Patents
Search within
Search within the title, abstract, claims, or full patent document: You can restrict your search to a specific field using field names.
Use TI= to search in the title, AB= for the abstract, CL= for the claims, or TAC= for all three. For example, TI=(safety belt).
Search by Cooperative Patent Classifications (CPCs): These are commonly used to represent ideas in place of keywords, and can also be entered in a search term box. If you're searching forseat belts, you could also search for B60R22/00 to retrieve documents that mention safety belts or body harnesses. CPC=B60R22 will match documents with exactly this CPC, CPC=B60R22/low matches documents with this CPC or a child classification of this CPC.
Learn More
Title
Abstract
Claims
Full Document
Find patents
Keywords and boolean syntax (USPTO or EPO format): seat belt searches these two words, or their plurals and close synonyms. "seat belt" searches this exact phrase, in order. -seat -belt searches for documents not containing either word.
For searches using boolean logic, the default operator is AND with left associativity. Note: this means safety OR seat belt is searched as (safety OR seat) AND belt. Each word automatically includes plurals and close synonyms. Adjacent words that are implicitly ANDed together, such as (safety belt), are treated as a phrase when generating synonyms.
Learn More
Search by
Chemistry searches match terms (trade names, IUPAC names, etc. extracted from the entire document, and processed from .MOL files.)
Substructure (use SSS=) and similarity (use ~) searches are limited to one per search at the top-level AND condition. Exact searches can be used multiple times throughout the search query.
Searching by SMILES or InChi key requires no special syntax. To search by SMARTS, use SMARTS=.
To search for multiple molecules, select "Batch" in the "Type" menu. Enter multiple molecules separated by whitespace or by comma.
Learn More
Patent numbers
Search specific patents by importing a CSV or list of patent publication or application numbers.
Způsob a zařízení na zabránění výbuchu a požáru elektrického transformátoru
CZ293859B6
Czechia
- Other languages
English - Inventor
Magnieráphilippe
Worldwide applications
Application CZ19971532A events
1996-09-27
1998-12-16
2004-08-18
Description
translated from
Předložený vynález se týká oblasti prevence výbuchů a požárů u elektrických transformátorů chlazených hořlavou kapalinou.
Dosavadní stav techniky
Elektrické transformátory vykazují ztráty jak ve vinutích, tak i v jádru, a z tohoto důvodu je třeba vznikající teplo rozptýlit. Vysokovýkonové transformátory se tedy obecně chladí za použití oleje. Používané oleje jsou dielektrické a mohou se vznítit nad teplotou řádově 140 °C. Protože transformátory jsou velmi drahé komponenty, musí být jejich ochraně věnována zvláštní pozornost.
Požáry se u výkonových transformátorů izolovaných dielektrickým olejem obecně vyskytují z důvodu porušení vnitřní elektrické izolace, což způsobuje často velmi prudké náhlé vznícení. Toto má za následek rozsáhlé prasknutí skříně transformátoru a spalování oleje, což rozšiřuje oheň na další namontované vybavení, které může rovněž obsahovat značná množství hořlavých výrobků.
Výbuchy mohou být vyvolány přetíženími, napěťovými rázy, postupným chátráním izolace, nedostatečnou hladinou oleje, výskytem vlhkosti nebo skvrny rzi nebo selháním některé izolační součásti.
Ze známého stavu techniky jsou známé pojistné ventily, které se otvírají v případě přetlaku uvnitř skříně transformátoru. Tyto ventily nejsou nicméně vhodné pro následky ztráty vnitřní izolace v transformátoru.
Známé jsou také systémy ochrany proti požáru pro elektrické transformátory, které jsou uváděné do činnosti snímači teploty. Tyto systémy jsou nicméně činné se značným časovým zpožděním, když už olej v transformátoru hoří. Pak se dělá určitý kompromis, aby se hoření omezilo na zmiňované příslušenství a zabránilo se rozšíření požáru na sousední strojní zařízení.
