变压器安全保护装置

技术领域

本发明属于核电技术领域，具体涉及一种变压器安全保护装置。

背景技术

变压器是一种常见的电力结构，变压器可以表示为利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯。变压器的主要功能包括：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压等，变压器的结构精密容易受损，且变压器过载和短路的状态下容易发热导致爆炸燃烧，因此需要对于变压器进行安全防护。

相关技术中的安全保护结构，一般通过在变压器外部设置保护板对于内部的变压器实现防撞保护，但由于防撞结构的厚度问题，其会增加整体保护结构的体积，影响变压器的安装，使用效果并不佳，鉴于此，亟需改进变压器的安全保护结构来解决上述问题。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，提供了一种变压器安全保护装置。

根据本公开实施例的一方面，提供一种变压器安全保护装置，所述装置包括：保护外壳、保护防撞组件、多个触压组件、多个卡位组件；

所述保护外壳的外侧壁设置第一安装槽，所述保护外壳的顶部设置有第二安装槽，所述第二安装槽的内部用于放置变压器，所述第二安装槽顶部槽口可开合的盖设顶盖，所述保护外壳、所述第一安装槽以及所述第二安装槽围合形成中空的内腔，所述第一安装槽的槽口边缘开设多个通孔；

所述保护防撞组件包括防撞保护板和多个保护弹簧，每个保护弹簧的一端与所述第一安装槽的槽底固定连接，每个保护弹簧的另一端与所述防撞保护板固定连接，所述防撞保护板侧面开设多个螺纹孔；

针对每个触压组件，该触压组件包括滑轴、啮合轴和套装弹簧，该滑轴的一端位于所述内腔中，并与所述第二安装槽的侧壁固定连接，该滑轴的外部分别套装有该啮合轴和该套装弹簧，该套装弹簧的一端与所述第二安装槽侧壁固定连接，该套装弹簧的另一端与该啮合轴的一端固定连接，该啮合轴的另一端穿出一个通孔位于所述保护外壳外部；

针对每个卡位组件，该卡位组件包括滑杆、螺纹卡轴和啮合套，该滑杆一端位于所述内腔中，并与所述保护外壳的内壁固定连接，该螺纹卡轴滑动套设在该滑杆的外部，该螺纹卡轴的一端穿出所述第一安装槽的侧壁与所述防撞保护板侧面的一个螺纹孔螺纹连接，该螺纹卡轴的外部位于所述内腔的位置套装该啮合套，该啮合套的内壁与该螺纹卡轴之固定连接，该啮合套与一个啮合轴之间相互啮合连接，各螺纹卡轴将所述防撞保护板限位在所述第一安装槽中，并使得多个保护弹簧被挤压形变；

若防撞保护板所在的侧面遭受外力冲击，则各啮合轴在冲击力的作用下朝向第二安装槽的侧壁移动，移动的每个啮合轴带动啮合的啮合套旋转，进而带动啮合套螺纹连接的螺纹卡轴旋转，使得各螺纹卡轴从连接的螺纹孔中转出，此时防撞保护板失去限位作用，多个保护弹簧将防撞保护板推出，被推出的防撞保护板能够对于外力冲击进行缓冲。

在一种可能的实现方式中，所述保护外壳的部分或全部侧面各开设一个第一安装槽，每个第一安装槽内安装一个保护防撞组件以及该保护防撞组件对应的多个触压组件和多个卡位组件。

在一种可能的实现方式中，每个卡位组件的啮合套的内壁与该卡位组件的螺纹卡轴之间螺纹连接。

在一种可能的实现方式中，各触压组件均匀分布在所述第一安装槽四周，各卡位组件均匀分布在所述防撞保护板四周。

在一种可能的实现方式中，所述保护防撞组件还包括扩张组件，所述扩张组件包括多个弹簧杆和扩张保护板；

所述防撞保护板的侧面开设内置槽，每个弹簧杆的一端与所述内置槽的槽底固定连接，每个弹簧杆的另一端与扩张保护板的一侧固定连接；

所述防撞保护板限位在所述第一安装槽中的情况下，所述扩张保护板被限位在内置槽内，各弹簧杆被压缩；

所述防撞保护板被推出第一安装槽的情况下，所述扩张保护板被各弹簧杆从所述内置槽推出，用于增加所述防撞保护板的面积。

在一种可能的实现方式中，所述防撞保护板的侧面分别开设多个内置槽，每个内置槽内安装一个扩张组件。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括储气箱、导气管和自控位移组件；

所述储气箱内部填充加压二氧化碳气体，所述储气罐固定安装在所述保护外壳的外侧，所述导气管穿过所述装置的内腔，所述导气管的一端与所述储气箱的出气口连接，所述导气管的另一端与所述第二安装槽侧壁的进气口连接；

所述自控位移组件包括滑块和扩张块，所述滑块滑动连接在所述第二安装槽的侧壁处，并堵住所述进气口；所述扩张块固定连接在所述第二安装槽的侧壁处，并紧靠所述滑块，所述扩张块内部填充石墨颗粒；

在变压器发热或燃烧的情况下，变压器发热或燃烧的热量传导至扩张块，扩张块内的石墨颗粒受热发生膨胀，从而使扩张块的体积发生扩张，扩张后的扩张块能够推动滑块位移，滑块位移后，对于保护外壳的进气口失去阻挡，使得储气箱内的加压二氧化碳气体通过导气管导入保护外壳的内部，从而阻止变压器燃烧。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括储料气囊，所述储料气囊内填充加压气体与灭火基粒的混合物，所述储料气囊固定连接在所述第二安装槽的侧壁处，与所述滑块相对；

所述滑块朝向所述储料气囊的位置设置针尖；

在变压器发热或燃烧的情况下，变压器发热或燃烧的热量传导至扩张块，扩张块内的石墨颗粒受热发生膨胀，从而使扩张块的体积发生扩张，扩张后的扩张块能够推动滑块位移，滑块位移后，对于保护外壳的进气口失去阻挡，使得储气箱内的加压二氧化碳气体通过导气管导入所述第二安装槽内，并且滑块的针尖刺破所述储料气囊，使所述储料气囊内的混合物炸出，铺洒在所述第二安装槽内，得从而阻止变压器燃烧。

在一种可能的实现方式中，所述保护外壳的侧面外壁上均设置多个个散热孔。

在一种可能的实现方式中，所述保护外壳的底部固定安装有多个支撑底腿。

本公开的有益效果在于：本公开的变压器安全保护装置中，若装置外部遭受一定的外力冲击时，该冲击可对于触压组件产生触压，被触压的啮合轴会向内侧移动，移动的啮合轴可带动啮合套旋转，由于啮合套内部设置的螺纹孔与螺纹卡轴之间螺纹连接，因此在啮合套旋转时，可将其内的螺纹卡轴自动转出，此时防撞保护板失去限位作用，保护弹簧可将防撞保护板推出，被推出的防撞保护板能够有效对于外部撞击进行缓冲，通过保护防撞组件、多个触压组件、多个卡位组件之间的配合，能够在冲击发生的瞬间，提供一个反向的缓冲力，由此大大削弱冲击力，有效保护该结构与内部的变压器，此外，保护防撞组件、多个触压组件、多个卡位组件采用隐藏式设计，在并未触发时，处于隐藏状态，并不会造成设备壳体厚度增加的情况，大大减小了该设备的整体体积，仅需较小的安装区域，使用效果好。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种变压器安全保护装置的立体图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种变压器安全保护装置的爆炸图。

图3是根据一示例性实施例示出的保护防撞组件、触压组件和卡位组件的示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的触压组件和卡位组件的示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的储气箱和导气管的示意图。

图6是根据一示例性实施例示出的储料气囊的示意图。

图7是根据一示例性实施例示出的自控位移组件的示意图。

图中：

1、顶盖；2、保护外壳；3、触压组件；31、滑轴；32、套装弹簧；

33、啮合轴；4、第一安装槽；5、保护防撞组件；51、防撞保护板；

52、保护弹簧；53、内置槽；54、弹簧杆；55、扩张保护板；6、散热槽；

7、变压器；8、第二安装槽；9、储料气囊；10、自控位移组件；

101、针尖；102、滑块；103、石墨颗粒；104、扩张块；11、储气箱；

12、导气管；13、卡位组件；131、啮合套；132、套架；133、螺纹卡轴；134、滑杆；14、注料管。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1是根据一示例性实施例示出的一种变压器安全保护装置的立体图，图2是根据一示例性实施例示出的一种变压器安全保护装置的爆炸图。图3是根据一示例性实施例示出的保护防撞组件、触压组件和卡位组件的示意图，图4是根据一示例性实施例示出的触压组件和卡位组件的示意图。如图1至图4所示：所述变压器安全保护装置包括：保护外壳2、保护防撞组件5、多个触压组件3、多个卡位组件13，每个触压组件3与一个卡位组件13相对应。

所述保护外壳2的外侧壁设置第一安装槽4，所述保护外壳2的顶部设置有第二安装槽8，所述第二安装槽8的内部用于放置变压器7，所述第二安装槽8顶部槽口可开合的盖设顶盖1，可以打开顶盖1，将变压器7装入第二安装槽8，并关闭顶盖1。所述保护外壳2、所述第一安装槽4以及所述第二安装槽8围合形成中空的内腔，所述第一安装槽4的槽口边缘开设多个通孔；

