【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内部故障侦测器及其使用方法
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求2021年2月25日提交的第63/153677号美国临时专利申请的优先权和利益，其全部通过引用并入本文用于所有目的。
[0002]本专利技术之一些实施例是关于用于监测诸如变压器、反应器、电容器及其类似者之电气设备之效能的设备或方法。本专利技术之一些实施例是关于用于侦测及/或指示电气设备中之故障的设备或方法。本专利技术之一些实施例在用于电力分配系统中之电气组件中具有特定应用。
技术介绍
[0003]配电网使用电气组件，诸如变压器、电容器及反应器。当老化或操作应力使得绝缘系统失效时，此类装置中可产生潜在危险的条件。此类装置内之短路可在瞬间释放大量能量。在最差情况下，装置可归因于自绝缘油之汽化之快速内部压力积聚及油蒸汽分解成可燃或挥发性气体而爆炸。
[0004]已知当装置遭受内部电弧故障时，诸如变压器或电压调节器之充油电气装置内部存在压力之暂时或快速上升。此情况之发生是因为电弧作用导致油或绝缘流体中之一些的局部汽化。一些电气装置充满诸如SF6之电绝缘气体。用于侦测此类快速压力上升及用于指示此类快速压力上升已发生在电气装置内之装置为已知的，例如如第6812713号、第6429662号、第5078078号美国专利及第WO 2011/153604号、第WO 2016/134458号专利合作条约公开案中所描述，其皆以引用之方式并入本文中。此类装置亦可包括用于在正常操作期间缓解电气装置内之压力的积聚之释压阀或防爆盘。
[0005]相...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于侦测一快速压力上升之发生的故障侦测器，该侦测器包含：一腔室，其具有一内部；一隔膜，其与该腔室密封接合以界定该腔室之表面之一部分；以及一孔口，其提供该腔室之该内部与该腔室之一外部环境之间的流体连通；该隔膜之一弹簧常数为5磅/英寸或更小。2.一种用于指示一快速压力上升在一电气装置之一壳体内发生的故障侦测器，该故障侦测器包含：一机筒；一致动机构，其与该壳体之一内部流体连通，该致动机构包含：一腔室，该腔室经密封且具有在该腔室之一外部环境与该腔室之一内部之间连通的一孔；以及一致动构件，其可回应于该壳体之该内部与该腔室之该内部之间的一压力差而移动，该致动构件包含5磅/英寸或更小之一弹簧常数；以及一柱塞，其在该机筒之一孔洞内，该柱塞在该机筒内向前偏置且通常借由该致动构件保持在一待命位置中；其中，当该压力差超过一正临限值时，该致动构件移动且借此准许该柱塞向前移动至一触发位置中。3.如权利要求2之故障侦测器，其中致动构件包含将该致动构件偏置远离该腔室之一弹簧。4.如权利要求2或3中任一权利要求之故障侦测器，其中该致动构件包含一隔膜，该隔膜在该腔室之一密封表面处与该腔室密封接合以界定该腔室之该表面之一部分。5.如权利要求1至4中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜或该致动构件包含在约1磅/英寸与约5磅/英寸之间的一弹簧常数。6.如权利要求1、4或5中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜包含了安置于该隔膜之该密封表面内部的单一环形脊。7.如权利要求1或4至6中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜包含一圆形形状。8.如权利要求1或4至7中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜包含一杯状物，该杯状物包含径向向内延伸之一向下凹陷。9.如权利要求8之故障侦测器，其中该向下凹陷之一高度介于0.05英寸至0.5英寸之范围内。10.如权利要求8或9中任一权利要求之故障侦测器，其中该杯状物之一直径介于0.5英寸至2.5英寸之范围内。11.如权利要求1至10中任一权利要求之故障侦测器，其中该腔室之一高度介于0.5英寸至3英寸之范围内。12.如权利要求8至10中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜包含了安置于该隔膜之该密封表面内部的单一环形脊，且其中该杯状物之该向下凹陷安置于该单一环形脊之一内边缘处。13.如权利要求12之故障侦测器，其中该单一环形脊是由一预卷褶隔膜提供。14.如权利要求1至12中任一权利要求或本文中任一其他权利要求之故障侦测器，其中