Cílem stávajícího vynálezu je tedy vytvořit způsob, kteiý by chránil jak proti přetlaku uvnitř transformátoru způsobenému náhlým vznícením, když se poruší vnitřní elektrická izolace, tak i proti požáru, který je následkem takovýchto porušení izolace.
Dalším cílem vynálezu je zařízení na zabránění výbuchu a požáru, které by dovolilo okamžité zjištění poruchy elektrické izolace.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nedostatky stavu techniky do značné míry eliminuje a vytčené cíle řeší způsob zabránění výbuchu a požáru elektrického transformátoru opatřeného skříní naplněnou chladicím médiem podle vynálezu, jehož podstata spočívá ve zjišťování poškození elektrické izolace transformátoru za využití prostředku tlakového snímače, částečném odpouštění chladivá obsaženého ve skříni za využití odpouštěcího ventilu a ochlazování horkých částí chladivá vháněním tlakového inertního plynu do dna skříně, aby se chladivo promíchalo a vyhnal kyslík, který se nalézá poblíž.
-1 CZ 293859 B6
Zařízení pro zabránění výbuchu a požáru elektrického transformátoru vybaveného skříní naplněnou hořlavým chladivém zahrnuje podle vynálezu tlakový snímač tlaku ve skříni a odpouštěcí ventil pro částečné odpouštění chladivá ze skříně.
Při řešení vynálezu se vychází ze skutečnosti, že poškození izolace nejprve vyvolává silný elektrický oblouk, který způsobuje uvedení systémů elektrické ochrany do chodu, které spouští napájecí jednotku transformátoru resp. přerušovač obvodu. Elektrický oblouk také způsobuje následné vybití energie, které produkuje zvýšení vnitřního tlaku transformátoru dostatečné k tomu, aby vyvolalo prasknutí jeho skříně.
Zařízení pro zabránění výbuchu a požáru podle vynálezu je s výhodou vybavené prostředkem pro detekování spouštění napájecí jednotky transformátoru a řídicí jednotkou, která dostává signály vydávané snímacími prostředky transformátoru a může vysílat regulační signály.
Zařízení pro zabránění výbuchu a požáru s výhodou zahrnuje prostředek na chlazení horkých dílů kapaliny vstřikováním inertního plynu do dna skříně, který je regulovaný regulačním signálem z řídicí jednotky. Důvodem pro to je, že některé části chladicího média podstupují ohřátí, které může způsobit jejich vznícení. Vstřikování inertního plynu do spodní části skříně vyvolává promíchávání chladicího média, což udržuje rovnováhu teploty a umožňuje vypudit kyslík přítomný v blízkosti kapaliny.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude jasněji pochopen při prostudování podrobného popisu jednoho zvláštního provedení, které je třeba chápat jako naprosto neomezující příklad a které je vyobrazené na připojených výkresech, na kterých je:
obrázek 1 - celkový pohled na zařízení podle vynálezu a obrázek 2 - schematický pohled, který představuje logiku práce zařízení podle vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Jak je znázorněno na obrázcích, zahrnuje transformátor 1 skříň 2, která spočívá na podloží 3 prostřednictvím patek 4, a je elektricky napájený přes vodiče 5 obklopené izolátory 6.
Skříň 2 je naplněná chladivém 7, například dielektrickým olejem. Aby se zajistila konstantní hladina chladivá 7 ve skříni 2, je transformátor 1 vybavený doplňovací nádrží 8, která jede se skříní 2 spojená potrubím 9.
