具有電弧通道的耐電弧干式變壓器外殼的制作方法
【專利摘要】用于干式變壓器的耐電弧外殼。更具體而言，具有一個或者多個耐電弧特征的變壓器外殼以及用于提供這些變壓器外殼的方法，這些耐電弧特征包括電弧通道、電弧故障阻尼器和電弧故障充氣室。
【專利說明】具有電弧通道的耐電弧干式變壓器外殼
【技術領域】
[0001]本申請涉及用于干式變壓器的耐電弧外殼，并且更具體地涉及具有一個或者多個耐電弧特征的變壓器外殼，該耐電弧特征包括電弧通道、電弧故障阻尼器和電弧故障充氣室。本申請也涉及用于提供用于干式變壓器的耐電弧外殼的方法。
【背景技術】
[0002]干式配電和小功率變壓器在本領域中是已知的并且包括熟知的芯部和繞組配置。出于保護部件免受環境影響并且限制讓人暴露于設備以及其他目的，普遍在金屬外殼中容納干式配電變壓器用于以下目的。電弧閃絡事件可能在正常操作、系統瞬態期間或者在維護期間出現于這樣的電設備中。在電弧出現于外殼內時，它造成外殼內的氣體的壓強和溫度明顯增加。氣體壓強和溫度的驟增引起熱氣體以不受控制的方式從外殼逸出的風險，這相應地給在附近的人帶來嚴重風險。因此希望最小化這樣的風險。具體而言，希望防止或者最小化熱電弧氣體逸出至從地面水平到從地面水平起的2米(79英寸)高包圍外殼的區域中，即近似于如果平均高度的人員維護或者操作設備則這樣的人員將占據的區域的標準測量。

【發明內容】

[0003]這里描述一種用于干式變壓器的耐電弧外殼的多個實施例。具體而言，在一個實施例中，用于容納干式變壓器的耐電弧外殼包括基部和頂層結構，這些基部和頂層結構緊固到至少三個壁從而形成封閉空間。壁中的一個是前壁，該前壁包括第一和第二拐角件、限定第一檢修孔的與第一和第二拐角件鄰近的第一面框以及被布置用于覆蓋第一檢修孔的第一罩板。向頂層或者壁中切割至少一個通風開口。前壁包含由電弧通道覆蓋的至少一個縱向接縫，其中以在電弧事件時基本上防止電弧氣體通過覆蓋的縱向接縫從外殼逸出這樣的方式附接電弧通道。在至少一個實施例中，電弧故障充氣室附接到至少一個通風開口。
[0004]在另一實施例中，一種用于干式變壓器的耐電弧外殼包括基部和頂層結構，該基部和頂層結構緊固到至少三個壁從而形成封閉空間。壁中的至少一個壁包含至少一個通風柵格，并且頂層或者壁中切割至少一個通風開口。電弧故障阻尼器裝置與通風柵格中的至少一個通風柵格相鄰附著；然而提供電弧故障阻尼器裝置相鄰附著位于從地面水平起的79英寸高度處或者以下的每個通風柵格。最后，每個電弧故障阻尼器裝置被配置用于在電弧閃絡事件時關閉、由此基本上防止電弧閃絡氣體通過至少一個通風柵格逸出。
[0005]這里提供用于提供前述耐電弧外殼的方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]在附圖中，圖示結構實施例，這些實施例與以下提供的具體描述一起描述用于干式變壓器的耐電弧金屬外殼或者其部件的示例性實施例。本領域普通技術人員將理解，單個部件可以被設計為多個部件或者多個部件可以被設計為單個部件。[0007]另外，在附圖和以下描述中，貫穿附圖和書面描述分別用相同的附圖標記指示相似部分。圖未按比例繪制并且為了便于圖示已經夸大某些部分的比例。
[0008]圖1A是側壁被移除的容納三相干式配電變壓器的現有技術的變壓器外殼的等距圖。
[0009]圖1B是電弧室被移除的示例耐電弧干式變壓器外殼的等距圖。
[0010]圖1C是示出基部結構、前壁和第一例壁的圖1B的外殼的分解部件圖。
[0011]圖2A是無端蓋件的示例性電弧通道的內側表面的等距圖。
[0012]圖2B是具有端蓋件的圖2A的電弧通道的沿著縱軸的正視圖。
[0013]圖3A是圖1B的虛線2中所示部分的等距、分解和放大圖。
[0014]圖3B是沿著圖1B中的線3-3’的外殼100的截面圖。
[0015]圖3C是沿著圖1B中的線4-4’的外殼100的截面圖。
