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Es sind bereits, s. AT-PS Nr. 345014, Temperaturmesseinrichtungen für Transformatoren und Drosselspulen, insbesondere für deren unter Spannung stehende Teile bekannt, unter Verwendung einer mit dem hinsichtlich seiner Temperatur zu überwachenden Teil in gutem thermischem Kontakt stehenden, ölgefüllten Kammer als Wärmefühler, von der mindestens eine als Steigrohr ausgebildete Leitung durch den Transformatordeckel führt, wobei erfindungsgemäss dieser Leitung mindestens eine weitere, an ihrem kammerseitigen Ende unmittelbar vor der Kammer abgeschlossene, mit Öl gefüllte Leitung parallel geführt ist und wobei das aus dem Transformatorkessel mittels dieser beiden Leitungen herausgeführte Öl das Dielektrikum zweier, vorzugsweise zylindrischer Kondensatoren bildet,
deren mit den Pegelschwankungen des Dielektrikums veränderliche Kapazitäten miteinander vergleichbar und zur Temperaturerfassung auswertbar sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine besonders vorteilhafte Anordnung dieser Kondensatoren vorzuschlagen, durch welche eine genauere Messung ihrer zur Temperaturmessung herangezogenen Kapazitätsänderungen ermöglicht wird.
Die Erfindung betrifft somit eine Anordnung von zur Temperaturmessung von insbesondere unter Spannung stehenden Teilen von Transformatoren oder Drosselspulen dienenden, teilweise mit flüssigem Dielektrikum, insbesondere Öl gefüllten, insbesondere paarweise angeordneten Kondensatoren, deren durch temperaturabhängige Pegelschwankungen des Dielektrikums veränderbare Kapazitäten in elektrische Signale umgewandelt werden, wobei erfindungsgemäss jeweils zwei oder mehrere gleichartige Kondensatoren auf einer gemeinsamen, gut wärmeleitenden Montageplatte angeordnet sind, wobei jeder Kondensator aus einem mit der Montageplatte leitend verbundenen, insbesondere verlöteten Metallzylinder und einer isolierten, konzentrisch in demselben angeordneten Innenelektrode besteht.
Die Montage von jeweils zwei oder mehreren gleichartigen Kondensatoren auf einer gemeinsamen Montageplatte sichert gleiche Temperatur der Kondensatoren und ermöglicht die Kompensation von Messfehlern auf Grund der Temperaturabhängigkeit der Dielektrizitätskonstanten. Die Ausführung der Kondensatoren als Metallzylinder mit konzentrischer Innenelektrode verbindet den Vorteil einfacher Fertigung mit geringem Einfluss einer exzentrischen Anordnung der Innenelektrode auf die Kapazität des Kondensators.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung trägt jeder Kondensator ein im wesentlichen parallel zum Metallzylinder verlaufendes und in der Nähe der Montageplatte in denselben einmündendes Anschlussrohr, dessen freies (offenes) Ende in zirka einem Drittel der Höhe des Metallzylinders liegt.
Die in zirka einem Drittel der Kondensatorhöhe liegende Öffnung des Anschlussröhrchens dient dazu, definierte Anfangsverhältnisse vor Anschluss des Verbindungsschlauches zum Messfühler zu schaffen, indem in das freie Ende des Anschlussröhrchens Dielektrikum bis zum Überfliessen eingefüllt wird.
Gemäss einem weiteren Erfindungsgedanken kann die Montageplatte eine Thermostatheizung tragen.
Durch die Thermostatheizung können von der Temperatur unabhängige Werte der Dielektrizitätskonstanten erzielt werden.
Erfindungsgemäss kann die Thermostatheizung aus einem Leistungstransistor mit Vorverstärker, einem Leistungswiderstand und einem Temperaturfühler mit temperaturabhängigem Widerstand bestehen.
Durch die elektrische Serienschaltung eines Leistungstransistors mit einem Leistungswiderstand kann ausser dem Schutz des Transistors vor Überlastung durch die volle Ausnutzung der Verlustenergie die Heizung der Kondensatorbaugruppe bewerkstelligt werden.
Gemäss einem weiteren Erfindungsvorschlag kann jeder Kondensator an seinem oberen Ende mit einem weichen luftdichten Balg abgeschlossen sein.
Der luftdichte Balg übt einerseits keinen nennenswerten Gegendruck auf das Dielektrikum und damit auf den Messfühler aus, schützt aber anderseits das Dielektrikum vor Zersetzung durch Luftsauerstoff, Wasserdampf od. dgl. Es kann weiters erfindungsgemäss die Innenelektrode an ihrem oberen Ende kegelförmig verjüngt sein. Dieses kegelförmige obere Ende der Innenelektrode gewährleistet nach einer etwaigen vorübergehenden Überfüllung des Kondensators eine vollständige Rückkehr des Dielektrikums in die aktive Zone.
