TWI470654B - 用於預防變壓器爆炸之裝置 - Google Patents

Description

用於預防變壓器爆炸之裝置

本發明係關於藉由可燃性流體所冷卻之變壓器之預防爆炸領域。

變壓器係承受著在線圈與在鐵部件之損失，而需要消除所產生之熱量。因此，高功率變壓器係通常藉由像是油類之流體所冷卻。所使用之油類係為非傳導性，並且係在高於140℃的溫度下點燃。由於變壓器是非常昂貴之裝置，故必須特別保護這些裝置。

首先，在產生絕緣失效時，由電力保護系統所引起之強烈電弧動作係觸發該變壓器動力室(迴路斷路器)。而該電弧亦導致能量擴散，而造成由非傳導性油類所分解之氣體，特別是釋放氫氣與乙炔。

在釋放該氣體後，在該變壓器槽內側的壓力則非常快速地增加，而致使一種經常是非常激烈的爆燃作用。該爆燃作用導致該變壓器槽之機械連接(螺栓、焊接)的顯著撕裂，而使得該氣體與周遭環境之氧氣接觸。由於乙炔係在氧氣的存在下自燃，故立即爆發火災，並且散佈至在亦可能容納大量可燃物質之側邊上的該設備之其他物品中。

絕緣破裂係造成爆炸，而該絕緣破裂係由過載、電壓突波、絕緣體之逐漸退化、油類高度不足、水或是模具之顯露、或是絕緣元件之失效所造成之短路所造成。

在習知技藝中，已知用於變壓器之火災熄滅系統，而 該系統係由火災偵測器所致動。然而，當該變壓器油類已經在燃燒時，這些系統以顯著延時進行操作。因此，可僅接受該種裝置限制火災爆發至所涉及之設備，以致於不使火災散佈至鄰近設備中。

為了減緩由於電弧所引發的非傳導性流體分解作用，可使用矽油代替傳統礦油。然而，僅可延遲由於內部壓力增加所引起之變壓器槽爆炸一段極短時期(幾毫秒)。而這段時期並無法預防爆炸。而且矽油是昂貴的。

由文件WO-A-97/12379可知：藉由使用壓力感應器而偵測在該變壓器中之電子絕緣中的破裂而預防在變壓器中之爆炸與火災的方法，而該變壓器係設有充滿有可燃性冷卻劑流體之槽，可使用閥件而使容納在該槽中之冷卻流體減壓，並且可藉由在該槽底部中注射加壓惰性氣體而冷卻該冷卻流體之發熱部份，以攪動該流體並且預防氧氣透過該變壓器槽。此種方法係是令人滿意並且可預防該變壓器槽爆炸。

文件WO-A-00/57438係揭示一種具有用於變壓器爆炸預防裝置之快速開啟的破裂元件。

本發明之目的為提供：一種用於該槽之極快速減壓的改良裝置，以進一步增加保護該變壓器、有載換接器、絕緣套完整性的可能性，然而只使用簡易結構。

用於預防設有充滿可燃性冷卻劑流體之槽的變壓器爆炸之裝置係包含有配置在該槽出口處之壓力釋放元件，以 使該槽減壓，一個配置在該壓力釋放元件下游處之貯存器，以及至少一個以手動方式觸發之閥件，而該閥件係安裝在該貯存器出口處，如此使得可密封該貯存器，以收集通過該壓力釋放元件之流體。因此，為了安全、污染或是其他理由，可預防該流體散佈至不意欲地點。這是由於在得到足夠氧氣以滿足燃燒與爆炸之狀態時，係是流體與氣體之混合物的流體係具有燃燒的危險。此外，特別是在局限環境當中，已證實此流體之特定成分對於人體及/或環境是有害的。

有利的是，可在該貯存器之出口處安裝該自動壓力釋放元件。而該壓力釋放元件係包含有能夠在超出壓力臨界值時開啟之閥件，以預防該貯存器爆炸。因此，由該閥件所進行的釋放動作可限制需要回復至低於該閥件之觸發臨界值之壓力的流體數量。可於該壓力釋放元件之下游處配置有額外導管。該額外導管係用於引導該流體至最適合之處。該額外導管係設有冷卻裝置。因此，可在該流體漏出前，降低該流體溫度，從而降低燃燒之危險。該貯存器係設有像是以氣體膨脹閥件形式之冷卻裝置。

