Расширитель трансформатора Советский патент 1992 года по МПК H01F27/12 

сл

с

Сущность изобретения, расширитель содержит корпус с маслом, разделенный на две части гибкой оболочкой. К дну корпуса прикреплен подшипник, в котором вращается ось, на одном конце которой закреплен рычаг с контактным элементом, касающимся оболочки, а на другом - рычаг с противовесом и индикатором. Рычаги перпендикулярны оси и расположены под углом более 90° по отношению друг к другу Опускание, подъем или обрыв оболочки приводит к повороту рычагов на оси и повороту индикатора со шкалой относительно метки, что улучшает контроль за уровнем масла и состоянием оболочки. 1 з.п. ф-лы, 5 ил

Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструкции маслоуказате- ля, устанавливаемого в расширительном баке трансформатора, например измерительного трансформатора тока.

Обычно на расширитель трансформатора тока устанавливается маслоуказатель в виде стеклянной трубки, имеющей соединение с расширителем. Или применяются круглые стекла, через которые просматривается уровень масла.

Оба эти указателя не дают никакой информации о положении и состоянии гибкой оболочки, расположенной внутри герметизированного расширителя, так как он работает на принципе сообщающихся сосудов, а указатели показывают только наличие и уровень жидкости (масла) в сообщающихся сосудах.

. Известен маслоуказатель стрелочный магнитный в расширителе трансформатора, выполненный в виде одноплечего рычага.

ось которого установлена на подшипниках внутри корпуса расширителя. На одном конце оси выполнен поплавок, а на другом - подковообразный магнит.

При изменении уровня масла в расширителе и перемещении поплавка магнит вращается.

Передача вращения осуществляется дистанционно посредством магнитной связи подковообразной детали (пластинки) на стрелку.

Недостатки известной конструкции следующие: показывает только уровень масла, поскольку поплавок находится на поверхности жидкой среды и ось рычага поворачивается только при изменении положения поплавка: требует выполнения отдельной камеры (корпуса) для его установки, допускает возможность ложного срабатывания по причине отсутствия жесткой СЕ дзи между стрелкой и попгвком; маслоуказэтель показывает только определенное изменение

XI сл

00

о

00 OJ

уровня масла; поплавок маслоуказателя может зависать в верхнем и (или) нижнем положениях относительно оси вращения.

Известный маслоуказатель в герметическом расширителе для электрических аппаратов, взятый за прототип, установлен в эластичном баллоне, который помещен внутри резервуара расширителя Маслоуказатель имеет рычаг с поплавком, стрелку, шестерню, спиральную пружину, гибкую нить, к которой прикреплен поплавок.

При изменении уровня масла в расширителе поплавок реагирует на изменение положения эластичного баллона, перемещая стрелку.

Недостатки известной конструкции: не сигнализирует о состоянии гибкой оболочки (эластичного баллона); ограничена обзорность для оценки уровня масла в связи с малым ходом стрелки (короткое плечо рычага служит стрелкой); введение механической передачи по 3-ему варианту исполнения (фиг. 4) снижает надежность маслоуказателя; ось вращения рычага расположена на боковой стенке расширителя и увеличение второго рычага(стрелки) требует увеличения габаритов навесных элементов маслорасширителя (для размещения стрелки); рычаге поплавком помещен в гибкой оболочке, что не позволяет контролировать уровень масла на всем диапазоне перемещения гибкой оболочки, и показывает только крайни (критические) положения гибкой оболочки (верхее и нижнее) путем замыкания электрических контактов (см. фиг. 3).

Цель изобретения - упрощение конструкции; улучшение контроля за состоянием гибкой оболочки и уровнем масла; безошибочная сигнализация о повреждении гибкой оболочки за счет увеличения хода рычага.

Поставленная цель достигается тем, что расширитель трансформатора содержит корпус, внутри которого помещены гибкая оболочка, разделяющая его на верхнюю и нижнюю части, и рычаг, плечи которого соединены с индикатором обрыва и контактным элементом, касающимся оболочки.

Рычаг снабжен осью, соединяющей его плечи, и установлен в нижней части корпуса, при этом ось расположена перпендикулярно плечам, которые повернуты одно относительно другого на угол более 90°.