该隔膜包含一顶帽隔膜，且其中在侦测到一快速压力上升之一时段的至少部分期间提供该单一环形脊。15.如权利要求1或4至14中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜回应于该压力差而经历大规模非弹性运动。16.如权利要求1或4至15中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜由一弹性体制成，任择地由一热固性聚合物制成。17.如权利要求1或4至16中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜由腈类、一含氟弹性体、一碳氟化合物或氯丁橡胶制成。18.如权利要求1或4至17中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜由氟硅橡胶制成。19.如权利要求1或4至18中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜由具有嵌入式纤维之一复合材料制成，任择地其中所述嵌入式纤维仅嵌入该材料之一个表面上，或任择地其中所述嵌入式纤维嵌入该材料之二个表面上。20.如权利要求1或4至19中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜之一厚度介于0.005英寸至0.02英寸之范围内。21.如权利要求1或4至20中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜由一硬度介于50肖氏A硬度与95肖氏A硬度之间的一材料形成。22.如权利要求1或4至21中任一权利要求之故障侦测器，其中该隔膜之一直径介于0.5英寸至5英寸之范围内。23.如权利要求1至22中任一权利要求之故障侦测器，其中该弹簧常数是使用一激光称重法测定。24.一种用于指示一快速压力上升在一电气装置之一壳体内发生的故障侦测器，该故障侦测器包含：一机筒；一致动机构，其与该壳体之一内部流体连通，该致动机构包含：一腔室，该腔室经密封且具有在该腔室之一外部环境与该腔室之一内部之间连通的一孔；以及一致动构件，其可回应于该壳体之该内部与该腔室之该内部之间的一压力差而移动，以使该致动构件自一未启动组态移动至一启动组态；一柱塞，其在该机筒之一孔洞内；以及一锁定构件，其具有一第一位置及一第二位置，其中在该第一位置中，该锁定构件经定位以限制该柱塞在该机筒中向前移动，并防止施加至该柱塞之力转移至该致动构件，且在该第二位置中，该锁定构件经定位以允许该柱塞向前移动，当该锁定构件处于该第一位置时，该柱塞最初借由该锁定构件保持在该未启动组态中，且当该锁定构件处于该第二位置时，该柱塞可在该机筒之该孔洞内向前移动。25.如权利要求24之故障侦测器，其进一步包含借由一偏置力在该机筒中向前偏置之一梭子，该梭子最初借由该致动构件保持在该未启动组态中，并经组配以在该致动构件自该未启动组态移动至该启动组态时向前移动以将该偏置力转移至该柱塞，该梭子经组配以在该致动机构经触发时使该锁定构件自该第一位置移位至该第二位置。26.如权利要求25之故障侦测器，其中在该第一位置中，该锁定构件之一臂与该柱塞上
之一第一突出部接合以借此限制该柱塞在该机筒中向前移动。27.如权利要求26之故障侦测器，其中在该第一位置中，该锁定构件之一臂与该柱塞上之一第二突出部接合以限制该柱塞在该机筒中向后移动。28.如权利要求24至27中任一权利要求之故障侦测器，其中在该第二位置中，该锁定构件之该臂由该梭子偏转以使该锁定构件之该臂脱离与该柱塞上之该第一突出部的接合。29.如权利要求28之故障侦测器，其中该梭子包含一第一斜坡式表面，该第一斜坡式表面与该锁定构件上之一第二斜坡式表面互补并接触，所述第一及第二斜坡式表面经组配以使得该梭子在前向方向上的水平移动经由该第二斜坡式表面相对于该第一斜坡式表面的滑动移位来引起该锁定构件之一第一末端的垂直移动。30.如权利要求29之故障侦测器，其中该梭子上之该第一斜坡式表面相对于水平面具有介于约40
°
与约50
°