有利的是，可將減焰元件安裝至該額外導管。該減焰元件係為可預防氧氣進入該導管之流體止回閥形式。該減焰元件亦可包含有能夠在火焰出現時關閉該導管之部件。該壓力釋放元件亦包含有由外部控制單元或緊鄰該電磁閥件之溫度偵測器所控制之電磁閥，而可在燃燒時關閉該電磁閥。

該貯存器係設有冷卻裝置。

在一具體實施例中，該裝置係包含有連接至該貯存器之真空泵浦。因此，可在遠低於周圍環境壓力與在該變壓器槽中之正常壓力之壓力下安置該貯存器，而此有助於該槽之減壓與降低出現在該槽中之氧氣數量。

在一具體實施例中，該裝置係包含有氣體泵浦以及附屬貯存器。該氣體泵浦係配置於該貯存器與附屬貯存器之間，並且用於在泵吸動作的同時與像是藉由氮氣之沖洗動作一起將來自該貯存器之可燃及/或毒性氣體輸送至該附屬貯存器，接著，該可燃及/或毒性氣體可與該貯存器以及該氣體泵浦相隔離。該氣體泵浦係包含有壓縮機而該附屬貯存器係包含有加壓封閉件。因此，係以降低容積方式儲存該可燃性有毒氣體。

有利的是，該裝置係包含有配置於該壓力釋放元件與該貯存器之間的減壓室。該減壓室係展示極低的壓頭損失(head loss)並可配置在接近該壓力釋放元件之下游處，如此使得可提供該變壓器槽之快速減壓。該貯存器可位在距該減壓室一段距離處，而該距離係遠大於該變壓器槽與該減壓室之間的距離。該減壓室可為管子的一部件之形式，而該管子之直徑係遠大於該導管之直徑。有利的是，該減壓室可預定承受大於該貯存器設計之高壓與機械負載。

在一具體實施例中，該壓力釋放元件係包含有穿孔剛性盤以及不滲透薄膜。該壓力釋放元件亦可包含有狹縫盤。該盤子在該流體之流動方向上係是半球形。該狹縫盤 可包含有複數個葉狀物(lobe)，可藉由該等狹縫而將該葉狀物係彼此分離，而該狹縫大約是徑向的。該等葉狀物可連接至該盤子之環狀部件，並且能夠藉由固定突出物的作用而彼此靠在一起，以承受該變壓器槽外部的壓力，而該外部壓力係大於內部壓力。該穿孔剛性盤可設有複數個穿通孔洞，而該等孔洞係配置在靠近該盤子中心與該徑向狹縫延伸處。該不滲透薄膜係由應用聚四氟乙烯之薄層所組成。

該狹縫盤可包含有複數個部位，在軸向方向上之推動期間，該等部位能夠彼此靠著。

在一具體實施例中，該壓力釋放元件可額外地包含有用於保護該不滲透薄膜之盤子，該保護性盤子係包含有一個薄預剪薄片。該保護性盤子可由聚四氟乙烯薄片而製成，而該薄片係具有較該不滲透薄膜更厚之厚度。該預剪薄片係為圓弧部位形式。該穿孔剛性盤可包含有複數個徑向狹縫，而該等狹縫係彼此不同。

有利的是，該裝置係包含複數個預定連接至複數個變壓器之壓力釋放元件。因此，單一貯存器可用於預防複數個變壓器的爆炸，而每個變壓器可與至少一個壓力釋放元件相聯結。

該裝置可包含有與該壓力釋放元件合併之破裂偵測裝置，因此，可提供偵測關於預設壓力釋放臨界值之槽壓力。該破裂偵測裝置可包含有預定用於與該壓力釋放元件同時破裂之電線。該電線可接合至該壓力釋放元件(最好是位在關於流體之相對側上)。該電線可為保護性薄膜所覆蓋。

該裝置可包含有複數個預定連接至至少一個變壓器之複數個油電容器的壓力釋放元件。

用於預防變壓器爆炸之方法係包含有：由一個壓力釋放元件使該槽減壓，通過該壓力釋放元件之流體係由密封貯存器所收集，以及藉由至少一個以手動方式觸發之閥件而移除該氣體；該變壓器係設有充滿可燃性冷卻劑流體之槽。