Toto potrubí 9 je opatřené automatickým zpětným ventilem 10, který uzavírá potrubí 9, jakmile zaznamená rychlý pohyb kapalného chladivá 7. V případě výbuchu ve skříni 2 tak náhle klesá tlak v potrubí 9, což způsobuje, že kapalné chladivo 7 začíná téci a to je rychle zastaveno uzavřením automatického zpětného ventilu 10. To zabraňuje tomu, aby kapalné chladivo 7 obsažené v doplňovací nádrži 8 napájelo oheň v transformátoru 1Skříň 2 je vybavená tlakovým snímačem 11, který může okamžitě detekovat změnu tlaku způsobenou náhlým vznícením vyvolaným poškozením elektrické izolace transformátoru 1. Tlakový snímač 11 může být zejména tvořený pojistným ventilem, který je vybavený elektrickým kontaktem a je tak schopný vysílání informace, která se týká zjištěné změny tlaku. Skříň 2 je také vybavená snímači 12 teploty, které jsou ve skříni 2 umístěné v několika bodech, aby zjišťovaly teplotu kapalného chladivá 7. Tyto snímače 12 teploty však mají zpoždění odhadované na 20
-2CZ 293859 B6 nebo 30 sekund relativně vzhledem k tlakovému snímači 11, s ohledem na skutečnost, že se teplo šíří pomaleji než tlak.
Skříň 2 zahrnuje čidlo 13 páry detekující přítomnost páry chladivá 7, označované také termínem buchholz, které je namontované v některém vrchním bodě na skříni 2, obecně na potrubí 9. Náhlé vznícení vyvolané porušením elektrické izolace vyvolá rychle ve skříni 2 uvolňování páry z kapaliny chladivá 7. Čidlo 13 páry je tedy nanejvýš vhodné pro zjišťovaní porušení elektrické izolace.
Transformátor 1 je napájený přes neznázoměnou napájecí jednotku, která zahrnuje prostředek pro přerušení napájení, jako jsou přerušovače obvodu, a která je vybavená čidly 21 spuštění.
Skříň 2 je vybavená odpouštěcím prostředkem, který zahrnuje vedení 14, které je k ní připojené v požadované výšce hladiny odpouštění. Toto vedení 14 se uzavírá odpouštěcím ventilem 15 o velkém průměru, například 100 až 150 mm. Skříň 2 zahrnuje také prostředek pro chlazení kapalného chladivá 7 vháněním inertního plynu 16, jako je dusík, do dna skříně 2. Tento inertní plyn 16 se skladuje v přetlakové nádrži 17 vybavené ventilem 18, uvolňovačem tlaku 19 a trubkou 20, která dopravuje inertní plyn 16 do skříně 2.
Tlakový snímač 11, snímače 12 teploty, čidlo 13 páry, čidla 21 spuštění, odpouštěcí ventil £5 vedení 14 a ventil 18 trubky 20 jsou spojené s řídicí jednotkou 22 určenou pro řízení práce tohoto zařízení. Řídicí jednotka 22 je vybavená prostředkem na zpracování dat, který dostává signály od různých snímačů a může vysílat kontrolní signály určené pro ventily 15 a £8.
Zařízení se uvádí do činnosti vysokotlakovým signálem, který přichází z tlakového snímače 11, který se kryje se spouštěcím signálem přicházejícím z čidel 21 spuštění napájecí jednotky transformátoru £, aby se zabránilo výbuchu a požáru. Aby se započalo s hašením požáru, může se zařízení také uvádět do činnosti signálem vysoké teploty přicházejícím z některého ze snímačů 12 teploty, který se kryje se signálem přítomnosti páry, který přichází z čidla 13 páry. Existuje tedy požadavek, aby souhlasnou informaci dodávaly dva snímače, aby se vyhnulo předčasnému spuštění.
Za normálních podmínek se zařízení spouští informací o vysokém tlaku, která je v souladu s informací, která se týká spuštění napájecí jednotky, která okamžitě zahajuje krok 23 otevření odpouštěcího ventilu 15, což dovoluje okamžitou dekompresi skříně 2 transformátoru £ většina jehož součástí zůstane tedy neporušená s výjimkou těch, které jsou umístěné v oblasti, která je velmi těsně u elektrického oblouku způsobeného závadou izolace. Otevření odpouštěcího ventilu 15 umožňuje vyhnout se přetékání zapálené kapaliny chladivá 7, když se bude do případně poškozené skříně 2 vhánět inertní plyn £6. Nakonec způsobuje otevření odpouštěcího ventilu 15 dekompresi v potrubí 9, což vede k automatickému zavření zpětného ventilu 10. Doplňovací nádrž 8 je tak izolovaná a kapalina, kterou obsahuje, nenapájí oheň. Otevření odpouštěcího ventilu 15 také rychle snižuje rizika výbuchu a zvyšuje pravděpodobnost, že skříň 2 transformátoru 1 zůstane nedotčená.
