DE700636C - Sicherheitseinrichtung fuer oelgefuellte elektrische Apparatekessel - Google Patents

Description

• Sicherheitseinrichtung für ölgefüllte elektrische Apparatekessel Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für elektrische Apparatekessel,- z. B. für Transformatoren, Schalter oder Kondensatoren, die mit brennbaren Kohlenwasserstoffölen, z. B. mit Transformatoröl oder mit nicht brennbaren, z. B. mit chlorierten Kohlenwasserstoffölen gefüllt sind. Der Apparatekessel ist mit einem Ausdehnungsraum für das sich durch die Betriebswärme ausdehnende Ö1 verbunden.
• Wenn im Apparatekessel durch Überschläge oder Durchschläge der Isolation Lichtbögen entstehen, wird plötzlich eine große Gasmenge frei. Der Druck im Apparatekessel steigt daher in ganz kurzer Zeit, so daß der Apparatekessel. deformiert oder sogar zerstört werden kann.
• Aufgabe der Erfindung ist es nun, diese plötzlichen Druckstöße abzufangen. Ferner sollen durch die Erfindung die sich bei derartigen Störungen entwickelnden heißen Gase gegen die Außenluft, d. h. gegen den Sauerstoff der Außenluft so abgesperrt werden, daß sie mit dem Sauerstoff entweder überhaupt nicht in Berührung kommen oder mit ihm erst zusammentreffen, wenn sie sich auf eine unter dem Entzündungspunkt liegende Temperatur abgekühlt haben.
• Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Verbindungsöffnungen zwischen dem Apparatekessel und dem Ausdehnungsraum mindestens so groß gemacht werden, daß kein den Kessel gefährdender überdruck auftreten kann. Die Verbindungsöffnungen werden mit so tief in den. Apparatekessel hineingezogenen Rändern versehen, daß zwischen Apparatekesselwand und -den öffnungsrändern ein Gasauffangraum gebildet wird. Es empfiehlt sich, die Verbindungsöffnungen durch .,an sich bekannte Ablenkbleche abzudecken, um den unmittelbaren Eintritt der heißen Zersetzungsgase der Ölfüllung in den Ausdehnungsraum auszuschließen oder doch so zu verlangsamen, daß die Gase Zeit haben, sich abzukühlen.
• Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung sind in den Fig. i und 2 enthalten. Der Transformatorkessel i (Fig. i) ist mit einem Ölausdehnungsraum 2 verbunden, der als ein langgestreckter, flacher Behälter auf dem Kesseldeckel 3 angeordnet ist. Unter Umständen kann als Ausdehnungsraum eine durch eine Zwischenwand q. von dem vom Kesseldeckel 3 begrenzten Raum abgeteilte Kammer 5 für den Druckausgleich des Öles verwendet werden (vgl. Fig.2).
• Bei dem in Fig. i dargestellten Ausführungsbeispiel ist nun der Ausdehnungsraum 2 mit dem Kessel i durch eine oder mehrere Öffnungen von verhältnismäßig großer lichter Weite, z. B. durch Rohrstutzen 6, verbunden. Die Mündung der Öffnung des Rohrstutzens hat die in den Transformatorkessel i hineingezogenen Ränder 7. Im normalen Betriebszustand ist der Transformatorkessel i bis zum Kesseldeckel 3 vollständig mit Öl gefüllt: Der Ölspiegel 8 befindet sich im Ausdehnungsraum 2. In diesem wird noch ein gas- oder luftgefüllter Raum 9 frei gelassen. Dieses Luft- oder Gaspolster g ist gegen die Außenluft vollständig abgeschlossen. Gegebenenfalls kann das Gaspolster 9 auch aus einem inerten Gas, z. B. aus Helium oder Stickstoff, bestehen. Bei plötzlicher Gasentwicklung im Innern des Kessels i kann sich nun eine größere Gasmenge unterhalb des Kesseldeckels 3 sammeln. Durch an sich bekannte Ablenkbleche 12 wird der unmittelbare Eintritt der heißen Gase in den Ausdehnungsraum 2 verhindert. Die aufsteigenden heißen Gase verdrängen eine gewisse Ölmenge aus dem Kessel i in den Ausdehnungsraum 2; der für die entwickelten Gase zur Verfügung stehende Raum ist durch die Randhöhe 13 der Rohrstutzen 6 gegeben. Dieser Raum ist so groß, daß in den meisten Störungsfällen die im schadhaften Transformator entwickelte Gasmenge ohne weiteres im Transformatorkessel i zurückgehalten werden kann, bis eine vorhandene bekannte Schutzvorrichtung den Transformator abschaltet. Sie kann infolgedessen nicht mit der Außenluft oder mit dem Sauerstoff der Außenluft in Berührung kommen. Natürlich würde in einem solchen Störungsfalle der ölspiegel8 im Ausdehnungsgefäß 2 um das im Transformatorkessel i durch die entwickelten Gase verdrängte Ölvolumen steigen. Sollten die plötzlich frei werdenden Gasmengen wider Erwarten einen solchen Umfang haben, daß der im Kessel i für sie zur Verfügung stehende Raum nicht ausreicht, dann würde ein Teil der Gase durch die Rohrstutzen 6 und die Ölfüllung des Aus. dehnungsgefäßes 2 in den Gasraum abströmen.
