多个隔膜定位构件，以帮助隔膜40和触发销50的一致定位。在所示的实施例中，设有在表面40B附近从轴向引导杆55向下延伸的一对相对的突出部52。在一些实施例中，突出部52和轴向引导杆55可以一体地形成。突出部52与圆筒56上的触发槽口68的上表面上的唇缘53接合，以确保圆筒56和隔膜40之间的一致间距。

用于隔膜定位构件的可供选择的构造是可能的，只要隔膜定位构件被构造为以一致的定向支撑隔膜40，而不会对支撑隔膜40造成损坏。例如，突出部52相反可以形成为与唇缘53接合的支撑环，该支撑环与轴向引导杆55同中心并且从轴向引导杆55向下延伸。或者，诸如突出部52的合适的隔膜定位构件可以与圆筒56的其它部分接合，或者与防溅覆盖物44接合，只要突出部适当地定位成确保隔膜40的一致定位。可以使用其它的构造。如图4A的局部示意性横截面图所示，可以设有一对足部202，以便与腔室36的外壳33的上表面接合，并且支撑向下延伸到腔室36中的竖直支撑线丝204。竖直支撑线丝204可以联接到转轴35、隔膜40或转轴的中心支撑件41，以支撑和定位隔膜40。参考图4B，支撑环53相反可以竖直地延伸，以提供隔膜支撑件206，该隔膜支撑件可以与隔膜40或转轴35的中心支撑件41接合。参考图4C（为了清楚起见没有示出转轴35），在防溅覆盖物44上可以设有多个弧形肋208，以接触和支撑隔膜40。如图4D所示，触发销50可以被允许在触发槽口68处抵靠柱塞64，以竖直地支撑隔膜40。或者，如图4E所示，圆筒56的一部分可以被切去，以允许转轴35的中心支撑件41的延伸部分向下伸入到圆筒56的孔眼56C中，从而方便触发销50与柱塞64的接触。在这样的实施例中，省略了支撑环53。在另一个替代形式中，如图4F所示，隔膜定位构件可以由夹持件210提供，该夹持件210连接到轴向引导杆55并且被夹住、紧固或以其它方式固定到腔室36的一部分。

隔膜40的一致定位帮助确保由致动器机构30进行的指示器机构32的调配的可重复性。隔膜定位构件还可以在制造和组装期间防护隔膜40不偏转，这有助于防止由于变压器16或其它电气装置制造期间的快速压力增加对隔膜40造成损坏。然而，隔膜定位构件应当被设计为确保由于其存在而不会发生隔膜40的损坏，例如在隔膜定位构件的设计形成支点的情况下可能潜在地发生这种损坏。

隔膜40响应于瞬态压力涌动所进行的运动触发指示器机构32。在所示的实施例中，触发销50从隔膜40的表面40B伸出。触发销50可以压力配合到轮轴51中，该轮轴51定位在隔膜40的中心部分中。在正常操作条件下，腔室36暴露于各种机械振动和震动，包括地震震动。为了避免由装置机械振动进行错误的触发，并且允许快速操作，隔膜40的质量应当小。

在一些实施例中，隔膜40可以由具有适当回弹性的塑料构造而成，该塑料的厚度提供可检测到的运动，以响应于瞬态压力涌动如下所述地启动致动器机构30。在图2所示的实施例中，隔膜40为轻量刚性材料片材，例如具有适当回弹性的塑料的薄片材（例如聚酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）），其形成为提供多个同中心环形脊61（也如图5A所示）。在一些实施例中，隔膜40的厚度可以在10mm的范围内，但是也可以使用其它的厚度，例如5mm。已经发现，这种隔膜构造提供对故障发生的良好灵敏度。另外，诸如转轴35的支撑结构可以设置成还支撑隔膜40。或者，可以设置诸如螺旋弹簧42（如图5B所示）的适形子结构，以支撑隔膜40。螺旋弹簧42可以任选地与隔膜40一体地形成。在由诸如螺旋弹簧42的适形子结构支撑的情况下，隔膜40可以包括空气不可透过的材料（例如5毫米聚乙烯薄膜）的薄层。螺旋弹簧42可以由具有适当回弹性的塑料的薄片材制成。或者，如图5C所示，隔膜40可以为刚性轻量材料的片材，具有与其一体地形成的沿径向延伸的肋45。

指示器机构32具有圆筒56。在所示的实施例中，圆筒56具有两个单独的部分，内部部分56A和外部部分56B。外部部分56B为穿过壳体20的部分，并且可以包括稍稍成锥形的部分57（图6），该锥形部分57接触壳体20并且帮助将内部故障指示器22与壳体20密封。外部部分56B可以以任何合适的方式联接到内部部分56A，例如通过在部分56B的内表面上和在部分56A的外表面上提供能够对应地螺纹接合的表面63和67，如图所示，或者通过合适的粘接剂或摩擦配合等。外部部分56B还可以任选地设置有凸起117，以防止部分56A和56B在装置22已经组装之后彼此脱开。当指示器22被组装时，凸起117与防溅覆盖物44的外部部分上的表面118接合，以防止部分56A和56B的相对旋转。

