KR101908548B1 - 전기장비용 통합된 결함 모니터링 장치 - Google Patents

전기장비용 통합된 결함 모니터링 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101908548B1
KR101908548B1 KR1020177013334A KR20177013334A KR101908548B1 KR 101908548 B1 KR101908548 B1 KR 101908548B1 KR 1020177013334 A KR1020177013334 A KR 1020177013334A KR 20177013334 A KR20177013334 A KR 20177013334A KR 101908548 B1 KR101908548 B1 KR 101908548B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
housing
configuration
pressure
locking linkage
linkage
Prior art date
Application number
KR1020177013334A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170072273A (ko
Inventor
저스틴 조지 페진
제레미 마이클 반 혼
옌-유 린
존 폴 치스홀름
소피 앤 램즈덴
Original Assignee
아이에프디 인터널 폴트 디텍터 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아이에프디 인터널 폴트 디텍터 코포레이션 filed Critical 아이에프디 인터널 폴트 디텍터 코포레이션
Publication of KR20170072273A publication Critical patent/KR20170072273A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101908548B1 publication Critical patent/KR101908548B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/02—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid mechanically indicating or recording and involving loaded or return springs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K5/00—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material
    • G01K5/48—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid
    • G01K5/56—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid constrained so that expansion or contraction causes a deformation of the solid
    • G01K5/62—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid constrained so that expansion or contraction causes a deformation of the solid the solid body being formed of compounded strips or plates, e.g. bimetallic strip
    • G01K5/70—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid constrained so that expansion or contraction causes a deformation of the solid the solid body being formed of compounded strips or plates, e.g. bimetallic strip specially adapted for indicating or recording
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/04—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid involving means subjected to known counteracting pressure
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/62—Testing of transformers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/64—Testing of capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02—Details

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

전기 장치용 통합된 결함 모니터링 장치는 전기 장치 내의 과도 압력 서지를 검출하기 위한 내부 결함 검출기와, 전기 장치의 정상 작동 상태 동안 압력 해제를 허용하기 위한 압력 릴리프 밸브, 전기 장치의 작동 온도가 소정의 임계값을 초과했음을 나타내는 온도 표시기, 및/또는 전기 장치 내의 압력이 갑작스럽고 현저하게 증가하는 경우에 공기가 전기 장치로부터 빠져나가는 것을 허용하는 충격 압력 릴리프 장치를 구비한다. 상기 장치를 사용하는 방법이 제공된다.

