金属波纹式释压防爆膨胀器的制作方法

本发明涉及一种确保油浸式电器设备安全运行的保护装置，特别是一种适用于35kv以上的电流互感器、电压互感器、电容器及变压器等的金属波纹式释压防爆膨胀器。

背景技术：

目前，对于各种油浸式电器设备，如35kv以上的电流互感器、电压互感器、电容器及变压器等用的金属膨胀器，已成为不可缺少的安全保护装置。以金属波纹管等组成的各种形式膨胀器作为容积可变的膨胀单元得到非常广泛的应用。但是，现有金属膨胀器因自身结构问题，其内部压力调节的范围有限，当意外事故发生时，容易引起膨胀单元内部压力急剧升高到极限，此时受其压力释放装置结构的约束，若无法瞬时释压，则会使与膨胀单元连通的瓷套爆炸，造成电网事故。

为了克服上述缺陷，曾有各种防爆膨胀器面世，如公告号为cn2512090y的“变压器用的爆破式压力释放阀”、公告号为cn2501168y的“一种应用于油浸式互感器的防爆装置”、公告号为cn201044198y的“带压力释放装置的油浸式互感器”和公告号为cn204178867u的“一种防爆金属膨胀器”等技术方案，主要依靠压力释放阀进行释放压力。上述压力释放阀的结构比较复杂，需要各零件间的严密配合，其中若有的零件损坏，则会导致膨胀器不能正常工作。另外，因阀盖内部压力需要克服外部弹簧压力才能释放油压，故释压反应缓慢，不能完成瞬时释放油压达到防爆目的，并且外部弹簧压力太大会顶破外罩，容易导致安全事故的发生。

公告号为cncn86204194u的“盒式防爆金属膨胀器”、以及公告号分别为cn88210412u、cn2063279u、cn2082012u、cn2131179y、cn2225090y的“盒式释压金属膨胀器”等技术方案中，都是采用组装在带有观察窗的壳体内的金属膨胀盒、油位指示机构和下置的击针式压力释放装置的结构。由于绝缘油都是通过大、小联通管分别进入金属膨胀盒内的，这不仅增加了膨胀器壳体的高度，而且当盒内绝缘油急剧升温超过极限膨胀高度时，也无法满足即刻释压的快速反应的要求；另外，因金属膨胀盒内的油温变化膨胀，在油压的作用下带动底板向下移动，压力释放装置的击针只能采用下置式结构，并且在运输时必须直立或需要采取保护措施，故在一定程度上使加工复杂，既增添了安装、维护的困难程度，又进一步地加大了膨胀器的整体高度，不利于运输和现场作业。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种金属波纹式释压防爆膨胀器，解决了现有金属膨胀器存在的加工复杂，安装、维护困难，释压反应缓慢，容易导致安全事故等问题，其结构简单，设计合理，便于安装、维护，压力释放反应迅速，运行安全可靠，确保超过膨胀压力时能瞬时释放油压，从而有效地避免爆炸事故发生。

本发明所采用的技术方案是：该金属波纹式释压防爆膨胀器包括由上盖、底板和带有油位观察窗的外罩相互结合在一起构成的壳体，组装在壳体内的设置有注油阀、压力释放装置和油位指示机构的波纹式膨胀单元，其技术要点是：所述波纹式膨胀单元下封口板的中心进油孔通过连接座与壳体底板的进油孔封接，底板利用密封胶圈固定在瓷套法兰上，并使瓷套内的绝缘油与波纹式膨胀单元下封口板的中心进油孔相互连通；压力释放装置由压力释放膜和压力释放针组成，采用中心受力易碎的承力型材制成的压力释放膜固定在波纹式膨胀单元上封口板的注油阀一侧的连接孔内，压力释放针固定在壳体上盖的内侧，波纹式膨胀单元处于自由状态时压力释放膜的上表面与针尖间的距离不超过额定膨胀高度，利用壳体外罩上端部环形加强筋上方的定位销与壳体上盖的定位槽相配合，使压力释放膜中心与压力释放针中心位于同一中心线上。

