CN116997781A - 内部故障侦测器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种故障侦测器，其用于侦测一快速压力上升在电气设备内之发生。该故障侦测器具有：一腔室，其具有一内部；一隔膜，其与该腔室密封接合；以及一孔口，其提供该腔室之该内部与该腔室之外部环境之间的流体连通。

Description

内部故障侦测器及其使用方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2021年2月25日提交的第63/153677号美国临时专利申请的优先权和利益，其全部通过引用并入本文用于所有目的。

技术领域

本发明之一些实施例是关于用于监测诸如变压器、反应器、电容器及其类似者之电气设备之效能的设备或方法。本发明之一些实施例是关于用于侦测及/或指示电气设备中之故障的设备或方法。本发明之一些实施例在用于电力分配系统中之电气组件中具有特定应用。

背景技术

配电网使用电气组件，诸如变压器、电容器及反应器。当老化或操作应力使得绝缘系统失效时，此类装置中可产生潜在危险的条件。此类装置内之短路可在瞬间释放大量能量。在最差情况下，装置可归因于自绝缘油之汽化之快速内部压力积聚及油蒸汽分解成可燃或挥发性气体而爆炸。

已知当装置遭受内部电弧故障时，诸如变压器或电压调节器之充油电气装置内部存在压力之暂时或快速上升。此情况之发生是因为电弧作用导致油或绝缘流体中之一些的局部汽化。一些电气装置充满诸如SF₆之电绝缘气体。用于侦测此类快速压力上升及用于指示此类快速压力上升已发生在电气装置内之装置为已知的，例如如第6812713号、第6429662号、第5078078号美国专利及第WO 2011/153604号、第WO 2016/134458号专利合作条约公开案中所描述，其皆以引用之方式并入本文中。此类装置亦可包括用于在正常操作期间缓解电气装置内之压力的积聚之释压阀或防爆盘。

相关技术之先前示例及与其相关之限制意欲为说明性的且非排他性的。在研读说明书及研究附图之后，相关技术之其他限制对于本领域技术人员将变得显而易知。

发明内容

以下实施例及其态样结合系统、工具及方法描述及说明，所述系统、工具及方法意图为例示性及说明性的，而非限制范畴。在各种实施例中，已减少或消除上述问题中之一或多者，但其他实施例是针对其他改良。

在一个态样中，一种用于侦测快速压力上升之发生的故障侦测器可具有：腔室，其具有内部；隔膜，其与腔室密封接合以界定腔室的表面的一部分；以及孔口，其提供腔室之内部与腔室之外部环境之间的流体连通，隔膜之弹簧常数为5磅/英寸或更小。

在一个态样中，一种用于指示快速压力上升在电气装置之壳体内发生的故障侦测器具有：机筒；致动机构，其与壳体之内部流体连通，致动机构具有：腔室，该腔室经密封且具有在腔室之外部环境与腔室之内部之间连通的孔；以及致动构件，其可回应于壳体之内部与腔室之内部之间的压力差而移动，且致动构件之一弹簧常数为5磅/英寸或更小。柱塞设置于机筒之孔洞内，柱塞在机筒中向前偏置且通常借由致动构件保持在待命位置中，且当压力差超过正临限值时，致动构件移动且借此准许柱塞向前移动至触发位置中。

在一个态样中，一种用于指示快速压力上升在电气装置之壳体内发生的故障侦测器具有：机筒；致动机构，其与壳体之内部流体连通，致动机构具有：腔室，该腔室经密封且具有在腔室之外部环境与腔室之内部之间连通的孔；以及致动构件，其可回应于壳体之内部与腔室之内部之间的压力差而移动，以使致动构件自未启动组态移动至启动组态。柱塞设置于机筒之孔洞内，且提供具有第一位置及第二位置之锁定构件，其中在第一位置中，锁定构件经定位以限制柱塞在机筒中向前移动，并防止施加至柱塞之力转移至致动构件，且在第二位置中，锁定构件经定位以允许柱塞向前移动，当锁定构件处于第一位置时，柱塞最初借由锁定构件保持在未启动组态中，且当锁定构件处于第二位置时，柱塞在机筒之孔洞内向前移动。

在一个态样中，提供一种用于指示快速压力上升在电气装置之壳体内发生的故障侦测器，其具有：机筒；致动机构，其与壳体之内部流体连通且经组配以回应于壳体内之快速压力上升而释放致动构件；柱塞，其在机筒之孔洞内，柱塞在机筒内向前偏置且通常借由致动构件保持在待命位置中；以及静态密封件，其具有固定地保持在柱塞上之第一末端及固定地保持在机筒上之第二末端，静态密封件具有中心部分，该中心部分在故障侦测器自待命组态移动至触发组态时准许柱塞与机筒相对移动，同时维持壳体之内部与壳体之外部环境之间的密封。

在一些态样中，霍尔效应感测器可用于侦测柱塞与机筒之相对移动，以产生快速压力上升已发生之信号。

在一个态样中，提供一种用于自电气装置释放压力之释压阀，其具有单向流动障碍物，该单向流动障碍物在使用时相对于离开电气装置之壳体之内部的流体向外流动减少进入壳体之内部的流体向内流动。单向流动障碍物可为可轴向移动之密封套管。

除了上述示例性态样及实施例之外，其他态样及实施例将借由参考附图及借由研究以下实施方式而变得显而易见。

附图说明

示例性实施例参照附图之图示说明。本文中所揭露之实施例及图示意欲视为说明性而非限制性的。

图1是安装于配备有根据本发明之内部故障侦测器且连接至能量供应器之配电杆上的电力变压器之部分剖视示意图。

图2是内部故障侦测器之实施例之透视横截面图。

图3是图2之实施例之分解图，其中出于明晰之目的而省略壳体之部分。

图4是图2之实施例之致动器机构的横截面图。

图5A是根据本发明之示例实施例之预卷褶隔膜的透视图且图5B是其横截面图。图5C是顶帽隔膜之横截面图。

图6是套环及机筒之内部及外部部分之透视图。

图7是包括抗旋转凸片及排水孔口之内部故障侦测器之实施例的仰视图。

图8是示出用于防止内部故障侦测器之实施例之机筒在壳体中之孔口中旋转的一个可能布置之示意图。

图9A及9B分别示出当机筒及柱塞安装于呈待命及触发组态之本发明之内部故障侦测器中时，用于其间之密封的密封件之透视图。

图10A及10B分别示出当内部故障侦测器是呈待命组态和呈触发组态时，根据内部故障侦测器之示例实施例的机筒与柱塞之间的密封件之定位。

图11是根据本发明之示例实施例的锁定棒之透视图。

图12是图11之锁定棒与机筒之内部部分组装在一起的透视图。

图13A是根据本发明之示例实施例的梭子的透视图且图13B是其侧视图。

图14A是根据示例实施例的自指示器之内部末端之顶部的透视图。图14B是自底部示出柱塞的内部末端、偏置弹簧以及梭子的示例总成之透视图。图14C是示出在待命组态与触发组态之间转变的指示器机构之部分的横截面图。图14D是示出呈触发组态之指示器机构之部分的横截面图。图14E是示出呈未启动组态之锁定棒和梭子的相对位置的透视图。图14F是示出呈启动组态之锁定棒和梭子的相对位置的透视图。图14G和14H是分别示出呈未启动组态之梭子及锁定棒的部分侧视图及横截面图。图14I及14J是分别示出呈启动组态之梭子及锁定棒的部分侧视图及横截面图。

图15A是处于待命状态之内部故障侦测器之实施例的透视图。图15B是处于展开状态之内部故障侦测器之实施例的透视图。

图16是根据本发明之实施例之内部故障侦测器的透视横截面图，其中螺形弹簧用以提供对指示器之偏置力，其示出呈待命组态之内部故障侦测器及呈开放组态之释压阀。

图17是根据本发明之示例实施例之释压阀的横截面图。

图18A示出与用于内部故障侦测器之实施例之释压阀的弹簧座接合之防尘盖的侧视图。图18B是图18A的实施例之分解透视图。

图19是包括已安装运输锁之内部故障侦测器之实施例的透视图。

图20A是运输锁之实施例的近视图。图20B是示出与运输锁接合之形貌体的内部故障侦测器之实施例之机筒的外部末端之近距透视图。

图21A是根据实施例之内部故障侦测器之横截面图，其中安装了运输锁。图21B是图21A之内部故障侦测器中之致动器机构与指示器机构之间的介接部之详细视图。

图22A是示出当内部压力经排出时结合释压阀之实施例使用的单向流动障碍物之示例实施例的部分放大图。图22B是当内部压力均衡时，壳体内部在真空下(亦即，在低于大气压力之压力下)时之视图。

图23A是磁性感测器之示例实施例的透视图。图23B是其分解透视图。

图24A至24C是示出用于借由使用横向定向之锁定棒而将致动器机构与指示器机构解耦之示例构件的透视图。

图25A至25C是示出用于借由使用用于选择性地与致动器机构之触发销接合的枢转锁定棒而将致动器机构与指示器机构解耦的示例构件的透视图。

具体实施方式

在以下描述中，阐述特定细节以便向本领域技术人员提供更透彻之理解。然而，熟知元件可能未示出或未详细描述以避免不必要地混淆本揭露内容。因此，以说明性而非限制性意义看待描述及附图。

如本文中所使用，相对方向术语「上」、「下」、「顶部」、「底部」、「垂直」、「水平」及类似者参考在典型示例性实施例中呈其安装组态的内部故障侦测器之预期定向而使用。参考由大体圆柱形变压器壳体之外部径向方向界定的方向而使用相对方向术语「向前」、「前方」及类似者。相反地，参考由变压器壳体之内部径向方向界定的方向而使用相对方向术语「向后」、「后方」及类似者。应了解，此类术语仅是相对而言，且内部故障侦测器在不使用时可具有其他定向，且内部故障侦测器可以替代定向安装，而非本文中所描述之示例性组态，且仍执行相同功能。如本文中所使用，术语「轴向」是指沿着内部故障侦测器之机筒的纵向轴线之方向。

如本文中所描述之内部故障侦测器可与包括杆式变压器、组合式变压器或电压调节器之多种高功率电气装置一起使用。虽然参考充油杆式变压器描述示例实施例，但本发明之一些实施例亦与充气变压器一起使用。

图1示出结合充油杆式变压器使用之内部故障侦测器22的示例实施例。典型的配电杆10具有支撑电力线14之横臂12。

变压器16具有壳体或「油箱」20。内部故障侦测器22之示例实施例安装于油箱20之侧壁中之孔口(未示出)中。在一些实施例中，孔口为小孔，且可具有例如大约1.35英寸(34.0mm)之直径，其为用于将各种设备插入至变压器及类似者上之常用孔大小。油箱20含有电绝缘流体26，其可为例如油，诸如绝缘矿物油或Nynas Nytro^TM(由环烷油制成)，或基于酯之流体，诸如Envirotemp FR3^TM流体(由种子制成)，或电绝缘气体，诸如SF₆。内部故障侦测器22位于用于充液式变压器之油箱20中电绝缘流体26之水平面上方的气隙28中，或较佳位于用于充气变压器之核心或线圈上方。

虽然图1中所说明之内部故障侦测器22安装于油箱20之侧面中，但在替代实施例中，内部故障侦测器22借由形成于油箱20之盖21中的孔口安装。在一些此类实施例中，将内部故障侦测器22安装在油箱20之盖21中允许内部故障侦测器22安装在油箱20中之较高位置处，且可提供内部故障侦测器22之增大的灵敏度及/或促进内部故障侦测器22之安装。

在另外其他替代实施例中，可部分地或完全地将内部故障侦测器22安装在油箱20外部，例如，如改装现有变压器可能进行地一般，只要内部故障侦测器22置放成与油箱20之内部流体连通，使得油箱20内之压力变化将传送至内部故障侦测器22。

参考图2及图3，内部故障侦测器22具有：通常由30指示之致动器机构，其侦测壳体20内之快速压力上升；以及通常由32指示之指示器机构，其在致动器机构30已侦测到快速压力上升时改变外观。如本文中所使用，「快速压力上升」意谓在大约5毫秒至15毫秒之上升时间内具有大于大约0.1磅/平方英寸(psi)至20磅/平方英寸或更大之峰值压力的压力变化。此包括此等范围内之所有值及子范围，例如在6、7、8、9、10、11、12、13或14毫秒内之0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.2、2.4、2.6、2.8、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、6、7、8、9、10、12、14、16或18或更大psi。取决于所需的应用，内部故障侦测器22之不同实施例可具有对快速压力上升之不同位准的灵敏度。下文论述调变内部故障侦测器22之灵敏度的替代方式。

作为示例，当变压器16之通电或“作用中(active)”组件周围的绝缘件中存在击穿时，可产生电弧。产生电弧的其他情形包括发生短路之情况，或制造缺陷或部分彼此接触之情况，或作用中变压器组件周围的绝缘件的介电强度不足之情况。电弧耗散大量能量。壳体20内之能量的急剧耗散引起壳体20内之压力急剧升高。即使在短路电流量在约100安培之情况下，壳体20内之压力亦以明显高于合理地预期在变压器16之正常操作期间出现之其他压力波动的速率升高。此快速压力上升(亦即，瞬时压力上升)是由致动器机构30侦测，其触发指示器机构32。亦即，快速压力上升致使指示器32自待命组态触发至触发组态。

