一种油浸式电力设备用油箱顶盖及油浸式电力设备的制作方法

本发明涉及电力设备，具体而言，涉及一种油浸式电力设备用油箱顶盖及油浸式电力设备。

背景技术：

1、油浸式电力设备通过绝缘油实现绝缘要求，然而随着绝缘油绝缘性能下降，低电阻故障可引发电弧放电。高能放电瞬时汽化、裂解绝缘油，快速生成大量高温高压油气，激发压力波。随着压力波在油箱内传递及折反射，油箱内压力激增，将破坏电力设备及油箱。油箱顶盖是油箱薄弱环节，其破裂将导致高温高压油气不可控泄露，引发燃烧爆炸危险，同时对环境及人员造的巨大损伤。

2、现有油浸式电力设备油箱不可按照压力油箱，以电弧故障超压值进行设计与制造，如此则油箱外壁将非常厚重，油箱整体体积、重量大幅增加，且大幅提升油箱制造成本。同时，油箱强度过高，则当电弧故障发生时，油箱内压力迅速激增将严重损坏油箱内各电力设备。

3、因此油箱需引入高效泄压机制，即油箱在受到超压冲击时，开启泄压通道，以降低油箱内压力实现对电力设备的防护，同时油箱各个部件不发生破坏。现有压力释放阀泄放能力有限，且对于大型油箱需设置多个压力释放阀，其规格与布置极大影响泄压防护性能，并极大依赖电弧放电位置。部分油箱在顶盖边缘设置预设薄弱点，当油箱内出现电弧故障引发超压压力冲击时，该薄弱点破坏并打开泄放通道以泄放油箱内高压油气。而该薄弱点破坏后，使得油箱内油液直接与外界连通，无法再次密封油箱，仍存在安全隐患。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提出了一种油浸式电力设备用油箱顶盖及油浸式电力设备，旨在解决现有油箱设置的薄弱点破坏后无法进行油箱密封的问题。

2、一方面，本发明提出了一种油浸式电力设备用油箱顶盖，该油浸式电力设备用油箱顶盖包括：实体密封板、限位支撑板和连接件；其中，所述限位支撑板设置在所述实体密封板的上方；所述连接件可滑动地穿设于所述实体密封板和所述限位支撑板，连接件用于连接油箱侧壁，以将所述实体密封板活动连接在油箱侧壁上；所述实体密封板和所述限位支撑板之间设有弹性泄压元件，油箱发生故障时，所述实体密封板在油箱内压力的作用下弹性压缩弹性泄压元件，朝向所述限位支撑板移动，以在油箱侧壁和实体密封板之间开启泄放通道释放压力，在压力释放后，弹性泄压元件弹性复位并施加复位力至所述实体密封板上，以使实体密封板复位至抵接在油箱侧壁上实现油箱的密封。

3、进一步地，上述油浸式电力设备用油箱顶盖，所述限位支撑板为环形结构；所述连接件为多个且沿所述限位支撑板的周向布置；和/或，所述弹性泄压元件为多个且沿所述限位支撑板的周向布置。

4、进一步地，上述油浸式电力设备用油箱顶盖，所述限位支撑板的中空位置处设有桁架结构，并且，所述桁架结构与所述实体密封板之间还设有弹性辅助元件。

5、进一步地，上述油浸式电力设备用油箱顶盖，所述桁架结构上设有安装板，用于连接弹性辅助元件。

6、进一步地，上述油浸式电力设备用油箱顶盖，所述弹性泄压元件套设在所述连接件位于实体密封板和所述限位支撑板之间的部分的外部。

7、进一步地，上述油浸式电力设备用油箱顶盖，所述连接件包括：固定件；其中，所述固定件设置在所述实体密封板的下方。

8、进一步地，上述油浸式电力设备用油箱顶盖，所述固定件为弯折型结构，其包括：支撑板和连接板；其中，所述支撑板和所述连接板呈夹角设置且相连接，所述支撑板用于对实体密封板进行支撑和限位，所述连接板用于连接油箱侧壁。

9、进一步地，上述油浸式电力设备用油箱顶盖，所述连接件还包括：螺栓组件；其中，所述螺栓组件的螺栓头部设置在所述限位支撑板的上方，所述螺栓的螺杆依次穿过限位支撑板、弹性泄压元件、实体密封板和所述支撑板；所述螺栓组件的螺母设置在所述支撑板的下侧，并与螺杆螺纹连接。