該爆炸預防裝置可設計成用於一個變壓器之主要槽、用於有載換接器之槽，以及用於電絕緣套之槽，而此槽亦稱為”油箱”。該電絕緣套的角色係為將該變壓器主要槽與透過輸出導體而連接至該變壓器線圈的該高與低壓電線絕緣。每個輸出導體係為一個容納有特定數量絕緣流體之油箱所環繞。在該絕緣套及/或油箱中之絕緣流體係為一個不同於變壓器之油類的油類。當偵測至故障時，可提供連接至該變壓器槽以及預定以手動方式或自動方式觸發之氮氣注射裝置。注射氮氣可促進從該變壓器槽至該貯存器(如果必要時，至該附屬貯存器)之可燃氣體的排空。

該爆炸預防裝置可設有用於偵測變壓器動力室觸發之裝置，以及一個可接收由變壓器之感應器裝置所輸送之訊號並且能夠輸送該控制訊號的控制單元。

可大幅地降低該可燃性及/或毒性流體滲漏至該裝置外側之可能性，因此，可降低造成點燃該氣體或使靠近該氣體之操作者中毒的危險。

該爆炸預防裝置係特別適用於位在局限區域中(例如： 隧道、礦坑或是在建築區域的地下)之變壓器。

如圖所示，該變壓器1係包含有槽2，而該槽係藉由腿部4的作用而支撐在地面上3，以及可藉由為絕緣體6所環繞之電線5而供應電能。該槽2係包含有本體2a與蓋子2b。

該槽2係充滿像是非傳導性之油類的冷卻流體7。為了確保在該槽2中冷卻流體7的固定高度，該變壓器1係設有藉由導管9而連接至該槽2的貯存器8。

該導管9係設有自動止回閥10，而該閥可在偵測該流體7之快速運動時儘快地關閉該導管9。因此，在該槽2減壓期間，導管9中造成流體7開始流動之壓力則突然下降，並且可藉由自動止回閥10的阻擋作用而快速地停止該流動。因此，可預防容納在該貯存器8中的流體7流出。

該槽2亦設有一個或是更多個火災偵測纜線11。在所呈現之具體實施例中，可將火災偵測纜緣11安裝在該槽2上方，並為靠在該蓋子2b上的塊體12所支撐。可將該纜線11與該蓋子2b分離幾公厘的距離。該纜線11係包含有二條線，而該等線係為具有低熔點之人造薄膜所分離，當該薄膜熔化時，則該二條線進行接觸。該纜線11可設計成在靠近該槽2邊緣的矩形路徑中。

該槽2係包含有感應器(亦稱：Buchholz)，以用於偵測來自該冷卻流體之蒸汽的出現，而該感應器係安裝在該槽2之高點，通常在導管9上。在電絕緣體中的破裂可導致來自槽2中流體7之蒸汽的排放。可使用帶有某種程度延時 之蒸汽感應器偵測在電絕緣體中之破裂。

變壓器1可由電力隔間(未顯示)而供給電力，而該電力隔間係包含有電力切斷裝置，像是：迴路斷路器，而該電力隔間亦設有觸發感應器。

該預防裝置係包含有閥件13，而該閥件係安裝至配置在該本體2a高點之該槽2出口處，破裂元件15之破裂可在沒有延時的情況下偵測由於在變壓器之電絕緣體中破裂所造成之壓力變異，並且該預防裝置係包含有二個震動吸收彈性套筒14，其中一個配置於該閥件13與該破裂元件15之間。該預防裝置亦包含有減壓室16，該減壓室之直徑係大於該破裂元件15之直徑，該減壓室係安裝於該破裂元件15之下游處，而排放導管17係為貯存器18所支撐，該貯存器係預定在該破裂元件15破裂後，放集來自該槽2之流體，並且預定用於從氣體部分中分離液體部分。該導管17係安裝在該減壓室16與貯存器18之間。而其他彈性套筒14可安裝在該減壓室16與導管17之間。

該貯存器18可設有冷卻翼18a。該貯存器18係設有導管19，以用於排除該油類所散發之氣體。該導管19可暫時地連接至移動式容器，以排空該貯存器18。因此，可立即地使該槽2減壓，而且隨後，流體可部分地流入該貯存器18。該破裂元件15係預定在小於1bar(例如：0.6bar與1.6bar之間，較佳的是在0.8bar與1.4bar之間)的預定壓力下開啟。

可在該導管19中配置閥件20，以預防空氣中的氧氣進入，而氧氣的進入可供給氣體之燃燒與在該貯存器18與該 槽2中之油類的燃燒，並且可預防氣體或液體不受控制的離開。該閥件20可為手動或藉由手動控制而機動化。除了在該貯存器18排空出現在其中之氣體，或是當實施氣體之清潔作用時，可總是關閉該閥件20以使該貯存器保持密封。

