DD282076A5

DD282076A5 - ARRANGEMENT FOR MONITORING THE DENSITY OF A GAS

Info

Publication number: DD282076A5
Application number: DD32613989A
Authority: DD
Inventors: Siegfried Wilke
Original assignee: Mertik Veb
Priority date: 1989-03-01
Filing date: 1989-03-01
Publication date: 1990-08-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur UEberwachung der Dichte eines Gases in einem hermetisch abgeschlossenen Behaelter, insbesondere fuer elektronegative Gase als Fuellmedium in elektrischen Schaltanlagen. Mit der Anordnung soll eine moeglichst hohe wartungsfreie Betriebsdauer auch bei auftretenden kleineren Undichtigkeiten des Behaelters ermoeglicht werden. Die Anordnung ist so auszufuehren, dasz eine Regelung der Dichte des Gases ermoeglicht wird. Gleichzeitig ist die Vortaeuschung von Gasdichteverlusten durch eine Temperaturkompensation zu vermeiden. Dazu ist der Innenraum eines ersten Metallbalges ueber eine erste Kapillarrohrleitung mit einem im hermetisch abgeschlossenen Behaelter angeordneten Fuehler verbunden, wobei das Fuellmedium im Fuehler, in der Kapillarrohrleitung, im Innenraum und im Behaelter gleich ist und der Innenraum eines zweiten Metallbalges ueber eine zweite Kapillarrohrleitung mit dem hermetisch abgeschlossenen Behaelter verbunden ist. Weiterhin ist ein elektrischer Schalter mit einem Magnetventil verbunden, das in einer zwischen dem hermetisch abgeschlossenen Behaelter und einem Vorratsbehaelter befindlichen Leitung angeordnet ist. Figur{UEberwachung; Dichte; elektronegatives Gas; elektrische Schaltanlage; Temperaturkompensation; Metallbalg}The invention relates to an arrangement for monitoring the density of a gas in a hermetically sealed container, in particular for electronegative gases as filling medium in electrical switchgear. With the arrangement of a possible high maintenance-free operating time is to be made possible even if small leaks occur in the container. The arrangement should be such that a control of the density of the gas is made possible. At the same time, the prevention of gas density losses due to temperature compensation should be avoided. For this purpose, the interior of a first metal bellows is connected via a first capillary tube with a arranged in hermetically sealed container Fuehler, wherein the filling medium in Fuehler, in the capillary, in the interior and in the container is the same and the interior of a second metal bellows via a second capillary with the hermetically sealed container is connected. Furthermore, an electrical switch is connected to a solenoid valve which is arranged in a line located between the hermetically sealed container and a storage container. FIG {monitoring; Density; electronegative gas; electrical switchgear; Temperature compensation; Bellows}

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Überwachung der Dichte eines Gases in einem hermetisch abgeschlossenen Behalter nach dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches.The invention relates to an arrangement for monitoring the density of a gas in a hermetically sealed container according to the preamble of the first claim.

Characteristic of the known state of the art

In elektrischen Schaltanlagen ist es oft notwendig, zur Gewahrleistung einer ordnungsgemäßen Funktion die Schaltanlagen mit einem elektronegativen Gas zu umgeben. Um Störungen bzw. Gefahrdungen zu vermeiden, darf die Dichte des elektronegativen Gases einen bestimmten Wert nicht unterschreiten.In electrical switchgear it is often necessary to ensure the proper functioning of the switchgear with an electronegative gas. In order to avoid interference or danger, the density of the electronegative gas must not fall below a certain value.

Zur Überwachung der vorhandenen Dichte des elektronegativen Gases ist es bekannt, Kontaktmanometer einzusetzen. Das hat jedoch den Nachteil, daß es durch eine fehlende Temperaturkompensation zu einer Vortauschung von Gasdichteverlusten kommen kann. Weiterhin ist mit dieser Losung nur eine Überwachung möglich.To monitor the existing density of the electronegative gas, it is known to use contact pressure gauges. However, this has the disadvantage that a lack of temperature compensation can lead to a predation of gas density losses. Furthermore, only a monitoring is possible with this solution.

