Schwimmeranordnung für die Überwachung ölgefüllter elektrischer Apparate. Die Erfindung betrifft eine Schwimmer anordnung für die Überwachung ölgefüllter elektrischer Apparate, z. B. Transformatoren, Kondensatoren, Schalter oder Kabelanlagen. Das Ansprechen des Schwimmers kann so- iv-ohl Warnung, als auch Auslösung zur Folge haben., d. h.
der Schwimmer kann im Störungsfalle den ,schadhaften elektrischen Apparat beispielsweise durch Auslösung der ,Schutzschalter vom Netz abtrennen.
Um nun eine Schwimmeranordnung zu erhalten, die allen im Betrieb elektrischer Apparate auftretenden Anforderungen ge recht wird und alle Störungsursachen zur Anzeige zu bringen vermag und um einen Apparat zu erhalten, der ohne bauliche Änderungen vielseitigen Verwendungszwek- ken angepasst werden kann, werden gemäss, der Erfindung Organe vorgesehen, welche ermöglichen, einen .Schwimmer wahlweise auf Olverlust,
Ölströmung und Gasentwick- lung ansprechen zu lassen. Die Lagerhal- tung und die Austauschbarkeit beschädigter Schwimmeranordnungen kann auf diese Weise wesentlich vereinfacht werden.
In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässenSchwimmeranord- nungdargestellt.
An irgendeiner Stelle, an, der in. Stö rungsfällen in der elektrischen Anlage eine Veränderung des Ölstandes oder der Öl strömung bezw. der Strömungsgeschwindig- keit zu erwarten ist, wird der Schwimmer 1 angeordnet.
Dieser trägt zum Beispiel eine Quecksilberschaltröhre 2 für den Signal- stromkreis. Bei dem in,der Figur dargestell- ten Ausführungsbeispiel ist .der Schwimmer in einem Gehäuse 3 enthalten, das in die Verbindungsleitung zwischen einem Trans, formatorkessel und einem Ülausdehnungs- gefäss eingesetzt ist,
und zwar ist 4 die an den Transformatorkessel und 5 die an ,das Ausdehnungsgefäss angeschlossene Rohrlei tung. Im Falle eines im elektrischen Apparat auftretenden Schadens, z.
B. im Falle eines Durchschlages oder Überschlages der Trans- formatorisolation, wird bekanntlich das<B>01</B> infolge der Druckerhöhung mit erhöhter Ge schwindigkeit durch die Rohrleitung 4, 5 und das Gefäss 3 hindurch in das Ausdeh nungsgefäss gedrückt, und zwar in Richtung des Pfeils 6. M auftretenden Ölverlusten, z.
B. durch Lenkstellen des Apparatekessels in der elektrischen Anlage, strömt das<B>01</B> in umgekehrter Richtung im Sinne des Pfeils 7 vom Ausdehnungsgefäss in den Apparate- kessel. Solange das 01 im Schwimmer- gehäuse 3 noch oberhalb des Spiegels 8 steht, kann der Schwimmer nicht ansprechen.
Er reicht hingegen der @Olstand die durch den gestrichelten Linienzug 9 angedeutete Höhe, so sinkt der Schwimmer ab bezw. kippt und überschreitet den ,Schaltwinkel ,des elektri schen Schalters, oder der Q,uecksilberschalt- röhre, so dass, der @Signalstromkreis geschlos sen bezw. geöffnet wird, je nach der Be- triebsart.
Um nun den Schwimmer am Ansprechen auf Ölverlust wahlweise hindern zu können oder ansprechen zu lassen, ist vor dem Schwimmergehäuse in der Rohrleitung ein Stauwehr 10 angeordnet. Beispielsweise kann an dieser Stelle der Rohrquerschnitt einen Staurand enthalten. Es empfiehlt sich, die dem Staurand gegenüberliegende Rohrwand entsprechend der Querschnittsverengung durch das Stauwehr zu erweitern,
so dass sich der Scheitel 11 ergibt. Durch einen Um lenkkanal 12, der durch ein Ventil 13 geöff net oder abgesperrt wird, kann das Stauwehr wahlweise wirkungslos gemacht oder in Be- trieb gesetzt werden. Die Mündungsstelle des Kanals liegt natürlich etwa in Höhe des Öl Spiegels 9, bei dessen Erreichen der Schwim mer anspricht.