該槽2係包含有藉由在該槽2底部注射像是：氮氣之惰性氣體而冷卻該流體7之裝置。該惰性氣體係儲存在加壓貯存器中，而該加壓貯存器係設有閥件、膨脹閥或是減壓器，以及將該氣體輸送至該槽2之軟管21。該加壓貯存器係儲藏在櫃子22中。

纜線11、破裂元件15、蒸汽感應器、觸發感應器、閥件13以及停止閥20係連接至控制單元23，而該控制單元係預定用於監控該裝置之操作。該控制單元23係設有資訊處理裝置，而該資訊處理裝置係接收來自不同感應器之訊號，並且能夠傳送特別用於該閥件20之訊號。

在正常操作中，該閥件13係是開啟的，而該破裂元件15則是原封不動的，亦即：開閉。而該閥件20亦是關閉的。在關閉該變壓器1的情況下，可關閉該閥件13以用於保養操作。該彈性套筒14可吸收變壓器1之震動，而該震動係產生於操作該變壓器時與在短路期間，以預防該震動傳送至其他元件，特別是破裂元件15。當破裂元件15破裂時，由於極度降低壓頭損失，故該減壓室16能夠造成急遽壓降。

當在該變壓器1中之電力缺陷之後的破裂元件15破裂時，可降低在該槽2中之壓力。氣體及/或液體之噴出物係通過該破裂元件15並且溢入該減壓室16，接著進入導管 17而流入貯存器18。在該破裂元件15破裂後之最初幾毫秒中，可證明減壓室16角色是特別重要的。

隨後，可在槽2底部注射像是：氮之惰性氣體，以將可能留在該槽2中之可燃性氣體沖出並且冷卻該變壓器之發熱部件，以停止生成該氣體。在破裂元件15破裂後，可在數分鐘至數小時中觸發惰性氣體的注射；而較佳的是，可提供充分處理時期，以適當分離氣體與液體。此外，可等待該貯存器18及其內容物冷卻。可將該可燃性氣體排放至該貯存器18。在該閥件20開啟之後，可將可移動式容器連接至導管19，以接收在該貯存器18中之流體。該貯存器18係以惰性氣體進行清洗。接著，可替換該破裂元件15。為了安全的理由，用於惰性氣體之貯存器係預定能夠注射該惰性氣體大約45分鐘，而已證明此對於冷卻該油類與由該油類所觸動之發熱部件是有用的，因此，可停止由於該油類之分解作用而產生氣體。

該變壓器1可設有一個或是更多個有載換接器25，該有載換接器係作為介於變壓器1與電力網路之間的介面，儘管施加至該網路之電流變異，該變壓器係連接至該電力網路以提供固定電壓。該有載換接器25可藉由排放導管26而連接至預定用於排放液體之導管17。這是由於該有載換接器25亦為可燃性冷卻劑流體所冷卻的緣故。由於其高機械強度，故有載換接器之爆炸係是極度猛烈的，並且係伴隨著射出燃燒冷卻流體噴出物。該導管26係設有壓力釋放元件27，該壓力釋放元件能夠在短路，因而在該有載換接 器25內側之過度壓力的情況下撕裂。因此，可預防該有載換接器25槽爆炸。

藉由本發明，因而可提供有變壓器爆炸預防裝置，而該變壓器爆炸預防裝置可極快速地偵測在絕緣體中之破裂，同時採取行動以限制所產生的後果。結果：可挽救該變壓器、有載換接器、以及絕緣套，並可使關於絕緣體缺陷所造成的損壞減至最小。

如圖2所示，該減壓室16可靠在四個阻尼器28上，而該阻尼器係由固定至該槽2之本體2a的支架29所支撐。因此，一方面，可在該變壓器1於正常操作期間中所發生之震動與減壓室16間，以及在另一方面於在絕緣體破裂期間之變壓器1的變形之間創造機械式隔離。

於說明於圖3之具體實施例中，可將數個鄰近變壓器1連接至一個貯存器18中。換句話說，用於數個不同變壓器之數個預防裝置可具有一個共同貯存器18。而在可得空間受限制的局限區域中，此係證明為特別有利的。

在說明於圖4之具體實施例中，該預防裝置可額外地包含有藉由導管而連接至貯存器18之真空泵浦30。該貯存器18可設有，像是：可藉由氮膨脹之冷卻系統18b。當於操作中安置該預防裝置時，可致動該真空泵浦30並且在貯存器18中創造出局部真空狀態，然後可停止該真空泵浦30。在該破裂元件15破裂後，可在最大相等壓力下增加來自該槽2而儲存於貯存器18中之氣體質量。因此，有助於減壓。而降低該貯存器之容量，因此，可導致空間增加。

