[发明专利]压力补偿器

说明书

技术领域

本发明涉及用于海底环境的变压器，尤其涉及用于海底电气设施的瓶式压力补偿器。

背景技术

海底电气设施，诸如变压器或变频器，是在水下使用的组件。通常，这些设施填充有绝缘流体。在设施的操作期间，绝缘流体的温度改变，因此需要对介质进行压力补偿。这包括使用压力补偿器，其与设施内部流体连通。压力补偿器被设置用于在流体温度和体积增加时接收过量的流体，并在流体温度降低时将流体送回所述设施。

一种类型的压力补偿器是瓶式补偿器。瓶式补偿器具有刚性瓶和位于刚性瓶内的柔性袋。柔性袋可连接到外壳之外的海水。柔性袋和刚性瓶之间的中间空间可用作用于从设施接收过量的流体（诸如油）的储液器。

瓶式补偿器的现有方案的严重缺陷在于，它们不适用于温度低于零度的极寒环境。在这种环境中，如果所述设施需要升高到水面以便维护，现有瓶式补偿器倾向于冻结受损。

发明内容

本发明的目的是提供压力补偿器以便缓解以上缺点。本发明的目的由独立权利要求中限定的本发明达到。从属权利要求公开了一些实施例。

本发明的重大优点在于，能够避免或至少减少由冻结导致的损坏。

附图说明

下面将参照附图通过一些实施例更详细地描述本发明，在附图中：

图1示出在一个可能的安装位置处的瓶式补偿器的一个实施例；以及

图2示出图1中标记区域的更具体的视图。

具体实施方式

图1示出瓶式压力补偿器100的一个实施例的竖直切割剖面。补偿器可具有细长瓶状结构，其在沿水平方向被切割时可具有倒圆或至少大体倒圆的剖面。

补偿器100可具有刚性外壳102，其可例如由金属制成。柔性袋或囊袋104位于刚性外壳内。柔性袋可由弹性材料（诸如橡胶）制成。

补偿器具有两个开口108、110，大体在刚性瓶102的每端一个。第一开口108将压力补偿器100连接到海底设施（诸如变压器或变频器），以便流体连通。海底设施可包括刚性管道，压力补偿器100连接到该管道。为了将压力补偿器附接和连接到设施，可提供紧固和密封装置。

第二开口110被提供用于与海水连通。通过第二开口，水可从进入和离开柔性袋104。在第二开口110处，袋防水泄漏地布置在刚性瓶102中。由此，水可仅进入袋104的内部，而不进入袋104和瓶106之间的中间空间116。在实施例中，袋包括突出的出口，其尺寸稍小于第二开口110。可将套管附接到袋104的出口部分，出口部分可从瓶的开口110稍微向外突起。套管可包括螺纹，其可附接到将袋104的出口紧固到瓶的第二开口110的紧固元件的反螺纹上。

图1示出了处于主要安装位置（即竖直位置）的瓶式补偿器，此时海水连接器110朝下。虽然瓶已被示出处于竖直位置，但其他安装位置是可行的。但是，实施例涉及海水连接器110处于与绝缘介质连接器108相同高度或更低高度处的安装位置。因此，安装位置可在补偿器的所示竖直位置和水平位置之间改变。

在柔性袋104和刚性瓶106之间存在中间空间116。在使用期间，中间空间116容纳已经经由第一开口108进入空间116的绝缘介质，诸如变压器油。最初，在将设施下降到水中之前，可以初始化补偿器，使得总体积的一半填充有油，并且袋104内体积的一半填充有空气。当变压器降入水中时，海水至少部分地替代空气。

瓶式补偿器进一步包括旁路通道，其缓解中间空间116中两点之间的流体连通。在一个实施例中，两点大体在瓶的端部处。图1示出了这种例子，其示出了经由两个旁路开口连接瓶的端部的旁路管106。在旁路开口附近，旁路管可具有基本垂直地接近瓶的弯曲部段106A、106B，从而例如缓解其中的流体流。

如图1所示，旁路通道可被设置为布置在瓶外的旁路管106。

在另一实施例中，旁路通道可被布置为设置在中间空间116中的刚性瓶102内的管。

在另一实施例中，可通过在瓶的内壁上布置一个或多个凹槽来提供通道，由此容许诸如变压器流体的流体在中间空间中流动。

在另一实施例中，旁路通道由分隔构件形成，分隔构件保持瓶内部与柔性袋彼此分开，从而在瓶内形成旁路通道。在实施例中，分隔构件是布置在袋或瓶之一上的一个或多个突起/杆。突起可以是纵向的。在另一实施例中，分隔构件包括一组突起，它们一起形成用于中间流体的通道。突起可呈各种形式，例如可以是点状。