Датчик давления Советский патент 1980 года по МПК G08B23/00 H01F27/14 

Изобретение относится к защите ге метизных объектов, заполненных веществёми, при горении которых возникает аномальное давление, в частности к системам защиты масляных электрических трансформаторов от пожаров и разрушений при аварийных режимах работы трансформаторов. В случае возникновения внутри тра сформатора повреждения, например вит нового замыкания в обмотках, происхо дит резкое изменение давления масла внутри бака, которое со скоростью пр мерно 1400 м/с распространяется по маслу И йозДействует на датчйк реле давления, откуда сигналы поступают на схему защиты. в настоящее время с целью предотв ращения возникнопения пожара в транс фо| маторах и их разрушения при аварийиых режимах в системах защиты в д полнение к газовым реле широко применяютбя реле аномального давления различных КОНСТРУКЦИЙ. Известно реле типа J по конст рукцйям GiE 1-28084 Е ий ЕА-69Д6 аме риканской фирмы Jeneral Electric которое представляет собой корпус, СОСТОЯЩИЙ ИЗ двух камер: нижней и верхней. Нижняя камеразаполнена трансформаторным маслсж, так как сообщается с баком. В ней расположен сильфон И поршень/ который) частично расположен И в верхней камере. Верхняя камера и сильфон заполнены силиконовьЛ4 маслом. Масло верхней камеры сообщается с маслом.сильфона через два компенсаторных отверстия. Силиконовое масло имеет сравнительно постоянную вязкость, что СВОДИТ к минимуму влияние изменений температуры на работу .реле. Ксвлпенсаторные отверстия служат для г п1 едохранения реле от ложного срабатывания. В случае медленного увеличения давления масла в баке трансформатора, например при изменении нагрузки оно также передается СИЛИКОНОВОМУ маслу, находящемуся в сильфоне. В месте действия поршня ;давлений : пост епенно пгшает, так как масло ИЗ сильфона вытесняется в верхнюю камеру через компенсаторные отверстия, И реле не срабатывает. В верхней корпуса размещен электрический выключатель. Контакты выключателя И поршня разделены воздушиьм зазором, который перекрывается контактом поршня при значительном увеличении давления в баке 1 .

Основными недостатками защиты трансформаторов от пожаров и разрушений, возникающих при аварийных режимах, являются недостаточность ее быстродействия и надежности, а также сложность конструкции, трудоемкость изготовления, и дороговизна.

Цель изобретения - упрощение устройства, повышение быстродействия, надежности.

Поставленная цель достигается применением в датчике давления генераторного электрокинетического преобразователя (ЭКП) с переменным входным . сигналом, выполненным в виде камеры, заполненной жидкостью, в котором установлены электроды, между которыми расположена пористая преобразующая перегородка дополнительного сильфона, и установкой преобразователя на перегородке между-сильфонами в качестве быстродействующего реле аномального давления.

На чертеже схематически изображен датчик давления, увеличенный масштаб.

Электрокинетический преобразователь содержит корпус 1, заполненный однокомпонентной полярной рабочей жидкостью 2, например ацетонитрилом, и преобразующую пористую перегородку 3, например из шамотно-бентонитовой керамики, снабженную плоскими перфорированными электродами 4, изготовленными , например, из никеля. Электрокинетический преобразователь помещен в корпус 5, установленный на баке трансформатора. Корпус 5 имеет перегородку 6, на которой установлен электрокинетический преобразователь.

Для предотвращения ложных срабатываний датчика давления при медленно изменяющемся давлении масла в баке трансформатора, например при изменении- нагрузки, перегородка б снабжена компенсаторными отверстиями 7 (выбор диаметра компенсаторных отверстий производится с.учетом того, чтобы при быстро изменяющемся давлении реле 8 срабатывало), через которые происходит выравнивание давления вкамерах

9и 10.

С целью увеличения объема камеры

10(масло практи-чески не сжимается) при перетоке масла через компеноатор ные отверстия 7 из камеры -9 во время медленного увеличения давления в баке трансформатора, например при увеличении нагрузки, она соединена маслопроВОЯ1ОМ 11 с расширителем трансформатора

С целью же увеличения продолжительности подачи сигнала на схему защиты при срабатывании реле 8 во время аварийного режима работы трансформатора корпус 1 выполнен сильфонным и раздепен на две части 12 и 13. Часть 12 сильфона предназначена для приема масляных волн, возникающих при появлении аномального давления в баке, и передачи их на ЭКЯ, а часть 13 - для изляции перетекаемой через ЭКЯ рабочей жидкости 2 от хладагента трансформаf ора.

Датчик давления работает следующим образом.

При возникновении внутри трансферматора повреждения, например при витковом замыкании в обмотке, мгновенно возникает аномальное давление внутри бака, которое со скоростью примерно 1400 м/с распространяется по маслу. Под воздействием первой волны на часть 12 сильфона полярная рабочая жидкость 2, заполняющая сильфом, протекает через перфорированные электроды 4 и размещенную между ними преобразующую пористую перегородку 3. В результате электрокинетического эффекта на поверхностях перегородки 3, обращенных к электродам 4, возникает разность потенциалов статического электричества, которая с по:мощью) электродов 4 поступает на блок. 14 усиления сигналов. С блока усиления сигнал поступает на схему защиты.

В случае медленного увеличения давления масла в баке трансформатора, например при изменении нагрузки, происходит выравнивание давления в камерах 9 и 10 датчика посредством перетока масла через компенсаторные отверстия 7 из жамеры 9 в камеру 10.

Формула изобретения

Датчик давления, содержащий корпус, заполненный жидкостью, разделенный на две части перегородкой, имеющей компенсаторные отверстия, в одной части установлен сильфов, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, повышения быстродействия, датчик снабжен дополнительным сильфоном,. установленным в другой части корпуса, и электрокинематическим преобразователем, выполненным в виде камеры, заполненной жидкостью, двух перфорированных электродов, между которыми расположена пористая преобразующая перегородка,.электрокинематический преобразователь установлен на перегородке между, сильфонами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Реле давления типа Jфирмы Jeneral.Electric, GEA-6916, пропект, 1969..