DE737368C - Betriebsueberwachungseinrichtung fuer geschlossene, oelgefuellte elektrische Hochspannungspotential fuehrende Apparate, insbesondere fuer Regelschalter von Transformatoren - Google Patents

Description

• Betriebsüberwachungseinrichtung für geschlossene, ölgefüllte elektrische Hochspannungspotential führende Apparate, insbesondere für Regelschalter von Transformatoren Bei geschlossenen, ölgefüllten elektrischen Apparaten ist eine Bettzebsüberwachung .erforderlich, um zu verhindern, daß der Apparat zufolge tinzttlässiger Erwärmung, die durch Störungen im Antrieb oder in den Wicklungen des Apparates hervorgerufen werden kann, .durch Explosion zerstört wird. Handelt es sich dabei um Apparate, die betriebsmäßig unter hohem Potential stehen, so bereitet der Anschluß und die Betatigung von durch Niederspannung betriebenen Signaleinrichtunen erhebliche Schwierigkeiten, wenn ein' Übertritt der Hochspannung auf die Niederspannungseinrichtungen mit Rücksicht auf die Betriebssicherheit vermieden «=erden muB.
• Bei einer bekannten Einrichtung, die dieser Forderung Rechnung trägt, werden ans diesem Grunde Fallkörper verwendet, die durch Wärmewirkung ausgelöst werden und durch ihr Herabfallen den Stromkreis einer Meldeanlage steuern. Eine andere bekannte Einrichtung benutzt die vom Überwachen laufender größerer Maschinen bekannten Abhorcheinrichtungen in Verbindung mit einem geeigneten Wiedergabeapparat. Die selbst bei kleinsten Störungen schon. auftrctcn.dcn Geräusche in Transformatoren werden dah.ei mittels eines Mikrophons oder ,einer Membran akustisch erfaßt und zur Piet-itiguitg eint-; Aufzeichntuigsapparates, einer Schutzeinrichtung, eines Schalters oder auch nur zur Abgabe eines Signals als Schall oder in ,ariderer Energieforen einer Empfangsstelle zugeleitet.
• Diese bekannten Einrichtungen haben den Nachteil, daß sie verhältnisirr iil',ig verwickelte Apparaturen erfordern, die eine datrerndc Betriebsbereitschaft bei nur zeitweiliger überwachung in Frage stellen, zumal da die Schutzeinrichtungen oft über lange 7_eitrautne mangels Vorliegen von Störungen gar nicht. zum Ansprechen kommen, um dann gelügentlich völlig unerwartet b.etiitigt zu, werden.
• Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die bei unzulässiger Erwärmung des ülinha-ltes im Apparat auftretende Gasentwicklung zur Betätigung akustischer Signaleinrichtungen zu benutzen, welche direkt an dem unter Betriebspotential stehenden Behälter oder Behälterteil angeordnet sind. Zu-m sicheren Ansprechen eitler solchen L-'lierirachungs,ein,riclitung ist aber eitre vcrliiiltiiisniiißi"r grol'e Cl<ismengc erforderlich, welche naturgemäß ah @r erst dann vorhanden ist, wenn die unzulüssi@@, Erwärmung so erheblich fortgeschritten ist, claß die Gefahr der Explosion nur noch bei allerschnellstem Abschalten des Gerätes hehoben werden kann. Andererseits sp-r@ecli@"ii diese Einrichtungen überhaupt nicht an, weirn die unzulässige Erwärmung nicht voll einer Gasbildung begleitet ist. Die auf der Gasentwicklung beruhenden Apparate dieser Art arbeiten daher unzuverlässig, weil nicht immer die geiiiigende Gasmienge auftritt und, demzufolge die Signalgabe viel. zu spiit und dazu möglicherweise viel zu-kurzzeitig :erfolgt. Ein weiterer Mangel liegt darin, daß auch liier, ivie bei den oben beschriebenen anderen bekannten Einrichtungen, infolge der nicist seltenen Benutzung der Schtntzcitiriclittnngen das ordnungsgcmäl.'ie Ansprechen durch Zufälligkeiten, wie Verschmutzung, Korrosion usw., behindert sein kann.