[0016]圖3D是沿著圖1B中的線5-5’的外殼100的截面圖。
[0017]圖3E是沿著圖1B中的線6-6’的外殼100的截面圖。
[0018]圖3F是沿著圖1B中的線7-7’的外殼100的截面圖。
[0019]圖4A和4B分別是從前方和后方看的示例性電弧故障阻尼器裝置的等距分解圖。
[0020]圖5A是圖1B的虛線8中所示部分的等距、放大圖。
[0021]圖5B是在關閉配置中的示例性電弧阻尼器裝置的從后方看的等距圖。
[0022]圖6A是圖1B的虛線8中所示部分的等距、放大圖。
[0023]圖6B是在打開配置中的示例性電弧阻尼器裝置的從后方看的等距圖。
[0024]圖7A是從上方和從后方查看的示例性電弧故障充氣室的等距圖。
[0025]圖7B是從下方和從后方查看的圖7A中所示電弧故障充氣室的等距圖。
[0026]圖7C是用來構建圖7D的電弧故障充氣室區段的凸緣方形件的等距圖。
[0027]圖7D是用來構建圖7A中的電弧故障充氣室的電弧故障充氣室區段的等距圖。
[0028]圖8A和SB是圖1B的示例性耐電弧干式變壓器外殼的前視和后視等距圖，該變壓器外殼包括如附接的圖7A中的電弧故障充氣室。
【具體實施方式】
[0029]在本申請中公開的外殼和原理適用于各種大小和額定值的干式變壓器。這里使用的適當干式變壓器的非限制示例包括具有從112.5kVA至25MVA的功率額定值的電力或者配電干式變壓器。適當商用可用的干式變壓器的非限制示例包括真空鑄造線圈、
RESIBLOC?和ABB公司提供的開放式纏繞變壓器。
[0030]圖1A示出在外殼20中容納的典型三相干式配電變壓器10。為了便于參考，下文將簡稱干式變壓器為變壓器。
[0031]參照圖1B和1C,不出根據本發明的一個實施例的變壓器外殼100。外殼100包括基部結構110、壁120和頂層結構150。基部結構可以包括用于在外殼內支撐變壓器(未不出)的裝置、比如托架115。壁120通常在壁120的底部部分緊固到基部結構110。壁120優選地基本上垂直于基部結構110、例如在近似90°的角度、比如在80° -100°之間。如將理解的那樣，在其它實施例中，壁120和基部結構110可以形成明顯不同于90°的角度、比如30°、45°、60°、120°、135°、150°以及在它們之間的各種角度中的任何角度。優選地在基部結構Iio的周界周圍緊固壁120。備選地，在基部結構110的任何點緊固壁120。
[0032]雖然在圖1B和IC中描繪矩形外殼，但是將理解外殼壁120可以形成多個幾何形狀中的任何幾何形狀、比如多邊形、即三角形、方形、五邊形等或者可以是圓形、卵形、橢圓形等。另外，可以采用任何數目的壁120。
[0033]頂層結構150緊固到壁120的頂部并且可以包括一個或者多個大體上平坦、剛性的面板。頂層結構150可以包含允許外殼的內部通風的一個或者多個通風開口或者孔155。在一個實施例中，頂層結構150包括三個帶凸緣并且互鎖的頂層面板150a-c，而每個頂層面板在其中心包含通風開口 155a-c。如將理解的那樣，雖然在圖1B和IC中描繪平坦多面板頂層結構150，但是在其它實施例中，頂層結構150可以由具有任何適當幾何形狀的任何適當數目的面板組成。例如在一個實施例中，頂層結構150包括單個平坦剛性面板，該面板包含單個通風開口。以下在電弧充氣室的環境中更具體描述頂層結構和通氣開口。
[0034]一般使用能夠提供用戶的功能要求的任何材料來制作外殼100，這些功能要求包括耐電弧故障。在一個實施例中，使用大型量規鋼板來制作外殼100 ;在其它實施例中，使用大型量規鋁或者不銹鋼板來制作外殼100。外殼100可以符合國家電氣制造商協會(NEMA) 250 標準。