在說明於圖5之具體實施例中，該預防裝置可額外地包含有氣體泵浦31，該氣體泵浦係連接至該導管17或是貯存器18並且可開啟該氣體泵浦而進入可承受壓力之瓶子32中。在該破裂元件15破裂之後，可致動該氣體泵浦31，並泵吸出現在該貯存器18中之氣體，而具有對於冷卻該氣體來說之充分的流動。因此，該貯存器18可排放容納在其中之氣體，該氣體可以是惰性氣體與可燃性氣體之混合物。在停止該氣體泵浦31之後，可輕易地移除該瓶子32並將該瓶子輸送一段距離。而此具體實施例係特別適用於安裝在礦坑或是隧道中的變壓器。

如圖6至圖9所示，該破裂元件15係為凸面半圓球形，並且預定安裝至槽2之出口孔口處(未顯示)，可在二個盤狀凹緣33，34之間夾住該破裂元件。該釋放元件15係包含有像是由不銹鋼、鋁或鋁合金所製之以薄金屬薄片形式之留置部件35。而該留置部件35之厚度係介於0.05mm至0.25mm之間。

該留置部件35係具有徑向溝槽36，而該徑向溝槽係將該留置部件35分割成數個部位。該徑向溝槽36係塑形於在該留置部件35厚度的凹處中，如此使得可在該留置部件之中心處，藉由撕裂留置部件35而造成破裂，而此可在沒有破碎的情況下發生，以預防釋放元件15破裂與為通過該釋放元件15之流體所移動，以及預防損壞位在下游之導管的危險。

該留置部件35在靠近中心處係於每個溝槽36中配置 有非常小直徑之穿通孔洞37。換句話說，係以六角形方式配置數個孔洞37。該等孔洞37係形成低強度之撕裂起始側，並且可確保在留置部件35中心處開始該撕裂動作。在每個溝槽36中形成至少一個孔洞37係確保將可同時分離該溝槽36，而提供最大可能的通過橫斷面。作為一個變異，可想像不同於六個的溝槽36，及/或在每個溝槽36中的數個孔洞37。不滲透塗層50能夠阻塞該孔洞37。

特別可藉由該孔洞37之直徑與位置、該溝槽36深度、以及形成該留置部件35之金屬厚度與組成成分來決定該釋放元件15之破裂壓力。較佳的是，可在該留置部件35之整個厚度上形成該溝槽36。該留置部件35之剩餘部分係具有固定厚度。

二個相鄰接之溝槽36可形成三角形，而在破裂期間可藉由在孔洞37之間的金屬材料之撕裂動作而從鄰近三角形中分離此三角形，並且可為摺疊而朝向下游方向變形。可在沒有撕裂的情況下，摺疊該三角形39，以預防該等三角形39分裂，而該等三角形的分裂可損害下游導管或是妨礙位在下游導管中之流動，因而，增加壓頭損失以及減緩在上游側的減壓過程。該溝槽36之數目亦取決於該留置部件15之直徑。

配置在該凸緣33下游的凸緣34具有鑽過該凸緣之徑向孔洞，而在該孔洞中係配置有保護管41。該破裂偵測器係包含有固定至在下游側上之留置部件35並配置在迴路中的電線42。該電線42係延伸進入該保護管41中直到連接 單元43為止。該電線42幾乎延伸過該留置部件15整個直徑，而一部分電線42a係配置在該平行於該溝槽36之溝槽36的一側上，而另一部分電線42b則是以徑向方式配置在該平行於該溝槽36之相同溝槽36的另一側上。這二條電線42a、42b之間的距離是小的。這個距離可小於分離二個孔洞37之最大距離，如此使得在該等孔洞37之間可通過該電線42。

該電線42係為保護性薄膜所覆蓋，而該保護性薄膜係可保護該電線免於腐蝕，並且將該電線連接至該留置部件35之下游面部。亦可選擇此薄膜之組成成分，以避免更改該破裂元件15之破裂壓力。該薄膜可由脆性聚醯胺所製。該破裂元件之破裂必然導致切斷該電線42。可在極度簡易與可靠的方式下藉由通過該電線42之電流中止或在該電線42之二個端部間的電壓差而偵測這個切斷動作。

