DE1003851B - UEberdruckventil fuer elektrische Apparate - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Elektrische Hochspannungsapparate, insbesondere Transformatoren und Ausschalter werden in Behältern untergebracht, die die Kühl-, Isolier- oder Löschflüssigkeit enthalten, Diese Behälter kann man in zwei Arten ausführen; entweder werden sie völlig mit Flüssigkeit angefüllt und zum Ausgleich der Wärmeausdehnung mit Ausdehnungsgefäßen versehen, die mit der Außenluft in Verbindung stehen, oder man schließt sie druck- und luftdicht ab, wobei ein Luftpolster im Kessel bleibt, das bei der Wärmeausdehnung zusammengedrückt werden kann. Solche Behälter muß man mit Sicherheitsventilen versehen, damit beim Auftreten stärkerer Druckwellen, beispielsweise durch Kurzschlüsse, den Gasen eine Möglichkeit gegeben ist, zu entweichen. Damit wird verhindert, daß unter Umständen der Behälter selbst platzt.

Zu diesem Zweck hat man Sicherheitsventile bekannter Bauart verwendet, die durch Federkraft so lange geschlossen bleiben, wie der Druck unter einem bestimmten Wert bleibt. Diese Ausführungen erfordem aber eine dauernde Wartung, welche nur nach Abschaltung des elektrischen Apparates möglich ist. Außerdem stellen sie besondere Anforderungen an die Abdichtung gegen Eindringen von Feuchtigkeit und Luft.

Man hat deshalb vorgeschlagen, statt dieser Federventile als Sicherheitsventil eine Membran in die. Behälterwand oder den Behälterdeckel einzubauen, die einfacher und leichter abgedichtet werden kann. Sie wird so ausgelegt, daß sie beim Auftreten von Überdrücken zerreißt und dann den. Weg für die entstehenden Druckgase freigibt. Solche Membranen können beispielsweise aus Glas oder Metallfolie ausgeführt werden. Sie können unmittelbar oder über Rohrkrümmer in den Behälter eingebaut sein. Diese Membranventile haben erfahrungsgemäß aber den Nachteil, daß der zum Bruch erforderliche Druck im Behälter sehr hoch ansteigen muß. Die Wirksamkeit dieser Einrichtung zum Schutz des Behälters ist dadurch nicht in allen Fällen, gewährleistet. Aus diesem Grunde sind Ausführungen von Membranen bekanntgeworden, welche mechanisch vorgeritzt sind oder, sonstige schwache Stellen besitzen, um die Bruchfestigkeit herabzusetzen, Eine genaue Vorausbestimmung der Bruchfestigkeit ist aber bei diesen Maßnahmen nicht möglich. Außerdem können dadurch früher oder später Undichtigkeiten an den schwachen Stellen entstehen.

Gegenstand der Erfindung ist nun zur Vermeidung dieser Nachteile ein aus einer Membran bestehendes Sicherheitsventil, bei welchem besondere mechanische Hilfsmittel verwendet werden, die auf Überdruck ansprechen und durch ihre Bewegung die Membran zerreißen oder zerschlagen.

überdruckventil für elektrische Apparate

Anmelder:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld:, Patentanwalt, München, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität: Schweiz vom 14. Februar 1956

Ernst Bonnet, St. Johns, Quebec (Kanada),

und Dr.-Ing. Hans Titze, Neuenhof (Schweiz),

sind als Erfinder genannt worden

Dies läßt sich auf verschiedene Weise durchführen. Man kann eine zweite, stärkere Membran vorsehen, die ebenfalls in die Wand oder den Deckel des Behälters eingebaut ist und bei den auftretenden Überdrücken nicht zerreißen darf. Sie muß aber beim Auftreten von, Überdrücken sich durchbiegen, so daß sie ein Gestänge bewegen kann, welches die empfindlichere Membran zerreißt. Diese Anordnung kann im Inneren des Behälters untergebracht werden; sie ist in Fig. 1 genauer beschrieben. Darin ist mit 1 der Behälter, beispielsweise eines Transformators, bezeichnet, in dessen Wand die Membran 2 eingebaut ist, welche beim Auftreten eines Überdruckes zerrissen werden soll. Außerdem ist die bruchsichere Membran 3 vorgesehen, die sich beim Auftreten eines Überdruckes durchbiegt, Hierbei nimmt sie das Gestänge 4 mit, welches um das Lager 5 drehbar und mit dem gebogenen Hebel 6 verbunden ist. Dieser besitzt eine Spitze, welche die Membran 2 beim Aufschlagen zerreißt.

Da man beobachtet hat, daß bei starken Überdrücken die Behälterwandung selbst wie eine Art Membran wirken kann, kann man, die Anordnung unter Ausnutzung dieser Erscheinung auch anders ausführen. Man bringt an, der Behälterwand Fühler an, die mit der Membran verbunden sind und bei deren Bewegung die Membran zerrissen, wird. Diese Anordnung zeigt Fig. 2. Mit 1 ist wieder der Transformatorbehälter bezeichnet, in welchem die Membran 2 eingebaut ist. Sie ist in diesem Falle über einen Rohrstutzen 7 mit dem Behälterdeckel verbunden. An der

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Behälterwand sind, mehrere, in der Figur zwei Fühler 8 angebracht, die bei einer Ausbauchung des Behälters bewegt werden, Sie sind an einem im Lager 10 drehbar gelagerten Hebel 9 befestigt, welcher wiederum mit der Membran 2 verbunden, ist. Bei der Bewegung der Fühler 8 reißt der Hebel 9 die Membran 2 auseinander.

