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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).
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Safety device, in particular for electrical apparatus working in an insulating liquid.
The subject of the invention is a further embodiment of the safety device for electrical apparatus protected by patent no. 94896.
In the main patent, it has already been proposed that electrical or mechanical contact be installed in the housing of a transformer or other electrical apparatus that uses insulating means.
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put into action or exercise both functions at the same time.
According to the invention, the contact device is not built into the insulating means itself
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formators or a signal or both. An electrical contact device can also be selected instead of the mechanical one.
Instead of the nozzle closed by a bell, other devices can of course also be used without further ado. It is Z. B. possible according to FIGS. 2 and 3 to install a manometric device e at any suitable point.
In the case of vessels with open, e.g. B. two nozzle f according to FIG. 1
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Dams of known type, for example offset surfaces g. Sieves etc. to be installed.
In those cases where z. B. with switches the housing is not brought close to the cover, but in order to prevent destruction of the switch and its housing in the event of an explosion, a gap is left between the upper edge of the housing and the cover according to FIG. 4, the following procedure can be used: the wide gaps 11 greatly reduce the pressure caused by the formation of gas bubbles, and the contact points arranged, for example, in the pipe socket t
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consist of hydrogen and methane, are in the presence of substances such as platinum sponge. compressed and thereby heated.
The heating can now be used, any electrical
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or mechanical contact device to respond, which then in turn activates the triggering device of the transformer or a signaling device or both.
The contact device can, for. B., as shown in Fig. 5, set up: One with Mercury
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lies. Flows against this from the nozzle o hydrogen or. Methane gas, this creates heat that heats the piston and the gas in it and thus pushes the mercury up to the contact device. The substances causing the heating of the gas can be used at any point, e.g. B. directly above the liquid level or at the mouth of a pipe connected to the apparatus to be protected. In order to prevent an explosion in the transformer when it is heated up to ignition by flashing back the gas, any protection device known per se, e.g. B. Install screens in the manner of protective devices for miner's lamps.
Since platinum sponge and a number of other substances absorb a multiple volume of gases and thereby change their weight, this change in weight can also be used, for example according to FIG. 6 a lever p or the like, which carries the platinum sponge n and is designed as a contact device to operate. Instead of substances that cause a change in weight through a physical process, you can also choose substances that combine chemically with the vapors and decomposition gases that are produced, thereby increasing their weight.
The protective device, a transformer or another electrical device can be improved by installing a device for collecting the gases.
With every (even the smallest) malfunction in the transformer, switch or the like, heat is generated, which leads to the development of vapors or decomposition gases. As stated, the amount is in a very specific relationship to the disturbance performance; accordingly it indicates the degree of the progress of the destruction measured in the unit of time. By closely observing the process, it is possible to determine whether the defect that has arisen is increasing or whether it remains in its scope. It is therefore up to you to provide a reserve in good time.
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z. B. a calibrated glass cylinder, which can be designed at the same time so that it receives the contact device actuating a signal or the triggering device (FIGS. 7 and 8).
The gases can thus be subjected to a chemical investigation, which will lead to many important findings in the construction of electrical apparatus and drive processes. In these figures, q means the glass cylinder, which is installed in the pipeline between the transformer and the expansion tank
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which as a result of its buoyancy - the cylinder q is completely filled with the insulating liquid - rests against the annular support M fixed in the interior of the cylinder. The gas bubbles rising in the cylinder q first collect in the annular space between the cylinder wall, float t and stop u and cause the 3em Rt to displace the oil,
which in turn causes the float to sink
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a circuit that z. B. is used to operate an optical or acoustic signal. The sinking of the float t gives the gas bubbles the opportunity to rise into the upper part of the cylinder q and to collect there.
In Fig. 8, in which the overall arrangement is shown, the liquid level in the equalization vessel is above the highest point of the cylinder q, so that it automatically fills with the insulating liquid when the tap M) is open. When the tap is closed and the cylinder is full, the
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sucked into the cylinder.
A second contact device with a hollow body (float) y rotatable about point x is installed in the pipe section! This hollow body, which assumes the position shown in Fig. 7 due to its buoyancy, is set in such a way that it only moves in the direction of the arrow when larger bubbles form due to the displacement of the insulating liquid and then by touching the gage contact z (cf.
the hollow body in the position shown in dash-dotted lines) the
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As is well known, when the vessels leak, damage is caused by the lowering of the liquid level, which causes windings and other current-carrying parts to emerge from the insulating means and as a result
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dependent float is assembled, which causes contact closure when the liquid level falls in the sense of switching off.
Such a swimmer shows z. B. the contact device provided in the pipe section r according to FIG. 7, which responds not only to malfunctions in the transformer, but also to the leakage of the vessels in that the hollow body y, whose center of gravity when the pipe section r is filled with insulating fluid, is not below its Suspension point x, when the insulating liquid runs out of the pipe section r follows the gravity, executes a movement in the direction of the arrow and thereby touches the mating contact s.
In FIG. 9, the invention is illustrated using an example of an electrical apparatus (only one corner of the apparatus is shown in the drawing) without an expansion tank. The small float y1 closes the circuit when the surface moves through the rising bubbles, the large float y2 when the liquid level falls below the permissible limit.
The structural design of a transformer or other electrical apparatus, e.g. B. a Sehalters, it may seem appropriate to give the gas bubbles a certain direction to the contact device. This can according to the invention according to t. B. in trans
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in a corner of the transformer cover, it is appropriate to lift the connection point by placing the transformer diagonally at an angle as shown in FIG.
The same purpose can also be achieved in that suitable guide surfaces for collecting and conveying the gas bubbles are provided in the insulating means. These guide surfaces are expediently arranged at an angle, so that the gases are inevitably discharged to the highest point at which the contact device is located. For switches you will z. B. in accordance with FIGS. 10 and 11 attach a sleeve M to each insulator and above the series resistor, under which the gases collect.
From here they are then fed to one or more contact devices.
PATENT. EXPECTATIONS :
1.Safety device, especially for electrical apparatus working in an insulating liquid, in which, in the event of abnormal operating conditions, vapors and gaseous decomposition
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located gas space is in connection with a contact device, which is set in action by the overpressure occurring when the vapors or decomposition gases are generated (Fig. 1-3).