[0035]再次參照圖1B和1C，在所示實施例中，矩形外殼100具有前壁120a、第一側壁120b、后壁120c (未示出)和第二側壁120d(未示出)。在這一實施例中，相似地配置前和后壁，并且相似地配置第一和第二側壁。這樣，下文僅參考前壁120a和第一側壁120b。如可以理解的那樣，在其它實施例中，可以不同地配置壁。
[0036]在所示實施例中，前壁120a由剛性面框125組成，該剛性面框本身由以共面和相鄰方式布置的兩個相同面框126和127組成。面框126具有第一和第二縱向邊緣，這些縱向邊緣承載從面板126的平面向內并且與該平面垂直延伸的第一和第二縱向凸緣128、129。類似地，第二面框127具有第一和第二縱向邊緣，這些縱向邊緣承載從面框127的平面向內并且與該平面垂直延伸的第一和第二縱向凸緣130、131。經由螺栓或者另外地機械附接縱向凸緣129、130從而形成第四縱向接縫170d、由此提供剛性面框125。如將理解的那樣，剛性面框125也可以由單個面框組成、由此消除對于縱向凸緣129、130的需要。
[0037]第一和第二面框126、127每個包含第一和第二檢修孔132a、b，這些檢修孔限定面框的表面區域的大部分并且提供到外殼100的內部的入口。檢修孔132a在它的縱向側上由沿著檢修孔的長度延伸的一對大體上U型通道133a、b限定；類似地，檢修孔132b在它的縱向側上由沿著該檢修孔的長度延伸的一對大體上U型通道133c、d限定。以下參照圖3A詳述通道133的結構和功能。
[0038]繼續參照圖1B和1C，前壁120a由第一和第二拐角件134、136組成。拐角件134、136是以用于形成第一部分134a、136a和第二部分134b、136b的方式彎曲或者成角度的剛性整體面板。由第一和第二部分限定的角度依賴于外殼100的幾何形狀。在所示實施例中，角度為90°。第一部分134a、136a與面框125大體上共面并且形成前壁120a的部分，而第二部分134b、136b形成側壁120b、d的部分并且與以下描述的那些壁的其余部件共面。
[0039]拐角件134與第一面框126相鄰，并且與面框126鄰近的拐角件134的縱向邊緣承載向內并且與前壁120a的平面垂直定向的凸緣135。類似地，拐角件136與第二面框127相鄰，并且與面框127鄰近的拐角件136的縱向邊緣承載向內并且與前壁120a的平面垂直定向的凸緣137。在組裝時，凸緣135通過栓接或者另外地機械附著到面框126的第一凸緣128從而形成第一縱向接縫170a。類似地，在組裝時，拐角件136的凸緣137機械附著到面框127的第二凸緣131從而形成第七縱向接縫170g。
[0040]前壁120a也可以包括一個或者多個剛性罩板140。在所示實施例中，前壁120a包括被配置和布置用于覆蓋面框125的檢修孔132的第一和第二剛性罩板140a、b。罩板140通過任何適當手段機械附著到面框125。在一個實施例中，配置罩板140使得以用以與面框126、127的U形通道133緊密配合的方式為每個縱向側帶有凸緣，并且用以下描述的方式將罩板140沿著它們的長度栓接到面框125。
[0041]前壁120a也可以包括允許氣體進出外殼的內部的一個或者多個通風柵格180。在所示實施例中，罩板140每個包含兩個通風柵格180。在其它非限制示例中，一個或者多個通風柵格位于一個或者多個不同位置、比如側壁120b、d和/或后壁120c。
[0042]側壁120b包括一個或者多個剛性側壁板145。在所示實施例中，側壁120b包括由細長的側壁支撐件146分離并且附著到該支撐件的兩個相同側壁板。此外，側壁120b包括拐角件136的第二部分136b以及對應拐角件138的相似第二部分。
[0043]電弧通道