Плечо рычага с контактным элементом расположено под гибкой оболочкой и постоянно касается ее, а на другом плече установлен противовес со шкалой, который имеет возможность движения в корпусе относительно оси рычага

Шкала диска выполнена с отметками для сигнализации об обрыве оболочки.

На фиг. 1 изображен предлагаемый расширитель трансформатора; на фиг. 2 - ры- чаг, у которого плечо 10 короткое; на фиг, 3 - то же, плечо 11 - длинное; на фиг. 4 - рычаг, у которого плечо 10 - длинное; на фиг. 5 - рычаг, плечо 11 - короткое.

0 Предлагаемый расширитель трансформатора содержит корпус 1, в котором расположена гибкая оболочка 2 в масле 3.

Гибкая оболочка 2 разделяет корпус 1 на верхнюю и нижнюю части (4, 5). Верхняя 5 часть 4 корпуса 1 сообщается с атмосферой, а нижняя часть 5 корпуса 1 герметизирована.

Внутри корпуса 1 расширителя в нижней части 5 помещен качающийся рычаг 6. 0 Рычаг 6 выполняется двуплечим и имеет ось 7.о

Ось 7 рычага 6 закреплена на днище 8

корпуса 1 в подшипниках 9 (т.е. рычаг 6

установлен в свободной зоне масла в ниж5 ней части 5 корпуса 1 от гибкой оболочки 2).

Плечи 10, 11 рычага 6 смещены в горизонтальной плоскости одно относительно другого на длину оси 7. которая перпендикулярна к ним, плечо 10 выполнено, напри- 0 мер, коротким и повернуто в вертикальной плоскости относительно другого плеча 11 на угол более 90°. Плечо 11 рычага 6 выполняется, например, длиннее.

Короткое плечо 10 расположено под 5 гибкой оболочкой 2 и на его конце установлен контактный элемент 12, постоянно касающийся гибкой оболочки 2.

в Расширитель содержит также диск 13 со шкалой 14 и смотровое стекло 15 в стене 0 корпуса 1.

Длинное плечо 11 располагается вдоль стенки корпуса 1 напротив смотрового стекла 15.

На плече 11 установлены противовес 16 5 и диск 13 со шкалой 14 (индикатор обрыва), который расположен на уровне смотрового стекла 15.

На шкале 14 нанесены отметки уровней масла - минимальный, максимальный, рабо- 0 чий, а также отметка, указывающая на повреждение гибкой оболочки. Эта отметка располагается за отметкой, показывающей минимальный уровень масла 3.

Шкала 14 вместе с противовесом 16 рас- 5 полопаются вне рабочей зоны гибкой оболочки 2 (т.е. за ее пределами).

При ограниченных размерах корпуса 1 расширителя шкала 14 может быть большей, что удобно для рассмотрения со значительного расстояния.

Плечо 10, например короткое, рычага 6 вместе с контактным элементом 12 расположено непосредственно под гибкой оболочкой 2, и контактный элемент 12 всегда касается гибкой оболочки 2 за счет действия противовеса 16.

Соотношение длин плеч 10, 11 рычага 6 может быть произвольным и зависит только от габаритов конструкции (например, корпуса расширителя трансформатора).

Плечо 11 выполнено длиннее плеча 10, обеспечивающего большой ход, с тем чтобы ход рычага 6 превышал рабочий диапазон изменения уровней масла 3 в трансформаторе.

Предлагаемый расширитель трансформатора работает следующим образом.

В исходном положении гибкая оболочка 2 (при нормальной температуре +25°С масла 3) находится между крышкой 17 и днищем 8 корпуса 1 расширителя.

Контактный элемент 12 прижат к гибкой оболочке 2.

При изменении температуры масла 3 происходит уменьшение (при охлаждении) или увеличение (при нагревании) объема масла 3, что приводит к изменению его уровня.

Поскольку гибкая оболочка 2 располагается на поверхности масла 3, она реагирует на уменьшение или увеличение его объема в расширителе, т.е. при изменении уровня масла 3 в расширителе происходит перемещение днища 18 гибкой оболочки 2.

