Защитное декомпрессионное устройство фирмы Sergi (transformer protector) показано на рис. 1. Плотный вентиль, изолирующий вакуум, служит для разделения бака и декомпрессионной части. Абсорбер предназначен для уменьшения механических воздействий, передаваемых от трансформатора в виде вибрации и расширения патрубка к предохранительной разрывной мембране. Предохранительная разрывная мембрана изготовлена из нержавеющей стали, усиленной чтобы выдерживать вакуум. Когда давление в баке достигает установленного значения, мембрана раскрывается и снижает давление в баке. Декомпрессионная камера обеспечивает снижение давления масло-газовой смеси из трансформатора.
Рис. 1. Декомпрессионная часть защитного устройства:
1 — бак трансформатора; 2 — изолирующий вентиль; 3— абсорбер; 4— защитная разрывная мембрана, 5 — конструкция крепления установки; б — декомпрессионная камера; 7— гаситель вибраций: 8 — вентиль, открывающийся под действием защиты (в нормальном положении является изолятором от окружающей атмосферы).
Инерция устройства.
Чтобы избежать разрыва бака, декомпрессионное устройство с предохранительной разрывной мембранной спроектировано так, чтобы оно срабатывало до полностью открытого состояния за время от 0,5 до 2,5 мс в зависимости от величины давления в баке. Давление раскрытия предохранительной разрывной мембраны может быть разным в зависимости от условий применения.
По достижении установленного давления мембрана раскрывается и пропускает масло-газовую смесь из трансформатора.
На рис. 2, а показан принцип действия мембраны. Время полного раскрытия мембраны меняется от 0,6 мс для большого тока короткого замыкания до 1,8 мс для относительно небольшого значения этого тока (рис. 2, б).
Рис. 2. Предохранительная разрывная мембрана: а — принцип действия; б — время полного раскрытия мембраны диаметром 200 мм в зависимости от давления, создаваемого указанными токами кз, R — радиус раскрытия, мм; 1 — время, мс.
Роль декомпрессионной камеры.
После раскрытия предохранительной разрывной мембраны масло-газовая смесь под действием высокого давления в баке трансформатора поступает в декомпрессионную камеру. Диаметр и размер камеры, как и диаметр предохранительной разрывной мембраны, выбираются в зависимости от мощности защищаемого трансформатора. Декомпрессионная камера играет ту же роль, что и дополнительная емкость, подсоединенная к баку трансформатора патрубком большого диаметра. Декомпрессионная камера в части, противоположной баку имеет, патрубок для соединения с баком, в котором происходит разделение масло-газовой смеси, или для вывода масло-газовой смеси в атмосферу.
Сравнение величины потока через обычный предохранительный клапан и через предохранительную разрывную мембрану. На рис. 3 проведено расчетное сравнение потока через предохрани 1ельную разрывную мембрану четырех диаметров: 150, 200, 250 и 300 мм и обычного предохранительного клапана диаметром 150 мм. Полная пропускная способность предохранительного клапана достигается через 5 мс, тогда как для защитного устройства это время равно 2,5 мс.
Рис. 3. Сравнение значений потока, F, л/с, в зависимости от времени, t, при давлении в баке трансформатора 0,8 бар; для диаметра предохранительной мембраны:
1 — 300 мм, 2 — 250 мм, 3 — 200 мм, 4—150 мм, 5 — обычный предохранительный клапан диаметром 150 мм.
Пропускная способность в мс предохранительной мембраны в 8 раз больше, чем предохранительного клапана. Другими словами, по пропускной способности, декомпрессионная камера заменяет 8 предохранительных клапанов того же номинального диаметра. Мембрана диаметром 300 мм с декомпрессионной камерой эквивалентна 30 предохранительным клапанам диаметром 150 мм.
