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Einrichtung zur Verhütung der Bildung von explosiven Gasgemischen in einem von einem Isoliermittel umgebenen elektrischen Apparat.
Durch das Patent 104671 ist ein Verfahren zur Verhütung der Bildung von explosiven Gasgemischen in elektrischen Apparaten bekannt geworden, bei dem eine stetige (ununterbrochene) Belüftung oder Entlüftung in dem Behälter, in dem der elektrische Apparat untergebracht ist, hervorgerufen wird.
Einrichtungen nach diesem Verfahren können erfindungsgemäss dahin abgeändert werden, dass man die in beliebiger Weise hervorgerufene Belüftung oder Entlüftung durch Ruheintervalle unterbrochen wirken lässt. Diese Ruheintervalle können nach einem bestimmten Zeitgesetz festgelegt sein, oder es ist auch möglich, den Belüftungs-oder Entlüftungsvorgang so zu gestalten, dass immer nur dann eine Belüftung oder Entlüftung hervorgerufen wird, wenn Dämpfe oder gasartige Zersetzungsprodukte der festen, flüssigen oder gasförmigen Isoliermittel entstehen, d. h. z. B. in elektrischen Schaltern bei Ein-und Aussehaltungen, sowie bei Störungen. Auf diese Weise sind Ruheintervalle immer dann vorgesehen, wenn keine Dämpfe oder gasartige Zersetzungsprodukte entstehen.
Einrichtungen, die nach diesem letzteren Verfahren arbeiten, haben gegenüber Einrichtungen nach dem Belüftungs-oder Entlüftungsverfahren mit nach einem bestimmten Zeitgesetz festgelegten Ruheintervallen den Nachteil, dass, wenn der Zeitraum zwischen zwei zeitlich festgelegten Belüftungsoder Entlüftungsvorgängen zu gross ist, gerade während dieses Ruheintervalles eine Störung eintreten kann, die zur Bildung von explosiven Gasgemischen führt.
Wendet man das Verfahren an, nach dem die Belüftung oder Entlüftung immer dann eingeleitet wird, wenn Dämpfe oder gasartige Zersetzungsprodukte entstehen, so können diese Dämpfe und Zersetzungsgase erfindungsgemäss in beliebiger Weise dazu benutzt werden, elektrische oder mechanische Kontakteinrichtungen zu betätigen, die ihrerseits die Belüftungs-oder Entlüftungseinrichtungen in Tätigkeit setzen, u. zw. in entsprechender Weise, wie es durch das Patent Nr. 94896 und die dazu gehörigen Patente bekannt geworden ist, d. h. durch Ausnutzung der physikalischen und chemischen Folgeerscheinungen der Gasblasenbildung, wie Auftrieb der Gasblasen, Verdrängung der Isolierflüssigkeit, Druckschwankungen, Strömungen, Volumenänderungen, katalytische Wirkung, Diffusion, Widerstandsänderungen durch Selen usw.
Hiebei ist es zweckmässig, die bei Ein-und Ausschaltungen, z. B. von elektrischen Schaltern entstehenden Gase durch kleine Motorventilatoren zu beseitigen. Diese können durch Kontakteinrichtungen gesteuert werden, die zwangläufig vom Schaltergestänge betätigt werden und solange geschlossen bleiben, bis der Raum oberhalb des Isolierflüssigkeitsspiegels vollständig gereinigt ist.
Die für die Belüftung und Entlüftung bei Störungen verwendeten Kontakteinrichtungen lassen sich gleichzeitig dazu benutzen, den elektrischen Apparat abzuschalten, ein akustisches oder optisches Signal auszulösen oder eine andere geeignete Funktion auszuüben.
Eine nach dem letzten Verfahren arbeitende Schutzeinrichtung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
In der Zeichnung bedeutet h die Kastenwandung eines Oltransformators oder eines elektrischen Schalters und o das Isoliermittel, z. B. Öl.
Auf der einen Seite des Deckels à befindet sich ein Rohr r mit einer Schutzhaube x. In diesem Rohr r sind Drähte a und b angeordnet, von denen der Draht a mit katalytischen Körpern e versehen und zum Teil mit einem die Wärmeableitung möglichst verhindernden Rohr y umgeben ist. Die beiden durch
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erreicht, dass Aussentemperaturschwankungen zwar die Kontakteinrichtung in ihrer Lage, aber nicht die Zeiger z in ihrer Entfernung voneinander beeinflussen.
