具有电弧通道的耐电弧干式变压器外壳的制作方法
【专利摘要】用于干式变压器的耐电弧外壳。更具体而言，具有一个或者多个耐电弧特征的变压器外壳以及用于提供这些变压器外壳的方法，这些耐电弧特征包括电弧通道、电弧故障阻尼器和电弧故障充气室。
【专利说明】具有电弧通道的耐电弧干式变压器外壳
【技术领域】
[0001]本申请涉及用于干式变压器的耐电弧外壳，并且更具体地涉及具有一个或者多个耐电弧特征的变压器外壳，该耐电弧特征包括电弧通道、电弧故障阻尼器和电弧故障充气室。本申请也涉及用于提供用于干式变压器的耐电弧外壳的方法。
【背景技术】
[0002]干式配电和小功率变压器在本领域中是已知的并且包括熟知的芯部和绕组配置。出于保护部件免受环境影响并且限制让人暴露于设备以及其他目的，普遍在金属外壳中容纳干式配电变压器用于以下目的。电弧闪络事件可能在正常操作、系统瞬态期间或者在维护期间出现于这样的电设备中。在电弧出现于外壳内时，它造成外壳内的气体的压强和温度明显增加。气体压强和温度的骤增引起热气体以不受控制的方式从外壳逸出的风险，这相应地给在附近的人带来严重风险。因此希望最小化这样的风险。具体而言，希望防止或者最小化热电弧气体逸出至从地面水平到从地面水平起的2米(79英寸)高包围外壳的区域中，即近似于如果平均高度的人员维护或者操作设备则这样的人员将占据的区域的标准测量。
【发明内容】
[0003]这里描述一种用于干式变压器的耐电弧外壳的多个实施例。具体而言，在一个实施例中，用于容纳干式变压器的耐电弧外壳包括基部和顶层结构，这些基部和顶层结构紧固到至少三个壁从而形成封闭空间。壁中的一个是前壁，该前壁包括第一和第二拐角件、限定第一检修孔的与第一和第二拐角件邻近的第一面框以及被布置用于覆盖第一检修孔的第一罩板。向顶层或者壁中切割至少一个通风开口。前壁包含由电弧通道覆盖的至少一个纵向接缝，其中以在电弧事件时基本上防止电弧气体通过覆盖的纵向接缝从外壳逸出这样的方式附接电弧通道。在至少一个实施例中，电弧故障充气室附接到至少一个通风开口。
[0004]在另一实施例中，一种用于干式变压器的耐电弧外壳包括基部和顶层结构，该基部和顶层结构紧固到至少三个壁从而形成封闭空间。壁中的至少一个壁包含至少一个通风栅格，并且顶层或者壁中切割至少一个通风开口。电弧故障阻尼器装置与通风栅格中的至少一个通风栅格相邻附着；然而提供电弧故障阻尼器装置相邻附着位于从地面水平起的79英寸高度处或者以下的每个通风栅格。最后，每个电弧故障阻尼器装置被配置用于在电弧闪络事件时关闭、由此基本上防止电弧闪络气体通过至少一个通风栅格逸出。
[0005]这里提供用于提供前述耐电弧外壳的方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]在附图中，图示结构实施例，这些实施例与以下提供的具体描述一起描述用于干式变压器的耐电弧金属外壳或者其部件的示例性实施例。本领域普通技术人员将理解，单个部件可以被设计为多个部件或者多个部件可以被设计为单个部件。[0007]另外，在附图和以下描述中，贯穿附图和书面描述分别用相同的附图标记指示相似部分。图未按比例绘制并且为了便于图示已经夸大某些部分的比例。
[0008]图1A是侧壁被移除的容纳三相干式配电变压器的现有技术的变压器外壳的等距图。
[0009]图1B是电弧室被移除的示例耐电弧干式变压器外壳的等距图。
[0010]图1C是示出基部结构、前壁和第一例壁的图1B的外壳的分解部件图。
[0011]图2A是无端盖件的示例性电弧通道的内侧表面的等距图。
[0012]图2B是具有端盖件的图2A的电弧通道的沿着纵轴的正视图。
[0013]图3A是图1B的虚线2中所示部分的等距、分解和放大图。
[0014]图3B是沿着图1B中的线3-3’的外壳100的截面图。
[0015]图3C是沿着图1B中的线4-4’的外壳100的截面图。
