JPS5844973B2 - タンクの防爆試験方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、タンク内で閃絡事故等が生じた場合の急激な
内圧上昇を想定したタンクの防爆試験方法に関する。

油入電気機器例えば変圧器のタンク内で閃絡事故等が生
じた場合、タンク内に満たされている絶縁油が分解し、
多量のガスを発生し、タンク内の圧力が急激に上昇する
。

閃絡時のアークエネルギの小さな内部閃絡事故では、タ
ンク容器の膨らみ変形による容積増加と、タンク上部に
設けられた放圧管先端の放圧装置からの油の放出により
、前記タンクの内圧上昇を緩和することが出来るが、一
般には放圧管は、ブッシングあるいはコンサベータ等の
構造物をさけるため屈曲してむり、大きな系統容量に連
結された変圧器にむける内部閃絡事故時には、そのより
大きく急激な圧力上昇に対しては、屈曲した放圧管の流
体抵抗のため放圧装置の動作に遅れを生じ、タンクの容
積増加のみでは、内圧上昇を緩和吸収出来ず従ってタン
クが破壊し、高温のガス釦よび油を噴出する釦それがあ
る。

高温のガスおよび油の噴出は周辺機器に損傷を与えるだ
けですく、大気中の酸素にふれて着火し、火災事故等の
より重大な２次災害に発展するおそれがある。

その対策として電気機器本体又は、それに付属する電気
装置を有し、且つ絶縁油を充填したタンクにおいて、そ
のタンクの容積を増加する手段またはタンクの内圧強度
を向上させる手段あるいは、タンク周壁に大口径避圧弁
と避圧室とを連通した避圧ユニット等を設ける等の各種
の手段が考えられている。

しかし、前記各手段の検証をポンプ等による比較的ゆる
やかな内圧上昇試験により実施すると、急激な圧力上昇
に対する動作特性の影響を無精することとなり、各手段
の動作遅れの有無について確認出来ない。

そのため、タンク内で閃絡事故等が生じた場合の急激な
圧力上昇を緩和、吸収する各種手段については、同等の
急激な圧力上昇を与える試験方法による検証が必要不可
欠である。

しかし、油入電気機器突器を使用して内部閃絡を発生さ
せ、事故を再現させることは実際の閃絡事故と、アーク
電圧、アーク電流、ガス発生量を正確に再現出来たか否
かを確認することが困難であり、またアークエネルギを
所定の値に正確にコントロールすることが困難であると
共に、再現試験時の万一の事故により、高温のガスも・
よび油を噴出し、火災等の重大事故に発展するおそれが
ある。

そこで油入電気機器タンクあるいは縮小モデルタンクに
油と同じ非圧縮性を有し、噴出により着火等の事故要因
をもたない水等を封入し、内部に火薬を納め、この火薬
を連続して爆発させ、内部閃絡事故時の急激な内圧上昇
を模擬することが考えられる。

しかしこの火薬の連続爆発により急激な内圧上昇を得る
試験方法は、火薬の取扱いに危険が供なうと同時に所定
の圧力上昇速度と事故時の閃絡時間に相当する圧力上昇
の継続を得るための火薬の量の調整が非常に困難なため
、試験を容易に繰り返すことが難かしい欠点がある。

また−力水等を封入したタンクと高圧ガスを封入した圧
力容器を電磁弁あるいは１枚の放圧膜を介して接続し、
上記電磁弁あるいは放圧膜を動作させてタンク内に高圧
ガスを噴出し、急激な圧力上昇を得る試験方法が考えら
れる。

この場合、電磁弁の動作により急激な圧力上昇を得る試
験では、非常に簡便に繰り返し実施が可能ではあるが、
電磁弁の動作が圧力あるいはバネ力による弁座の移動に
よるため、その開口速度には釦のすと限界があり、所定
の圧力上昇速度を得られない欠点がある。

また１枚の放圧膜の動作により急激な圧力上昇を得る試
験では、その動作が膜の破裂によるため、開口速度を内
部閃絡事故時の急激な圧力上昇速度をはるかに上回る利
点はあるが、放圧膜の動作圧力の許容公差のため、所定
の圧力上昇速度を確保することが難かしく、しかも圧力
容器内へのガス封入途中で動作するおそれがあるため、
内圧測定等の各種測定機器を当初より稼動させて釦く必
要があり、試験に無駄が多い。

本発明は、油入電気機器のタンクの内部閃絡事故時の急
激な内圧上昇を再現模擬する防爆試験方法にむいて、上
記のような欠点を解消し、安全で、且つ圧力上昇速度を
容易にコントロール出来、しかもタンクの膨らみ変形に
よる容積増加、または内圧強度向上あるいは避圧ユニッ
トを設ける等の各手段による放圧効果を確実に検証する
ことのできる防爆試験方法を得ることを目的としている
。

以下本発明を図面に示した一実施例により説明する。

図に釦いて、油入電気機器タンクに相当し、必要に応じ
て避圧ユニットを設ける等の手段を設けて内部に水等を
封入した供試タンク１と高圧ガスを封入した圧力容器２
を、２個の放圧膜３Ａ。