[0044]繼續參照圖1B和1C，示出根據本發明的一個實施例的電弧通道160。一般而言，電弧通道160是細長平坦金屬件，這些金屬件具有第一和第二端161、162，該第一和第二端161,162定位于外殼上與鄰近地面的第一點和在地面水平面以上大于2米(79英寸)的第二點處。電弧通道160在任何縱向接縫或者任何縱向接縫的部分附著到壁120的外表面，該縱向接縫或者部分如該術語在這里被限定的那樣位于從地面水平面到從地面水平面起的2米(79英寸)之間的任何處。術語“接縫”和“接合處”這里可互換地被使用，并且指代由兩個相鄰壁面板、框或者支撐件的鄰接或者重疊所引起的壁120的外表面中的任意縱向接縫，這些縱向接縫可能釋放電弧故障事件所產生的膨脹氣體并且由此可能直接對任何相鄰旁觀者帶來危害或通過點燃鄰近易燃材料間接帶來危害。
[0045]電弧通道160作用于包含外殼以內的電弧故障事件所產生的迅速膨脹氣體或者將膨脹氣體引向將不可能引起傷害的點(例如在地面水平面以上的高于79英寸的點)。參照圖2A和2B，在一個實施例中，電弧通道160具有中心平坦細長部分163和兩個側部分164。通過兩次使每側成角度近似90°、產生卷起部分164a以及與中心部分163近似平行的帶凸緣部分164b來形成側部分164。優選地，例如通過將小型平坦金屬端蓋件165焊接到任一端從而基本上覆蓋在每個卷起部分164a之間的橫截面區域來基本上關閉或者冠蓋通道160的兩端161和162，如圖2B中所示。每個電弧通道160附接到外殼壁120的外表面，從而帶凸緣部分164b鄰接外表面、由此產生在外殼壁120的外表面與平坦細長部分163的內表面之間的封閉空間(未示出)。
[0046]圖3A是圖1B中的虛線2中所示部分的分解和放大圖，該圖示出電弧通道160b的上部分、罩板140a的部分和面框126、127的部分，面框126、127分別由縱向凸緣129、130機械附著并且包含U形通道133b和133c。在組裝時，使罩板140a與面框126接觸，從而罩板140a的與其的表面垂直帶凸緣的第一縱向側固定于面框126的第一 U形通道133a(未示出)中，并且罩板140a的也與其的表面垂直帶凸緣的第二縱向側固定于第二 U形通道133b中。類似地，雖然在圖3A中未示出，但是使罩板140b與面框127接觸，從而罩板140b的與其的表面垂直帶凸緣的第一縱向側固定于面框127的第一 U形通道133c中，而罩板140b的與其的表面垂直帶凸緣的第二縱向側固定于第二 U形通道133d中。
[0047]繼續參照圖3A，示出一個示例性電弧通道栓接布置。在這一實施例中，使用兩個交替螺栓組將電弧通道160b和罩板140a 二者栓接到面框126。第一組螺栓300沿著與電弧通道160b的一個縱向邊緣鄰近的線穿過電弧通道160b。隨后，螺栓300穿過罩板140a并且擰入面框126中的緊固裝置、例如緊固螺母(未示出)中。第二組螺栓310始發于電弧通道160b以內(即螺栓310的頭部落在電弧通道160的平坦細長部分163與罩板140之間的封閉空間內)、穿過罩板140a并且擰入面框126中的緊固裝置、例如緊固螺母(未示出)中。類似地，沿著與電弧通道160b的相反縱向邊緣鄰近的線利用這一栓接布置以將電弧通道160b和罩板140b附著到面框127。以這一方式，電弧通道160b覆蓋以下更具體描述的第三、第四和第五縱向接縫170c、d、e。
[0048]圖3B是沿著圖1B中的線3-3’的外殼100的截面圖，該圖示出前壁120a的部分的組裝橫截面圖，并且具體示出拐角件134a、電弧通道160a、面框126和罩板140a的部分。如圖所示，第一縱向接縫170a分別由拐角件134和面框126的鄰接凸緣部分135、128形成。同樣，第二縱向接縫170b由罩板140a和面框126的重疊部分形成。第一組螺栓320與電弧通道160a的第一縱向邊緣鄰近從而將它栓接到拐角件134;第二和第三交替螺栓組300、310將電弧通道160b的第二縱向邊緣栓接到罩板140a和面框126。以這一方式，電弧通道160a覆蓋第一和第二接縫170a、b。