Eine andere, in der DE-OS 3142746 beschriebene Losung sieht einen speziellen Gasdichte-Anzeiger zur Kontrolle der Dichte des elektronegativen Gases vor. Hierbei ist ein Behalter, der vorzugsweise aus einem unter einem vorgegebenen Innendruck stehenden, beidendig gasdicht verschlossenen Faltenbalg besteht, in der Schaltanlage untergebracht, wobei die Lage des Behalterbodens bei Dichteanderungen des elektronegegativen Gases zur Dichteanderungsanzeige in Längsrichtung des Behalters veränderbar ist. Der Behalterboden ist in einem einstellbaren Abstand von einem Außenanschlag Untergriffen. Auch dieser Gasdichte-Anzeiger weist den Mangel auf, daß mit ihm nur eine Anzeige der vorhandenen Dichte des elektronegativen Gases möglich ist, wöbet sich im Rahmen einer bestimmten Verzogerungszeit ein Temperaturausgleich zwischen dem elektronegativen Gas und dem Gasvolumen des Behalters einstellt.Another solution described in DE-OS 3142746 provides a special gas density indicator for controlling the density of the electronegative gas. Here, a container, which preferably consists of a below a predetermined internal pressure, both ends gastight closed bellows, accommodated in the switchgear, wherein the position of Behalterbodens is changed in density changes of the electron-negative gas for density change indicator in the longitudinal direction of the container. The Behalterboden is under an adjustable distance from an outer stop under handles. Also, this gas density indicator has the defect that only an indication of the existing density of the electronegative gas is possible with him, wöbet a temperature compensation between the electronegative gas and the gas volume of the container sets within a certain delay time.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Überwachung der Dichte eines Gases in einem hermetisch abgeschlossenen Behalter zu schaffen, mit der eine möglichst hohe wartungsfreie Betriebsdauer auch bei auftretenden kleineren Undichtigkeiten des Behalters ermöglicht wird.The aim of the invention is to provide an arrangement for monitoring the density of a gas in a hermetically sealed container, with the highest possible maintenance-free operating time is also possible with occurring smaller leaks of the container.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Überwachung der Dichte eines Gases in einem hermetisch abgeschlossenen Behälter so auszuführen, daß eine Regelung der Dichte des Gases ermöglicht wird. Gleichzeitig ist die Vortäuschung von Gasdichteverlusten durch eine Temperaturkompensation zu vermeiden. Weiterhin ist die Möglichkeit zu schaffen für eine Signalgabe bei Über- bzw. Unterschreitung bestimmter Grenzwerte der Dichte des elektronegativen Gases und/oder für eine der Gewährleistung der Sicherheit dienende Abschaltung der Anlage.The invention has for its object to design an arrangement for monitoring the density of a gas in a hermetically sealed container so that a regulation of the density of the gas is made possible. At the same time, the simulation of gas density losses due to temperature compensation should be avoided. Furthermore, it is possible to provide a signal for exceeding or falling below certain limit values of the density of the electronegative gas and / or for ensuring the safety of the shutdown of the system.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Innenraum eines ersten Metallbalges über eine erste Kapillarrohrleitung mit einem im hermetisch abgeschlossenen Behälter angeordneten Fühler verbunden ist, wobei das Füllmedium im Fühler, in der Kapillarrohrleitung, im Innenraum und im Behälter gleich ist, und der Innenraum eines zweiten Metallbalges über eine zweite Kapillarrohrleitung mit dem hermetisch abgeschlossenen Behälter verbunden ist. Weiterhin ist ein elektrischer Schalter mit einem Magnetventil verbunden, das in einer zwischen dem hermetisch abgeschlossenen Behälter und einem Vorratsbehälter befindlichen Leitung angeordnet ist.According to the invention the object is achieved in that the interior of a first metal bellows is connected via a first capillary tube with a arranged in a hermetically sealed container sensor, wherein the filling medium in the sensor, in the capillary tube, in the interior and in the container is the same, and the interior of a second metal bellows is connected via a second capillary tube with the hermetically sealed container. Furthermore, an electrical switch is connected to a solenoid valve which is arranged in a line located between the hermetically sealed container and a reservoir.