Description

전기장비용 통합된 결함 모니터링 장치{INTEGRATED FAULT MONITORING APPARATUS FOR ELECTRICAL EQUIPMENT}
관련 출원 참조
본 출원은 2015.2.23.자로 제출된 미국임시출원 제 62/119,687 호에 대한 우선권 및 그 이익을 주장하고, 이는 본 명세서에서 그 전문이 본원에 모든 목적을 위해 포함된다.
본 발명의 일부 실시 예들은 변압기, 반응기, 캐패시터 등과 같은 전기 장비의 성능을 모니터링하기 위한 장치 또는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일부 실시 예들은 전기 장비의 결함을 검출하는 장치 또는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일부 실시 예들은 전력 분배 시스템에 사용되는 전기 부품에 특정 응용을 갖는다.
전력 분배 그리드는 변압기, 캐패시터 및 리액터와 같은 전기 부품을 사용한다. 노후화 또는 작동 스트레스로 인해 절연 시스템이 작동하지 않을 경우 잠재적으로 위험한 조건이 이러한 장치에 생성될 수 있다. 그러한 장치 내의 단락 회로는 수분의 1 초 내에 많은 양의 에너지를 방출할 수 있다. 최악의 경우, 장치는 절연 오일의 기화 및 오일 증기의 가연성 또는 휘발성 가스로의 분해로 인한 빠른 내부 압력 상승으로 인해 폭발할 수 있다.
장치가 내부 아크 결함 (arcing fault)을 겪을 때 변압기 또는 전압 조정기와 같은 오일 충전 전기 장치 내부의 압력이 일시적으로 또는 급속하게 상승하는 것으로 알려져 있다. 이것은 아크가 일부 오일을 증발시키는 온도의 현저한 증가를 가져 오기 때문에 발생한다. 일부 전기 장치들에는 SF6와 같은 전기 절연 가스가 채워져 있다. 이러한 급격한 압력 서지를 검출하고 전기 장치 내에 이러한 급격한 압력 서지가 발생했음을 나타내는 장치는 예를 들어 미국 특허 제6812713호, 제6429662호, 제5078078호 및 PCT 공개특허 WO 2011/153604호에 기재되어 있고, 이들 모두는 본원에 참조로 포함된다. 이러한 장치는 또한 정상 작동 중에 전기 장치 내의 압력의 상승을 완화시키는 압력 릴리프 밸브를 포함할 수 있다.
전기 장치에서 더 높은 작동 온도는 전기 장치가 배치된 작업을 수행하기에 충분히 강건하지 않음을 나타낼 수 있다. 따라서, 전기 장치가 작동하는 온도에 관한 정보는 그 전기 장치가 현재의 작동 위치에 적절하다는 것과 관련된 유용한 정보를 제공할 수 있다.
압력 릴리프 밸브와 같은 장치를 사용하여 정상 작동 조건 범위 내에서 전기 장치 내의 압력 증가를 배출할 수 있다. 작업자가 압력 릴리프 밸브가 장치에서 작동되었음을 알리는 것이 바람직할 수 있다.
장치 내부에 갑작스런 압력 상승이 있는 경우, 전기 장치의 신속한 배출 (즉, 종래의 압력 릴리프 밸브에 의해 제공되는 것 이상의 범위로)을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
관련 기술의 상기 예시들 및 이에 관련된 제한들은 예시적이고 배타적이지 않다. 관련 기술의 다른 제한들은 명세서의 판독 및 도면의 연구에 의해 통상의 기술자들에게 명백해질 것이다.
다음의 실시 예들 및 그 형태들은 예시적이고 설명적인 것으로 의도된 시스템, 도구 및 방법과 관련하여 설명되고 예시되며, 범위를 제한하는 것은 아니다. 다양한 실시 예들에서, 하나 이상의 상기한 문제들이 감소되거나 제거되었지만, 다른 실시 예들은 다른 개선들에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면은 전기 장치 내의 과도 압력 서지를 검출하기 위한 내부 결함 검출기, 전기 장치의 정상 작동 상태 동안 압력 해제를 허용하는 압력 릴리프 밸브, 전기 장치의 작동 온도가 소정의 임계값을 초과했다는 것을 나타내는 온도표시기와, 전기 장치 내의 압력이 갑작스럽고 현저하게 증가한 경우에 공기가 전기 장치로부터 빠져나가는 것을 허용하는 충격 압력 릴리프 장치를 포함한다.
내부 결함 검출기는 2 바아 셀프 잠금 링키지 및 전기 장치 내의 과도 압력 서지를 병진 운동으로 변환하도록 적용된 압력 감지 부재를 포함할 수 있으며, 압력 감지 부재는 2 바아 셀프 잠금 링키지를 2 바아 셀프 잠금 링키지가 단단한 아암된 구성(armed configuration)으로부터 2 바아 셀프 잠금 링키지가 과도 압력 서지 발생시 링크의 중심 회전 지점을 중심으로 회전할 수 있는 트리거된 구성(triggered configuration)으로 이동하도록 작동가능하게 배치되고, 표시기는 아암된 구성으로부터 트리거된 구성으로 2 바아 셀프 잠금 링키지의 이동에 응답하여 신호를 제공하도록 적용된다. 일부 실시 예들에서, 내부 결함 검출기는 하나 이상의 온도표시기, 압력 릴리프 밸브, 및/또는 충격 압력 릴리프 밸브 없이 단독으로 사용된다.
일부 실시 예에서, 충격 압력 릴리프 밸브는 2 바아 셀프 잠금 링키지 및 하우징의 해제 플레이트를 폐쇄 위치에 고정하기 위해 해제 플레이트와 맞물리는 한 쌍의 스냅 끼움 구속 부재를 구비하고, 스냅 끼움 구속 부재는 2 바아 셀프 잠금 링키지가 단단한 아암된 구성에 2 바아 셀프 잠금 링키지가 있을 때 고정된 구성으로 유지되고, 스냅 끼움 구속 부재는 소정의 임계값 이상으로 하우징 내의 압력이 증가시 2 바아 셀프 잠금 링키지가 링키지의 중심 회전 지점을 중심으로 회전가능한 트리거된 구성으로 2 바아 셀프 잠금 링키지가 이동될 때 하우징의 해제 플레이트를 개방 위치로 이동할 수 있게 하는 해제 위치로 이동 가능하고, 그리고 하우징 내의 압력 증가를 병진 운동으로 변환시키는 메커니즘을 구비하고, 메커니즘은 전기 장치 내의 압력이 소정의 임계치를 초과해 증가시 2 바아 셀프 잠금 링키지를 아암된 구성으로부터 트리거된 구성으로 이동시키기 위해 2 바아 셀프 잠금 링키지와 작동 가능하게 맞물린다. 일부 실시 예에서, 충격 압력 릴리프 밸브는 하나 이상의 내부 결함 검출기, 온도표시기 및/또는 압력 릴리프 밸브 없이 단독으로 사용된다.
전술한 예시적인 형태들 및 실시 예들에 부가하여, 추가적인 형태들 및 실시 예들은 도면들을 참조하고 다음의 상세한 설명들의 연구에 의해 명백해질 것이다.
예시적인 실시 예들이 도면의 참조 형태로 도시되어 있다. 본 명세서에 개시된 실시 예 및 도면은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 한다.
도 1a는 변압기의 측면 상에 장착된 통합된 결함 모니터의 실시 예를 포함하는 전형적인 오일 충전 주상(pole-mount) 변압기를 도시한다.
도 1b는 변압기의 상부에 장착된 통합된 결함 모니터의 다른 실시 예의 사시도이고 및 도 1c는 평면도이다.
도 2a는 통합된 결함 모니터의 실시 예의 상부 좌측 사시도이고 도 2b는 상부 우측 사시도이다.
도 3은 통합된 결함 모니터의 실시 예의 하부 사시도로서, 그 스플래쉬 가드를 도시한다.
도 4a, 도 4b 및 도 4d는 아암된 구성의 내부 결함 검출기의 실시 예의 구성 요소를 도시하는 단면도이다.
도 4c는 트리거된 구성의 내부 결함 검출기의 실시 예의 구성 요소를 도시하는 분해 부분도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 다이어프램을 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 트리거된 위치에 있는 내부 결함 검출기의 실시 예의 구성 요소를 나타내는 단면도이다.
도 6c 및 도 6d는 아암된 위치 및 트리거된 위치에서의 내부 결함 검출기의 실시 예의 구성 요소의 다른 도면을 도시하는 또 다른 단면도이며, 또한 압력 릴리프 밸브의 실시 예를 도시한다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 토글 동작 원리를 도시하는 개략도이다.
도 8a 및 도 8b는 아암된 위치에서의 충격 압력 릴리프 장치의 실시 예를 보여주는 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 아암된 구성에서 충격 압력 릴리프 장치의 실시 예의 부분 단면도이다. 도 9c는 아암된 구성에서 충격 압력 릴리프 장치의 실시 예의 부분 단면도로서, 전기 장치 내의 정상적인 압력 변동 중에 발생하는 것과 같은 조절 샤프트의 일부 운동을 도시한다. 도 9d는 아암된 구성에서 충격 압력 릴리프 장치의 실시 예의 부분 단면도로서, 조절 샤프트와 그 상부 플레이트 사이에 제공된 시일을 도시한다.
도 10a 및 도 10b는 가스 배출을 허용하는 트리거된 위치에서 충격 압력 릴리프 장치의 실시 예를 보여주는 단면도이다.
도 11a 및 11b는 트리거된 위치에서 충격 압력 릴리프 장치의 실시 예의 구성 요소를 보다 상세히 도시하는 부분 단면도이다.
이하의 설명 전체에 걸쳐, 통상의 기술자에게 보다 완전한 이해를 제공하기 위해 특정 세부 사항이 설명된다. 그러나, 잘 알려진 요소들은 본 개시를 불필요하게 불명료해지는 것을 피하기 위해 상세하게 도시되거나 설명되지 않을 수도 있다. 따라서, 설명 및 도면은 제한적인 의미보다는 예시적인 것으로 간주되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 상대적인 방향 용어 "상향", "하향", "상", "하", "수직", "수평"등은 그 설치된 구성에서 통합된 결함 모니터의 의도된 방위와 관련하여 사용된다. 이러한 용어는 상대적으로만 사용되며, 사용하지 않을 때 통합된 결함 모니터는 다른 방향을 가질 수 있음을 이해할 것이다.
여기에 설명된 통합된 결함 모니터는 극형 변압기, 패드 장착 변압기 또는 전압 조정기를 포함한 다양한 고전력 장치와 함께 사용할 수 있다. 예시적인 실시 예가 오일 충전 극형 변압기를 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 일부 실시 예는 또한 가스 - 충전 변압기와 함께 사용된다.
도 1a는 오일 충전 극형 변압기와 함께 사용되는 통합된 결함 모니터(22)의 실시 예를 도시한다. 전형적인 분배 폴(10)은 전력선(14)을 지지하는 크로스 아암(12)을 갖는다.
변압기(16)는 폴(10) 상에 장착되고, 퓨즈를 단 차단기(18)를 통해 라인(14) 중 하나에 연결된다. 차단기(18)가 개방되면, 도 1a에 도시된 바와 같이 하방으로 경첩으로 움직인다. 이것은 변압기(16)와 라인(14) 사이의 회로를 차단한다.
변압기(16)는 하우징 또는 "탱크"(20)를 갖는다. 통합된 결함 모니터(22)의 일 실시 예는 탱크(20)의 측벽의 개구(도시되지 않음)에 장착된다. 일부 실시 예에서, 개구는 작은 구멍이고, 예를 들어, 직경이 약 1.35 인치(34.0mm)일 수 있고, 변압기 등에 다양한 장비를 삽입하기 위해 일반적으로 사용되는 구멍 크기이다. 탱크(20)는 전기 절연성 유체(26)를 포함하고, 이는 예를 들어 절연성 광물유 또는 Nynas NytroTM (나프텐 오일로 제조됨)와 같은 오일, 또는 Envirotemp FR3TM 유체(씨드로 제조됨)와 같은 에스테르 계 유체, 또는 SF6와 같은 전기 절연성 가스일 수 있다. 통합된 결함 모니터(22)는 유체-충전 변압기용 탱크(20) 내의 전기 절연성 유체(26)의 레벨 상부의 공기 공간(28) 내에, 또는 바람직하게는 가스-충전 변압기용 코어 또는 코일 위에 위치한다.
도 1a에 도시된 통합된 결함 모니터(22)가 탱크(20)의 측면에 장착되는 반면에, 도 1b 및 도 1c에 도시된 대안적인 실시 예에서, 통합된 결함 모니터(22)는 탱크(20)의 덮개 (21)에 형성된 구멍을 통해 설치된다. 일부 그러한 실시예에서, 탱크(20)의 덮개 (21)에 통합된 결함 모니터(22)를 설치함으로써, 통합된 결함 모니터(22)가 탱크 (20)에서 보다 높은 위치에 설치될 수 있게 하며, 통합된 결함 모니터(22)의 감도를 증가시키고 및/또는 통합된 결함 모니터(22)의 설치를 용이하게 할 수 있다.
통합된 결함 모니터(22)의 실시 예는 내부 결함 검출기(100), 압력 릴리프 밸브(200), 충격 압력 릴리프 장치(300) 및 온도 모니터(400)를 구비하고, 이들 각각은 아래 더 상세히 설명된다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 통합된 결함 모니터(22)는 상부를 덮는 캡(32)을 갖는 하우징(30)을 구비한다. 통합된 결함 모니터(22)는 예를 들어 나사 연결 또는 산업상 일반적인 다른 클램핑 시스템을 이용하여 임의의 적절한 방식으로 변압기에 고정될 수 있지만, 플랜지(31)는 전기 장치 내에 또는 전기장치 상에 통합된 결함 모니터(22)를 장착하기 위해 제공된다. 통합된 결함 모니터(22)를 전기 장치에 고정하는 데 사용되는 메커니즘은 그것이 사용되는 특정 전기 장치의 설계에 의존한다.
도 3을 참조하면, 통합된 결함 모니터(22)는 스플래쉬 가드(34)를 포함하여, 내부 결함 검출기(100)를 포함하는 결함 모니터(22)의 내부 구성 요소로 오일이 튀는 것을 방지한다. 예를 들어 탱크(20)가 지진에 의해 흔들렸거나 또는 방해를 받으면 오일이 튈 수 있다. 스플래쉬 가드(34)는 예를 들어 클립, 클램프, 접착제 등을 사용하여 임의의 적절한 방식으로 통합된 결함 모니터(20)의 하우징(30)에 고정 될 수 있다.
내부 결함 검출기(100)의 구성 요소들 상으로 유체가 튀는 것을 방지할 수 있는 임의의 구조적 요소는 여전히 공기가 흐르고 압력 변화가 내부를 통과하도록 허용하는 동안 스플래쉬 가드(34)를 제공하는데 사용될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 스플래쉬 가드(34)는 웨이브 패턴 스플래쉬 가드를 포함한다. 웨이브 패턴 스플래쉬 가드(34)를 제공하는 구조적 요소는 수평 방향으로 정현파 형태로 제공되는 상대적으로 얇은 재료(36)의 수직으로 연장된 일련의 직조된 바아를 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 스플래쉬 가드(34)의 수직 바아(36)는 수평 방향으로 연장되는 정현파 형상을 갖기 때문에, 각각의 수직 바아(36)는 정현파 형태의 하나 이상의 골부(40)에 인접한 하나 이상의 피크(38)를 갖는다. 도시된 실시 예에서, 각 인접한 수직 바아(36)의 피크(38)는 정렬되고 각 인접한 수직 바아(36)의 골부(40)는 정렬되어, 인접한 수직 바아(36)가 서로 이격되는 동안 효과적으로 중첩된다. 이론에 구애됨이 없이, 이러한 구성은 스플래쉬 가드(34)를 지나 스플래쉬를 허용하는 것에 대하여 상당한 정도의 보호를 제공하면서 수직 바아(36)를 지나 양호한 공기 유동을 허용한다고 믿어진다. 상대적으로 얇은 재료로 제조된 수직 형 바아(36)의 수직 특성은 스플래시 가드(34)를 지나는 공기 흐름의 방해를 최소화하며, 정현파 패턴은 하부로부터 통합된 결함 모니터(22)의 내부를 향해 튀는 임의의 유체가 그 이동 경로를 따라 어떠한 지점에서 수직 바아(36)를 접촉하기 쉬워, 그에 따라 통합된 결함 모니터(22)의 내부로 들어가는 것이 방지될 수 있다.
예시된 실시 예에서, 스플래쉬 가드(34)의 제1 및 제2 단부 각각에서의 수직 바아(36)는 완전한 정현파 형상을 갖지 않는다(즉, 도시된 바와 같이 제1 단부 수직 바아(36a)는 피크만을 포함하고, 제2 단부 수직 바아(36b)는 골부 만을 포함한다). 그러나, 이들 형상은 스플래쉬 가드(34)의 전체 웨이브 패턴에 대응하고 그 일부를 형성한다는 것은 통상의 기술자에게 이해될 것이다.