Beim Entstehen von Gasen und Dämpfen infolge nicht normaler Betriebsverhältnisse (Kriechwege, Überschläge, Überlastungen u. dgl.) tritt durch die Anwesenheit der katalytischen Körper e eine Erwärmung der an diesen vorbeistreichenden Gase und Dämpfe bzw. der katalytischen Körper selbst ein (vgl. hiezu das Patent Nr. 106389), der Draht a wird wärmer als der Draht b, dehnt sich daher mehr aus als dieser und bewirkt Kontaktschluss an der Kontaktvorrichtung k. Dieser Kontaktschluss kann zur Alarmgebung, zur Ausschaltung, zum Antrieb der Belüftungs-oder Entlüftungseinrichtung oder zur Betätigung irgendeines andern gewünschten Vorganges benutzt werden.
Unterhalb der Drähte a und b liegt ein Filter f zur Aufnahme der festen Teile der Gase und Dämpfe und zur Verhütung von Zündungsrückschlägen. Die Platten s verhüten, dass Öl durch Ölwallungen infolge grosser Gasbildung an die Drähte a und b und die Kontaktvorrichtung herankommt.
Entstehen im normalen Betrieb (beispielsweise in einem elektrischen Schalter beim Einund Ausschalten) Gase oder Dämpfe, so werden diese durch den Ventilator v abgesaugt, dessen Motor m durch den Kontakt kl eingeschaltet wird. Dieser Kontakt kl wird durch die Schalterantriebsachse gesteuert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Kippschalter k2 vorgesehen, der beispielsweise durch ein Vorgelege von der Schalterachse beim Ein-und Ausschalten um etwa 1800 gedreht wird. Er ist zum Teil mit Quecksilber gefüllt und in seinen Raumverhältnissen derart bemessen, dass er den Motor m des Ventilators solange. eingeschaltet lässt,'als erfahrungsgemäss zur vollständigen Durchlüftung des Raumes über dem Öl und damit zur Beseitigung der schädlichen Gase und Dämpfe nötig ist.
Der Betrieb der Schutzeinrichtung gestaltet sich nun folgendermassen :
Beim Schliessen des elektrischen Schalters wird der Kontakt kl geschlossen und der Motor m läuft an. Hiedurch wird der Ventilator und der Zentrifugalapparat q angetrieben ; dieser Zentrifugalapparat bringt die im normalen Zustand senkrecht herabhängende Klappe g in die Lage gl und verhütet dadurch, dass Sehaltergase und-dämpfe zu den Drähten a und b, sowie zur Kontakteinrichtung k gelangen und diese betätigen. Der Ventilator saugt die Gase und Dämpfe oberhalb des Ölspiegels in Pfeilrichtung ab und zieht durch die leicht bewegliche Klappe 1 frische Luft nach.
Beim Öffnen des elektrischen Schalters vollzieht sich das gleiche Spiel, während bei dem Auftreten von Gasen und Dämpfen infolge nicht normaler Betriebsverhältnisse, d. h. von Störungen, die Kontakteinrichtung, wie oben beschrieben, anspricht.
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Filter f.
Um die katalytischen Körper e stets in höchster Betriebsbereitschaft zu erhalten, d. h. um ihr möglichst schnelles Ansprechen zu gewährleisten, sind die Drähte a und b dauernd elektrisch erwärmt. Durch diese Erwärmung wird die Feuchtigkeit und jeder andere störende Einfluss beseitigt und gleichzeitig eine dauernde Luftströmung oberhalb des Ölspiegels hervorgerufen, die die Bildung von Kondenswasser verhütet. Beim Fortbleiben des Heizstromes ziehen sich die Drähte a und b etwas zusammen, die Zeiger drehen sich und schliessen die beiden Kontakte i. Dieser Kontaktschluss kann zur Alarmgebung für das Ausbleiben des Heizstroms benutzt werden.
An Stelle der durch die Beheizung der Drähte a und b hervorgerufenen Dauerbelüftung kann erfindungsgemäss auch eine besondere stetig (ununterbrochen) wirkende Be-oder Entlüftungseinrichtung nach dem Patent Nr. 104671 gewählt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Verhütung der Bildung von explosiven Gasgemischen in einem von einem Isoliermittel umgebenen elektrischen Apparat, dadurch gekennzeichnet, dass eine Belüftung oder Entlüftung in dem Behälter, in dem der elektrische Apparat untergebracht ist, immer dann hervorgerufen wird, wenn Dämpfe oder gasartige Zersetzungsprodukte der Isoliermittel entstehen.