CH200165A - Schutzvorrichtung für ölgefüllte elektrische Apparate, die auf Ölströmung anspricht. - Google Patents

Description

  Schutzvorrichtung für ölgefüllte elektrische Apparate, die auf Ölströmung anspricht.    Die     Erfindung    bezieht sich auf eine  Schutzvorrichtung für ölgefüllte elektrische  Apparate, z. B. für Transformatoren, Kon  densatoren,     Schalter    und Kabelanlagen. Sie  weist Steuerorgane auf, z. B. Schwimmer  oder     Stauklappenanordnungen,    die elektri  sche Steuerstromkreise bei auftretenden Be  triebsstörungen betätigen. Diese ergeben sich  meistens aus Kurzschlüssen oder     Überschlä-          gen,    die im Apparateöl eine starke Gasent  wicklung zur Folge haben oder aus Kessel  leckstellen, die einen Ölverlust bedingen.

   Je  nach der Störungsursache und je nach der  Lage des Fehlers     ändert    sich die Strömungs  richtung in verschiedenen Teilen der     Ölfül-          lung        bezw.    in an die Apparate angeschlos  senen Kühl- oder Ausdehnungsvorrichtun  gen. Wenn zum Beispiel an den Apparate  kessel ein     Olausdehnungsgefäss    angeschlossen  ist, in dessen Verbindungsleitung die genann  ten Steuerorgane eingebaut sind, wird in die  ser Verbindungsleitung     im.    Falle einer Kes-         selleckstelle    das Öl aus dem Ausdehnungs  gefäss zum Kessel strömen.

   Bei auftretenden  Kurzschlüssen und der hierdurch verursach  ten     Gasentwicklung    wird hingegen das Öl     in     umgekehrter Richtung in das Ausdehnungs  gefäss     hineingedrückt.     



  Diese     Erscheinung    nutzt die     Erfindung     aus. Die     Schutzvorrichtung    ist erfindungs  gemäss für das Ansprechen in beiden     Öl-          strömungsrichtungen        ausgebildet.    Die An  sprechgrenze der Steuerorgane     wird        vorteil-          hafterweise    so eingestellt, dass sie auf die  sich im normalen Betrieb aus den Wärme  dehnungen des Öls ergebenden geringen Strö  mungsgeschwindigkeiten nicht anspricht.

    Wenn hingegen die     Strömungsgeschwindig-          keit    die     Ansprechgrenze    der Steuerorgane  überschreitet, erfolgt     zweckmässigerweise    ein  augenblickliches Ansprechen, und da es sich  in diesem Falle meist um schwere Kurz  schlüsse oder Überschläge oder um grosse Öl  verluste handelt,     wird    durch das Steuer-           organ        vorteilhaft    der     schadhafte    elektrische  Apparat vom Netz abgeschaltet.  



  Es können ein oder mehrere Steuerorgane;  die auf     Ölströmung    ansprechen, zum Schutze  des elektrischen     Apparates    vorgesehen wer  den. Bei nur einem Steuerorgan empfiehlt  es sich, einen Schwimmer zu verwenden, der  auf Ölströmung in beiden Richtungen an  spricht. Der Schwimmer kann zum Beispiel  in der einen     O)lströmungsrichtung    unmittel  bar liegen, während der entgegengesetzt ge  richtete     Olstrom    auf ein mit dem Schwim  mer fest verbundenes Staublech trifft.  



  Ausser     dieser    Ausführungsform ist natür  lich auch die Anordnung     mehrerer    getrennt  voneinander angeordneter     bezw.    miteinander       gekuppelter    Steuerorgane denkbar. Jedem  Steuerorgan ist     dann    eine     bestimmte    Öl  strömungsrichtung zugeordnet.  



  Auf der Zeichnung sind mehrere Ausfüh  rungsbeispiele des     Erfindungsgegenstandes     dargestellt.  



       Fig.    1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der  erfindungsgemässen     Schutzvorrichtung;    bei  welchem das den Schwimmer 1     enthaltende     Gehäuse 2 in der Verbindungsleitung zwi  schen dem elektrischen Apparatekessel und  einem     Olausdehnungsgefä;ss        eingesetzt    ist.  Hierbei führt die Rohrleitung 3 zum Kessel,  während die Rohrleitung 4 mit dem     Ölaus-          dehnungsgefäss    verbunden ist. Die Mün  dungsstellen der Rohrleitungen 3 und 4 sind  in den Wänden des Gehäuses 2 gegeneinan  der versetzt     bezw.    haben verschiedene Höhen  Lage gegeneinander.