圆筒56可以设置有防旋转元件，例如图7中所示的锁定突出部150。锁定突出部150与锁定狭槽152接合，以防止内部部分和外部部分56A和56B的相对旋转。为了分开内部部分和外部部分56A和56B，使用者可以压下锁定突出部150使其离开狭槽152，从而允许部分56A和56B相对于彼此旋转。适合于在安装时防止部分56A和56B的相对旋转的任何其它机构可以用作防旋转元件。

圆筒56的外部部分56B伸过孔24，并且包括外部凸缘59。全气候垫圈58插入在螺母60和外部凸缘59之间，该螺母60螺纹连接到外部部分56B的外螺纹肩部69上。螺母60靠着壳体20的内壁表面拧紧，以确保围绕孔24的密封件的完整性。在一些实施例中，螺母60可以制成为比本领域技术人员通常发现的使用所必需的厚，以便提供较大的强度，且方便更加容易地将内部故障指示器22组装到壳体20（例如通过提供较大的表面积，以方便用手手动地夹持和和固定螺母60）中。螺母60还可以设置有卡圈式肩部109，以提供用于接合壳体20的较大表面积，并且防止指示器22在孔24内滑动或者滑过孔24。

应当防止圆筒56在孔24中旋转，特别是对于液体填充的电气装置，并且还方便更加容易地组装指示器22。这可以例如通过使得孔24制成为D形而实现，该D形具有平坦部分162，该平坦部分162接合圆筒56的外部部分56B上的对应平坦部分164（见图8A）。图8B示出了防止圆筒56相对于孔24旋转的可供选择的构造。在图8B的实施例中，壳体20上的凸起166接合外部部分56B中的槽口168。增加槽口168的深度和凸起166的尺寸可以将内部故障指示器22更加可靠地插入和保持到壳体20中。

优选地，圆筒56小到足以装配到直径为大约1.35英寸（34.0mm）的孔中。圆筒56由非导电材料制成，使得圆筒56不会提供穿过壳体20的壁的导电路径。例如，圆筒56可以由具有添加剂的纤维强化的聚丙烯制成，以提供对通过阳光作用而降解的抗性和/或改进易燃性。例如，可以使用聚对苯二酸丁二醇酯（任选地具有玻璃-纤维增强材料）与合适的添加剂组合。

柱塞64位于圆筒56的孔眼56C内。柱塞64以任何合适的方式相对于壳体20向外推压，例如通过弹射弹簧66（在所示的实施例中示出为压缩弹簧），该弹射弹簧在柱塞64的内端部64A内的接纳腔体115与在圆筒56的内端部56E处形成的向内伸出的凸缘（未示出）之间压缩，或者利用圆筒56的内端部56E。或者，弹射弹簧可以是取代所示的压缩弹簧的拉伸弹簧，其布置成在孔眼56C中向外拉柱塞64，或者可以是任何其它合适类型的弹簧。

圆筒56的外部部分56B包括内部凸缘71，该内部凸缘71支撑密封件73和圆筒阻挡环75，如下所述。密封件73为径向密封件，其接合柱塞64的外表面和圆筒56的内表面，以便当内部故障指示器22处于待命状态或调配状态时保持壳体20的内部和外部大气之间的密封。如上所述地保持该保持壳体20的内部和外部大气之间的密封帮助确保电气绝缘流体26（或气体）保留在壳体20内部，同时外部元素（例如水分和粉尘）不能进入壳体20。使用径向密封件相对于现有技术的设计（例如Cuk的美国专利No.6,429,662和No.6,812,713中所示的轴向密封件）具有的某些优点在于径向密封件73的密封与施加以保持指示器22处于待命状态的压缩力独立，并且还在于径向密封件可以在指示器22的待命状态和调配状态中均保持柱塞64和圆筒56之间的密封。

适合于在低压下操作的多种不同类型的密封件可以用于径向密封件73，例如O形环、方形环、X形环、刮刀式密封件、杆密封件或活塞密封件。根据易于商购得到的许多不同类型的密封件的操作特性，本领域技术人员可以选择用于径向密封件73的合适的密封件。可以使用一个或多个径向密封件73。

在所示的实施例中，并且在优选实施例中，密封件73为双唇缘滚筒密封件，即如图2中最佳地示出且进一步参考图9，密封件73与柱塞64的外表面具有两个接触点。密封件73为大致圆形环，具有圆周外密封部分120、连接凹槽122和中心密封部分124，连接凹槽122定位在外密封部分120的正好内侧，中心密封部分124具有从密封件73的径向中心线72沿轴向向外延伸的两个内圆周密封唇缘126、128。当定位在指示器22中时，外密封部分120密封地接触圆筒56的孔眼56C的内部部分，并且内圆周密封唇缘126、128沿轴向和径向向内弯曲，以密封地接合柱塞64的外表面。唇缘126、128被构造为允许柱塞64经过圆筒56和密封件73的相对运动。