所述保护防撞组件5包括防撞保护板51和多个保护弹簧52，每个保护弹簧52的一端与所述第一安装槽4的槽底固定连接，每个保护弹簧52的另一端与所述防撞保护板51固定连接，所述防撞保护板51侧面开设多个螺纹孔；

针对每个触压组件3，该触压组件3包括滑轴31、啮合轴33和套装弹簧32，该滑轴31的一端位于所述装置的内腔中，并与所述第二安装槽8的侧壁固定连接，该滑轴31的外部分别套装有该啮合轴33和该套装弹簧32，该套装弹簧32的一端与所述第二安装槽8侧壁固定连接，该套装弹簧32的另一端与该啮合轴33的一端固定连接，该啮合轴33的另一端穿出一个通孔位于所述保护外壳2外部；

针对每个卡位组件13，该卡位组件13包括滑杆134、螺纹卡轴133和啮合套131，该滑杆134一端位于所述内腔中，并与所述保护外壳2的内壁固定连接，该螺纹卡轴133滑动套设在该滑杆134的外部，该螺纹卡轴133穿过所述第一安装槽4的侧壁，该螺纹卡轴133的一部分位于所述内腔中，其余部分位于所述第一安装槽4中，该螺纹卡轴133的一端与所述防撞保护板51侧面的一个螺纹孔螺纹连接，该啮合套131套设在该螺纹卡轴133外部并与该螺纹卡轴133固定连接(例如，该啮合套131可以与该螺纹卡轴133螺纹连接或焊接)，该啮合套131位于所述装置的内腔中(例如，保护外壳2的内壁可以装有套架132，该套架132用于支撑该啮合套131)该啮合套131与一个啮合轴33上位于所述内腔的位置相互啮合连接，在触压组件3未触发的情况下，各螺纹卡轴133将所述防撞保护板51限位在所述第一安装槽4中，并使得多个保护弹簧52被挤压形变。

若防撞保护板51所在的侧面遭受外力冲击，则各啮合轴33在冲击力的作用下朝向第二安装槽8的侧壁方向移动，移动的每个啮合轴33带动与该啮合轴33啮合的啮合套131旋转，进而带动啮合套131螺纹连接的螺纹卡轴133旋转，使得各螺纹卡轴133从连接的螺纹孔中转出，此时防撞保护板51失去限位作用，多个保护弹簧52将防撞保护板51推出，被推出的防撞保护板51能够对于外力冲击进行缓冲。

本公开的变压器安全保护装置中，若装置外部遭受一定的外力冲击时，该冲击可对于触压组件产生触压，被触压的啮合轴会向内侧移动，移动的啮合轴可带动啮合套旋转，由于啮合套内部设置的螺纹孔与螺纹卡轴之间螺纹连接，因此在啮合套旋转时，可将其内的螺纹卡轴自动转出，此时防撞保护板失去限位作用，保护弹簧可将防撞保护板推出，被推出的防撞保护板能够有效对于外部撞击进行缓冲，通过保护防撞组件、多个触压组件、多个卡位组件之间的配合，能够在冲击发生的瞬间，提供一个反向的缓冲力，由此大大削弱冲击力，有效保护该结构与内部的变压器，此外，保护防撞组件、多个触压组件、多个卡位组件采用隐藏式设计，在并未触发时，处于隐藏状态，并不会造成设备壳体厚度增加的情况，大大减小了该设备的整体体积，仅需较小的安装区域，使用效果好。

在一种可能的实现方式中，所述保护外壳2的部分或全部侧面各开设一个第一安装槽4，每个第一安装槽4内安装一个保护防撞组件5以及该保护防撞组件5对应的多个触压组件3和多个卡位组件13。需要说明的是，可以根据防冲击的需要，在容易收到冲击的位置开设第一安装槽4并设置保护防撞组件5对应、多个触压组件3和多个卡位组件13。本公开对第一安装槽4并设置保护防撞组件5对应、多个触压组件3和多个卡位组件13的数量和安装位置不做限定。

在一种可能的实现方式中，各触压组件3均匀分布在所述第一安装槽4四周，各卡位组件13均匀分布在所述防撞保护板51四周。由此可以使得防撞保护板51受力更加均匀。

在一种可能的实现方式中，所述保护防撞组件5还包括扩张组件，所述扩张组件包括多个弹簧杆54和扩张保护板55；所述防撞保护板51的侧面开设内置槽53，每个弹簧杆54的一端与所述内置槽53的槽底固定连接，每个弹簧杆54的另一端与扩张保护板55的一侧固定连接；所述防撞保护板51限位在所述第一安装槽4中的情况下，所述扩张保护板55被限位在内置槽53内，各弹簧杆54被压缩；所述防撞保护板51被推出第一安装槽4的情况下，所述扩张保护板55被各弹簧杆54从所述内置槽53推出，用于增加所述防撞保护板51的面积。