   In den aus dem Rohr 3  in das Gefäss 2     eintretenden        Olstrom    ist der       Schwimmer    1     angeordnet,    der     gegebenenfalls     zur     Verstärkung    der Wirkung mit einem  Staublech     oder        Schirm    5     versehen    sein kann.  Vor der Mündung der Rohrleitung 4 ist ein  am Schwimmer     befestigtes    Staublech 6 vor  gesehen.

   Staublech 6 und Schwimmer kön  nen zum Beispiel mit ihrer Drehachse 7 fest  verbunden sein.     Die    Ruhelage des Schwim  mers ist durch Anschlag 9     gegeben.    Da der  Schwimmer 1 lediglich durch die von schwe  ren Schäden herrührenden     Strömungen    aus  gelöst wird, lässt     man    durch     ihn    vorteilhaft  
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    den <SEP> schadhaften <SEP> Apparat <SEP> abschalten.

   <SEP> Lang  same <SEP> Gasentwicklung <SEP> oder <SEP> langsame <SEP> Ölver  luste, <SEP> die <SEP> auf <SEP> geringe <SEP> Schäden <SEP> zurückzufüh  ren <SEP> sind, <SEP> können <SEP> durch <SEP> einen <SEP> weiteren <SEP> im
<tb>  Gehäuse <SEP> 2 <SEP> angeordneten <SEP> Warnschwimmer <SEP> 8
<tb>  angezeigt <SEP> werden, <SEP> der <SEP> lediglich <SEP> Signalein  richtungen <SEP> betätigt.
<tb>  Wenn <SEP> das <SEP> Gehäuse <SEP> 2 <SEP> Warnschwimmer
<tb>  enthält, <SEP> kann <SEP> man <SEP> die <SEP> Anordnung <SEP> verein  fachen <SEP> und <SEP> für  <SEP> die <SEP> Auslösung <SEP> auf <SEP> Ölströ  mung <SEP> Stauklappen <SEP> vorsehen, <SEP> wie <SEP> in <SEP> Fig. <SEP> 2
<tb>  gezeigt <SEP> ist:

   <SEP> Hierbei <SEP> empfiehlt <SEP> es <SEP> sich, <SEP> nur
<tb>  eine <SEP> einzige <SEP> Stauklappe <SEP> 10 <SEP> zu <SEP> verwenden;
<tb>  deren <SEP> Achse <SEP> 11 <SEP> etwa <SEP> in <SEP> der <SEP> Mitte <SEP> der <SEP> Stau  klappe <SEP> angeordnet <SEP> ist. <SEP> Die <SEP> Rohrleitungen <SEP> 3,
<tb>  4 <SEP> münden <SEP> hier <SEP> ebenfalls <SEP> in <SEP> verschiedener
<tb>  Höhe <SEP> ein: <SEP> Ablenkschirme <SEP> 12 <SEP> lenken <SEP> ge  gebenenfalls <SEP> den <SEP> Ölstrom <SEP> auf <SEP> den <SEP> jeder <SEP> Strö  mungsrichtung <SEP> zugeordneten <SEP> Teil <SEP> des <SEP> Stau  bleches:

   <SEP> Die <SEP> zu <SEP> beiden <SEP> Seiten <SEP> der <SEP> Achse <SEP> 11
<tb>  vorhandenen <SEP> Flächen <SEP> des <SEP> Staubleches <SEP> kön  nen <SEP> je <SEP> nach <SEP> der <SEP> zu <SEP> erwartenden <SEP> Geschwin  digkeit <SEP> der <SEP> Ölströmung <SEP> für <SEP> beide <SEP> Seiten <SEP> ver  schieden <SEP> gross <SEP> ausgeführt <SEP> werden. <SEP> Bei <SEP> star  ker <SEP> Druckerhöhung <SEP> strömt <SEP> das <SEP> 01 <SEP> in <SEP> Pfeil  richtung <SEP> 13 <SEP> und <SEP> bei <SEP> Ölverlust <SEP> in <SEP> der <SEP> Rich  tung <SEP> des <SEP> Pfeils <SEP> 14.
<tb>  Fig.