[0016]图3D是沿着图1B中的线5-5’的外壳100的截面图。
[0017]图3E是沿着图1B中的线6-6’的外壳100的截面图。
[0018]图3F是沿着图1B中的线7-7’的外壳100的截面图。
[0019]图4A和4B分别是从前方和后方看的示例性电弧故障阻尼器装置的等距分解图。
[0020]图5A是图1B的虚线8中所示部分的等距、放大图。
[0021]图5B是在关闭配置中的示例性电弧阻尼器装置的从后方看的等距图。
[0022]图6A是图1B的虚线8中所示部分的等距、放大图。
[0023]图6B是在打开配置中的示例性电弧阻尼器装置的从后方看的等距图。
[0024]图7A是从上方和从后方查看的示例性电弧故障充气室的等距图。
[0025]图7B是从下方和从后方查看的图7A中所示电弧故障充气室的等距图。
[0026]图7C是用来构建图7D的电弧故障充气室区段的凸缘方形件的等距图。
[0027]图7D是用来构建图7A中的电弧故障充气室的电弧故障充气室区段的等距图。
[0028]图8A和SB是图1B的示例性耐电弧干式变压器外壳的前视和后视等距图，该变压器外壳包括如附接的图7A中的电弧故障充气室。
【具体实施方式】
[0029]在本申请中公开的外壳和原理适用于各种大小和额定值的干式变压器。这里使用的适当干式变压器的非限制示例包括具有从112.5kVA至25MVA的功率额定值的电力或者配电干式变压器。适当商用可用的干式变压器的非限制示例包括真空铸造线圈、
RESIBLOC?和ABB公司提供的开放式缠绕变压器。
[0030]图1A示出在外壳20中容纳的典型三相干式配电变压器10。为了便于参考，下文将简称干式变压器为变压器。
[0031]参照图1B和1C,不出根据本发明的一个实施例的变压器外壳100。外壳100包括基部结构110、壁120和顶层结构150。基部结构可以包括用于在外壳内支撑变压器(未不出)的装置、比如托架115。壁120通常在壁120的底部部分紧固到基部结构110。壁120优选地基本上垂直于基部结构110、例如在近似90°的角度、比如在80° -100°之间。如将理解的那样，在其它实施例中，壁120和基部结构110可以形成明显不同于90°的角度、比如30°、45°、60°、120°、135°、150°以及在它们之间的各种角度中的任何角度。优选地在基部结构Iio的周界周围紧固壁120。备选地，在基部结构110的任何点紧固壁120。
[0032]虽然在图1B和IC中描绘矩形外壳，但是将理解外壳壁120可以形成多个几何形状中的任何几何形状、比如多边形、即三角形、方形、五边形等或者可以是圆形、卵形、椭圆形等。另外，可以采用任何数目的壁120。
[0033]顶层结构150紧固到壁120的顶部并且可以包括一个或者多个大体上平坦、刚性的面板。顶层结构150可以包含允许外壳的内部通风的一个或者多个通风开口或者孔155。在一个实施例中，顶层结构150包括三个带凸缘并且互锁的顶层面板150a-c，而每个顶层面板在其中心包含通风开口 155a-c。如将理解的那样，虽然在图1B和IC中描绘平坦多面板顶层结构150，但是在其它实施例中，顶层结构150可以由具有任何适当几何形状的任何适当数目的面板组成。例如在一个实施例中，顶层结构150包括单个平坦刚性面板，该面板包含单个通风开口。以下在电弧充气室的环境中更具体描述顶层结构和通气开口。
[0034]一般使用能够提供用户的功能要求的任何材料来制作外壳100，这些功能要求包括耐电弧故障。在一个实施例中，使用大型量规钢板来制作外壳100 ;在其它实施例中，使用大型量规铝或者不锈钢板来制作外壳100。外壳100可以符合国家电气制造商协会(NEMA) 250 标准。