Eine weitere Ausführungsmöglichkeit benutzt eine mit der Membran verbundene Feder, die normalerweise festgehalten ist, aber durch ein auf Überdruck ansprechendes Organ freigegeben werden kann. Eine solche Ausführung, bei der beispielsweise ein Zylinder mit Kolben verwendet wird, zeigt Fig. 3. Im Transformatorbehälter 1 ist wieder die Membran 2 eingebaut, außerdem ist ein Zylinder 11 mit einem Kolben

12 vorhanden. Der Kolben 12 drückt über die Stange

13 die Sperrklinke 16 herunter, diese hält die Stange

14 gegen die Feder 15 gespannt. Normalerweise ist der Druck im Zylinder 11 von beiden Seiten des Kolbens gleich, so daß er durch die Feder 17 nach rechts gedrückt bleibt. Tritt aber ein Überdruck auf, so wird der Kolben gegen die Feder 17 nach links verschoben. Dadurch entklinkt sich die Klinke 14, und die Feder

15 stößt den mit einer Spitze versehenen Hebel 14 gegen die Membran und zerreißt sie. Zur Verringerung der Dämpfung und damit der Druck sich allmählich wieder ausgleichen kann, können im Kolben 12 Öffnungen 18 angebracht werden. Die Feder 15 ist in der Figur als Druckfeder dargestellt. Sie kann auch als Zugfeder ausgebildet sein, wenn der Hebel 14 mit der Membran fest verbunden ist, so daß bei der Verklinkung der nach unten ziehende Hebel die Membran zerreißt.

Die bei dieser Ausführung verwendete Feder 17 kann auch in bekannter Weise einstellbar gemacht werden, so daß der Druck, bei dem die Anordnung ansprechen soll, veränderlich gemacht werden kann.

Bei allen diesen Ausführungen ist es zweckmäßig, ein Ansprechen des Sicherheitsventils auch zu signalisieren. Zu diesem Zweck zieht man außen einen Fühlhebel vor, der normalerweise an der Membran anliegt. Beim Zerreißen der Membran wird dieser Hebel entweder nach außen geworfen, oder er fällt nach innen. Hierdurch betätigt er Kontakte oder löst mechanisch eine Signalvorrichtung aus. Diese Einrichtungen bringt man zweckmäßigerweise auf beiden Seiten des Fühlhebels an, so daß immer eine Signalisierung erfolgen kann, unabhängig von der Bewegungsrichtung des Fühlhebels.

Durch die Anordnung der Erfindung wird eine Verbesserung der bekannten Ausführungen erreicht. Die Unsicherheit im Ansprechen ist beseitigt. Es ist sogar möglich, den verlangten Überdruck einzustellen. Die Membran kann, da sie mechanisch durch besondere Gestänge zerrissen wird, stärker gemacht werden und ist selbst unabhängig vom auftretenden Überdruck.

Hierdurch ist ein eindeutiges und sicheres Ansprechen in jedem Falle gewährleistet.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Sicherheitsventil für elektrische Apparate mit Isolierflüssigkeit in dicht abgeschlossenen Behältern, bei denen durch Überdruck eine in die Behälter eingebaute Membran zerreißt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bruch der Membran besondere mechanische Hilfsmittel verwendet werden, die auf Überdruck ansprechen und durch ihre Bewegung die Membran zerreißen.

2. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere, aber bruchsichere, in die Behälter eingebaute Membran durch Überdruck ein Gestänge bewegt, das die bruchempfindliche Membran zerreißt.

3. Sicherheitsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge im Inneren des Behälters eingebaut ist.

4. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Atmungsbewegung der Behälterwand ein Gestänge bewegt, das die Membran zerreißt.

5. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch auf Überdruck ansprechende Organe eine gespannte Feder freigegeben wird, die infolge ihrer Kraftwirkung die Membran zerreißt.

6. Sicherheitsventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zylinder mit Kolben vorgesehen ist, auf den einerseits der Druck im Behälter, andererseits ein wenigstens eine Zeitlang unverändert bleibender vorgeschriebener Druck wirkt, so daß bei Auftreten eines Überdruckes der Kolben bewegt wird und dadurch die Verklinkung der Feder aufhebt, die die Membran zerreißt.

7. Sicherheitsventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Kolben gleichzeitig eine Feder wirkt, deren Stärke die Höhe des Überdruckes bestimmt, bei dem das Ventil arbeiten soll, und daß im Kolben Löcher vorgesehen sind, durch die sich der Druck auf beiden Seiten des Kolbens ausgleichen kann.

8. Sicherheitsventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft veränderlich ist, so daß der Überdruck, bei dem das Ventil ansprechen soll, eingestellt werden kann.

9. Sicherheitsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite der Membran ein Fühlhebel angebracht ist, der beim Zerreißen der Membran eine Signaleinrichtung betätigt.

10. Sicherheitsventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühlhebel bei Bewegung in beiden Richtungen einen Kontakt betätigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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