Die Erfindung löst die Aufgabe in überraschend einfacher Weise. Es ist möglich, die für die ordnungsgemäße Funktion der Schaltanlage notwendige Dichte des elektronegativen Gases sehr genau einzuhalten. Auch nach eventuell durchzuführenden Reparaturen oder Wartungsarbeiten an der Schaltanlage ist es ohne zusätzliche Mittel möglich, den geforderten Dichtewert des elektronegativen Gases wieder herzustellen.The invention achieves the object in a surprisingly simple manner. It is possible to maintain very closely the density of the electronegative gas necessary for the proper functioning of the switchgear. Even after any repairs or maintenance work on the switchgear, it is possible without additional means to restore the required density of the electronegative gas.

Durch den Einsatz eines Doppelschalters ist es vorteilhafterweise möglich, noch zusätzlich eine Vorwarneinrichtung zu integrieren, mit der bereits vor dem Erreichen der Grenzwerte der Dichte des elektronegativen Gases ein Hinweis auf vorhandene Unregelmäßigkeiten erfolgt.By using a double switch, it is advantageously possible to additionally integrate a prewarning device with which an indication of existing irregularities takes place even before reaching the limits of the density of the electronegative gas.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung die erfindungsgemäße Anordnung.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing of an embodiment. The single FIGURE shows a schematic representation of the arrangement according to the invention.

Die Anordnung umfaßt zunächst einen einseitig verschlossenen Metallbalg 1, auf dessen verschlossener Stirnseite 2 sich ein Stößel 3 abstützt. Am Stößel 3 befinden sich Mitnehmer 4, durch die bei einer durch einen Doppelpfeil 5 angedeuteten über den Metallbalg 1 eingeleiteten Längsbewegung des Stößels 3 über Schalthebel 6 ein Schalter 7 betätigt wird. An dem Metallbalg 1 abgewandten Ende des Stößels 3 liegt eine Differenzdruckfeder 8 an, die sich mit ihrem anderen Ende an einem Einstellteller 9 und an einem Stößel 10 abstützt, der wiederum mit seinem anderen Ende an der verschlossenen Stirnseite 11 eines einseitig verschlossenen Metallbalges 12 anliegt.The arrangement initially comprises a metal bellows 1 closed on one side, on the closed end face 2 of which a plunger 3 is supported. On the plunger 3 there are drivers 4, through which at a direction indicated by a double arrow 5 on the metal bellows 1 longitudinal movement of the plunger 3 via shift lever 6, a switch 7 is actuated. At the metal bellows 1 opposite end of the plunger 3 is located on a differential pressure spring 8, which is supported with its other end to a setting plate 9 and a plunger 10, which in turn rests with its other end to the closed end face 11 of a metal bellows 12 closed on one side.

Der Einstellteller 9 weist in Richtung des Metallbalges 12 einen Rohransatz 13 auf, der z.B. durch Gewindein Richtung des Doppelpfeiles 5 in einer ortsfesten Führung 14 längsbeweglich angeordnet ist, wodurch die Lage des Einstelltellers 9 arretierbar eingestellt werden kann.The adjustment plate 9 has, in the direction of the metal bellows 12, a tubular extension 13, which, e.g. is arranged longitudinally movable by threaded in the direction of the double arrow 5 in a stationary guide 14, whereby the position of the adjustment plate 9 can be adjusted locked.