도 4a, 도 4b, 도 4d 및 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 이하에서 더 설명되는 바와 같이, 내부 결함 검출기(100)는 탱크(20) 내의 과도 압력 서지를 검출한다. 일부 실시 예에서, 내부 결함 검출기(100)는 시각적 표시기구(102) (도 2a에 도시 된 실시 예)를 포함하고, 이는 과도 압력 서지가 변압기(16) 내에서 발생한 시각적 표시를 제공하기 위해 내부 결함 검출기(100)에 의해 작동되어 진다.
본원에 사용된 바와 같이, "과도 압력 서지(transient pressure surge)"는 약 5-7 밀리 초의 시간주기 내에서 평방 인치당 약 0.25 내지 1.5 파운드보다 큰 압력 변화를 의미한다. 내부 결함 검출기(100)의 다른 실시 예는 원하는 애플리케이션에 따라 과도 압력 서지에 대해 상이한 레벨의 감도를 가질 수 있다.
변압기(16)의 통전된 또는 "능동적인" 부품을 둘러싼 절연이 파손되면 아크가 생성된다. 전기 아크는 다량의 에너지를 발산한다.　 탱크(20) 내의 에너지의 갑작스런 발산은 탱크(20) 내의 압력의 급격한 상승을 야기한다. 100 암페어 이하의 단락 전류 수준에서도, 탱크(20) 내의 압력은 변압기(16)의 정상 작동 중에 일어날 것으로 합리적으로 예상되는 임의의 다른 압력 변동보다 명백하게 더 높은 속도로 상승한다. 이러한 급격한 압력 상승, 즉 과도 압력 서지는 내부 결함 검출기(100)에 의해 검출된다.
도 4a, 4b 및 4d를 참조하여, 과도 압력 서지의 검출을 용이하게 하기 위해, 내부 결함 검출기(100)는 과도 압력 서지에 응답하여 이동하는 다이어프램(104) 및 신속 해제 링키지(106)가 해제되는 신호를 작동하는 다이어프램(104)의 소정의 이동에 응답하여 해제되는 신속 해제 링키지(106)를 구비한다.
다이어프램(104)은 하우징(30)의 베이스(108)와 둘레에 결합된다. 다이어프램(104)과 하우징(30) 사이의 결합은 다이어프램(104)을 지나는 공기의 이동이 후술하는 바와 같이 다이어프램(104)을 통과해 제공된 개구(105) (도 5)를 통해 공기 흐름에 제한될 수 있도록 그 사이에 일반적으로 양호한 밀봉을 제공한다. 임의의 적절한 수단이 다이어프램(104)을 하우징(30)에 대해 고정하는데 사용될 수 있으며, 일부 실시 예에서는 다이어프램(104)과 하우징 (30) 사이에 O-링 시일(도시 생략)을 제공하여 그 사이에 양호한 밀봉을 제공하는 것을 돕는다.
도시된 실시 예에서, 하우징(30)의 베이스(108)는 스플래쉬 가드(34)의 외주(42) 상에 제공된 대응 클램핑 플랜지(112)와의 스냅 끼움으로 결합될 수 있는 클램핑 플랜지 (110)를 포함한다. 다이어프램(104)의 외주는 클램핑 플랜지 사이에 다이어프램(104)을 유지하기 위하여 클램핑 플랜지(110, 112) 사이에 수용된다. 예시 된 실시 예에서는 스냅 끼움이 도시되어 있지만, 다이어프램(104)을 제 위치에 고정하기 위한 임의의 적절한 메커니즘이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 나사 연결, 클램프 메커니즘, 볼트 연결 또는 임의의 다른 적절한 연결 방법을 사용하여 하우징(30) 및 스플래쉬 가드(34)를 결합하여 다이어프램 (104)을 제 위치에 유지할 수 있다.
다이어프램(104)의 제1측면(104a)은 탱크(20) 내부를 향하고, 따라서 탱크(20) 내 주변 압력에 노출된다. 다이어프램(104)의 제2측면(104b)은 신속 해제 링키지(106)를 향하고, 챔버(114)의 하나의 에지를 한정한다. 도시된 실시 예에서, 챔버(114)의 다른 에지는 하우징(30)에 의해 한정된다. 다이어프램(104)을 통과하는 작은 개구(105)는 챔버(114)와 탱크(20)의 내부 사이에서 공기가 흐를 수 있게 한다.
공기는 개구(105)를 통해 챔버(114)에 진입하거나 챔버(114)를 떠날 수 있기 때문에, 챔버(114) 내의 공기 압력은 탱크(20) 내의 주변 압력의 비교적 느린 변화를 추적할 것이다. 이러한 변화는 예를 들어, 변압기(16) 내의 온도가 변할 때 발생할 수 있다. 반면에, 탱크(20) 내의 압력이 매우 갑자기 증가하면, 챔버(114) 내의 공기 압력은 작은 크기의 개구(105)로 인해 증가하는데 약간의 시간이 걸릴 것이다. 과도 압력 서지에 응답하여, 다이어프램(104)은 신속 해제 링키지(106)를 확실하게 해제하기에 충분히 멀리 움직여야한다. 이 기간 동안, 다이어프램(104)의 면(104a) 상의 압력은 면(104b) 상의 압력을 일시적으로 상당히 초과할 것이다. 따라서, 다이어프램(104)은 챔버(114)를 향해 내측으로 밀리고, 과도 압력 서지의 발생에 응답하여 신속 해제 링키지(106)를 해제할 수 있는 압력 센서로서 작용한다. 신속 해제 링키지(106)를 해제하는데 필요한 다이어프램(104)의 이동 수준은 과도 압력 서지가 아닐 때(예를 들어 주변 진동에 대해 응답하여) 결함 검출기(100)의 트리거링을 회피하면서 내부 결함 검출기(100)의 신뢰성 있고 재현 가능한 활성화를 보장하기 위해 통상의 기술자에 의해 선택되고 조정될 수 있다. 일부 실시 예에서, 적어도 2mm의 다이어프램(104)의 수직 편향이 신속 해제 링키지(106)를 해제하기 위해 요구된다.
예를 들어, 변압기(16)의 능동 부품의 전기적 결함이 탱크(20) 내에서 전기 아크를 야기하는 경우 과도 압력 서지가 발생한다. 다이어프램(104)은 내부 결함에 의해 야기되는 것보다 내부 압력의 더 낮은 변화로 인하여 내부 결함 검출기(100)를 트리거하는 것을 피하기 위해서, 초당 약 1 psi보다 천천히 발생하는 탱크(20) 내의 주변 압력의 변동에 민감하지 않아야 한다.
도시된 실시 예에서, 하우징(30)은 하우징(30)의 베이스(108)와 대체로 동심인 하향 연장 링(116)을 포함한다. 일부 실시 예에서, 하향 연장 링(116)은 과도 압력 서지에 응답하여 과도한 편향에 의해 야기될 수 있는 다이어프램(104)에 대한 손상을 방지하는 것을 돕는다.
다이어프램(104)은 합리적으로 큰 표면적을 가져야 하므로, 다이어프램(104)을 가로 지르는 압력 차가 신속 해제 링키지(106)를 트리거하기에 충분한 힘(따라서, 다이어프램(104)의 충분한 수직 편향)을 생성할 것이다. 일부 실시 예에서, 다이어프램(104)은 3 인치 이상의 직경을 구비한다. 최대의 신뢰성 및 감도를 위해, 유체 충진 전기 장치에서, 다이어프램(104)은 탱크(20) 내의 유체(26)의 표면을 향하여 아래로 향해야 하고 일반적으로 그것과 평행해야 한다. 가스 충진 전기 장치에서, 다이어프램(104)은 바람직하게는 장치의 코어 또는 코일을 향해야 한다.
스핀들(118)은 다이어프램(104)으로부터 신속 해제 링키지(106) 로의 과도 압력 서지에 응답하여 다이어프램(104)의 이동을 전달하도록 제공된다. 도시된 실시 예에서, 스핀들(118)은 다이어프램(104) 상에 놓이고 과도 압력 서지에 응답하여 다이어프램(104)과 함께 수직으로 이동하는 다이어프램 접촉부(120)를 구비한다. 다이어프램 접촉부(120)는 과도 압력 서지에 반응하여 다이어프램(104)이 움직일 때 다이어프램(104)을 손상시키지 않도록 형성 및 구성된다. 도시된 실시 예에서, 다이어프램 접촉부(120)는 운동 전달 아암(122)과 연결되는 복수의 내향 연장 아암을 갖는 대체로 원형인 외부 방사부를 가지므로, 과도 압력 서지에 응답하여 다이어프램(104)에 의해 스핀들(118)에 적용되는 힘은 다이어프램(104)의 합리적인 표면 영역에 걸쳐 퍼진다. 다이어프램 접촉부(120)의 정확한 형상은 중요하지 않으며, 다이어프램(104)을 손상시키지 않고 이동을 전달하는 임의의 적절한 구성이 다이어프램 접촉부(120)를 위해 이용될 수 있고, 예를 들어 적절한 탄성 재료의 시트, 복수의 연결된 동심 링 등이다.
스핀들(118)은 또한 다이어프램 접촉부(120)로부터 축 방향 상향으로 돌출하고 신속 해제 링키지(106)와 접촉하는 운동 전달 아암(122)을 포함한다. 다이어프램(104)이 과도 압력 서지에 응답하여 상향 이동할 때, 운동 전달 아암(122)은 그 상향 이동을 신속 해제 링키지(106)로 전달하여 내부 결함 검출기(100)를 트리거한다.
도시된 실시 예에서, 다이어프램(104)은 신속 해제 링키지(106)를 활성화시키기 위해 스핀들(118)이 상방으로 돌출된 상태에서 신속 해제 링키지(106) 아래에 배치되는 것으로 도시되고 기술되었지만, 다른 실시 예에서, 다이어프램(104)은 설명된 실시 예에서와 같이 그 위로 상향으로 미는 것이 아니라, 그 위에 상향으로 당김으로써 신속 해제 링키지(106)를 작동시키기 위해, 그로부터 아래쪽으로 돌출하고 신속 해제 링키지 (106)의 구성 요소에 고정되는 스핀들과 함께, 신속 해제 링키지(106) 위에 배치될 수 있다.
도 4a, 도 4b, 도 4d 및 도 6c는 아암된 구성에서 신속 해제 링키지(106)를 도시한다. 도 4c는 그 구성 요소를 보다 잘 나타내기 위해 트리거된 구성에서의 신속 해제 링키지(106)의 분해된 부분도를 도시한다. 도 6a, 도 6b 및 도 6d는 동작 전달 아암(122)의 이동에 의한 활성화 후에 트리거된 구성에서의 신속 해제 링키지(106)를 도시한다. 도시된 실시 예에서, 신속 해제 링키지(106)는 잠김(또는 아암된) 위치에 설정될 때 단단한 셀프 잠금 2 바아 링키지이다. 토글 동작은 신속 해제 링키지(106)를 아암된 위치와 트리거된 위치 사이에서 이동시키는데 사용된다. 신속 해제 링키지(106)가 오버 센터 잠김(또는 아암된) 위치에 배치되면, 링키지가 해제되지 않으면 해제 될 수 없다. 다이어프램(104)의 상향 이동은 링키지 해제를 위해 신속 해제 링키지(106)로 전달되어 내부 결함 검출기(100)를 활성화시킨다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 본 발명의 일부 실시 예의 신속 해제 링키지(106)에 이용되는 셀프 잠금 링키지 및 본 발명의 일부 실시 예의 셀프 잠금 링키지(302) (후술 함)에 사용되는 토글 작동 원리를 개략적으로 도시한다. 링키지(106 및 302)는 셀프 잠금, 즉 링크의 회전이 한 방향으로 제한되는 2 바아 링키지이다. 이 한도에 도달하면 링키지는 완전히 구속되며 링키지의 중심 회전 지점 또는 그 근처에서 반대 방향으로 힘이 가해지지 않으면 움직이지 않는다.
일반적으로 말해서, 각 링키지는 피봇 포인트(92)에 의해 연결되고 바(90A, 90B) 각각의 바깥 단부에서 다른 피봇 포인트(94a, 94b로 표시됨)를 갖는 2 개의 일반적으로 길이방향으로 정렬된 바아(90A, 90B)를 포함한다. 각각의 링키지가 2 개의 바아가 길이방향으로 정렬된(도 7a에 도시 됨) 중심 위치를 지나 밀리면, 링키지는 클램프된 또는 잠금 위치(도 7b에 도시 됨)에 위치되고, 여기서 피봇 포인트(94a, 94b)는 하나의 평면에 위치하고, 바아(90A, 90B)는 서로 약간 기울어져 있다(도시된 도면에서 내부 방향으로 하향으로 기울어져 피봇 포인트(92)가 피봇 포인트(94a, 94b) 아래에 위치함) . 잠금 위치에서, 추가의 회전은 링키지의 구조에 의해 제한되고, 링키지는 길이방향으로 바아(90A, 90B)에 가해지는 압축력에 견딜 수 있고, 적용된 압축력에 의해 서로를 향하여 피봇 포인트(94a, 94b)의 상대 이동을 방지한다. 도시된 실시 예에서, 잠금 위치에서 링키지의 회전 방지는 링키지를 잠금 해제(즉, 트리거된) 위치로 이동시키는데 소정의 힘을 요구하는 반면에, 바아(90A, 90B)가 충분히 단단한 잠금 위치를 달성하도록 특정한 방향으로 서로 접촉하게 함으로써 달성된다.
도시된 실시 예에서 각각의 링키지가 반대 방향, 즉 중심에서 상방으로 이동될 때, 링키지는 언클램프 위치(도 7c에 도시됨)에 배치되고, 여기서 피봇 포인트(94a, 94b)는 하나의 평면에 있고, 바아(90A, 90B)는 서로 반대 방향으로 약간 기울어 져있다(도시된 도면에서 상향으로 기울어지므로, 피봇 포인트(92)은 피봇 포인트(94a 및 94b) 위에 위치함). 언클램프 위치에서, 링키지는 바아(90A, 90B)에 길이방향으로 가해지는 압축력에 저항할 수 없고, 이러한 가해진 압축력은 바아(90A, 90B)가 피봇 포인트(92)를 중심으로 서로를 향하여 회전함에 따라 서로를 향하여 피봇 포인트(94a, 94b)가 이동하게 할 것이다.
도시된 실시 예에서, 신속 해제 링키지(106)는 구속 아암(124) 및 작동 아암(126)을 구비한다. 구속 아암(124) 및 작동 아암(126)은 함께 회전 가능하게 연결되어, 아암된 구성과 트리거된 구성 사이를 이동할 수 있다.
구속 아암(124)은 임의의 적절한 방식으로 제1단부(124a)에서 하우징(30)에 피봇 식으로 연결된다. 도시된 실시 예에서, 구속 아암(124)은 핀(128)이 제1단부(124a)와 하우징(30)에 정렬된 개구를 관통하여 결합됨으로써 하우징(30)에 피봇식으로 결합된다. 잠금식(즉, 아암된) 구성에서, 제1단부(124a)의 위시본 연결부의 내부에 제공된 제1단부(124a)의 경사진 유지면(125)은 하우징(30)의 일부와 접촉한다(도 6c에 도시된 바와 같음). 경사진 유지면(125)은 구속 아암(124) (및 이에 따른 신속 해제 링키지(106))이 잠금(즉, 아암된) 위치를 지나 추가로 회전하는 것을 방지한다. 경사진 유지면(125)이 이 실시 예에서 구속 아암(124)의 추가 회전을 방지하는 구조로서 설명되었지만, 잠금(즉, 아암된) 구성을 지나 링키지(106)가 더 이동하는 것을 방지하는 역할을 하는 한, 통상의 기술자라면 유사한 구조가 링키지(106)의 어느 곳에서나 제공될 수 있다는 것을 인식할 것이다.
구속 아암(124)은 임의의 적절한 방식으로 제2단부(124b)에서 작동 아암(126)에 피봇 식으로 연결된다. 도시된 실시 예에서, 구속 아암(124)은 구속 아암(124) 및 작동 아암(126) 상의 정렬된 구멍을 통해 핀(132)과 맞물림으로써 작동 아암(126)에 피봇 식으로 연결된다. 이러한 배열을 용이하게 하기 위해, 도시된 실시 예에서, 구속 아암(124)의 제2단부(124b)를 수용하기 위한 슬롯을 제공하기 위하여, 작동 아암(126)의 슬라이딩 부(134)의 제2단부(134b) (후술 됨)는 Y-형상으로 제공된다. 구속 아암(124)에는 경사진 슬라이딩 표면(130)이 또한 제공된다. 다른 실시 예에서, 경사진 슬라이딩 표면(130)은 경사진 유지면(125)보다 다소, 신속 해제 링키지(106)가 잠금(즉, 아암된) 위치를 지나 이동하는 것으로부터 방지하는 구조로 위치되고 구성 될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 작동 아암(126)은 슬라이딩부(134) 및 경사진 작동부(136)를 구비한다. 아암된 구성에서, 슬라이딩부(134)의 제1단부(134a)는 하우징(30) 내에 형성된 작동 채널(138) 내에 위치한다. 슬라이딩부(134)는 신속 해제 링키지(106)가 아암된 구성일 때, 즉 슬라이딩부(134) 및 구속 아암(124)이 일반적으로 축 방향으로 정렬될 때, 구속 아암(124)과 대체로 동일한 방향으로 연장되지만, 통상의 기술자는 슬라이딩부(134) 및 구속 아암(124) 각각은 잠금 구성에서 내부 방향으로 약간 하향 경사진다는 것을 알 것이다.
