Verfahren und Einrichtung zum Schutz von elektrischen Apparaten und Maschinen wie Transformatoren, Schaltern, Motoren, Generatoren usw. Es ist bekannt, dass .sich in elektrischen A.pparaten und Maschinen, wie in Transfor matoren, Schaltern, Motoren, Generatoren, mit festen oder flüssigen Isoliermitteln bei nichtnormalen Betriebszuständen Dämpfe und gasartige Zersetzungsprodukte der festen und flüssigen Isoliermittel bilden und dass diese gemäss dem Patent 101.708 und den dazugehörigen Patenten dazu benutzt wer den können, ein optisches oder akustisches Signal auszulösen oder den zu schützenden elektrischen Apparat bezw. Maschine abzu schalten oder eine ändere geeignete Funktion auszuüben.
Die Betätigung eines Signals, der Ab schaltvorrichtung oder dergleichen durch die Dämpfe und Zersetzungsgase lässt sich, wie die Einrichtungen nach dem Patent 101.708 und den dazugehörigen Patenten zeigen, auf verschiedenem Wege erreichen.
Der vorliegenden Erfindung gemäss be einflussen die Dämpfe und gasartigen Zer setzungsprodukte eine in einem elektrischen Stromkreis liegende Selen- oder Fotozelle in der Weise, dass eine Widerstandsänderung in der Zelle und damit eine Änderung des Stromzustandes (Stromfluss, Stromunterbre chung oder Stromschwankung) in dem Stromkreis entsteht, die dazu benutzt wer den, die zum Schutze des elektrischen Ap parates oder der elektrischen Maschine ge wünschte und geeignete Funktion auszu üben.
Bei der Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens ist gemäss der Erfindung eine in einem elektrischen .Stromkreis liegende Se len- oder Fotozelle mit Bezug auf den zu schützenden Apparat oder die zu schützende elektrische Maschine so angeordnet, dass sie durch die sich bildenden Dämpfe und gas artigen Zersetzungsprodukte derart beein flussbar ist, dass eine Widerstandsänderung in der Zelle entsteht, und es sind Mittel vor gesehen, welche geeignet sind, durch die in folge der Widerstandsänderung im Strom kreis entstehende Änderung des Stromzu standes eine zum Schutze des elektrischen Apparates oder der elektrischen Maschine gewünschte und geeignete Funktion auszu üben.
In der Zeichnung ist die Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens gemäss der Erfindung durch sechs Ausführungsbei spiele schematisch veranschaulicht.
In Fig. 1 und 2 (Längs- und Quer schnitt) bedeutet o den Deckel eines ein flüs siges Isoliermittel enthaltenden Behälters eines elektrischen Apparates, zum Beispiel eines Transformators. An den Deckel ist ein Standrohr mit den Wänden , G, <I>c</I> und<I>d</I> an geschlossen. In der Wand b befindet sich eine Spiegelscheibe g; die Wand d besteht aus durchsichtigem Material. In einer ge wissen Entfernung von der Scheibe g ist ein Linsensystem s so angeordnet, dass das Bild von g auf eine Selen- oder Fotozelle z fällt.
Diese Zelle z liegt in einem Stromkreis mit der Stromquelle k und dem Magneten m, der auf eine Kontaktvorrichtung i, 7a wirkt.
Eine beliebige Lichtquelle l mit einem Reflektor p wirft Lichtstrahlen durch die Wand d, ohne dabei die Innenseite der Wand a, die zweckmässig mattschwarz ist. aufzuhellen. Die Linse s wirft daher auf die Zelle z ein tiefschwarzes Bild, so dass der Magnet-Stromkreis geschwächt beziehungs weise unterbrochen ist. Entstehen nun in der Isolierungsflüssig- keit beziehungsweise im Gehäuse Dämpfe oder Gase, so steigen sie hoch und ziehen durch das ,Standrohr. Hier werden sie von der Lichtquelle l beleuchtet, und die Linse s wirft ein helles Bild auf die Zelle r, die nunmehr Strom durchlässt.
Dieser bewirkt durch den Magneten an, eine Berührung des Kontaldes <I>i</I> mit dem Kontakt -n und somit in :den an die Kontakte herangeführten Stromkreis einen Stromfluss, der dazu be nutzt werden kann, beispielsweise eine Sig- naleinrichtung oder die Absehaltvorrichtung des Transformators zu betätigen.
An Stelle einer Lichtquelle l kann man auch eine Lichtquelle q hinter der Wand a, die dann auch durchsichtig sein muss, vorsehen. Das Licht dieser Lichtquelle rq scheint, wenn Dämpfe nicht vorhanden sind, wenig geschwächt durch die Wände a und g hindurch und erhellt die Selenzelle, die dann Strom durchlässt. Treten aber Dämpfe auf, so werden die Lichtstrahlen mehr und mehr abgeschwächt und sogar völ lig verdunkelt, wenn die Dämpfe dicht ge nug und der Abstand der Wand a von der Wand g gross genug ist.
Dasselbe Er#Tebnis lässt sich erreichen, wenn man die Innenseite der Wand a. die dann un durchsichtig angenommen wird, auf irgend eine Weise beleuchtet, oder wenn an der Innenseite der Wand a eine Lichtquelle an gebracht ist.