Der Scheitel <B>11</B> des Rohr krümmers bezw. der Rohrausbauchung ist durch ein Verbindungsrohr 14 mit dem Ober teil (Gasauffangraum) des Gefässes 3 ver bunden, damit sich im Scheitel 11 keine Gasblasen sammeln können, sondern diese vielmehr ungehindert an den Gasauffang- raum des Gefässes 3 weitergegeben werden, so dass der ,
Schwimmer bei Gasentwicklung ordnungsgemäss ansprechen kann.
Ist hierbei aus dem Gefäss- 3 durch das Gas soviel <B>01</B> verdrängt, .dass der Ölspiegel 9 erreicht wird, spricht natürlich der Schwim mer an. Um nun den Schwimmer wahlweise auf Gasentwicklung ansprechen zu lassen oder sein Ansprechen zu verhindern, ist durch den Umlen kanal 15 der Oberteil des Gefässes 3 mit der Leitung 5 verbunden.
Das in dem Rohr 15 enthaltene Ventil 16 ist zu schliessen, wenn der Schwimmer auf Gas entwicklung ansprechen soll und ist zu öffnen, wenn sein Ansprechen zu verhindern ist.
Das Gas strömt dann durch den Kanal 15 in die Rohrleitung 5 ab. I)er Ölspiegel kann dann nur bis etwa zur Höhe 8 ver drängt werden, bei der der Schwimmer noch schwimmend gehalten wird. Wesentlich für die Wirkungsweise des Umlenkkanals <B>15</B> ist die tiefere Lage der Mündungsstelle 17 in der Wand des Gefässes 3.
Der Rohranschluss 18 ist dabei ,gekrümmt, um, wie es in vielen Fällen erforderlich ist, die Höhenlage der beiden bereits vorhandenen, Rohrleitungen 4 und 5 nicht verändern zu müssen.
Das Führungsblech 19, das in seiner Form etwa dem Gehäuse '8 angepasst ist, ent zieht den Schwimmer der unmittelbaren Einwirkung der Ülströmung und etwaigen Strömungswirbeln des Öls. Soll der Schwim mer auch auf O6lströmung ansprechen, so wird an ihm das Staublech 20 befestigt,
das vorteilhaft einstellbar ist, d. h. der Nei- gungswinkel *des Staubleches zur Olströ- mungsrichtung lässt sich verstellen. Wenn kein Ansprechen auf Ölströmung gewünscht wird, zieht man das Staublech vollständig aus dem Ölstrom heraua;
das ''Staublech ist daher am ,Schwimmer abnehmbar befestigt.
Das Fü hrungablh 1,9 ist mit einem Schlitz 21 versehen, durch den das Staublech 2-0 hindurehtritt. Da das ,Staublech parallel zur Ölstrümungsrichtung nur eine ganz ge- ringe Oberfläche hat,
ist die Anspreehgrenze des Schwimmers auf Ölströmung unabhängig von der Viskosität des Öls.
Der @Schwimmer ist an, der Stelle 22 dreh- bar gelagert. Die Schwimmerbewegung ist natürlich in bekannter Weise durch An- schlä.ge begrenzt.
Wenn. der Schwimmer ein Auslösesehwim- mer ist, @d. h. beim Ansprechen den schad haften Apparat vom Netz abtrennt, und wenn Üas @Öl bezw. der iÖlstand noch durch einen weiteren .Schwimmer, der beim An sprechen Warnsignale betätigt, überwacht wird, empfiehlt es sich, das .Stauwehr 10 zur Wirkung kommen zu lassen und das Ventil 1.3 zu schliessen, um den,
Schwimmer bei -Öl- verlust nicht in. Tätigkeit treten zu lassen.
Wenn. die erfindungsgemässe Schwimmer anordnung als Schutzvorrichtung für elek trische Schalter verwendet wird, empfiehlt es sich im allgemeinen, das Ventil in der Verbindungsleitung <B>15</B> zu öffnen, so dass der Schwimmer nicht auf Gaisentwiaklung an sprechen kann.
Nur wenn durch stehen- bleibende Lichtbögen die Gasentwicklung und die damit verbundene Drucksteigerung im :Schalterkessel eine unzulässige Grösse an nimmt, spricht der Schwimmer auf die dann einsetzende, starke Ölströmung an.