該破裂元件15亦可包含有強化部件44，而該部件係配置在像是由不銹鋼、鋁或是鋁合金所製之金屬薄片形式之凸緣33與34間。該強化部件44之厚度係介於0.2mm與1mm之間。

該強化部件44係包含有複數個葉狀物，舉例來說：五個，而其可為形成在其整個厚度上的徑向溝槽45所分離。該等葉狀物可連接至外部環狀邊緣，而為圓弧形式之溝槽46係形成於每個葉狀物之整個厚度上(除了靠近之鄰近葉狀物之外)，因此，賦予該等葉狀物軸向變形的能力。其中一個葉狀物可藉由像是銲接而連接至中央多邊形47。該多 邊形47係靠近該葉狀物之中心，並且靠在固定至其他葉狀物之鉤子48上，以及可相對於該等葉狀物進行軸向偏位，如此使得可將該多邊形47以軸向方式配置在該等葉狀物與對應鉤子48之間。該多邊形47可與該鉤子48之底部進行接觸，以軸向方式對其按壓。該強化部件44可提供在一方向上良好軸向強度與在另一方向(該破裂元件15之破裂方向)上之非常低軸向強度。當該變壓器1之槽2中的壓力低於減壓室16之壓力時，該強化部件44係是特別有用的，而如果在該槽2中創造用於填充該變壓器1之局部真空的話，則會產生此種狀況。

在該留置部件35與該強化部件44間，可配置有不滲透部件49，該部件係包含有像是：藉由預剪人造材料之厚薄膜51而環繞在每個面部之應用聚四氟乙烯的不滲透人造材料薄膜50，而該預剪人造材料之厚薄膜51可預防該薄膜50為該留置部件35與該強化部件44所刺孔。每個厚薄膜51係包含有像是：應用具有0.1mm至0.3mm厚度之聚四氟乙烯的人造材料。該厚薄膜51係以大約330°之圓弧形式進行預剪。該薄膜50具有0.005mm至0.1mm之厚度。

該破裂元件15在一方向上可提供對壓力的良好抵抗，而在另一方向上則對壓力之校準過抵抗，以及優良之不滲透性與在破裂時之低延時作用。

為了提升不滲透性，該破裂元件15可包含有配置在該凸緣33與該留置部件35之間的墊圈52，以及配置在該凸緣34與該強化部件44之間的墊圈53。該等墊圈52與53 可由應用聚四氟乙烯之材料所製。

此外，可提供用於冷卻在該預防裝置中流體之裝置。該冷卻裝置可包含有在該導管17及/或貯存器18上之肋狀物、用於該貯存器18之空氣調節裝置、及/或儲存液化氣體(像是：氮)，而該液化氣體之膨脹能夠冷卻該貯存器18。

舉例來說：在圖10與圖11之具體實施例中，係以大約垂直之方式將該預防裝置配置在該槽2之蓋子2b上。該減壓室16係包含有垂直軸圓柱，而在連接至該破裂元件15時可在其端部處閉合該圓柱，而該圓柱之直徑係大於該破裂元件15直徑，並且可安裝於該破裂元件15之下游處。該減壓室16亦可形成為收集貯存器。該導管19係連接至該減壓室16圓柱之上區域。導管54係連接至該減壓室16圓柱之下區域，以用於移除液體。此具體實施例係為特別緊密，而大部分的預防裝置可位在該槽2上方。

在一有利變異中，該導管54可連接至該貯存器8(參見圖10之虛線)。該貯存器8之可用容量，亦即：不為液體所佔用之部份，則可用於接受來自該減壓室16之液體。可在該減壓室16與該貯存器8之間於該導管54上配置有額外之破裂元件61。可在高於該減壓室16上游之破裂元件15之壓力的壓力下，校準該額外破裂元件61。

在操作時，在導管54中之壓頭損失係在該破裂元件15破裂期間給予自動止回閥10關閉的時間。該貯存器8可收集來自該減壓室16之液體，並可關閉該自動止回閥10。

如圖11所示，可開啟該減壓室16以進入該導管17， 而該導管係位在導管26之延伸部分上。該導管17係進入該貯存器8。

在圖12之具體實施例中，該預防裝置係包含有閥件13，而該閥件係安裝於槽2之出口，而該槽係配置在位於大於介於該本體2a一半與三分之二高度間的一點上。在該減壓室16之後，可向上彎曲該導管17，並且包含有頂部件17a，該頂部件係配置在高於該變壓器1線圈的高度上。藉由本示例，該頂部件17a之底部可位在大約高於該線圈頂端20mm處。因此，局部排放動作與減壓動作可使得該線圈維持浸入與保存所發生之絕緣作用。