10、进一步地，上述油浸式电力设备用油箱顶盖，所述弹性泄压元件的预压紧力大于所述油箱内正常工作压力波动的上限值，用于在所述油箱处于正常工作时，所述弹性泄压元件施加作用力至所述实体密封板上，以使实体密封板对油箱进行密封。

11、进一步地，上述油浸式电力设备用油箱顶盖，所述实体密封板上设有加强筋。

12、本发明提供的油浸式电力设备用油箱顶盖，采用夹心结构，油箱发生内部冲击载荷时，设置在底层的实体密封板先承受压力冲击，向上移动，并将冲击载荷传递至位于中间的弹性泄压元件，弹性泄压元件在压力冲击载荷下迅速压缩，使得实体密封板脱离油箱侧壁，形成油气泄放通道，同时，弹性泄压元件压缩变形缓冲冲击功即压力冲击，大幅衰减作用于连接件的冲击载荷；开启泄放通道后，油箱内压力可大幅减小，实体密封板变形极大减小，极大提升了油箱整体抗爆能力。同时，该油浸式电力设备用油箱顶盖较现有油浸式电力设备油箱具备更高能量等级电弧故障容错性，可更有效地防护油浸式电力设备，并避免油箱顶盖破裂及不可控高压油液喷射带来的各种严重后果，且压力泄放完毕后油箱即油箱可再次密封，防止与外界空气接触造成次生灾害，解决了现有油箱设置的薄弱点破坏后无法进行油箱密封的问题。

13、另一方面，本发明还提出了一种油浸式电力设备，该油浸式电力设备设有上述油浸式电力设备用油箱顶盖。

14、由于油箱顶盖具有上述效果，所以具有该油箱顶盖的油浸式电力设备也具有相应的技术效果。

技术特征：

1.一种油浸式电力设备用油箱顶盖，其特征在于，包括：实体密封板、限位支撑板和连接件；其中，

2.根据权利要求1所述的油浸式电力设备用油箱顶盖，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的油浸式电力设备用油箱顶盖，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的油浸式电力设备用油箱顶盖，其特征在于，

5.根据权利要求1至4任一项所述的油浸式电力设备用油箱顶盖，其特征在于，所述连接件包括：固定件；其中，

6.根据权利要求5所述的油浸式电力设备用油箱顶盖，其特征在于，所述固定件为弯折型结构，其包括：支撑板和连接板；其中，

7.根据权利要求6所述的油浸式电力设备用油箱顶盖，其特征在于，所述连接件还包括：螺栓组件；其中，

8.根据权利要求1至4任一项所述的油浸式电力设备用油箱顶盖，其特征在于，

9.根据权利要求1至4任一项所述的油浸式电力设备用油箱顶盖，其特征在于，

10.根据权利要求1至4任一项所述的油浸式电力设备用油箱顶盖，其特征在于，所述实体密封板上设有加强筋。

11.一种油浸式电力设备，其特征在于，设有如权利要求1至10任一项所述的油浸式电力设备用油箱顶盖。

技术总结
本发明提供了一种油浸式电力设备用油箱顶盖及油浸式电力设备，该油浸式电力设备用油箱顶盖包括：实体密封板、限位支撑板和连接件；其中，所述限位支撑板设置在所述实体密封板的上方；所述连接件可滑动地穿设于所述实体密封板和所述限位支撑板，连接件用于连接油箱侧壁，以将所述实体密封板活动连接在油箱侧壁上；所述实体密封板和所述限位支撑板之间设有弹性泄压元件。本发明采用夹心结构，油箱发生内部冲击载荷时，设置在底层的实体密封板先承受压力冲击，向上移动，并将冲击载荷传递至位于中间的弹性泄压元件，弹性泄压元件在压力冲击载荷下迅速压缩，使得实体密封板脱离油箱侧壁，形成油气泄放通道，压力泄放完毕后可再次密封油箱。

技术研发人员：张书琦,汪可,赵义焜,吕晓露,李金忠,程涣超,谢茜,罗亮,张农,李刚,王一林,张荐,李熙宁,李戈琦,唐勇,孙建涛,赵晓林,杨帆,滕文涛,遇心如,吴超,刘雪丽,汤浩,王健一,赵志刚,赵晓宇,徐征宇,谭瑞娟
受保护的技术使用者：中国电力科学研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12