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Schwimmeranordnung für die Überwachung ölgefüllter elektrischer Apparate.
Die Erfindung betrifft eine Schwimmeranordnung für die Überwachung ölgefullter elektrischer Apparate, z. B. Transformatoren, Kondensatoren, Schalter oder Kabelanlagen, deren Schwimmer in bekannter Weise auf die Höhe des Ölstandes oder auf Ölströmung ansprechen und z. B. über Queek- silbersehaltröhren oder andere Schalter, Steuer-oder Signalstromkreise betätigen. Das Ansprechen des Schwimmers kann sowohl Warnung als auch Auslösung zur Folge haben, d. h. der Schwimmer kann im Störungsfall den schadhafte elektrischen Apparat beispielsweise durch Auslösung der Schutzschalter vom Netz abtrennen.
Um nun eine Schwimmeranordnung zu erhalten, die allen im Betrieb elektrischer Apparate auftretenden Anforderungen gerecht wird und alle Störungsursaehen zur Anzeige bringt, und um einen Apparat zu erhalten, der ohne bauliche Änderungen vielseitigen Verwendungszwecken angepasst werden kann, werden gemäss der Erfindung am Schwimmer Mittel vorgesehen, die das Ansprechen des Schwimmers auf Ölverlust, Ölströmung oder Gasentwicklung oder auf Kombination hievon wahl- weise gestatten oder verhindern. Die Lagerhaltung und die Austauschbarkeit beschädigter Schwimmeranordnungen wird auf diese Weise wesentlich vereinfacht.
In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Schwimmeranordnung dargestellt.
An irgendeiner Stelle, an der in Störungsfällen in der elektrischen Anlage eine Veränderung des Olstandes oder der Ölströmung bzw. der Strömungsgeschwindigkeit zu erwarten ist, wird der Schwimmer 1 angeordnet. Dieser trägt z. B. eine Quecksilberschalträhre 2 für den Signalstromkreis.
Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schwimmer in einem Gehäuse 3 enthalten, das in die Verbindungsleitung zwischen einem Transformatorkessel und einem Ölausdehnungsgefäss eingesetzt ist, u. zw. ist 4 die an den Transformatorkessel und 5 die an das Ausdehnungsgefäss angeschlossene Rohrleitung. Im Falle eines im elektrischen Apparat auftretenden Sehadens, z. B. im Falle eines Durchsehlages oder Überschlages der Transformatorisolation, wird bekanntlich das Öl infolge der Druckerhöhung mit erhöhter Geschwindigkeit durch die Rohrleitung 4,5 und das Gefäss 3 hindurch in das Ausdehnungsgefäss gedrückt, u. zw. in Richtung des Pfeiles 6. Bei auftretenden Ölverlusten, z.
B. durch Leckstellen des Apparetekessels oder der elektrischen Anlage, strömt das Öl in umgekehrter Richtung im Sinne des Pfeiles 7 vom Ausdehnungsgefäss in den Apparatekessel. Solange das Olim Schwimmergehäuse 3 noch oberhalb des Spiegels 8 steht, kann der Schwimmer nicht ansprechen. Erreicht hingegen der Olstand die durch den gestrichelten Linienzug 9 angedeutete Höhe, so sinkt der Schwimmer ab bzw. kippt und überschreitet den Schaltwinkel des elektrischen Schalters oder der Quecksilberschaltröhre, so dass der Signalstromkreis geschlossen bzw. geöffnet wird, je nach der Betriebsart.
Um nun den Schwimmer am Ansprechen auf Ölverlust wahlweise hindern zu können oder ansprechen zu lassen, ist vor dem Schwimmergehäuse in der Rohrleitung 6 ein Stauwehr 10 angeordnet. Beispielsweise kann an dieser Stelle der Rohrquerschnitt einen Staurand enthalten. Es empfiehlt sich, die dem Staurand gegenüberliegende Rohrwand entsprechend der Quersehnittsverengung durch das Stauwehr zu erweitern, so dass sich der Scheitel 11 ergibt. Durch einen Umlenkkanal12, der durch ein Ventil 13 geöffnet oder abgesperrt wird, kann das Stauwehr wahlweise wirkungslos gemacht oder in Betrieb gesetzt werden. Die Mündungsstelle des Kanals liegt natürlich etwa in Höhe des Olspiegels 9,
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bei dessen Erreichen der Schwimmer anspricht.
Der Scheitel 11 des Rohrkrümmers bzw. der Rohrausbauchung ist durch einen Kanal oder ein Verbindungsrohr 14 mit dem Oberteil (Gasauffangraum) des Gefässes 3 verbunden, damit sich hier keine Gasblasen sammeln können, sondern diese vielmehr ungehindert an den Gasauffangraum des Gefässes 3 weitergegeben werden, so dass der Schwimmer bei Gasentwicklung ordnungsgemäss ansprechen kann.
Ist hiebei aus dem Gefäss 3 durch das Gas soviel Öl verdrängt, dass der Ölspiegel 9 erreicht wird, spricht natürlich der Schwimmer an. Um nun den Schwimmer wahlweise auf Gasentwicklung ansprechen zu lassen oder sein Ansprechen zu verhindern, ist durch den Umlenkkanal oder die Rohrleitung 15 das Gefäss 3 mit der Leitung 5 verbunden. Das in dem Rohr 15 enthaltene Ventil 16 ist zu schliessen, wenn der Schwimmer auf Gasentwicklung ansprechen soll und ist zu öffnen, wenn sein Ansprechen zu verhindern ist. Das Gas strömt dann, ohne sich im Oberteil des Gefässes 3 zu sammeln, in die Rohrleitung 5 ab. Der Ölspiegel kann dann nur bis etwa zur Höhe 8 verdrängt werden, bei der der Schwimmer noch schwimmend gehalten wird.