스프링(140)은 슬라이딩부(134)의 제1단부(134a)에서 슬라이딩부(134)와 접촉한다. 도시된 실시 예에서, 슬라이딩부(134)의 제1단부(134a)는 그 위에 형성된 대략 원통형 돌출 노브(135)를 갖는다. 스프링(140)은 작동 채널(138) 내에 위치하고, 제1단부(134a)와 작동 채널의 베이스(138a) 사이에서 연장한다. 도시된 실시 예에서, 돌출 노브(135)는 스프링(140)의 코일 내에 위치하고, 신속 해제 링키지(106)가 아암된 위치에 있을 때 스프링(140)이 작동 아암(126)과 축 방향으로 정렬되도록 한다. 스프링(140)은 슬라이딩부(134)를 작동 채널의 베이스(138a)로부터 멀리, 하우징(30)의 중심을 향해 내향으로 가압한다.
신속 해제 링키지(106)가 잠금(즉, 아암된) 위치에 위치될 때, 경사진 유지면(125)은 하우징(30)의 일부분과 접촉하여 배치되고, 그에 의해 잠금 위치를 지나 링키지(106)가 더 회전하는 것을 방지한다. 스프링(140)에 의해 가해지는 신장력은 경사진 유지면(125)과 하우징(30) 사이의 접촉을 유지하면서 구속 아암(124)에 대한 경사진 작동부(136)를 밀고, 이로써 잠김(즉, 아암된) 위치에서 신속 해제 링키지(106)가 고정된다.
스프링(140)에 의해 가해지는 힘의 정도는 신속 해제 링키지(106)가 얼마나 쉽게 잠금 해제(즉, 트리거 된) 위치로 이동될 수 있는지를 결정한다: 스프링(140)에 의해 가해진 힘이 클수록, 신속 해제 링키지(106)를 잠금 해제(즉, 트리거 된) 위치로 이동시키는 것이 더 어려워진다. 스프링(140)에 의해 힘이 가해지지 않으면, 탱크(20)에 의해 경험된 진동 또는 다른 주위의 힘은 신속 해제 링키지(106)를 잠금 (즉, 아암된) 위치로부터 잠금 해제 위치(즉, 트리거 위치)로 이동시키기에 충분할 수 있으며, 이것은 내부 결함 검출기(100)의 거짓 양성 트리거링을 반영할 것이다. 따라서, 내부 결함 검출기(100)의 감도는 잠금 위치에서 경사진 유지면(125)을 유지하기 위해 원하는 양의 힘을 적용하도록 스프링(140)의 특성을 조정함으로써 조절될 수 있다.
임의의 적절한 스프링 메커니즘이 스프링(140)을 제공하는데 사용될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 스프링(140)은 코일 스프링이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 신속 해제 링키지(106)는 과도 압력 서지 동안 다이어프램(104)의 상향 이동에 의해 야기되는 스핀들(118)의 운동 전달 아암(122)의 미리 결정된 정도의 상향 운동의 인가에 의해 잠김 또는 클램프(즉, 아암된) 위치에서 언클램프 된(즉, 트리거된) 위치로 작동된다. 일부 실시 예에서, 적어도 2mm의 다이어프램(104)의 상향 수직 편향은 신속 해제 링키지(106)를 해제(즉, 트리거)하는데 필요하다; 그러나, 상향 편향의 정도는 거짓 양성의 회피와 증가된 감도(신속 해제 링키지(106)를 해제하는데 요구되는 보다 낮은 수직 편향)를 균형 잡기 위해 통상의 기술자에 의해 조정될 수 있으며, 또한 내부 결함 검출기(100)의 다른 구성 요소의 구성에 기초하여 조정될 수도 있다.
과도 압력 서지 동안, 운동 전달 아암(122)의 상부(122a)는 구속 아암(124)의 제2단부(124b)에 상향 힘을 가한다. (다른 실시 예에서, 상향 힘은 작동 아암(126)의 슬라이딩부(134)의 제2단부(134b)에 가해질 수 있다). 이 힘은 구속 아암(124)이 핀(128)에 대해 상방으로 피봇되게 하여 구속 아암(124) 및 슬라이딩부(134)의 각 제2단부(124b, 134b) 및 핀(132)이 상향 이동하여, 링키지(106)를 잠금 위치로부터 해제시킨다.
슬라이딩부(134)의 제1단부(134a)에 대해 스프링(140)에 의해 가해진 신장력은 제1단부(134a)가 작동 채널(138) 내측으로 슬라이딩하여 구속 아암(124)의 제1단부(124a)를 향해 더 이동하게 하여, 구속 아암(124) 및 작동 아암(126)의 슬라이딩부(134)는 핀(132)에 대해 피봇되고, 상향으로 이동하여 제2단부(124b, 134b)를 가압한다. 따라서, 스프링(140)은 잠김 구성에서 신속 해제 링키지(106)를 유지하는 것(즉, 아암된 구성에서 내부 결함 검출기(100)를 유지하는 것) 및 내부 결함 검출기(100)를 작동시키는 것 모두에 있어서 두 가지 역할을 한다.
슬라이딩부(134)의 제2단부(134b)의 상향 운동은 작동 아암(126)의 작동부(136)가 하우징(30) 내에서 상향 이동하도록한다. 작동부(136)는 작동부(136)의 제1단부(136a)에서 슬라이딩부(134)와 접촉한다. 도시된 실시 예에서, 작동부(136) 및 슬라이딩부(134)는 하나의 부재로서 일체로 형성되지만, 다른 실시 예에서는 작동부(136) 및 슬라이딩부(134)가 임의의 적절한 방식으로 서로 결합된 별도의 부재로서 형성될 수 있다.
작동부(136)의 제2단부(136b)는 표시 메커니즘과 접촉한다. 표시 메커니즘은 내부 결함 검출기(100)가 작동되었다는 신호를 제공한다. 예를 들어 하우징(30)으로부터 연장된 플래그와 같은 기계적 표시 메커니즘 또는 내부 결함 검출기(100)가 작동될 때 가시화되는 컬러부가 사용될 수 있다. 일부 실시 예에서, 표시 메커니즘은 예를 들어 유선 또는 무선 수단에 의해 수신된 신호의 전송과 같은 전자 표시 메커니즘 일 수 있으며, 내부 결함 검출기(100)가 작동되었다는 통지를 제공할 수 있다. 일부 실시 예에서, 송신기(17) (도 1a)는 변압기(16) 상에 제공되어 내부 결함 검출기(100)가 작동되었다는 신호, 예컨대 무선 신호를 송신한다. 일부 실시 예에서, 기계적 표시 메커니즘 및 전자 표시 메커니즘 모두가 사용된다.
도시된 실시 예에서, 예시적인 기계적 표시 메커니즘은 내부 결함 검출기(100)가 작동되었다는 시각 신호를 제공하는데 사용된다. 작동부(136)의 제2단부(136b)는 그 제1단부(142a)에서 또는 그 부근에서 회전 부재(142)와 접촉한다. 회전 부재(142)의 제2단부(142b)는 샤프트(144)에 결합되거나 샤프트(144)와 일체로 형성된다. 작동부(136)가 하우징(30) 내에서 상향으로 회전할 때 샤프트(144)의 회전은 통합된 결함 모니터(22)의 외부에 가시 신호(102)를 발생시킨다. 예를 들어, 일부 실시 예에서, 샤프트(144)의 회전은 샤프트(144)의 외측 단부에 제공된 밝은 컬러부가 보이지 않는 위치에서 보이는 위치로 회전하게 한다. 따라서, 인원 검사용 변압기 (16)에는 내부 결함 검출기(100)가 트리거되었다는 가시적인 표시가 제공된다.
탱크(20) 내의 내부 압력의 정상적인 변동의 조정은 압력 릴리프 밸브(200)에 의해 처리된다. 임의의 적절한 압력 릴리프 밸브가 압력 릴리프 밸브(200)를 제공하는데 사용될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 압력 릴리프 밸브(200)는 일반적으로 특허 협력 조약 공개번호 제WO 2011/153604호에 기술된 것과 유사하며, 이는 압력 릴리프 밸브(200)가 내부 결함 검출기(100)와 완전히 별개의 것(즉, 2 개의 장치는 공유되지 않고, 통합된 결함 모니터(22) 내의 개별 공간을 점유하는 구성)을 제외하고는, 여기에 참조로 포함된다.
도 6c 및 도 6d를 참조하면, 도시된 실시 예에서, 압력 릴리프 밸브(200)는 저비율 스프링(도시하지 않음)에 의해 밸브 시트(204)와 맞물리도록 편향된 축 방향으로 움직일 수 있는 밸브 부재(202)를 갖는다. 탱크(20) 내의 주변 압력이 탱크(20) 외부의 대기압을 초과하면, 밸브 부재(202)의 단부에는 순 외향 힘이 있다. 이 힘이 미리 결정된 값, 예를 들어 5psi, 7psi 또는 10psi의 압력 차에 해당하는 힘,을 초과 할 때, 스프링은 압축되어 가스가 밸브 부재(202)를 지나서 탱크(20)로부터 배출되게 한다.
밸브 부재(202)는 하우징(30)에 형성된 수용 노치(208)와 복수의 받침에 의해 결합되는 스프링 리테이너(206)를 관통하여 돌출되고 그로부터 슬라이딩 결합된다. 예를 들어 기술자가 링(210)을 외측으로 당겨 밸브 부재(202)를 해제하게 함으로써 링(210) 또는 다른 파지 가능한 부재가 밸브 부재(202)의 외부 단부에 제공되어 탱크(20)의 수동 통기를 용이하게 한다.
압력이 압력 릴리프 밸브(200)의 설정 포인트보다 큰 값으로 상승하면, 압력 릴리프 밸브(200)는 압력이 해제될 때까지 개방된다. 탱크(20) 내의 압력은 주변 온도 및 부하의 정상적인 변동의 결과로서 압력 릴리프 밸브(34)를 개방할 수 있는 레벨로 상승할 수 있다. 서비스 요원은 또한 압력 릴리프 밸브(200)를 수동으로 작동시켜 탱크(20) 내부의 주변 압력을 탱크(20) 외부의 공기 압력과 동일하게 할 수 있다.
일부 실시 예에서, 압력 릴리프 밸브(200)는 그것이 작동되었음을 나타내는 표시를 제공하도록 구성된다. 일부 실시 예에서, 표시는 수동 표시이다. 일부 실시 예에서, 표시는 전자적 표시이다.
도시된 실시 예에서, 압력 릴리프 밸브(200)는 그것이 작동되었다는 수동 표시를 제공하도록 구성된다. 압력 릴리프 밸브(200)는 초기에 커버(212)로 덮여있다. 압력 릴리프 밸브(200)의 돌출 목부의 외측 부분은 밝은 색 영역(214) (도 6c 및 도 6d에 개략적으로 도시 됨)을 구비할 수 있다. 커버(212)는 처음에는 밝은 색 영역(214)을 커버하여 외부 압력 릴리프 밸브(200)로부터 볼 수 없도록 한다. 압력 릴리프 밸브 (200)가 활성화되면, 커버(212)는 밸브 부재(202)의 이동에 의해 바깥쪽으로 이동되어, 밝은 색 영역(214)을 노출시킨다. 탱크(20)의 육안 검사를 하는 사람은 임의의 시점에서 압력 릴리프 밸브(200)가 작동되었음을 쉽게 알 수 있다.
충격 압력 릴리프 장치(300)는 변압기(16)와 같은 전기 장치의 결함을 완화하는 것을 돕기 위해 통합된 결함 모니터(22)의 일부 실시 예에 제공된다. 실패한 경우, 변압기(16) 내에 존재하는 가스 및 고온의 오일은, 예를 들어 변압기(16)의 폭발, 및 가스 및 고온의 오일의 동시 분열을 무차별적으로 주변 대기로 야기하기보다는, 충격 압력 릴리프 장치(300)를 통해 안전한 분산 위치로 향하게 된다.
충격 압력 릴리프 장치(300)의 예시적인 실시 예가 도 8a 및 도 8b의 아암된 위치와 도 10a 및 도 10b의 트리거된 위치로 도시되어 있다. 도 9a, 도 9b, 도 9c 및 도 9d는 아암된 위치에서의 충격 압력 릴리프 장치(300)의 추가 상세도를 도시하는 반면, 도 11a 및 도 11b는 트리거된 위치에서의 충격 압력 릴리프 장치(300)의 추가 상세도를 도시한다. 충격 압력 릴리프 장치(300)는 아암된 위치에 설정될 때 단단한 셀프 잠금 2 바아 링키지(302)를 갖는다. 토글 동작은 셀프 잠금 링키지(302)를 아암된 위치와 트리거된 위치 사이에서 이동시키는데 사용된다.
셀프 잠금 링키지(302)는 링키지(302)가 잠금 구성에 있을 때 일반적으로 길이 방향으로 정렬되는(약간 내측 및 하향으로 경사진) 두 개의 바아(304, 306)를 갖는다. 바아(304, 306)는 그 제1단부(304a, 306a)에서 서로 피봇식으로 맞물린다. 도시된 실시 예에서, 바아(304, 306)는 제1단부(304a, 306a)의 일련의 정렬된 구멍을 통해 핀 (308) (도 9a 및 9b)의 삽입에 의해 피봇식으로 결합된다. 도시된 실시 예에서, 바아(306)의 제1단부(306a)는 Y 형 (도 9b 참조)으로 제공되어, 핀(308)이 삽입되는 일련의 정렬된 구멍을 위해 허용되도록 내부에 바아(304)의 제1단부(304a)를 수용하기 위해 채널(310)이 바아(306) 내에 제공된다.
바아(304, 306)의 제2단부(304b, 306b)는 충격 압력 릴리프 장치(300)의 지지 구조물(312)과 피봇식으로 맞물린다. 지지 구조물(312)은 하우징(30), 스플래쉬 가드(36) 및 상부 플레이트(314)에 의해 구속된 내부 챔버(313)를 한정하도록 하우징(30)의 상부와 밀봉식으로 맞물리는 상부 플레이트(314)를 갖는다. 도시된 실시 예에서, 하우징(30)의 상부는 대체로 원형의 형상을 하고, 상부 플레이트(314)의 외주는 대체로 원형이며, 하우징(30) 및 상부 플레이트(314)의 외주는 밀봉 결합 상태에 있다. 도시된 실시 예에서, 하우징(30)과 상부 플레이트(314) 사이의 밀봉을 향상시키기 위해 O-링 시일(316)이 제공된다. 공기가 스플래쉬 가드(36)를 통과할 수 있기 때문에, 내부 챔버(313) 내의 압력은 통합된 결함 모니터(22)가 설치된 전기 장치 내의 압력에 대응할 것이다.
외부 챔버(315)는 캡(32)과, 하우징(30) 및 상부 플레이트(314)의 결합된 구조 사이에 형성된다. 외부 챔버(315)는 외부 대기, 즉 통합된 결함 모니터(22)가 설치된 변압기(16)와 같은 전기 장치 외부의 대기에 개방되어 있다. 도시된 실시 예에서, 외부 챔버(315)는 캡(32)을 통해 제공된 하나 이상의 개구(317)를 통해 외부 대기에 개방된다.
지지 구조물(312)은 셀프 잠금 링키지(302)를 지지하는 2 개의 하향식 스냅 아암(318)을 구비하며, 2 개의 하향식 스냅 아암(318) 각각은 상부 플레이트(314)의 대향 모서리 상에 제공된다. 한 쌍의 내향 연장 돌출 아암(320)은 각각의 스냅 아암(318)의 바닥부에 제공되고, 바아(304, 306)의 제2단부(304b, 306b)는 각 쌍의 돌출 아암(320) 사이에 삽입된다. 도시된 실시 예에서, 제2단부(304b, 306b)는 각각의 아암(320) 및 제2단부(304b, 306b) 내의 일련의 정렬된 구멍을 통해 대응 핀(322)의 결합에 의해 지지 구조물(312)과 피봇식으로 결합된다.
지지 구조물(312)은 또한 셀프 잠금 링키지(302)가 잠금 위치에 있을 때 상부 플레이트(314)를 하우징(30)에 대해 견고하게 유지하기 위한 한 쌍의 잠금 요소를 갖는다. 도시된 실시 예에서, 잠금 요소는 한 쌍의 스냅(323)에 의해 제공된다. 스냅 (323)은 각각의 스냅 아암(318)의 바닥부로부터 바깥쪽으로 연장되고, 따라서 돌출 아암(320) 근처에 위치된다. 각각의 스냅(323)은 상부 외측 모서리를 따라 경사진 돌기(324)를 갖는다. 도시된 실시 예에서, 경사진 돌기(324)는 지지 아암(318)의 외부 모서리로부터 바깥쪽으로 그리고 아래로 경사를 이룬다. 스냅(323)은 또한 스냅(323)의 외부 모서리로부터 안쪽으로 그리고 아래로 경사지는 하부 경사진 측면(325)을 갖는다. 경사진 돌기(324) 및 경사진 측면(325)의 구성은 후술하는 바와 같이 충격 압력 릴리프 장치(300)가 작동될 때 스냅(323)이 잠금 리셉터클(326) 밖으로 미끄러지도록 한다.
