DE1117735B - Schutzeinrichtung fuer gas- oder fluessigkeitsgefuellte elektrische Geraete - Google Patents

Description

• Schutzeinrichtung für gas- oder flüssigkeitsgefüllte elektrische Geräte Bei gas- oder flüssigkeitsgefüllten, insbesondere öl- isolierten elektrischen Geräten sind Einrichtungen bekannt, die im Fall von Störungen im Innem des Gerätes ein Warnsignal oder die sofortige Abschaltung herbeiführen. Die bekanntesten dieser Schutzeinrichtungen sprechen bei Auftreten von Gasen oder bei Strömung des Isoliermittels vom Gerätekessel zum Ausdehnungsgefäß an.
• Eine Ausführungsfonn dieser Art von Schutzeinrichtungen arbeitet mit einem schwingenden Magnetanker, dessen Schwingungs-Amplitude sich bei Vorhandensein von Gasblasen ändert. Die Bewegung des Ankers wird zur Verhinderung des Ansprechens bei betriebsmäßig ungefährlichen Druckschwankungen auf eine membranartig nachgiebige Doppelwand übertragen, mit der ein beweglicher Schaltkontakt in Verbindung steht. Hinter der Außenseite der Doppelwand befindet sich eine Kammer, die durch ein Verbindungsrohr mit dem Isoliermittel enthaltenden Ge-fäß verbunden ist. Diese Anordnung ist im Aufbau kompliziert und enthält bei ihrer Empfindlichkeit zahlreiche Störungsmöglichkeiten, die einen sicheren Betrieb in Frage stellen.
• Es sind aber auch schon Schutzeinrichtungen bekannt, welche die im Schadensfall plötzlich auftreten-*den Drucksteigerungen unmittelbar zum Herbeiführen des Warn- und Abschaltvorgangs benützen. Die einfachsten sind Federungskörper, die mit Kontaktvorrichtungen in Verbindung stehen. Diese haben aber den Nachteil, daß sich auch langsame Druckschwankungen bemerkbar machen, die betriebs- oder witterungsbedingt sind. Diese Schutzeinrichtungen können daher nicht empfindlich genug eingestellt werden.
• Eine andereAusführungbesteht aus zwei luft- oder gasgefüllten, durch einen engen Ausgleichskanal miteinander verbundenen Kammern, von denen die eine ein im wesentlichen konstantes Volumen, die andere ein veränderliches Volumen aufweist. Die Kammern sind durch eine leicht bewegliche Membran voneinander getrennt, durch deren Bewegung die Kontakte der Steuerstromkreise betätigt werden. Die Kammer mit dem veränderlichen Volumen besteht aus einer Buna-Blase oder einer gewellten, zusammendrückbaren Metalldose, die unmittelbar an das Isoliermittel, dessen Druckwellen angezeigt werden sollen, angrenzt. Steigt nun der Druck des Isoliermittels langsam an, so wird die Blase zusammengedrückt. Ihr steigender Innendruck gleicht sich aber durch den Verbindungskanal aus, so daß die Membran zu beiden Seiten unter Druck steht und sich daher nicht bewegt. Bei plötzlichem Druckanstieg des Isoliermittels hat der Innendruck dagegen nicht Zeit, sich auszugleichen. Die Membran bewegt sich demzufolge nach der Kammer mit konstantem Volumen und löst den Warn-oder Abschaltvorgang aus.
• Die Kammer veränderlichen Volumens hat bei dieser Ausführung den Zweck, die hochempfindliche Membran von dem Isoliermittel abzugrenzen und vor Beschädigung durch starke Drucksiöße zu schützen. Ihr haften aber zwei wesentliche Nachteile an. Erstens wird der Schaltvorgang durch die Massenbeschleunigung der Kammerwände und die Dämpfung der Druckwelle in der Luft verlangsamt. Zweitens kann es aber sein, daß der Isoliern-iitteldruck langsam so weit steigt, daß sich die Kammer veränderlichen Volumens ganz zusammenlegL Kommt nun eine Druckwelle, so bleibt das Medium Luft davon unberührt, und demzufolge wird auch kein Signal gegeben. Dies kann natürlich zu schwersten Schäden an dem zu schützenden Objekt führen. Diese Einrichtung ist also unzuverlässig und kompliziert.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzeinrichtung für gas- oder flüssigkeitsgefüllte, insbesondere ölisolierte elektrische Geräte, wie Transformatoren, Wandler, Drosselspulen, bei der die Steuerung des Warn- oder Abschaltvorganges durch den im Schadensfaff auftretenden Druckstoß über eine vom Druck des gasförmigen oder flüssigen Isoliermittels beeinflußte Membran erfolgt, unter Vermeidung obiger Nachteile robust und betriebssicher zu gestalten. Dies wird dadurch erreicht, daß die Membran beiderseits und unmittelbar vom Druck des gasförmigen oder flüssigen Isoliermittels beaufschlagt ist, wobei zumindest ein Teil des Mediums auf der von dem zu schützenden Gerät abgewandten Meinbranseite kompressibel ist, und daß zwischen den beiden durch die Membran getrennten Räumen eine Vorrichtung zum langsamen Druckausgleich vorgesehen ist. Auf einenKörper veränderlichenVolumens zum Schutz der Membran wird damit bewußt verzichtet, um auch bei allerhöchsten, langsam angewachsenen Drücken des Isoliermittels schnellste Aus- lösung sicherzustellen. Sehr vorteilhaft ist es dabei, die Vorrichtung zum langsamen Druckausgleich entgegen dem bekannten Verbindungskanal einfach durch eine enge Ausgleichsbohrung in der Membran selbst zu verwirklichen.