在一些实施例中，密封件73可以通过包覆成型形成，以提供与圆筒56的外部部分56B的良好密封接合。从而，密封件73相对于圆筒56保持在静止位置，同时柱塞64能够相对于密封件73运动，并且经由密封唇缘126、128与密封件73密封接合。或者，密封件73可以相对于柱塞64形成且保持在静止位置中，同时允许圆筒56相对于柱塞64的相对运动。如果是这样的话，外密封部分120和密封唇缘126、128的定向将颠倒，即双唇缘滚筒密封件将设置有用于接触圆筒的内密封部分，并且密封唇缘将设置在密封件的外表面上。

密封件73可以由任何具有合适回弹性的材料制成，例如可以使用2000系列Alcryn^TM可熔融加工的橡胶。材料的硬度（即硬度计硬度）可以选择为确保密封件保持在内部故障指示器22的正常预料操作条件的范围内，并且提供与柱塞64的低摩擦接合。密封件73提供的摩擦、挠曲和轮廓的特性可以根据用来构造密封件73的材料类型进行改变。在一些实施例中，密封件73的硬度可以在50-90肖氏硬度A硬度计硬度的范围内。在一些实施例中，密封件73的硬度可以在80肖氏硬度A硬度计硬度的范围内。密封件73应当由能够密封多种类型流体的材料制成，这些流体为例如矿物油或酯基流体，或者可以用于电气装置的电气绝缘气体。

在一些实施例中，密封件73的唇缘126、128提供与柱塞64的本体相互作用的恒定的体积，即在柱塞64从待命状态到调配状态的整个运动期间保持在圆筒56和柱塞64之间的密封。在其它实施例中，如图10A和10B所示，柱塞64的外表面的小部分可以被去除，以提供凹陷部130。凹陷部130的尺寸和构造形成为使得密封唇缘126、128在待命和调配状态中均与柱塞64密封接触，但是密封唇缘126、128经过凹陷部130，从而在柱塞64从待命状态到调配状态的部分或全部运动期间不与柱塞64密封接合。

设有圆筒阻挡环75（见图3A），以在启动内部故障指示器22时将柱塞64保持在孔眼56C中。在所示的实施例中，圆筒阻挡环75为圆形环，其环绕柱塞64，并且与柱塞64上的阻挡凸缘79和圆筒56的内部部分56A的外边缘132接合，以防止当内部故障指示器22被触发时或者在发生灾难事件的情况下柱塞64从圆筒56完全弹出。密封件73通过在圆筒56的外部部分56B中形成的内部凸缘71而保持靠着阻挡环75，并且从螺纹表面63向外定位。当柱塞64被触发时，圆筒阻挡环75还保护密封件73免于损坏，并且因此定位在密封件73的内侧。

在所示的实施例中，圆筒阻挡环75具有多个沿轴向向内延伸的臂77。臂77之间限定了通道136，该通道136方便可能溅到圆筒阻挡环75上的任何流体的排出。在所示的实施例中，圆筒阻挡环75还具有带凸缘的边缘133，该边缘133接触圆筒56的内部部分56的外边缘132。圆筒阻挡环75还可以在其内表面上具有多个沿轴向向内延伸的凸起119，以防止柱塞64从装置22完全弹出，并且圆筒阻挡环75还可以任选地具有多个较小的沿径向面向内的凸起121，该凸起121可以提供额外的支撑，以保持柱塞64与圆筒56水平对准，例如力应当靠着柱塞64由人施加在环88上，同时仍然最小化当内部故障指示器22被触发时由柱塞64与圆筒阻挡环75接触所产生的任何摩擦力。

一个或多个孔可以优选地设置成穿过圆筒56的下表面，以方便任何流体从中排出。在所示的实施例中，排出孔154（图7）设置在圆筒56的内部和外部部分56A和56B上。为了进一步方便流体排出密封件73，外部部分56B的内侧可以从内部凸缘71稍稍向外倾斜，使得进入外部部分56B的任何水分从密封件73排出。

通过触发销50接合在柱塞64的触发槽口68中，防止柱塞64从圆筒56弹出，直到内部故障指示器22被触发。触发销50通过斜面引导开口70进入圆筒56的孔眼56C。隔膜40提供用于使触发销50座置触发槽口68中的轻微的力。或者，在一些实施例中，如图5B所示的诸如螺旋弹簧42的适形子结构，或者图11所示的实施例中示出的弹簧114，可以提供用于使触发销50座置触发槽口68中的轻微的弹簧力。在发生瞬态压力涌动的情况下，隔膜40致动触发销50，使其不与触发槽口68接合，从而释放柱塞64，柱塞64通过弹簧66的作用向外运动。

