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Entlüftungseinrichtung für die beim Stufenschalten unter Last entstehenden Schaltgase
Es ist eine bekannte Massnahme, dem Ölspiegel im Kessel oder Dehngefäss eines Transformators einen
Polster aus inertem Gas, im allgemeinen Stickstoff, zu überlagern, und so jede Berührung des unter Um- ständen auch im Dehngefäss noch heissen Öles mit der Aussenluft und damit verbundene Sauerstoff- und
Wasserstoffaufnahme zu verhindern.
Handelt es sich um unter Last regelbare Transformatoren, so ist es weiterhin bekannt, das Transformatorkesselöl vom Lastschalteröl zu trennen, indem man den Lastschalter zwar im allgemeinen in den eigentlichen Transformatorkessel mit einbaut, ihn jedoch mit einem Last- schaltergehäuse umgibt, dessen Ölinhalt entweder mit einem eigenen Dehngefäss, zumindest aber mit einem vom übrigen Dehngefäss abgetrennten Teil des gemeinsamen Dehngefässes in Verbindung steht, und so eine
Vermengung des durch die Schaltungen verunreinigten Lastschalteröles (Kontaktabbrand, Schaltgase) mit dem Öl des Transformatorkessels unmöglich macht. Das dem Lastschaltergehäuse zugehörige Dehngefäss steht im allgemeinen mit der Aussenluft in Verbindung. Letzterer Umstand ist vor allem aus zwei Grün- den nachteilig.
Zunächst ist es schwierig, bei einem Transformator mit dem Ölspiegel überlagertem Gas- polster das Lastschaltergehäuse hinreichend gegen den übrigen Kessel abzudichten, da der aus Tempera- tur- (Belastungs-) schwankungen resultierende Gasdruck ganz beträchtlich werden kann, so dass stets ein Übertreten von Kesselöl in das Lastschaltergehäuse zu befürchten ist. Ferner wurde in der jongsten Zeit immer häufiger der Wunsch geäussert, auch das Lastschalteröl gegen Sauerstoff-und insbesondere Feuch- tigkeitsaufnahme aus der Aussenluft zu schützen.
Man hat daher auch schon den Ölspiegel des Lastschal- terdehngefässes mit einem inerten Gas abgedeckt, indem man in der das gemeinsame Dehngefäss abtei- lenden Trennwand eine über dem höchstzuerwartenden Ölspiegel liegende Dmchtrittsöffnung für das Schutzgas vorgesehen hat. Damit ist also auch das Lastschalteröl gegen Sauerstoff- und Wasserstoffzutritt geschützt und sind gleichzeitig die Druckunterschiede zwischen Transformatorkessel und Lastschaltergehäuse ausgeglichen. Es ist jedoch von Nachteil, dass sich in einem solchen Fall die unvermeidlichen Schaltgase mit dem inerten Gas vermengen, letzteres dadurch verunreinigen und auch die Druckverhältnisse im Gaspolster beeinflussen. Um nun auch hier Abhilfe zu schaffen, wurde gemäss der österr.
Patentschrift Nr. 198363 vorgeschlagen, die entstandenen Schaltgase über ein Fangrohr und ein membranbetätigtes Ventil aus dem Lastschaltergehäuse abzuleiten, ohne ihnen die Möglichkeit zu geben, sich mit dem Stickstoffpolster zu vermischen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Entlüftungseinrichtung für die beim Stufenschalten unter Last entstehenden Schaltgase, insbesondere für Regeltransformatoren mit inertem Gaspolster, wobei erfindungsgemässin die vom Lastschaltergehäuse zum Lastschalterdehngefäss führende Ölleitung ein selbsttätiges Entlüftungsventil eingebaut ist.
An Hand der Zeichnung sei der Erfindungsgedanke näher erläutert. Fig. 1 zeigt die Lage der erfindungs- gemässen Entlüftungseinrichtung für die Schaltgase in der Verbindungsleitung zwischen Dehngefäss und Last- schaltergehäuse, Fig. 2 ihre eigentliche Konstruktion.