为了促进在正常操作条件期间预期之正常操作及压力变化，内部故障侦测器22可包括释压阀34。若压力上升至大于释压阀34之设定点的值，则释压阀34打开直至压力已释放为止。壳体20内之压力可上升至能够由于环境温度及负载之正常波动而打开释压阀34之位准。工作人员亦可手动地操作释压阀34，如下文所描述，以利用壳体20外部之气压均衡壳体20内部之环境压力。

如图2及图3中最佳地说明，致动器机构30具有腔室36，该腔室仅借助于位于外壳33上之小孔38与壳体20之内部流体连通。亦即，腔室36大体上经密封，惟将腔室36之内部置于与壳体20之内部流体连通的小孔38除外。在所说明之实施例中，充当气体障壁之隔膜40形成腔室36之一个壁。腔室36之第二壁借由外壳33提供。

在一些实施例中，外壳33包含多个邻接组件。如图4中最佳地说明，外壳33包含致动器壳体壁33A。壁33A之外面包含向下延伸之大体圆柱形壁，而壁33A之内面包含用于与致动器机构30之其他组件介接之形貌体(feature)，如本文中稍后所论述。外壳33另外包含用于自壳体20之内部封闭致动器机构30之上部末端的盖33B。盖33B可以以任何合适方式(例如，借由夹具、夹钳、黏着剂、超音波焊接、包覆成型或类似者)固定至致动器壳体壁33A。在所说明之实施例中，包覆成型零件33C实质上覆盖且附接至壁33A及盖33B之外部介接边缘。在其他实施例中，整个外壳33一体成形。

无论是借由定位于壳体20内抑或借由置放成与壳体20之内部流体连通，隔膜40皆具有腔室36中的一个面40A及暴露于壳体20之环境压力的第二面40B。腔室36较佳地为大致半球形，使得若定位在壳体20内，则其可占据相当小的空间，但腔室36可具有其他形状。隔膜40较佳地具有相当大的表面区域，使得隔膜40上之压力差将产生足够的力以触发指示器机构32。在一些实施例中，隔膜40可具有3英寸或更大的直径。在其他实施例中，诸如在0.5英寸至2英寸范围内的直径的较小直径可用于隔膜40，包括其间之任何值，例如0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8或1.9英寸。

在所说明之实施例中，主轴31经设置以在向下方向上为隔膜40提供支撑。可提供支撑轮35以在向上及向内径向方向上支撑隔膜40。支撑轮35包含大体由隔膜40之内部径向表面界定的垂直圆形突出部37。自圆形突出部37之底部看来，支撑轮35径向向内延伸，实质上与隔膜40之面40A的内部部分一致。相比于隔膜40，由更刚性材料制成之支撑轮35保护隔膜40免于可能由过度偏转造成之损坏。主轴31及支撑轮35之其他设计及组态亦可用于支撑隔膜40。举例而言，主轴可由为适当弹性材料之薄片或类似者的多个经连接同心环形成。

腔室36之大小及形状亦可影响指示器机构32之灵敏度。举例而言，隔膜40之表面40A上方的腔室36之高度45影响灵敏度，且取决于部署内部故障侦测器22之设备之类型，可使用不同高度。举例而言，在具有较大气隙之变压器或电压调节器中，可例如借由在使高度45更高来提供更大杯体积。在一些实施例中，隔膜40之表面40A上方之腔室36之高度45可为约0.5英寸至约3英寸，包括其间之任何值或子范围，例如0.75、1.0、1.25、1.50、1.75、2.00、2.25、2.50或2.75英寸。

因为空气可借助于孔38进入或离开腔室36，所以腔室36内之气压将追踪壳体20内之环境压力的相对缓慢变化。举例而言，当变压器16内之温度变化时，可能发生此类变化。另一方面，若壳体20内之压力突然增大，则腔室36内之气压将需要耗费一些时间才能增大，因为孔38的大小较小。回应于快速压力上升，隔膜40应移动得足够远以可靠地触发指示器机构32。在此期间，隔膜40之面40B上的压力将暂时显著超过面40A上的压力。隔膜40因此朝向腔室36向内推动，从而导致隔膜40在轴向方向上平移。

举例而言，若变压器16之作用中组件中的电气故障在壳体20内引起电弧，则将发生快速压力上升。隔膜40应对壳体20内之发生速度低于每秒约1psi之环境压力波动不灵敏，以避免由于比将由内部故障造成之内部压力变化更低的内部压力变化而触发内部故障侦测器22。

可提供防溅盖44以减弱油飞溅至隔膜40上之影响，如例如在壳体20因地震而摇晃之情况下可能发生的。隔圈46插入隔膜40及防溅盖44以将隔膜40抬升于防溅盖44之表面上方。如图3及图4中最佳地示出，隔圈46是具有包围隔膜40、主轴31及支撑轮35之向外延伸的肩部46A之圆环。

外壳33可以以任何合适方式(例如，借由夹具、夹钳、黏着剂、超音波焊接、包覆成型或类似者)固定至防溅盖44。在所说明之实施例中，外壳33之内部部分47的螺纹部分旋拧在防溅盖44之外部部分49的螺纹部分上。在螺纹终止之内部部分47之螺纹部分的上部末端处，内部部分47短暂向内延伸以形成圆形形状，且在此延伸部末端处，内部部分47包含向下突出部(参见图4)。

当外壳33旋拧在防溅盖44上时，内部部分47之向内延伸部同心地包围外部圆周唇缘51。在将外壳33以螺纹方式接合在防溅盖44上之后，唇缘51之面向下表面紧靠隔圈46，该隔圈46又紧靠防溅盖44之外部部分49，借此将隔膜40保持在腔室36内。借由将隔膜40保持在此类组态中，腔室36及壳体20内部之压力是相对于彼此密封的，除空气通过孔38及/或排油孔口151进入及离开以外，该排油孔口是经提供以允许进入腔室36之任何油离开的小孔口。提供隔圈46是有益的，这是因为由外壳33施加于隔膜40上之向下力可分布于隔圈46之较大表面区域上。有利地，隔膜40固定保持在所说明组态中改良壳体20与腔室36之内部之间的密封，借此增大致动器机构30之灵敏度。额外密封可例如借由安置于内部部分47的向下突出部的下表面上的O形环提供，该内部部分插入于表面40A及腔室36内。

自隔膜40延伸之轴向导杆55可突出至空腔41中。在此类实施例中，轴向导杆55之突出至空腔41中的上部末端之位置可用以验证隔膜40在装配期间已恰当地位于腔室36内。另外，导杆55突出至空腔41中用以限制过度向上运动及防止隔膜40之反转，所述过度向上运动及反转可对隔膜40造成损害。在所说明之实施例中，主轴31及导杆55一体地形成为单一单元。尽管此等组件不必一体成形，但具有较少零件可准许较容易装配且亦可在自单元至单元部署内部故障侦测器22时提供较大一致性。

如由图4最佳地说明，导杆55突出至界定于位于具有楔形下部部分之外壳33上的一对相对凸片48之间的空腔41中。尽管未说明，但在一些实施例中，可在空腔41之顶部正上方设置孔38。

触发销50自隔膜40向下延伸以将柱塞64保持在适当位置，直至触发致动器机构30为止。隔膜40回应于快速压力上升之移动触发指示器机构32，如下文所描述。在所说明之实施例中，触发销50自一体形成于主轴31之底表面上的一对相对凸片52突出。触发销50可借助于干涉配合保持在主轴31之凸片52之间。在其他实施例中，凸片52自主轴31省略，且触发销50借由干涉配合保持至位于隔膜40之中心部分中的毂中。在另一实施例中，销50与主轴31一体地形成。在正常操作条件下，腔室36暴露于各种机械振动及冲击，包括地震震颤。为避免此类机械振动之错误触发且为准许快速操作，隔膜40之质量应为小的。

图5A及图5B示出根据本发明之示例实施例之隔膜40的透视图及横截面图。在所说明之实施例中，隔膜40之外部直径具有唇缘51。如本文中所描述，唇缘51之构造准许隔膜40借助于外壳33之内部部分47及隔圈46固定于隔膜40之相对面上而固定在腔室36内。然而，任何合适之机构或制造技术可用于替代实施例中以密封地接合隔膜40与腔室36，使得隔膜40提供腔室36之表面之至少一部分。

直径小于隔膜40之外部直径的同心环形脊53设置于唇缘51之径向内部的隔膜40上。脊53可描述为隔膜40形状之卷褶(convolution)，且如所说明之隔膜40具有一个卷褶。由环形脊53提供之卷褶之直径43小于隔膜40之直径25。

在脊53之内部末端处，隔膜40之形貌体在于具有高度57且径向向内延伸以形成较浅杯状物54之向下悬垂的凹陷。在一些实施例中，高度57在0.05英寸至0.5英寸范围内，包括其间之任何值，例如0.1、0.2、0.3或0.4英寸。在一些实施例中，杯状物54之直径对应于0.5英寸至2.5英寸范围内之直径43，包括其间之任何值，例如0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0、2.2或2.4英寸。在一些实施例中，杯状物54之直径为约2英寸。在一些实施例中，隔膜40之总直径25在0.5英寸至5英寸范围内，包括其间之任何值，例如0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2.0、2.5、3或4英寸。

如所说明之隔膜40中之单一卷褶可出于数个原因而使用。所说明卷褶之直径43等于隔膜40之总直径25减去在环形脊53径向向外的形貌体之尺寸。此直径43建立隔膜40对变压器16中之压力上升敏感的表面区域。一般言之，具有较大表面区域之隔膜对于压力变化将更敏感，这是因为相较于具有较小表面区域之隔膜，其可针对作用于隔膜之给定压力产生更多力。在存在二个或更多个卷褶之情况下，已发现仅最内卷褶之直径充当隔膜40对压力变化敏感之区域。已发现对压力变化敏感之较大区域使得隔膜40及致动器机构30之灵敏度增加。

已发现，隔膜40对变压器16中之压力上升的灵敏度部分取决于隔膜40之几何形状。在零卷褶提供于隔膜40上之情况下(亦即，隔膜40在无卷褶或杯状物之情况下大体上平坦)，隔膜40回应于压力上升之移动仅取决于制成隔膜40之材料的弹性变形(亦即，隔膜40之中心点之任何偏转仅由于此类材料之弹性变形而产生)。相比之下，由环形脊53提供之卷褶准许杯状物54回应于压力上升而自身倒置，该压力上升借由改变杯状物54之形状发生而无需制成隔膜40之材料的显著弹性变形，材料之弹性变形需要比改变杯状物54之形状所需压力相对较高的临限压力。因此，虽然使用零卷褶可使可用于对抗之压力的压敏性表面区域最大化，但由更具压敏性触发机构提供之优点(亦即，杯状物54之倒置)并不存在用于平坦隔膜。因此，给定直径25之隔膜40的提高之灵敏度可借由提供单一卷褶来达成，如所说明。

在所说明之实施例中，隔膜40可回应于变压器16之压力上升而移动之量主要随高度57而变。具体言之，可用于隔膜40之移动的假想冲程长度为高度57之值的二倍，亦即杯状物54之底座完全倒置之情况下可用的冲程长度。实际上，杯状物54之底座在快速压力上升期间的移位大约为冲程长度的一半，其对应于仅稍微小于高度57之移位。理想地高冲程长度是有利的，这是因为其减小了致动器机构30之误触发的可能性。相比于对应平坦隔膜，由环形脊53提供之卷褶允许较大高度57且因此允许冲程距离。

虽然说明及描述具有大体上圆形形状之隔膜40，但隔膜40可具有其他形状(例如三角形、正方形、矩形或其他多边形或不对称形状)，其限制条件为与隔膜40必须接合之对应组件具有对应形状。隔膜40之大体上圆形形状可比其他形状更灵敏。

隔膜40较佳地由具有厚度及可挠性之合适弹性材料建构以回应于快速压力上升而提供可侦测移动以启动致动器机构30，如本文中所描述。在一些实施例中，隔膜40由成型为隔膜40之最终形状的可延展或液态材料形成。用于隔膜40之材料可针对其借由制造制程(诸如注射成型、压缩成型、转注成型或类似者)成型的适合性而选择。在一些实施例中，隔膜40的制造包含首先将合适的材料形成为隔膜40的所要形状，且接着借由任何合适的手段使材料固化。

隔膜40回应于由快速压力上升产生之压力差而经历大规模非弹性运动。隔膜40经设计以在制成隔膜40之材料之弹性变形最小的情况下具有最大横向移动。隔膜40较佳地由可挠性或可拉伸但并不容易经历弹性变形之材料制成。相比之下，隔膜40之总体形状经设计为弹性的，以允许该形状在快速压力上升发生时变形。在不受理论束缚之情况下，制成隔膜40之材料的弹性变形并不引起隔膜40的大规模平移运动(亦即，偏转)且因此降低致动器机构30的灵敏度。正是隔膜40自身之垂直偏转经由杯状物54之压缩以移动触发销50，从而导致内部故障侦测器22之启动。