图12A示出了处于待命状态的指示器22，而图12B示出了处于调配状态的指示器22。优选地，在孔眼56C中已经向外推柱塞64之后，柱塞64的外端部显著延伸超过圆筒56的外部开口。这提供了在变压器16中已经出现故障的高度可见指示。从而，在柱塞64已经弹出之后，内部故障指示器22的形状改变。此外，柱塞64的侧表面64C或其一部分，可以涂有明亮的颜色，并且其颜色相对于变压器16的环境中通常找到的颜色可以具有高对比度。合适的颜色包括明亮的颜色，例如火焰橙和明黄。从而，在柱塞64已经被弹出之后，其涂有明亮颜色的侧表面64C暴露可见并且易于看见。内部故障指示器22可以安装在壳体20的侧壁中，从而允许其在从地面易于看到的位置中显示已经出现内部故障的指示。

紧接着在圆筒56中已经向外推柱塞64之后，腔室36中的压力将补偿壳体20内的环境压力。这使得隔膜40恢复到其正常位置。当隔膜40已经恢复到其正常位置时，触发销50伸入到孔眼56C中，从而堵塞柱塞64而使其不能被推回到孔眼56C中。通过与柱塞的后部部分65接合，或者与在触发槽口68的后部的位置处位于柱塞64上的槽口或其它特征（在图2和15C中示出为固定槽口113）接合，触发销50可以堵塞柱塞64。这防止变压器16在没有经过内部检测的情况下不知不觉地返回进行服务。通常，只要电气装置已经以触发内部故障指示器22的方式发生故障，在该装置返回进行服务之前该装置就应当被打开进行检测。提供在内部故障指示器22已经被触发而没有打开壳体20的情况下不能返回到其初始位置的指示器元件减少了由于人的错误而使得电气装置在被正确地检测和维护之前返回进行使用的可能性。作为替代形式，可以设有单独的棘爪或其它单向棘轮机构，使得内部故障指示器22仅仅能够从壳体20的内部复位。

减压阀34可以与柱塞64一体制成，并且包括在柱塞64的外部部分64B中。减压阀34具有能够沿轴向运动的阀构件78，该阀构件78通过低速率弹簧82被偏压成与阀座80接合。通常，阀构件78密封地偏压靠着阀座80，以保持外部大气与壳体20内部之间的密封，从而防止湿气侵入壳体20的内部。如果壳体20内的环境压力超过壳体20外侧的大气压力，那么在阀构件78的端部上具有净向外力。当该力超过预定值（例如与5psi、7psi或10psi的压差相对应的力）时，弹簧82将压缩并且允许气体从壳体20通过通风间隙148（图11）排出。通过改变低速率弹簧82的特性，例如通过改变未压缩弹簧的长度、主动转动的数量、线材直径、内径和外径、或者以其它方式改变其弹簧常数，气体将被允许排出的该预定值可以改变。为了方便参考，将用于减压阀34的弹簧可以标有色码，这是根据用来启动含有该弹簧的减压阀的压力范围。通过改变通风间隙的直径也可以改变减压阀34的排出特性。

参考图3A和13，阀构件78突出通过弹簧保持器84。低速率弹簧82包含在凸缘91和弹簧保持器84之间，该凸缘91形成在阀构件78上。在所示的实施例中，弹簧保持器84具有大致圆柱形的中心部分142，该中心部分142围绕阀构件78设置，并且与阀构件78滑动接触。四个腿部85从中心部分142沿轴向和径向向外延伸，并且终止于足部87。足部87能够与在柱塞64的本体中形成的接纳槽口89接合，由此将弹簧保持器84固定在柱塞64的孔眼64D中，并且将低速率弹簧82保持与阀构件78上的凸缘91压缩接合。通过改变腿部85和足部87的长度和/或宽度，可以调节弹簧保持器84固定地保持弹簧82的程度。如图13所示，可以设有诸如倾斜表面93的对中特征，以接触弹簧82的一端，从而帮助将弹簧82在弹簧保持器84的弹簧接触表面95上对中，由此提供更加可重复性的启用。或者，对中特征可以是伸出环或多个凸起（未示出），从弹簧表面95的外边缘沿轴向向内延伸，并且定位成以期望的位置对准弹簧82的外边缘。

当阀构件78沿轴向向外运动时，气体可以通过排出间隙148（图11）从壳体20逸出，该排出间隙148处于阀构件78和柱塞64的外端部64B之间。增加排出间隙的尺寸可以允许更高的流量。增加阀构件78的长度可以允许在启动之后更加容易地将减压阀34重新组装到内部故障指示器22中。环或其它可夹持构件88可以附接在阀构件70的外端部处，以允许壳体20的手动通风（即通过在阀构件78上向外拉）。将内部故障指示器和减压阀组合成单个装置避免了需要在壳体20中提供两个孔并且保存了壳体20内的空间。

防尘盖97可以设置和插入在减压阀34上方，以防止碎屑或其它物质从外部环境侵入到减压阀34中，同时仍然允许水流出。防尘盖97可以被构造为浮入和浮出，以实现这些功能。防尘盖97优选地覆盖柱塞64的外端部64B和圆筒56的外端部56D两者，并且可以具有外部唇缘111（如图11的实施例所示），该外部唇缘111沿轴向向内延伸，并且与圆筒56的外端部56D的一部分叠置。防尘盖97在外表面上可以包括安装突出部99，该突出部99可以竖直地或水平地定向，以帮助区分何时减压阀34已经正确地安装。