Wenn hingegen in besonderen Fällen der Schalter im Bereich ,des Stromnulldurchganges schal- tet, so @dass betriebsmässig praktisch mit keiner Gasentwioklung zu rechnen ist, müsste das Ventil in,der Rohrleitung 15 geschlossen werden, so dass der Schwimmer die Gasent wicklung anzeigt,
die sich in Störungsfällen., z. B. beim. Schalten im falschen Zeitpunkt oder beim Hängenbleiben der Kontakte er geben würde. Diese beiden Betriebsfälle kön nen zum Beispiel in Regelschaltern. für Stu- fentransTormatoren auftreten, deren .Schalt- flüssigkeit mit einem Ausdehnungsgefässe in Verbindung steht.
Dabei .können die Regel sehalter stromlos oder unter Last zu schal tende .Stufenwähler oder besondere Last- schalter sein.
Durch die drei genannten Mittel: verstell- bares Stauwehr; verstellbare Staubleche und Umgehungsleitung zum wahlweisen Abfüh ren bezw. Abschliessen .der aufgefangenen Gase, lassen sich folgende sieben verschie dene Einstellungen des Schwimmers erzielen:
EMI0003.0086
Ventil <SEP> 13 <SEP> Ventil <SEP> 16 <SEP> Ist <SEP> das <SEP> Staublech <SEP> 20 <SEP> Relais <SEP> spricht <SEP> an <SEP> bei:
<tb> aufgesetzt <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> und <SEP> Gasansammlung
<tb> 5) <SEP> Offen <SEP> Offen <SEP> Ja <SEP> Ölströmung <SEP> und <SEP> Ölverlust
<tb> 6) <SEP> Offen <SEP> Zu <SEP> Nein <SEP> Gasansammlung <SEP> und <SEP> 'Ölverlust
<tb> 7) <SEP> Offen <SEP> Zu <SEP> Ja <SEP> Gasansammlung <SEP> und <SEP> Ölverlust
<tb> und <SEP> Ölströmung
Float arrangement for monitoring oil-filled electrical apparatus. The invention relates to a float arrangement for monitoring oil-filled electrical equipment such. B. transformers, capacitors, switches or cable systems. The response of the swimmer can result in both a warning and tripping. H.
In the event of a fault, the swimmer can disconnect the defective electrical apparatus from the mains, for example by triggering the circuit breaker.
In order to obtain a float arrangement that meets all requirements that arise in the operation of electrical apparatus and is able to display all the causes of malfunctions and to obtain an apparatus that can be adapted to a wide range of uses without structural changes, according to the invention Organs provided, which allow a .Swimmer to selectively lose oil,
Let the oil flow and gas development respond. The storage and exchangeability of damaged float arrangements can be considerably simplified in this way.
In the figure, an embodiment of the float arrangement according to the invention is shown.
At any point, the in. Malfunctions in the electrical system, a change in the oil level or the oil flow respectively. the flow velocity is to be expected, the float 1 is arranged.
This carries, for example, a mercury interrupter 2 for the signal circuit. In the embodiment shown in the figure, the float is contained in a housing 3 which is inserted into the connecting line between a transformer tank and an expansion vessel,
namely 4 to the transformer tank and 5 to the pipeline connected to the expansion tank. In the event of damage to the electrical equipment, e.g.
B. in the event of a breakdown or rollover of the transformer insulation, as is known, the <B> 01 </B> is pressed as a result of the pressure increase at increased speed through the pipeline 4, 5 and the vessel 3 into the expansion vessel, namely in the direction of arrow 6. M occurring oil losses, z.
B. by steering the apparatus boiler in the electrical system, the <B> 01 </B> flows in the opposite direction in the direction of arrow 7 from the expansion vessel into the apparatus boiler. As long as the 01 in the float housing 3 is still above the mirror 8, the float cannot respond.
On the other hand, if the level reaches the height indicated by the dashed line 9, the swimmer sinks down or. tilts and exceeds the switching angle of the electrical switch, or the Q, silver switching tube, so that the @ signal circuit is closed or closed. opens depending on the operating mode.
In order to be able to either prevent the float from responding to oil loss or to allow it to respond, a weir 10 is arranged in front of the float housing in the pipeline. For example, the pipe cross-section can contain a retaining edge at this point. It is advisable to expand the pipe wall opposite the edge of the dam in accordance with the narrowing of the cross-section by the weir,
so that the vertex 11 results. By means of a diverting channel 12 which is opened or blocked by a valve 13, the weir can either be made ineffective or put into operation. The mouth of the channel is of course approximately at the level of the oil level 9, when it is reached, the swimmer responds.