[0035]再次参照图1B和1C，在所示实施例中，矩形外壳100具有前壁120a、第一侧壁120b、后壁120c (未示出)和第二侧壁120d(未示出)。在这一实施例中，相似地配置前和后壁，并且相似地配置第一和第二侧壁。这样，下文仅参考前壁120a和第一侧壁120b。如可以理解的那样，在其它实施例中，可以不同地配置壁。
[0036]在所示实施例中，前壁120a由刚性面框125组成，该刚性面框本身由以共面和相邻方式布置的两个相同面框126和127组成。面框126具有第一和第二纵向边缘，这些纵向边缘承载从面板126的平面向内并且与该平面垂直延伸的第一和第二纵向凸缘128、129。类似地，第二面框127具有第一和第二纵向边缘，这些纵向边缘承载从面框127的平面向内并且与该平面垂直延伸的第一和第二纵向凸缘130、131。经由螺栓或者另外地机械附接纵向凸缘129、130从而形成第四纵向接缝170d、由此提供刚性面框125。如将理解的那样，刚性面框125也可以由单个面框组成、由此消除对于纵向凸缘129、130的需要。
[0037]第一和第二面框126、127每个包含第一和第二检修孔132a、b，这些检修孔限定面框的表面区域的大部分并且提供到外壳100的内部的入口。检修孔132a在它的纵向侧上由沿着检修孔的长度延伸的一对大体上U型通道133a、b限定；类似地，检修孔132b在它的纵向侧上由沿着该检修孔的长度延伸的一对大体上U型通道133c、d限定。以下参照图3A详述通道133的结构和功能。
[0038]继续参照图1B和1C，前壁120a由第一和第二拐角件134、136组成。拐角件134、136是以用于形成第一部分134a、136a和第二部分134b、136b的方式弯曲或者成角度的刚性整体面板。由第一和第二部分限定的角度依赖于外壳100的几何形状。在所示实施例中，角度为90°。第一部分134a、136a与面框125大体上共面并且形成前壁120a的部分，而第二部分134b、136b形成侧壁120b、d的部分并且与以下描述的那些壁的其余部件共面。
[0039]拐角件134与第一面框126相邻，并且与面框126邻近的拐角件134的纵向边缘承载向内并且与前壁120a的平面垂直定向的凸缘135。类似地，拐角件136与第二面框127相邻，并且与面框127邻近的拐角件136的纵向边缘承载向内并且与前壁120a的平面垂直定向的凸缘137。在组装时，凸缘135通过栓接或者另外地机械附着到面框126的第一凸缘128从而形成第一纵向接缝170a。类似地，在组装时，拐角件136的凸缘137机械附着到面框127的第二凸缘131从而形成第七纵向接缝170g。
[0040]前壁120a也可以包括一个或者多个刚性罩板140。在所示实施例中，前壁120a包括被配置和布置用于覆盖面框125的检修孔132的第一和第二刚性罩板140a、b。罩板140通过任何适当手段机械附着到面框125。在一个实施例中，配置罩板140使得以用以与面框126、127的U形通道133紧密配合的方式为每个纵向侧带有凸缘，并且用以下描述的方式将罩板140沿着它们的长度栓接到面框125。
[0041]前壁120a也可以包括允许气体进出外壳的内部的一个或者多个通风栅格180。在所示实施例中，罩板140每个包含两个通风栅格180。在其它非限制示例中，一个或者多个通风栅格位于一个或者多个不同位置、比如侧壁120b、d和/或后壁120c。
[0042]侧壁120b包括一个或者多个刚性侧壁板145。在所示实施例中，侧壁120b包括由细长的侧壁支撑件146分离并且附着到该支撑件的两个相同侧壁板。此外，侧壁120b包括拐角件136的第二部分136b以及对应拐角件138的相似第二部分。
[0043]电弧通道