制成隔膜40之材料较佳地对于高温亦有弹性，且在暴露于多种类型之流体(例如，矿物油或基于酯之流体)或可用于电气装置中之电绝缘气体时不会劣化。

在一些实施例中，用于形成隔膜40之材料为弹性体。弹性体可为热固性聚合物。根据更特定实施例，用于形成隔膜40之材料为氟硅橡胶(FVMQ)。在其他实施例中，用于形成隔膜40之材料可为腈、含氟弹性体、碳氟化合物或氯丁橡胶。在一些实施例中，隔膜40由具有嵌入式纤维之复合材料形成。在一些实施例中，嵌入式纤维为聚合物纤维。在一些实施例中，包括嵌入式聚合物纤维之嵌入式纤维仅嵌入于隔膜40的一个表面上。在一些实施例中，包括嵌入式聚合物纤维之嵌入式纤维嵌入于隔膜40的二个表面上。使用聚合物纤维可有利地增加隔膜40之韧性，同时允许其保持柔性。在一些实施例中，用于形成隔膜40之材料为嵌入纤维之氟硅酮。

在一些实施例中，隔膜40(不包括唇缘51)之厚度可为0.005英寸至0.02英寸，包括其间之任何值，例如0.01英寸或0.015英寸。根据更特定实施例，隔膜40之厚度约为0.012英寸。在一些实施例中，制成隔膜40之材料之硬度可介于50肖氏A硬度至95肖氏A硬度范围内，包括其间之任何值，例如52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、92或94肖氏A硬度。在一个特定示例中，制成隔膜40之材料之硬度大约为71肖氏A硬度。对于当壳体20内之快速压力上升促使隔膜40向上时，用于形成隔膜40之材料较佳地对高应变有弹性。

除制成隔膜40之材料外，隔膜40之形状及组态亦影响可致动隔膜40之简易性。作为示例，已发现隔膜40之所说明组态提供对出现故障之良好灵敏度，同时对撕裂具有适当弹性。在一些应用中，隔膜40之提高灵敏度(及因此致动器机构30之提高灵敏度)对压力差是合乎需要的。举例而言，相较于将出现在隔膜40相对不相容之情况下，较柔性之隔膜40允许建构较小致动器机构30。由隔膜40上之压力差产生的向上力对抗由隔膜40产生之向下反应弹簧力，该向下反应弹簧力使隔膜40朝向其初始位置偏置。另外，必须克服由支撑轮35、主轴31及触发销50(隔膜40附接之)之重量产生的向下力，以便触发致动器机构30。在一些实施例中，弹簧可与隔膜40一体地形成或抵靠该隔膜偏置，以供应对于隔膜40而言必须克服之其他向下力以触发致动器机构30。如本文中稍后所论述，若不如经由本文中进一步描述之一些实施例另外限制，借由弹簧70、指示器机构32之部分产生且作用于触发销50之水平力则不对称地偏置隔膜40之定位，借此增加触发致动器机构30所需之压力。

本发明人已判定，隔膜40之弹簧常数提供可致动隔膜40的简易性之代表性指示，其中弹簧常数k变换成可借由电气装置之壳体内的较小压力上升启动之致动器。用于隔膜40之低弹簧常数可借由隔膜40之几何形状与选定材料之组合在所说明组态中达成。诸如第WO 2011/153604号专利合作条约公开案中之装置中所采用之用于侦测电气装置内之快速压力上升的先前技术隔膜之弹簧常数可约为7磅/英寸。相比而言，在一些示例实施例中，本发明的隔膜40之弹簧常数可为约1.7磅/英寸或更小。在一些实施例中，本发明之隔膜40之弹簧常数在约1磅/英寸至约5磅/英寸范围内，包括其间之任何值，例如1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9或5磅/英寸。

在一些实施例中，在腔室36内之隔膜40之顶部上方设置轻压缩弹簧。此具有将隔膜40向下偏置之效果，且使致动器机构30对壳体20内之压力变化相对较不敏感。相对较不敏感之致动器机构30在内部故障侦测器22之假性异常启动代价高的情形，例如在变压器16位于相对不可接近的位置中的情形下可为理想的。

在图5A至图5B之所说明实施例中，隔膜40为预卷褶隔膜，亦即，由环形脊53提供之卷褶形成于如制造之隔膜40中。在替代实施例中，如图5C中之横截面中所示，环形脊形成于具有顶帽组态之隔膜中，如在装配期间或在启动期间如本领域中所已知。顶帽隔膜40A具有允许隔膜40A固定在腔室36内之唇缘51A及唇缘51A之向内径向定位的向下悬垂杯状物54A(图5C中之实线中所示)。手动地在安装期间或在瞬时压力涌现期间借助于抵靠杯状物54A之底座施加之力，向下悬垂杯状物54A可呈如图5C中之虚线中所示之组态，从而形成由环形脊53A界定之卷褶。因此，在一些实施例中，仅在启动过程之一部分期间在隔膜中存在单一卷褶。

图6示出机筒56，其为指示器机构32之一部分。在所说明之实施例中，机筒56具有二个单独部分，内部部分56A及外部部分56B。外部部分56B为机筒56之穿过壳体20的部分。外部部分56B可以以任何合适方式耦接至内部部分56A。在所说明之实施例中，外部部分56B包含收纳狭槽86。内部部分56A包含对应键59，其在装配指示器机构32时由狭槽86收纳。使用所说明组态装配机筒56确保阻止部分56A与56B之间相对旋转。可使用适用于防止部分56A及56B在安装时相对旋转的任何其他机构。一旦部分56A及56B经接合，螺纹套环58便可与设置于外部部分56B之外部向后延伸部113上的对应外螺纹接合。套环58在安装于内部故障侦测器22内时用以将部分56A及56B保持在机筒56之装配组态中。

机筒56可设有抗旋转元件，诸如图7中所示之锁定凸片60。锁定凸片60与锁定狭槽62接合以进一步阻止内部部分56A与外部部分56B相对旋转且防止套环58之意外脱离。为分离内部部分56A及外部部分56B，使用者可按压锁定凸片60以远离狭槽62，由此准许套环58借由无螺纹套环58自外部部分56B脱离。一或多个孔口可较佳地设置成穿过机筒56之下表面以促进自其排出任何流体。在所说明之实施例中，排水孔口150设置于机筒56之内部部分56A上。

机筒56之外部部分56B突出穿过孔口24且包括外部凸缘61。如图3中最佳地示出，全天候垫片63插置于旋拧至外部部分56B之外部螺纹肩部69上之螺帽65与外部凸缘61。抵靠壳体20之外壁表面拧紧螺帽65以确保孔口24周围密封之完整性。当拧紧螺帽65时，垫片63压抵壳体20之内壁，借此相对于外部环境密封壳体20之内部。螺帽65亦可设有带套环肩部67以提供用于接合壳体20之较大表面区域且防止内部故障侦测器22在孔口24内滑动或滑动穿过该孔口。

在一些实施例中，防止机筒56在孔口24中旋转。此可例如借由在孔口24中设置突出部66来实现，该突出部接合外部部分56B中之对应凹口68(参见图8)。增大凹口68之深度及突出部66之大小可提供内部故障侦测器22至壳体20中之更可靠插入及保持。

较佳地，在意欲安装于壳体20内之实施例中，机筒56足够小以适配至直径可为大约1.35英寸(34mm)之孔口24中。机筒56由非导电材料制成，使得机筒56并不提供穿过壳体20之壁的导电路径。机筒56可例如由具有添加剂之纤维强化聚丙烯制成，以提供对因日光作用而降解的抵抗及/或改良可燃性特性。举例而言，可使用任择地具有玻璃纤维增强、与合适的添加剂组合之聚对苯二甲酸丁二酯。

柱塞64位于机筒56之孔洞56C内。以任何合适方式相对于壳体20向前推动柱塞64。举例而言，在所说明之实施例中，示出为压缩弹簧之弹出弹簧70压缩在柱塞64之内部末端64A内的收纳空腔71与梭子72之带凸缘表面131之间(参见图2及图13A)。弹出弹簧可替代性地为经布置以将柱塞64向前拉进孔洞56C中的拉伸弹簧，而非所说明之压缩弹簧或任何其他合适类型之弹簧或偏置构件。在所说明之实施例中，柱塞64之内部末端64A及外部末端64B可借由接合对应螺纹而耦接在一起。在替代实施例中，柱塞64形成为单一单元。

机筒56包括密封地接合密封件74(图9A至图10B)之结构形貌体，该密封件亦与柱塞64密封接合。密封件74为在第一末端处与柱塞64且在第二末端处与机筒56以固定关系接合以维持壳体20之内部与外部大气之间的密封的静态密封件，不管内部故障侦测器22处于待命(亦即，未启动)状态抑或触发(亦即，启动)状态。在由锥形壁79提供之所说明之实施例中，密封件74之可挠性中心区域之长度及可挠性足以在未启动位置与启动位置之间自由移动，以在内部故障侦测器22启动之前、期间及之后一直维持机筒56与柱塞64之间的密封。

如前述，维持壳体20内部与外部大气之间的密封有助于确保流体保持包含于壳体20内部，同时不准许诸如水分及灰尘之外部元素进入壳体20。借由维持机筒56及柱塞64二者上之静止密封表面，当柱塞64在内部故障侦测器22之未启动状态与启动状态之间移动时，借由密封件74达成之密封独立于机筒56与柱塞64之间的相对轴向运动，如图10A及图10B分别所示。

图9A及图9B分别示出根据本发明之示例实施例的呈未启动组态及启动组态之示例密封件74。在一些实施例中，密封件74为静态密封件。在所说明之实施例中，密封件74为具有二个末端之滚动密封件，所述末端在密封接合中分别抵靠机筒56及柱塞64之对应部分而保持在适当位置中，同时在所说明实施例锥形壁79中，密封件74之中心部分允许此等二个组件之间的相对移动。当密封件74定位于内部故障侦测器22内时，密封件74在其第一末端处包含密封唇缘75，该密封唇缘与内部部分56A之介接内表面98及外部部分56B之介接内表面96恒定接触，如图10A及图10B中最佳地示出及下文所描述，以在内部故障侦测器22操作期间始终维持与机筒56之密封接合。同样地，在密封件74之第二末端处的圆形表面78与设置于柱塞64之内部部分64A上的凸缘80密封接合。结合外部向后延伸部113，内部向后延伸部73可设置在外部部分56B上之密封唇缘75的径向内部，以维持密封唇缘75相对于机筒56之径向位置。密封件74与机筒56及柱塞64二者之间的密封接合提供壳体20之内部与外部大气之间的密封，不管内部故障侦测器22处于未启动抑或启动组态。

密封件74之第一及第二末端由在所说明之实施例中形成锥形壁79之可挠性材料长度接合。在所说明之实施例中，密封唇缘75在密封件74之第一末端处自锥形壁79径向向外延伸。在其第二末端处，密封件74之形貌体在于环形脊88在径向向内延伸之前形成大体上圆形密封表面78。

密封件74可由任何合适的弹性及可挠性材料形成。举例而言，在一些实施例中，密封件74由弹性体形成。弹性体可为热固性聚合物。根据更特定实施例，用于形成密封件74之材料为氟硅橡胶(例如，FVMQ)。在其他实施例中，用于形成密封件74之材料可为腈、含氟弹性体、碳氟化合物或氯丁橡胶。在一些实施例中，密封件74由具有嵌入式纤维之复合材料形成。在一些实施例中，嵌入式纤维为聚合物纤维。在一些实施例中，聚合物纤维仅嵌入于密封件74之一个表面上。在一些实施例中，聚合物纤维嵌入于密封件74之二个表面上。使用聚合物纤维可有利地增加密封件74之韧性，同时允许其保持柔性。在一些实施例中，用于形成密封件74之材料为嵌入纤维之氟硅酮。在一些实施例中，密封件74与如本文中先前所论述之隔膜40由相同材料构成。

可选择制成密封件74之材料的硬度(亦即，刚度)以确保将密封件维持在内部故障侦测器22之正常预期操作条件之范围内。虽然材料应经选择为具有足够可挠性以确保锥形壁79在启动期间可自由移动，但所使用材料不应为过度弹性的，以便增加弹出柱塞64所需之力。由密封件74提供之摩擦、挠曲及轮廓之特性可随着用于建构密封件74之材料类型变化。在一些实施例中，密封件74之硬度可介于50肖氏A硬度至95肖氏A硬度范围内，包括其间之任何值，例如52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、92或94肖氏A硬度。密封件74应由能够密封在可在电气装置中且在高操作温度下使用之多种类型之流体(例如，矿物油或基于酯之流体)或电绝缘气体中的材料制成。在一些实施例中，密封件74(不包含唇缘75)之厚度可为0.005英寸至0.02英寸，包括其间之任何值，例如0.006、0.007、0.008、0.009、0.010、0.012、0.014、0.016或0.018英寸。根据更特定实施例，密封件74之厚度约为0.017英寸。