Die Umwandlung der temperaturbedingten Änderungen des Füllgrades jedes Kondensators mit Dielektrikum in eine elektrische Spannungsänderung kann beispielsweise mittels eines elektronischen Kapazitäts'/Spannungswandlers erfolgen.
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dessen Innenelektrode --3-- isoliert montiert ist. Der Kondensator wird durch den Balg --5-- aus weichem, nachgiebigem Material abgeschlossen. Die Thermostatheizung besteht aus dem Leistungstransistor - und dem Leistungswiderstand --7--. Der Temperaturfühler mit temperaturabhängigem Widerstand ist mit --8-- bezeichnet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anordnung von zur Temperaturmessung von insbesondere unter Spannung stehenden Teilen von Transformatoren oder Drosselspulen dienenden, teilweise mit flüssigem Dielektrikum, insbesondere Öl gefüllten, insbesondere paarweise angeordneten Kondensatoren, deren durch temperaturabhängige Pegelschwankungen des Dielektrikums veränderbare Kapazitäten in elektrische Signale umgewandelt werden,
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aus einem mit der Montageplatte leitend verbundenen, insbesondere verlöteten Metallzylinder (2) und einer isolierten, konzentrisch in demselben angeordneten Innenelektrode (3) besteht.
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There are already, s. AT-PS No. 345014, temperature measuring devices for transformers and choke coils, in particular for their live parts, using an oil-filled chamber in good thermal contact with the part to be monitored for its temperature as a heat sensor, at least one of which as a riser pipe trained line leads through the transformer cover, according to the invention this line at least one further, at its chamber end directly in front of the chamber, filled with oil is parallel and the oil led out of the transformer tank by means of these two lines, the dielectric of two, preferably cylindrical Forms capacitors,
whose capacitances which are variable with the level fluctuations of the dielectric are comparable with one another and can be evaluated for temperature detection.
The object of the invention is to propose a particularly advantageous arrangement of these capacitors, by means of which a more precise measurement of their capacitance changes used for temperature measurement is made possible.
The invention thus relates to an arrangement of capacitors used for temperature measurement of, in particular, live parts of transformers or choke coils, some of which are filled with liquid dielectric, in particular oil, in particular arranged in pairs, the capacitances of which can be changed by temperature-dependent fluctuations in the level of the dielectric are converted into electrical signals, whereby According to the invention, two or more identical capacitors are arranged on a common, highly heat-conducting mounting plate, each capacitor consisting of a metal cylinder, in particular soldered to the mounting plate, and an insulated inner electrode arranged concentrically in the same.
The installation of two or more identical capacitors on a common mounting plate ensures the same temperature of the capacitors and enables the compensation of measurement errors due to the temperature dependence of the dielectric constant. The design of the capacitors as a metal cylinder with a concentric inner electrode combines the advantage of simple manufacture with little influence of an eccentric arrangement of the inner electrode on the capacitance of the capacitor.
In a further embodiment of the invention, each capacitor carries a connecting pipe which runs essentially parallel to the metal cylinder and opens into it in the vicinity of the mounting plate, the free (open) end of which lies at about a third of the height of the metal cylinder.
The opening of the connection tube, which is about a third of the condenser height, is used to create defined initial conditions before connecting the connecting hose to the sensor by filling the free end of the connection tube with dielectric until it overflows.
According to a further inventive idea, the mounting plate can carry a thermostat heater.
The thermostat heating allows the dielectric constants to be independent of the temperature.
According to the invention, the thermostat heater can consist of a power transistor with a preamplifier, a power resistor and a temperature sensor with a temperature-dependent resistor.
By electrically connecting a power transistor with a power resistor in series, in addition to protecting the transistor from overloading by fully utilizing the energy lost, the heating of the capacitor assembly can be accomplished.
According to a further proposal of the invention, each condenser can be closed at its upper end with a soft, airtight bellows.
On the one hand, the airtight bellows does not exert any appreciable back pressure on the dielectric and thus on the sensor, but on the other hand it protects the dielectric from decomposition by atmospheric oxygen, water vapor or the like. This conical upper end of the inner electrode ensures a complete return of the dielectric into the active zone after any temporary overfilling of the capacitor.
The temperature-related changes in the degree of filling of each capacitor with dielectric into an electrical voltage change can be converted, for example, by means of an electronic capacitance / voltage converter.
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whose inner electrode --3-- is mounted insulated. The condenser is closed by the bellows --5-- made of soft, flexible material. The thermostat heater consists of the power transistor - and the power resistor --7--. The temperature sensor with temperature-dependent resistance is labeled --8--.
PATENT CLAIMS:
1. Arrangement of capacitors for measuring the temperature of, in particular, live parts of transformers or choke coils, some of which are filled with liquid dielectric, in particular oil, in particular arranged in pairs, the capacitors of which can be converted into electrical signals by means of temperature-dependent level fluctuations in the dielectric,
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consists of a metal cylinder (2) which is conductively connected, in particular soldered, to the mounting plate and an insulated inner electrode (3) arranged concentrically in the same.