[0049]圖3C是沿著圖1B中的線4-4’的外殼100的截面圖，該圖示出前壁120a的部分的組裝橫截面，并且具體為電弧通道160b、罩板140和面框126、127的部分。如圖所示，第三和第五縱向接縫170c、e如以上描述的那樣分別由罩板140和面框126、127的重疊部分形成。類似地，第四縱向接縫170c如以上描述的那樣分別由面框126和127的鄰接凸緣部分129、130形成。也如圖所示，如以上描述的那樣，使用螺栓300、310將電弧通道160b栓接到罩板140a和面框126以及罩板140b和面框127、由此覆蓋第三、第四和第五縱向接縫170c、d、e0
[0050]圖3D是沿著圖1B中的線5-5’的外殼100的截面圖，該圖示出前壁120a和側壁120b的部分的組裝橫截面，并且具體示出罩板140b、面框127、電弧通道160c、拐角件136、電弧通道160d和側壁面板145a的部分。如圖所示，第六接縫170f由罩板140b和面框127的重疊部分形成。第七接縫170g分別由面框127和拐角件136a的鄰接凸緣部分131、137形成。第一和第二交替螺栓組300、310與電弧通道160c的第一縱向邊緣鄰近從而用以上描述的方式將它栓接到罩板140b和面框127。第三組螺栓320也與電弧通道160c的第二縱向邊緣鄰近從而將它栓接到拐角件136a。以這一方式，電弧通道160c覆蓋第六和第七接縫 170f、g。
[0051]繼續參照圖3D，第八縱向接縫170h由側壁面板145a和拐角136b的重疊部分形成。第一組螺栓330與電弧通道160d的第一縱向邊緣鄰近從而將它栓接到拐角件136b。第二和第三交替螺栓組340、350與電弧通道160d的第二縱向邊緣鄰近從而將它栓接到側壁面板145a和拐角件136b。以這一方式，電弧通道160d覆蓋第八接縫170h。
[0052]圖3E是沿著圖1B中的線6-6’的外殼100的截面圖，該圖示出側壁120b的部分的組裝橫截面，并且具體示出側壁面板145a、b、側壁支撐件146和電弧通道160e的部分。如圖所示，第九和第十接縫1701、j分別由側壁面板145a、b和側壁支撐件146的重疊部分形成。第一和第二交替螺栓組340、350與電弧通道160e的兩個縱向邊緣鄰近從而將它栓接到側壁面板145和側壁支撐件146。以這一方式，電弧通道160e覆蓋第九和第十接縫1701、j°
[0053]圖3F是沿著圖1B中的線7-7’的外殼100的截面圖，該圖示出側壁120b的部分的組裝橫截面，并且具體示出側壁面板145b、電弧通道160f和拐角件138的部分。如圖所示，第十一接縫170k由側壁面板145b和拐角件138的重疊部分形成。第一和第二交替螺栓組340、350與電弧通道160f的第一縱向邊緣鄰接從而將它栓接到側壁面板145b和拐角件138。第三螺栓組330與電弧通道160f的第二縱向邊緣鄰近從而將它栓接到拐角件138。以這一方式，電弧通道160f覆蓋第i^一接縫170k。
[0054]以上描述的電弧通道160a_f覆蓋縱向接縫170a_k、由此防止或者最小化在2米(79英寸)的高度以下的包圍外殼100的區域中的電弧閃絡事件所產生的熱氣體逸出。以這一方式，保護在附近的任何人員以及任何易燃材料免于暴露于這樣的熱氣體。如可以理解的那樣，這里描述的電弧通道僅為本發明的一個實施例，并且這里設想仍然可以執行以上描述的功能的用于其它電弧通道實施例的不同配置、幾何形狀以及附接裝置。類似地，取決于特定外殼實施例，不同接縫幾何形狀和布置可以存在于不同外殼實施例中。
[0055]電弧故障阻尼器裝置
[0056]本發明的實施例也可以包括一個或者多個電弧故障阻尼器裝置。一般而言，電弧故障阻尼器裝置是位于以上描述的通風柵格并且與通風柵格耦合的阻尼器設備。根據這里描述的實施例，在從地面水平面起的2米(79英寸)高度或者以下的位置存在于耐電弧變壓器外殼中的任何通風柵格必須具有與之耦合的電弧故障阻尼器裝置。