The apex <B> 11 </B> of the pipe elbow or. the tube bulge is connected to the upper part (gas collecting space) of the vessel 3 by a connecting pipe 14 so that no gas bubbles can collect in the apex 11, but rather these are passed on unhindered to the gas collecting space of the vessel 3, so that the
The swimmer can respond properly in the event of gas development.
If so much <B> 01 </B> has been displaced from the vessel 3 by the gas that the oil level 9 is reached, the swimmer will of course respond. In order to let the swimmer either respond to gas development or to prevent its response, the upper part of the vessel 3 is connected to the line 5 through the Umlen channel 15.
The valve 16 contained in the pipe 15 is to be closed when the float is to respond to gas development and is to be opened when its response is to be prevented.
The gas then flows through the channel 15 into the pipeline 5. I) he oil level can then only be pushed ver up to the level 8, at which the swimmer is still kept floating. The lower position of the opening point 17 in the wall of the vessel 3 is essential for the mode of operation of the deflecting channel 15.
The pipe connection 18 is curved so that, as is necessary in many cases, the height of the two existing pipes 4 and 5 does not have to be changed.
The guide plate 19, the shape of which is approximately adapted to the housing '8, ent pulls the float from the direct action of the oil flow and any flow eddies of the oil. If the swimmer is also to respond to the oil flow, the baffle 20 is attached to it,
which is advantageously adjustable, d. H. the angle of inclination * of the baffle to the direction of oil flow can be adjusted. If no response to oil flow is desired, pull the baffle completely out of the oil flow;
the baffle is therefore detachably attached to the float.
The guide screen 1,9 is provided with a slot 21 through which the baffle 2-0 passes. Since the baffle plate has only a very small surface parallel to the direction of oil flow,
is the response limit of the float to oil flow independent of the viscosity of the oil.
The @swimmer is pivoted at point 22. The float movement is of course limited in a known manner by stops.
If. the swimmer is a tripping float, @d. H. when responding, disconnect the damaged device from the network, and if Üas @ Öl respectively. the oil level is monitored by a further float, which activates warning signals when speaking, it is advisable to allow the weir 10 to take effect and to close the valve 1.3 in order to
Do not allow swimmers to step in when oil is lost.
If. the inventive float arrangement is used as a protective device for electrical switches, it is generally advisable to open the valve in the connecting line 15 so that the float cannot respond to the development of the gas.
Only if the gas development and the associated pressure increase in the switch chamber become impermissible as a result of permanent arcs does the float respond to the strong oil flow that then sets in.
If, on the other hand, in special cases the switch switches in the area of the current zero passage, so that practically no gas development is to be expected during operation, the valve in the pipe 15 would have to be closed so that the float indicates the gas development,
which are in case of failure., z. B. at. Switching at the wrong time or if the contacts get stuck he would give. These two operating cases can be used in control switches, for example. for step transformers whose switching liquid is in connection with an expansion vessel.
The regulators can be de-energized or under load. Tap selector or special load switches.
By the three means mentioned: adjustable weir; adjustable baffles and bypass line for optional Abfüh ren respectively. Closing the captured gases, the following seven different settings of the float can be achieved:
EMI0003.0086
Valve <SEP> 13 <SEP> Valve <SEP> 16 <SEP> If <SEP> is the <SEP> baffle <SEP> 20 <SEP> Relay <SEP> speaks <SEP> to <SEP> when:
<tb> put on <SEP>?
<tb> 1) <SEP> Closed <SEP> Open <SEP> Yes <SEP> Oil flow
<tb> 2) <SEP> Open <SEP> Open, <SEP> No <SEP> Loss of oil
<tb> 3) <SEP> For <SEP> For <SEP> No <SEP> Gas accumulation
<tb> 4) <SEP> To <SEP> To <SEP> Yes <SEP> Oil flow <SEP> and <SEP> gas accumulation
<tb> 5) <SEP> Open <SEP> Open <SEP> Yes <SEP> Oil flow <SEP> and <SEP> Oil loss
<tb> 6) <SEP> Open <SEP> To <SEP> No <SEP> Gas accumulation <SEP> and <SEP> 'Oil loss
<tb> 7) <SEP> open <SEP> closed <SEP> yes <SEP> gas accumulation <SEP> and <SEP> oil loss
<tb> and <SEP> oil flow