AT111478B - Anordnung zum ständigen Überwachen der Isolierfähigkeit des Öles elektrischer Apparate. - Google Patents

Description

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  Anordnung zum ständigen Überwachen der   Isolierfähigkeit   des Öles elektrischer
Apparate. 



   Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum   ständigen Überwachen des Öles elektrischer   Apparate, namentlich des Öles von Transformatoren,   Ölschaltern u. dgl., welche   mit Öl isoliert sind und bei welchen das 01 erfahrungsgemäss während des Betriebes sieh stetig dadurch verschlechtert, dass das Öl zum Teil chemisch zersetzt wird, wodurch Verunreinigungen in Form von Wasser, Säure und Teer sich ergeben. 



  Diese im Öl verteilten, gut leitenden Stoffe setzen die Isolierfestigkeit des Öles herab. Man hat versucht, im Öl eine   Funkenstreeke   vorzusehen, welche beim Sinken der Isolierfähigkeit unter ein bestimmtes Mass durchschlägt und dadurch einen Hilfsstromkreis   schliesst,   welcher den Apparat, z. B. den Transformator vom Netz abschaltet. Diese Anordnung hat den Nachteil, dass sie nur dann anspricht, wenn die Isolierfestigkeit des Öles in unzulässigem Masse gesunken ist, dass sie dagegen vorher über den Zustand des Öles gar keinen Aufschluss gibt, da durch die Funkenstrecke kein Strom fliesst. Ausserdem ist der Funkenübergang unter dem Öl schädlich für das Öl und gefährdet auch den zu schützenden, meistens teuren Apparat.

   Diese Anordnung ist auch aus einem andern Grunde   unverlässlieh   ; da die Intensität des Feldes zwischen den Elektroden gross ist, sammeln sich langsam alle aus festen Stoffen bestehenden Verunreinigungen des Öles zwischen den Elektroden, bilden dort eine leitende Brücke und verursachen ein frühzeitiges Durchschlagen. 



   Gemäss der Erfindung soll die Überwachung eine ständige sein und die Anordnung nach der Erfindung ist so getroffen, dass sie in jedem Augenblick des Betriebes über die Grösse der Isolierfestigkeit des Öles genauen Aufschluss gibt, so dass man die Zersetzung des Öles verfolgen und es rechtzeitig reinigen und durch frisches ersetzen kann, wodurch Kurzschlüsse verhindert werden. 



   Die Anordnung gemäss der Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass von den Stromkomponenten des durch einen Kondensator fliessenden Stromes, dessen Dielektrikum ein bestimmtes Öl bildet, die wattlose Ladekomponente auch beim Sinken der Isolierfestigkeit stets einen nahezu konstanten Wert behält (s. T in Fig. 5), hingegen wächst mit dem Sinken der Isolierfestigkeit die   durchfliessende   Stromkomponente stark, erreicht zuweilen das Mehrfache ihres   ursprünglichen   Wertes (s. V in   Fig. 5)   ; hiemit wächst auch der Wert 
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Die Fig. 5 zeigt diese Verhältnisse für einen mit Wechselstrom gespeisten Kondensator. V und T sind die   beiden Stromkomponenten   und   R   deren Resultante.

   Man kann aus diesem   3-Wert   mit Sicherheit die Isolierfestigkeit des Öles bestimmen. 



   In bestimmten Fällen, z. B. wenn man bloss das Öl eines einzigen Apparates zu überwachen hat, genügt es anstatt der beiden Stromkomponenten nur deren Resultante R zu messen, da mit der Änderung der   durchfliessenden   Komponente V sich auch R proportional ändert. 



   Gemäss der Erfindung ordnet man im 01 des zu   überwachenden   Apparates einen Kondensator an, dessen Dielektrikum das Öl des Apparates bildet. Der Kondensator wird in einen Stromkreis gelegt, in welchem Instrumente zum Bestimmen der Stromwerte vorgesehen sind. 
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   In Fällen, wo mit demselben Instrument die Isolierfestigkeit der Öle mehrerer Apparate gemessen werden soll, wobei die verschiedenen Apparate auch mit verschiedenen Ölen   gefüllt sein können, wobei   also die Resultante beider Komponenten kein eindeutiges Mass der Isolierfestigkeit mehr bildet, wird   man im Kondensatorstromkreis Apparate zum Messen der watilosen Ladekomponente'1'und Apparate zum Messen der Wattkomponente V, z. B. eine Schering-Brücke anordnen, mit welcher dann der Wert   
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   Einige   Ausführungsformen   der Anordnung zeigen die Abbildungen, u. zw. : Fig. 1 enthält das
Sehaltse. hema zum   Überwachen-des Öles   eines Transformators mit der Schering-Brücke. In der Fig. 2 ist eine   Anordnung gezeiehrcet,   die sich von der in Fig. 1 dargestellten dadurch   unterscheidet,   dass statt   'der Schering-Brücke ein Milliamperemeter verwendet wird. In der Fig. 3 gelangt eine weitere Ausführungs-   form zur Darstellung mit geerdetem Überwachungsstromkreis. Die Fig. 4 zeigt in Seiten-und Vorder-   ansicht eine. Anordnung,   bei welcher als die eine Kondensatorbelegung die   Hoçhspannul1gsspuJe es  
Transformators verwendet ist.

   Fig. 5 zeigt. das übliche Stromdiagramm für einen mit Wechselstrom gespeisten Kondensator mit gleichbleibendem Ladestrom T. 



   Ein Ausführungsbeispiel der   Anordnung zeigt die Fig. 1. A   bedeutet den Transformator, welcher in dem Ölkessel   B   angeordnet ist. Im Öl ist ein Kondensator Cl vorgesehen, welcher mittels   Isolierstütze E   
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   Die beschriebene Anordnung eignet sich im besonderen für grosse   Transformator- oder Ölschalter-   anlagen, wo mittels einer Messbrücke nacheinander die Isolierfestigkeit des Öles mehrerer Apparate gemessen werden kann. 



   Im allgemeinen, wird es genügen, dass man an Stelle der Brücke bloss ein Überwachungsinstrument anordnet, z. B. ein   MilHamperemeter,   dessen Schaltung die Fig. 2 zeigt. Hier ist derselbe Transformator 
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 fliessende Strom hingegen nimmt stark zu, so dass der Ausschlag des Instrumentes umgekehrt proportional dem Widerstand des Öles ist. 



     Die Spannungsschwankungell   der Transformatorklemmen beeinflussen die Überwachungs- anordnung praktisch nicht, da die Schwankungen im normalen Betrieb höchstens 10% betragen und daher den Ausschlag des   Messinstrumentes   praktisch nicht beeinflussen. 



   Der Stromdurchgang zwischen den   Kondensatorbelegungen   kann durch einen mit dem Konden- sator in Reihe geschalteten   Ohm'schen   Widerstand W in Fig ; 2 oder eine Drossel S in Fig. 3 beschränkt werden. 



   Unter bestimmten Umständen wird es möglich sein, nur eine besondere Elektrode für den   Konden-   sator vorzusehen und als zweite Elektrode, z. B. eine Spule des Transformators benutzen. Dieses Aus- führungsbeispiel zeigt die Fig. 4. in welcher   b1   die eine Belegung des Kondensators und die   Hochspannungs-   wicklung b23 des Transformators B die zweite Belegung des'Kondensators bildet. Der Kondensator ist   dünn liber   die Belegung   b1   bei e geerdet. 



   In bestimmten Fällen kann man die Anordnung auch so treffen, dass man nur eine Elektrode des
Kondensators als besondere Elektrode ausbildet und als zweite Elektrode die Kesselwand des Trans- formators oder Ölschalters u. dgl. benutzt. 



   Die beschriebene   Anordnung   eignet sich ausser zum   Überwachen   von 01 auch zur Überwachung' ) der Isolierfestigkeit von beliebigen andern Isolierflüssigkeiten.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Anordnung zum ständigen Überwachen der Isolierfestigkeit des Öles elektrischer Apparate, insbesondere des Isolieröles von Transformatoren. Ölschaltern u. dgl., bei welchen in den Weg eines Überwaehungsstromkreises eine durch das zu überwachende Öl selbst gebildete Leiterstrecke eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im 01 des zu überwachenden Apparates ein Kondensator (Cl) vorgesehen ist, dessen Dielektrikum das zu überwachende Öl bildet und dessen Belegungen so bemessen sind, dass durch den Kondensator auch bei guter Isolationsfestigkeit ein messbarer Strom fliesst und dass der Abstand der Belegungen so gross gewählt ist. dass zwischen ihnen kein Überschlag stattfindet, wobei im Stromkreis des Kondensators Strommessapparate bzw.

   Signalvorrichtungen vorgesehen sind (Fig. 1).

   2. Anordnung zum ständigen Überwachen der Isolierfestigkeit des Öles elektrischer Apparate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Stromkreis des Kondensators eine an sich bekannte Messvorrichtung (z. B. Sehering-Briicke) zum Messen der wattlosen Stromkomponente des durch den Kondensator fliessenden Stromes und Apparate zum Messen der Wattkomponente des Ladestromes vorgesehen sind (Fig. 1).

   3. Anordnung zum ständigen Überwachen der Isolierfestigkeit des Öles elektrischer Apparate nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator an einen elektrischen Pol des zu überwachenden elektrischen Apparates angeschlossen ist.

   4. Anordnung zum ständigen Überwachen der Isolierfestigkeit des Öles elektrischer Apparate nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator zwischen einem die Hoch- spannung führenden Teil des zu überwachenden Apparates und die Erde gelegt ist (Fig. 4).

   5. Anordnung zum ständigen Überwachen der Isolierfestigkeit des Öles elektrischer Apparate nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Stromkreis des Kondensators strom- begrenzende Mittel (z. B. Ohm'scher Widerstand (W), Drossel (8) u. dgl. ) vorgesehen sind (Fig. 2 bzw. 3).

   6. Anordnung zum ständigen Überwachen der Isolierfestigkeit des Öles elektrischer Apparate nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Belegung des Kondensators von einem Teil des Transformators (z. B. die Transformatorspule oder die Kesselwand) gebildet wird (Fig. 4). EMI3.1