[0057]參照圖4A和4B，示出根據本`發明的一個實施例的電弧故障阻尼器裝置400。阻尼器裝置400包括阻尼器板405，該阻尼器板由適合于防止熱電弧氣體從外殼逸出的任何材料制成并且被成形為完全覆蓋它與之關聯的通風柵格。在一個實施例中，阻尼器板405由鋼制成并且為矩形，具有大于通風柵格180覆蓋的面積的面積。阻尼器柄410附接到阻尼器板405的前表面(圖4A中所示)并且被布置用于通過通風柵格180中的適當開口突出。
[0058]在一個實施例中，阻尼器板405的頂部邊緣承載凸緣415，凸緣415在朝著阻尼器板405的后表面(圖4B中所示)的方向上延伸并且與表面平面垂直。同樣，阻尼器板405的兩個側邊緣承載在朝著阻尼器板405的后表面的方向上延伸并且與表面平面垂直的第一和第二側凸緣420a、b。側凸緣420每個包括以下更具體描述的通孔441和螺栓通道451。
[0059]一個或者多個鉸鏈附接到阻尼器板以便將阻尼器板可旋轉地附接到外殼100的內側表面。在一個實施例中，細長鉸鏈425附接到頂部凸緣415。
[0060]電弧故障阻尼器裝置400包括一個或者多個托架。在一個實施例中，第一和第二托架430a、b包括與阻尼板405的表面基本上共面的帶凸緣部分以及從帶凸緣部分向后延伸并且與帶凸緣部分基本上垂直的主要部分。主要部分包括至少一個輪軸軸承通道431，該輪軸軸承通道具有凹口 432和至少一個切口部分433，以下更具體描述所有這些部分。
[0061]繼續參照圖4A和4B，托架430的上部分用以下方式由螺栓435可旋轉地附接到阻尼器板405。螺栓435通過成角度的外部彈簧保持器440、切口部分433、通孔441并且隨后通過內部彈簧保持器442延伸，并且由鎖定墊圈491和可螺紋地附接的螺母436緊固。如圖所示，在適當位置包括平坦墊圈490。切口部分433被配置用于在托架430的頂部部分提供用于螺栓435的適當通孔。在所示實施例中，切口部分433包括用于容納螺栓435的相對更大的上部分、具有比螺栓435的直徑更少的寬度的相對窄的縮頸部分(由此防止螺栓435經過它移動)以及用于減少托架430的重量并且在阻尼器板405打開時允許增加通風的相對大的下部分。
[0062]托架430的下部分用以下方式由螺栓445可滑動地附接到阻尼器板405。螺栓445經過成角度的外部彈簧保持器450、支承輪455、軸承通道431、螺栓通道451并且隨后經過內部彈簧保持器452延伸并且由鎖定墊圈492和可螺紋地附接的螺母446緊固。如圖所示，在適當位置包括平坦墊圈490。
[0063]外彈簧460在第一端附接到外部彈簧保持器440而在第二端附接到外部彈簧保持器450。類似地，內部彈簧465在第一端附接到內部彈簧保持器442而在第二端附接到內部彈簧保持器452。支承輪455處于軸承通道431中。
[0064]附加參照圖5A、5B、6A和6B描述電弧故障阻尼器裝置400的操作。圖5B是在組裝時并且在關閉位置中的電弧故障阻尼器裝置400的后視圖。阻尼器裝置400與以上描述并在圖5A中示出的通風柵格180對準。側托架430和鉸鏈425如通過栓接等附接到外殼100的罩板140a，從而阻尼器405完整覆蓋柵格180。在圖5A和5B中示出示例性栓接樣式，并且栓接樣式包括與罩板140a的螺孔505a、b對準的側托架430a、b的螺孔500a、b以及與罩板140a的螺孔505c對準的鉸鏈425的螺孔500c。