Alle bis hierher genannten Einzelheiten befinden sich in einem Gehäuse 15, das sich vorteilhafterweise außerhalb eines hermetisch abgeschlossenen Behälters 16 befindet, der mit einem elektronegativen Gas 17 gefüllt ist, um die Funktion von in ihm befindlichen, hier nicht dargestellten elektrischen Schaltanlagen zu gewährleisten.All the details given so far are contained in a housing 15, which is advantageously located outside a hermetically sealed container 16, which is filled with an electronegative gas 17, in order to ensure the function of electrical switchgear, not shown here.

Das Gehäuse 15 besitzt ein nicht dargestelltes Sichtfenster, in dem an Hand einer Skale die mittels des Einstelltellers 9 eingestellte zulässige Schwankung der Dichte des elektronegativen Gases 17 abgelesen werden kann.The housing 15 has a viewing window, not shown, in which the scale of the adjustment of the density of the electronegative gas 17 set by means of the adjustment plate 9 can be read on the basis of a scale.

Im Schalter 16 ist ein Fühler 18 angeordnet, der über eine Kapillarrohrleitung 19 mit dem Innenraum 20 des ansonsten hermetisch verschlossenen Metallbalges 12 verbunden ist. Eine zweite Kapillarrohrleitung 21 mündet mit ihrem einen Ende in den Innenraum 22 des Metallbalges 1, während das andere Ende in den Behälter 16 hineinragt.In the switch 16, a sensor 18 is arranged, which is connected via a capillary 19 with the interior 20 of the otherwise hermetically sealed metal bellows 12. A second capillary tube 21 opens with its one end into the interior 22 of the metal bellows 1, while the other end projects into the container 16.

Der Fühler 18, die Kapillarrohrleitung 19; 21 und die Innenräume 20; 22 der beiden Metallbälge 1; 12 sind mit dem gleichen elektronegativen Gas 17 wieder Behälter 16 gefüllt, wobei der Fülldruck im durch Fühler 18, Kapillarrohrleitung 19 und Innenraum 20 gebildeten hermetisch abgeschlossenen System vorzugsweise gleich dem Fülldruck des Behälters 16 ist.The sensor 18, the capillary tube 19; 21 and the interiors 20; 22 of the two metal bellows 1; 12 are filled with the same electronegative gas 17 again container 16, wherein the filling pressure in the hermetically sealed system formed by sensor 18, capillary tube 19 and inner space 20 is preferably equal to the filling pressure of the container 16.

Der Behälter 16 ist über eine Leitung 23 mit einem Vorratsbehälter 24 verbunden, wobei in der Leitung 23 ein Magnetventil 25 angeordnet ist.The container 16 is connected via a line 23 to a reservoir 24, wherein in the conduit 23, a solenoid valve 25 is arranged.

Der Schalter 7 ist vorzugsweise als Doppelschalter ausgeführt, wobei der als erster ansprechende Schaltkontakt 26 mit einer nicht dargestellten Einrichtung zur Abgabe eines akustischen und/oder optischen Vorwarnsignals elektrisch verbunden ist und der als zweiter ansprechende Schaltkontakt 27 mit dem Magnetventil 25 elektrisch verbunden ist.The switch 7 is preferably designed as a double switch, wherein the first responsive switch contact 26 is electrically connected to a device, not shown, for emitting an acoustic and / or optical prewarning signal and the second responsive switch contact 27 is electrically connected to the solenoid valve 25.