• Die Erfindung beseitigt die Mähgel d4,eser bekannten Einrichtungen, die sie an Einfachheit und damit an Wirtschaftlichkeit unter Wahrung der Betriebssicherheit in bezug auf Hochspannungsfreiheit und stete Betriebsbereitschaft bei ucitein übertrifft. Erreicht wird dies dadurch, daß all dem das Hochspannungspotential führenden Apparatedeckel o. dgl. ein ain einem besonderen Druckmitrelbehalter angeschlossener, voll einem strömenden 21vIedium betriebener akustischer Sigtialgeber angeordnet ist, dessen Signalgabe voll einem auf unzulässige Erwärmung im Apparateinnern ansprechenden Schutzorgan durch Freigabe der Ausströmung des Druckmittels gesteuert wird.
• Zur Freigabe der Ausströmung des Druckmittels kann ein Ventil benutzt werden, dess,n Steuerung durch ein seine Lage bei Erwärmuth' veränderndes Element (thertnisches Element oder Schmelzsicherung ) erfolgt oder durch eine nach, dem Auftriebprinzip arbeitende Einrichtung in Abhültgigheit von der mit der unzulässigen Erwärmung zusammenhängenden Gasentu-cklung oder durch ein Überdruckventil bewirkt wird. Wird für die Freigabe der Ausströmung des Druckmittels ein in der Leitung liegender Sclim:elzvcrscliluß gewählt, so wird die Betriebssicherlivit der erfindungsgemäßen Einrichtuirgnoch weiter verbessert, da hierdurch alle Möglichkeiten, die zu einer Störung im Betrieb durch inechanische Störungen, z. B. Verklemmen voll f_`bertragungshebeln, Bruch voll Federn o.dgl., führen können, ausgeschaltet sind. Es soll dabei gleichgü:Itig sein, in welcher Weise (las , ` "1'hernmele-ment oder die Schmelzsich erung der zu Überwachenden Wicklung oder dcnl Widerstand zugeordnet ist und ob sie in reihe oder parallel zu ihm geschaltet sind. Da der Si--nalgeber von einem besonderen Druck Mittelbehälter gespeist wird, ist er nicht mehr abhängig voll einem besonders li,)licli Grad der innerhalb des zu überwachenden Apparates auftretenden Erwärmu ig oder der hierdurch verursachten Gasentwicklung; es kann vielmehr der Signalgeber je nach der 1)entitzteil Betätigungseinrichtung für das Ventil schon bei verhältnismäßig geringer tinztil;iss.iger Erwärmung ausgelöst und zufolge der vorhandenen Druckreserve über eine nügend lange Zeit zum Ansprechen gebracht werden. Der Signalgeber gemäß der Frlinclung kann demzufolge für beliebig festzulegende Ansprechtemperaturen und gi-o1.;e Signalzeiten eingestellt - werden. Dm; Benutzung -eines besonderen Druckmittelbehälters für den Betrieb des akustischen Signalgel>,ers ermöglicht es, -zwischen Druckinittelbehidier und Signalgeber eine I:cittuigsfiilirti,ng zu wählen, die sich in jeder Beziehung drin sonstigen Aufbau des Apparates anpaßt. Eine besondere Konstruktion des Apparates ist dadurch vermieden.
• Die Erfindung ermöglicht die Benutzung beliebiger Druckmittel; so können hcispielweise Druckpatronen Verwendung lind.un, welche durch Plomben verschlossen sind, als,, für eine unbegrenzteufliewahrungsciaucr g;-eignet sind. In diesem Falle wird nian :in Stelle des Ventils einen unter Feclei-vorp:iiinung stehenden Schlagbolzen o. d-1. anordnen, welcher bei unzulässiger Erwiirniung im Apparat von der darauf ansprechenden Steuereinrichtung ausgelöst wird und die Plombe an der Patrone durchschlägt und damit das für die Betätigung der Signaleinric htulig 4estimmte Medium freigibt.