충격 압력 릴리프 장치(300)가 아암된 구성일 때(즉, 셀프 잠금 링키지(302)가 잠금 구성에 있을 때), 경사진 돌기(324)를 포함하는 스냅(323)은 하우징(30)의 상부의 내부 표면 상에 제공된 한 쌍의 잠금 리셉터클(326) 내에 안착된다.　 잠금 리셉터클(326)은 스냅(323)을 수용하기 위해 하우징(30)의 내부 표면 상에 위치되고 형성된 외향 연장 채널이다. 각 잠금 리셉터클(326)의 상부 모서리는 경사진 부분(328)을 갖는다. 도시된 실시 예에서, 경사진 부분(328)은 경사진 돌기(324)에 상보적인 형상을 갖는다. 즉, 경사진 부분(328)은 잠금 리셉터클(326)을 제공하는 채널의 외측 모서리로부터 내측 및 상방으로 경사진다.
충격 압력 릴리프 장치(300)가 아암된 구성일 때, 스냅(323)은 잠금 리셉터클(326)과 맞물린다. 셀프 잠금 링키지(302)는 잠금 구성에 있어서 핀(308)은 다른 핀(322)보다 낮게 위치하며, 바아(304, 306)는 내부 방향으로 약간 하향 경사진다. 이러한 구성에서, 스냅 아암(318)은 셀프 잠금 링키지(302)가 잠금 위치에 있기 때문에 안쪽 방향으로 구부러지는 것이 방지된다. 스냅(323) 상의 외측으로 경사진 돌기(324)와 잠금 리셉터클(326)의 경사진 부분(328)의 맞물림은 잠금 위치를 지나서 셀프 잠금 링키지(302)의 추가 이동을 방지하는 제한 특징을 제공한다. 경사진 돌기(324)와 경사진 부분(328)의 상호 작용하는 표면 사이의 물리적 상호 작용은 또한 적어도 미리 결정된 양의 힘이 가해지지 않는 한 셀프 잠금 링키지(302)가 잠금 해제된 구성으로 움직이는 것을 방지하기 위해 원하는 레벨의 저항성을 제공한다. 따라서, 스냅(323)은 잠금 리셉터클(326)에 유지되고, (예를 들어, 탱크(20) 내의 압력의 증가에 의해 야기 될 수 있는) 상부 플레이트(314)에 가해지는 힘은 상부 플레이트(314)와 하우징(30)의 상부 모서리 사이의 밀봉이 해제되도록 하지 않는다.
탱크(20) 내의 압력의 현저한 변화에 응답하여 충격 압력 릴리프 장치(300)를 작동시키기 위해, 충격 압력 릴리프 장치(300)는 조절 샤프트(330) (도 9a-9d에서 가장 잘 도시됨)를 갖는다. 조절 부재는 조절 샤프트(330)와 결합되어 충격 압력 릴리프 장치(300)의 작동을 제어한다. 도시된 실시 예에서, 조절 부재는 샤프트(330)와 맞물리고 수직(즉, 축 방향) 방향으로 이동 가능한 플로팅 실린더(332)에 의해 제공되고, 탱크(20) 내의 압력이 증가함에 따라 상향 이동한다.
상부 플레이트(314)와 플로팅 실린더(332) 사이에서 압축되는 스프링(334)이 제공된다. 스프링(334)과 플로팅 실린더(332)는 조절 샤프트(330)와 동심이다. 조절 샤프트(330)는 상부 플레이트(314)의 구멍(342)을 통해 상향으로 돌출하고, 조절 샤프트(330) 및 플로팅 실린더(332)는 상부 플레이트(314)에 대해 상향 및 하향으로 이동할 수 있다. 스프링(334)은 상부 플레이트(314)와 플로팅 실린더(332) 사이에서 압축되어 스프링(334)이 플로팅 실린더(332)에 대해 하향 힘을 가한다. 따라서, 스프링(334)은 플로팅 실린더(332)를 하향 위치에 유지하고, 탱크(20) 내의 내부 압력의 증가에 의해 발생된 플로팅 실린더(332)에 가해지는 상향 힘에 저항한다. 스프링(334)은 링키지(302)의 해제를 위해 필요하지 않지만, 링키지(302)의 해제를 트리거링하는 메커니즘의 일부이다. 스프링(334)의 특성은 링키지(302)가 해제되는 압력을 조절하도록 변형될 수 있다.
도 9d에 가장 잘 도시된 바와 같이, 조절 샤프트(330)는 상부 플레이트(314)와 밀봉 식으로 맞물린다. 도시된 실시 예에서, 조절 샤프트(330)와 상부 플레이트(314) 사이의 밀봉 결합은 2 개의 구성 요소 사이에 O-링(335)을 배치함으로써 달성된다. 도시된 실시 예에서, O-링(335)은 상부 플레이트(314)의 구멍(342)의 외주에 제공된 내부 보어(337) 내에 설치되고, 조절 샤프트(330)의 외주를 밀봉식으로 결합한다. 그러나, 밀봉 결합을 제공하는 임의의 적절한 수단이 사용될 수 있으며, 예를 들어 조절 샤프트(330) 또는 상부 플레이트(314) 중 어느 하나에 엘라스토머 또는 밀봉 부재를 형성하는 것을 포함한다. 조절 샤프트(300)와 상부 플레이트(314) 및 하우징(30)과 상부 플레이트(314)의 밀봉 결합에 의해, 통합된 결함 모니터(22)가 설치된 전기 장치 내부의 압력 증가는 내부 챔버(313) 내에 포함되며 상부 플레이트(314)는 하우징(30)에 대해 밀봉을 유지하고, 외측 챔버(315)는 외부 대기압으로 유지된다.
따라서, 플로팅 실린더(332) 및 조절 샤프트(330)는 탱크(20) 내의 충분한 압력 증가에 응답하여 상방향으로 이동 가능하다. 도시된 실시 예에서, 플로팅 실린더(332)는 상부(336) 및 하부(338)를 포함한다(도 9b). 상부 및 하부(336, 338)는 측부(340) (도 9c)에 의해 연결된다. 상부(336)는 셀프 잠금 링키지(302)의 중심 위 (즉, 핀(308) 위)에 위치하며, 하부(338)는 셀프 잠금 링키지(302)의 중심 아래(즉, 핀(308) 아래)에 위치한다. 플로팅 실린더(332)의 측부(340)는 셀프 잠금 링키지(302)의 중심의 양측으로 연장되어 셀프 잠금 링키지(302)의 중심이 플로팅 실린더(332) 내에 효과적으로 둘러싸여 있다. 플로팅 실린더(332)는 셀프 잠금 링키지(302)를 잠금 상태로부터 잠금 해제 상태로 이동시키기 위해 조절 샤프트(330)의 충분한 정도의 수직 변위를 셀프 잠금 링키지(302)에 전달할 수 있다.
탱크(20) 내의 압력이 소정의 임계값에 근접함에 따라, 플로팅 실린더(332)는 셀프 잠금 링키지(302)의 중심을 들어 올리기 시작할 것이므로, 링키지(302)는 데드 센터에 접근한다. 소정의 압력 임계값에 도달하면, 셀프 잠금 링키지(302)는 잠금 위치(즉, 아암된 위치)로부터 트리거된 위치 (즉 잠금 해제 위치)로 이동 될 것이다(즉, 바아(304, 306)는 핀(308 및 322)에 대해 피봇되어 핀(308)이 위로 이동한다). 이는 스냅(323)이 안쪽으로 편향될 수 있게 하고 외측으로 경사진 돌기(324)가 잠금 리셉터클(326)의 경사진 부분(328)을 지나 슬라이드 할 수 있게 한다. 상보적인 경사진 표면(324, 328)은 일부 실시 예에서는 생략될 수 있지만, 일부 실시 예에서, 상보적인 경사진 표면(324, 328)은 상부 플레이트(314)에 (그리고 스냅 아암 (318)을 통해 스냅(323)에) 가해지는 상방향 압력에 반응하여 스냅(323)의 내측으로의 편향을 용이하게 한다. 이는 상부 플레이트(314)가 상방으로 이동되게 하여, 상부 플레이트(314)와 하우징(30) 사이의 갭(327)을 통해 탱크(22)로부터의 압력 형성의 신속한 배출을 가능하게 한다. 이러한 급격한 배출 동안, 캡(32)은 통합된 결함 모니터(22)가 설치된 전기 장치를 향하여 통기된 가스를 수용하고 안내하여 개구(317)를 통해 가스를 배출시킨다. 이와 같은 제어된 신속 배출은 예를 들어 제어되지 않은 전기 장치의 폭발과 같이 전기 장치 내에 상당한 압력 상승을 방출하는 다른 방법보다 바람직하다.
탱크(20) 내의 통상적인 압력 변동 동안, 조절 샤프트(332)는 개구(342)를 통해 상향 및 하향으로(즉, 축 방향으로) 이동할 수 있고, 이는 스프링(334)을 약간 압축시킬 것이다(예컨대, 도 9c에 도시된 바와 같음). 그러나, 스프링(334)이 샤프트(330) 및 플로팅 실린더(332)의 상향 운동에 의해 압축됨에 따라, 이는 조절 샤프트(330)의 상향 이동을 방해하는 힘을 가하고, 이에 따라 플로팅 실린더(332) 및 조절 샤프트(330)의 상방향 운동량을 제한한다. 탱크 내의 내부 압력이 소정 값에 도달하면, 이는 일부 실시 예에서는 약 15 내지 22 psig이고, 그 사이의 임의의 값을 포함하며, 예를 들어, 16, 17, 18, 19, 20 또는 21 psig이고, 스프링(334)은 플로팅 실린더(332)가 링키지(302)를 데드 센터를 지나서 움직이도록 충분히 압축되어, 셀프 잠금 링키지(302)가 전술한 바와 같이 해제된다.
충격 압력 릴리프 장치(300)가 내부 결함 검출기(100)와 함께 사용되는 도시된 실시 예와 같은 실시 예에서, 충격 압력 릴리프 장치(300)를 작동시키는데 충분한 변압기(16)와 같은 전기 장치 내의 압력의 증가는 다이어프램(104)을 변형할 것이고, 그에 의해 충격 압력 릴리프 장치(300) 및 내부 결함 검출기(100) 모두를 작동시킨다.
충격 압력 릴리프 장치(300)가 작동되었다는 표시를 제공하기 위해 임의의 적절한 표시기가 사용될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 예에서, 기계적 표시기는 충격 압력 릴리프 장치(300)가 작동되었다는 시각적 표시를 제공하는데 사용될 수 있다. 기계적 표시기의 일례는 충격 압력 릴리프 장치(300)의 작동에 응답하여 하우징(30)으로부터 배출될 수 있는 스프링식 축 방향 또는 방사상 표시기이다. 기계적 표시기의 또 다른 예는 일련의 리본, 스트링 또는 기타 하우징(30) 내의 일 단부에 고정되거나 묶여 있고 초기에 하우징(30) 내에 완전히 수용된 기류에 의해 이동될 수 있는 긴 가시적인 물체(임의로 선택적으로 밝은 컬러로 될 수 있음)를 포함한다. 충격 압력 릴리프 장치(300) 작동시 리본, 스트링 또는 다른 긴 가시적인 물체의 자유 단부는 하우징(30)으로부터 압출되지만, 고정된 단부는 일 단부에서 하우징(30)에 대한 연결을 통해 통합된 결함 모니터(22)로 유지된다. 리본, 스트링 또는 다른 긴 가시적인 물체의 가시성은 충격 압력 릴리프 장치(300)가 작동되었음을 시각적으로 표시한다. 기계적 표시기의 또 다른 예는 하우징(30) 상에 제공된 캡이며, 초기에는 하우징(30)의 밝은 부분을 덮고, 이에 의해 충격 압력 릴리프 장치(300)를 작동시키기 위해 변압기(16) 내의 충분한 공기 압력에 응답하여 캡이 하우징(30)으로부터 배출되어, 초기에 캡으로 덮인 밝은 색의 부분이 보이게 된다.
다른 실시 예에서, 전자적 메커니즘은 충격 압력 릴리프 장치(300)가 작동되었다는 표시를 제공하는데 사용된다. 예를 들어, 하나는 하우징(30)에 위치되고, 하나는 상부 플레이트(314)에 배치된, 2 개의 전기 접촉부가 통상적으로 접촉될 수 있다. 이 접촉은 충격 압력 릴리프 장치(300)의 작동에 의해 차단되어 충격 압력 릴리프 장치(300)가 작동되었다는 신호를 발생시킨다. 그 신호는 유선 또는 무선 수단에 의해 모니터링 스테이션으로 전송될 수 있어서, 충격 압력 릴리프 장치(300)가 설치된 전기 장치를 작동시키는 유틸리티는 그 전기 장치의 결함을 통지받을 것이다.
충격 압력 릴리프 장치(300)의 작동은 일반적으로 변압기(16)와 같은 전기 장치의 재해적 결함을 수반할 것이다. 결과적으로, 충격 압력 릴리프 장치(300)가 특정 전기 장치상에서 작동된 후에, 상기 전기 장치는 일반적으로 사용을 중지하고 교체되어야 한다.
통합된 결함 모니터(22)는 또한 온도 센서(400)를 포함한다. 임의의 적절한 온도 센서가 온도 센서(400)를 제공하는데 사용될 수 있고, 도 8a, 도 8b, 도 10a 및 도 10b에 개략적으로 도시된다. 예를 들어, 온도 센서(400)는 바이메탈 스트립(즉, 가열 될 때 스트립이 굽어 지도록 상이한 속도로 팽창하는 2 개의 상이한 메탈 스트립으로 구성된 스트립) 또는 예컨대 온도 변화에 반응하여 변위를 생성하기 위해 상업적으로 이용 가능한 서멀 액츄에이터일 수 있다. 일부 실시 예에서, 원한다면 다수의 상이한 온도 센서가 온도 센서(400)의 일부로서 사용될 수 있다. 통상의 기술자는 원하는 애플리케이션에 기초하여 적절한 온도 센서 또는 온도 센서의 조합을 선택할 수 있다.
일부 실시 예에서, 도시된 실시 예를 포함하여, 온도 센서(400)는 고온 이벤트가 발생했다는 신호를 제공한다. 일부 실시 예에서, 신호는 전자 신호이다. 일부 실시 예에서, 신호는 기계적인 신호이다. 일부 실시 예에서, 온도의 소정의 임계값으로의 상승에 기인한 온도 센서(400)의 구성 변화는 전기 스위치와 접촉하고, 고온 이벤트가 발생했다는 전자 표시를 제공한다. 일부 실시 예에서, 온도의 소정의 임계값으로의 상승에 기인한 온도 센서(400)의 구성 변화는 기계적 요소를 이동시키고, 고온 이벤트가 발생했다는 기계적 표시를 제공한다.
도시된 실시 예에서, 온도 센서(400)는 기계적 고온 표시기(402) (도 2b)를 작동 시키도록 구성된다. 도시된 실시 예에서, 고온 표시기(402)는 온도 센서(400)가 고온 이벤트를 검출할 때 회전되거나 또는 시야로 밀리도록 위치되는 밝은 색의 부분이다(즉, 소정의 임계값까지의 온도 증가에 의해 야기된 온도 센서(400)의 구성 변화는 고온 표시기(402)의 이동으로 인해 고온 표시기(402)가 하우징(30) 및 탱크(20) 외부에서 가시화되도록 한다).
일부 실시 예에서, 온도 센서(400)가 고온 이벤트가 발생했음을 나타내는 신호를 생성하는 소정의 임계값은 전형적인 오일 충전 전기 장비에 대해 95 ℃ 내지 160 ℃의 범위 내에 있고, 그 사이의 임의의 값을 포함하고, 예를 들면, 100, 105, 110, 115, 120, 125, 130, 135, 140, 145, 150 또는 155 ℃이다.
일부 실시 예에서, 상승된 온도에서 작동하는 변압기(16)와 같은 전기 장치는 그것이 배치 된 작업을 수행하기에 적절하게 견고하지 않을 수 있으며, 상승된 온도는 전기 장치가 결국 실패할 가능성이 있다는 조기 표시를 제공할 수 있다. 따라서, 고온 표시기(402)와 같은 고온 표시기의 활성화는 전기 장치가 배치된 기능을 수행할 수 없다는 표시를 작업자에게 제공할 수 있으며, 의도한 기능을 수행할 수 있는 전기 장치와 교체되어야 한다. 이 표시가 전기 장치의 수명이 조기에 충분히 일찍 표시되면, 작업자가 전기 장치를 재배치하여 다른 기능을 수행할 수 있으며, 이로 인해 전기 장치의 고장을 막을 수 있다.
다수의 예시적인 형태들 및 실시 예들이 상기에서 설명되었지만, 통상의 기술자는 특정 수정들, 치환들, 부가들 및 서브 조합들을 인식할 것이다. 예를 들어, 일부 실시 예들에서, 통합된 결함 모니터(22)의 구성들은 서로 독립적으로 사용될 수 있거나 동일한 기능을 수행하기 위한 다른 메커니즘으로 대체될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 예에서, 통합된 결함 검출기(100)는 온도 센서, 압력 릴리프 밸브, 및/또는 충격 압력 릴리프 장치 없이, 전기 장치의 일부분에 단독으로 사용된다. 일부 실시 예에서, 통합된 결함 검출기(100)는 본 명세서에 기술된 예시적인 실시 예와 다른 하나 이상의 온도 센서, 압력 릴리프 밸브 및/또는 충격 압력 릴리프 장치와 함께 전기 장치의 일부분에 사용된다. 예를 들어, 일부 실시 예에서, 통합된 결함 검출기(100)는 충격 압력 릴리프 장치와 함께 사용되지만, 충격 압력 릴리프 장치의 구조는 본 명세서에서처럼 충격 압력 릴리프 장치(300)가 아니라 탱크(22) 내부에 충분히 높은 수준으로 압력이 형성되면 압력을 해제하기 위해 파열되는 파열 다이어프램(즉, 버스트 디스크)이다. 다른 실시 예에서, 예를 들어 셀프 잠금 링키지(302)를 해제하도록 상향으로 편향된 밀봉 다이어프램 또는 셀프 잠금 링키지(302)를 해제하기 위한 압력의 변화에 응답하여 상향으로 팽창하는 벨로우즈 기반 시스템과 같은 다른 구조가 충격 압력 릴리프 장치(300)의 셀프 잠금 링키지(302)를 해제하기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시 예에서, 충격 압력 릴리프 장치(300)는 내부 결함 검출기, 온도 센서 및/또는 압력 릴리프 밸브 없이 전기 장치의 일부분에 단독으로 사용된다. 일부 실시 예에서, 충격 압력 릴리프 장치(300)는 본 명세서에 기술된 예시적인 실시 예와 다른 하나 이상의 온도 센서, 압력 릴리프 밸브 및/또는 내부 결함 검출기와 함께 전기 장치의 일부분에 사용된다. 예를 들어, 일부 실시 예에서, 충격 압력 릴리프 장치(300)는 통합된 결함 검출기와 함께 사용되며, 선택적으로 압력 릴리프 밸브를 통합하고, 국제공개공보 WO 2011/153604 에 기술된 것과 같은 것이다.