在内部故障侦测器22自未启动组态转变至启动组态期间，柱塞64之内部末端64A之凸缘80紧靠密封件74之第二末端78且对其施加向前力(朝向外部部分56B)。在所说明之实施例中，柱塞64在前向方向上之移动具有将密封件74之可挠性锥形壁79倒置成图9B中所示出之组态的效应，其中锥形壁79自身滚过且第二末端78向前移动经过密封唇缘75。归因于由唇缘75之固定压缩产生的密封及自所说明实施例中之可挠性材料建构成的密封件74，准许柱塞64在操作期间自由移动而无密封效果之任何损耗。

锥形壁79具有由唇缘75与环形脊88之间的距离界定之高度79A。在所说明之实施例中，当密封件74归因于柱塞64之向前运动而倒置时，柱塞64可在密封件74变得完全倒置且施加反抗弹簧70所施加之力的反应弹簧力之前移动对应于高度79A大致二倍的距离，从而有效地中和二个轴向方向上的力。

因为密封件74不相对于机筒56或柱塞64滑动，所以与维持密封件与柱塞之间的滑动摩擦接合之先前设计相比，相对于机筒56移动柱塞64需要克服的摩擦量减少了。

本发明之一些实施例提供用于将指示器机构(例如，指示器机构32)与致动器机构(例如，致动器机构30)解耦之构件，二个机构皆为内部故障侦测器之部分。较佳地，此解耦将指示器机构上之任何外部诱发运动或力转移至安装有内部故障侦测器的电气装置之壁，而非转移至致动器机构30。用于将指示器机构与致动器机构解耦的构件包含与指示器机构接合之锁定机构，以经由内部故障侦测器之其他组件将指示器机构遇到之力转移至除致动器机构外之组件，例如电气装置之壁。

在一个示例性实施例中，用于解耦之构件进一步包含与指示器机构及致动器机构二者介接之中间组件。中间组件在前向方向上(亦即，朝向触发位置)偏置且仅在触发致动器机构后便在前向方向上移动以脱离锁定机构，其中锁定机构之脱离准许指示器机构在轴向前向方向上自由移动。任择地，可在内部故障侦测器已触发之后不久重新接合锁定机构，以限制指示器机构例如在轴向后向方向上之进一步运动及/或在前向方向上之完整弹出。

在所说明之实施例中，用于将指示器机构与致动器机构解耦之构件为锁定棒110，其与梭子72相互作用且充当介接部以与先前设计相比有效地将指示器机构32与致动器机构30解耦。更具体而言，指示器机构32与致动器机构30解耦，这是因为例如借由使用者安装内部故障侦测器22或借由使用者拉动拉环107而施加于指示器机构32上之任何力不转移至触发销50且因此转移至致动器机构30。影响致动器机构30之部署的唯一力是与致动器机构30之各种组件相关联的那些力及由弹簧70施加之对抗触发销50的偏置力。梭子72充当中间组件，其与指示器机构32及致动器机构30二者介接。特定言之，在触发致动器机构30后，梭子72即刻在前向方向上移动以脱离锁定棒110，借此准许指示器机构32自由移动。此允许最佳化致动器机构30之设计而不必考虑如在例如如先前装置中之指示器机构32未与致动器机构30解耦时可由指示器机构32提供之此等额外力。

在一些实施例中，锁定棒110亦可有助于确保当内部故障侦测器22处于未启动或启动组态时不被不恰当地干扰。如图11中所示，锁定棒110在锁定棒110之第一纵向末端108处在向下延伸部之末端具有向后延伸之锁扣112。在接近第一纵向末端108处，锁定棒110具有向上延伸之钩114。在锁定棒110之相对第二纵向末端109处，锁定棒110具有位于锁定棒110之相对横向侧上的二对向下延伸臂116。斜坡式表面118A及118B横向地安置于二对臂116之间。斜坡式表面118A设置于第二纵向末端109之前向边缘上，且自斜坡式表面118A与118B之间的中点118C向上且向前倾斜。斜坡式表面118B设置于第二纵向末端109之后向边缘上，且自中点118C向上及向后倾斜。

图12示出将锁定棒110安装至机筒56之内部部分56A上。内部部分56A包含狭槽120(图6中亦可见)，以用于收纳锁定棒110之锁扣112。内部部分56A进一步包含与凹槽120纵向间隔开之向上延伸之倾斜突出部122。在所说明之实施例中，为将锁定棒110安装至内部部分56A上，将锁扣112置放于狭槽120内，同时将锁定棒110之第二末端109相对于机筒56之内部部分56A以向上角度枢转。锁定棒110之第二末端109接着向下枢转至其固定位置，从而产生在未启动位置中之图12中所示之组态。在此组态中，锁定棒110在第一末端108处以枢转方式耦接至机筒56之内部部分56A，以使得第二末端109可借由梭子72在垂直方向上向上移位，如下文所描述。

在一些实施例中，包括所说明之实施例，锁定棒110亦以可滑动方式与机筒56之内部部分56A接合以允许锁定棒110之纵向移动，亦即在前向及后向方向上移动。与内部部分56A以可滑动及可枢转方式接合的锁定棒110之实施例可结合运输锁使用以在运输期间进一步保证侦测器22免受启动，如下文所描述。为达成锁定棒110之此可滑动且可旋转接合，在所说明之实施例中，锁定棒110之锁扣112足够细长以保持固定在狭槽120内，即使在锁定棒110借由如下文所描述之运输锁90在后向方向上移位时亦是如此，且亦准许锁定棒110之旋转以允许第二末端109借由梭子72向上移位，如下文所描述。

在所说明之实施例中，保持弹簧125(在所说明之实施例中示出为拉伸弹簧)之相对末端围绕突出部122及钩114中之每一者固定以将锁扣112保持在凹槽120中，借此防止锁定棒110与内部部分56A之间的显著相对轴向移动。在锁定棒110与内部部分56A以可滑动方式及可旋转方式接合之实施例中，保持弹簧125应经选择以准许锁定棒110相对于内部部分56A之充分位准的后向移位以允许锁定棒110与锁扣162接合，如下文所描述。保持弹簧125亦对锁定棒110之第二末端109施加向下力，以帮助将锁定臂116固持在适当位置以限制柱塞64之移动，如下文所描述。

在所说明之实施例中提供梭子72(参见图13A、图13B、图14B、图14C及图14D)以充当致动器机构30与指示器机构32之间的介接部。如图2中最佳地所见，在未启动组态中，触发销50位于梭子72的触发凹口139内。一旦致动器机构30借由快速压力上升致动，触发销50便在所说明之实施例中向上移动至触发凹口139之外，以在借由弹簧70施加之力下释放梭子72。此准许弹簧70释放其潜在能量以向前推动梭子72，其中向前运动释放锁定棒110，从而准许指示器机构32进入启动组态，如下文所解释。

如图2中最佳地示出，梭子72主要安置在柱塞64之内部末端64A之径向内部。内部末端64A包含上部狭槽102及下部狭槽104，所述狭槽分别收纳梭子72之上部部分132及下部部分134以准许柱塞64与梭子72之间的相对轴向移动，同时防止相对旋转(参见图14B)。图13A及图13B示出梭子72之示例实施例。梭子72包含带凸缘表面131，以用于与弹出弹簧70之一末端接合。在上部部分132上，梭子72另外包含前斜坡式表面135及后斜坡式表面137以及插入其间之触发凹口139。前斜坡式表面135一般自前至后以一平滑角度向上倾斜，而后斜坡式表面137一般自前至后以一平滑角度向下倾斜。

如图13B中最佳地所见，在一些实施例中，包括所说明之实施例，前斜坡式表面135及后斜坡式表面137可具有不同角度。举例而言，在所说明之实施例中，相较于与水平面成大约30度之角度的后斜坡式表面137，前斜坡式表面135与水平面成大约45度之更陡角度θ。锁定棒110上之斜坡式表面118B及118A的角度经选择以分别与前斜坡式表面135及后斜坡式表面137的角度互补，以促进锁定棒110借由梭子72平滑移动。角度θ及/>的不同值的使用可允许梭子72自未启动组态移动至启动组态中，以比梭子72自启动组态移动至未启动组态相对容易地发生，例如如在重置内部故障侦测器22时将发生的。此外，锁定棒110经由其第一纵向末端108抵靠机筒56之内部部分56A接合而经约束以防止在前向方向上移动(其中锁扣112接合于狭槽120中)。然而，锁定棒110受弹簧125约束在后向方向上移动。因此，期望使经由梭子72之后斜坡式表面137施加抵抗锁定棒110的向后力的位准降至最低，其可借由使角度/>最小化来达成。然而，减小角度/>需要增加后斜坡式表面137之轴向长度，且因此寻求平衡以避免使得后斜坡式表面137过长。

角度的值之合理范围包括约25°至约45°，包括其间之任何值，例如30°、35°或40°。通常角度θ将为大约45°，但必要时可使用其他值，例如40°或50°或其间任何值。相应地，斜坡式表面118B及118A的余角可分别在约45°至约65°之间的范围内，包括其间之任何值，例如50°、55°或60°，及在约40°至50°之间的范围内或其间之任何值，包括45°。此类值仅为示例性的且并不为限制性的，此是因为其他值亦可起作用。

在触发内部故障侦测器22之前，借由触发销50在梭子72之触发凹口139中之接合(其固定梭子72，防止其在前向方向上之纵向移动，从而防止梭子72释放锁定棒110，并防止梭子72在任何较大程度上将弹出弹簧70施加之偏置力转移至柱塞64)及借由锁定棒110与柱塞64上之保持表面之接合防止柱塞64自机筒56弹出，如下文所描述。触发销50经由倒角导向开口77(参见图2)传递至机筒56之孔洞56C中。隔膜40可提供轻微向下力，其往往会将触发销50安放在触发凹口139中。在发生快速压力上升时，隔膜40向上致动触发销50，使其不与触发凹口139接合，从而准许弹出弹簧70借由使锁定棒110移位而在长度上延伸且迫使梭子72向前(朝向外部部分56B)，如下所描述。

参见图14A及图14B，柱塞64之内部末端64A包含沿狭槽102之纵向长度之内部向上突出部106A及外部向上突出部106B。突出部106A及106B提供可与锁定棒110接合以限制柱塞64之移动的锁定构件。在变压器16之常规操作条件下，当锁定棒110处于其锁定组态时，借由突出部106B之前向表面106B-1与锁定棒110之臂116的后向表面116-2的接合来防止柱塞64向前移动。同样地，借由柱塞64上之第三突出部106C的后向表面106C-1(最佳见于图14B)与锁定棒110之臂116的前向表面116-1之接合来防止柱塞64向后运动(例如如可由使用者在外部按压柱塞64所引起)。

当迫使梭子72向前时，梭子72之斜坡式表面135与锁定棒110之斜坡式表面118B接合(相互作用最佳见于图14C)。当梭子72之斜坡式表面135相对于锁定棒110之斜坡式表面118B滑动时，梭子72随着此类接合的持续向前运动使锁定棒110之第二纵向末端109向上枢转至释放组态，从而使锁定棒110围绕锁扣112(图14D中所示)旋转。锁定棒110之第二纵向末端109的向上枢转使壁106B及臂116之配合表面106B-1脱离。此准许柱塞64经由弹簧70之动作向前移动(在所说明之实施例中作用于梭子72)。在所说明之实施例中，梭子72安置在相对的一对臂116之间，在斜坡118A与118B的宽度之间。因此，梭子72不受臂116以及突出部106A及106B的运动限制，且可自由地移动以使锁定棒110脱离，如本文中所描述，如图14E及14F中所示。

当定位于指示器机构32内时，保持弹簧125使锁定棒110以水平组态偏置，如图12中所示。在柱塞64前进一定距离之后，梭子72之斜坡式表面137滑动经过锁定棒110之斜坡式表面118A，从而允许锁定棒110之第二纵向末端109围绕锁扣112向下枢转，从而使得锁定棒110之臂116安放在由突出部106A及106B界定之凹陷中，使得锁定棒110返回至第二锁定组态。此运动借由保持弹簧125施加于锁定棒110上之力的向下态样促进。如图14D中所示，臂116之后向表面116-2与突出部106A之前向表面106A-1接合以阻止柱塞64进一步前进，借此防止柱塞64自内部故障侦测器22完全弹出。作为用于防止柱塞64完全弹出之额外或替代措施，柱塞64之外部末端64B包含与机筒56之外部部分56B之向内导引凸缘117接触的向外导引凸缘115，由此防止柱塞64之进一步向前轴向运动。

所说明之实施例将指示器机构32与致动器机构30解耦。若在内部故障侦测器22处于未启动组态中时借由人拉动或推动环107来对柱塞64施加任何力，则锁定棒110之臂116与柱塞64之表面(例如突出部106B之前向表面106B-2及突出部106C之后向表面106C-1)的接合防止柱塞64运动，此又防止柱塞64经由梭子72对触发销50施加力且借此干扰致动器机构30。经由将锁定棒110耦接至机筒56，抵靠柱塞64施加之此类力是由机筒56承载，且可例如转移至安装有内部故障侦测器22之电气装置的壁。在一些实施例中，指示器机构32在任一轴向方向上支撑120磅力或更高之外部施加力。此类组态之示例益处在于，涉及触发销50承载轴向导向力之能力的设计考虑可仅借由弹簧70借助于梭子72施加于触发销50上的预期力来判定，而非需要考虑可潜在地经由柱塞64施加之任何额外外部施加力。

