提供耐电弧干式变压器外壳的方法

提供耐电弧干式变压器外壳的方法
【专利摘要】用于干式变压器的耐电弧外壳。更具体的，具有一个或多个耐电弧特征的变压器外壳，包括电弧通道、故障电弧阻尼器、和故障电弧充气室，以及用于提供其的方法。
【专利说明】提供耐电弧干式变压器外壳的方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及用于干式变压器的耐电弧外壳，并且更具体的，涉及具有一个或多个耐电弧特征的变压器外壳，耐电弧特征包括电弧通道、故障电弧阻尼器、以及故障电弧充气室。本申请还涉及一种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]干式配电变压器和小功率变压器为本领域已知，并且包括熟悉的芯部和绕组配置。出于保护组件使其免受环境影响并且限制人员暴露于设备以及其他目的，通常将干式配电变压器封装在金属外壳内。弧闪事件能够在正常工作、系统暂态期间或者维修期间在此类电气设备上发生。当电弧发生在外壳内部，其导致外壳内部的压力以及气体温度的显著上升。这种气压和温度的突然上升造成高温气体以不可控的方式逸出外壳的风险，相应地给附近人员造成严重风险。因此希望将这类风险最小化。具体来说，希望防止或最小化高温电弧气体逸出进入从地面水平至距离地面水平2m(79英寸)高度处围绕外壳的区域内，即如果有人员正在维修或操作设备时平均高度的人员将占据的区域内的标准测量大致区域。

【发明内容】

[0003]此处描述的为用于(多个)干式变压器的耐电弧外壳的多个实施例。具体来说，在一个实施例中，用于封装(多个)干式变压器的耐电弧外壳包括紧固于至少三个壁的形成封闭空间的基座和顶结构。所述壁的其中一个为前壁，包括第一和第二角件、限定第一接入口接近第一和第二角件的第一面框、以及布置用于覆盖第一接入口的第一罩板。至少一个通风孔被切入所述顶或壁内。所述前壁包含至少一个由电弧通道覆盖的纵向接缝，其中所述电弧通道以以下的方式附接，当电弧事件发生时，电弧气体基本上被防止穿过所述被覆盖的纵向接缝逸出外壳。在至少一个实施例中，故障电弧充气室附接至所述至少一个通风口。
[0004]在另一实施例中，用于(多个)干式变压器的耐电弧外壳包括紧固于至少三个壁形成封闭的空间的基座结构和顶结构。至少一个壁包含至少一个通风栅格，并且至少一个通风口被切入顶或壁之中。故障电弧阻尼器装置附着在至少一个通风栅格的附近，然而，提供故障电弧阻尼器装置附着在每个位于距离地面水平79英寸处或之下的通风栅格附近。最终，每个故障电弧阻尼器装置被配置用于在弧闪事件时关闭，从而基本上防止弧闪气体穿过至少一个通风栅格逸出。
[0005]用于提供前述耐电弧外壳的方法也在此提供。
【专利附图】

【附图说明】
[0006]在附图中，图示结构上的实施例，与以下所提供的详细描述一起描述用于干式变压器的耐电弧金属外壳或其组件的示例性实施例。本领域普通技术人员将理解一个组件可以被设计成为多个组件，或者多个组件可以被设计成为单个组件。
[0007]进一步，在以下附图和的描述中，贯穿附图和文字描述中相似的部件分别用相同的附图标记表示。图没有按比例绘制，并且某些部件的比例出于图示的便利已经被夸大。
[0008]图1A为现有技术的封装三相干式配电变压器的变压器外壳的等轴侧视图，其中侧壁被移除。
[0009]图1B为示例性耐电弧干式变压器外壳的等轴侧视图，其中电弧充气室被移除。
[0010]图1C为图1B的外壳的部分剖视图，示出基座结构、前壁和第一侧壁。
[0011]图2A为示例性电弧通道的内表面的等轴侧视图，不带有端盖件。
[0012]图2B为沿着图2A的电弧通道的纵向轴的立面视图，带有端盖件。
[0013]图3A为图1B的虚线2内所示的部分的等轴侧视、分解和放大图。
[0014]图3B为外壳100沿着图1B上的线3_3’的截面图。
[0015]图3C为外壳100沿着图1B上的线4_4’的截面图。
[0016]图3D为外壳100沿着图1B上的线5_5’的截面图。
[0017]图3E为外壳100沿着图1B上的线6_6’的截面图。
[0018]图3F为外壳100沿着图1B上的线7_7’的截面图。