   <SEP> 3 <SEP> zeigt <SEP> eine <SEP> Anordnung, <SEP> bei <SEP> der <SEP> die
<tb>  Steuerorgane <SEP> nur <SEP> aus <SEP> Schwimmern <SEP> bestehen.
<tb>  Die <SEP> Olauletungen <SEP> können <SEP> in <SEP> gleicher <SEP> Höhe
<tb>  in <SEP> das <SEP> Ausdehnungsgefäss <SEP> eingeführt <SEP> wer  den, <SEP> wenn <SEP> für <SEP> die <SEP> ordnungsgemässe <SEP> Führung
<tb>  im <SEP> Gehäuseinnern <SEP> Ablenkbleche <SEP> vorgesehen
<tb>  sind <SEP> oder <SEP> für <SEP> die <SEP> Schwimmer <SEP> Anschläge <SEP> an  gebracht <SEP> sind, <SEP> an <SEP> denen. <SEP> sie <SEP> im <SEP> Normalbetrieb
<tb>  anliegen <SEP> und <SEP> in <SEP> einem <SEP> bestimmten <SEP> Störungs  falle, <SEP> das <SEP> ist <SEP> bei <SEP> bestimmter <SEP> Strömungsrich  tung, <SEP> abgehoben <SEP> werden <SEP> können.

   <SEP> So <SEP> ist <SEP> zum
<tb>  Beispiel <SEP> zwischen <SEP> die <SEP> beiden <SEP> Schwimmer <SEP> 16
<tb>  und <SEP> 17 <SEP> ein <SEP> Ablenkblech <SEP> <B>15</B> <SEP> gesetzt, <SEP> das <SEP> je  den <SEP> Schwimmer <SEP> gegen <SEP> eine <SEP> Ölströmungsrich  tung <SEP> abschirmt. <SEP> Jeder <SEP> Schwimmer <SEP> betätigt
<tb>  wieder <SEP> Steuerstromkreise.
<tb>  Unter <SEP> Umständen <SEP> kann <SEP> man <SEP> auch <SEP> von
<tb>  Ablenkschirmen <SEP> 15 <SEP> im <SEP> Innern <SEP> des <SEP> Gehäuses
<tb>  2 <SEP> absehen, <SEP> wenn <SEP> man <SEP> gemäss <SEP> Fig:

   <SEP> 4 <SEP> die <SEP> Zu  leitungsrohre <SEP> so <SEP> in <SEP> das <SEP> äss <SEP> 2 <SEP> einmünden
<tb>  lässt, <SEP> dass <SEP> der <SEP> aus <SEP> jedem <SEP> Rohr <SEP> in <SEP> das <SEP> Gefäss         eintretende Ölstrom nur den der Mündung       unmittelbar    gegenüberliegenden Schwimmer  trifft, hingegen am     zweiten    dieser Strö  mungsrichtung nicht zugeordneten Schwim  mer     vorübergeführt    wird. Dieses Ziel kann  zum Beispiel durch verschiedene Winkelstel  lung der Rohrmündungen gegeneinander er  reicht werden.

   In     Fig.    4 sind die Rohrlei  tungen zum Beispiel um<B>90'</B>     gegeneinander     versetzt. 18 und 19 sind die Achsen der bei  den in der Ansicht von oben dargestellten       Schwimmer.     



       Fig.    5 zeigt die     Anordnung    zweier Stau  klappen 20 und 21 mit zwei getrennten  Drehachsen. Die Stauklappen können aber  auch mit einer gemeinsamen Drehachse ver  sehen     werden.    Jede der beiden Stauklappen  wird nur in einer Richtung durch den Öl  strom betätigt.  



  Um auch bei leichteren Schäden die Stö  rungsursache erkennbar zu machen, das heisst  die Schutzvorrichtung für getrenntes An  sprechen auf geringe Gasentwicklung und  geringen Ölverlust auszubilden, empfiehlt es  sich, den     obern    Teil des Gehäuses 2 durch  eine Zwischenwand 30 in zwei Kammern zu  unterteilen und in jeder Kammer einen be  sonderen Schwimmer mit     getrennten        Steuer-          oder    Signalstromkreisen anzuordnen. Die     Öl-          füllung    der Kammern muss vollständig sein,  so dass keine Luftpolster eingeschlossen sind.

    Dies wird durch am Gehäusedeckel der  Schutzvorrichtung angebrachte und während  des Füllvorganges offenstehende Entlüf  tungshähne erreicht, die erst geschlossen  werden dürfen, wenn die     Kammern    gänzlich  mit Öl gefüllt sind. Da solche Entlüftungs  hähne     bekannt    sind, wurden sie auf der  Zeichnung nicht weiter dargestellt.