InFig. 1 bedeutet 1 den Transformatorkessel, der den aktiven Teil 2 (Magnetkern und Wicklungen) und den Stufenschalter, bestehend aus Stufenwähler 3 und Lastschalter 4, aufnimmt. Der Lastschalter ist, wie angedeutet, in ein eigenes Gehäuse eingeschlossen, während der Stufenwähler, wie dies allgemein der
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Fall ist, vom Transformatorkesselöl umgeben ist. Mit 5 ist das Transformatordehngefäss bezeichnet, wel- ches durch eine Trennwand 6 in einen Teil filr das Kesselöl und einen kleineren Teil für das Lastschal- teröl unterteilt ist. Die Ölleitung vom Dehngefäss zum Transformatorkessel ist mit 7 und die Ölleitung zum Lastschaltergehäuse mit 8 bezeichnet. In letzterer ist erfindungsgemäss eine Entlüftungseinrichtung 9 eingebaut.
Die den Ölraum des Dehngefässes teilende Trennwand 6 ist oberhalb des maximal zu erwarten- den Ölspiegels im Dehngefäss durchbrochen. Der Dehngefässraum 10 über dem Ölspiegel ist in bekannter
Weise mit inertem Gas schwankenden Druckes angefüllt.
In Fig. 2, die die erfindungsgemässe Entlüftungseinrichtung im Schnitt darstellt, ist mit 11 ein
Schwimmergehäuse bezeichnet, das über Anschlussflansche 12,13 in die Lastschalterölleitung 8 eingebaut ist u. zw. so, dass vom Lastschalter kommende Gasblasen sich in seinem oberen Teil ansammeln. Mit 14 ist der Schwimmer bezeichnet, dessen Auftriebskraft im Öl über einen einarmigen, im Schwimmergehäu- se gelagerten Hebel 15 auf einen Ventilteller 16 übertragen wird, welcher im am Gehäusedeckel 17 an- gebrachten Ventilgehäuse 18 geführt ist und mit dem Ventileinsatz 19 zusammenarbeitet. Am Ventil- gehäuse ist über eine Überwurfmutter 20 ein Ausblaserohr 21 angeschlossen.
Schliesslich bedeutet 22 eine
Führungsstange für den Schwimmer und 23 ein Ölstandschauglas am Schwimmergehäuse. Die Auftriebs- kraft des Schwimmers ist, wie dies auch die Zeichnung erkennen lässt, in einen hohen Anpressdruck für den Ventilteller übersetzt.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Entlüftungseinrichtung ist nun folgende. Vor einer Stufen- schaltung nehme das Öl im Sehwimmergehäuse etwa die durch das Niveauzeichen angegebene Höhe ein.
Bei diesem Ölspiegel erfährt der Schwimmer einen ges ! sen Auftrieb, der übersetzt auf den Ventilteller wirkt und das Ventil geschlossen hält. Entstehen nun bei einer darauffolgenden Stufenschaltung Gasblasen, so sammeln sie sich im oberen Teil des Schwimmergehäuses an und drücken den Ölspiegel herab. Damit wird der Schwimmerauftrieb geringer. Ist. der Ölspiegel genügend abgesunken, so dass das Schwimmerge- wicht den Auftrieb überwiegt, öffnet das Ventil und lässt soviel von den angesammelten Schaltgasen hin- aus, bis der ursprüngliche Ölspiegel wieder hergestellt ist und das Auslassventil hiemit wieder schliesst.
Auf diese Weise ist Gewähr gegeben, dass entstandene Schaltgase nicht in das Lastschalterdehngefäss gelangen können. Der inerte Gaspolster kann also beiden Dehngefässräumen gemeinsam sein, wodurch sich stets gleiche Druckverhältnisse im Lastschaltergehäuse und Transformatorkessel ergeben und allen
Dichtungsschwierigkeiten aus diesem Grund die Spitze genommen ist. Der bei Entlüftung der Schaltgase in den gemeinsamen oder eventuell auch vom Gaspolster des Transformatorkessels abgetrennten Gaspol- ster für das Lastschaltergehäuse mit dem Abblasen des Schaltgas-Schutzgasgemisches verbundene Schutz- gasverlust ist ausserdem vermieden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Entlüftungseinrichtung für die beim Stufenschalten unter Last entstehenden Schaltgase, insbesondere für Regeltransformatoren mit inertem Gaspolster, dadurch gekennzeichnet, dass in die vom Lastschalter- gehäuse zum Lastschalterdehngefäss führende Ölleitung ein selbsttätiges Entlüftungsventil eingebaut ist.