[0019]图4A和4B分别为示例性故障电弧阻尼器装置从前和从后的等轴侧视分解图。
[0020]图5A为图1B的虚线8内所示的部分的放大等轴侧视图。
[0021]图5B为从关闭配置中的示例性电弧阻尼器装置的后部看的等轴侧视图。
[0022]图6A为图1B的虚线8内所示的部分的放大等轴侧视图。
[0023]图6B为从打开配置中的示例性电弧阻尼器装置的后部看的等轴侧视图。
[0024]图7A为示例性故障电弧充气室的等轴侧视图，从上部和从后部看的视图。
[0025]图7B为图7A所示的故障电弧充气室的等轴侧视图，从下部和从后部看的视图。
[0026]图7C为用于建造图7D中的故障电弧充气室分段的带凸缘方形件的等轴侧视图。
[0027]图7D为用于建造图7A中的故障电弧充气室的故障电弧充气室分段的等轴侧视图。
[0028]图8A和8B为包括附接有图7A的故障电弧充气室的图1B的示例性耐电弧干式变压器外壳的前部和后部的等轴侧视图。
【具体实施方式】
[0029]本申请中公开的外壳和原则适用于各种尺寸和额定值的干式变压器。适宜的用于此的干式变压器的非限制性实例包括额定功率为112.5kVA至25MVA的电力或配电干式变
压器。适宜的商业可用的干式变压器的非限制性实例包括真空铸造线圈，:RESIBLOC?和由ABB Inc.提供的开放缠绕变压器。
[0030]图1A示出典型的封装于外壳20内的三相干式配电变压器10。为了便于参考，下面将会用变压器指代干式变压器。
[0031]参考图1B和1C,所不为根据本发明的一个实施例的变压器外壳100。外壳100包括基座结构110、壁120和顶结构150。基座结构110可以包括用于将变压器(未示出)支撑在外壳内的装置，例如支架115。壁120紧固于基座结构110，典型的，位于壁120的底部。壁120优选基本上垂直于底、基座结构110，例如角度为诸如80° -100°之间的约90°。将会理解，在其他实施例中，壁120和基座结构110可以形成基本上不同于90°的角度，例如30°、45°、60°、120°、135°、150°以及其间的任意各种角度。壁120优选围绕基座结构110的周界紧固。可替换的，壁120紧固于基座结构110的任意一点。
[0032]虽然图1B和IC示出长方形外壳，可以理解的是外壳壁120可以形成任意各种几何形状，比如多边形，即三角形，正方形，五边形等，或者能够为圆形、橄榄形、椭圆形等。另夕卜，可以采用任意数量的壁120。
[0033]顶结构150紧固于壁120的顶部并可以包括一个或多个总体上平坦，刚性的板。顶结构150可以包括一个或多个允许外壳的内部通风的通风口，或孔155。在一个实施例中，顶结构150包括三个带凸缘并且互锁的顶板150a-c，每个顶板包含位于其中心的通风口 155a-c。将会理解，虽然图1B和IC中所示平坦的，多个板的顶结构150，在其他实施例中，顶结构150可以由任意适宜数量的具有任意适宜几何形状的板组成。例如,在一个实施例中，顶结构150包括单个包含单个通风口的平坦，刚性的板。下面将详细描述在电弧充气室情景中的顶结构和通风口。
[0034]使用大体上能够提供用户的功能需求的任意材料以形成外壳100，这些功能要求包括耐电弧故障。在一个实施例中，使用厚尺寸板钢形成外壳100 ;在另一实施例中，使用厚尺寸铝或不锈钢形成外壳100。外壳100可以符合国家电气制造协会(NEMA) 250标准。
[0035]继续参考图1B和1C，在所示的实施例中，长方形外壳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)。在该实施例中，前壁和后壁配置相似，并且第一和第二侧壁配置相似。这样，下面仅将前壁120a和第一侧壁120b作为参考。可以理解，在其他实施例中，壁可以有不同的配置。
[0036]在示出的实施例中，前壁120a由刚性面框125组成，刚性面框125自身由两个同样的面框126和127组成，以共面且相邻的方式布置。面框126具有第一和第二纵向边缘，该第一和第二纵向边缘承载从面框126的面向内并垂直于面框126的面延伸的第一和第二纵向凸缘128和129。相似的，第二面框127具有第一和第二纵向边缘，该第一和第二纵向边缘承载从面框127的面向内并垂直于面框127的面延伸的第一和第二纵向凸缘130和131。纵向凸缘129和130通过螺栓固定或其他机械附着，形成第四纵向接缝170d，从而提供刚性面框125。将会理解，刚性面框125还可以由单个面框组成，从而消除对纵向凸缘129和130的需要。
[0037]第一和第二面框126和127每一个包含第一和第二接入口 132a，b，所述第一和第二接入口 132a，b限定面框表面区域的大部分并且提供接触外壳100内部。接入口 132a通过一对大体U形的通道133a，b在接入口的纵向侧限定，该U形通道沿着接入口的长度延伸；相似的，接入口 132b通过一对大体U形的通道133c，d在接入口的纵向侧限定，该U形通道沿着该接入口的长度延伸。通道133的结构和功能参考图3A在下面详述。
[0038]继续参考图1B和1C，前壁120a由第一和第二角件134，136组成。角件134，136为刚性，单一的板，以形成第一部分134a，136a和第二部分134b，136b的方式弯曲或折角。由第一和第二部分限定的角度取决于外壳100的几何形状。在所示的实施例中，角度为90°。第一部分134a，136a大体上与面框125共面并形成前壁120a的一部分，而第二部分134b、136b形成侧壁120b、d的一部分并与以下描述的这些壁的余下的组件共面。
[0039]角件134与第一面框126相邻，并且角件134的接近面框126的纵向边缘承载凸缘135，凸缘135朝向内并垂直于前壁120a的面。相似的，角件136与第二面框127相邻，并且角件136的接近面框127的纵向边缘承载凸缘137，凸缘137朝向内并垂直于前壁120a的面。在组装时，凸缘135通过螺栓固定或其他机械附着至面框126的第一凸缘128，形成第一纵向接缝170a。相似的，在组装时，角件136的凸缘137机械附着至面框127的第二凸缘131，形成第七纵向接缝170g。
[0040]前壁120a还可以包括一个或多个刚性罩板140。在所示的实施例中，前壁120a包括第一和第二刚性罩板140a、b,配置并布置用于覆盖面框125的接入口 132。罩板140通过任意适当的装置机械附着至面框125。在一个实施例中，罩板140被配置从而使得每个纵向侧以与面框126、127的U形通道133紧密配合的方式带有凸缘，并且以下述方式沿着其长度被用螺栓固定至面框125。
[0041]前壁120a还可以包括允许气体进出外壳内部的一个或多个通风栅格180。在所示的实施例中，罩板140的每一个包含两个通风栅格180。在其他非限制性实施例中，该一个或多个通风栅格位于一个或多个不同的位置，比如侧壁120b、d和/或后壁120c。
[0042]侧壁120b包括一个或多个刚性侧壁板145。在所示的实施例中，侧壁120b包括两个同样的侧壁板，该两个同样的侧壁板由细长侧壁支撑件146分离，并附着至细长侧壁支撑件146。另外，侧壁120b包括角件136的第二部分136b，以及对应的角件138的类似的第二部分。
[0043]电弧通道
[0044]继续参考图1B和1C，示出根据本发明的一个实施例的电弧通道160。总体上，电弧通道160为分别具有第一和第二端161,162的细长平坦金属件,该第一和第二端161,162位于外壳上接近地面的第一点以及高于地面水平2m(79英寸)之上的第二点。电弧通道160在位于从地面水平到距离地面水平2m(79英寸)处的任意位置的任意纵向接缝处或任意纵向接缝的一部分处附着至壁120的外表面，术语纵向接缝由此处限定。术语“接缝”和“接合处”在此处可互换的使用，并且指的是在壁120的外表面上由两个相邻的壁板、框、或支撑件邻接或交叠引起的任意纵向接缝，所述纵向接缝有可能释放出由电弧故障事件引起的膨胀气体，并且因而所述纵向接缝有可能给任何附近旁观者直接带来危害或者由点燃附近可燃材料间接带来危害。
[0045]电弧通道160作用为容纳由外壳内部电弧故障事件引起的快速膨胀的气体，或者引导膨胀气体至不太可能带来危害的点(例如高于地面水平之上79英寸的点)。参考图2A和2B，在一个实施例中，电弧通道160具有中央平坦的细长部163和两个侧部164。侧部164通过以大约90°折角每个侧边两次，形成卷起部164a和与中央部163大致平行的带凸缘部164b。优选的，电弧通道160的两个端部161和162基本上封闭或者被封盖，通过例如将细小平坦金属端盖件165焊接至任一端从而使得每个卷起部164a之间的横截面区域基本上被覆盖，如图2B所示。每个电弧通道160附接至外壳壁120的外表面，从而使得凸缘部164b邻接外表面，从而形成外壳壁120的外表面和平坦细长部163的内表面之间的封闭的空间(未示出)。
[0046]图3A为图1B中的虚线2所示部分的分解和放大视图，示出电弧通道160b的上段，罩板140a的一部分，以及面框126、127的一部分，面框126、127分别通过纵向凸缘129，130机械附着并且包含U形通道133b和133c。在安装时，罩板140a将被引至与面框126接触，从而罩板的带有垂直于其表面的凸缘的第一纵向侧固定在面框126的第一 U形通道133a (未不出)内，并且罩板的同样带有垂直于其表面的凸缘的第二纵向侧固定在第二 U形通道133b内。同样的，虽然图3A中未示出，罩板140b被引至与面框127接触，从而罩板的带有垂直于其表面的凸缘的第一纵向侧固定在面框127的第一 U形通道133c内，并且罩板的带有垂直于其表面的凸缘的第二纵向侧固定在第二 U形通道133d内。
[0047]继续参考图3A，所示为一个示例性电弧通道螺栓布置。在该实施例中，使用两组交替的螺栓，将电弧通道160b和罩板140a两者用螺栓固定至面框126。第一组螺栓300沿着靠近电弧通道160b的一个纵向边缘的线穿过电弧通道160b。其后，螺栓300穿过罩板140a并且拧入面框126中的诸如紧固螺母(未示出)的紧固装置。第二组螺栓300始于电弧通道160b内部(即螺栓310的头部位于电弧通道160的平坦细长部163和罩板140之间的封闭空间内)，穿过罩板140a，并且拧入面框126中的诸如紧固螺母(未示出)的紧固装置。同样的，沿着靠近电弧通道160b的相对的纵向边缘利用该螺栓布置以将电弧通道160b和罩板140b附着至面框127。以这种方式，电弧通道160b覆盖第三、第四和第五纵向接缝170c、d、e,以下更详细的描述。
[0048]图3B为外壳100沿着图1B的线3_3’的截面图，示出前壁120a的一部分组装后的横截面，以及角件134a、电弧通道160a、面框126和罩板140a的具体部分。如所示，第一纵向接缝170a由相邻的角件134和面框126各自的凸缘部135，128形成。同样的，第二纵向接缝170b由罩板140a和面框126的相互叠置的部分形成。第一组螺栓320靠近电弧通道160a的第一纵向边缘，将电弧通道160a用螺栓固定至角件134 ;第二和第三交替组螺栓300、310，将电弧通道160b的第二纵向边缘用螺栓固定至罩板140a和面框126。以这种方式，电弧通道160a覆盖第一和第二接缝170a、b。
[0049]图3C为外壳100沿着图1B的线4_4’的截面图，示出前壁120a的一部分组装后的横截面，以及电弧通道160b，罩板140和面框126，127的具体部分。如所示，第三和第五纵向接缝170c、e由罩板140和面框126、127分别相互叠置的部分形成，如上所述。相似的，第四纵向接缝170c由相邻的面框126，127各自的凸缘部129，130形成，如上所述。同样如所示，如上所述使用螺栓300、310将电弧通道160b固定至罩板140a和面框126，以及罩板140b和面框127，从而覆盖第三、第四、和第五纵向接缝170c、d、e。
[0050]图3D为外壳100沿着图1B的线5_5’的截面图，示出前壁120a和侧壁120b的一部分组装后的横截面，以及罩板140b、面框127、电弧通道160c、角件136、电弧通道160d和侧壁板145a的具体部分。如所示，第六接缝170f由罩板140b和面框127的相互叠置的部分形成。第七接缝170g由相邻的面框127和角件136a各自的凸缘部131，137形成。第一和第二交替组螺栓300、310靠近电弧通道160c的第一纵向边缘，以上述方式用螺栓将电弧通道160c的第一纵向边缘固定至罩板140b和面框127。同样的，第三组螺栓320靠近电弧通道160c的第二纵向边缘，用螺栓将电弧通道160c的第二纵向边缘固定至角件136a。以这种方式，电弧通道160c覆盖第六和第七接缝170f、go
[0051]继续参考图3D，第八纵向接缝170h由侧壁板145a和角件136b相互叠置的部分形成。第一组螺栓330靠近电弧通道160d的第一纵向边缘,用螺栓将电弧通道160d的第一纵向边缘固定至角件136b。第二和第三交替组螺栓340和350靠近电弧通道160d的第二纵向边缘，用螺栓将电弧通道160d的第二纵向边缘固定至侧壁板145a和角件136b。以这种方式，电弧通道160d覆盖第八接缝170h。
[0052]图3E为外壳100沿着图1B的线6_6’的截面图，示出侧壁120b的一部分组装后的横截面，以及侧壁板145a，b、侧壁支撑件146和电弧通道160e的具体部分。如所示，第九接缝和第十接缝1701、j由侧壁板145a、b和侧壁支撑件146分别相互叠置的部分形成。第一和第二交替组螺栓340、350靠近电弧通道160e的两个纵向边缘，用螺栓将电弧通道160e的两个纵向边缘固定至侧壁板145和侧壁支撑件146。以这种方式，电弧通道160e覆盖第九和第十接缝1701、j。
[0053]图3F为外壳100沿着图1B的线7_7’的截面图，示出侧壁120b的一部分组装后的横截面，以及侧壁板145b、电弧通道160f和角件138的具体部分。如所示，第十一接缝170k由侧壁板145b和角件138相互叠置的部分形成。第一和第二交替组螺栓340、350靠近电弧通道160f的第一纵向边缘，用螺栓将电弧通道160f的第一纵向边缘固定至侧壁板145b和角件138。第三组螺栓330靠近电弧通道160f的第二纵向边缘，用螺栓将电弧通道160f的第二纵向边缘固定至角件138。以这种方式，电弧通道160f覆盖第i^一接缝170k。
[0054]以上所述的电弧通道160a_f覆盖纵向接缝170a_k，从而防止或最小化由弧闪事件引起的高温气体逸出在围绕外壳100在高度2m(79英寸)以下的区域内。以这种方式，任何附近的人员连同任何可燃材料均得到保护以免暴露于这样的高温气体。可以理解，此处描述的电弧通道仅为本发明的一个实施例，针对其他电弧通道实施例的不同配置、几何形状和附接装置在此处预期到可以实现上述的功能。同样的，根据具体外壳实施例，不同的接缝几何形状和布置可以存在于不同的外壳实施例中。
[0055]故障电弧阻尼器装置
[0056]本发明的实施例还可以包括一个或多个故障电弧阻尼器装置。总体上，故障电弧阻尼器装置为位于上述的通风栅格并与通风栅格相耦合的阻尼器装置。根据此处描述的发明，任何存在于耐电弧变压器外壳的距离地面水平2m(79英寸)处或以下的位置处的通风栅格必须具有与其相耦合 的故障电弧阻尼器装置。
[0057]参考图4A和4B，示出了根据本发明的一个实施例的故障电弧阻尼器装置400。阻尼器装置400包括任意适用于防止高温电弧气体从外壳中逸出的材料制成的阻尼板405，并且阻尼板被塑形以完全覆盖与之相关联的通风栅格。在一个实施例中，阻尼板405由钢制成并且为长方形，带有面积大于通风栅格180所覆盖区域的区域。阻尼柄410附接于阻尼板405的前表面(在图4A中示出)，并且布置为穿过通风栅格180的适当开口而突出。
[0058]在一个实施例中，阻尼板405的顶边缘承载凸缘415，该凸缘415在朝向阻尼板405的后表面(在图4B中不出)的方向上延伸，并垂直于表平面。同样的，阻尼板405的两侧边缘承载有第一和第二侧凸缘420a、b，该第一和第二侧凸缘420a，b在朝向阻尼板405的后表面的方向上延伸并且垂直于表平面。侧凸缘420的每一个包括通孔441和螺栓通道451，以下详细描述。
[0059]一个或多个铰链附接至阻尼板以便于可旋转的将阻尼板附接至外壳100的内表面。在一个实施例中，细长的铰链425附接至顶凸缘415。
[0060]故障电弧阻尼器装置400包括一个或多个支架。在一个实施例中，第一和第二支架430a、b包括带凸缘部分和主要部分，该带凸缘部分基本上与阻尼板405的表面共面，该主要部分从带凸缘部分向后延伸并且基本上垂直于带凸缘部分。主要部分包括至少一个具有凹口 432的轮承载通道431，以及至少一个切出部433，以下详细描述上述所有。
[0061]继续参考4A和4B，支架430的上部可旋转的通过螺栓435按以下方式附接至阻尼板405。螺栓435穿过折角的外部弹簧保持器440、切出部433、通孔441并且其后穿过内部弹簧保持器442延伸，并且由锁紧垫圈491和螺母436紧固，螺母436为螺纹附着。如所示，平坦垫圈490被包括在适当的位置处。切出部433被配置用于在支架430的顶部处提供用于螺栓435的适用的通孔。在所示的实施例中，切出部433包括相对较大的上部以容纳螺栓435，相对窄的颈部，其具有宽度小于螺栓435的直径(从而防止螺栓435移动出去)，以及相对大的下部，其用于减小支架430的重量并且当阻尼板405打开时允许增加通风。
[0062]支架430的下部按以下方式通过螺栓445可滑动的附接至阻尼板405。螺栓445穿过折角的外部弹簧保持器450、承载轮455、承载通道431、螺栓通道451、以及其后穿过内部弹簧保持器452延伸，并且通过锁紧垫圈492和螺母446紧固，所述螺母为螺纹附接。如所示，平坦垫圈490被包括在适当位置处。
[0063]外部弹簧460在第一端处附接至外部弹簧保持器440，并且在第二端处附接至外部弹簧保持器450。相似的，内部弹簧465在第一端处附接至内部弹簧保持器442，并且在第二端处附接至内部弹簧保持器452。承载轮455适于在承载通道431内。
[0064]接合附加参考图5A、5B、6A和6B来描述故障电弧阻尼器装置400的工作。图5B为故障电弧阻尼器装置400组装之后并且处于关闭位置的后视图。阻尼器装置400与以上描述并在图5A中示出的通风栅格180对齐。侧支架430和铰链425通过螺栓等附接至外壳100的罩板140a，从而使得阻尼器405完全覆盖栅格180。图5A和5B中示出示例性的螺栓样式，螺栓样式包括与罩板140a的螺栓孔505a、b对齐的侧支架430a、b的螺栓孔500a、b，以及与罩板140a的螺栓孔505c对齐的铰链425的螺栓孔500c。
[0065]故障电弧阻尼器装置400被配置从而使得其位于正常情况下关闭的位置，如图5A和5B所示。在示出的实施例中，正常情况下关闭的配置是通过外部和内部弹簧460，465，结合承载轮455和折角的承载通道431的使用来实现的。在实际中，外部和内部弹簧460和465的第一端分别附接至外部和内部弹簧保持器440、442，其通过螺栓435依次可旋转的附着定位。弹簧460，465的第二端分别附接至外部和内部弹簧保持器450,452,其依次可旋转的安装在承载轮455上。承载轮455安装在折角的承载通道431内，允许弹簧460、465将收缩力转变成侧向力以有效的将阻尼器405拉至关闭位置。将会理解，可以配置其他配置以实现正常下关闭的阻尼器405，并且被包围在其内。在一个非限制性示例中，承载轮455由能够在承载通道431内滑动的钢销所替代。在另一非限制性示例中，扭力弹簧被用于螺栓435处以替代以上讨论的组件。
[0066]在正常操作中，操作员通过将阻尼柄410推至承载轮455固定在凹口 432内，将阻尼器405设置为打开位置(如图6A和6B所示)。一旦固定，阻尼器405将保持打开并且从而允许外壳100的通风发生。然而,在电弧事件时,快速膨胀的气体的震荡力使承载轮455脱位，引起阻尼器405移动至关闭位置，从而防止高温气体通过通风栅格180从外壳100大
量逸出。
[0067]故障电弧充气室
[0068]本发明的实施例还可以包括一个或多个故障电弧充气室。总体上，故障电弧充气室为壳体装置，该壳体装置将膨胀的故障电弧气体从耐电弧变压器外壳引导出来至故障电弧气体可以被安全释放的位置。
[0069]参考图7A-7D,不出根据本发明的一个实施例的故障电弧充气室。总体上,故障电弧充气室700可以由适用于容纳故障电弧气体的任何材料构造而成。在一个非限制性实施例中，故障电弧充气室由薄板金属构造而成。
[0070]故障电弧充气室700可以构造成任意适用形状或长度的分段710，分段710通过螺栓等机械附接。在一个非限制性实施例中，每个分段710为立方体并且由同样的方形件720组成，方形件720在垂直于其表面的方向上每侧具有凸缘。每个分段710通过将侧方件730的第一凸缘附接至顶方件740的靠近其两个相对边缘的第一表面(即不与凸缘相交的表面)而形成。相似的，侧方件730的第二凸缘(即与第一凸缘相对)附接至底方件750的靠近其两个相对边缘的第一表面而形成。其后，每个分段710通过凸缘附接至另一分段710以达成故障电弧充气室700，附带一个底方件750不附接至一个或多个连续的分段710，从而提供开口空间760。
[0071]参考图8A和8B，示出具有附接的故障电弧充气室700的耐电弧外壳100。在所示的实施例中，故障电弧充气室700用螺栓固定至顶结构150从而使得开口空间760与通风口 155对齐，如图1B和IC所示，从而使得膨胀的故障电弧气体可以通过通风口 155和故障电弧充气室700离开外壳100的内部。在一个非限制性实施例中，故障电弧充气室700连接至管道系统，该管道系统终止于电气室和/或楼宇封装外壳100外部的安全位置处。
[0072]可以理解的，其他故障电弧充气室和通风口配置在本发明的范围之内。例如在一个非限制性实施例中，顶结构150包括带有单个通风口的单个板，单个故障电弧充气室附接至通风口。在另一非限制性实施例中，通风口 155被提供在一个或多个外壳壁120上高于地面2m(79英寸)之处,并且一个或多个故障电弧充气室附接于外壳壁120。
[0073]对于说明书或权利要求书中使用的术语“包含”的内容，旨在以类似于术语“包括”的方式，当术语作为衔接词在权利要求中使用时被解释为包含性的。另外，对于使用术语“或”的内容，旨在表示“A或者B或者两者”。当 申请人:意图指示“仅A或者B而非两者”时，将会使用术语“仅A或者B而非两者”。因此，此处术语“或”的使用为包含性的，并不是排除性的使用。参见Bryan A.Garner,现代法律用语辞典(A dictionary of Modern LegalUsage)624(2d.Ed.1995)。同样的，对于说明书或权利要求书中所使用的术语“中”或“内”的内容，意图额外表示“上”或“之上”。进一步的，对于说明书或权利要求书中所使用的术语“连接”，不仅意图表示“直接连接至”，还表示诸如通过另一组件或另外多个组件而连接的“间接连接至”。
[0074]虽然本发明图示了各种实施例，并且相当详细的描述了这些实施例，但是 申请人:的意图并不在于以任何方式将所附权利要求书的范围限于这些细节。本领域技术人员将容易想到额外的优势和修改。因此，本发明在其较宽的范围内，并不限于所示出以及所描述的具体细节，代表性实施例，和示例性实例。因而，可以不脱离 申请人:总体发明概念的精神或范围而从这些细节做出更改。
【权利要求】
1.一种提供用于干式变压器的耐电弧外壳的方法，包括: 提供基座结构； 提供干式变压器，固定在所述基座结构上； 提供前壁，包括第一和第二角件、第一面框、以及第一罩板，所述第一面框靠近所述第一和第二角件限定第一接入口，所述第一罩板被布置用于覆盖所述第一接入口 ； 提供至少两个附加壁； 提供顶结构，紧固至所述壁； 提供在所述顶或壁中的至少一个通风口； 其中每个壁紧固至所述基座结构，形成用于封装所述变压器的封闭空间， 其中所述前壁包含至少一个由电弧通道覆盖的纵向接缝，以及其中所述电弧通道以这样的方式被附接，在电弧事件时，电弧气体基本上被防止通过所述覆盖的纵向接缝逸出。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括提供连接至所述至少一个通风口的故障电弧充气室的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个通风口位于所述顶结构上。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述前壁进一步包括限定第二接入口的靠近所述第一面框和第二角件的第二面框，和被布置用于覆盖所述第二接入口的第二罩板，其中所述至少两个附加壁由两个侧壁和后壁组成，其中所述第一角件和所述第一面框之间的交叉限定第一纵向接缝，所述第 一面框和所述第一罩板的第一纵向边缘之间的交叉限定第二纵向接缝，所述第一面框和所述第一罩板的第二纵向边缘之间的交叉限定第三纵向接缝，所述第一面框和所述第二面框之间的交叉限定第四纵向接缝，所述第二面框和所述第二罩板的第一纵向边缘的交叉限定第五纵向接缝，所述第二罩板的第二纵向边缘和所述第二面框的交叉限定第六纵向接缝，所述第二面框和所述第二角件之间的交叉限定第七纵向接缝，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，以及第三电弧通道覆盖所述第六和第七纵向接缝，并且其中所述电弧通道以这样的方式被附接，在电弧事件时电弧气体基本上被防止通过所述覆盖的纵向接缝逸出。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述顶结构包含三个通风口，并且故障电弧充气室被附接至每个通风口。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述至少一个通风口位于所述顶结构上。
7.根据权利要求5所述的方法，其中每个故障电弧充气室包括至少三个带凸缘的分段。
8.根据权利要求6所述的方法，进一步包括提供连接至所述至少一个通风口的故障电弧充气室的步骤。
9.根据权利要求7所述的方法，其中每个分段为立方体。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述顶结构包括三个通风口，并且故障电弧充气室被附接至每个通风口。
11.根据权利要求10所述的方法，其中每个故障电弧充气室包括至少三个带凸缘的分段。
12.根据权利要求11所述的方法，其中每个分段为立方体。
13.一种提供用于干式变压器的耐电弧外壳的方法，包括步骤: 提供基座结构； 提供干式变压器，固定在所述基座结构上； 提供固定至所述基座结构的至少三个壁，形成封闭的空间用于封装所述变压器，所述壁中的至少一个包含至少一个通风栅格； 提供顶结构，紧固于所述壁； 提供在所述顶或壁上的至少一个通风口； 其中故障电弧阻尼器装置附着在所述至少一个通风栅格的中的至少一个通风栅格附近，附带故障电弧阻尼器装置附着在每个位于距离地面79英寸高度之处或以下的通风栅格的附近，以及 其中每个故障电弧阻尼器装置被配置用于在弧闪事件时关闭，从而基本上防止弧闪气体穿过所述至少一个通风栅格逸出。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述至少三个壁包括前壁、两个侧壁和后壁，其中所述前壁包括第一和第二角件、限定第一接入口的第一面框、和限定第二接入口的第二面框，其中所述第一面框靠近所述第一角件，并且所述第二面框靠近所述第一面框和所述第二角件，其中第一罩板覆盖所述第一接入口，以及第二罩板覆盖所述第二接入口，并且其中所述第一和第二罩板每个包含至少一个具有附着其上的故障电弧阻尼器装置的通风栅格。
15.根据权利要求13所述的方法，进一步包括提供连接至所述至少一个通风口的故障电弧充气室的步骤。
16.根据权利要求14所述的方法，进一步包括提供连接至所述至少一个通风口的故障电弧充气室的步骤。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述至少一个通风口位于所述顶结构上。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述至少一个通风口位于所述顶结构上。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所述顶结构包含三个通风口，并且故障电弧充气室附着至每个通风口。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述顶结构包含三个通风口，并且故障电弧充气室附着至每个通风口。
21.根据权利要求19所述的方法，其中每个故障电弧充气室包括至少三个带凸缘的分段。
22.根据权利要求20所述的方法，其中每个故障电弧充气室包括至少三个带凸缘的分段。
【文档编号】H01F27/08GK103430255SQ201280010893
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年2月22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·威默, R·古铁雷斯 申请人:Abb公司