[0065]配置電弧故障阻尼器裝置400，從而它在常閉位置中，如圖5A和5B中所示。在所示實施例中，通過使用與支承輪455和成角度的軸承通道431組合的外部和內部彈簧460、465來實現常閉配置。具體地，外部和內部彈簧460、465的第一端分別附接到外部和內部彈簧保持器440、442，這些彈簧保持器又由螺栓435可旋轉地附著在適當的位置。彈簧460、465的第二端分別附接到外部和內部彈簧保持器450、452，這些彈簧保持器又可旋轉地裝配于支承輪455上。在成角度的軸承通道431中裝配的支承輪455允許彈簧460、465將收縮力轉變成將阻尼器405有效地拉向關閉位置的橫向力。如可以理解的那樣，其它布置可以被配置用于產生常閉阻尼器405，并且被包含于此。在一個非限制示例中，支承輪455替換為能夠在軸承通道431中滑動的鋼銷。在另一非限制示例中，在螺栓435處利用扭轉彈簧取代以上討論的部件。
[0066]在正常操作中，操作者通過推動阻尼器柄410直至支承輪455固定于凹口 432中來將阻尼器405設置到打開位置(如圖6A和6B中所示)。一旦固定，阻尼器405將保持打開并且由此允許外殼100的通風發生。然而在電弧事件時，迅速膨脹的氣體的沖擊力移開支承輪455從而使阻尼器405移向關閉位置、由此防止加熱的電弧氣體通過通風柵格180從外殼100大量逸出。
[0067]電弧故障充氣室
[0068]本發明的實施例還可以包括一個或者多個電弧故障充氣室。一般而言，電弧故障充氣室是將膨脹電弧故障氣體從耐電弧變壓器外殼引導至可以安全排放它們的位置的外
殼裝置。
[0069]參照圖7A-7D,不出根據本發明的一個實施例的電弧故障充氣室700。一般而言，電弧故障充氣室700可以由適合于包含電弧故障氣體的任何材料構造。在一個非限制實施例中，電弧故障充氣室由輕型量規金屬板構造。
[0070]可以在通過栓接等機械附接的有任何適當形狀或者長度的區段710中構造電弧故障充氣室700。在一個非限制實施例中，每個區段710為立方體并且由在與它的表面垂直的方向上在每側帶凸緣的相同方形件720組成。通過將側方形件730的第一凸緣附接到與頂部方形件740的相對邊緣中的兩個邊緣鄰近的第一表面(即未與凸緣交叉的表面)來形成每個區段710。類似地，側方形件730的第二凸緣(即與第一凸緣相對)附接到與底部方形件750的相對邊緣中的兩個邊緣鄰近的第一表面。隨后經由凸緣將每個區段710附接到另一區段710以達到電弧故障充氣室700，而附帶條件為底部方形件750未附接到一個或者多個連續區段710以便提供開放空間760。
[0071]參照圖8A和8B，示出耐電弧外殼100具有附接的電弧故障充氣室700。在所示實施例中，電弧故障充氣室700栓接到頂層結構150，從而開放空間760與圖1B和IC中所示通風開口 155對準，并且從而膨脹電弧故障氣體可以經由通風開口 155和電弧故障充氣室700離開外殼100的內部。在一個非限制實施例中，電弧故障充氣室700連接到在電氣房間和/或建筑房屋外殼100以外的安全位置終止的管道系統。
[0072]如可以理解的那樣，其它電弧故障充氣室和通風開口配置在本發明的范圍內。例如在一個非限制實施例中，頂層結構150包括單個面板，該面板具有單個電弧故障充氣室附接到的單個通風開口。在其它非限制實施例中，在從地面水平起的2米(79英寸)以上的點處在一個或者多個外殼壁120中提供通風開口 155,并且一個或者多個電弧故障充氣室附接到該通風開口 155。
[0073]針對說明書或者權利要求書中使用術語“包含(include)”的范圍，它旨在于以與術語“包括(comprise) ”在該術語用作權利要求中的過渡詞時的解釋相似的方式有包含意義。另外，針對運用術語“或者”(例如A或者B)的范圍，它旨在于意味著“A或者B或者二者”。在 申請人:旨在于指示“僅A或者B、但不是二者”，那么將運用術語“僅A或者B、但不是二者”。因此，這里使用術語“或者”有包含意義而不是排他的使用。參見Bryan A.Garner的現代法律用語辭典(ADictionary of Modern Legal Usage) 624 (2d.Ed.1995)。同樣，針
對說明書或者權利要求中使用術語“在......中”或者“到......中”的范圍，它旨在于還