所述波纹式膨胀单元由无环形焊缝的叠形波纹管与带有注油阀的上封口板、带有连接座的下封口板相互封接成整体结构。

所述油位指示机构的油位指示板固定在波纹式膨胀单元的外周，油位观察窗封装在壳体的外罩侧壁上，油位观察窗的一侧设置与油位指示板的指示范围相对应的油位指示标识。

所述壳体采用组装式结构，在外罩的上、下端部设置环形加强筋，将与外罩相互插接的上盖和底板，利用紧固件连接固定成整体结构。

本发明具有的优点及积极效果是：由于本发明容积可变的波纹式膨胀单元下封口板与底板利用密封胶圈固定在瓷套法兰上，使瓷套内的绝缘油与波纹式膨胀单元下封口板的中心进油孔相互连通，压力释放装置采用上置式结构，其压力释放膜固定在波纹式膨胀单元上封口板的注油阀一侧的连接孔内，固定在壳体上盖内侧的压力释放针的针尖与波纹式膨胀单元处于自由状态时压力释放膜的上表面之间的距离不超过额定膨胀高度，所以油浸式电器设备正常工作时，压力释放针和压力释放膜分离，二者之间形成安全间隙，当油浸式电器设备发生意外，内部膨胀压力过大，额定膨胀高度迅速升高，达到工作极限后压力释放装置触发，压力释放针能够迅速刺破中心受力易碎的压力释放膜，即刻释放互感器内部压力，绝缘油流出，保证膨胀器运行安全，所以其结构简单，设计合理，便于安装、维护，压力释放反应迅速，运行安全可靠。另外，由于压力释放膜采用中心受力易碎的的承力型材制成，所以固定在壳体上盖内侧的压力释放针的针尖必须保证对正压力释放膜中心，因此，需要利用设置在壳体外罩上端部环形加强筋上方的定位销与壳体上盖的定位槽相配合，才能使压力释放膜中心与压力释放针中心位于同一中心线上，确保一旦波纹式膨胀单元的额定膨胀高度超过，压力释放装置迅速反应，立即触发，确保波纹式膨胀单元超过膨胀压力时能瞬时释放油压，从而有效地避免爆炸事故发生。

因此，本发明解决了现有金属膨胀器存在的加工复杂，安装、维护困难，释压反应缓慢，容易导致安全事故等问题，因其可用于35kv以上的电流互感器、电压互感器、电容器及变压器等油浸式电器设备上，故同时也解决了电网运行安全问题。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步描述。

图1是本发明正常运行状态的一种结构示意图；

图2是图1中的压力释放膜与压力释放针的一种放大结构示意图；

图3是本发明极限膨胀释压状态的结构示意图；

图4是图3中的压力释放膜与压力释放针的一种放大结构示意图。

图中序号说明：1外罩、2波纹式膨胀单元、3上盖、4注油阀、5压力释放针、6压力释放膜、7定位销、8油位指示板、9油位观察窗、10底板、11密封胶圈、12瓷套法兰。

具体实施方式

根据图1～4详细说明本发明的具体结构。该金属波纹式释压防爆膨胀器包括由上盖3、底板10和带有油位观察窗9的外罩1相互结合在一起构成的壳体，组装在壳体内的设置有注油阀4、压力释放装置和油位指示机构的波纹式膨胀单元2等零部件。其中其中壳体采用组装式结构，在外罩1的上、下端部设置环形加强筋，以强化外罩1的端口强度。为便于安装和维护，将与外罩1相互插接的上盖3和底板10，利用紧固件连接固定成整体结构。波纹式膨胀单元2可根据实际需要采用各种优质的金属波纹管或非金属波纹管制成。本实施例中的波纹式膨胀单元2优先选用技术成熟的无环形焊缝的叠形波纹管，并将叠形波纹管与带有注油阀4的上封口板、带有连接座的下封口板相互封接成整体结构。下封口板的中心进油孔通过连接座与壳体底板10的进油孔封接，底板10利用密封胶圈11固定在瓷套法兰12上，并使瓷套内的绝缘油与波纹式膨胀单元2下封口板的中心进油孔相互连通。压力释放装置由压力释放膜6和压力释放针5组成。为了保证使用安全和释压可靠，压力释放膜6应采用中心受力易碎的承力型材制成。压力释放膜6固定在波纹式膨胀单元2上封口板的注油阀4一侧的连接孔内。压力释放针5固定在壳体上盖3的内侧，当波纹式膨胀单元2处于自由状态时，压力释放膜6的上表面与压力释放针5的针尖之间的距离不超过额定膨胀高度。为了使固定在壳体上盖3内侧的压力释放针5的针尖必须保证对正压力释放膜6的中心，需要利用壳体外罩1上端部环形加强筋上方的定位销7与壳体上盖3的定位槽（图中未示出）相配合，以使压力释放膜6中心与压力释放针5中心位于同一中心线上。

油位指示机构的油位指示板8固定在波纹式膨胀单元2的外周，油位观察窗9封装在壳体的外罩1侧壁上。根据需要可以在油位观察窗9的一侧，设置与油位指示板8的指示范围相对应的油位指示标识，因此，可使油位量值指示更加直观和准确。

当油浸式电器设备正常运行时，波纹式膨胀单元2处于自由状态，压力释放膜6不与压力释放针5接触。当油浸式电器设备非正常运行，该膨胀器内部压力急剧升高超过膨胀压力时，容积可变的波纹式膨胀单元2升高至极限膨胀高度，此时的压力释放膜6上表面与压力释放针5的针尖之间的距离已经超过了额定膨胀高度，于是针尖迅速刺破压力释放膜6，满足了释压的快速反应的要求，达到即刻释压防爆的目的。