为了通过允许阀34旋转直到弹簧保持器84的足部87与接纳槽口89接合来方便减压阀34的安装，可以在防尘盖97的内端部处设置多个插入突出部101。插入突出部101的尺寸和位置形成为与设置在弹簧保持器84的中心部分142的外边缘上的多个对应的插入突出部103接合。插入突出部101和/或103可以具有圆形边缘，如图14A-14C最佳地示出，以在减压阀34已经安装之后防止减压阀34容易地扭转并由此没有卡扣到装置22。

为了进一步帮助安装，防尘盖97可以设置有十字线或记号或其它可视标记，以帮助以正确的定向插入减压阀34和防尘盖97。作为另外一种选择或除此之外，在柱塞64的孔眼64D中可以形成一个或多个引导通道（未示出），以接纳足部87并且将足部87引导至接纳槽口89。

为了方便装置22的正确组装，柱塞64的外端部64B可以任选地设置有多个槽口170（图14C），这些槽口的位置和尺寸形成为与防尘盖97的外周边的内表面上的多个对应的突出部172接合。在一些实施例中，槽口170和突出部172以90°的间距间隔开。如果减压阀34没有正确地安装，那么其可能难以或不可能将突出部172插入到槽口170中，从而防止装置22不正确地组装。尽管槽口170和突出部172可以帮助确保装置22已经被正确地组装，但是如果槽口170和突出部172的设计没有仔细优化，那么它们可能妨碍装置22的可重复启动。槽口170和突出部172为帮助确保减压阀34已经被正确安装的指示器22的部件上的可接合表面特征的实例。能够与尺寸对应地形成的接纳槽口接合或者与额外的适当地成形的可接合突起接合的其它类型的凸起，同样可以设置成确保仅仅在减压阀34已经正确地安装之后装置22的部件能够彼此正确地接合。

对于安装指示器22，组成部件的组装的准确顺序不是关键的。在一个示例性实施例中，为了组装指示器22，内部部分56A卡扣到防溅组件74的凹槽76中，并且通过凹槽76的回弹性外边缘76A而保持到凹槽76。纵向延伸的保持臂81可以设置在圆筒56上，以更好地与外边缘76A接合且保持外边缘76A。当圆筒56接纳在凹槽76中时，凹槽76接合且夹持圆筒56。圆筒阻挡环75和密封件73可以螺纹连接在柱塞64的外端部64B上，并且弹射弹簧66可插入在柱塞64的接纳腔体115中。然后，柱塞64可以在圆筒56的孔眼56C中滑动，使得弹射弹簧66偏压靠着圆筒56的内端部56E。然后，圆筒56的外部部分56B可以与内部部分56A螺纹接合，并且减压阀34可以通过螺纹弹簧82组装在可运动的阀构件78上，然后将弹簧保持器84螺纹连接在阀构件78上。

组件可插入在柱塞64的外端部64B中，足部87与接纳槽口89接合，以将减压阀34固定就位，利用定位突出部103在防尘盖97的弹簧保持器84和101上的接合而使得减压阀34正确地插入和旋转。隔膜40可以定位成接触防溅组件74，使得触发销50与触发槽口68接合，以保持指示器22处于待命位置。然后，外壳33可以利用插入在外壳33和隔膜40之间的O形环48固定到防溅组件74。然后，外部部分56B可以向外插入穿过孔24，然后垫圈58和螺母60可以固定到外部部分56B，以将装置22固定就位。

圆筒56的外端部56D可以接纳锁定装置，该锁定装置防止柱塞64在内部故障指示器22进入服务之前意外运动到其触发位置。例如，图15示出了内部故障指示器22，其中安装有为运输锁定件90形式的锁定装置。运输锁定件90附接到圆筒56的外端部56D并且防止柱塞64在孔眼56C中向外运动。运输锁定件90可以保持就位而直到变压器16已经安装之后，并且可以被构造为当运输锁定件90就位时允许隔膜40浮动（例如通过稍稍压缩弹射弹簧66，使得触发销50与触发槽口68稍稍间隔开），以防止触发销50在运输期间向上移出触发槽口68。在变压器16已经安装之后，并且在变压器16已经进入服务之前，移除运输锁定件90。

在所示的实施例中，运输锁定件90包括一对指向内的凸缘92（如图16A最佳地示出），该凸缘92在圆筒56的外端部56D上与接纳狭槽94接合。参考图16B，接纳狭槽94形成有接纳部分96和固定部分98，接纳部分96朝向圆筒56的外端部56D开口，以接纳凸缘92。凸缘92可以完全插入到接纳部分96中，然后运输锁定件90可以扭转，以将凸缘92固定在接纳狭槽94的固定部分98中。在一个实施例中，外端部56A设有以90°间距等距地间隔开的四个接纳狭槽94。在一些实施例中，将凸缘94插入到接纳部分96中，并且使运输锁定件90旋转例如45°或90°，从而将运输锁定件90固定到圆筒56上。接纳狭槽94和凸缘92的其它数量和定向可以用来将运输锁定件90固定到故障指示器22。在一些实施例中，当正确地安装时，狭槽94和凸缘92的位置和定向是例如提供运输锁定件90的特定定向。从而，例如，运输锁定件90可以包括延伸臂105，从而提供指示运输锁定件90已经沿正确的定向安装的容易观察到的视觉指示。例如，臂105沿竖直方向的延伸可以指示运输锁定件90已经正确地安装，如图15所示。