[0044]继续参照图1B和1C，示出根据本发明的一个实施例的电弧通道160。一般而言，电弧通道160是细长平坦金属件，这些金属件具有第一和第二端161、162，该第一和第二端161,162定位于外壳上与邻近地面的第一点和在地面水平面以上大于2米(79英寸)的第二点处。电弧通道160在任何纵向接缝或者任何纵向接缝的部分附着到壁120的外表面，该纵向接缝或者部分如该术语在这里被限定的那样位于从地面水平面到从地面水平面起的2米(79英寸)之间的任何处。术语“接缝”和“接合处”这里可互换地被使用，并且指代由两个相邻壁面板、框或者支撑件的邻接或者重叠所引起的壁120的外表面中的任意纵向接缝，这些纵向接缝可能释放电弧故障事件所产生的膨胀气体并且由此可能直接对任何相邻旁观者带来危害或通过点燃邻近易燃材料间接带来危害。
[0045]电弧通道160作用于包含外壳以内的电弧故障事件所产生的迅速膨胀气体或者将膨胀气体引向将不可能引起伤害的点(例如在地面水平面以上的高于79英寸的点)。参照图2A和2B，在一个实施例中，电弧通道160具有中心平坦细长部分163和两个侧部分164。通过两次使每侧成角度近似90°、产生卷起部分164a以及与中心部分163近似平行的带凸缘部分164b来形成侧部分164。优选地，例如通过将小型平坦金属端盖件165焊接到任一端从而基本上覆盖在每个卷起部分164a之间的横截面区域来基本上关闭或者冠盖通道160的两端161和162，如图2B中所示。每个电弧通道160附接到外壳壁120的外表面，从而带凸缘部分164b邻接外表面、由此产生在外壳壁120的外表面与平坦细长部分163的内表面之间的封闭空间(未示出)。
[0046]图3A是图1B中的虚线2中所示部分的分解和放大图，该图示出电弧通道160b的上部分、罩板140a的部分和面框126、127的部分，面框126、127分别由纵向凸缘129、130机械附着并且包含U形通道133b和133c。在组装时，使罩板140a与面框126接触，从而罩板140a的与其的表面垂直带凸缘的第一纵向侧固定于面框126的第一 U形通道133a(未示出)中，并且罩板140a的也与其的表面垂直带凸缘的第二纵向侧固定于第二 U形通道133b中。类似地，虽然在图3A中未示出，但是使罩板140b与面框127接触，从而罩板140b的与其的表面垂直带凸缘的第一纵向侧固定于面框127的第一 U形通道133c中，而罩板140b的与其的表面垂直带凸缘的第二纵向侧固定于第二 U形通道133d中。
[0047]继续参照图3A，示出一个示例性电弧通道栓接布置。在这一实施例中，使用两个交替螺栓组将电弧通道160b和罩板140a 二者栓接到面框126。第一组螺栓300沿着与电弧通道160b的一个纵向边缘邻近的线穿过电弧通道160b。随后，螺栓300穿过罩板140a并且拧入面框126中的紧固装置、例如紧固螺母(未示出)中。第二组螺栓310始发于电弧通道160b以内(即螺栓310的头部落在电弧通道160的平坦细长部分163与罩板140之间的封闭空间内)、穿过罩板140a并且拧入面框126中的紧固装置、例如紧固螺母(未示出)中。类似地，沿着与电弧通道160b的相反纵向边缘邻近的线利用这一栓接布置以将电弧通道160b和罩板140b附着到面框127。以这一方式，电弧通道160b覆盖以下更具体描述的第三、第四和第五纵向接缝170c、d、e。
[0048]图3B是沿着图1B中的线3-3’的外壳100的截面图，该图示出前壁120a的部分的组装横截面图，并且具体示出拐角件134a、电弧通道160a、面框126和罩板140a的部分。如图所示，第一纵向接缝170a分别由拐角件134和面框126的邻接凸缘部分135、128形成。同样，第二纵向接缝170b由罩板140a和面框126的重叠部分形成。第一组螺栓320与电弧通道160a的第一纵向边缘邻近从而将它栓接到拐角件134;第二和第三交替螺栓组300、310将电弧通道160b的第二纵向边缘栓接到罩板140a和面框126。以这一方式，电弧通道160a覆盖第一和第二接缝170a、b。