Die Wirkungsweise der Anordnung läßt sich leicht aus der schematischen Darstellung ablesen. So lange die Dichte des im Behälter 16 befindlichen elektronegativen Gases 17 innerhalb eines durch den Einstellteller 9 justierbaren Sollwertbereiches liegt, befindet sich die gesamte Anordnung im Gleichgewicht. Auftretende Temperaturschwankungen werden dabei durch den Metallbalg 12, der unter der Einwirkung des Fühlers 18 steht, kompensiert. Bei auftretenden Dichteverlusten sinkt der Druck im Behälter 16 und damit auch im Innenraum 22 des Metallbalges 1 so lange ab, bis durch die auftretende Bewegung des Stößels 3 über die Mitnehmer 4 und die Schalthebel 6 der Schalter 7 betätigt wird. Durch Schließen des ersten Schaltkontaktes 26 erfolgt zunächst die Abgabe eines Signals zur Vorwarnung (Fig.). Bei einem weiteren Dichteverlust erfolgt beim Erreichen des eingestellten Grenzwertes ein Schließen des Schaltkontaktes 27 und damit die Betätigung des Magnetventiles 25, wodurch das unter höherem Druck im Vorratsbehälter 24 gespeicherte elektronegative Gas 17 so lange in den Behälter 16 hineinströmt, bis der erforderliche Dichtewert wieder erreicht ist, so daß die Schaltkontakte 26; 27 geöffnet werden.The operation of the arrangement can be easily read from the schematic representation. As long as the density of the electronegative gas 17 in the container 16 is within an adjustable by the adjustment plate 9 setpoint range, the entire arrangement is in equilibrium. Occurring temperature fluctuations are compensated by the metal bellows 12, which is under the action of the sensor 18. When occurring density losses of the pressure in the container 16 and thus also in the interior 22 of the metal bellows 1 decreases so long, is actuated by the occurring movement of the plunger 3 via the driver 4 and the shift lever 6 of the switch 7. By closing the first switching contact 26, first the delivery of a signal for warning (Fig.). In a further density loss occurs when reaching the set limit, a closing of the switching contact 27 and thus the actuation of the solenoid valve 25, whereby the stored under higher pressure in the reservoir 24 electronegative gas 17 flows so long into the container 16 until the required density value is reached again such that the switch contacts 26; 27 are opened.

Es versteht sich von selbst, daß durch Auswahl eines entsprechenden dem Fachmann bekannten elektrischen Schalters die Realisierung noch weiterer gewünschter Zusatzfunktionen ermöglicht wird.It goes without saying that the realization of even further desired additional functions is made possible by selecting a corresponding electrical switch known to the person skilled in the art.

Weiterhin ist es möglich, durch unterschiedliche Fülldrücke des Behälters 16 und des aus Metallbalg 12, Kapillarrohrleitung 19 und Fühler 18 bestehenden hermetisch abgeschlossenen Systems bereits bei sehr kleinen Dichteverlusten die Betätigung der Schaltkontakte 26; 27 zu erreichen.Furthermore, it is possible, by different filling pressures of the container 16 and the metal bellows 12, capillary tube 19 and sensor 18 existing hermetically sealed system, even at very small density losses, the operation of the switching contacts 26; 27 to reach.

Claims

An arrangement for monitoring the density of a gas in a hermetically sealed container, comprising

two mutually acting separate pressure systems, wherein the two pressurized spaces are formed by the respective interior of a metal bellows,

a driver arranged between the two pressure systems for actuating an electrical switch,

- A arranged between the driver and a pressure system differential pressure spring, characterized in that

- The interior (20) of the first metal bellows (12) via a first capillary tube (19) with a hermetically sealed container (16) arranged sensor (18) is connected, wherein the filling medium (17) in the sensor (18), in the Capillary tube (19) in the interior (20) and in the container (16) is the same,

- The interior (22) of the second metal bellows (1) via a second capillary tube (21) is connected to the hermetically sealed container (16),

- The electrical switch (7) is connected to a solenoid valve (25) disposed in a between the hermetically sealed container (16) and a reservoir (24) located line (23).

2. Arrangement for monitoring the density of a gas according to claim 1, characterized in that the electrical switch (7) is designed as a double switch, wherein

- The first switching contact (26) is connected to a device for emitting an acoustic and / or optical prewarning signal, and

- The second switching contact (27) with the solenoid valve (25) is connected.

3. Arrangement for monitoring the density of a gas according to claim 1 or 2, characterized in that the electrical switch (7) is designed as a changeover switch.