하기의 첨부된 청구 범위 및 이하에 설명된 청구 범위는 본 명세서에 설명된 바람직한 실시 예에 의해 제한되지 않으며, 명세서 전체와 일치하는 가장 넓은 해석이 주어져야 한다.
전술한 내용을 제한하지 않고서, 본 발명의 일부 실시 예는 다음 형태를 포함한다 :
[1] 전기 장치용 통합된 결함 모니터링 장치로서,
전기 장치에 장착하기 위한 하우징을 포함하고, 하우징은,
전기 장치 내의 과도 압력 서지를 검출하기 위한 내부 결함 검출기;
전기 장치의 정상 작동 상태 동안 압력의 방출을 허용하는 압력 릴리프 밸브;
전기 장치의 작동 온도가 소정의 임계값을 초과했음을 나타내는 온도 표시기; 및
전기 장치 내의 압력이 갑작스럽고 현저하게 증가하는 경우에 공기가 전기 장치로부터 빠져나가는 것을 허용하는 충격 압력 릴리프 장치;를 포함한다.
[2] 전기 장치 내의 과도 압력 서지를 검출하기 위한 내부 결함 검출기로서, 내부 결함 검출기는 하우징을 포함하며, 내부 결함 검출기는 2 바아 셀프 잠금 링키지를 포함한다.
[3] 충격 압력 릴리프 장치의 하우징을 통해 전기 장치 내의 압력이 갑작스럽고 현저하게 증가하는 경우에 공기가 전기 장치로부터 빠져 나가도록 하는 충격 압력 릴리프 장치로서, 충격 압력 릴리프 장치는 2 바아 셀프 잠금 링키지를 포함한다.
[4] 형태 [1]에서 정의된 통합된 결함 모니터링 장치로서, 여기서　내부 결함 검출기 및/또는 충격 압력 릴리프 장치는 2 바아 셀프 잠금 링키지를 포함한다.
[5] 형태 [1] 또는 [4] 중 어느 하나에 기재된 통합된 결함 모니터링 장치 또는 형태 [2]에 기재된 내부 결함 검출 장치에 있어서, 내부 결함 검출기는:
2 바아 셀프 잠금 링키지; 및
전기 장치 내의 과도 압력 서지를 병진 운동으로 변환하도록 적용된 압력 감지 부재를 포함하고, 여기서 병진 운동은 선택적으로 수직 방향으로의 운동을 포함하고, 병진 운동은 선택적으로 적어도 2mm의 병진 운동을 포함하며, 과도 압력 서지는 선택적으로 약 5-7 밀리 초의 시간주기 내에서 평방 인치당 약 0.25 내지 1.5 파운드보다 큰 압력 변화를 포함하며, 압력 감지 부재는 셀프 잠금 2 바아 링키지가 단단한 아암된 구성으로부터 과도 압력 서지 발생시 링키지의 중심 회전 위치를 중심으로 셀프 잠금 2 바아 링키지가 회전가능한 트리거된 구성으로 2 바아 셀프 잠금 링키지를 이동하기 위해 작동가능하게 배치된다.
[6] 형태 [5]에 정의된 바와 같은 통합된 결함 모니터링 장치 또는 내부 결함 검출기로서, 아암된 구성으로부터 트리거된 구성으로 2 바아 셀프 잠금 링키지의 이동에 응답하여 신호를 제공하도록 적용되는 표시기를 더 포함하고, 표시기는 선택적으로 기계적 표시기 또는 전자적 표시기를 포함하고, 그리고 기계적 표시기는 선택적으로 비가시적에서 가시적인 위치로 표시기의 회전을 포함한다.
[7] 형태 [5] 또는 [6] 중 어느 하나에 기재된 통합된 결함 모니터링 장치 또는 내부 결함 검출기로서, 2 바아 셀프 잠금 링키지는:
중심 회전 위치에서 함께 피봇식으로 연결되고, 2 바아 셀프 잠금 링키지가 잠금 구성에 있을 때 일반적으로 길이방향으로 정렬되지만 약간 내측 및 하향으로 경사지는 제1 및 제2 바아; 및
아암된 구성을 지나 2 바아 셀프 잠금 링키지가 더 회전하는 것을 방지하고, 선택적으로 2 바아 셀프 잠금 링키지가 아암된 구성에 있을 때 하우징에 접촉하는 제1 및 제2 바아 중 하나에 제공되는 경사진 표면을 포함하는 유지면;을 포함한다.
[8] 형태 [5] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 통합된 결함 모니터링 장치 또는 내부 결함 검출기로서, 제1 및 제2 바아 중 하나의 자유 단부는 하우징에 피봇식으로 연결되고, 제1 및 제2 바아의 다른 하나의 자유 단부는 탄성 부재에 의해 안쪽으로 가압되고, 탄성 부재는 선택적으로 스프링을 포함하고, 스프링은 선택적으로 코일 스프링을 포함하고, 탄성 부재는 제1 및 제2 바아의 다른 하나의 자유 단부와 하우징 사이에서 연장된다.
[9] 형태 [5] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 통합된 결함 모니터링 장치 또는 내부 결함 검출기로서, 중심 회전 지점에 인접하여 제1 및 제2 바아 중 하나로부터 연장되는 경사진 작동 아암을 포함하고, 경사진 작동 아암은 선택적으로 제1 및 제2 바아 위의 수직으로 연장된다.
[10] 형태 [9]에 정의된 통합된 결함 모니터링 장치 또는 내부 결함 검출기로서, 경사진 작동 아암은 아암된 구성으로부터 트리거된 구성으로의 2 바아 셀프 잠금 링키지의 이동시, 하우징 외부의 표시기에 결합된 샤프트를 회전 시키도록 작동가능하게 배치된 회전 부재와 접촉하고, 샤프트의 회전은 표시기를 비가시 위치로부터 가시 위치로 회전하게 한다.
[11] 형태 [5] 내지 [10] 중 어느 하나에 기재된 통합된 결함 모니터링 장치 또는 내부 결함 검출기에 있어서, 압력 감지 부재는 관통 구멍을 갖는 다이어프램을 포함하고, 다이어프램의 주변부는 하우징과 밀봉 결합하여 공기가 개구를 통해 유동함으로써 다이어프램을 지나서만 이동할 수 있도록 하며, 선택적으로 스핀들은 과도 압력 서지에 의해 야기된 다이어프램의 이동을 2 바아 셀프 잠금 링키지에 전달하여 링키지를 아암된 구성으로부터 트리거된 구성으로 이동 시키도록 제공되며, 선택적으로 스핀들은 2 바아 셀프 잠금 링키지의 중심 회전 지점에 가까운 지점에서 2 바아 셀프 잠금 링키지와 접촉하고, 여기서 선택적으로 다이어프램은 2 바아 셀프 잠금 링키지의 수직 아래에 위치된다.
[12] 형태 [1] 또는 [4] 내지 [11] 중 어느 하나에 기재된 통합된 결함 모니터링 장치, 또는 형태 [3]에 정의된 바와 같은 충격 압력 릴리프 장치에 있어서, 충격 압력 릴리프 장치는:
2 바아 셀프 잠금 링키지;
하우징의 해제 플레이트와 해제 플레이트를 폐쇄 위치에 고정하기 위해 맞물리는 한 쌍의 스냅 끼움 구속 부재, 여기서 스냅 끼움 구속 부재는 2 바아 셀프 잠금 링키지가 단단한 아암된 구성에 2 바아 셀프 잠금 링키지가 있을 때 고정된 구성에 유지되고, 스냅 끼움 구속 부재는 하우징 내의 압력이 소정의 임계값 이상으로 증가시 2 바아 셀프 잠금 링키지가 링키지의 중심 회전 지점을 중심으로 회전 가능한 트리거된 구성으로 이동될 때 하우징의 해제 플레이트를 개방 위치로 이동할 수 있게 하는 해제 위치로 이동 가능하고, 해제 플레이트는 선택적으로 하우징의 상부 플레이트를 포함함; 및
하우징 내의 압력 증가를 병진 운동으로 변환하는 메커니즘, 여기서 메커니즘은 전기 장치 내의 압력이 소정의 임계값 이상으로 증가시 2 바아 셀프 잠금 링키지를 아암된 구성으로부터 트리거된 구성으로 이동시키기 위해 2 바아 셀프 잠금 링키지와 작동가능하게 맞물리고, 소정의 임계값은 선택적으로 15 내지 22 psig를 포함하고, 메커니즘은 선택적으로 플로팅 실린더, 팽창 가능한 벨로우즈 또는 밀봉된 다이어프램을 포함함; 을 포함한다.
[13] 형태 [12]에 정의된 바와 같은 통합된 결함 모니터링 장치 또는 충격 압력 릴리프 장치에 있어서, 2 바아 셀프 잠금 링키지는;
중심 회전 지점에서 함께 피봇 가능하게 연결되고, 2 바아 셀프 잠금 링키지가 잠금 구성일 때 일반적으로 길이방향으로 정렬되지만 약간 내측 및 하측으로 경사지는 제1 및 제2 바아를 포함하고, 제1 및 제2 바아의 각각의 자유단부는 한 쌍의 스냅 끼움 구속 부재 중 각각의 하나와 피봇식으로 맞물린다.
[14] 형태 [12] 또는 [13] 중 어느 하나에 기재된 통합된 결함 모니터링 장치 또는 충격 압력 릴리프 장치에 있어서,
O-링 시일은 하우징과 상부 플레이트에 끼워 넣어지고;
스냅 끼움 구속 부재는 하우징의 상부 플레이트로부터 아래쪽으로 매달리며, 상부 플레이트가 폐쇄된 위치에 있을 때 하우징 상에 제공되는 잠금 리셉터클 내에 수용되고;
스냅 끼움 구속 부재는 잠금 리셉터클의 대응하는 경사진 부분과 맞물리고, 2 바아 셀프 잠금 링키지가 아암된 구성으로부터 트리거된 구성으로 이동시 잠금 리셉터클의 대응하는 경사진 부분을 지나 슬라이드되는 바깥쪽으로 돌출된 경사진 상부를 포함하고; 및/또는
스냅 끼움 구속 부재는 스냅 끼움 구속 부재의 외부 모서리로부터 안쪽으로 그리고 하향으로 경사지는 하부 경사진 측면을 포함한다.
[15] 형태 [12] 내지 [14] 중 어느 하나에 정의된 통합 결함 모니터링 장치 또는 충격 압력 릴리프 장치에 있어서,
하우징 내의 압력 증가를 병진 운동으로 변환시키는 메커니즘은 플로팅 실린더를 포함하고, 플로팅 실린더는 2 바아 셀프 잠금 링키지의 중심 회전 포인트와 접촉하고;
플로팅 실린더 상에 조절 샤프트가 제공되고, 조절 샤프트의 제1단부는 해제 플레이트에 제공된 개구를 통해 돌출하고, 선택적으로 O-링 시일이 조절 샤프트와 릴리스 플레이트에 끼워 넣어지고;
해제 조절기는 플로팅 실린더에 반작용하는 힘을 가하여 전기 장치 내의 압력 증가에 의해 가해지는 힘을 상쇄시키도록 제공되며, 해제 조절기는 선택적으로 스프링을 포함하고, 스프링은 선택적으로 조절 샤프트 둘레에 배치되고 조절 샤프트와 동심인 코일 스프링을 포함하며; 및
해제 조절기의 특성은 전기 장치 내의 압력이 소정의 임계 값 이상으로 증가 할 때, 2 바아 셀프 잠금 링키지가 아암된 구성에서 트리거된 구성으로 이동할 수 있도록 선택된다.
[16] 형태 [15]에서 정의된 통합된 결함 모니터링 장치 또는 충격 압력 릴리프 장치에 있어서,
하우징 및 해제 플레이트는 전기 장치 내의 압력 증가를 억제하는 내부 챔버를 형성하고; 및
캡이 하우징과 해제 플레이트 위에 제공되어 외부 챔버를 형성하고, 외부 챔버는 외부 대기압으로되어 조절 샤프트의 제1단부가 외부 대기압에 노출되고 조절 샤프트의 제2단부는 내부 챔버 내의 플로팅 실린더와 접촉하고;
캡은 전기 장치 내의 압력이 소정의 임계값 이상으로 증가하는 경우에 전기 장치로부터의 가스의 제어된 배출을 용이하게 하는 하나 이상의 개구를 선택적으로 포함한다.
[17] 형태 [12] 내지 [16] 중 어느 하나에 정의된 통합된 결함 모니터링 장치 또는 충격 압력 릴리프 장치에 있어서, 충격 압력 릴리프 장치가 작동되었음을 나타내는 표시기를 포함하고, 표시기는 기계적 표시기 및/또는 전자 표시기를 포함하며; 기계적 표시기는 선택적으로 하우징으로부터 해제되는 스프링 장착된 축 방향 또는 방사상 표시기, 하우징에 일단이 연결되고 초기에 하우징 내에 유지되지만, 자유 단부가 하우징 외부로 연장되어 충격 압력 릴리프 장치가 작동될 때 볼 수 있도록 해제되는 하나 이상의 긴 가시적인 물체를 포함하며, 긴 가시적인 물체는 선택적으로 스트링 또는 리본, 및/또는 하우징의 밝은 색 부분을 초기에 덮는 캡을 포함하고, 캡은 충격 압력 릴리프 장치의 작동에 응답하여 하우징으로부터 배출되어 밝은 색 부분이 가시적으로 되도록한다.
[18] 형태 [1] 또는 [4] 내지 [17] 중 어느 하나에 정의된 통합된 결함 모니터링 장치로서, 온도 표시기는 바이메탈 스트립 또는 서멀 액추에이터를 포함하고, 온도 표시기는 고온 이벤트가 발생했다는 전자 및/또는 수동 표시를 제공하도록 구성되며, 고온 이벤트를 표시하기 위한 기계적 표시기는 초기에는 보이지 않지만, 고온 이벤트 발생시 바이메탈 스트립 또는 서멀 액추에이터의 움직임에 의해 시야로 밀리거나 회전되는 하우징 외부에 위치된 밝은 색의 요소를 선택적으로 포함한다.
[19] 형태 [1] 또는 [4] 내지 [18] 중 어느 하나에 정의된 통합된 결함 모니터링 장치로서, 온도 표시기는 온도 센서가 적어도 95 oC 내지 160 oC 의 온도를 검출할 때 고온 이벤트가 발생했다는 표시를 제공한다.
[20] 형태 [1] 또는 [4] 내지 [19] 중 어느 하나에 정의된 통합된 결함 모니터링 장치로서, 압력 릴리프 밸브는 밸브 시트와 결합하도록 편향된 축 방향으로 움직일 수 있는 밸브 부재를 포함하고, 압력 릴리프 밸브는 그것이 작동된 수동 또는 전자 표시를 제공하도록 구성되며, 선택적으로 수동 표시는 초기에 덮여 있지만 압력 릴리프 밸브가 작동될 때 노출되는 밝은 색의 영역을 포함하고, 선택적으로 압력 릴리프 밸브는 주위 압력과 통합된 결함 모니터링 장치가 설치된 전기 장치 내부의 압력 사이에 5 psi, 7 psi 또는 10 psi의 압력 차가 있는 경우에 작동된다.
[21] 형태 [1] 또는 [4] 내지 [20] 중 어느 하나에서 정의된 통합된 결함 모니터링 장치, 형태 [2]에서 정의된 통합된 결함 모니터, 또는 형태 [3]에 정의된 바와 같은 충격 압력 릴리프 장치에 있어서, 하우징의 베이스를 덮는 웨이브 패턴 스플래쉬 가드를 포함하고, 웨이브 패턴 스플래시 가드는 선택적으로 수평 방향으로 정현파 형태로 제공된 복수의 직조된 수직 연장 바아를 포함한다.
[22] 전술한 형태 중 어느 한 항에 정의된 통합된 결함 모니터링 장치를 포함하는 전기 장치로서, 통합된 결함 모니터링 장치는 전기 장치의 상부에 설치되고, 전기 장치는 선택적으로 극형 변압기, 패드 장착 변압기 또는 전압 조정기를 포함하는 변압기를 포함한다.
10 분배 폴
12 크로스 아암
14 전력선(라인)
16 변압기
17 송신기
18 차단기
20 탱크
22 통합된 결함 모니터
26 절연성 유체
28 공기 공간
30 하우징
31 플랜지
32 캡
34 스플래쉬 가드
36 수직 바아
38 피크
40 골부
90A, 90B 바아
92 피봇 포인트
94a,94b 다른 피봇 포인트
100 내부 결함 검출기
102 시각적 표시기구
104 다이어프램
105 개구
106 신속 해제 링키지
108 베이스
112 클램핑 플랜지
114 챔버
118 스핀들
120 다이어프램 접촉부
122 운동 전달 아암
124 구속 아암
125 경사진 유지면
126 작동 아암
128 핀
130 슬라이딩표면
134 슬라이딩부
136 작동부
138 작동 채널
140 스프링
144 샤프트
200 압력 릴리프 밸브
202 밸브 부재
212 커버
214 밝은 색 영역
300 충격 압력 릴리프 장치
302 셀프 잠금 링키지
304, 306 바아
308 핀
310 채널
312 지지구조물
313 내부 챔버
314 상부 플레이트
315 외부 챔버
316 O-링 시일
317 개구
318 스냅 아암
320 돌출 아암
323 스냅
324 경사진 돌기
325 경사진 측면
326 잠금 리셉터클
328 경사진 부분
330 조절 샤프트
332 플로팅 실린더
334 스프링
335 O-링
400 온도 센서
402 고온 표시기

Claims (29)

  1. 하우징을 포함하고, 전기 장치 내의 과도 압력 서지를 검출하기 위한 내부 결함 검출기로서, 상기 내부 결함 검출기는,
    2 바아 셀프 잠금 링키지;상기 전기 장치 내의 과도 압력 서지를 병진 운동으로 변환시키도록 적용되고, 상기 2 바아 셀프 잠금 링키지가 단단한 아암된 구성에서 과도 압력 서지가 발생시 상기 2 바아 셀프 잠금 링키지가 상기 링키지의 중심 회전 지점에 대하여 회전할 수 있는 트리거된 구성으로 상기 2 바아 셀프 잠금 링키지를 이동하도록 작동가능하게 배치되는 압력 감지 부재;
    상기 아암된 구성으로부터 상기 트리거된 구성으로 상기 2 바아 셀프 잠금 링키지의 이동에 응답하여 신호를 제공하도록 적용되는 표시기;를 포함하는 내부 결함 검출기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 2 바아 셀프 잠금 링키지는,
    상기 중심 회전 지점에서 함께 피봇 가능하게 연결되고, 상기 2 바아 셀프 잠금 링키지가 상기 아암된 구성일 때 일반적으로 길이방향으로 정렬되지만 내측 및 하측으로 경사지는 제1 및 제2 바아; 및
    상기 2 바아 셀프 잠금 링키지가 상기 아암된 구성을 지나 추가로 회전하지 못하게 하는 유지면;을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 결함 검출기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 유지면은 상기 2 바아 셀프 잠금 링키지가 상기 아암된 구성에 있을 때 상기 하우징과 접촉하는 상기 제1 및 제2 바아 중 하나에 제공된 경사진 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 결함 검출기.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 바아 중 하나의 자유단부는 상기 하우징에 피봇식으로 연결되고, 상기 제1 및 제2 바아 중 다른 하나의 자유단부는 탄성 부재에 의해 안쪽으로 가압되는 것을 특징으로 하는 내부 결함 검출기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 탄성 부재는 코일 스프링을 포함하고, 상기 탄성 부재는 상기 제1 및 제2 바아 중 다른 하나의 자유 단부와 상기 하우징 사이에서 연장되는 것을 특징으로 하는 내부 결함 검출기.
  6. 제2항에 있어서, 상기 중심 회전 지점에 근접하여 상기 제1 및 제2 바아 중 하나로부터 연장되는 경사진 작동 아암을 포함하고, 상기 경사진 작동 아암은 상기 2 바아 셀프 잠금 링키지가 상기 아암된 구성에서 상기 트리거된 구성으로 이동시 신호를 작동시키도록 되는 것을 특징으로 하는 내부 결함 검출기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 경사진 작동 아암은 상기 아암된 구성으로부터 상기 트리거된 구성으로 상기 2 바아 셀프 잠금 링키지의 이동시 상기 하우징 외부의 표시기에 연결된 샤프트를 회전시키도록 작동 가능하게 배치된 회전 부재와 연결되고, 상기 샤프트의 회전은 상기 표시기를 비가시 위치로부터 가시 위치로 회전하게 하는 것을 특징으로 하는 내부 결함 검출기.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 결함 검출기는 5 내지 7 밀리 초의 시간주기 내에서 평방 인치당 0.25 내지 1.5 파운드보다 큰 압력 변화를 포함하는 과도 압력 서지를 검출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 내부 결함 검출기.
  9. 전기 장치에 장착하기 위한 하우징을 포함하는, 전기 장치들을 위한 통합된 결함 모니터링 장치로서,
    상기 하우징은,
    상기 전기 장치 내의 과도 압력 서지를 검출하기 위한 내부 결함 검출기;
    상기 전기 장치의 정상 작동 상태 동안 압력의 완화를 허용하는 압력 릴리프 밸브;
    상기 전기 장치의 작동 온도가 소정의 임계값을 초과했음을 나타내는 온도 표시기; 및
    상기 전기 장치로부터 공기가 빠져 나가도록 허용하고, 상기 전기 장치 내의 압력이 갑작스럽고 현저하게 증가하는 경우 가스 또는 고온의 오일을 안전한 분산 위치로 향하게 하는 충격 압력 릴리프 장치;를 포함하는 통합된 결함 모니터링 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 내부 결함 검출기는,
    제1의 2 바아 셀프 잠금 링키지;
    상기 전기 장치 내의 과도 압력 서지를 병진 운동으로 변환시키도록 적용되고, 상기 제1의 2 바아 셀프 잠금 링키지가 단단한 아암된 구성에서 상기 제1의 2바아 셀프 잠금 링키지가 과도 압력 서지가 발생시 상기 링키지의 중심 회전 지점에 대하여 회전할 수 있는 트리거된 구성으로 상기 제1의 2 바아 셀프 잠금 링키지를 이동하도록 작동가능하게 배치되는 압력 감지 부재;
    상기 아암된 구성으로부터 상기 트리거된 구성으로 상기 제1의 2 바아 셀프 잠금 링키지의 이동에 응답하여 신호를 제공하도록 적용되는 표시기;를 포함하는 통합된 결함 모니터링 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1의 2 바아 셀프 잠금 링키지는,
    상기 중심 회전 지점에서 함께 피봇 가능하게 연결되고, 상기 제1의 2 바아 셀프 잠금 링키지가 상기 아암된 구성일 때 일반적으로 길이방향으로 정렬되지만 내측 및 하측으로 경사지는 제1 및 제2 바아; 및
    상기 제1의 2 바아 셀프 잠금 링키지가 상기 아암된 구성을 지나 더 이상 회전하지 못하게 하는 유지면;을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합된 결함 모니터링 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 유지면은 상기 제1의 2 바아 셀프 잠금 링키지가 상기 아암된 구성에 있을 때 상기 하우징과 접촉하는 상기 제1 및 제2 바아 중 하나에 제공된 경사진 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합된 결함 모니터링 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제1 및 제2 바아 중 하나의 자유단부는 상기 하우징에 피봇식으로 연결되고, 상기 제1 및 제2 바아 중 다른 하나의 자유단부는 탄성 부재에 의해 안쪽으로 가압되는 것을 특징으로 하는 통합된 결함 모니터링 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 탄성 부재는 코일 스프링을 포함하고, 상기 탄성 부재는 상기 제1 및 제2 바아 중 다른 하나의 자유 단부와 상기 하우징 사이에서 연장되는 것을 특징으로 하는 통합된 결함 모니터링 장치.
  15. 제11항에 있어서, 상기 중심 회전 지점에 근접하여 상기 제1 및 제2 바아 중 하나로부터 연장되는 경사진 작동 아암을 포함하고, 상기 경사진 작동 아암은 상기 제1의 2 바아 셀프 잠금 링키지가 상기 아암된 구성에서 상기 트리거된 구성으로 이동시 신호를 작동시키도록 되는 것을 특징으로 하는 통합된 결함 모니터링 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 경사진 작동 아암은 상기 아암된 구성으로부터 상기 트리거된 구성으로 상기 제1의 2 바아 셀프 잠금 링키지의 이동시 상기 하우징 외부의 표시기에 연결된 샤프트를 회전시키도록 작동 가능하게 배치된 회전 부재와 연결되고, 상기 샤프트의 회전은 상기 표시기를 비가시 위치로부터 가시 위치로 회전하게 하는 것을 특징으로 하는 통합된 결함 모니터링 장치
  17. 제9항에 있어서, 상기 내부 결함 검출기는 5 내지 7 밀리 초의 시간주기 내에서 평방 인치당 0.25 내지 1.5 파운드보다 큰 압력 변화를 포함하는 과도 압력 서지를 검출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 통합된 결함 모니터링 장치.
  18. 제9항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충격 압력 릴리프 장치는,
    제2의 2 바아 셀프 잠금 링키지;
    상기 하우징의 해제 플레이트와 상기 해제 플레이트를 폐쇄 위치에 고정하기 위해 맞물리는 한 쌍의 스냅 끼움 구속 부재 - 여기서 상기 스냅 끼움 구속 부재는 상기 제2의 2 바아 셀프 잠금 링키지가 단단한 아암된 구성에 상기 제2의 2 바아 셀프 잠금 링키지가 있을 때 고정된 구성에 유지되고, 상기 스냅 끼움 구속 부재는 상기 하우징 내의 압력이 소정의 임계값 이상으로 증가시 상기 제2의 2 바아 셀프 잠금 링키지가 상기 제2의 2 바아 셀프 잠금 링키지의 중심 회전 지점을 중심으로 회전 가능한 트리거된 구성으로 이동될 때 상기 하우징의 상기 해제 플레이트를 개방 위치로 이동할 수 있게 하는 해제 위치로 이동 가능; 및
    상기 하우징 내의 압력 증가를 병진 운동으로 변환하는 메커니즘, 여기서 상기 메커니즘은 상기 전기 장치 내의 압력이 소정의 임계값 이상으로 증가시 상기 제2의 2 바아 셀프 잠금 링키지를 상기 아암된 구성으로부터 상기 트리거된 구성으로 이동시키기 위해 상기 제2의 2 바아 셀프 잠금 링키지와 작동가능하게 맞물림;을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합된 결함 모니터링 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제2의 2 바아 셀프 잠금 링키지는,
    상기 중심 회전 지점에서 함께 피봇 가능하게 연결되고, 상기 2 바아 셀프 잠금 링키지가 상기 아암된 구성일 때 일반적으로 길이방향으로 정렬되지만 내측 및 하측으로 경사지는 제1 및 제2 바아를 포함하고, 상기 제1 및 제2 바아의 각각의 자유단부는 상기 한 쌍의 스냅 끼움 구속 부재 중 각각의 하나와 피봇식으로 맞물리는 것을 특징으로 하는 통합된 결함 모니터링 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 스냅 끼움 구속 부재는 상기 해제 플레이트의 대향 모서리 상에 제공되고 상기 해제 플레이트로부터 아래쪽으로 매달리며, 상기 해제 플레이트가 상기 폐쇄된 위치에 있을 때 상기 하우징 상에 제공되는 잠금 리셉터클 내에 수용되고;
    상기 스냅 끼움 구속 부재는 상기 잠금 리셉터클의 대응하는 경사진 부분과 맞물리고, 상기 제2의 2 바아 셀프 잠금 링키지가 상기 아암된 구성으로부터 상기 트리거된 구성으로 이동시 상기 잠금 리셉터클의 상기 대응하는 경사진 부분을 지나 슬라이드되는 바깥쪽으로 돌출된 경사진 상부를 포함하고; 및
    상기 스냅 끼움 구속 부재는 상기 스냅 끼움 구속 부재의 외부 모서리로부터 안쪽으로 그리고 하향으로 경사지는 하부 경사진 측면을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합된 결함 모니터링 장치.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 하우징 내의 압력 증가를 병진 운동으로 변환시키는 상기 메커니즘은 플로팅 실린더를 포함하고, 상기 플로팅 실린더는 상기 제2의 2 바아 셀프 잠금 링키지의 중심 회전 지점과 접촉하고;
    상기 플로팅 실린더 상에 조절 샤프트가 제공되고, 상기 조절 샤프트의 제1 단부는 상기 해제 플레이트에 제공된 개구를 통해 돌출되고;
    해제 조절기는 상기 플로팅 실린더에 반작용 힘을 가하여 상기 전기 장치 내의 압력 증가에 의해 가해지는 힘을 상쇄시키도록 제공되고; 및
    상기 해제 조절기의 특성은 상기 전기 장치 내의 압력이 소정의 임계값 이상으로 증가할 때 상기 제2의 2 바아 셀프 잠금 링키지가 상기 아암된 구성에서 상기 트리거된 구성으로 이동할 수 있도록 선택되는 것을 특징으로 하는 통합된 결함 모니터링 장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 해제 조절기는 상기 조절 샤프트의 둘레에 동심으로 배치된 코일 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합된 결함 모니터링 장치.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 하우징 및 상기 해제 플레이트는 상기 전기 장치 내의 압력 증가를 억제하는 내부 챔버를 형성하고; 및
    상기 하우징과 상기 해제 플레이트 위에 캡이 제공되어 외측 챔버를 형성하고, 상기 외측 챔버는 외부 대기압이 되어 상기 조절 샤프트의 제1 단부가 외부 대기압에 노출되고 상기 조절 샤프트의 제2 단부는 내부 챔버 내의 상기 플로팅 실린더를 접촉하고;
    여기서 상기 캡은 상기 전기 장치 내의 압력이 소정의 임계값을 초과하는 경우에 상기 전기 장치로부터의 가스의 제어된 배출을 용이하게 하는 하나 이상의 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합된 결함 모니터링 장치.
  24. 제18항에 있어서, 상기 소정의 임계값은 15 내지 22 psig를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합된 결함 모니터링 장치.
  25. 제18항에 있어서, 상기 충격 압력 릴리프 장치가 작동되었음을 표시하기 위한 표시기를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합된 결함 모니터링 장치.
  26. 제9항에 있어서,
    상기 온도 표시기는 바이메탈 스트립 또는 서멀 액추에이터를 포함하고, 상기 온도 표시기는 고온 이벤트가 발생했다는 전자 또는 수동 표시를 제공하도록 구성되고, 상기 고온 이벤트를 표시하기 위한 기계적 표시기는 초기에는 보이지 않는 하우징 외부에 위치되었다가 고온 이벤트 발생시 상기 바이메탈 스트립 또는 서멀 액추에이터의 움직임에 의해 밀리거나 회전되어 시야에 들어오게 되는 밝은 색의 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합된 결함 모니터링 장치.
  27. 제9항에 있어서,
    상기 압력 릴리프 밸브는 밸브 시트와 결합하도록 편향된 축 방향으로 이동가능한 밸브 부재를 포함하고, 상기 압력 릴리프 밸브는 그것이 작동된 수동 또는 전자 표시를 제공하도록 구성되고, 및 상기 수동 표시는 초기에 덮여 있지만 압력 릴리프 밸브가 작동될 때 노출되는 밝은 색의 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합된 결함 모니터링 장치.
  28. 제9항에 있어서, 상기 하우징의 베이스를 덮는 파형 패턴 스플래시 가드를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합된 결함 모니터링 장치.
  29. 삭제
KR1020177013334A 2015-02-23 2016-02-19 전기장비용 통합된 결함 모니터링 장치 KR101908548B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562119687P 2015-02-23 2015-02-23
US62/119,687 2015-02-23
PCT/CA2016/050171 WO2016134458A1 (en) 2015-02-23 2016-02-19 Integrated fault monitoring apparatus for electrical equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170072273A KR20170072273A (ko) 2017-06-26
KR101908548B1 true KR101908548B1 (ko) 2018-10-17