在运输锁定件90上可以设有机械锁定件，以提供更大的抗性，从而将运输锁定件90固定就位。例如，在图16A-16B所示的实施例中，在运输锁定件90的支撑凸起158上形成有小凹部156。在圆筒56的外端部56D上形成有对应的可接合的凸起160，当运输锁定件90处于其完全安装位置时，该凸起160接合并且座置在凹部156中。运输锁定件90可以设置有孔100，当运输锁定件90固定时，该孔100用于容纳减压阀34上的环或其它可夹持构件（示出为88）。孔100可以包括径向延伸部102，以用于允许环88易于仅仅沿一个方向穿过运输锁定件90。当故障指示器22已经被调配且准备使用时，可以移除运输锁定件90，从而将故障指示器22置于待命位置。

其它类型的接合可以用来在调配之前将运输锁定件90可移除地固定到圆筒56；例如，可以设有取代凸缘92的凸起，以便以摩擦配合的方式与适当地定位的取代狭槽94的腔体接合。此外，凸缘92和狭槽94的定向可以颠倒，使得凸缘92形成在圆筒56上，而对应的狭槽94可以形成在运输锁定件90中。或者，锁定构件可以通过与圆筒56螺纹接合而固定。或者，锁定装置可以是销（未示出），其穿过柱塞64中的孔，并且因此防止柱塞64在圆筒56中纵向地运动，直到销被移除。锁定装置也可以是例如在柱塞64的外端部处的滑动或枢转或分离构件，其防止柱塞64在圆筒56中向外运动。

参考图17A和17B，在可供选择的实施例中，故障指示器322可以设置有可选的停用机构，以防止故障指示器322在调配之前被触发。故障指示器322以与故障指示器22类似的方式起作用，并且故障指示器322的与故障指示器22的部件提供相似功能的部件所指派的附图标记与上面所用的对应附图标记相比增加了300。在所示的实施例中，停用机构包括销302和钩部304，该销302伸入到圆筒356的孔眼356C中，该钩部304形成在柱塞364中。通过使柱塞364在孔眼356内旋转而直到钩部304接合销302，可以停用故障指示器322，如图17A所示。当期望能够操作故障指示器322时，柱塞364可以旋转，直到钩部304与销302完全脱开，如图17B所示。在指示器322中，柱塞364的尺寸和构造适当地形成为能够在圆筒356内旋转。

内部故障指示器22任选地包括用于当内部故障指示器被触发时生成控制信号的设备104（图2）。该设备可以包括一组或多组电气触点，当内部故障指示器22被触发时这些电气触点打开或闭合。例如通过柱塞64在孔眼56C中的经过，或者通过触发销50的运动，电气触点可以操作以生成控制信号。当柱塞64处于其待命位置时，电气触点可以处于第一位置（闭合或打开）。当内部故障指示器22被触发时，电气触点切换，使得当柱塞60处于其触发位置时，触点处于第二位置（打开或闭合）。设备104可以包括其它机构，例如用于将指示内部故障指示器22已经被触发的控制信号发送至发射器106的光纤。发射器106响应于控制信号生成故障信号，例如无线电信号。

内部故障指示器的实施例可以设计成从壳体20伸出仅仅最小的量。这样的设计可以限制例如冰和雪可能粘附的任何表面。

在内部故障指示器（例如22或322）将用于电气设备的情况下，故障指示器应当被设计和构造成在所有预料的操作条件下提供长的使用寿命和高的可靠性。另外，内部故障指示器22或322的各部件应当尽可能由非导电材料制成，以便与装置中电场的分布尽可能少地发生干涉。用于O形环48和垫圈58的合适的材料的实例包括Viton^TM含氟弹性体、腈丁二烯橡胶（NBR）、氢化腈丁二烯橡胶（HNBR）或硅。

虽然以上已经讨论了多个示例性方面和实施例，但是本领域的技术人员将认识到某些修改、改变、增加及其子组合。例如：

-附图中示出的单个孔口38可以替换为多个较小的孔口或某个其它的构造，该其它构造限制腔室36内的压力能够跟随壳体20内环境压力波动的速率；

-孔口38的形状可以是如图所示的环形，或者可以是某个其它形状；

-取代通过柔性隔膜40在一侧上闭合的腔室36，致动器机构30可以包括由较高质量的活塞和较低质量的活塞两者闭合的腔室，如Cuk的美国专利No.5,078,078中所述。这两个活塞可以彼此同中心，并且连接到具有相同弹簧常数的弹簧。大质量活塞的惯量防止该大质量活塞响应于突然的压力涌动而运动。大质量活塞和小质量活塞均可以响应于慢的压力波动而运动。大质量和小质量活塞的相对运动可以用来释放指示器机构32；