[0049]图3C是沿着图1B中的线4-4’的外壳100的截面图，该图示出前壁120a的部分的组装横截面，并且具体为电弧通道160b、罩板140和面框126、127的部分。如图所示，第三和第五纵向接缝170c、e如以上描述的那样分别由罩板140和面框126、127的重叠部分形成。类似地，第四纵向接缝170c如以上描述的那样分别由面框126和127的邻接凸缘部分129、130形成。也如图所示，如以上描述的那样，使用螺栓300、310将电弧通道160b栓接到罩板140a和面框126以及罩板140b和面框127、由此覆盖第三、第四和第五纵向接缝170c、d、e0
[0050]图3D是沿着图1B中的线5-5’的外壳100的截面图，该图示出前壁120a和侧壁120b的部分的组装横截面，并且具体示出罩板140b、面框127、电弧通道160c、拐角件136、电弧通道160d和侧壁面板145a的部分。如图所示，第六接缝170f由罩板140b和面框127的重叠部分形成。第七接缝170g分别由面框127和拐角件136a的邻接凸缘部分131、137形成。第一和第二交替螺栓组300、310与电弧通道160c的第一纵向边缘邻近从而用以上描述的方式将它栓接到罩板140b和面框127。第三组螺栓320也与电弧通道160c的第二纵向边缘邻近从而将它栓接到拐角件136a。以这一方式，电弧通道160c覆盖第六和第七接缝 170f、g。
[0051]继续参照图3D，第八纵向接缝170h由侧壁面板145a和拐角136b的重叠部分形成。第一组螺栓330与电弧通道160d的第一纵向边缘邻近从而将它栓接到拐角件136b。第二和第三交替螺栓组340、350与电弧通道160d的第二纵向边缘邻近从而将它栓接到侧壁面板145a和拐角件136b。以这一方式，电弧通道160d覆盖第八接缝170h。
[0052]图3E是沿着图1B中的线6-6’的外壳100的截面图，该图示出侧壁120b的部分的组装横截面，并且具体示出侧壁面板145a、b、侧壁支撑件146和电弧通道160e的部分。如图所示，第九和第十接缝1701、j分别由侧壁面板145a、b和侧壁支撑件146的重叠部分形成。第一和第二交替螺栓组340、350与电弧通道160e的两个纵向边缘邻近从而将它栓接到侧壁面板145和侧壁支撑件146。以这一方式，电弧通道160e覆盖第九和第十接缝1701、j°
[0053]图3F是沿着图1B中的线7-7’的外壳100的截面图，该图示出侧壁120b的部分的组装横截面，并且具体示出侧壁面板145b、电弧通道160f和拐角件138的部分。如图所示，第十一接缝170k由侧壁面板145b和拐角件138的重叠部分形成。第一和第二交替螺栓组340、350与电弧通道160f的第一纵向边缘邻接从而将它栓接到侧壁面板145b和拐角件138。第三螺栓组330与电弧通道160f的第二纵向边缘邻近从而将它栓接到拐角件138。以这一方式，电弧通道160f覆盖第i^一接缝170k。
[0054]以上描述的电弧通道160a_f覆盖纵向接缝170a_k、由此防止或者最小化在2米(79英寸)的高度以下的包围外壳100的区域中的电弧闪络事件所产生的热气体逸出。以这一方式，保护在附近的任何人员以及任何易燃材料免于暴露于这样的热气体。如可以理解的那样，这里描述的电弧通道仅为本发明的一个实施例，并且这里设想仍然可以执行以上描述的功能的用于其它电弧通道实施例的不同配置、几何形状以及附接装置。类似地，取决于特定外壳实施例，不同接缝几何形状和布置可以存在于不同外壳实施例中。
[0055]电弧故障阻尼器装置
[0056]本发明的实施例也可以包括一个或者多个电弧故障阻尼器装置。一般而言，电弧故障阻尼器装置是位于以上描述的通风栅格并且与通风栅格耦合的阻尼器设备。根据这里描述的实施例，在从地面水平面起的2米(79英寸)高度或者以下的位置存在于耐电弧变压器外壳中的任何通风栅格必须具有与之耦合的电弧故障阻尼器装置。
