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Sicherheitsvorrichtung, insbesondere für in einer Isolationsfliissigkeit arbeitende elektrische Apparate.
Gegenstand der Erfindung ist eine weitere Ausbildung der durch das Patent Nr. 94896 ge- schützten Sicherheitsvorrichtung für elektrische Apparate.
Im Hauptpatent wurde bereits vorgeschlagen, in dem Gehäuse eines Transformators oder eines anderen mit Isoliermitteln arbeitenden elektrischen Apparates elektrische oder mechanische Kontakt-
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in Tätigkeit setzen oder beide Funktionen gleichzeitig ausüben.
Nach der Erfindung wird nun die Kontaktvorrichtung nicht in das Isoliermittel selbst eingebaut
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formators oder ein Signal oder beides in Tätigkeit gesetzt. An Stelle der mechanischen kann auch eine elektrische Kontaktvorrichtung gewählt werden.
Statt des durch eine Glocke abgeschlossenen Stutzens können selbstverständlich auch andere Einrichtungen ohne weiteres Verwendung finden. Es ist z. B. möglich, gemäss Fig. 2 und 3 eine mano- metrisehe Einrichtung e an irgendeiner geeigneten Stelle einzubauen.
Bei Gefässen mit offenen, zur dauernden Belüftung dienenden z. B. zwei Stutzen f gemäss Fig. 1
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Stauvorrichtungen bekannter Art, beispielsweise versetzte Flächen g. Siebe usw., einzubauen.
In den Fällen, in denen z. B. bei Schaltern das Gehäuse nicht dicht an den Deckel herangeführt ist, sondern, um bei Explosionen eine Zerstörung des Schalters und seines Gehäuses zu verhindern, zwischen der Gehäuseoberkante und dem Deckel gemäss Fig. 4 ein Zwischenraum gelassen ist, kann folgendermassen verfahren werden : Da die breiten Spalten 11 den durch die Gasblasenbilduug hervorgerufenen Druck stark herabmindern und die beispielsweise in den Rohrstutzen t angeordneten Kontakt-
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aus Wasserstoff und Methan bestehen, werden beim Vorhandensein von Stoffen, wie Platinschwamm. verdichtet und dadurch erwärmt.
Die Erwärmung kann nun dazu benützt werden, irgendeine elektrische
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oder mechanische Kontaktvorrichtung zum Ansprechen zu bringen, die dann ihrerseits die Auslösevorrichtung des Transformators oder eine Signaleinrichtung oder beides in Tätigkeit setzt.
Die Kontaktvorrichtung kann z. B., wie in Fig. 5 dargestellt, eingerichtet sein : Eine mit Queck-
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liegt. Strömtgegen dieses aus der Düse o Wasserstoff-bzw. Methangas, so entsteht Wärme, die den Kolben und das Gas in diesem erwärmt und damit das Quecksilber bis zu der Kontaktvorrichtung vorschiebt. Die die Erwärmung des Gases hervorrufenden Stoffe können an beliebiger Stelle, z. B. unmittelbar über dem Flüssigkeitsspiegel oder auch an der Mündung eines an den zu schützenden Apparat angeschlossenen Rohres, angeordnet sein. Um bei einer Erwärmung bis zur Entzündung durch Zurückschlagen des Gases eine Explosion im Transformator zu verhindern, kann man in das Rohr irgendeine an sich bekannte Schutzvorrichtung, z. B. Siebe nach Art der Schutzvorrichtungen bei Grubenlampen, einbauen.
Da Platinschwamm und eine Reihe anderer Stoffe ein vielfaches Volumen an Gasen aufnehmen und dadurch ihr Gewicht ändern, kann diese Gewichtsveränderung auch dazu benützt werden, beispielsweise gemäss Fig. 6 einen Hebel p od. dgl., der den Platinschwamm n trägt und als Kontaktvorrichtung ausgebildet ist, zu betätigen. An Stelle von Stoffen, bei denen durch einen physikalischen Vorgang eine Gewichtsveränderung hervorgerufen wird, kann man auch Stoffe wählen, die sich mit den entstehenden Dämpfen und Zersetzungsgasen chemisch vereinen und dadurch ihr Gewicht erhöhen.
Die Schutzeinrichtung, eines Transformators oder eines anderen elektrischen Apparates kann noch durch den Einbau einer Vorrichtung zum Sammeln der Gase vervollkommnet werden.
Bei jeder (auch der kleinsten) Störung im Transformator, Schalter od. dgl. entsteht Wärme, die zur Entwicklung von Dämpfen bzw. Zersetzungsgasen führt. Die Menge steht, wie festgestellt, in einem ganz bestimmten Verhältnis zur Störungsleistung ; sie gibt demgemäss-in der Zeiteinheit gemessenden Grad des Fortschrittes der Zerstörung an. Bei genauer Beobachtung des Vorganges kann man feststellen, ob der entstandene Defekt zunimmt oder in seinem Umfange bestehen bleibt. Man hat es somit in der Hand, rechtzeitig eine Reserve bereitzustellen.
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z. B. einem geeichten Glaszylinder, aufgefangen, der gleichzeitig so ausgebildet sein kann, dass er die ein Signal oder die Auslösevorrichtung betätigende Kontaktvorrichtung aufnimmt (Fig. 7 und 8).