３Ｂとオリフィス４を介して接続管５Ａ、５Ｂ。

５Ｃにより連通させて組立てる。

放圧膜３Ａ。３Ｂ相互間の接続管５Ｂは電磁弁８を介し
て供試タンク１に接続すると共に、圧力容器２に配設さ
れた封入弁６′Ｊ−＝よびバイパス弁７を介して圧力容
器２に接続する。

９は供試タンク１内の圧力挙動を測定するための圧力計
である。

また１０は図示しない圧力源に接続されたガス封入管で
ある。

圧力容器２むよび２個の放圧膜３Ａ、３Ｂ間の接続管５
Ｂにはガスを封入するが、当初、圧力容器２に配設され
た封入弁６とバイパス弁７を開放し、所定の圧力Ｐ１の
約］／２程度（Ｐ２）−！で封入する。

その後バイパス弁７を閉じ、その１１ガス封入を継続し
圧力容器２内の圧力を所定の圧力Ｐ１ にする。

つ瞥り圧力容器２釦よび接続管５Ａ内には所定の圧力Ｐ
１が封入され、２つの放圧膜３Ａ、３Ｂ間の接続管５Ｂ
内にはＰｌの約１／２に相当するＰ２が封入されること
になる。

今供試タンク１内のほぼ大気圧に等しい圧力をＰ。

とすれば、圧力容器２側の第１の放圧膜３Ａには（Ｐｌ
−Ｐ２）の圧力が、供試タンク１側の第２の放圧膜３Ｂ
には（Ｐ２−Ｐｏ）の圧力が加わることになる。

防爆試験の実施に際しては、２個の放圧膜３Ａ、３Ｂ間
の接続管５Ｂと供試タンク１を油気冨に閉塞している電
磁弁８を開くことにより、第１の放圧膜３Ａは（Ｐｌ−
Ｐｏ）の圧力が加わって動作し、第２の放圧膜３Ｂもそ
の圧力で連続して動作し、供試タンク１内に圧力Ｐ１の
ガスが封入され、その内圧を急激に上昇させる。

従って供試タンク１にかいて、その膨らみ変形、内圧強
度あるいは避圧ユニットの動作等の検証をすることがで
きる。

この場合、放圧膜３Ａ、３Ｂの動作圧力の許容公差を無
視し、動作による開口速度を安定さすためには必要とす
る圧力Ｐ１ に対し、放圧膜３Ａ、３Ｂの動作圧力を低
く設定することが良く、また２つの放圧膜３Ａ、３Ｂ間
のスペースも可能な限り小さくすると良い。

さらに供試タンク１内の圧力上昇速度卦よび圧力上昇継
続時間を調整するには、高圧ガスの流速の上限が音速で
あるため、２個の放圧膜３Ａ。

３Ｂ相互間に挿入されたオリフィス４の穴径を変化させ
るか、圧力容器２内に封入されているガス圧力Ｐ１ を
調整し、ガスの供試タンク１内への流量を制御すれば良
い。

以上述べたように本発明は、油入電気機器の内部閃絡事
故時の急激なタンク内圧上昇を模擬する防爆試験方法に
むいて、２個の放圧膜釦よびオリフィスを介して、高圧
ガスを封入した圧力容器と供試タンクを接続し、２個の
放圧膜間の圧力を調整あるいは減圧し、との放圧膜の動
作を制御する試験方法により安全、且つ所定の圧力上昇
速度むよび圧力上昇継続時間を容易に調整出来る防爆試
験方法の実施が可能である。

また本発明による試験方法により、油入電気機器タンク
の膨張量増加または内圧強度向上あるいはタンクに付属
する避圧ユニットの放圧作用を確実に検証できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によるタンクの防爆試験方法の一実施例を
示す正面図である。 １・・・供試タンク、２・・・圧力容器、３Ａ、３Ｂ・
・・放圧膜、４・・・オリフィス、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ・
・・接続管、６・・・ガス封入弁、７・・・バイパス弁
、８・・・電磁弁、９・・・圧力計、１０・・・ガス封
入管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 液体を封入したタンクの内圧を急激に上昇させて上
   記タンクの防爆特性を試験する方法において、前記液体
   を封入したタンクと高圧気体を封入した圧力容器を、少
   なくとも２個の放圧膜と１個のオリフィスを介して接続
   すると共に、放圧膜間と前記タンクとの間に指令により
   速やかに開放する開閉弁を接続し、かつ前記２個の放圧
   膜間には前記圧力容器内の高圧気体と同一気体を容器内
   圧力より低く封入して試験時前記開閉弁を開放すること
   により、前記圧力容器内の高圧気体を前記放圧膜耘よび
   オリフィスを介して前記タンク内に噴出させることを特
   徴とするタンクの防爆試験方法３２ 高圧気体の流量を
   オリフィスの穴径を変えることにより制御することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のタンクの防爆試験
   方法。