該導管9可設有氣體偵測器55，而該氣體偵測器係配置在自動止回閥10與該槽2之蓋子2b間。該導管56係與導管9以及該導管17之頂部件17a連接，該導管56係在該氣體偵測器55與該自動止回閥10之間連接至該導管9。在該導管56上係配置有手動閥57，除了在保養操作期間，該手動閥可保持在開啟位置，而可由控制單元23控制電磁閥58，而該電磁閥係在正常工作期間係處於關閉位置，而在藉由元件15之壓力釋放後則處於開啟位置，以復得出現在該導管9中之可燃氣體。

此外，具有油類絕緣之絕緣套6亦可設有壓力釋放元件59，而該元件係開放進入連接至該導管17的導管60中。該壓力釋放元件59係相似於壓力釋放元件15之結構與所使用之尺寸。因此，該槽、該絕緣套以及該有載換接器可設有壓力釋放元件，以用於增加保存其完整性之可能。

在圖13之具體實施例中，該預防裝置係包含有安裝至槽2之出口處之閥件13，而該槽係配置於該本體2a之一低點中。在該減壓室16之後，可向上彎曲該導管17，並且包含有如前述具體實施例之頂部件17a。

此種保護系統係是經濟的、且對於鄰近之裝置來說係是獨立的、並具有密實尺寸與免於保養。

該控制單元亦可連接至像是火災感應器、蒸汽感應器(Buchholz)之第二感應器，以及可連接至該動力室觸發感應器，以用於在膨脹預防系統失效時觸發滅火程序。

因此，由於本發明，可提供僅需修正非常少變壓器元件之變壓器爆炸預防裝置，而該裝置可極快速地偵測到絕緣破裂，並同時採取行動，以致於可限制所發生之後果，包含在局限區域中。而此具有預防爆炸油電容器爆炸與所發生火災的效應，以及降低在該變壓器、有載換接器以及該絕緣套上之短路所造成的損壞。

1‧‧‧變壓器

2‧‧‧槽

2a‧‧‧本體

2b‧‧‧蓋子

3‧‧‧地面

4‧‧‧腿部

5‧‧‧電線

6‧‧‧絕緣體(絕緣套)

7‧‧‧流體

8‧‧‧貯存器

9‧‧‧導管

10‧‧‧自動止回閥

11‧‧‧(火災偵測)纜線

12‧‧‧塊體

13‧‧‧閥件

14‧‧‧(震動吸收)彈性套筒

15‧‧‧壓力釋放元件(破裂元件)(釋放元件)(留置部件)

16‧‧‧減壓室

17‧‧‧(排放)導管

17a‧‧‧頂部件

18‧‧‧貯存器

18a‧‧‧冷卻翼

18b‧‧‧冷卻系統

19‧‧‧導管

20‧‧‧停止閥(閥件)

21‧‧‧軟管

22‧‧‧櫃子

23‧‧‧控制單元

25‧‧‧有載換接器

26‧‧‧(排放)導管

27‧‧‧壓力釋放元件

28‧‧‧阻尼器

29‧‧‧支架

30‧‧‧真空泵浦

31‧‧‧氣體泵浦

32‧‧‧瓶子

33‧‧‧凸緣

34‧‧‧凸緣

35‧‧‧留置部件

36‧‧‧(徑向)溝槽

37‧‧‧孔洞

39‧‧‧三角形

41‧‧‧保護管

42‧‧‧電線

42a‧‧‧電線

42b‧‧‧電線

43‧‧‧連接單元

44‧‧‧強化部件

45‧‧‧徑向溝槽

46‧‧‧溝槽

47‧‧‧(中央)多邊形

48‧‧‧鉤子

49‧‧‧不滲透部件

50‧‧‧不滲透塗層(不滲透人造材料薄膜)(薄膜)

