[发明专利]海底压力补偿布置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于海底环境中的压力补偿布置，尤其是在非水流体填充装置或组件中。

背景技术

海底电气设备如变压器或变频机是在水下使用的组件。设备如变压器包括用以遇到深水深度引起的高压的、填充有隔离和/或冷却流体的容器。在设备的操作期间，隔离和/或冷却流体的温度和体积变化，由此需要流体的压力补偿。这涉及使用压力补偿器，其与设备的容器流体连接。压力补偿器在其温度和体积增大时接收过多流体，并且在其冷却时使流体返回到容器。

海水渗漏到压力补偿器和/或设备中是严重的危险，因为其可防止设备的操作或损坏设备。还需要改进的布置来防止此类渗漏，并且如果此类渗漏发生则使缺点最小化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压力补偿布置，以便减轻以上缺点。该目的利用本发明实现，本发明在独立权利要求中限定。一些实施例在从属权利要求中公开。

本发明提供的重要优点在于，设备的破坏风险在海水渗漏情形中减小。

附图说明

在下文中，将参照附图借助于一些实施例来更详细描述本发明，在该附图中：

图1示出了压力补偿布置的一个实施例；

图2示出了压力补偿布置的另一个实施例；

图3对应于图1，但具有修正的附图标记。图3在优先权申请中作为图1提交；以及

图4对应于图2但具有修正的附图标记。图4在优先权申请中作为图2提交。

具体实施方式

实施例涉及海底设备。例如，此类设备包括电气设备，如，变压器和变频机，以及液压促动器。

由于高压，故海底设备填充有隔离和/或冷却流体，如油。在流体的温度变化时，其体积因此变化，由此需要压力补偿。提供了压力补偿器，其接收在流体内容物的体积由于升高的温度而增大时不配合到容器中的过多流体。在流体冷却时，压力补偿器使流体返回容器。

在实施例中，压力补偿由波纹管补偿器执行，其中补偿器的体积和外部尺寸通过补偿器的膨胀和收缩来变化。波纹管补偿器包括可折叠和/或柔性的侧壁，由此补偿器的体积和外部大小可变化。侧壁可由金属、橡胶或一些其它对应材料制成。在金属波纹管的情况下，体积膨胀和压缩典型地将仅沿轴向方向发生。在橡胶或类似的波纹管补偿器的情况下，体积膨胀中的一些此外还可沿径向方向发生。

波纹管补偿器可具有单壁或多壁结构。例如，可存在两个或更多个重叠的波纹管。在多层结构中，不同的层可由相同或不同材料制成。例如，在双壁波纹管中，可存在两个重叠的金属壁，或者可存在一个橡胶壁和一个金属壁。

图1示出了压力补偿布置100的一个实施例。容纳海底设备的容器由标记102表示，而波纹管补偿器由标记104,106和108表示。在所示的实施例中，存在三个波纹管补偿器，但波纹管补偿器的数量自然不限于三个，而是可为一个或大于其的任何数量。

补偿器与容器102流体连通。容器可为变压器箱，例如，填充有变压器油。波纹管104与容器102之间的流体连通由连接管110提供。利用刚性接头，连接管可附接于容器和波纹管补偿器。因此，波纹管补偿器和容器的接头之间的连接管110的部分可对应地为刚性的，而不需要在制造之后弯曲或屈曲。

如图1所示，连接管110可通过补偿器的底壁进入波纹管补偿器104中。在实施例中，管沿垂直于安装结构112的方向的方向进入补偿器中。以此类方式，有可能在管平行于补偿器的延伸/收缩方向延伸时延伸补偿器内的管的高度。此外，连接管可还垂直于容器的壁进入容器102中。除垂直方向之外的其它方向关于管进入压力补偿器和/或容器是可能的。

如图1中所示，波纹管的底部可相对于容器固定地布置。这可通过将波纹管补偿器104的底壁104C固定于水平安装水平仪12来产生，水平安装水平仪112固定于容器。

补偿器104因此被允许扩张和收缩，使得其顶壁104A可沿垂直方向移动，并且其可折叠的侧壁104B可取决于补偿器内的流体体积变直和折叠。

在图1中，波纹管补偿器安装于容器102的侧壁102A，但在另一个实施例中，波纹管补偿器104可布置于容器102的顶板102B。在此类实施例中，波纹管补偿器的底壁至少大致固定地布置抵靠容器的顶壁，由此允许波纹管补偿器从其上侧屈曲。在该类型的实施例中，连接管可为直接管，其从波纹管补偿器的顶部延伸至容器102的底部。

压力补偿器的安装布置(其中压力补偿器的底部固定)因此允许补偿器布置至设备的侧部和/或顶部，由此提供了补偿器相对于容器的不同安装备选方案。