• Es ist auch möglich, den Druckbehälter an den über der Ölfüllung des zu überwachenden Apparates liegenden Luftraum anzuschlielen und die akustische Si;gnaleinrichtunb diesein Luftrahm so zuzuordnen, daß das aus dem Druckbehälter im Falle der Gefahr ausströmende Medium erst den Tiber dein i ')l liegenden Raum durchströmen bzw. ansfull(#n muß. Verwendet man bei einer solchen Anordnung als Medium Gase, die die Entzündbarkeit der erwärmten Ölgase herabsetzen, so wird dadurch noch zusätzlich eine Erhöhung der Betriehssiclierheit des ölgefiilltn elektrischen Apparates erzielt.
• Benutzt matt -zum Verschließen der Ausströmöffnung des Druckbehälters ein leicht schmelzendes Lot, so kann auch der Druckbehälter selbst in dem ölbehälter angeordnet oder die Verbindttti-sleittui- zwischen Druck- Behälter und. Signalgeber mit der Verschlußstelle in den ölbehälter verlegt «-erden. - Die Freigabe der jusströmung des Mediums :erfolgt dann ohne jede zusätzliche Einrichtung durch das Schmelzen des Lotes bei Auftreten einer unzulässigen Erwärmung im ölbehilter bzw. an den Widerständen o. dgl.
• Soll die erfindungsgeinäfi ausgebildete Llberw.achungseiniz:chtung zur Fernmeldung des Betriebszustandes oder zur selbsttätigen Abschaltung des@überwachten Apparates mitbenutzt werden, so läßt sich in neinfacher Weise unter Ausnutzung eines Luftweges als Isolation gegenüber den Betriebspotential führenden Teilen eine Steuerung (los die Fernmeldtni,g @bzw. die Schalterauslösung bewirkenden Relais erreichen, wenn in :entsprechender Entfernung von dem Signalgeher :ein Mikrophon ,angeordnet ist, welches über einen Verstärker das Relais für die. Fernmeldung oder die Abschaltung des Apparates steuert. Um zu verriieiden, daß insbesondere bei im Freien aufgestellten Apparaten andere als die von der überwachungseinrichtung erz:eti;gten Signale oder Geräusche eine Falscli.anzeiijye oder ein Abschalten des Apparates bewirken, wird man für die Steuerung der Abschaltung bzw. für die Steuerung der Fernmeldung ,ein frequenzabhängiges Relais vorsehen, Welches nur bei der Frequenz des vom Signalgeber erzeugten Tones anspricht. Selbstverständlich wird man dann für -den Signalgeber einen Ton besonders alusgefallener Frequenz wählen. Vorteilhafterweise wird man ein Isond:ensatormikr ophon verwenden, da bei di[cs,em :ein,,- besondere Stromquelle für die Mikro,phons:plisting überflüssig ist.
• Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens in Anwendung auf die Überwachung der übers:chaltwiderstä nde eines Regelschalters von Stufentransformatoren, der in einem von :einem Durchführungsisolator getragenen abgeschlossenen, ölgefüllten Geliättse angeordnet ist, zeigt die Abbildung der beiliegenden Zeichnung.
• t@ ist der die üb:erschaltwiderstände a.ufneh einende abgeschlossene ölb ehälter, der von dem Durchführungsisolator b getragen wird. Mit c ist schematisch das Schutzorgan aligedeutet, welches, auf unzulässige Erwärmung im Behälter a bzw. an den Widerständen anspricht und die Verriegelung d freigibt. Diurch die Wirkung der Fediere wird die Ausströmung des in dem Druckbehälter f aufgespeicherten Mediums freigegeben, und der akustische Signalgeber ä meldet dem Bedienungspersonal den unzulässigen Betriebszustand. Die von dem- Sign algelierg erzeugten Schallwellen wer dien von dem Mikr ophan lt, welches getrennt von den Betriebspotential führenden Teilen aufgestellt ist, aufgefangen und über den Verstärker i zur Steuerung eines Zeitwerkes k benutzt, ii-elclies auf ein Relais arbeitet, das über den Schalter l den Transformator abschaltet. Durch das Zwischenschalten des Zeinrerkes zwischen Relais und Mikrophon wird erreicht, claß das Relais nicht auf kurzzeitige; nicht von dem Signalgeber (x erzeugte Scliallsclittingungcii anspricht.
• Für die Aufnahme der Schallschuiiigungen kann ein Mikrophon mixt bevorzugten Resonanzlagen benutzt werden, oder es kann auch dein Relais eine Siebung torgeschaltet sein, welche ebenfalls ein Ansprechen des Relais nur bei einer vorbestimmten FrecItienz bewirkt.

Claims (1)

1. PATENT ANSPlzÜcnE: i. I3.etrielisüli:ertvachungseinrirhtmig für geschlossene, ölgefüllte elelztrisch:e Hoch- spannungspotential, filhrl'iide Apparate, insbesondere für kegelsehalter von Transformatoren, deren Betätigung durch in mittelbar oder unmittelbar temperaturabhüngi;ges Organ bewirkt wird, dridurch gekennzeichnet, daß an dein das Hachspannungspotential führenden Apparatedeckel o-. dgl. ein an einem liesond:creii D:ruckmittelbehälter zuigesclilossetier, %-on einem strömenden l@Ihditun betrich-enler akustischer Signalgeher angi@or<biet ist, dessen Signalgabe von dem auf tniztil'issige Erwärmung im Apparateinnern ansprechenden Schutzorgan durch I`[email protected] der Ausströmung des Drurktnittc-Is ghsteuert wird. a. B:etriebsül,berwaclituigseinriclittuig nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnct, dali als Schutzorgan ein thermisches Element oder eine in Reihe oder parallel zti der zu überwachenden Wicklung oder einem Widerstand geschaltete Schinelrsirlierum dient. 3: Betriebsüberwachungseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, clal., als Schutzorgan ein auf die finit der uiizulässigen Erwärmung im Apparateinnern verbundene Gasentwicklung ansprecliend:c r Auftriebkörper oder ein L'herdruekventil dient. 4.. Betriebsüberwachungseinrichtung nach Anspruch 1, a oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzorgan bei seinem Ansprechen einen :>,uskiseniechanismus für das unter Iwraftspeichereorspannung stehende Verstellorgan für dic hruigalie der Ausströmung des Mediums steuert. 5. Betriebsüberwachungseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dai der Druckbehälter im ölbehälter d es elektrischen Apparates angeordnet und die Ausströmöffnutig für das Druckmittel mit einem bei unzulässiger Erwärmung schmelzenden Lot verschlossen ist. 6. Betriebsüberwachungseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dal die Verbindungsleitung zwischen Druckbehälter und Signalgeber in das Innere des ölbehälters des ,elektrischen Apparates verlegt ist und die Freigabe der Ausströmung des Druckmittels-bei unzulässiger Erwärmung eines Schmelzverschlusses in der Verbindungsleitung erfolgt. 7. Betriebsüberwachungseinrichtung nach Anspruch i, a, 3, 4., 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Druckbehälter ausströmende, die Entzündbarkeit der ölgase herabsetzende Medium vor dem Eintritt in den Signalgeber den über der ölfüllung im Apparat liegenden Raum durchströmt. B. Betriebs.überwachungseinrichtung nach Anspruch i oder einem der übrigen An-Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Signalgeber ausgehenden Schallwellen zur Steuerung der Abschaltun- des überwachten Apparätes oder zur Steu,erunn eines Fernmeldestromkreises für die --\iizeige des Apparatebetriebszustandes benutzt werden. 9. Betriebsüberwachungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dal die Schallwellen, von dem Signalgeber gerichtet, abgestrahlt und von einem nicht an den Betriebspotential. führenden Teilen des überwachten Apparates angeordneten Mikrophon aufgefangen werden, «-elches über einen Verstärker ein die Auslösun,-des Apparateschalters oder das Ansprechen des Fernmeldestromkreises bewirkendes Relais steuert. i o.Betriebsüberwachungseinrichtung nach Anspruch g, dadurch gekennzeichnet, dal9 das Relais nur bei der Frequenz des von dem Signalgeber erzeugten Tones anspricht.