51‧‧‧厚薄膜

52‧‧‧墊圈

53‧‧‧墊圈

54‧‧‧導管

55‧‧‧氣體偵測器

56‧‧‧導管

57‧‧‧手動閥

58‧‧‧電磁閥

59‧‧‧壓力釋放元件

60‧‧‧導管

61‧‧‧額外破裂元件

本發明將可藉由學習完全非限制之示例以及由隨附圖示所說明之一些具體實施例的詳細描述而更加了解本發明，其中；圖1係為火災預防裝置之概略視圖；圖2係為圖1之詳細視圖；圖3係為與數個變壓器相聯結之火災預防裝置的概略視圖；圖4顯示圖1之變異； 圖5顯示圖1之變異；圖6係為破裂元件之斷面圖；圖7係為圖6之放大局部視圖；圖8係對應於圖6之俯視圖；以及圖9係為對應於圖6之仰視圖；圖10為係具有垂直減壓室之火災預防裝置之概略視圖；圖11係為對應於圖10之全面視圖；圖12與圖13顯示圖1之變異。

1‧‧‧變壓器

2‧‧‧槽

2a‧‧‧本體

2b‧‧‧蓋子

3‧‧‧地面

4‧‧‧腿部

5‧‧‧電線

6‧‧‧絕緣體(絕緣套)

7‧‧‧流體

8‧‧‧貯存器

9‧‧‧導管

10‧‧‧自動止回閥

11‧‧‧(火災偵測)纜線

12‧‧‧塊體

13‧‧‧閥件

14‧‧‧(震動吸收)彈性套筒

15‧‧‧壓力釋放元件(破裂元件)(釋放元件)(留置部件)

16‧‧‧減壓室

17‧‧‧(排放)導管

18‧‧‧貯存器

18a‧‧‧冷卻翼

19‧‧‧導管

20‧‧‧停止閥(閥件)

21‧‧‧軟管

22‧‧‧櫃子

23‧‧‧控制單元

25‧‧‧有載換接器

26‧‧‧(排放)導管

27‧‧‧壓力釋放元件

Claims (13)

1. 一種用於預防變壓器(1)爆炸之裝置，該變壓器(1)係設有一充滿可燃性冷卻劑流體之槽(2)，其特徵在於該裝置係包含有配置在該槽之一出口上之至少一個壓力釋放元件(15)，以使該槽減壓；一個配置在該壓力釋放元件下游處之貯存器(18)；一個配置在該壓力釋放元件與該貯存器之間的減壓室；以及至少一個以手動方式觸發之閥件(20)，而該閥件係安裝在該貯存器之該出口處，如此使得該貯存器係是密封的，以收集通過該壓力釋放元件之流體。
2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該減壓室包含一垂直軸圓柱。
3. 如申請專利範圍第2項之裝置，該裝置包含一導管(17)，其係安裝在該減壓室與該貯存器之間。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之裝置，該裝置包含一震動吸收之彈性套筒(14)，該彈性套筒係配置在該槽與該減壓室之間，及/或一震動吸收之彈性套筒(14)，該彈性套筒係配置在該減壓室與該貯存器之間。
5. 如申請專利範圍第4項之裝置，其中該貯存器係裝配有一氣體膨脹閥。
6. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之裝置，其中該裝置包含一連結至該槽的氮氣注射裝置，當一錯誤被偵測時，該氮氣注射裝置可被觸發。
7. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之裝置，其 中該變壓器係藉由一電力隔間而供給電力，該電力隔間係包含有電力切斷裝置，且該電力隔間亦設有觸發感應器。
8. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之裝置，其中該裝置包含一控制單元(23)，其係預定用於監控該裝置之操作，該控制單元係設有資訊處理裝置，而該資訊處理裝置可接收來自不同感應器之訊號，並且能夠輸送控制訊號。
9. 如申請專利範圍第8項之裝置，其中該控制單元係連接於亦可連接至蒸汽感應器，及/或連接至一動力室觸發感應器，以用於觸發滅火程序。
10. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之裝置，該裝置包含有複數個預定連接至至少一個變壓器之複數個油電容器的壓力釋放元件，以及一個貯存器。
11. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之裝置，其中該裝置包含裝配有至少一個壓力釋放元件(59)的至少一個絕緣套(6)，可開啟該壓力釋放元件(59)以進入一導管(60)中，該導管(60)係連接至一安裝在該減壓室與該貯存器之間的導管(17)。
12. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之裝置，其中該裝置包含裝配有至少一個壓力釋放元件(27)的至少一個有載換接器(25)，可開啟該壓力釋放元件(27)以進入一導管(26)中，該導管(26)係連接至一安裝在該減壓室與該貯存器之間的導管(17)。
13. 如申請專利範圍第12項之裝置，其中該裝置包含一個藉由一導管(9)而連接至該槽的貯存器(8)，以及一連接至該導管(9)與該導管(17)的一頂部件之導管(56)。