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als Schnittbild schematisch dargestellt. Durch die Membran1 wird das einseitig geschlossene, hohlzylinderförnüge Gehäuse2 der Schutzeinrichtung in zwei Räume unterteilt. Dabei ist die Kammer 3 auf der der Membran gegenüberliegenden Seite offen, damit das Isolieröl ungehindert eindringen kann. Zu diesem Zweck ist noch bei 4 eine Entlüftungsmöglichkeit vorhanden. Die Kammer 5 ist vollständig geschlossen. Sie steht mit der Kammer3 nur durch eine enge Ausgleichsöffnung6, die die Funktion des Verzögerungsgliedes übernimmt, in Verbindung. In der Kammer5 befindet sich noch der Abschaltmechanismus, der aus einer Hebelübersetzung7 besteht, die durch den Bolzen 8 an der Membran 1 betätigt wird, aber durch die Isolierplatte9 von den Hebeln7 galvanisch getrennt ist, da letztere gleichzeitig als Schalter ausgebildet sind. Sie verbinden die an die Steuerleitung für die Warn- bzw. Abschalteinrichtung angeschlossenen Durchführungsbolzen 10 und 11 miteinander. Der Kontaktstift 12 im Bolzen 10 ist mit einem Gewinde versehen und in der Höhe verstellbar, wodurch eine Feineinstellung des Schaltweges möglich ist. Ferner kann man durch die Verstellung des Stiftes 12 den Schalter sowohl als Schließer als auch als öffner verwenden. Die beiden Durchführungsbolzen sind noch mit der Haube 13 abgedeckt, die mit einem Anschlußstutzen 14 ausgestattet ist. Schließlich ist die Schutzeinrichtung noch am unteren Teil der Kammer 3 mit einem Flansch 15 und einem Außengewinde 16 versehen, so daß sie als Ganzes mit der Kesselwand des zu schützenden Gerätes druckfest verschraubt werden kann und die Öffnung an der Kammer 3 in den Kessel hineinragt.
• Damit ergibt sich folgende Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung: Nach dem Einsetzen der Schutzeinrichtung in die Kesselwand wird die Kammer 3 durch die Bohrung 4 bis zu deren Höhe entlüftet, damit bei einer Erwännung keine Luft in den Kesselraum eindringen und so die elektrische Festigkeit des Isoliermittels herabsetzen kann. Treten nun betrieblich bedingte Erwärmungen oder Abkühlungen des Isoliermittels ein, so kommen die dadurch hervorgerufenen, langsam vor sich gehenden Druckänderungen in beiden Kammem vermöge der Ausgleichsöffilung, gleichzeitig zur Wirkung. Entsteht dagegen infolge eines Schadens im Gerät ein Druckstoß, so steht die Kammer 3 sofort unter diesem Druck, da sie ja direkt in Verbindung mit dem Isolieröl ist. Durch die enge Ausgleichsöffnung ist aber ein Druckausgleich mit der Kammer 5 erst nach einiger Zeit möglich, so daß in der Kammer 3 gegenüber der Kammer 5 ein erhöhter Druck herrscht. Damit schwingt die Membran 1 aus und betätigt die Hebelübersetzung 7, die dann den Kontakt am Durchführungsbolzen 10 öffnet oder schließt, je nach vorheriger Einstellung, und so die Warn- bzw. Abschalteinrichtung auslöst. Somit ist also eine in allen Fällen betriebssichere, robuste und einfach einzubauende Schutzeinrichtung gegeben, die den Anforderungen bei schnell auftretenden Schäden gewachsen ist.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Schutzeinrichtung für gas- oder flüssigkeitsgefüllte, insbesondere öhsoherte elektrische Geräte, wie Transformatoren, Wandler, Drosselspulen, bei der die Steuerung des Warn- oder Abschaltvorganges durch den im Schadensfall auftretenden Druckstoß über eine vom Druck des (Yasförmigen oder flüssigen Isoliermittels beeinflußte Membran erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran beiderseits und unmittelbar vom Druck des gasfönnigen oder flüssigen Isoliermittels beaufschlagt ist, wobei zumindest ein Teil des Mediums auf der von dem zu schützenden Gerät abgewandten Membranseite kompressibel ist, und daß zwischen den beiden durch die Meinbran getrennten Räumen eine Vorrichtung zum langsamen Druckausgleich vorgesehen ist.
2. 2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Membran eine enge Ausgleichsbohrung vorgesehen ist. 3. Schutzeinrichtung nach Ansprach 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran innerhalb eines einseitig geschlossenen Hohlzylinders angeordnet ist, der in seinem offenen Teil eine Entlüftungsmöglichkeit enthält. 4. Schutzeinrichtung nach Ansprach 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur übertragung des Membranausschlags eine zugleich als Schalter wirkende Hebelübersetzung vorgesehen ist. 5. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Kontaktteil des Schalters eine Feineinstellung des Schaltweges und eine Einstellung des Schalters sowohl als Schließer als auch als öffner gestattet. 6. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung in das Gehäuse des zu schützenden Gerätes eingeschraubt werden kann. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 695 780, 676 988, 676 881; österreichische Patentschrift, Nr. 158 212.