В связи с тем, что контактный элемент 12 рычага 6 всегда прижат действием противовеса 16 к днищу 18 гибкой оболочки 2, то изменение положения днища 18 гибкой оболочки 2 приводит к перемещению контактного элемента 12 по высоте, а следовательно, к повороту плеча 10 относительно оси 7 рычага б, закрепленной на днище 8 корпуса 1 расширителя.

Поворот плеча 10 с контактным элементом 12 приводит к перемещению плеча 11 (ввиду жесткой связи между плечами 10, 11 рычага 6), на котором установлен диск 13 со шкалой 14, отградуированной отметками. показывающими температуру масла 3 и крайние (критические) положения гибкой оболочки 2, выходящими за пределы допустимых температур эксплуатации трансформатора.

Нижнее критическое положение контактного элемента 12 соответствует разрыву (повреждению) гибкой оболочки 2 расширителя.

В случае повреждения гибкой оболочки 2 она под действием сил тяжести (так как

импет удельный вес больше масла) опускается и давит на контактный элемрю 12.

В этом случае днище 18 гибкой оболочки 2 опускается ниже своего предельного рабочего положения.

Когда нет воздействия со стороны гибкой оболочки 2 на контактный элемент 12, плечо 10 уравновешивается противовесом 16 на плече 11.

При неповрежденной гибкой оболочке 2 на контактный элемент 12 действует сила веса гибкой оболочки 2 масла 3. находящегося над оболочкой 2.

При поврежденной гибкой оболочке 2 воздействие гибкой оболочки 2 на контактный элемент 12 усиливается и равновесие исчезает, так как масса противовеса 16 становится меньше по сравнению с массой гибкой оболочки 2 и масла над ней. Далее происходит поворот рычага 6 и диска 13 со шкалой 14.

Угол поворота диска 13 со шкалой 14 пропорционален усилию, действующему на плечо 10 с контактным элементом 12 рычага 6, или уровню масла в расширителе.

Подбором длин плеч 10. 11 рычага 6 обеспечивается необходимых размеров диск 13 со шкалой 14 (т.е. можно вытягивать шкалу 14).

Шкала 14 может быть отградуирована в

градусах (°С) или в миллиметрах (мм).

При повороте плеча 11 диск 13 со шкалой 14 перемещается внуфи корпуса 1, по- ложение шкалы 14 определяется стрелкой 19 на смотровом стекле 15 и отметкой на шкале 14 при их совмещении.

При неповрежденной гибкой оболочке 2 стрелка 19 указывает по шкале 14 уровень масла 3 (его рабочую температуру в транс- форматоре).

При повреждении гибкой оболочки 2 стрелка 19 всегда показывает по шкале 14 ее обрыв независимо от температуры и уровня масла в трансформаторе (т.е. обрыв гибкой оболочки 2 соответствует показанию стрелки 19 по шкале 14 на значение температуры ниже предельной).

Предлагаемый расширитель трансфор- матора позволяет производить контроль без вскрытия трансформатора: одновременно показывает уровень масла и состояние (положение) гибкой оболочки; надежность расширителя обеспечивается жесткой связью (контактный элемент - гибкая оболочка) и гарантируется предельным углом плеч рычага (более 90°); упрощение конструкции достигается за счет того, что исключены промежуточные передачи (магниты, шестерни).

Формула изобретения 1. Расширитель трансформатора, содержащий корпус, внутри которого находится масло, гибкую оболочку, разделяющую корпус на верхнюю и нижнюю части, и рычаг, одно плечо которого имеет контактный элемент, касающийся оболочки, а другое соединено с индикатором, отличающий- с я тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения надежности путем улучшения контроля за маслом, сигнализации об обрыве гибкой оболочки, рычаг выполнен с

осью с подшипником и противовесом, закрепленным на одном из концов рычага, подшипник прикреплен к днищу расширителя, а плечи рычага - к противопложным концам оси, перпендикулярно ей и под углом более 90° друг относительно друга, причем плечо с контактным элементом расположено под гибкой оболочкой, а индикатор выполнен в виде диска со шкалой.

2, Расширитель по п. 1,отличающий- с я тем, что на шкалу диска нанесена отметка для сигнализации об обрыве оболочки

Фиг.1

#

/з

ЛФиг. 2

iSL

15

7с:

Фиг 3

Л

Т

;#

7J

фиг. Ч

фиъ.5

12W.6

JL

v