Fig. 33 und 4 (Längsschnitt und Grund ri.ss) zeigen ein weiteres Ausführungsbei spiel, bei dem die Einrichtung nicht in das r@bzugrohr eingebaut, sondern ausserhalb angeordnet ist. In einem rechteckigen, nach unten offenen Kasten e, der beispielsweise auf dem Deckel eines Schaltergehäuses auf ruht, sind die Wände a und g. durchsichtig, so dass die mit dem Reflektor p versehene T ichtquelle l ihre .Strahlen durch die Wände n und g zur Linse s und von hier zur :Selen zelle wirft.
Die Wirkungsweise ist hier die gleiche wie bei der Einrichtung nach Fig. 1 und 2.
Ein drittes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 5 dargestellt.
Das im Grundriss gezeichnete Standrohr besitzt, zwei durchsichtige Wände a und g, die prismenartig zueinander angeordnet sind. Bei l befindet sich eine Lichtquelle. Der Gang der von der Lichtquelle ausgehen den Lichtstrahlen durch die Wände a und g ist durch eine strichpunktierte Linie ange deutet. Bei a werden die Lichtstrahlen durch einen .Spiegel abgelenkt und gegen einen Schirm t geworfen.
Treten nun Dämpfe und Gase in das Rohr, so wird der Strahlenwe\- infolge des von dem Brechungskoeffizienten der Luft verschiedenen Brechungskoeffizien ten dieser Dämpfe und! Gase geändert, und die Lichtstrahlen fallen durch die Öffnung io im Schirm t auf die Linse s und die Selenzelle r. Die Dämpfe und Gase werden hierbei zweckmässig vor Eintritt in das Standrohr durch einen eingebauten Filter von ihren chemischen Bestandteilen gerei- ni--,t, damit der Lichtstrahl möglichst wenig aesehwä,cht wird.
Fig. G zeigt ein viertes Ausführungsbei spiel, bei dem die Lichtquelle l ihre Strahlen durch eine Linse s auf ein mit<B>01</B> gefülltes Schauglas f wirft. Hinter dem Schauglas ist die Selen- oder Fotozelle z angeordnet, die, solange sich Öl im Schauglas befindet, un- beleuchtet beziehungsweise sehr schwach be leuchtet ist, so dass die mit der Zelle ver bundene Kontakteinrichtung nicht anspricht. Entstehen Dämpfe oder Zersetzungsgase in dem Transformator, so steigen diese im<B>01</B> auf und sammeln sich im Schauglas f, aus dem sie das Öl verdrängen.
Den Lichtstrah len wird dadurch der Weg durch das Schau- mIas freigegeben, und sie gelangen zur Zelle z, die in der oben angegebenen Weise be- tätiat wird.
Um im Ruhezustand die Zelle z mit Sicherheit völlig abzudunkeln, kann man ge mäss Füg. 7 auch so vorgehen, dass man im Schaumlax <I>f</I> einen Schwimmer h anordnet, der beim Entstehen der Zersetzungsaase und deren Ansammeln im Schauglas absinkt und den Lichtstrahlen den Weg zur Zelle z frei gibt.
Die Ausführung nach Fi,g. 7 hat noch den Nachteil, dass die sich im Schauglas an sammelnden, mehr oder weniger lichtdurch lässigen Gase den Lichtstrahlen ein Hinder nis in den Weg setzen.
Dieser Nachteil kann behoben werden, wenn man die Schutzeinrichtung gemäss Fig. 8 ausbildet. In dieser bedeutet r einen Schwimmer, der sich in Öl befindet und durch seinen Auftrieb nach oben gepresst wird.
In dieser Lage stellt er eine mit ihm durch einen doppelarmigen. um den Punkt u drehbaren Hebel x verbundene Blende y so ein, dass der Lichtstrahl abgefangen wird. Beim Auftrieb von Blasen wird der Schwim- mer r absinken, die Blende y hebt sich etwas, und der Lichtstrahl trifft dann un gehindert auf die Zelle z. Wesentlich ist bei dieser Anordnung, dass die Blende y sich dauernd in der Luft befindet und dadurch entweder die Zelle völlig verdunkelt oder völlig hell beleuchtet wird. Eine Minderung der Lichtstärke durch Rauchgase oder Öl tritt in diesem Falle nicht ein.
Zur Beleuchtung der Selen- oder Foto zelle kann man eine beliebige Lichtquelle verwenden, unter anderem auch eine nicht leuchtende Bunsenflamme, die durch die an ihr vorbeistreichenden Gase oder Dämpfe hell aufleuchtet.
Der Stromfluss beziehungsweise die Stromschwankungen in dem Stromkreis der Selenzelle können beispielsweise dazu be nutzt werden, Einrichtungen zu betätigen, durch die Kohlensäure oder andere neutrale Gase aus besonderen Behältern beziehungs weise Flaschen in die zu schützenden Appa rate oder Räume hineingelassen werden, um den Ausbruch von Bränden zu verhüten oder einen bereits begonnenen Brand zu ersticken.
Es ist aber auch möglich, eine Umschaltung (Ausschaltung des gefährdeten und Ein schaltung eines neuen Transformators oder dergleichen) zu bewirken oder beispielsweise bei Generatoren die Erregung fortzunehmen.