图15A示出处于未启动状态之内部故障侦测器22，而图15B示出处于启动状态之内部故障侦测器22。较佳地，在已在孔洞56C中向前推动柱塞64之后，柱塞64之外部末端显著延伸超出机筒56之外部开口。此提供变压器16中已发生故障之高度可见指示。在柱塞64已弹出之后，内部故障侦测器22之形状因此改变。此外，柱塞64之侧表面64C或其部分可为亮色的，且其颜色可与通常在变压器16之环境中发现之颜色具有高对比度。适合的颜色包括亮色，诸如亮橙色及鲜黄色。因此，在柱塞64经弹出之后，其亮色侧表面64C暴露于视野且易于看到。内部故障侦测器22可安装于壳体20之侧壁中，借此准许其显示内部故障已发生于易于可见之位置中的指示。

当内部故障侦测器22处于触发组态时，臂116可与突出部106B之后向表面106B-2接合以阻止柱塞64被推回孔洞56C中。此防止变压器16在不必通过内部检查之情况下无意中重新工作。一般而言，每当电气装置以已触发内部故障侦测器22之方式发生故障时，应在使装置重新工作之前检查装置。提供在未打开壳体20之情况下触发内部故障侦测器22之后无法轻易返回至其初始位置的指示器元件降低了以下可能性：经由人为误差，电气装置将在其已经恰当地检查及维修之前投入使用。作为替代方案，单独的棘爪或其他单向棘轮机构可经设置以使得内部故障侦测器22可仅自内部壳体20重置。

更一般而言，锁定棒110及梭子72之操作可如下描述。锁定棒110提供可枢转锁定构件，该可枢转锁定构件可围绕第一末端(在所说明实施例中为108)枢转且在其第二末端(109)处具有锁定边缘(在所说明实施例中为116-2)，该第二末端通常在第一方向上(在所说明实施例中向下)偏置以防止指示器机构32向前移动(例如借由在所说明实施例中经由与突出部106B接合来限制柱塞64向前移动)。

在一些实施例中，可枢转锁定构件亦可限制处于未启动组态之指示器机构32向后移动(例如，经由前向表面116-1与所说明实施例中之突出部106C的接合，应注意，尽管表面116-1及116-2在所说明实施例中设置于单独臂上，但在替代实施例中，此等表面可设置为同一臂之相对表面)。

可枢转锁定构件与滑动解锁构件(在所说明实施例中由梭子72提供)协作，使得当梭子72借由触发销50经移位脱离与梭子72的接合(例如在所说明实施例中移出触发凹口139)而经释放以向前移动时，滑动解锁构件之倾斜表面(所说明实施例中之倾斜表面135)充当楔形件以使可枢转锁定构件的第二末端(109)沿第二方向(所说明实施例中为向上)移位，以脱离锁定边缘(116-2)并释放指示器机构32以使其向前移动。在一些实施例中，包括所说明实施例，滑动解锁构件设有与滑动解锁构件之倾斜表面135互补且滑动经过其的协作倾斜表面(在所说明之实施例中为118B)。

释压阀34可与柱塞64形成为整体且包含于柱塞64之外部部分64B内。释压阀34具有可轴向移动之阀构件81，该阀构件81借由低速率弹簧82偏置成与阀座83接合。通常，阀构件81密封地相抵于阀座83偏置以维持外部大气与壳体20之内部之间的密封，借此防止水分进入壳体20之内部。若壳体20内之环境压力超过壳体20外部之大气压力，则阀构件81之末端上存在净向前力。当此力超过预定值，例如对应于5psi、7psi、10psi或12psi之压力差的力时，弹簧82将压缩且允许气体经由排放间隙148(参见图16)自壳体20排出。将准许排出之气体之预定值可借由改变低速率弹簧82之特性，例如借由改变未压缩弹簧之长度、有效匝数、电线直径、内部及外部直径或以其他方式改变其弹簧常数而改变。为了易于参考，待用于释压阀34中之弹簧可取决于将启动含有彼弹簧之释压阀的压力范围进行颜色编码。释压阀34之排放特性亦可借由改变排放间隙之直径而改变。

参考图3及图17，阀构件81突出穿过弹簧座84。低速率弹簧82包含于阀座83与弹簧座84之间。在所说明实施例中，弹簧座84具有安置于阀构件81周围且与其滑动接触之大体上圆柱形中心部分142。四个支腿85自中心部分142轴向且径向向外延伸且终止于支脚87。支脚87可与形成于柱塞64之主体中的收纳凹口89(图3)接合以借此将弹簧座84固定于柱塞64之孔洞64D内且保持低速率弹簧82与阀座83压缩接合。弹簧座84固持弹簧82之牢固程度可借由更改支腿85及支脚87之长度及/或宽度来调整。如图17中所示，诸如倾斜表面93之中心形貌体可经设置以接触弹簧82之一末端以有助于使弹簧82处于弹簧座84之弹簧接触表面95上的中心，因此提供更多可重复启动。替代地，中心形貌体可为突出环或自弹簧表面95之外边缘向内轴向延伸的多个突出部(未示出)且经定位以将弹簧82之外边缘对准于所要位置中。

当阀构件81向前轴向移动时，气体可借助于阀构件81与柱塞64之外部末端64B之间的排放间隙148(图16)自壳体20逸出。增加排放间隙之大小可允许较高流速。增加阀构件81之长度可允许在启动之后更易于将释压阀34再装配至内部故障侦测器22中。环或其他可抓取构件107可附接在阀构件81之外部末端处以准许手动使壳体20排气(亦即，借由向前拉动阀构件81)。将内部故障侦测器与释压阀组合在单一装置中避免在壳体20中设置二个孔口之需要。

防尘盖97可经设置且插入于释压阀34上方以防止碎屑或其他物质自外部环境进入释压阀34中，同时仍允许流体释放。防尘盖97可经组配以浮动进出以实现此等功能。防尘盖97较佳地覆盖柱塞64之外部末端64B及机筒56之外部末端56D二者，且可具有向内轴向延伸且与机筒56之外部末端56D的一部分重叠之外部唇缘111(示出于图16及图17之实施例中)。防尘盖97可包括在其外面上之安装凸片99，该安装凸片99可垂直地或水平地定向以有助于区分释压阀34何时已经恰当安装。

为了便于安装释压阀34，借由允许阀34旋转直至弹簧座84之支脚87与收纳凹口89接合，多个插入凸片101(图18B)可设置于防尘盖97之内部末端处。插入凸片101尺寸及位置经设定以与设置于弹簧座84之中心部分142之外边缘上的多个对应插入凸片103接合。插入凸片101及/或103可具有圆化边缘，如图18A至图18B中最佳示出，以防止释压阀34容易地扭转且借此在已安装释压阀34之后无内部故障侦测器22扣入。

为进一步辅助安装，防尘盖97可设有十字丝或标记或其他视觉标志以有助于在正确定向上插入释压阀34及防尘盖97。替代地或另外，一或多个导向通道(未示出)可形成于柱塞64之孔洞64D内以收纳支脚87并将其导引至收纳凹口89。

为安装内部故障侦测器22，组件部分之装配的确切次序并不重要。如图14B中最佳地示出，内部末端64A之狭槽104可具有更宽的后向开口104A。在装配内部故障侦测器22之一个示例性实施例中，梭子72经由较宽开口104A插入至内部末端64A之内部中，且接着前进直至上部部分132及下部部分134分别插入于狭槽102与104之间以防止相对旋转为止。弹出弹簧70可经由孔洞64D插入至内部末端64A中，使得弹簧70之末端接触梭子72之带凸缘表面131。内部部分64A、梭子72及弹簧70之总成可在内部部分56A之孔洞56C内滑动，使得弹出弹簧70抵靠机筒56之内部末端56E偏置。梭子72可朝向内部末端56E向后推动，借此压缩弹簧70。触发销50可经由倒角导向开口77插入至触发凹口139中以将梭子72及柱塞64固定在机筒56内之待命位置中。在触发销50借助于干涉配合紧固至主轴31的实施例中，可能需要同时定位主轴31及触发销50。可接着如上文所描述安装锁定棒110以防止机筒56与柱塞64之间的相对轴向运动。

内部部分56A可扣入防溅挡板44之凹槽91中且由凹槽91(图3)之弹性外边缘91A保持至该凹槽。纵向延伸之保持臂92可设置于机筒56之外部上以更好地与外边缘91A接合且保持该外边缘。当机筒56收纳于凹槽91中时，凹槽91与机筒56接合且夹紧该机筒。由于借由将键59定位于狭槽86(图6)内部而导引机筒56之二个部分的接合，密封件74可插入于内部部分56A与外部部分56B之间。套环58可接着旋拧至外部部分56B之外部向后延伸部113上之对应外部螺纹。在充分旋拧套环58之后，套环58之向内导引凸缘抵靠外部部分56B之外部向后延伸部113压缩内部部分56A之凸缘76(图10A)，借此固定机筒56之二个部分防止其相对轴向运动。

释压阀34可随后借由螺纹弹簧82装配在可移动阀构件81上方，且随后螺纹弹簧座84装配在阀构件81上方。借由使用将弹簧座84上之凸片103及101定位在防尘盖97上之接合适当地插入及旋转释压阀34，释压阀34总成可插入柱塞64之外部末端64B及与收纳凹口89接合之支脚87内，以将释压阀34固定在适当位置。

隔圈46(图3)之肩部46A可置放于防溅挡板44之上部圆周边缘上且由其支撑。隔膜40及支撑轮35中之每一者中位于中心之孔口可接着旋拧穿过主轴31，从而导致隔膜40安置于主轴31与支撑轮35之间。主轴31、隔膜40及支撑轮35之总成同心地定位于隔圈46上方，且外壳33旋拧在防溅盖44之对应带螺纹外部部分上，借此完成致动器机构30之装配。外部部分56B接着可经由孔口24向前插入，且接着可将垫片63及螺母65固定至其上以将内部故障侦测器22固定在变压器16上之适当位置中。

根据本发明之示例实施例，可执行以下步骤以便自触发位置重置内部故障侦测器22。释压阀34首先借由穿过柱塞64之凹口89按压支脚87而移除，其允许释压阀34自孔洞64D内抽出(参见图3及图17)。可借由拉动环107或安装凸片99来促进释压阀34之移除。

在此之后，细长物体可插入至孔洞64D中且前进穿过其，直至细长物体与弹出弹簧70施加之力相抵推动梭子72。梭子72的持续向后运动接合梭子72的倾斜表面137及锁定棒110的118A，使得锁定棒110以相对于机筒56之内部部分56A的向上角度枢转(参见图11、图13A及图14F)。在此阶段，细长物体与柱塞64之接触可用以施加向后力以使柱塞64在后向方向上前进，这是因为臂116之前面116-1将不再与突出部106B之保持表面106B-2接触。在触发凹口139与触发销50垂直对准后，触发销50便将安放至触发凹口139中。此时，锁定棒110之表面118B沿梭子72之倾斜表面135滑动，使得锁定棒110之第二纵向末端109向下枢转且与柱塞64之突出部106B及106C接合以防止进一步运动，借此使内部故障侦测器22返回至待命位置。

机筒56之外部末端56D可收纳锁定装置，该锁定装置防止柱塞64在内部故障侦测器22投入使用之前意外移动至其启动位置。举例而言，图19示出内部故障侦测器22，其中安装了呈运输锁90形式之锁定装置。运输锁90附接至机筒56之外部末端56D且阻止柱塞64经由与锁定棒110相互作用而在孔洞56C中向前移动，如下所描述。运输锁90可保持在适当位置中直至变压器16已安装之后，且可经组配以允许隔膜40在运输锁90处于适当位置时浮动，例如借由略微压缩弹出弹簧70使得触发销50略微与梭子72之触发凹口139间隔开(最佳见于图21A中)。在已安装变压器16之后并在将变压器16投入使用之前移除运输锁90。

运输锁90之操作说明于图21A及图21B中。根据示例实施例，运输锁90之安装包含相抵于防尘盖97推动运输锁90，该防尘盖97又推动柱塞64之外部末端64B。图21B是示出锁定棒110与机筒56上之锁扣162之接合的详细视图。柱塞64之向后运动使柱塞64上之第三突出部106C的后向表面106C-1与锁定棒110之臂116的前向表面116-1接合。此运动使得臂116之后向表面116-2与梭子72之前斜坡式表面135进一步接合，以将梭子72向后推动。在臂116与梭子72接合之后不久，臂116之向后末端116-3与位于机筒56之内部部分56A的内部表面上之锁扣162接合。与锁扣162接合防止锁定棒110提升，且进一步防止前述组件(例如，锁定棒116、柱塞64、梭子72等)在机筒56将此等力转移至变压器16之壳体20上时进一步向后运动。此外，由于锁定棒110无法在其第二末端处向上枢转，因此阻止了梭子72向前移动。