   Wenn im  Betrieb bei langsamem Ölverlust nach Ent  leeren des an die Rohrleitung 4 angeschlos  senen Ausdehnungsgefässes der Ölstand in  den Leitungen ausserhalb der Schutzvorrich  tung bis zum Niveau der Rohrleitung 4 ab  gesunken ist, dann treten Luftblasen 33 in  die Kammer des     Schwimmers    32 ein und  bringen diesen durch Absenken des     Ölspie-          gels    nach einiger Zeit zum Ansprechen.    Wenn im elektrischen Apparatekessel Gase  entstehen, strömen diese durch die Rohr  leitung 3 zuerst in die Kammer des Schwim  mers 31 und bringen diesen     Schwimmer,    zum  Auslösen.

   Ist die Gasentwicklung mit star  ker     Ölströmung    verbunden, spricht ausser  dem die Stauklappe 20 an, und wenn der     Öl-          verlust    so gross ist, dass eine     nennenswerte     Strömung in umgekehrter Richtung auftritt,  spricht die Stauklappe 21 an. Mit diesem  Gerät können also sämtliche Störungs  ursachen     getrennt    angezeigt     werden.     



  Es ergeben sich also folgende     Ansprech-          möglichkeiten    der     Schutzvorrichtung:     Langsame     Gasentwicklung    - Gasansamm  lung im Relais - Warnung,  Langsamer     -Ölverlust    -     Luftansammlung    im  Relais -. Warnung,  Schnelle Gasentwicklung -     'Ölströmung-    vom       Transformator    zum     Ausdehnungsgefäss     - Auslösung,  Schneller Ölverlust -     Ölströmung    vom Aus  dehnungsgefäss zum Transformator   Auslösung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Schutzvorrichtung für ölgefüllte elektri sche Apparate, welche mindestens ein auf die Ölströmung ansprechendes Steuerorgan aufweist, welches den Zweck hat, Steuer stromkreise zu betätigen, dadurch gekenn zeichnet, dass die Schutzvorrichtung so aus gebildet ist, dass sie auf beide in ihr betriebs mässig auftretenden Ölströmungsriehtungen anspricht. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Schutzvorrichtung nach dem Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Olströmungsrichtuug ein besonderes, nur in einer Richtung ansprechendes Steuerorgan vorgesehen ist. 2.

   Schutzvorrichtung nach dem Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Steuerorgane auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind und Kontakte steuern. 3. Schutzvorrichtung nach dem Patentan spruch und Unteransprüchen 1 und 2, da- durch gekennzeichnet, dass das für das Ansprechen auf die eine Strömungsrich tung bestimmte Steuerorgan durch Ab lenkbleche gegen die andere Strömungs richtung abgeschirmt ist. 4. Schutzvorrichtung nach dem Patentan spruch, gekennzeichnet durch eine in bei den Olströmungsrichtungen wirkende Stauklappe, deren Drehachse in der Mitte der Stauklappe liegt. 5.

   Schutzvorrichtung nach dem Patentan spruch und Unteranspruch 4, dadurch ge-. kennzeichnet, dass die Flächen der Stau klappe für die beiden Strömungsrichtun gen verschieden gross sind. 6. Schutzvorrichtung nach dem Patentan spruch und Unteranspruch 1, bei der die Steuerorgane in ein von der Ölströmung durchflossenes Gehäuse eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Mün dungen der Ölzuleitungsrohre in den Ge häusewänden gegeneinander versetzt sind, so dass der Astrom im Gehäuse aus der geraden Durchflussriehtung abgelenkt wird.

   7. Schutzvorrichtung nach dem Patentan spruch und Unteranspruch 1 und 6, da durch gekennzeichnet, dass ein nur in der einen Strömungsrichtung ansprechender Schwimmer mit einer Stauklappe versehen ist, die in entgegengesetzter Strömungs richtung anspricht. B.

   Schutzvorrichtung nach dem Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass der oberhalb der Mün dungen der Olleitungen liegende Teil des Gehäuses durch eine Zwischenwand in wenigstens zwei, je einen Schwimmer ent haltende Kammern unterteilt ist mit einer derartigen Lage zu den Mündungen, dass der eine Schwimmer auf die durch Gas entwicklung und der andere Schwimmer auf die bei Olverlusten durch eintretende Luft erfolgende Olverdrängung anspricht.