本公开通过在保护防撞组件内设置有扩张保护板，在发生冲击时，防撞保护板自动弹出后，防撞保护板内部的扩张保护板也可有效通过弹簧杆弹出，弹出后的扩张保护板能够有效扩张保护防撞组件的保护面积，由此能够在有效实现该设备的防撞保护的同时，实现扩大保护区域的效果，进一步提高了该装置的整体保护效果。

在一种可能的实现方式中，所述防撞保护板的侧面分别开设多个内置槽，每个内置槽内安装一个扩张组件。需要说明的是，可以根据保护区域的实际需要，在防撞保护板的部分或全部侧边设置任意形状的扩张保护板，本公开对扩张保护板的形状、位置和数量不做限定。

图5是根据一示例性实施例示出的储气箱和导气管的示意图。图7是根据一示例性实施例示出的自控位移组件的示意图。如图1、图2以及图5和图7所示，所述装置还包括储气箱11、导气管12和自控位移组件10；所述储气箱11内部填充加压二氧化碳气体，所述储气罐固定安装在所述保护外壳2的外侧，所述导气管12穿过所述装置的内腔，所述导气管12的一端与所述储气箱11的出气口连接，所述导气管12的另一端与所述第二安装槽8侧壁的进气口连接。

所述自控位移组件10包括滑块102和扩张块104，所述滑块102滑动连接在所述第二安装槽8的侧壁处，并堵住所述进气口；所述扩张块104固定连接在所述第二安装槽8的侧壁处，并紧靠所述滑块102，所述扩张块104内部填充石墨颗粒103。

在变压器7发热或燃烧的情况下，变压器7发热或燃烧的热量传导至扩张块104，扩张块104内的石墨颗粒103受热发生膨胀，从而使扩张块104的体积发生扩张，扩张后的扩张块104能够推动滑块102位移，滑块102位移后，对于保护外壳2的进气口失去阻挡，使得储气箱11内的加压二氧化碳气体通过导气管12导入保护外壳2的内部，从而阻止变压器7燃烧。

图6是根据一示例性实施例示出的储料气囊的示意图。如图1、图6和图7所示，所述装置还包括储料气囊9，所述储料气囊9内填充加压气体与灭火基粒的混合物，所述储料气囊9固定连接在所述第二安装槽8的侧壁处，与所述滑块102相对；

所述滑块102朝向所述储料气囊9的位置设置针尖101；在变压器7发热或燃烧的情况下，变压器7发热或燃烧的热量传导至扩张块104，扩张块104内的石墨颗粒103受热发生膨胀，从而使扩张块104的体积发生扩张，扩张后的扩张块104能够推动滑块102位移，滑块102位移后，对于保护外壳2的进气口失去阻挡，使得储气箱11内的加压二氧化碳气体通过导气管12导入所述第二安装槽8内，并且滑块102的针尖101刺破所述储料气囊9，使所述储料气囊9内的混合物炸出，铺洒在所述第二安装槽8内，二者双重作用下可以更加高效的防火灭火。

本公开通过设置有储气箱与储料气囊，同时在内设置有自控位移组件，在结构内部安装的变压器使用过程中，若发生一些自燃等情况时，此时高温可快速传导至自控位移组件的扩张块内，扩张块内的石墨颗粒会受热发生膨胀，从而使扩张块的体积发生扩张，扩张后的扩张块能够有效推动其一端的滑块位移，滑块位移后，对于保护外壳的导气孔失去阻挡，此时储气箱内的高温二氧化碳气体会通过导气管快速导入保护外壳的内部，二氧化碳能够阻隔自燃的继续发生，与此同时，位移的滑块也可同步带动其一端的针尖位移，针尖将储料气囊戳破，此时储料气囊内的高压气体与灭火基质炸出，铺在着火点上，阻隔燃烧，二者相互配合，能够大大提高结构的整体防火、阻火效果，与防碰撞效果相互结合，稳定提升了该结构整体的保护效果。此外，石墨颗粒的化学性质稳定，不易受潮或腐蚀，有效保持扩张块的扩张性能。

在一种可能的实现方式中，如图5所示，所述储料气囊9还设置注料管14，该注料管可以连通所述储料气囊和所述保护外壳外部，打开注料管位于保护壳体外部端口的密封盖，可以向储料气囊内补充填充物。

在一种可能的实现方式中，所述保护外壳的侧面外壁上均设置多个个散热孔6。所述保护外壳的底部固定安装有多个支撑底腿。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。