Die Gase können so einer chemischen Untersuchung unterzogen werden, die zu manch wichtiger Erkenntnis im Bau elektrischer Apparate und der B3triebworgänge führen wird. In diesen Figuren bedeutet q den Glaszylinder, der auf ein in die Rohrleitung zwischen Transformator und Ausgleichsgefäss eingebautes
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der sich infolge seines Auftriebes-der Zylinder q ist vollständig mit der Isolierflüssigkeit gefüllt-gegen den im Zylinderinnern befestigten ringförmigen Ansehlag M anlegt. Die in dem Zylinder q aufsteigenden Gasblasen sammeln sich zunächst in dem Ringraum zwischen Zylinderwand, Schwimmer t und Anschlag u und bewirken in die3em Rt, um eine Ölverdrängung,
die ihrerseits ein Herabsinken des Schwimmers t
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einen Stromkreis, der z. B. zur Betätigung eines optischen oder akustischen Signals dient. Durch das Herabsinken des Schwimmers t wird gleichzeitig (vgl. den Schwimmer in der strichpunktiert gezeichneten Lage) den Gasblasen Gelegenheit gegeben, in den oberen Teil des Zylinders q aufzusteigen und sich dort zu sammeln.
In Fig. 8, in der die Gesamtanordnung dargestellt ist, liegt der Flüssigkeitsspiegel im Ausgleiehs- gefäss oberhalb des höchsten Punktes des Zylinders q, so dass dieser sich von selb3t bei geöffnetem Hahn M) mit der Isolierflüssigkeit anfüllt. Bei geschlossenem Hahn und gefülltem Zylinder befindet sich die
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in den Zylinder eingesaugt werden.
In dem Rohrstück !'ist eine zweite Konta ktvorrichtung mit einem um den Punkt x drehbaren Hohlkörper (Schwimmer) y eingebaut. Dieser Hohlkörper, der im Ruhezustand infolge seines Auftriebes die in Fig. 7 dargestellte Lage einnimmt, ist so eingestellt, dass er nur bei grösserer Blasenbildung infolge der Verdrängung der Isolierflüssigkeit sich in Pfeilrichtung bewegt und dann durch Berührung des Gagenkontaktes z (vgl.
den Hohlkörper in der strichpunktiert gezeichneten Lage) den zur Auslöse-
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bekanntlich beim Undichtwerden der Gefässe dadurch Schaden, dass durch die Senkung des Flüssigkeits- spiegels Windungen und andere stromführende Teile aus dem Isoliermittel heraustreten und infolgedessen
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abhängigen Schwimmer zusammengebaut ist, der beim Fallen des Flüssigkeitsspiegels im Sinne der Abschaltung Kontaktschluss herbeiführt.
Einen derartigen Schwimmer zeigt z. B. die im Rohrstück r gemäss Fig. 7 vorgesehene Kontaktvorrichtung, die nicht nur bei Störungen im Transformator, sondern eben auch beim Undichtwerden der Gefässe dadurch anspricht, dass der Hohlkörper y, dessen Schwerpunkt bei mit Isolierflüssigkeit gefülltem Rohrstück r infolge des Auftriebes nicht unterhalb seines Aufhängungspunktes x liegt, beim Auslaufen der Isolierflüssigkeit aus dem Rohrstück r der Schwere folgt, eine Bewegung in Pfeilriehtung ausführt und dadurch den Gegenkontakt s berührt.
In Fig. 9 ist die Erfindung an einem Beispiel für einen elektrischen Apparat (in der Zeichnung ist nur eine Ecke des Apparates dargestellt) ohne Ausgleichgefäss veranschaulicht. Der kleine Schwimmer y1 schliesst den Stromkreis bei Bewegung der Oberfläche durch die aufsteigenden Blasen, der grosse Schwimmer y2 beim Abfallen des Flüssigkeitsspiegels unter die zulässige Grenze.
Der konstruktive Aufbau eines Transformators oder eines anderen elektrischen Apparates, z. B. eines Sehalters, lässt es unter Umständen zweckmässig erscheinen, den entstehenden Gasblasen eine bestimmte Richtung zur Kontaktvorrichtung zu geben. Dies kann der Erfindung gemäss t. B. bei Trans-
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in einer Ecke des Transformatordeckels, so ist es angebracht, die Anschlussstelle durch schräg-diagonales Aufstellen des Transformators gemäss Fig. 8 zu heben, um so den Gasblasen den Weg zum Verbindungsrohr und damit zur Kontakteinrichtung zu erleichtern.
Derselbe Zweck kann auch dadurch erreicht werden, dass man in dem Isoliermittel geeignete Leitflächen zum Sammeln und Fortleiten der Gasblasen anbringt. Diese Leitflächen werden zweckmässig schräg angeordnet, so dass die Abführung der Gase zwangläufig zum höchsten Punkt, an dem die Kontaktvorriehtung liegt, erfolgt. Bei Schaltern wird man z. B. gemäss Fig. 10 und 11 an jedem Isolator und oberhalb des Vorschaltwiderstandes eine Manschette M anbringen, unter der sieh die Gase sammeln.
Von hier werden sie dann einer oder mehreren Kontaktvorrichtungen zugeführt.
PATENT. ANSPRÜCHE :
1. Sicherheitsvorriehtung, insbesondere für in einer Isolationsflüssigkeit arbeitende elektrische Apparate, bei denen sich im Falle nicht normaler Betriebszustände Dämpfe und gasartige Zersetzungs-
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befindliche Gasraum mit einer Kontaktvorrichtung in Verbindung steht, die durch den beim Entstehen der Dämpfe oder Zersetzungsgase auftretenden Überdruck in Tätigkeit gesetzt wird (Fig. 1-3).