Rizika požáru jsou tedy snížená, ale po částečném vypuštění skříně 2 se po dané časové prodlevě, například 20 sekund, systematicky spouští krok 24 vhánění inertního plynu 16 do dna skříně 2, aby se kapalina chladivá 7 promíchala tak, aby se uvedla do rovnováhy její teplota a také aby se vyhnáním kyslíku udusily jakékoli možné plameny na povrchu chladivá 7. Důvodem toho je to, že chladivo 7, obecně olej, může hořet pouze při teplotě nad svým bodem vzplanutí, to jest kolem 140 °C. Navíc v případě ohně v transformátoru 1 dosahuje díky elektrickému oblouku tuto hodnotu pouze povrch chladivá 7, kdežto průměrná teplota je nanejvýš 80 °C. Promíchání kapaliny tedy umožňuje snížit teplotu nejteplejších částí. Z bezpečnostních důvodů je přetlaková nádrž 17 obsahující inertní plyn 16 určená ktomu, aby byla schopná vstřikovat inertní plyn 16 po dobu trvající řádově 45 minut, což je mnohem více než čas předpovězený na uhašení ohně.
- j CZ 293859 B6
Transformátor 1 může být vybavený jedním nebo více transformátorovými přepínači 25 pod zatížením, které se používají jako propojovací mezičlánky mezi uvedeným transformátorem 1 a elektrickou sítí, k níž je připojený, aby se zajistil-o konstantní napětí i přes změny proudu 5 dodávaného do sítě. Transformátorový přepínač 25 pod zatížením je připojený přes kanál 26 k vedení 14 určenému pro odpouštění. Ve skutečnosti je i transformátorový přepínač 25 pod zatížením chlazený také vznětlivým chladivém. Z důvodu jeho malého objemu je výbuch transformátorového přepínače 25 pod zatížením mimořádně prudký a může být doprovázen rozstříkáním paprsků zapáleného chladivá 7. Kanál 26 je opatřený kalibrovanou diafragmou 27 schop10 nou prasknutí v případě zkratu a tedy i přetlaku uvnitř transformátorového přepínače 25 pod zatížením. Toto chrání skříň uvedeného transformátorového přepínače 25 pod napětím před výbuchem. Tento přepínač také zahrnuje tlakové čidlo 28, které je na jedné straně připojené k napájecí jednotce transformátoru 1. aby ji spouštělo, a na druhé straně k řídicí jednotce 22, aby vyvolalo funkci tohoto zařízení na zabránění výbuchu a požáru v případě zkratu v transformá15 torovém přepínači 25 pod zatížením.
Vynález tedy poskytuje způsob i zařízení pro zabránění výbuchu a požáru u transformátoru, které vyžadují několik modifikací k existujícím součástem, které detekují mimořádně rychle porušení izolace a které působí vždy téměř současně, aby omezily vzniklé následky. To umožňuje, aby byl 20 jak transformátor tak i transformátorový přepínač pod zatížením chráněný před poškozením a také to umožňuje minimalizovat poškození způsobené krátkým spojením.
| 25 | ||
| PATENTOVÉ | NÁROKY |
Claims (13)
Hide Dependent
translated from
Claims (13)
Hide Dependent
translated from
1. Způsob zabránění výbuchu a požáru elektrického transformátoru (1) zahrnujícího skříň (2) 30 naplněnou hořlavým chladivém (7), při které se horké části chladivá (7) ochlazují krokem (24) vháněním inertního plynu (16) pod tlakem do dna skříně (2), aby se chladivo (7) promíchalo a vyhnal se kyslík, který se nachází v jeho blízkosti, vyznačující se tím, že se před krokem (24) vhánění inertního plynu (16) zjišťuje pro předejití výbuchu a požáru pojistným ventilem, který je vybavený elektrickým kontaktem a tvoří tlakový snímač (11), porušení 35 elektrické izolace transformátoru (1) a při zjištěné náhlé změně tlaku se provede okamžitá dekomprese skříně (2) transformátoru (1) částečným odvedením chladivá (7) odpouštěcím ventilem (15).