Family

ID=56787838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177013334A KR101908548B1 (ko) 2015-02-23 2016-02-19 전기장비용 통합된 결함 모니터링 장치

Country Status (4)

Country Link
US (2) US10605849B2 (ko)
KR (1) KR101908548B1 (ko)
CA (2) CA3212969A1 (ko)
WO (1) WO2016134458A1 (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10605849B2 (en) * 2015-02-23 2020-03-31 Ifd Internal Fault Detector Corp. Integrated fault monitoring apparatus for electrical equipment
TW202012898A (zh) * 2018-07-23 2020-04-01 加拿大商Ｉｆｄ內部故障感測器公司 溫度感測器及指示器
US10458142B1 (en) * 2018-10-30 2019-10-29 Wedax Corporation Anti-loosening endcap for utility crossarm
US10345367B1 (en) 2018-11-01 2019-07-09 Orto De Mexico, S.A. De C.V. Externally mountable fault indicator assemblies for electrical devices, systems incorporating same, and methods of using same
US11163013B2 (en) * 2019-10-30 2021-11-02 Hamilton Sundstrand Corporation Electrical device partial discharge monitoring
CN111442816B (zh) * 2020-02-19 2021-11-12 襄阳永力通机械有限公司 一种油箱安全检测系统
EP3903892A1 (en) * 2020-04-28 2021-11-03 ABB Schweiz AG Electric apparatus comprising pressure relief device
CN112462167B (zh) * 2020-11-04 2024-02-13 国网山西省电力公司营销服务中心 电力设备数据采集系统
US11646564B2 (en) * 2020-11-19 2023-05-09 S&C Electric Company Transformer internal fault reclose block
WO2022146261A1 (en) * 2020-12-31 2022-07-07 Akedaş Elektrik Dağitim A. Ş. Short circuit detector for the inner coil windings on three-phase hermetic type transformers
CN113514671A (zh) * 2021-06-18 2021-10-19 南京瑞贻电子科技有限公司 录波故障指示器用的安装装置及安装方法
CN117148026B (zh) * 2023-10-31 2024-03-12 国网天津市电力公司经济技术研究院 一种电气自动化供电系统检测装置及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120086231A1 (en) * 2010-09-08 2012-04-12 Magna Car Top Systems Gmbh Locking apparatus with two-bar linkage for a folding top
US20130074603A1 (en) * 2010-06-07 2013-03-28 Ifd Internal Fault Detector Corp Internal fault indicator for electrical equipment

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB568055A (en) 1942-08-11 1945-03-15 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in and relating to pressure relief devices
US3680359A (en) 1968-05-02 1972-08-01 Mc Graw Edison Co Transformer having incipient fault detector
US3812816A (en) 1972-03-01 1974-05-28 Carborundum Co Differential pressure indicator with internal reset
US3972364A (en) 1972-05-24 1976-08-03 Grove Valve And Regulator Company Pressure surge relief system
US3816801A (en) 1973-01-11 1974-06-11 Westinghouse Electric Corp Electrical transformer
US3855503A (en) 1973-09-26 1974-12-17 Westinghouse Electric Corp Remotely monitored and controlled transformer
US4010708A (en) 1975-12-02 1977-03-08 Trodyne Corporation Differential pressure indicator including remote sensing means
GB1558414A (en) 1978-01-11 1980-01-03 Firemaster Extinguisher Ltd Pressure indicator
US4240372A (en) 1979-03-15 1980-12-23 Davis Allen V Pressure responsive annunciator
US4494566A (en) 1982-04-09 1985-01-22 Westlock Controls Corporation Indicator assembly
US4654643A (en) 1985-07-22 1987-03-31 Meisenheimer Jr Daniel T Pressure sensor-monitor and excessive pressure level indicator
US4831957A (en) 1986-06-02 1989-05-23 Goans Kip B First trip indicator for sensing devices of production control and safety systems
US4823224A (en) 1988-01-21 1989-04-18 Qualitrol Corporation Rapid pressure rise circuit
US5078078A (en) 1990-12-21 1992-01-07 Powertech Labs Inc. Transformer internal fault warning indicator
US5623891A (en) 1995-01-18 1997-04-29 Central Moloney, Inc. Internal fault indicator for a transformer
US5597091A (en) 1995-02-27 1997-01-28 M.E.T.A. Reasearch Inc. Safety indicator for an inflation system
FR2739486B1 (fr) 1995-09-28 1997-11-14 Magnier Philippe Procede et dispositif de protection contre l'explosion et l'incendie des transformateurs electriques
WO1997042512A1 (fr) 1996-05-08 1997-11-13 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Procede et dispositif servant a detecter une anomalie
DE10004614A1 (de) 2000-02-03 2001-08-16 Siemens Ag Drucksensor zum Erfassen des Druckes einer Flüssigkeit
US6429662B1 (en) * 2000-06-14 2002-08-06 Ifd Corporation Internal fault indicator for power electrical devices
US7711500B1 (en) * 2008-10-24 2010-05-04 General Electric Company Pressure relief valve monitoring
US9658625B2 (en) * 2014-07-07 2017-05-23 Sensus Usa Inc. Add-on chamber for improved response of gas pressure regulators
US10605849B2 (en) * 2015-02-23 2020-03-31 Ifd Internal Fault Detector Corp. Integrated fault monitoring apparatus for electrical equipment

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130074603A1 (en) * 2010-06-07 2013-03-28 Ifd Internal Fault Detector Corp Internal fault indicator for electrical equipment
US20120086231A1 (en) * 2010-09-08 2012-04-12 Magna Car Top Systems Gmbh Locking apparatus with two-bar linkage for a folding top

Also Published As

Publication number Publication date
US10605849B2 (en) 2020-03-31
CA2976285A1 (en) 2016-09-01
WO2016134458A1 (en) 2016-09-01
US11137312B2 (en) 2021-10-05
KR20170072273A (ko) 2017-06-26
CA3212969A1 (en) 2016-09-01
US20180031625A1 (en) 2018-02-01
US20200191880A1 (en) 2020-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101908548B1 (ko) 전기장비용 통합된 결함 모니터링 장치
EP2577248B1 (en) Internal fault indicator for electrical equipment
US6812713B2 (en) Internal fault indicator for power electrical devices
MX2011000686A (es) Un dispositivo sensor de falla incipiente en linea mejorado para deteccion de falla incipiente en un aparato electrico lleno de aceite tal como un transformador.
US4894497A (en) High temperature pressure switch assembly for use with explosion-proof enclosures
US20240053215A1 (en) Internal fault detector and methods of using same
US5623891A (en) Internal fault indicator for a transformer
CN112469981A (zh) 温度传感器及指示器
WO2018090078A1 (en) Safety system
KR100319406B1 (ko) 전력설비의 절연매질 압력감지장치
RU2190270C2 (ru) Устройство для временного хранения термостатированных объектов
TR2023005593T2 (tr) Üç faz hermeti̇k ti̇pli̇ trafolardaki̇ i̇ç sargilar i̇çi̇n kisa devre detektörü
SE464948B (sv) Hoegspaenningsbrytare
JPH0689643A (ja) ガス絶縁機器のガス漏れ検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant