DE102006055866A1 - Überdrucksicherungsanordnung und Verfahren zum Melden eines Auslösens einer Überdrucksicherungsanordnung - Google Patents

Überdrucksicherungsanordnung und Verfahren zum Melden eines Auslösens einer Überdrucksicherungsanordnung Download PDF

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Abstract

Kapselungsgehäuse von Elektroenergieübertragungseinrichtungen (1) sind mit Überdrucksicherungsanordnungen (7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e) ausgestattet. Bei Erreichung eines Grenzdruckes erfolgt eine Verformung eines Druckentlastungselementes (9, 9a, 9b, 9c). In einem Verformungsbereich ist zumindest teilweise eine Meldeanordnung angeordnet. Vorteilhaft weist die Meldeanordnung eine ein Meldemittel vorhaltende Kammer (11, 12, 13, 14, 15) auf. Durch die Verformung des Druckentlastungselementes (9, 9a, 9b, 9c) wird eine Wandung der Kammer durchbrochen und das Meldemittel freigesetzt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Überdrucksicherungsanordnung mit einem sich bei Erreichung eines Grenzdruckes in einem Verformungsbereich verformenden Druckentlastungselement sowie ein Verfahren zum Melden eines Auslösens.
  • Eine derartige Überdrucksicherungsanordnung ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 27 08 505 bekannt. Dort ist eine Überdrucksicherungsanordnung beschrieben, welche eingesetzt wird, um Druckkessel oder Drucksysteme zu sichern. Die Überdrucksicherungsanordnung weist ein Druckentlastungselement auf, welches bei Erreichen eines Grenzdruckes verformt wird. Durch das Verformen wird eine Druckentlastung im Innern des Druckkessels bzw. des Drucksystems bewirkt.
  • Bei der bekannten Überdrucksicherungsanordnung liegt das Druckentlastungselement im Innern eines hohlzylinderförmigen Ringes. Durch den Ring wird das Druckentlastungselement geschützt.
  • Durch die Anordnung im Innern des hohlzylinderförmigen Ringes wird eine optische Erfassung des Druckentlastungselementes erschwert. Von entfernten Punkten ist es schwierig, beispielsweise mittels einer Sichtprüfung, das Ansprechen der Überdrucksicherungsanordnung zu erkennen. Insbesondere bei einem Einsatz einer Überdrucksicherungsanordnung in weit verzweigten Systemen, die eine Vielzahl von zu schützenden Druckkesseln aufweisen, ist ein schnelles und einfaches Auffinden einer angesprochenen Überdrucksicherungsanordnung nur schwer möglich.
  • Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Überdrucksicherungsanordnung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, dass ein einfaches und schnelles Auffinden einer ausgelösten Überdrucksicherungsanordnung ermöglicht ist.
  • Bei einer Überdrucksicherungsanordnung der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Meldeanordnung infolge einer Verformung des Druckentlastungselementes auslösbar ist.
  • Zum Verformen des Druckentlastungselementes ist es nötig, dass eine entsprechend große Druckkraft auf das Druckentlastungselement einwirkt. Bei dem Erreichen eines entsprechenden Grenzdruckes, beispielsweise aufgrund von thermischen Einwirkungen, Volumenänderungen usw., wird das Druckentlastungselement verformt. Druckentlastungselemente können beispielsweise an Kapselungsgehäusen angeordnet sein. Kapselungsgehäuse können beispielsweise mit unter erhöhtem Druck stehenden Fluiden, wie Isoliergasen oder Isolierflüssigkeiten, befüllt sein. Das Kapselungsgehäuse umschließt und begrenzt ein Volumen.
  • Die Nutzung der Verformung der Druckentlastungselementes zu einer Auslösung gestattet den Einsatz robuster und kostengünstiger Anzeigeanordnungen. Die bei einem Auslösen der Überdrucksicherungsanordnung freiwerdende Energie kann beispielsweise ein Betätigungselement der Anzeigeanordnung betätigen. So kann vorgesehen sein, dass zumindest das Betätigungselement in der Nähe des Druckentlastungselementes angeordnet ist, um die Wirkung der Verformung zu erfassen. Vorteilhaft ist, das Betätigungselement bzw. die Anzeigeanordnung im Verformungsbereich des Druckentlastungselementes zu positionieren. Der Verformungsbereich ist der Bereich, in welchem eine von der Verformung bewirkte Kraft genutzt werden kann, um das Anzeigeelement zur Auslösung zu bringen. Dies sind beispielsweise bei einem scheibenförmigen oder sphärischen Druckentlastungselement die Räume, welche sich innerhalb sowie außerhalb des Kapselungsgehäuses über dem Druckentlastungselement erstrecken.
  • Insbesondere bei dem Einsatz von farb- und geruchslosen Gasen, ist ein Austreten von Gas durch die Überdrucksicherungsanordnung hindurch nicht ohne weiteres erkennbar. Durch eine Positionierung einer Meldeanordnung im Verformungsbereich kann ein Meldemittel unmittelbar zu der entsprechenden Überdrucksicherungsanordnung durch bloße in Augenscheinnahme zugeordnet werden. Dies kann selbst auf größere Entfernungen geschehen. Die Meldeanordnung braucht dabei lediglich teilweise im Verformungsbereich angeordnet zu sein, da auch so ein Erfassen der Verformung des Druckentlastungselementes ermöglicht ist. Durch die Verformung des Druckentlastungselementes wird eine Information über ein Ansprechen der Überdrucksicherungseinrichtung durch unmittelbare Nutzung der Überdrucksicherungseinrichtung selbst generiert. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass im Verformungsbereich lediglich ein Betätigungselement der Meldeanordnung angeordnet ist. Als Betätigungselemente können beispielsweise durch eine Verformung des Druckentlastungselementes betätigte Meldekontakte oder andere Sensoren eingesetzt werden.
  • Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Meldeanordnung ein ausstoßbares Meldemittel aufweist.
  • Bei einer Verformung des Druckentlastungselementes kann die dabei auftretende Bewegung genutzt werden, um ein Meldemittel aus einer Ruhelage in eine Ausstoßposition zu bewegen. Dies kann beispielsweise durch ein Herausschleudern eines Granulats oder einer Flüssigkeit erfolgen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Meldemittel in einer Kammer vorgehalten ist.
  • Die Anordnung eines Meldemittels in einer Kammer gestattet es, das Meldemittel vor Beeinflussungen aus der Umgebung zu schützen. Somit ist sichergestellt, dass auch nach langjährigem Betrieb eine wirkungsvolle Signalisierung erfolgen kann. Dabei sollte die Kammer zumindest teilweise in den Verformungsbereich hineinragen, so dass sichergestellt ist, dass bei einem Verformen ein Ansprechen der Meldeanordnung erfolgt. Durch die Verformung des Druckentlastungselementes kann die Kammer ebenfalls einer Verformung unterzogen werden. Die Verformung kann dabei derart erfolgen, dass das Meldemittel freigesetzt wird bzw., dass das Meldemittel aus seiner ursprünglichen Lage in eine alternative Lage verbracht wird. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Kammer ein abgeschlossener Raum ist, der bei einem Verformen des Druckentlastungselementes zumindest teilweise geöffnet wird, wobei die Anzeigesubstanz aus der Kammer in die unmittelbare Umgebung verteilt wird. Dieses Verteilen kann zusätzlich durch Nutzung einer Strömung eines aus dem zu überwachenden Drucksystem austretenden Mediums unterstützt werden. Das Meldemittel kann im Innern der Kammer verschiedenartig, beispielsweise gasförmig, flüssig oder fest vorgehalten werden. Eine Kammer kann innerhalb und außerhalb eines Kapselungsgehäuses angeordnet sein.
  • Vorteilhaft kann dabei vorgesehen sein, dass das Meldemittel zumindest teilweise mittelbar oder unmittelbar an einer Fläche des Druckentlastungselementes anliegt.
  • Durch ein Anliegen an dem Druckentlastungselement ist es möglich, selbst kleinere Verformungen relativ direkt an das Meldemittel weiterzugeben. So kann eine Wandung einer Kammer unmittelbar an dem Druckentlastungselement anliegen, wohingegen ein in der Kammer eingeschlossenes Meldemittel mittelbar an dem Druckentlastungselement anliegt.
  • So ist es auch möglich, beispielsweise einen stufenartigen Auslösemechanismus der Meldeanordnung vorzusehen. Eine leichte Deformation, die noch nicht zu einem Ansprechen der Überdrucksicherungsanordnung führt, kann beispielsweise zu dem Freisetzen eines ersten Meldemittels führen. Sollte sich die Verformung verstärken, so kann dies eine Freisetzung eines zweiten Meldemittels zur Folge haben. Durch eine entsprechende unterschiedliche Wahl der beiden Meldemittel, beispielsweise unterschiedliche Farbpigmentierung oder unterschiedliche chemische Reaktionen nach einem Freisetzen, können so auch Warnungen vor einem baldigen Ansprechen der Überdrucksicherungsanordnung abgegeben werden. Dazu können mehrere Kammern vorgesehen sein, welche innerhalb und außerhalb des Kapselungsgehäuses liegen können. Zur Erfassung eines Ansprechens kann die Meldeanordnung auch weitere Vorrichtungen aufweisen, die beispielsweise ein automatisiertes Verarbeiten der Informationen ermöglichen. In einem einfachen Fall kann beispielsweise eine optische Überwachung mittels Kameraeinrichtungen vorgesehen sein, welche ein Austreten einer oder mehrerer Meldemittel erfassen. Die erfassten Bilder können automatisiert weiterverarbeitet werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass Betätigungseinrichtungen der Meldeanordnung, wie beispielsweise Dehnungssensoren oder Temperatursensoren im Verformungsbereich angeordnet sind, so dass auch auf diese Weise eine automatisierte Verarbeitung der Informationen vorgenommen werden kann.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Kammer Teil des Druckentlastungselementes ist.
  • Druckentlastungselemente können beispielsweise mit einer oder mehreren Kammern ausgestattet sein, so dass zusätzliche Anbauten an der Überdrucksicherungsanordnung nicht notwendig sind. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Druckentlastungselement aus einem Hohlräume einschließenden Material gebildet ist, wobei diese Hohlräume entsprechend mit einem Meldemittel befüllt sind. Durch diese als Kammern wirkenden Hohlräume können Sollbruchstellen in dem Druckentlastungselement ausgebildet sein. Bei einer entsprechenden Verformung des Druckentlastungselementes werden die Kammern innerhalb des Verformungsbereichs bewegt. Aufgrund der entsprechenden Verformung kann vorgesehen sein, dass eine Wandung einer Kammer zumindest teilweise zerstört wird, so dass das Meldemittel aus der Kammer austreten kann.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Druckentlastungselement ein Berstelement ist.
  • Ein Berstelement weist den Vorteil auf, selbst bei einem sehr starken Überschreiten des Grenzdruckes eine zuverlässige Absicherung des Kapselungsgehäuses gewährleistet ist. Ein Berstelement ist dazu vorgesehen, vor einem Erreichen eines Grenzdruckes zunächst innerhalb eines engen Bandes eine elastische Verformung zu vollziehen. Wird jedoch der Grenzbereich erreicht, so wird das Druckentlastungselement zerstört, d. h., dass Druckentlastungselement zerberstet. Bei dem Zerbersten werden Teile des Berstelementes in dem Verformungsbereich bewegt. Bei dem Zerbersten ist es üblich, dass entsprechend scharfkantige Berststücke des Druckentlastungselementes entstehen. Diese sind besonders geeignet, um eine Kammer mit einem Meldemittel zu deformieren und zu öffnen und so ein Aus treten des Meldemittels zu ermöglichen. Da diese Vorgänge innerhalb eines sehr kurzen Zeitfensters von wenigen Millisekunden ablaufen, ist die durch das zerstörte Druckentlastungselement durchtretende Strömung dazu geeignet, das Austreten des Meldemittels und dessen Verteilung zu unterstützen. Dadurch kann bereits von weitem ein Ansprechen der Überdrucksicherungsanordnung erkannt werden.
  • Dies hat den Vorteil, dass dadurch ein erhöhter Personenschutz gewährleistet ist. Insbesondere bei gesundheitsgefährdenden Stoffen, die durch das zerstörte Druckentlastungselement austreten können, sind Personen bereits von weitem gewarnt, so dass diese sich nicht ungewollt in einen Gefahrenbereich hineinbegeben.
  • Des Weiteren kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Kammer durch zumindest zwei zueinander beabstandete Membranen gebildet ist.
  • Zwei zueinander beabstandete Membranen gestatten es, eine zwischen den Membranen gebildete Kammer mit einem Meldemittel zu befüllen. Insbesondere bei dem Vorsehen von Berstelementen als Druckentlastungselement ist es so möglich, dass bei einem Ansprechen mit einer großen Wahrscheinlichkeit auch ein Öffnen der Kammer erfolgt. Dadurch wird eine erhöhte Zuverlässigkeit der Wirksamkeit des Meldemittels nach einem Ansprechen gewährleistet. So kann das Druckentlastungselement selbst membranartig ausgestaltet sein und von einer weiteren Membran unter Bildung einer Kammer überspannt sein.
  • Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass das Meldemittel Farbpigmente aufweist.
  • Farbpigmente können bei entsprechender Farbwahl von weitem erkannt werden. Durch eine geeignete Wahl können durch den Einsatz verschiedener Kammern mit verschiedenen Farbpigmenten entsprechend Kodierungen vorgenommen werden. So kann es vorgesehen sein, dass bestimmte Farben bestimmten Medien, welche sich innerhalb der Kapselungsgehäuse befinden, zugeordnet sind. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass Farben bestimmten Anlagengruppen zugeordnet sind.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Meldemittel nach einem Ausstoß chemisch reagiert.
  • Ein chemisches Reagieren des Meldemittels kann beispielsweise ein Aushärten des Meldemittels sein. Es kann jedoch auch vorteilhaft vorgesehen sein, dass nach der Freisetzung bestimmte chemische Prozesse ausgelöst werden, welche zu einem Bilden eines Schaums oder eines Geruchs oder einer anderweitig geeigneten Anzeigeform führen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, mehrere Kammern vorzusehen, welche bei einem Ansprechen des Druckentlastungselementes eröffnet werden, so dass sich verschiedene Teilmengen eines Meldemittels miteinander vermengen und so eine entsprechende chemische Reaktion befördert wird. Insbesondere bei einem Austreten von lebensbedrohenden Medien aus einem Kapselungsgehäuse ist eine entsprechend starke Geruchserzeugung als Meldemittel geeignet, dass ungeschützte Personen nicht in den Gefährdungsbereich hineintreten, sondern sich instinktiv von diesem Bereich entfernen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Überdrucksicherungsanordnung Teil eines gasdichten Kapselungsgehäuses einer Elektroenergieübertragungseinrichtung ist.
  • Elektroenergieübertragungseinrichtungen weisen elektrische Strompfade auf, welche der Übertragung von elektrischer Energie dienen. Derartige elektrische Strompfade sind durch entsprechende Isolationen, beispielsweise von Erdpotential, zu beabstanden. Als Isolationen sind dabei Feststoffisolationen bekannt. Es ist jedoch darüber hinaus bekannt, gasdichte Kapselungsgehäuse vorzusehen, innerhalb welcher elektrische Strompfade angeordnet sind. Um eine erhöhte Isolationsfestigkeit zu erreichen, wird das Innere der Kapselungsgehäuse mit einem elektronegativem Gas befüllt. Um die Isolationsfestigkeit weiter zu erhöhen, wird das elektronegative Gas mit einem gegenüber dem Umgebungsdruck des Kapselungsgehäuses erhöhten Druck befüllt. Als elektronegative Gase sind beispielsweise Schwefelhexafluorid, Stickstoff und dergleichen verwendbar. Als Elektroenergieübertragungseinrichtungen sind beispielsweise elektrische Schaltgeräte, Sammelschienen, Überspannungsableiter, gasisolierte Rohrleiter usw. bekannt.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Melden eines Auslösens einer ein Druckentlastungselement aufweisenden Überdrucksicherungsanordnung anzugeben.
  • Bei den bekannten Druckentlastungselementen ist ein Auslösen lediglich durch die Änderung der Form des Druckentlastungselementes selbst erkennbar. Insbesondere bei einem elastischen Verformen des Druckentlastungselementes ist ein Ansprechen insbesondere über weite Strecken mit optischen Mitteln nicht ohne weiteres durchführbar. Eine elastische Verformung eines Druckentlastungselementes kann jedoch auch eine Vorstufe zu einem vollständigen Zerbersten des Druckentlastungselementes sein. Bei dem Zerbersten kommt es gegebenenfalls zum Austreten von Gasen oder Flüssigkeiten oder auch zum Austreten von zerborstenen Bruchstücken des Druckentlastungselementes. Daher ist eine in Augenscheinnahme der Überdrucksiche rungsanordnung aus der Nähe durch entsprechendes Personal stets mit einem Risiko verbunden.
  • Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Verfahren der oben stehenden Art anzugeben, durch welches ein risikoloses Melden eines Auslösens einer Überdrucksicherungsanordnung ermöglicht wird.
  • Erfindungsgemäß wird dies bei einem Verfahren zum Melden eines Auslösens einer ein Druckentlastungselement aufweisenden Überdrucksicherungsanordnung
    • – sich nach einem Erreichen eines Grenzdruckes das Druckentlastungselement verformt,
    • – dass durch die Verformung eine Betätigungseinrichtung einer Meldeanordnung ausgelöst wird.
  • Durch die Nutzung der bei einer Verformung freiwerdenden Energie kann auf Hilfsenergien verzichtet werden. Somit ist ein zuverlässiges Auslösen ermöglicht.
  • Weiter ist ein derartiges Verfahren auch an einfachen Anordnungen durchführbar.
  • Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass durch die Verformung eine Wandung einer ein Meldemittel vorhaltenden Kammer durchbrochen wird und dass durch die durchbrochene Wandung das Meldemittel austritt.
  • Durch die Zerstörung einer Wandung der Kammer ist ein leichtes Erkennen der Auslösung einer Überdrucksicherungsanordnung auch über weitere Strecken hinweg möglich.
  • Da die Wirkung des Verformens des Druckentlastungselementes unmittelbar genutzt wird, um ein Meldemittel freizusetzen, ist ein erfindungsgemäßes Verfahren nicht auf den Einsatz von Hilfsenergien oder sekundären Überwachungselementen angewiesen. Unabhängig von derartigen Überwachungseinrichtungen wird das Ansprechen einer Überdrucksicherungsanordnung zuverlässig angezeigt. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn Gefährdungen von Personen zu befürchten sind. Aufgrund der Nutzung der Wirkung der Verformung des Druckentlastungselementes ist ein zuverlässiges Ansprechen der Meldeanordnung ermöglicht. Die Kammer kann dafür sorgen, dass das Meldemittel vor Oxidation oder ähnlichem geschützt ist.
  • Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Druckentlastungselement plastisch verformt wird.
  • Eine plastische Verformung weist den Vorteil auf, dass das Ansprechen des Druckentlastungselementes nahezu schlagartig erfolgen kann. Dadurch wird innerhalb eines kurzen Zeitraumes eine hohe Energie bei der plastischen Verformung freigesetzt. Diese Verformungsenergie kann vorteilhaft genutzt werden, um eine Wandung der Kammer zu durchbrechen und die Anzeigesubstanz durch den Durchbruch hindurch austreten zu lassen.
  • Im Folgenden wird ein Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung schematisch in Figuren gezeigt und nachfolgend näher beschrieben.
  • Dabei zeigt die
  • 1 einen Querschnitt durch einen Überspannungsableiter mit einem gasdichten Kapselungsgehäuse, die
  • 2 eine erste Ausgestaltungsvariante einer Überdrucksicherungsanordnung, die
  • 3 eine zweite Ausgestaltungsvariante einer Überdrucksicherungsanordnung, die
  • 4 eine dritte Ausgestaltungsvariante einer Überdrucksicherungsanordnung, die
  • 5 eine vierte Ausgestaltungsvariante einer Überdrucksicherungsanordnung und die
  • 6 eine fünfte Ausgestaltungsvariante einer Überdrucksicherungsanordnung.
  • Die 1 zeigt eine Elektroenergieübertragungseinrichtung 1. Die Elektroenergieübertragungseinrichtung 1 ist hier in Form eines Überspannungsableiters dargestellt. Überspannungsableiter werden eingesetzt, um bedarfsweise elektrisch leitende Strombahnen auszubilden. Dazu weist die Elektroenergieübertragungseinrichtung 1 ein im Wesentlichen rohrförmiges Isolierstoffgehäuse 2 auf. Das Isolierstoffgehäuse 2 ist beispielsweise ein Porzellan- oder Kunststoffverbundgehäuse. Statt Isolierstoffgehäusen können bei entsprechenden konstruktiven Anpassungen auch Kapselungsgehäuse metallischer Art zum Einsatz gelangen. Zur Erhöhung der Wetterfestigkeit kann das Isolierstoffgehäuse 2 auf seiner Außenseite mit einer entsprechenden Verrippung versehen sein. An den Endseiten des Isolierstoffgehäuses 2 sind ein erster und ein zweiter Armaturkörper 3a, 3b angeordnet. Die Armaturkörper 3a, 3b sind gasdicht auf das Isolierstoffgehäuse 2 aufgesetzt und bilden jeweils eine Art Flansch aus. Auf die Armaturkörper 3a, 3b sind Verschlussdeckel 4a, 4b aufsetzbar. Die beiden Verschlussdeckel 4a, 4b sind dabei unterschiedlich ausgestaltet. Der auf dem zweiten Armaturkörper 3b aufgesetzte Verschlussdeckel 4b ist gasdicht mit dem zweiten Armaturkörper 3b verbunden und verschließt das Isolierstoffgehäuse 2 stirn seitig. Der Verschlussdeckel 4a, welcher auf dem ersten Armaturkörper 3a gasdicht aufgesetzt ist, verschließt das andere Ende des Isolierstoffgehäuses 2 ebenfalls gasdicht. Zwischen den beiden Verschlussdeckeln 4a, 4b ist ein Strompfad 5 angeordnet. Der Strompfad 5 ist im Wesentlichen aus Varistormaterial gebildet. Die Impedanz des Strompfades 5 ist in Abhängigkeit der zwischen den Verschlussdeckeln 4a, 4b anliegenden Potentialdifferenz veränderlich. Zur Aufbringung entsprechender Potentiale auf die Verschlussdeckel 4a, 4b sind Anschlussfahnen 6a, 6b elektrisch leitend mit den Verschlussdeckeln 4a, 4b verbunden. Über die Anschlussfahnen 6a, 6b ist der Überspannungsableiter in ein Elektroenergieübertragungsnetz einbindbar.
  • An dem Verschlussdeckel 4a, welcher auf den ersten Armaturkörper 3a aufgesetzt ist, ist eine Überdrucksicherungsanordnung 7 angeordnet. Die Überdrucksicherungsanordnung 7 weist einen Rahmen 8 und ein in dem Rahmen 8 gehaltenes Druckentlastungselement 9 auf. Die Überdrucksicherungsanordnung 7 ist Teil eines gasdichten Kapselungsgehäuses des Überspannungsableiters. Das Innere des Kapselungsgehäuses des Überspannungsableiters ist mit Isoliergas, insbesondere Schwefelhexafluorid oder Stickstoff, befüllt. Das Isoliergas kann gegenüber der Umgebung dabei verschiedene Drücke, beispielsweise Überdruck, Unterdruck oder denselben Druck, aufweisen. Über entsprechende Kanäle 10 im Verschlussdeckel 4a, welcher an dem ersten Armaturkörper 3a angeordnet ist, ist das Druckentlastungselement 9 ein Teil des Kapselungsgehäuses und einseitig dem erhöhten inneren Druck ausgesetzt. Die Überdrucksicherungsanordnung 7 stellt eine Sollbruchstelle innerhalb des Kapselungsgehäuses dar. Bei einem Auftreten eines erhöhten Druckes über einen kritischen Grenzdruck hinaus, erfolgt eine Verformung des Druckentlastungselementes 9. Somit wird das Volumen, welches im Innern des Kapselungsgehäuses des Über spannungsableiters zur Verfügung steht, vergrößert. Damit kann der Druck im Innern des Kapselungsgehäuses reduziert werden. Diese Verformung kann beispielsweise in elastischer Art und Weise erfolgen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass mit dem Erreichen eines Grenzdruckes ein plastisches Verformen unter einem Zerbersten des Druckentlastungselementes 9 erfolgt. Dadurch kann das Gas aus dem Inneren des Kapselungsgehäuses in die äußere Umgebung entweichen.
  • An vielen Kapselungsgehäusen, die an Elektroenergieübertragungseinrichtungen vorgesehen sind, sind gleich wirkende Überdrucksicherungsanordnungen vorgesehen. Derartige Elektroenergieübertragungseinrichtungen können neben Überspannungsableitern beispielsweise auch elektrische Schaltgeräte, insbesondere Leistungsschalter, Lastschalter, Trennschalter, gasisolierte Sammelschienenabschnitte, gasisolierte Rohrleiter oder gasisolierte Schaltanlagen sein.
  • Wie aus der 1 zu erkennen ist, stellt die Überdrucksicherungsanordnung 7 nur einen kleinen Abschnitt innerhalb des Kapselungsgehäuses dar. Somit ist ein Ansprechen der Überdrucksicherungsanordnung schwer erkennbar. Durch den Einsatz von erfindungsgemäßen Überdrucksicherungsanordnungen kann ein Ansprechen in einfacher Weise erkannt werden.
  • In den 2, 3, 4, 5 und 6 sind verschiedene Varianten von Überdrucksicherungsanordnungen, wie sie beispielsweise bei der in der 1 dargestellten Anordnung eingesetzt werden könnten, näher dargestellt.
  • Die 2 zeigt eine erste Variante einer Überdrucksicherungsanordnung 7a. Die erste Variante der Überdrucksicherungsanordnung 7a weist ein Druckentlastungselement 9 auf. Das Druckentlastungselement 9 ist ein Berstelement, welches bei einem Erreichen eines Grenzdruckes einer irreversiblen Verformung unter einem Zerbersten unterliegt. Die Art und Weise des Zerberstens des Druckentlastungselementes 9 ist in der 2 durch die mittels unterbrochenen Volllinien dargestellte Lage des Druckentlastungselementes 9 nach einem Ansprechen illustriert. Wie in der 2 zu erkennen ist, liegen im Verformungsbereich des Druckentlastungselementes 9 eine erste Kammer 11 und eine zweite Kammer 12. Die beiden Kammern 11, 12 sind in eine Abdeckung integriert, welche das Druckentlastungselement 9 überspannt. Die Abdeckung ist aus einem vergleichsweise spröden Material gebildet, so dass bei einem Zerbersten des Druckentlastungselementes 9 auch Wandungen der beiden Kammern 11, 12 zerstört werden. In den beiden Kammern 11, 12 ist ein Meldemittel vorgehalten. Jede der beiden Kammern 11, 12 weist eine Komponente des Meldemittels auf. Mit einem Zerbersten von Wandungen der beiden Kammern 11, 12 werden die Komponenten vermischt und die Komponenten des Meldemittels reagieren miteinander. Die Reaktion kann beispielsweise derart sein, dass neben einer farblichen Anzeige auch/oder eine volumenvergrößernde Schaummasse infolge der Reaktion entsteht, wodurch eine einfache Erfassung des Ansprechens der Überdrucksicherungsanordnung ermöglicht ist. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass nach dem Freisetzen des Meldemittels ein entsprechender Geruch abgegeben wird, welcher auf ein Ansprechen und damit ein Austreten von Gas aus dem Innern eines Kapselungsgehäuses hinweist und Personen vor einem Näher kommen instinktiv abhält. Darüber hinaus können auch noch andere geeignete Meldemittel zum Einsatz gelangen.
  • Die 3 zeigt eine zweite Variante einer Überdrucksicherungseinrichtung 7b. Die zweite Variante der Überdrucksicherungseinrichtung 7b weist ein Druckentlastungselement 9 auf. Auf das Druckentlastungselement 9 ist eine Haube 13 aufgebracht. Die Haube 13 ist derart angeordnet, dass die Haube 13 an einer Fläche des Druckentlastungselementes 9 anliegt. Im vorliegenden Falle wird das Druckentlastungselement 9 genutzt, um einen Teil der Wandung der Kammer, welche eine Anzeigesubstanz vorhält, zu bilden. Die Haube 13 kann beispielsweise eine Membran sein, wobei das Druckentlastungselement 9 ebenfalls als Membran wirkt. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Haube 13 eine in sich geschlossene Kammer aufweist, die auf das Druckentlastungselement 9 aufgesetzt ist. Bei einem Verformen des Druckentlastungselementes 9 wird die Verbindung zwischen der Haube 13 und dem Druckentlastungselement 9 gelöst, und das im Innern der Kammer befindliche Meldemittel wird freigesetzt. Dadurch ist es möglich, beispielsweise bereits bei einer elastischen Verformung des Druckentlastungselementes 9 ein Meldemittel freizusetzen. Somit können zum Beispiel auch Vorschädigungen von Druckentlastungselementen 9 detektiert werden. Zusätzlich kann beispielsweise noch eine weitere Kammer beabstandet zu dem Druckentlastungselement 9 angeordnet werden, wobei der Abstand derart gewählt ist, dass die weitere Kammer erst bei einem stärkeren Verformen des Druckentlastungselementes anspricht. So kann es vorgesehen sein, dass die unmittelbar am Druckentlastungselement befindliche Kammer bereits bei einem elastischen Verformen des Druckentlastungselementes 9 ein Meldemittel freisetzt und die weitere Kammer darauf folgend in einer zweiten Stufe bei einem Zerbersten des Druckentlastungselementes 9 ein weiteres Meldemittel freisetzt. Bei entsprechender Wahl der Meldemittel kann eine Unterscheidung zwischen einem elastischen Verformen, also einem ersten Ansprechen oder einer Vorschädigung des Druckentlastungselementes 9 und einem endgültigen Ansprechen des Druckentlastungselementes 9, getroffen werden.
  • Eine derartige Anordnung ist bei der in der 4 dargestellten dritten Ausgestaltungsvariante erkennbar. Dort ist auf ein Druckentlastungselement 9 eine erste Kammer 14 aufge setzt. Die erste Kammer 14 ist beispielsweise ein mit einem Meldemittel befüllter Kunststoffcontainer, welcher auf das Druckentlastungselement aufgesetzt und dort befestigt ist. Weiterhin ist eine zweite Kammer 15 vorgesehen, welche beabstandet zu dem Druckentlastungselement angeordnet ist. Die beiden Kammern 14, 15 sind jeweils mit Meldemitteln versehen, die vorteilhaft voneinander verschieden sind und nach einem Ansprechen jeder der Kammern auch unabhängig voneinander erkennbar sind. