专利名称：具有定向泄压的系统的制作方法
技术领域：
本文所公开的主题大体上涉及变压器，并且更具体地涉及一种在超压状态下提供 更为安全的压力释放的用于变压器的容载(containment)系统。
背景技术：
变压器故障会导致气体的突然产生和温度的升高，这会增大变压器内的压力。当
所产生的压力超过变压器的破裂压力时，就可能出现变压器灾难性的破裂。这种破裂可引 起释放气体和液体，这会对周围产生危险和污染环境。 因此，希望防止或至少减轻因变压器破裂所造成的损害。
发明内容
在本文所公开的多种实施例中，通过在超压状态下定向地泄放容载内含物来控制 破裂。 更具体而言，根据本文所公开的一个实施例，一种系统包括箱体(tank)、连接到箱 体上的散热器，以及位于箱体内且在处于故障状态时易于在系统中引起压力增大的构件。 该散热器构造成用以在超压状态下定向地泄放气体和液体。 根据本文所公开的另一个实施例，一种变压器系统包括变压器、收容变压器的变 压器箱体、构造成用以在超压状态下定向地泄放气体和液体的散热器，以及连接到散热器 和变压器箱体上的集管(headerpipe)。
当参照附图来阅读如下详细描述时，本发明的这些及其它特征、方面和优点将变 得更容易理解，所有附图中相似的标号表示相似的零件，在附图中 图1示出了根据本文所公开的方面的在正常工作状态下的变压器系统的实施例；
图2示出了根据本文所公开的方面的在压力增大状态下的图1中的变压器系统的 实施例； 图3示出了根据本文所公开的方面的在超压状态下泄放压力的图1中的变压器系 统的实施例； 图4示出了根据本文所公开的方面的散热器周向接合部(joint)的实施例；
图5示出了根据本文所公开的方面的散热器周向接合部的另一实施例；
图6示出了图5中的实施例的局部截面图； 图7示出了根据本文所公开的方面的散热器周向接合部的另一实施例；
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图8示出了根据本文所公开的方面的散热器的实施例；图9示出了根据本文所公开的方面的散热器的另一实施例。零件清单10抗破裂系统12箱体14散热器16构件18顶部部件20侧壁部件22底部部件24顶板26表面28集管30流量限制器32内面板34外面板36周向接合部38隔离件40较弱的接合部42周向接合连接部44焊接接合部46互连部件48周向接合部50交叠部分52焊接接合部54周向接合部56弯折部分58开孔60罩盖部件
具体实施例方式
在一个实施例中，一种系统包括箱体、连接到箱体上的散热器，以及位于箱体内且 在处于故障状态时易于在系统中引起压力增大的构件。该散热器构造成用以在超压状态下 定向地泄放气体和液体。在另一个实施例中，一种系统包括变压器、收容变压器的变压器箱 体、构造成用以在超压状态下定向地泄放气体和液体的散热器，以及连接到散热器和变压 器箱体上的集管。尽管为了举例目的而描述了变压器实施例，但本文所述的实施例对箱体 和/或散热器中可存在不希望有的压力的系统也适用。如本文所用，单数形式如"一个"、 "一种"和"该"，如果上下文没有另外明确地指出，则包括单数的所指对象和复数的所指对 象。
图1示出了系统10的实施例，该系统10包括箱体12、散热器14，以及位于箱体12 内的构件16。在处于故障状态下时，构件16易于引起箱体12内压力增大。在一个实施例 中，构件16包括变压器线圈和具有附件的芯体组件，且该箱体包括变压器箱体。箱体12包 括顶部部件18、侧壁部件20，以及底部部件22。在一个实施例中，顶部部件18包括弯曲部 件，其具有顶板24以及从顶板垂直地延伸且在部分侧壁部件20上方延伸的表面26，以及顶 部部件18和侧壁部件20通过接合部联接，该接合部包括从侧壁延伸的凸缘以及至少一个 焊接部(未示出)。如上述美国专利申请No.(申请人号233687-1)中所述，使用设计成用 以帮助使顶部部件18和侧壁部件20向外挠曲以增大箱体12的内部容积并在压力增大状 态下保持连接的接合部，可将顶部部件18、底部部件22或两者连接到侧壁部件20上。
散热器14包括内面板32和连接到内面板上的外面板34，且内面板32联接到集管 28上。在一个实施例中，内面板32和外面板34向外挠曲，以在压力增大状态下增大散热器 14的内部容积。例如，内面板32和外面板34可由周向接合部36相连接，该周向接合部36 足够坚固以在内面板32和外面板34向外挠曲时保持内面板和外面板之间的连接。隔离件 38可附接在内面板与外面板之间，以保持内面板32和外面板34处于间隔开的关系。
周向接合部36包括连接内面板和外面板周边的接合部。在一个实施例中，位于内 面板之间的周向接合连接部包括位于散热器底部的较弱的接合部，以促使气体和液体向下 定向的任何喷出。具体而言，较弱的接合部40位于内面板的底侧和外面板的底侧之间的连 接处。 散热器14可通过集管28连接到箱体12上。在一个实施例中，集管28所具有的 直径大于常规的集管直径，且其尺寸形成为容许气体在压力增大状态下从变压器箱体充分 流动到散热器中。在正常工作状态下，增大的集管直径可降低热性能。在一个实施例中，集 管28设有流量限制器30，用以控制箱体12至散热器14的流动。流量限制器30构造成用 以在压力增大状态下进行移动，以增大从箱体12至散热器14的流量。在一个实例中，集管 具有范围从六英寸至十英寸的直径，且在流量限制器30处于适当位置用以控制流量时具 有四英寸的截面。在另一个实施例中，通过另外地或作为备选地调整集管的数目来调整集 管截面面积的总和。流量限制器也可任选地用于该实施例。 图2示出了在压力增大状态下的系统的一个实施例。顶部部件18和侧壁部件20 向外挠曲，以在压力增大状态下产生额外的容积。同样，散热器14的内面板32和外面板34 也向外挠曲，以产生额外的容积。流量限制器(未示出)已从集管28中移置。当内面板32 和外面板34向外挠曲时，隔离件38与一个面板(图3中示作外面板34)分离。因此产生 的额外容积增加了气体生成量以及箱体12和散热器14能够经受而不会破裂的温升量。
图3示出了在超压状态下的系统。当箱体12和散热器14内的压力进一步增大时， 较弱的接合部40失效，且导致压力从散热器接合部向下安全地泄放，而非经由箱体或散热 器向上泄放。较弱的接合部40因而用作喷出口 ，以提供更为安全的压力释放。
图4示出了连接散热器14的内面板32和外面板34的周向接合连接部42的实施 例。周向接合部42包括通过焊接接合部44连接到内面板和外面板上的一系列互连部件 46。互连部件46以倾斜关系由焊接接合部44相连接。在压力增大状态下，互连部件46趋 于向外伸展。内面板和外面板也向外挠曲，从而在散热器中产生额外的容积。图4示出了 位于散热器底部的周向接合部。类似的周向接合部实施例可用于散热器的顶部和侧部。位于散热器底部的互连部件由相对较弱的焊接接合连接部，该焊接接合部适于在超压状态下 失效，以泄放气体和液体。 图5和图6示出了在散热器14的内面板32与外面板34之间连接的周向接合部 48的另一实施例。周向接合部48包括焊接到内面板32上的外面板34的顶部、右侧和左侧 的交叠部分50，以及连接内面板的底侧和外面板的底侧的正常焊接接合部52。位于底侧上 的正常焊接接合部52与内面板和外面板的顶部、右侧和左侧上的接合部相比为更弱的接 合部。焊接接合部52在超压状态下失效以泄放压力。 图7示出了在散热器14的内面板32与外面板34之间连接的周向接合部54的另 一实施例。周向接合部包括焊接到外面板34上的内面板32的弯折部分56。在一个实施例 中，在散热器的顶部、右侧和左侧上提供更为牢固的焊接。通过在内面板和外面板的底侧之 间的连接处提供较弱的焊接，在散热器的底部形成了较弱的接合部。该较弱的接合部在超 压状态下失效以释放压力。 图8示出了散热器14的另一实施例，其中，内面板32包括用于待附接的各隔离件 38的开孔58。隔离件38的尺寸大于开孔58的尺寸。在一个实施例中，首先将隔离件38 附接到外面板34的内表面上。然后连接内面板32和外面板34。在该实施例中，隔离件38 附接在外面板34上的位置上，以便与内面板32中的开孔58交叠。罩盖部件60附接到内 面板32的外表面上，以覆盖开孔56。在一个实施例中，焊接接合部44用于附接隔离件38 和罩盖部件60。隔离件38附接成使得隔离件38在压力增大状态下与内面板32分离。在 隔离件38与内面板32分离之后，罩盖部件60使散热器14保持在密封状态。单个的隔离 件和开孔作为实例示出。散热器可包括多个隔离件和用于各隔离件的开孔。
在如图9中所示的另一个实施例中，未提供罩盖部件。在该实施例中，隔离件38 以一定方式附接成使得隔离件38在压力增大状态下与外面板34分离。因此，隔离件38在 与外面板34分离之后使散热器14保持在密封状态。 尽管本文仅示出和描述了本发明的一些实施例，但本领域的技术人员可想到一些 修改和变化。因此，应当理解到，所附权利要求旨在涵盖落入本发明真正精神内的所有这些 修改和变化。
权利要求
一种系统(10)，包括箱体(12)；连接到所述箱体(12)上的散热器(14)；以及构件(16)，其位于所述箱体(12)内，且在处于故障状态时易于引起系统内的压力增大，其中，所述散热器(14)构造成用以在超压状态下定向地泄放压力。
2. 根据权利要求l所述的系统，其特征在于，所述构件(16)包括变压器。
3. 根据权利要求l所述的系统，其特征在于，所述散热器(14)包括较弱的接合部 (40)，用以在超压状态下泄放。
4. 根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述较弱的接合部(40)位于所述散热器 的底部。
5. 根据权利要求l所述的系统，其特征在于，所述散热器(14)构造成用以在定向地泄 放压力之前增大内部容积。
6. 根据权利要求l所述的系统，其特征在于，所述散热器(14)包括内面板(32)以及连 接到所述内面板上的外面板(34)。
7. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述内面板(32)和所述外面板(34)向外 挠曲，以在定向地泄放压力之前增大所述散热器的内部容积。
8. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，位于所述内面板与所述外面板之间的连 接部包括构造成用以在超压状态下泄放压力的较弱的接合部(40)。
9. 根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述较弱的接合部(40)位于所述内面板 的底部和所述外面板的底部之间的连接处。
10. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述散热器(14)通过集管(28)连接到 所述箱体(12)上，所述集管(28)构造成用以在增大的压力状态下容许气体额外地从所述 箱体流至所述散热器。
全文摘要
本发明涉及具有定向泄压的系统。该系统(10)包括箱体(12)、连接到箱体(12)上的散热器(14)，以及位于箱体内且在处于故障状态时易于在系统内引起压力增大的构件(16)。该散热器构造成用以在超压状态下定向地泄放压力。
文档编号H01F27/08GK101710531SQ20091017563
公开日2010年5月19日 申请日期2009年9月17日 优先权日2008年9月17日
发明者F·P·平特根, M·G·小史密斯, P·A·西默斯 申请人:通用电气公司