[0057]参照图4A和4B，示出根据本`发明的一个实施例的电弧故障阻尼器装置400。阻尼器装置400包括阻尼器板405，该阻尼器板由适合于防止热电弧气体从外壳逸出的任何材料制成并且被成形为完全覆盖它与之关联的通风栅格。在一个实施例中，阻尼器板405由钢制成并且为矩形，具有大于通风栅格180覆盖的面积的面积。阻尼器柄410附接到阻尼器板405的前表面(图4A中所示)并且被布置用于通过通风栅格180中的适当开口突出。
[0058]在一个实施例中，阻尼器板405的顶部边缘承载凸缘415，凸缘415在朝着阻尼器板405的后表面(图4B中所示)的方向上延伸并且与表面平面垂直。同样，阻尼器板405的两个侧边缘承载在朝着阻尼器板405的后表面的方向上延伸并且与表面平面垂直的第一和第二侧凸缘420a、b。侧凸缘420每个包括以下更具体描述的通孔441和螺栓通道451。
[0059]一个或者多个铰链附接到阻尼器板以便将阻尼器板可旋转地附接到外壳100的内侧表面。在一个实施例中，细长铰链425附接到顶部凸缘415。
[0060]电弧故障阻尼器装置400包括一个或者多个托架。在一个实施例中，第一和第二托架430a、b包括与阻尼板405的表面基本上共面的带凸缘部分以及从带凸缘部分向后延伸并且与带凸缘部分基本上垂直的主要部分。主要部分包括至少一个轮轴轴承通道431，该轮轴轴承通道具有凹口 432和至少一个切口部分433，以下更具体描述所有这些部分。
[0061]继续参照图4A和4B，托架430的上部分用以下方式由螺栓435可旋转地附接到阻尼器板405。螺栓435通过成角度的外部弹簧保持器440、切口部分433、通孔441并且随后通过内部弹簧保持器442延伸，并且由锁定垫圈491和可螺纹地附接的螺母436紧固。如图所示，在适当位置包括平坦垫圈490。切口部分433被配置用于在托架430的顶部部分提供用于螺栓435的适当通孔。在所示实施例中，切口部分433包括用于容纳螺栓435的相对更大的上部分、具有比螺栓435的直径更少的宽度的相对窄的缩颈部分(由此防止螺栓435经过它移动)以及用于减少托架430的重量并且在阻尼器板405打开时允许增加通风的相对大的下部分。
[0062]托架430的下部分用以下方式由螺栓445可滑动地附接到阻尼器板405。螺栓445经过成角度的外部弹簧保持器450、支承轮455、轴承通道431、螺栓通道451并且随后经过内部弹簧保持器452延伸并且由锁定垫圈492和可螺纹地附接的螺母446紧固。如图所示，在适当位置包括平坦垫圈490。
[0063]外弹簧460在第一端附接到外部弹簧保持器440而在第二端附接到外部弹簧保持器450。类似地，内部弹簧465在第一端附接到内部弹簧保持器442而在第二端附接到内部弹簧保持器452。支承轮455处于轴承通道431中。
[0064]附加参照图5A、5B、6A和6B描述电弧故障阻尼器装置400的操作。图5B是在组装时并且在关闭位置中的电弧故障阻尼器装置400的后视图。阻尼器装置400与以上描述并在图5A中示出的通风栅格180对准。侧托架430和铰链425如通过栓接等附接到外壳100的罩板140a，从而阻尼器405完整覆盖栅格180。在图5A和5B中示出示例性栓接样式，并且栓接样式包括与罩板140a的螺孔505a、b对准的侧托架430a、b的螺孔500a、b以及与罩板140a的螺孔505c对准的铰链425的螺孔500c。
[0065]配置电弧故障阻尼器装置400，从而它在常闭位置中，如图5A和5B中所示。在所示实施例中，通过使用与支承轮455和成角度的轴承通道431组合的外部和内部弹簧460、465来实现常闭配置。具体地，外部和内部弹簧460、465的第一端分别附接到外部和内部弹簧保持器440、442，这些弹簧保持器又由螺栓435可旋转地附着在适当的位置。弹簧460、465的第二端分别附接到外部和内部弹簧保持器450、452，这些弹簧保持器又可旋转地装配于支承轮455上。在成角度的轴承通道431中装配的支承轮455允许弹簧460、465将收缩力转变成将阻尼器405有效地拉向关闭位置的横向力。如可以理解的那样，其它布置可以被配置用于产生常闭阻尼器405，并且被包含于此。在一个非限制示例中，支承轮455替换为能够在轴承通道431中滑动的钢销。在另一非限制示例中，在螺栓435处利用扭转弹簧取代以上讨论的部件。
[0066]在正常操作中，操作者通过推动阻尼器柄410直至支承轮455固定于凹口 432中来将阻尼器405设置到打开位置(如图6A和6B中所示)。一旦固定，阻尼器405将保持打开并且由此允许外壳100的通风发生。然而在电弧事件时，迅速膨胀的气体的冲击力移开支承轮455从而使阻尼器405移向关闭位置、由此防止加热的电弧气体通过通风栅格180从外壳100大量逸出。
[0067]电弧故障充气室
[0068]本发明的实施例还可以包括一个或者多个电弧故障充气室。一般而言，电弧故障充气室是将膨胀电弧故障气体从耐电弧变压器外壳引导至可以安全排放它们的位置的外
壳装置。
[0069]参照图7A-7D,不出根据本发明的一个实施例的电弧故障充气室700。一般而言，电弧故障充气室700可以由适合于包含电弧故障气体的任何材料构造。在一个非限制实施例中，电弧故障充气室由轻型量规金属板构造。
[0070]可以在通过栓接等机械附接的有任何适当形状或者长度的区段710中构造电弧故障充气室700。在一个非限制实施例中，每个区段710为立方体并且由在与它的表面垂直的方向上在每侧带凸缘的相同方形件720组成。通过将侧方形件730的第一凸缘附接到与顶部方形件740的相对边缘中的两个边缘邻近的第一表面(即未与凸缘交叉的表面)来形成每个区段710。类似地，侧方形件730的第二凸缘(即与第一凸缘相对)附接到与底部方形件750的相对边缘中的两个边缘邻近的第一表面。随后经由凸缘将每个区段710附接到另一区段710以达到电弧故障充气室700，而附带条件为底部方形件750未附接到一个或者多个连续区段710以便提供开放空间760。
[0071]参照图8A和8B，示出耐电弧外壳100具有附接的电弧故障充气室700。在所示实施例中，电弧故障充气室700栓接到顶层结构150，从而开放空间760与图1B和IC中所示通风开口 155对准，并且从而膨胀电弧故障气体可以经由通风开口 155和电弧故障充气室700离开外壳100的内部。在一个非限制实施例中，电弧故障充气室700连接到在电气房间和/或建筑房屋外壳100以外的安全位置终止的管道系统。
[0072]如可以理解的那样，其它电弧故障充气室和通风开口配置在本发明的范围内。例如在一个非限制实施例中，顶层结构150包括单个面板，该面板具有单个电弧故障充气室附接到的单个通风开口。在其它非限制实施例中，在从地面水平起的2米(79英寸)以上的点处在一个或者多个外壳壁120中提供通风开口 155,并且一个或者多个电弧故障充气室附接到该通风开口 155。
[0073]针对说明书或者权利要求书中使用术语“包含(include)”的范围，它旨在于以与术语“包括(comprise) ”在该术语用作权利要求中的过渡词时的解释相似的方式有包含意义。另外，针对运用术语“或者”(例如A或者B)的范围，它旨在于意味着“A或者B或者二者”。在 申请人:旨在于指示“仅A或者B、但不是二者”，那么将运用术语“仅A或者B、但不是二者”。因此，这里使用术语“或者”有包含意义而不是排他的使用。参见Bryan A.Garner的现代法律用语辞典(ADictionary of Modern Legal Usage) 624 (2d.Ed.1995)。同样，针
对说明书或者权利要求中使用术语“在......中”或者“到......中”的范围，它旨在于还
