[發(fā)明專利]用于檢測具有氣囊或薄膜的儲(chǔ)油器內(nèi)的水或油泄漏的光學(xué)傳感器結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280034331.6
• 申請日: 2012-07-02
• 公開（公告）號: CN103649710A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: L·A·V·切伊姆
• 申請（專利權(quán)）人: ABB技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01M3/38
• 分類號: G01M3/38
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華;張臻賢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變壓器，尤其涉及具有帶氣囊或薄膜的儲(chǔ)油器油保存系統(tǒng)（COPS）的變壓器，其中在氣囊上提供傳感器以檢測氣囊頂端的水分和/或氣囊的故障。

背景技術(shù)

在油保存型系統(tǒng)中，合成橡膠氣囊被鋪在儲(chǔ)油罐中的油表面上以使得絕緣油與外界空氣完全隔離。氣囊形狀根據(jù)油的膨脹和收縮而變化，將氣囊中的壓力保持在大氣壓力。由于氣囊使得油與大氣完全隔離，所以在氣囊沒有故障的情況下，氧氣或水分不可能滲入油中。儲(chǔ)油罐中的水的積聚會(huì)污染油或者甚至?xí)谡J(rèn)為氣囊正確操作的情況下導(dǎo)致有關(guān)油面指示的混亂。

由于儲(chǔ)油罐被密封，所以難以訪問罐體內(nèi)部以確保氣囊正確工作而使得油與空氣隔離。因此，需要提供與氣囊相關(guān)聯(lián)的傳感器來檢測儲(chǔ)油罐內(nèi)的氣囊頂端出現(xiàn)的任何水分或油。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目標(biāo)是滿足以上所提到的需求。依據(jù)本發(fā)明的原則，該目標(biāo)通過提供一種用于感測密封儲(chǔ)油罐中出現(xiàn)的液體的光學(xué)傳感器結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)。該罐包括將油與空氣隔離的氣囊。該氣囊具有暴露于空氣的第一表面以及暴露于油的相對的第二表面。傳感器結(jié)構(gòu)包括具有帶第一和第二相對末端的主體的傳感器頭，通過主體并且在第一和第二末端之間間隔開來的多個(gè)穿孔，以及設(shè)置在第二末端處的鏡面。穿孔被構(gòu)造和布置為接收液體并將其保持在其中。傳感器頭被構(gòu)造并布置為位于氣囊表面。傳感器結(jié)構(gòu)包括光源、光源和主體的第一末端之間的第一光纖線纜、光檢測器以及光檢測器和主體的第一末端之間的第二光纖線纜。其中，當(dāng)光源通過第一光纖線纜并且向穿孔主體提供光時(shí)，光從鏡面反射并且被第二光纖線纜和光檢測器所接收。當(dāng)液體而非氣體處于主體中的至少一些穿孔之中時(shí)，光檢測器所接收到的光數(shù)量有所減少。

依據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，一種方法檢測設(shè)置在用于變壓器的油保存型系統(tǒng)的儲(chǔ)油罐中的氣囊的空氣一側(cè)上出現(xiàn)的液體。氣囊將油與空氣隔離并且具有暴露于空氣的第一表面以及暴露于油的相對的第二表面。該方法將光學(xué)傳感器頭置于氣囊的第一表面上。向傳感器頭提供光源。通過檢測到離開傳感器頭的光的一定數(shù)量而確定沒有液體與傳感器頭相接觸的正常條件。通過檢測到離開傳感器頭的光的數(shù)量少于所述光的一定數(shù)量而確定液體與傳感器頭相接觸的故障條件。

在參考全部形成此說明書的一部分的附圖而考慮以下詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求時(shí)，本發(fā)明的其它目標(biāo)、特征和特性以及該結(jié)構(gòu)的相關(guān)部件的操作方法和功能，部件組合和制造品的經(jīng)濟(jì)性將變得更清楚。

附圖說明

本發(fā)明將通過結(jié)合附圖而對其優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)描述而被更好地理解，圖中同樣的附圖標(biāo)記指示同樣的部件，其中：

圖1是依據(jù)本發(fā)明的與變壓器罐流體耦合的儲(chǔ)油罐的示意圖，其中在儲(chǔ)油罐中的氣囊上提供光學(xué)傳感器結(jié)構(gòu)。

圖2是圖1的傳感器結(jié)構(gòu)的放大視圖。

具體實(shí)施方式

參考圖1，變壓器油保存型系統(tǒng)包括變壓器罐10，其填充以絕緣油14以使得其中的諸如分接頭轉(zhuǎn)換開關(guān)（未示出）之類的內(nèi)部組件絕緣。儲(chǔ)油罐結(jié)構(gòu)總體以15所指示，其包括經(jīng)由管線18與變壓器罐10流體連接的儲(chǔ)油罐16。巴克霍爾茨（Buchholz）繼電器20以常規(guī)方式提供在管線18之中。充氣氣囊22被鋪在儲(chǔ)油罐16中的油14的表面上以使得絕緣油與外界的干燥空氣24完全隔離。因此，氣囊20具有暴露于干燥空氣24的第一表面26以及與油14相接觸或處于其上方的相對的第二表面28。如這里所使用的，“氣囊”可以是空氣室、薄膜、橡膠袋或者能夠包含空氣并改變形狀的任意其它結(jié)構(gòu)。以常規(guī)方式，氣囊20的形狀根據(jù)油14的膨脹和收縮而變化，將氣囊20中的壓力保持在大氣壓力。

依據(jù)該實(shí)施例，為了檢測由于故障、撕裂、破裂、滲透等而出現(xiàn)已經(jīng)通過氣囊20泄漏的水和/或油，在氣囊的第一或上表面26上提供通常以30指示的光學(xué)傳感器結(jié)構(gòu)。