在所说明实施例中，运输锁90包含一对向内导引凸缘92(最佳地示出于图20A中)，该对向内导引凸缘将收纳狭槽94接合于机筒56之外部末端56D上。参考图20B，收纳狭槽94形成有收纳部分96及固定部分98，该收纳部分96朝向机筒56之外部末端56D开放以收纳凸缘92。凸缘92可完全插入收纳部分96中，且接着运输锁90可经扭转以将凸缘92固定于收纳狭槽94之固定部分98中。在一个实施例中，外部末端56D设有以90°间隔等距间隔开的四个收纳狭槽94。在一个实施例中，外部末端56D设有以180°间隔等距间隔开的二个收纳狭槽94。在一些实施例中，将凸缘94插入收纳部分96中且将运输锁90旋转例如45°或90°，从而将运输锁90固定至机筒56上。收纳狭槽94及凸缘92之其他数目及定向可用以将运输锁90固定至内部故障侦测器22。在一些实施例中，狭槽94及凸缘92之位置及定向如此设定以在恰当地安装时提供运输锁90之特定定向。因此，举例而言，运输锁90可包括延伸臂105，以提供运输锁90已安装在正确定向上之可易于观测之视觉指示。举例而言，臂105在垂直方向上的延伸可指示已正确地安装运输锁90，如图19中所示。

可将机械锁设置于运输锁90上以提供对将运输锁90固定在适当位置之较大阻力。举例而言，在图20A至图20B之所说明实施例中，小凹部156形成于运输锁90上之支撑突出部158上。对应可接合突出部160形成于机筒56之外部末端56D上，当运输锁90处于其完全安装位置时，该突出部接合且安放在凹部156内。当运输锁90固定时，运输锁90可设有用于将环或其他可抓取构件(说明为环107)容纳在释压阀34上的孔口100。孔口100可包括用于准许环107仅在一个定向中容易地穿过运输锁90之径向延伸部102。当内部故障侦测器22已经部署且随时可用时，可移除运输锁90，借此将内部故障侦测器22置放于其未启动位置中。当移除运输锁90时，移除施加至柱塞64之向后力，其允许弹出弹簧70使梭子72及锁定棒110的向后末端116-3向前移动，借此自锁扣162释放锁定棒110的向后末端116-3。

其他类型之接合可用以在部署之前以可移除方式将运输锁90固定至机筒56；举例而言，可设置突出部来代替凸缘92以与适当定位之空腔而非狭槽94以摩擦配合方式接合。此外，凸缘92及狭槽94之定向可颠倒，使得凸缘92形成于机筒56上且对应狭槽94可形成于运输锁90中。锁定构件可借由与机筒56螺纹接合来替代性地固定。替代地，锁定装置可为穿过柱塞64中之孔口的销(未示出)且因此防止柱塞64在机筒56中纵向移动直至销经移除。锁定装置亦可为例如在柱塞64之外部末端处的滑动或枢转或可断构件，该柱塞阻止柱塞64在机筒56中向前移动。

在一些实施例中，单向流动障碍物设置于释压阀34内。相较于流体在相反方向上之流动，单向流动障碍物较佳地减少流体在一个方向上通过释压阀34之流动。单向流动障碍物可帮助防止致动器机构30归因于由释压阀34之操作(包括手动操作)引起的壳体20内之压力变化而启动。详言之，本发明人已发现，致动器机构30之一些实施例相当灵敏，使得致动器机构30可经触发且指示器机构32借由释压阀34之手动操作引起的压力变化而移动至启动组态。在壳体20之内部维持在真空状态下(亦即，在低于大气压力之压力下)的实施例中，尤其可发生此类非预期启动。

参考图22A及图22B，在一个实施例中，单向流动障碍物为同心地围绕阀构件81设置之可轴向移动之密封套管155。在图22A中，壳体20之内部相对于外部大气经加压(亦即，壳体20内部之压力大于环境大气压力)，且当释压阀34经致动(不管手动地抑或允许壳体20内之超压排出)时，流体通过排放间隙148之流动(由箭头157说明)在围绕阀构件81之轴向向外方向上将密封套管155推动至流动位置。因此，流体通过排放间隙148之流动相对不受密封套管155的阻碍。在一些实施例中，当在过压情形下使壳体20排气时，密封套管155之此组态满足释压阀之IEEE流动速率规范。

相比之下，如图22B中所示，在壳体20之内部相对于外部大气处于真空压力下(亦即，壳体20内部之压力低于环境大气压力)之情况下，当释压阀34经手动致动时，由箭头159表示之流体向内通过排放间隙148之流动使密封套管155向内移位，以使得密封套管155部分或完全阻挡排放间隙148。此充分减少(或在一些实施例中消除)流体流入壳体20以避免无意中触发致动器机构30。以此方式，密封套管155并不明显地干扰由释压阀34提供之所要排放功能，从而允许满足释压阀34之可适用效能规范，但在释压阀34经致动时，包括在释压阀34经手动致动时充分减少在真空压力下向内流入壳体20的流体以避免触发致动器机构30之非预期效应。

在替代实施例中，其他结构可用以提供单向流动障碍物。举例而言，可使用双向或三向伞形阀来优先允许流体离开壳体20，同时在释压阀34经致动时减慢流体进入壳体20的速度；可使用具有与透气底座浮动接触之O形环的二件式密封件，其中当壳体20之内部相对于外部大气处于真空下时，O形环经拉动而与透气底座密封接合，且当流体离开壳体20之内部时(即，当壳体20之内部相对于外部大气经加压时)，O形环经推动而脱离与透气底座之密封接合，以尽量减少流体流量的任何减少；各种流量限制器或释压阀34的各种组件的形状及尺寸可用于优先促成流体流出壳体20而非流体流入壳体20；可使用各种止回阀或单向阀来限制流体流入壳体20等等。

内部故障侦测器22任择地包括用于在内部故障侦测器经启动时产生控制信号之设施。此设施可包括在内部故障侦测器22经启动时关闭或打开的一或多组电接点。电接点可经操作以产生控制信号，例如借由柱塞64通过孔洞56C，或借由触发销50之运动。当柱塞64处于其待命位置时，电接点可处于第一位置(关闭或打开)中。当启动内部故障侦测器22时，切换电接点，使得当柱塞64处于其启动位置时，接点处于第二位置(打开或关闭)中。设施可包含用于向传输器传达指示已启动内部故障侦测器22之控制信号的其他机构，诸如光纤或蜂巢式通信信号。传输器可回应于控制信号而产生诸如无线电信号或蜂巢式电话传输之故障信号。

在一个特定实施例中，磁性感测器用以提供内部故障侦测器22已启动之指示。在一个实施例中，磁性感测器使用霍尔效应来提供内部故障侦测器22已启动之指示。霍尔效应利用由磁场变化所引起之电导体上之电压的变化。

图23A及图23B中说明此类感测器210之示例实施例。在一个示例实施例中，磁性元件212安装在柱塞64上，使得磁性元件212将在内部故障侦测器22已启动时在纵向方向上向前移动。在一些实施例中，磁性元件212安装在柱塞64之前端上。

对应的霍尔效应感测器214以静止方式安装至内部故障侦测器22之在启动期间并不移动的组件(例如，移动至外壳33)，或安装至内部故障侦测器22安装于其上之电气装置的壳体或油箱20。以此方式，当启动内部故障侦测器22时，磁性元件212将向前移动，而霍尔效应感测器214将保持静止，借此提供可由霍尔效应感测器214侦测到的磁性元件212与霍尔效应感测器214之相对移动。

磁性元件212之移动将引起包含于霍尔效应感测器214中之电导体内之电压变化，该电压变化可经由合适设施、例如经由至如在所说明实施例中的处理器之有线连接216，或经由允许侦测到之信号例如经由蜂巢式或本地无线通讯系统传达的无线通信设施侦测及输出。

信号可用以将内部故障侦测器22已启动之警示提供至例如中央控制台之远端位置，借此提供对安装有内部故障侦测器22的电气装置内之可能故障的提示通知。此类远程通知亦可避免或降低内部故障侦测器22之手动目视检查的频率，这是因为使用者可经远程通知内部故障侦测器22已启动，而非需要现场目视检查以做出此类判定。

虽然在所说明实施例中磁性元件212已示出且描述为可在内部故障侦测器22启动期间移动，但在替代实施例中，霍尔效应感测器214可经安装以供在内部故障侦测器22启动期间移动，而磁性元件212在内部故障侦测器22启动期间保持处于静止位置，或二个组件可以在内部故障侦测器22经启动时以引起其间相对运动之任何合适方式安装。

磁性元件212及/或霍尔效应感测器214可包封于内部故障侦测器22之任何适合壳体或组件中，例如以保护此等组件免受不利环境条件影响。举例而言，在一些实施例中，磁性元件212可安装于防尘盖97内部。在一些实施例中，霍尔效应感测器214可包封于具有前部部分220、后部部分222及密封垫片224之合适壳体内以保护霍尔效应感测器214免受不利环境条件影响。

内部故障侦测器之实施例可经设计以仅按最小量自壳体20突出。举例而言，此类设计可限制雪及冰很可能黏附至之任何表面。

在一些实施例中，内部故障侦测器22之整体安置在变压器16之壳体20外部。举例而言，代替孔口24，可提供流体流动路径以实现壳体20之内部与外部安置之内部故障侦测器22之间的流体连通。此类流体流动路径使得外部安置之内部故障侦测器22能够侦测壳体20内之快速压力上升。在此类实施例中，流体流动路径应流体连接至以密封方式接合防溅盖44之底部末端的连接结构或与其成为整体，使得作用于隔膜40之面40B上的压力与壳体20内的压力相同。在一个示例实施例中，流体流动路径由外部刚性连接器之对应螺纹与安置在壳体20之表面上的螺纹孔之间的螺纹配合提供。在一些实施例中，螺纹孔可位于流体26上方之壳体20之侧壁中或盖21中。

上文描述本发明之一些示例实施例使用锁定棒(例如，锁定棒110)，该锁定棒与梭子(例如，梭子72)相互作用。梭子充当用以借由与(致动器机构之)触发销及(指示器机构之)锁定棒二者介接而将指示器机构与致动器机构解耦之介接部。本发明之其他实施例提供用以在不使用中间梭子之情况下将指示器机构与致动器机构解耦的构件。

图24A至图24C示出示例内部故障侦测器200(仅示出其部分)，其包含横向定向之锁定棒250作为用于将指示器机构32-1自致动器机构30-1解耦之构件。除所提到差异外，内部故障侦测器200可类似于上述内部故障侦测器22。图24A示出一组态，其中指示器32-1及致动器机构30-1未启动(或待命)。如所绘示，锁定棒250包含接近触发销50之突出部252。弹簧254设置于锁定棒250之纵向末端处以在横向方向上相对于柱塞64-1偏置锁定棒250。

尽管在图24B中不可见，但锁定棒250之弹簧254说明为在未启动组态中相抵于防溅挡板260之内表面压缩。参考图24A，经压缩弹簧254在横向于柱塞64-1之中心轴线的方向上且远离压缩弹簧254所抵靠之防溅挡板260之表面偏置锁定棒250。此偏置力在未启动组态中借助于突出部252对抗触发销50，借此阻碍锁定棒250之运动。与本文中之其他实施例中所论述的情形类似，弹簧70使柱塞64-1朝向指示器机构32-1之启动组态偏置。如图24A中最佳地示出，柱塞64-1借由突出部206之前向表面206-1与锁定棒250之后向表面250-1接合而保持在未启动位置中。

在触发致动器机构30-1后，触发销50变得自突出部252脱离，以借此准许锁定棒250在弹簧254施加之偏置力下在横向方向上自由移动。锁定棒250在横向方向上前进(远离弹簧254)直至其受防溅挡板260之相对表面(未示出)阻碍且类似于图24C中所说明之启动组态。

如所说明，二个狭槽256界定于锁定棒250中，该二者均经组配以在内部故障侦测器200处于启动组态时与突出部206之位置对准。狭槽256之尺寸可与突出部206之尺寸相关，使得当其彼此对准时，狭槽256具有比突出部206更大之总宽度。以此方式，当致动器机构30-1经触发且锁定棒250借由弹簧254之作用自由地横向移动时，突出部206与狭槽256之对准准许柱塞64-1前进，以借此指示故障已出现，如图24C中最佳地示出。

图25A至图25C示出示例内部故障侦测器300(仅示出其部分)，其包含锁定棒350作为用于将指示器机构32-2自致动器机构30-2解耦之构件。除所提到差异外，内部故障侦测器300可类似于上述内部故障侦测器22。图25A及图25B示出致动器机构30-2及指示器机构32-2未启动之组态。图25B示出容纳在机筒56-2内之柱塞64-2，其中锁定棒350安装在该机筒上。图25A示出组件之相对定位，其中省略了机筒56-2。在所说明实施例中，锁定棒350之形貌体在于与锁定棒110之几何结构相比类似的整体几何结构，但此并非必要的。在接近第一纵向末端352处，锁定棒350具有向下延伸部354及向上延伸部356。在相对的第二纵向末端358处，锁定棒350具有向下延伸的臂360。

图25B示出锁定棒350安装于机筒56-2上。机筒56-2包含用于收纳锁定棒350之向下延伸部354的凹槽380。机筒56-2进一步包含弹簧364可保持于其中之弹簧壳体382。与本文中之其他实施例中所论述的情形类似，弹簧70使柱塞64-2朝向指示器机构30-2之启动组态偏置。当定位于指示器机构32-2内时，锁定棒350之臂360包含后向表面360-1，该后向表面360-1与柱塞64-2之前向表面64-2A接合，以防止柱塞64-2在图25A及图25B之所说明未启动组态中向前运动。