意味著“在......上”或者“到......上”。另外，針對說明書或者權利要求書中使用術語
“連接”的范圍，它旨在于意味著不僅“直接連接到”而且意味著“間接連接到”、比如通過另一個或者多個部件連接。
[0074]盡管本申請舉例說明各種實施例，并且盡管已經用一些細節描述這些實施例，但是 申請人:的意圖并非約束或者以任何方式使所附權利要求的范圍限制為這樣的細節。附加優點和修改將容易為本領域技術人員所想到。因此，本發明在它的更廣的方面中不限于示出和描述的具體細節、代表性的實施例和說明性示例。因而，可以脫離這樣的細節而不脫離 申請人:的總體發明概念的精神和范圍。
【權利要求】
1.一種用于干式變壓器的耐電弧外殼，包括: 基部結構； 固定于所述基部結構上的干式變壓器； 前壁，包括第一和第二拐角件、限定第一檢修孔的與所述第一和第二拐角件鄰近的第一面框以及被布置用于覆蓋所述第一檢修孔的第一罩板； 至少兩個附加壁； 固定到所述壁的頂層結構； 在所述頂層或者壁中的至少一個通風開口； 其中每個壁固定到所述基部結構從而形成用于容納所述變壓器的封閉空間， 其中所述前壁包含由電弧通道覆蓋的至少一個縱向接縫，以及其中以在電弧事件時基本上防止電弧氣體通過所述覆蓋的縱向接縫從所述外殼逸出這樣的方式附接所述電弧通道。
2.根據權利要求1所述的耐電弧外殼，進一步包括連接到所述至少一個通風開口的電弧故障充氣室。
3.根據權利要求1所述的耐電弧外殼，其中所述至少一個通風開口位于所述頂層結構中。
4.根據權利要求1所述的耐電弧外殼，其中所述前壁進一步包括限定鄰近第二檢修孔與所述第一面框和第二拐角件的第二檢修孔鄰近的的第二面框、以及被布置用于覆蓋所述第二檢修孔的第二罩板，其`中所述至少兩個附加壁由兩個側壁和后壁構成，其中在所述第一拐角件與所述第一面框之間的相交部分限定第一縱向接縫，在所述第一面框與所述第一罩板的第一縱向邊緣之間的相交部分限定第二縱向接縫，在所述第一面框與所述第一罩板的第二縱向邊緣之間的相交部分限定第三縱向接縫，在所述第一面框與所述第二面框之間的相交部分限定第四縱向接縫，在所述第二面框與所述第二罩板的第一縱向邊緣之間的相交部分限定第五縱向接縫，在所述第二罩板的第二縱向邊緣與所述第二面框之間的相交部分限定第六縱向接縫，在所述第二面框與所述第二拐角件之間的相交部分限定第七縱向接縫，其中第一電弧通道覆蓋所述第一和第二縱向接縫，第二電弧通道覆蓋所述第三、第四和第五縱向接縫，并且第三電弧通道覆蓋所述第六和第七縱向接縫，并且其中以在電弧事件時基本上防止電弧氣體通過所述覆蓋的縱向接縫從所述外殼逸出這樣的方式附接所述電弧通道。
5.根據權利要求3所述的耐電弧外殼，其中所述頂層結構包含三個通風開口，并且電弧故障充氣室附接到每個通風開口。
6.根據權利要求4所述的耐電弧外殼，其中所述至少一個通風開口位于所述頂層結構中。
7.根據權利要求5所述的耐電弧外殼，其中每個電弧故障充氣室包括至少三個帶凸緣的區段。
8.根據權利要求6所述的耐電弧外殼，進一步包括連接到所述至少一個通風開口的電弧故障充氣室。
9.根據權利要求7所述的耐電弧外殼，其中每個區段為立方體。
10.根據權利要求8所述的耐電弧外殼，其中所述頂層結構包含三個通風開口，并且電弧故障充氣室附接到每個通風開口。
11.根據權利要求10所述的耐電弧外殼，其中每個電弧故障充氣室包括至少三個帶凸緣的區段。
12.根據權利要 求11所述的耐電弧外殼，其中每個區段為立方體。
【文檔編號】H01F27/02GK103430253SQ201280010715
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年2月21日 優先權日:2011年2月28日
【發明者】R·C·巴拉德, N·T·西格曼, E·A·小威默, R·小古鐵雷斯 申請人:Abb公司