之间的一第一角度，且其中该锁定构件上之该第二斜坡式表面相对于该水平面具有与该第一角度互补的一第二角度。31.如权利要求30之故障侦测器，其中该锁定构件借由该第一斜坡式表面滑动经过该第二斜坡式表面而自该第一位置移动至该第二位置。32.如权利要求24至31中任一权利要求之故障侦测器，其中该锁定构件具有一第三位置，在该第三位置中该锁定构件经定位以防止该柱塞进一步向前移动。33.如权利要求24至32中任一权利要求之故障侦测器，其中该梭子包含一第三斜坡式表面，该第三斜坡式表面与该锁定构件上之一第四斜坡式表面互补并接触，所述第三及第四斜坡式表面经组配以使得该梭子在后向方向上的水平移动经由该第四斜坡式表面相对于该第三斜坡式表面的滑动移位来引起该锁定构件之该第一末端的垂直移动。34.如权利要求33之故障侦测器，其中该第三斜坡式表面相对于水平面具有介于约25
°
与约45
°
之间的一第三角度，且其中该第四斜坡式表面相对于该水平面具有与该第三角度互补的一第四角度。35.如权利要求33至34中任一权利要求之故障侦测器，其中当该锁定构件处于该第三位置时，所述第三及第四斜坡式表面彼此接触。36.如权利要求35之故障侦测器，其中在该第三位置中，该锁定构件之该臂与该柱塞上之一第三突出部接合以借此限制该柱塞在该机筒中进一步向前移动。37.如权利要求24至36中任一权利要求之故障侦测器，其中该锁定构件之一第二末端与该机筒以枢转方式接合。38.如权利要求24至37中任一权利要求之故障侦测器，其中该锁定构件之一或该第二末端与该机筒以可滑动方式接合。39.如权利要求32至38中任一权利要求之故障侦测器，其中一偏置构件将该锁定构件朝向所述第一及第三位置偏置。40.一种启动一内部故障侦测器之方法，其包含：允许一快速压力上升致动一压力感测器；回应于该压力感测器之该致动而移动一保持销以允许一锁定构件自一未启动组态移动至一启动组态；以及允许在该锁定构件处于该第一位置时由该锁定构件保持之一柱塞在该锁定构件处于该第二位置时借由该偏置力向前移位，以提供一快速压力上升已发生之一指示。
41.如权利要求40之方法，其中移动一保持销之步骤包含：允许最初借由该保持销保持在定位之一梭子在该保持销移动之后即刻借由一偏置力移位；以及借由使该梭子上之一第一倾斜表面抵靠该锁定构件上之一互补第二倾斜表面滑动而将该锁定构件之一第一末端自一第一位置移位至一第二位置，以将该梭子之水平移动转换成该锁定构件之该第一末端的垂直移位。42.如权利要求41之方法，其进一步包含：在允许该柱塞移位之后，允许该锁定构件自该第二位置移动至一第三位置，在该第三位置中该锁定构件防止该柱塞向后移动。43.如权利要求24至39中任一权利要求之故障侦测器，其中该锁定构件借由一第一偏置力在该机筒中横向偏置，且该柱塞借由一第二偏置力在该机筒中向前偏置，该锁定构件最初借由该致动构件保持在该未启动组态中，其中该第一偏置力在该致动机构经触发时将该锁定构件自该第一位置移位至该第二位置。44.如权利要求43之故障侦测器，其中该锁定构件包含横向于该锁定构件之一纵向轴线延伸的一突出部，该突出部与该致动构件接合以最初地将该锁定构件保持在该未启动组态中之该第一位置中。45.如权利要求44之故障侦测器，其中该锁定构件包含一或多个狭槽且该柱塞包含一或多个突出部，其中在该第一位置中，该锁定构件之邻近该一或多个狭槽之一表面与该柱塞上之该一或多个突出部接合，以借此限制该柱塞在该机筒中向前移动。46.如权利要求45之故障侦测器，其中在该第二位置中，该锁定构件之一移位使该锁定构件之该一或多个狭槽与该柱塞之该一或多个突出部对准，以使该锁定构件之该表面脱离与该柱塞之该一或多个突出部的接合。47.如权利要求41至46中任一权利要求之故障侦测器，其中该锁定构件之一第一末端与该机筒以枢转方式接合且其中在该第一位置中，该锁定构件之一第二末端处的一臂与该柱塞上之一突出部接合以借此限制该柱塞在该机筒中向前移动。48.如权利要求41至47中任一权利要求之故障侦测器，其中该锁定构件借由...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤玛斯，
申请(专利权)人：IFD科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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