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se paralelně se zjišťováním tlaku 40 sleduje pohyb chladivá (7) do skříně (2) a při zjištění rychlého pohybu chladivá (7) se pro zabránění rozstřikování chladivá (7) izoluje zpětným ventilem (10) doplňovací nádrž (8) chladivá (7) od skříně (2).
3. Způsob podle předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že se paralelně se 45 zjišťováním tlaku zjišťuje přítomnost páry chladivá (7) ve skříni (2) transformátoru (1) čidlem (13) páry a při stanoveném výskytu páry se provede částečné odpouštění chladivá (7) a do skříně (2) se vhání inertní plyn (16).
4. Způsob podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se 50 současně snímá teplota chladivá (7) snímači (12) teploty a při překročení mezní hodnoty teploty se provede částečné odpouštění chladivá (7) a do skříně (2) se vhání inertní plyn (16).
-4CZ 293859 B6
5. Způsob podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se zjišťuje spuštění napájecí jednotky transformátoru (1) čidly (21) spuštění, po němž následuje částečné odpouštění chladivá (7) a vhánění inertního plynu (16) do skříně (2).
6. Způsob podle kteréhokoli z nároků 3 až 5, vyznačující se tím, že částečné odpouštění chladivá (7) započne pouze tehdy, pokud započetí tohoto kroku iniciují alespoň dva funkčně odlišné snímače nebo čidla současně.
7. Zařízení na zabránění výbuchu a požáru elektrického transformátoru (1) zahrnujícího skříň (2) naplněnou hořlavým chladivém (7), které zahrnuje pojistný ventil, který je vybavený elektrickým kontaktem a tvoří tlakový snímač (11) ve skříni (2), vyznačující se tím, že pojistný ventil, který je částí ústrojí pro předcházení výbuchu a požáru, je propojený sodpouštěcím ventilem (15) pro okamžitou dekompresi skříně (2) transformátoru (1) částečným odpuštěním chladivá (7) ze skříně (2).
8. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že ústrojí pro předcházení výbuchu a požáru zahrnuje také čidlo (13) páry chladivá (7) ve skříni (2), snímač (12) teploty chladivá (7) ve skříni (2) a čidlo (21) spuštění napájecí jednotky transformátoru (1).
9. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 7 nebo 8, vyznačující se tím, že tlakový snímač (11), čidlo (13) páry, snímače (12) teploty a čidlo (21) spuštění napájecí jednotky jsou připojené k řídicí jednotce (22) pro příjem signálů od těchto snímacích prostředků transformátoru (1) a vysílání řídicích signálů.
10. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že odpouštěcí ventil (15) má otvírání řízené řídicím signálem z řídicí jednotky (22).
11. Zařízení podle obou z nároků 9al0, vyznačující se tím, že do dna skříně (2) ústí prostředek pro chlazení horkých částí chladivá (7) vháněním inertního plynu (16).
12. Zařízení podle nároku 11, vyznačující se tím, že prostředek pro vhánění inertního plynu (16) zahrnuje přetlakovou nádrž (17) stlačeného inertního plynu (16), uvolňovač tlaku (19) a ventil (18) s otevíráním řízeným řídicí jednotkou (22).
13. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 7 až 12, vyznačující se t í m , že transformátor (1) je vybavený transformátorovým přepínačem (25) pod zatížením osazeným tlakovým čidlem (28) tlaku v transformátorovém přepínači (25) pod zatížením, který má pro zabránění výbuchu prostředek pro uvedení na atmosférický tlak.