-腔室36可以包括具有由柔性圆柱形壁连接的刚性端面的风箱的内部。刚性端面的相对运动可以通过合适的机械联接触发指示器机构32。风箱中的一个或多个开口将防止该端面响应于壳体20内环境压力的缓慢波动而运动；

-在本发明的非优选的实施例中，隔膜40可以替换为刚性或半刚性可运动的活塞，该活塞响应于壳体20内的突然压力涌动而朝向腔室36移动；

-例如如上所述的通过隔膜在一侧上闭合的腔室36或这些可供选择的机构中的任何机构构成“压力涌动检测装置”，该压力涌动检测装置通过以足够操作指示器机构32的力移动腔体的壁的一部分而响应壳体20内的压力涌动；或者

-柱塞64可以具有与上述形状不同的形状，例如，柱塞64可以包括具有隐藏部分的杆、棒、板等，该隐藏部分当柱塞64处于其待命位置时在孔眼56C被隐藏而不能看到，而当柱塞64运动到触发位置时显露出来。上述的柱塞64，以及用于显示内部故障指示器已经检测到故障的指示的本文所述的任何可选形式，构成“指示器装置”。

因此，以下所附的权利要求和在下文中引入的权利要求应当被解释为在其真实精神和范围内包括所有这样的修改、改变、增加和子组合。

Claims (41)

1.一种故障指示器，其用于指示电气装置的壳体内快速压力涌动的发生，该故障指示器包括： 

(a)圆筒，该圆筒能够安装在壳体中的孔内； 

(b)致动机构，该致动机构包括： 

(i)腔室，该腔室处于壳体内，该腔室具有在腔室的内表面和外表面之间连通的至少一个孔口；和 

(ii)致动构件，该致动构件能够响应于腔室的内表面和外表面之间的压差而运动； 

(c)柱塞，该柱塞处于圆筒的孔眼内，该柱塞通过致动构件在圆筒内向外偏压且正常保持在待命位置中；以及 

(d)径向密封件，该径向密封件设置在柱塞和圆筒之间，以允许柱塞和圆筒的相对运动； 

其中，当该压差超过一正的阈值时，致动构件运动，且由此允许柱塞向外运动到触发位置中，并且其中在待命位置和触发位置中，径向密封件均与柱塞和圆筒密封地接合。 

2.根据权利要求1所述的故障指示器，其中当柱塞从待命位置向外运动到触发位置时，径向密封件与柱塞和圆筒密封地接合。 

3.根据权利要求1所述的故障指示器，其中腔室包括隔膜，并且致动构件联接到隔膜。 

4.根据权利要求3所述的故障指示器，其中致动构件包括从隔膜伸出的触发销，当柱塞处于待命位置时，该触发销接合柱塞中的触发槽口。 

5.根据权利要求4所述的故障指示器，其包括弹簧，该弹簧在孔眼中向外推压柱塞，其中该弹簧延伸到柱塞的内端部上的圆柱形开口中，并且其中在触发的情况下，该弹簧能够将柱塞推到柱塞的一部分与触发销接合的位置，以防止柱塞运动回到待命位置。 

6.根据权利要求1所述的故障指示器，其中柱塞的外表面的至少 一部分涂有明亮的颜色。 

7.根据权利要求1所述的故障指示器，其中隔膜包括刚性材料片材，该刚性材料片材形成为提供多个同中心的环形脊。 

8.根据权利要求7所述的故障指示器，其包括转轴，该转轴设置成支撑隔膜。 

9.根据权利要求1所述的故障指示器，其中密封件包括双唇缘密封件。 

10.根据权利要求9所述的故障指示器，其中密封件通过包覆成型而形成。 

11.根据权利要求9所述的故障指示器，其中密封件包括AlcrynTM可熔融加工的橡胶。 

12.根据权利要求1所述的故障指示器，其包括隔膜定位构件。 

13.根据权利要求12所述的故障指示器，其中隔膜定位构件包括与圆筒的上表面接合的一对相对伸出的突出部。 

14.根据权利要求3所述的故障指示器，其包括O形环，该O形环与隔膜的外周边和腔室的外周边密封接合。 

15.根据权利要求1所述的故障指示器，其包括与柱塞形成为一体的减压阀。 

16.根据权利要求1所述的故障指示器，其包括停用机构，该停用机构包括向内伸入到圆筒中的构件和处于柱塞上的钩部，该钩部接合该向内伸入到圆筒中的构件，以防止当柱塞在圆筒中沿第一方向旋转时柱塞在圆筒中向外运动。 

17.根据权利要求15所述的故障指示器，其中减压阀包括能够沿轴向运动的阀构件，该阀构件设置在柱塞的孔眼中，并且被弹簧偏压成与阀座接合，并且其中该弹簧的一端与在阀构件上形成的对中特征结构接触。 