Wesentlich für die Wirkungsweise des Umlenkkanals 15 ist die tiefere Lage der Mündungsstelle Jf ? in der Wand des Gefässes 3. Der Rohranschluss 18 ist dabei gekrümmt, um, wie es in vielen Fällen erforderlich ist, die Höhenlage der beiden Rohrleitungen 4 und 5 nicht zu verändern.
Das Führungsblech 19, das im wesentlichen parallel zur Ölströmung liegt und sich in seiner Form etwa dem Durchflusswege bzw. dem Strömungspfade des Öles anpasst, entzieht den Schwimmer der unmittelbaren Einwirkung des Geschwindigkeitsdruckes und etwaigen Strömungswirbeln des Öles. Soll der Schwimmer auch auf Ölströmung ansprechen, so wird an ihm das Staublech 20 befestigt, das vorteilhaft einstellbar ist, d. h. der Neigungswinkel des Staubleche zur Ölströmungsrichtung lässt sich verstellen. Wenn kein Ansprechen auf Ölströmung gewünscht wird, zieht man das Staublech vollständig aus dem Ölstrom heraus ; das Staublech ist daher am Schwimmer abnehmbar befestigt.
Das Führungsblech 19 ist mit einem Schlitz 21 versehen, durch den das Staublech 20 hindurchtritt. Da das Staublech parallel zur Ölströmungsrichtung nur eine ganz geringe Oberfläche hat, ist die Ansprechgrenze des Schwimmers auf Ölströmung unabhängig von der Viskosität des Öles.
Der Schwimmerdrehpunkt selbst ist so angeordnet, dass sich stabile Verhältnisse ergeben. Er liegt also vorteilhaft auf der von der Ölströmung abgewandten Seite des Schwimmers etwa an der Stelle 22. Die Schwimmerbewegung ist natürlich in bekannter Weise durch Anschläge begrenzt.
Wenn der Schwimmer ein Auslöseschwimmer ist, d. h. beim Ansprechen den schadhafte Apparat vom Netz abtrennt, und wenn das Öl bzw. der Ölstand noch durch einen weiteren Schwimmer, der beim Ansprechen Warnsignale betätigt, überwacht wird, empfiehlt es sich, das Stauwehr 10 zur Wirkung kommen zu lassen und das Ventil 13 zu schliessen. Der Warnschwimmer kann in einem besonderen oder in dem gleichen Gefäss 3 so angeordnet sein, dass er auf einem höheren Niveau als der Auslöseschwimmer liegt.
Wenn die erfindungsgemässe Schwimmeranordnung als Schutzvorrichtung für elektrische
Schalter verwendet wird, empfiehlt es sich, das Ventil in der Verbindungsleitung 15 zu öffnen, so dass der Schwimmer nicht auf Gasentwicklung ansprechen kann. Nur wenn durch stehenbleibende Lichtbögen die Gasentwicklung und die damit verbundene Drucksteigerung im Schalterkessel eine unzulässige Grösse annimmt, spricht der Schwimmer auf die dann einsetzende, starke Ölströmung an. Wenn hingegen der Schalter im Bereich des Stromnulldurchganges schaltet, so dass betriebsmässig praktisch mit keiner Gasentwicklung zu rechnen ist, müsste das Ventil in der Rohrleitung 15 geschlossen werden, so dass der Schwimmer die Gasentwicklung anzeigt, die sich in Störungsfällen, z. B. beim
Schalten im falschen Zeitpunkt oder beim Hängenbleiben der Kontakte, ergeben würde.
Diese beiden
Betriebsfälle können z. B. in Regelschaltern für Stufentransformatoren auftreten, deren Schaltflüssigkeit mit einem Ausdehnungsgefäss in Verbindung steht. Dabei können die Regelschalter stromlos oder unter Last zu schaltende Stufenwähler oder besondere Lastschalter sein.
Durch die drei genannten Mittel, verstellbares Stauwehr, verstellbare Staubleche und Umgehungsleitung zum wahlweisen Abführen bzw. Abschliessen der aufgefangenen Gase, lassen sich folgende sieben verschiedene Einstellungen des Schwimmers erzielen.
EMI2.1
<tb>
<tb>
Ist <SEP> das <SEP> StauVentil <SEP> 13 <SEP> Ventil <SEP> 16 <SEP> blech <SEP> 20 <SEP> auf- <SEP> Relais <SEP> spricht <SEP> an <SEP> bei <SEP> :
<tb> gesetzt <SEP> ?
<tb> 1. <SEP> Zu <SEP> Offen <SEP> Ja <SEP> Ölströmung
<tb> 2. <SEP> Offen <SEP> Offen <SEP> Nein <SEP> Ölverlust
<tb> 3. <SEP> Zu <SEP> Zu <SEP> Nein <SEP> Gasansammlung
<tb> 4. <SEP> Zu <SEP> Zu <SEP> Ja <SEP> Ölströmung <SEP> u. <SEP> Gasansammlung
<tb> 5. <SEP> Offen <SEP> Offen <SEP> Ja <SEP> Ölströmung <SEP> u. <SEP> Ölverlust
<tb> 6. <SEP> Offen <SEP> Zu <SEP> Nein <SEP> Gasansammlung <SEP> u. <SEP> Ölverlust
<tb> 7. <SEP> Offen <SEP> Zu <SEP> Ja <SEP> Gasansammlung <SEP> u. <SEP> Ölverlust <SEP> u. <SEP> Ölströmung
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