• Da diese überströmende Gasmenge jedoch die Ölfüllungen der, Rohrstutzen 6 und des Ausdehnungsraumes 2 durchdringen müssen, erfolgt hier bereits eine derartige Kühlung, daß sie nicht mehr die Entzündungstemperatar haben> insbesondere wenn man dafür sorgt, daß die Gasablenkbleche 12, wie in Fig. i angedeutet ist, die Ränder 7 der Rohrstutzen 6 labyrinthartig überdecken.
• Wenn auch das Ausdehnungsgefäß 2 vollständig gegen die Außenluft abgeschlossen ist, müssen für schwere Störungsfälle Sicherheitsventile, z. B. in die Wand des Ausdehnungsgefäßes 2 eingesetzte, vom Gasdruck zu durchbrechende Membranen 1q., vorgesehen werden.
• Die Rohrstutzen 6 werden vorteilhaft im Innern des Ausdehnungsgefäßes 2 durch lose aufgelegte Deckel 15 abgedeckt, die verhältnismäßig kleine Öffnungen 16 haben, um im normalen Betrieb den Druckausgleich des Öles zu gestatten. Diese Deckel verhindern das Eindringen von Verunreinigungen und verschlechtertem Öl aus dem Ausdehnungsraum 2 in den Transformatorkessel. Bei plötzlichen Drucksteigerungen .würden die Deckel 15 aufgeklappt oder abgeworfen, gegebenenfalls gegen die Wirkung von Federkräften.
• Bei dem in Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung ist an Bauhöhe gespart. Der Ausdehnungsraum 5 wird hier durch die Zwischenwand q. vom Kesselinnern i getrennt. Diese Zwischenwand hat eine gegebenenfalls auf der ganzen Länge des Ausdehnungsraumes bzw. des Kessels i vorgesehene Öffnung 26. Die Ränder der Öffnung sind ebenfalls in den Kessel i hineingezogen oder, wie Fig. 2 zeigt, durch Fangbleche 17 abgedeckt, in die das Joch 18 des Transformatoreisenkernes hineinragen kann. Es steht für die entwickelten Gase der durch die gestrichelte Linie i g nach unten begrenzte Raum zur Verfügung. Wenn dieser Raum nicht ausreicht, strömen die Gase um die Fangbleche 17 herum und werden an diesen und am Eisenkern 18 und durch die hier befindliche Ölfüllung wirksam gekühlt. Die Verbindungsöffnung 26 kann auch bei dem in Fig. 2 enthaltenen Ausführungsbeispiel durch Deckel 20 mit den kleinen Öffnungen 21 abgedeckt werden.
• Sollte auch das Gas- oder Luftpolster 9 in schweren Fällen nicht in der Lage sein, Druckstöße vollständig abzufangen, so daß die Membran 14. durchbrochen wird, so können gegebenenfalls die heißen Gase trotzdem am Zusammentreffen mit der Außenluft durch einen weiteren zusätzlichen Raum 22 gehindert werden (Fig. 3). Z. B. kann eine Wanne 23 auf das Ausdehnungsgefäß 2 nachträglich so aufgesetzt werden, daß die von der Membran 14 gesperrte Öffnung 24 in den zusätzlichen Raum 22 einmündet. Es empfiehlt sich auch, in die Wand des Raumes 22 Druckmembranen 25 als Sicherheitsventile einzusetzen. Die Wanne 23 ist abnehmbar, so daß der Transport erleichtert wird. Gegebenenfalls wird auf die Membran 14 in der Öffnung 24 verzichtet. Der Ausdehnungsraum 2 kann dann vollständig mit Öl gefüllt sein. Die nachträglich auf die Öffnung 24 zu setzende Wanne 23 enthält das zum Ausgleich der Wärmedehnungen erforderliche Luft- oder Gaspolster.

Claims (2)

1. PATIN T ANSPRÜ CIIE i. Sicherheitseinrichtung für ölgefüllte elektrische Apparatekessel, z. B. für Transformatoren, Schalter oder Kondensatoren, bei denen in dem mit Öl vollständig gefüllten, mit Druckmembran oder überdruckventil gesicherten Apparatekessel ein Ausdehnungsraum für das Öl vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausdehnungsraum und der Apparatekessel gegen die Außenluft vollständig abgedichtet sind und daß die Verbindungsöffnungen zwischen Apparatekessel und Ausdehnungsraum so tief in den Apparatekessel hineingezogene Ränder haben, daß zwischen Apparatekessel und den öffnungsrändern ein Gasauffangraum gebildet wird.
2. 2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch x, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsöffnungen im Ausdehnungsraum durch lose aufgelegte, mit Öldurchlässen,versehene Deckel abgedeckt sind.