18.根据权利要求17所述的故障指示器，其包括弹簧保持器和防尘盖，该弹簧保持器设置在柱塞的孔眼内，以固定该弹簧，该防尘盖能够与柱塞的外端部接合，其中该弹簧保持器包括多个第一插入突出 部，该防尘盖包括多个第二插入突出部，该多个第一插入突出部和多个第二插入突出部设置成且尺寸形成为能够在安装减压阀时接合。 

19.根据权利要求18所述的故障指示器，其中多个第一插入突出部和多个第二插入突出部中的一者或两者包括圆形边缘。 

20.根据权利要求18所述的故障指示器，其中弹簧保持器包括多个固定足部，并且柱塞包括多个固定槽口，该固定槽口定位成在安装位置中接纳该固定足部。 

21.根据权利要求20所述的故障指示器，其中柱塞包括至少一个定位通道，该定位通道定位成将固定足部中的至少一个引导到对应的固定槽口。 

22.根据权利要求1所述的故障指示器，其包括与间隔件一体地形成的防溅覆盖物，该防溅覆盖物能够安装在圆筒上，并且间隔件的尺寸和位置形成为与致动构件的外周边接合。 

23.根据权利要求1所述的故障指示器，其包括阻挡环，该阻挡环设置在圆筒的孔眼中，并且定位成当故障指示器被触发时防止柱塞完全弹出。 

24.根据权利要求23所述的故障指示器，其中阻挡环包括多个沿轴向向内延伸的臂，这些臂之间限定了排出通道。 

25.根据权利要求24所述的故障指示器，其中阻挡环还包括多个沿径向向内延伸的凸起。 

26.根据权利要求1所述的故障指示器，其包括处于圆筒的外端部上的可移除的锁定件，该锁定件防止柱塞在孔眼中的向外运动。 

27.根据权利要求26所述的故障指示器，其中该锁定件包括沿径向指向内的凸缘，并且圆筒的外端部包括一个或多个接纳狭槽，该凸缘和接纳狭槽能够接合以将锁定件固定到圆筒。 

28.根据权利要求27所述的故障指示器，其包括两个相对的沿径向指向内的凸缘和四个接纳狭槽，接纳狭槽围绕圆筒的外端部以90°的间隔进行定位，其中狭槽的尺寸形成为使得锁定件的90°旋转将锁定件固定到圆筒。 

29.根据权利要求15所述的故障指示器，其包括处于故障指示器的各部件上的可接合表面特征结构，所述可接合表面特征结构接合以仅仅在减压阀已经正确地安装的情况下允许故障指示器进行组装。 

30.根据权利要求29所述的故障指示器，其还包括防尘盖，其中可接合表面特征结构包括处于柱塞的外端部上的多个槽口和处于防尘盖上的尺寸和形状对应地形成的多个定位突出部。 

31.根据权利要求1所述的故障指示器，其包括在孔眼中的单向机构，该单向机构防止柱塞被从触发位置推回到待命位置。 

32.根据权利要求31所述的故障指示器，其中单向机构包括致动构件上的触发销，当故障指示器处于触发位置时，该触发销能够与圆筒上的固定槽口接合。 

33.根据权利要求1所述的故障指示器，其中圆筒包括能够联接在一起的两个单独的部分。 

34.根据权利要求33所述的故障指示器，其中两个单独的部分能够螺纹接合，外部部分还包括凸起，当故障指示器组装时，该凸起能够与故障指示器的防溅覆盖物上的表面接合，以防止这两个单独的部分的相对旋转。 

35.根据权利要求1所述的故障指示器，其包括信号发射器，该信号发射器连接成在故障指示器致动的情况下传播故障信号。 

36.根据权利要求1所述的故障指示器，其包括一组电气触点，当柱塞处于其待命位置时，该电气触点闭合或打开，而当柱塞处于其触发位置时，该电气触点切换成打开或闭合。 

37.根据权利要求1所述的故障指示器，其中该径向密封件设置在圆筒内，以密封地接合圆筒的内表面。 

38.一种电气装置，其具有闭合的壳体、根据权利要求1的故障指示器、以及处于壳体内的一个或多个有源电气部件，其中故障指示器的腔室处于壳体中，并且故障指示器的圆筒伸过壳体中的孔。 

39.根据权利要求38所述的电气装置，其中该电气装置为安装在电杆上的变压器。 

40.根据权利要求38所述的电气装置，其中该电气装置为落地式变压器。 

41.一种故障指示器，其用于指示电气装置的壳体内快速压力涌动的发生，该故障指示器包括： 

(a)压力涌动检测装置，该压力涌动检测装置用于响应于电气装置的壳体内的压力快速上升而使致动构件运动； 

(b)指示器装置，该指示器装置由压力涌动检测装置致动，该指示器装置包括可运动地设置在孔眼中的柱塞；以及 

(c)径向密封件，该径向密封件设置在孔眼中并且围绕柱塞； 

其中在致动器运动的情况下，柱塞能够在孔眼中从待命位置向外运动到触发位置，并且其中在待命位置和触发位置中径向密封件均保持与柱塞密封接合，同时在待命位置和触发位置之间允许柱塞和孔眼的相对运动。