由于弹簧350与向上延伸部356之前向表面的接合使锁定棒350之第二纵向末端358围绕向下延伸部354之末端向上枢转，弹簧364将锁定棒350偏置至垂直成角位置中。在未启动组态中，向上延伸部356之后向表面与致动器机构30-2之触发销50接合，以借此防止锁定棒350枢转并因此防止柱塞64-2在内部故障侦测器300处于未启动组态时前进。

在触发致动器机构30-2后，触发销50变得自向上延伸部356脱离以借此准许锁定棒350借助于由弹簧364施加之力旋转。此动作因此使锁定棒350之表面自柱塞64-2脱离，由此允许柱塞64-2前进以借此指示故障已出现，如图25C中最佳地示出。

示例

参考以下示例描述其他实施例，其在本质上意欲为说明性而非限制性的。

示例1.0-各种隔膜之弹簧常数之判定

使用激光称重法来以实验方式测定不同隔膜之弹簧常数k。简言之，激光感测器用以在重量被添加至隔膜之顶侧时量测示例隔膜之垂直移位。在此情境下，在重力下由所添加重量所施加之力(F＝mg，其中m为所添加质量且g为重力加速度，亦即9.8m/s/s)等于kx，其中k为弹簧常数且x为所量测之移位。

以实验方式判定，诸如第WO2011/153604号PCT公开案中所说明之隔膜具有双重卷褶且由聚对苯二甲酸丁二酯制成，具有大约7磅/英寸之弹簧常数。相比之下，仅具有单一卷褶且由氟弹性材料制成之示例隔膜具有大约1.7磅/英寸之弹簧常数。

尽管上文已论述多个示例性态样及实施例，但本领域技术人员应认识到某些修改、排列、添加及其子组合。举例而言：

·附图中所示之单个孔38可替换为多个小孔、借此空气可流经隔膜而非流体26之多孔膜或限制腔室36内之压力可遵循壳体20内之环境压力波动之速率的某一其他构造；

·孔38之形状可为环形，如所说明，或某一其他形状；

·代替一侧上由可挠性隔膜40封闭之腔室36，致动器机构30可包含由如库克(Cuk)之第5,078,078号美国专利中所描述之相对高质量活塞及相对低质量活塞二者封闭之腔室。二个活塞可彼此同心且连接至具有相同弹簧常数之弹簧。大质量活塞之惯性防止大质量活塞回应于急剧压力上升而移动。大质量活塞及小质量活塞二者可回应于缓慢压力波动而移动。大质量及小质量活塞之相对运动可用以释放指示器机构32；

·腔室36可包含具有由可挠性圆柱形壁接合之刚性端面的伸缩管之内部。刚性端面之相对运动可借助于合适机械连杆触发指示器机构32。伸缩管中之一或多个开口将防止端面回应于壳体20内之环境压力的缓慢波动而移动；

·在本发明之非较佳实施例中，隔膜40可替换为刚性或半刚性可移动活塞，该活塞回应于壳体20内之急剧压力上升而朝向腔室36移位；

·举例而言，腔室36在一侧上由隔膜封闭，如上文所描述，或此等替代机构中之任一者构成「压力上升侦测构件」，所述压力上升侦测构件借由以足以操作指示器机构32之力移动空腔壁之一部分而回应于壳体20内之压力上升；或

·柱塞64可具有与上文所描述之形状不同的形状，例如，柱塞64可包含具有隐藏部分之标志、杆、板或类似者，所述隐藏部分在柱塞64处于其待命位置时在孔洞56C内不可见且在柱塞64移动至触发位置时显露。如上文所描述之柱塞64及本文中所描述之用于显示内部故障侦测器已侦测到故障之指示的替代例中之任一者构成「指示器构件」。

因此，预期以下随附权利要求及下文引入之权利要求解释为包括在其真正精神及范畴内之所有此类修改、排列、添加及子组合。

尽管上文已论述多个示例性态样及实施例，但本领域技术人员应认识到某些修改、排列、添加及其子组合。因此，以下随附权利要求及下文引入之权利要求预期解释为包括所有此类与整个说明书的最广泛解释一致的修改、排列、添加及子组合。

Claims (80)

1.一种用于侦测一快速压力上升之发生的故障侦测器，该侦测器包含：

一腔室，其具有一内部；

一隔膜，其与该腔室密封接合以界定该腔室之表面之一部分；以及

一孔口，其提供该腔室之该内部与该腔室之一外部环境之间的流体连通；

该隔膜之一弹簧常数为5磅/英寸或更小。

2.一种用于指示一快速压力上升在一电气装置之一壳体内发生的故障侦测器，该故障侦测器包含：

一机筒；

一致动机构，其与该壳体之一内部流体连通，该致动机构包含：

一腔室，该腔室经密封且具有在该腔室之一外部环境与该腔室之一内部之间连通的一孔；以及

一致动构件，其可回应于该壳体之该内部与该腔室之该内部之间的一压力差而移动，该致动构件包含5磅/英寸或更小之一弹簧常数；以及

一柱塞，其在该机筒之一孔洞内，该柱塞在该机筒内向前偏置且通常借由该致动构件保持在一待命位置中；

其中，当该压力差超过一正临限值时，该致动构件移动且借此准许该柱塞向前移动至一触发位置中。

3.如权利要求2之故障侦测器，其中致动构件包含将该致动构件偏置远离该腔室之一弹簧。

4.如权利要求2或3中任一权利要求之故障侦测器，其中该致动构件包含一隔膜，该隔膜在该腔室之一密封表面处与该腔室密封接合以界定该腔室之该表面之一部分。

5.如权利要求1至4中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜或该致动构件包含在约1磅/英寸与约5磅/英寸之间的一弹簧常数。

6.如权利要求1、4或5中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜包含了安置于该隔膜之该密封表面内部的单一环形脊。

7.如权利要求1或4至6中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜包含一圆形形状。

8.如权利要求1或4至7中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜包含一杯状物，该杯状物包含径向向内延伸之一向下凹陷。

9.如权利要求8之故障侦测器，其中该向下凹陷之一高度介于0.05英寸至0.5英寸之范围内。

10.如权利要求8或9中任一权利要求之故障侦测器，其中该杯状物之一直径介于0.5英寸至2.5英寸之范围内。

11.如权利要求1至10中任一权利要求之故障侦测器，其中该腔室之一高度介于0.5英寸至3英寸之范围内。

12.如权利要求8至10中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜包含了安置于该隔膜之该密封表面内部的单一环形脊，且其中该杯状物之该向下凹陷安置于该单一环形脊之一内边缘处。

13.如权利要求12之故障侦测器，其中该单一环形脊是由一预卷褶隔膜提供。

14.如权利要求1至12中任一权利要求或本文中任一其他权利要求之故障侦测器，其中该隔膜包含一顶帽隔膜，且其中在侦测到一快速压力上升之一时段的至少部分期间提供该单一环形脊。

15.如权利要求1或4至14中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜回应于该压力差而经历大规模非弹性运动。

16.如权利要求1或4至15中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜由一弹性体制成，任择地由一热固性聚合物制成。

17.如权利要求1或4至16中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜由腈类、一含氟弹性体、一碳氟化合物或氯丁橡胶制成。

18.如权利要求1或4至17中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜由氟硅橡胶制成。

19.如权利要求1或4至18中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜由具有嵌入式纤维之一复合材料制成，任择地其中所述嵌入式纤维仅嵌入该材料之一个表面上，或任择地其中所述嵌入式纤维嵌入该材料之二个表面上。

20.如权利要求1或4至19中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜之一厚度介于0.005英寸至0.02英寸之范围内。

21.如权利要求1或4至20中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜由一硬度介于50肖氏A硬度与95肖氏A硬度之间的一材料形成。

22.如权利要求1或4至21中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜之一直径介于0.5英寸至5英寸之范围内。

23.如权利要求1至22中任一权利要求之故障侦测器，其中该弹簧常数是使用一激光称重法测定。

24.一种用于指示一快速压力上升在一电气装置之一壳体内发生的故障侦测器，该故障侦测器包含：

一机筒；

一致动机构，其与该壳体之一内部流体连通，该致动机构包含：

一腔室，该腔室经密封且具有在该腔室之一外部环境与该腔室之一内部之间连通的一孔；以及

一致动构件，其可回应于该壳体之该内部与该腔室之该内部之间的一压力差而移动，以使该致动构件自一未启动组态移动至一启动组态；

一柱塞，其在该机筒之一孔洞内；以及

一锁定构件，其具有一第一位置及一第二位置，其中在该第一位置中，该锁定构件经定位以限制该柱塞在该机筒中向前移动，并防止施加至该柱塞之力转移至该致动构件，且在该第二位置中，该锁定构件经定位以允许该柱塞向前移动，当该锁定构件处于该第一位置时，该柱塞最初借由该锁定构件保持在该未启动组态中，且当该锁定构件处于该第二位置时，该柱塞可在该机筒之该孔洞内向前移动。

25.如权利要求24之故障侦测器，其进一步包含借由一偏置力在该机筒中向前偏置之一梭子，该梭子最初借由该致动构件保持在该未启动组态中，并经组配以在该致动构件自该未启动组态移动至该启动组态时向前移动以将该偏置力转移至该柱塞，该梭子经组配以在该致动机构经触发时使该锁定构件自该第一位置移位至该第二位置。

26.如权利要求25之故障侦测器，其中在该第一位置中，该锁定构件之一臂与该柱塞上之一第一突出部接合以借此限制该柱塞在该机筒中向前移动。

27.如权利要求26之故障侦测器，其中在该第一位置中，该锁定构件之一臂与该柱塞上之一第二突出部接合以限制该柱塞在该机筒中向后移动。

28.如权利要求24至27中任一权利要求之故障侦测器，其中在该第二位置中，该锁定构件之该臂由该梭子偏转以使该锁定构件之该臂脱离与该柱塞上之该第一突出部的接合。

29.如权利要求28之故障侦测器，其中该梭子包含一第一斜坡式表面，该第一斜坡式表面与该锁定构件上之一第二斜坡式表面互补并接触，所述第一及第二斜坡式表面经组配以使得该梭子在前向方向上的水平移动经由该第二斜坡式表面相对于该第一斜坡式表面的滑动移位来引起该锁定构件之一第一末端的垂直移动。

30.如权利要求29之故障侦测器，其中该梭子上之该第一斜坡式表面相对于水平面具有介于约40°与约50°之间的一第一角度，且其中该锁定构件上之该第二斜坡式表面相对于该水平面具有与该第一角度互补的一第二角度。

31.如权利要求30之故障侦测器，其中该锁定构件借由该第一斜坡式表面滑动经过该第二斜坡式表面而自该第一位置移动至该第二位置。

32.如权利要求24至31中任一权利要求之故障侦测器，其中该锁定构件具有一第三位置，在该第三位置中该锁定构件经定位以防止该柱塞进一步向前移动。

33.如权利要求24至32中任一权利要求之故障侦测器，其中该梭子包含一第三斜坡式表面，该第三斜坡式表面与该锁定构件上之一第四斜坡式表面互补并接触，所述第三及第四斜坡式表面经组配以使得该梭子在后向方向上的水平移动经由该第四斜坡式表面相对于该第三斜坡式表面的滑动移位来引起该锁定构件之该第一末端的垂直移动。

34.如权利要求33之故障侦测器，其中该第三斜坡式表面相对于水平面具有介于约25°与约45°之间的一第三角度，且其中该第四斜坡式表面相对于该水平面具有与该第三角度互补的一第四角度。

35.如权利要求33至34中任一权利要求之故障侦测器，其中当该锁定构件处于该第三位置时，所述第三及第四斜坡式表面彼此接触。

36.如权利要求35之故障侦测器，其中在该第三位置中，该锁定构件之该臂与该柱塞上之一第三突出部接合以借此限制该柱塞在该机筒中进一步向前移动。

37.如权利要求24至36中任一权利要求之故障侦测器，其中该锁定构件之一第二末端与该机筒以枢转方式接合。

38.如权利要求24至37中任一权利要求之故障侦测器，其中该锁定构件之一或该第二末端与该机筒以可滑动方式接合。

39.如权利要求32至38中任一权利要求之故障侦测器，其中一偏置构件将该锁定构件朝向所述第一及第三位置偏置。

40.一种启动一内部故障侦测器之方法，其包含：

允许一快速压力上升致动一压力感测器；

回应于该压力感测器之该致动而移动一保持销以允许一锁定构件自一未启动组态移动至一启动组态；以及

允许在该锁定构件处于该第一位置时由该锁定构件保持之一柱塞在该锁定构件处于该第二位置时借由该偏置力向前移位，以提供一快速压力上升已发生之一指示。

41.如权利要求40之方法，其中移动一保持销之步骤包含：

允许最初借由该保持销保持在定位之一梭子在该保持销移动之后即刻借由一偏置力移位；以及

借由使该梭子上之一第一倾斜表面抵靠该锁定构件上之一互补第二倾斜表面滑动而将该锁定构件之一第一末端自一第一位置移位至一第二位置，以将该梭子之水平移动转换成该锁定构件之该第一末端的垂直移位。