意味着“在......上”或者“到......上”。另外，针对说明书或者权利要求书中使用术语
“连接”的范围，它旨在于意味着不仅“直接连接到”而且意味着“间接连接到”、比如通过另一个或者多个部件连接。
[0074]尽管本申请举例说明各种实施例，并且尽管已经用一些细节描述这些实施例，但是 申请人:的意图并非约束或者以任何方式使所附权利要求的范围限制为这样的细节。附加优点和修改将容易为本领域技术人员所想到。因此，本发明在它的更广的方面中不限于示出和描述的具体细节、代表性的实施例和说明性示例。因而，可以脱离这样的细节而不脱离 申请人:的总体发明概念的精神和范围。
【权利要求】
1.一种用于干式变压器的耐电弧外壳，包括: 基部结构； 固定于所述基部结构上的干式变压器； 前壁，包括第一和第二拐角件、限定第一检修孔的与所述第一和第二拐角件邻近的第一面框以及被布置用于覆盖所述第一检修孔的第一罩板； 至少两个附加壁； 固定到所述壁的顶层结构； 在所述顶层或者壁中的至少一个通风开口； 其中每个壁固定到所述基部结构从而形成用于容纳所述变压器的封闭空间， 其中所述前壁包含由电弧通道覆盖的至少一个纵向接缝，以及其中以在电弧事件时基本上防止电弧气体通过所述覆盖的纵向接缝从所述外壳逸出这样的方式附接所述电弧通道。
2.根据权利要求1所述的耐电弧外壳，进一步包括连接到所述至少一个通风开口的电弧故障充气室。
3.根据权利要求1所述的耐电弧外壳，其中所述至少一个通风开口位于所述顶层结构中。
4.根据权利要求1所述的耐电弧外壳，其中所述前壁进一步包括限定邻近第二检修孔与所述第一面框和第二拐角件的第二检修孔邻近的的第二面框、以及被布置用于覆盖所述第二检修孔的第二罩板，其`中所述至少两个附加壁由两个侧壁和后壁构成，其中在所述第一拐角件与所述第一面框之间的相交部分限定第一纵向接缝，在所述第一面框与所述第一罩板的第一纵向边缘之间的相交部分限定第二纵向接缝，在所述第一面框与所述第一罩板的第二纵向边缘之间的相交部分限定第三纵向接缝，在所述第一面框与所述第二面框之间的相交部分限定第四纵向接缝，在所述第二面框与所述第二罩板的第一纵向边缘之间的相交部分限定第五纵向接缝，在所述第二罩板的第二纵向边缘与所述第二面框之间的相交部分限定第六纵向接缝，在所述第二面框与所述第二拐角件之间的相交部分限定第七纵向接缝，其中第一电弧通道覆盖所述第一和第二纵向接缝，第二电弧通道覆盖所述第三、第四和第五纵向接缝，并且第三电弧通道覆盖所述第六和第七纵向接缝，并且其中以在电弧事件时基本上防止电弧气体通过所述覆盖的纵向接缝从所述外壳逸出这样的方式附接所述电弧通道。
5.根据权利要求3所述的耐电弧外壳，其中所述顶层结构包含三个通风开口，并且电弧故障充气室附接到每个通风开口。
6.根据权利要求4所述的耐电弧外壳，其中所述至少一个通风开口位于所述顶层结构中。
7.根据权利要求5所述的耐电弧外壳，其中每个电弧故障充气室包括至少三个带凸缘的区段。
8.根据权利要求6所述的耐电弧外壳，进一步包括连接到所述至少一个通风开口的电弧故障充气室。
9.根据权利要求7所述的耐电弧外壳，其中每个区段为立方体。
10.根据权利要求8所述的耐电弧外壳，其中所述顶层结构包含三个通风开口，并且电弧故障充气室附接到每个通风开口。
11.根据权利要求10所述的耐电弧外壳，其中每个电弧故障充气室包括至少三个带凸缘的区段。
12.根据权利要 求11所述的耐电弧外壳，其中每个区段为立方体。
【文档编号】H01F27/02GK103430253SQ201280010715
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年2月21日 优先权日:2011年2月28日
【发明者】R·C·巴拉德, N·T·西格曼, E·A·小威默, R·小古铁雷斯 申请人:Abb公司