42.如权利要求41之方法，其进一步包含：在允许该柱塞移位之后，允许该锁定构件自该第二位置移动至一第三位置，在该第三位置中该锁定构件防止该柱塞向后移动。

43.如权利要求24至39中任一权利要求之故障侦测器，其中该锁定构件借由一第一偏置力在该机筒中横向偏置，且该柱塞借由一第二偏置力在该机筒中向前偏置，该锁定构件最初借由该致动构件保持在该未启动组态中，其中该第一偏置力在该致动机构经触发时将该锁定构件自该第一位置移位至该第二位置。

44.如权利要求43之故障侦测器，其中该锁定构件包含横向于该锁定构件之一纵向轴线延伸的一突出部，该突出部与该致动构件接合以最初地将该锁定构件保持在该未启动组态中之该第一位置中。

45.如权利要求44之故障侦测器，其中该锁定构件包含一或多个狭槽且该柱塞包含一或多个突出部，其中在该第一位置中，该锁定构件之邻近该一或多个狭槽之一表面与该柱塞上之该一或多个突出部接合，以借此限制该柱塞在该机筒中向前移动。

46.如权利要求45之故障侦测器，其中在该第二位置中，该锁定构件之一移位使该锁定构件之该一或多个狭槽与该柱塞之该一或多个突出部对准，以使该锁定构件之该表面脱离与该柱塞之该一或多个突出部的接合。

47.如权利要求41至46中任一权利要求之故障侦测器，其中该锁定构件之一第一末端与该机筒以枢转方式接合且其中在该第一位置中，该锁定构件之一第二末端处的一臂与该柱塞上之一突出部接合以借此限制该柱塞在该机筒中向前移动。

48.如权利要求41至47中任一权利要求之故障侦测器，其中该锁定构件借由一第一偏置力偏置以围绕该机筒枢转，且该柱塞借由一第二偏置力在该机筒中向前偏置，其中在该第一位置中，该锁定构件之该第一末端处的一向上延伸部与该致动构件接合以最初地限制该锁定构件枢转。

49.如权利要求48之故障侦测器，其中在该第二位置中，该致动构件之一移位使该致动构件与该锁定构件脱离接合，以准许该第一偏置力使得该锁定构件枢转且借此使该锁定构件脱离与该柱塞之接合。

50.如权利要求24至39或43至49中任一权利要求之故障侦测器，其进一步包含用于防止启动该故障侦测器之一运输锁。

51.如权利要求50之故障侦测器，其中，当该运输锁处于一安装组态时，该柱塞相对于该柱塞之未启动位置向后移位。

52.如权利要求51之故障侦测器，其中当该运输锁处于该安装组态时，该锁定构件借由该柱塞向后移位至一运输组态。

53.如权利要求52之故障侦测器，其中，在该运输组态中，该锁定构件之一臂与该机筒上之一锁扣接合，该锁扣防止该锁定构件移动至该第二位置中。

54.一种用于指示一快速压力上升在一电气装置之一壳体内发生的故障侦测器，该故障侦测器包含：

一机筒；

一致动机构，其与该壳体之一内部流体连通且经组配以回应于该壳体内之一快速压力上升而释放一致动构件；

一柱塞，其在该机筒之一孔洞内，该柱塞在该机筒内向前偏置且通常借由该致动构件保持在一待命位置中；以及

一静态密封件，其具有固定地保持在该柱塞上之一第一末端及固定地保持在该机筒上之一第二末端，该静态密封件具有一中心部分，该中心部分在该故障侦测器自一待命组态移动至一触发组态时准许该柱塞与该机筒相对移动，同时维持该壳体之该内部与该壳体之一外部环境之间的一密封。

55.一种用于指示一快速压力上升在一电气装置之一壳体内发生的故障侦测器，该故障侦测器包含：

一机筒；

一致动机构，其与该壳体之一内部流体连通，该致动机构包含：

一腔室，该腔室经密封且具有在该腔室之一外部环境与该腔室之一内部之间连通的一孔；以及

一致动构件，其可回应于该壳体之该内部与该腔室之该内部之间的一压力差而移动，以使该致动构件自一未启动组态移动至一启动组态；

一柱塞，其在该机筒之一孔洞内；

一梭子，其借由一偏置力在该机筒中向前偏置，该梭子最初借由该致动构件保持在该未启动组态中，且经组配以在该致动构件自该未启动组态移动至该启动组态时向前移动以将该偏置力转移至该柱塞；

一锁定构件，其具有一第一位置及一第二位置，其中在该第一位置中，该锁定构件经定位以限制该柱塞在该机筒中向前移动，且在该第二位置中，该锁定构件经定位以允许该柱塞向前移动，当该锁定构件处于该第一位置时，该柱塞最初借由该锁定构件保持在该未启动组态中，且当该锁定构件处于该第二位置时，该柱塞可在该机筒之该孔洞内向前移动，该梭子经组配以在该致动机构经触发时使该锁定构件自该第一位置移位至该第二位置；以及

一静态密封件，其具有固定地保持在该柱塞上之一第一末端及固定地保持在该机筒上之一第二末端，该静态密封件具有一中心部分，该中心部分在该故障侦测器自一待命组态移动至一触发组态时准许该柱塞与该机筒相对移动，同时维持该壳体之该内部与该壳体之一外部环境之间的一密封。

56.一种用于指示一快速压力上升在一电气装置之一壳体内发生的故障侦测器，该故障侦测器包含：

一机筒；

一致动机构，其与该壳体之一内部流体连通，该致动机构包含：

一腔室，该腔室经密封且具有在该腔室之一外部环境与该腔室之一内部之间连通的一孔；以及

一致动构件，其可回应于该壳体之该内部与该腔室之该内部之间的一压力差而移动；

一柱塞，其在该机筒之一孔洞内，该柱塞在该机筒内向前偏置且通常借由该致动构件保持在一待命位置中；以及

一静态密封件，其具有固定地保持在该柱塞上之一第一末端及固定地保持在该机筒上之一第二末端，该静态密封件具有一中心部分，该中心部分在该故障侦测器自一待命组态移动至一触发组态时准许该柱塞与该机筒相对移动，同时维持该壳体之该内部与该壳体之一外部环境之间的一密封。

57.一种用于指示一快速压力上升在一电气装置之一壳体内发生的故障侦测器，该故障侦测器包含：

一机筒；

一致动机构，其与该壳体之一内部流体连通，该致动机构包含：

一腔室，该腔室经密封且具有在该腔室之一外部环境与该腔室之一内部之间连通的一孔；以及

一致动构件，其可回应于该壳体之该内部与该腔室之该内部之间的一压力差而移动，以使该致动构件自一未启动组态移动至一启动组态；

一柱塞，其在该机筒之一孔洞内；

一梭子，其借由一偏置力在该机筒中向前偏置，该梭子最初借由该致动构件保持在该未启动组态中，且经组配以在该致动构件自该未启动组态移动至该启动组态时向前移动以将该偏置力转移至该柱塞；以及

一锁定构件，其具有一第一位置及一第二位置，其中在该第一位置中，该锁定构件经定位以限制该柱塞在该机筒中向前移动，且在该第二位置中，该锁定构件经定位以允许该柱塞向前移动，当该锁定构件处于该第一位置时，该柱塞最初借由该锁定构件保持在该未启动组态中，且当该锁定构件处于该第二位置时，该柱塞可在该机筒之该孔洞内向前移动，该梭子经组配以在该致动机构经触发时使该锁定构件自该第一位置移位至该第二位置；以及

一静态密封件，其具有固定地保持在该柱塞上之一第一末端及固定地保持在该机筒上之一第二末端，该静态密封件具有一中心部分，该中心部分在该故障侦测器自一待命组态移动至一触发组态时准许该柱塞与该机筒相对移动，同时维持该壳体之该内部与该壳体之一外部环境之间的一密封。

58.如权利要求54至57中任一权利要求之故障侦测器，其中该静态密封件由一硬度介于约50肖氏A硬度与约95肖氏A硬度之间的一材料制成。

59.如权利要求54至58中任一权利要求之故障侦测器，其中该静态密封件由一弹性体制成，任择地由一热固性聚合物制成。

60.如权利要求54至59中任一权利要求之故障侦测器，其中该静态密封件由腈类、一含氟弹性体、一碳氟化合物或氯丁橡胶制成。

61.如权利要求54至60中任一权利要求之故障侦测器，其中该静态密封件由氟硅橡胶制成。

62.如权利要求54至61中任一权利要求之故障侦测器，其中该静态密封件由具有嵌入式纤维之一复合材料制成，任择地其中所述嵌入式纤维仅嵌入该材料之一个表面上，或任择地其中所述嵌入式纤维嵌入该材料之二个表面上。

63.如权利要求54至62中任一权利要求之故障侦测器，其中该静态密封件之一厚度介于约0.005英寸与约0.02英寸之间。

64.一种启动一内部故障侦测器之方法，其包含：

允许一快速压力上升致动一压力感测器；

回应于该压力感测器之该致动而移动一保持销以允许定位于一机筒内之一指示器借由一偏置力移位，从而提供一快速压力上升已发生之一指示，

同时在一静态密封件之一可挠性中心部分自身滑过时保持该静态密封件之一第一末端与该机筒密封接合，且保持该静态密封件之一第二末端与该指示器密封接合。

65.如权利要求2至39或43至63中任一权利要求之故障侦测器，其包含：

一磁性元件；以及

一霍尔效应感测器，其经定位以侦测该磁性元件与该霍尔效应感测器之相对移动；

其中该磁性元件及该霍尔效应感测器中之至少一者经安装以用于在该故障侦测器启动期间进行相对移动。

66.如权利要求65之故障侦测器，其中该磁性元件与该柱塞相关联，使得该磁性元件在该故障侦测器启动期间相对于该霍尔效应感测器移动。

67.如权利要求66之故障侦测器，其中该磁性元件安装于该柱塞之一远侧部分上。

68.如权利要求65至67中任一权利要求之故障侦测器，其中该霍尔效应感测器经安装以在该故障侦测器启动期间保持静止。

69.如权利要求65至68中任一权利要求之故障侦测器，其中该霍尔效应感测器包含一通信设施，该通信设施在侦测到该磁性元件与该霍尔效应感测器之相对运动时产生一有线或无线通信信号。

70.一种指示一快速压力上升在一电气装置之一壳体内发生的方法，其包含：

允许一快速压力上升致动一压力感测器；

回应于该压力感测器之该致动而移动一保持销以允许定位于一机筒内之一指示器借由一偏置力移位；以及

允许该指示器之移动以引起一磁性元件与一霍尔效应感测器之相对移动，以提供一快速压力上升已发生之一指示。

71.一种释压阀，其用于自一电气装置释放压力，该释压阀包含一单向流动障碍物，该单向流动障碍物在使用时，相较于离开该电气装置之壳体之一内部的一流体向外流动，该单向流动障碍物减少进入该壳体之该内部的一流体向内流动。

72.如权利要求71之释压阀，其中该单向流动障碍物阻止进入该壳体之该内部的该流体向内流动。

73.如权利要求71或72中任一权利要求之释压阀，其中该单向流动障碍物包含一可轴向移动之密封套管，该可轴向移动之密封套管可在一阻挡位置与一流动位置之间移动，在该阻挡位置中，该密封套管在一第一程度上干扰一流体流动穿过该释压阀之一排放间隙，而在该流动位置中，该密封套管在一第二程度上干扰该流体流动穿过该释压阀之该排放间隙，该第二程度小于该第一程度。

74.如权利要求71至73中任一权利要求之释压阀，其中该单向流动障碍物包含一双向或三向伞形阀、与一透气底座浮动接触之一O形环、一流量限制器或一止回阀。

75.如权利要求2至39、43至63或65至69中任一权利要求之故障侦测器，其包含如权利要求71至74中任一权利要求之一释压阀。

76.一种减小一电气装置之一壳体之一内部空间与环境大气之间的一压力差的方法，其包含：

致动在该内部空间与该环境大气之间流体连通的一释压阀；以及

允许一单向流动障碍物调节一流体流动穿过该释压阀，该单向流动障碍物经组配以允许该流体以一第一流动速率离开该内部空间，且该单向流动障碍物经组配以允许该流体以一第二流动速率进入该内部空间，该第二流动速率小于该第一流动速率。

77.如权利要求76之方法，其中该内部空间处于比该环境大气低之一压力下。

78.如权利要求76或77中任一权利要求之方法，其中该单向流动障碍物包含一可轴向移动之密封套管，且其中当该内部空间处于比该环境大气低之一压力下时，该可轴向移动之密封套管向内轴向移动以阻塞或阻挡该释压阀之一排放间隙。

79.如权利要求76至78中任一权利要求之减小一压力差的方法，其是使用如权利要求2至39、43至63或65至69中任一权利要求之一故障侦测器进行。

80.如权利要求1至39、43至63或65至69中任一权利要求之故障侦测器，其具有如权利要求1至39、43至63或65至69中任一权利要求之故障侦测器之特征中的任一者。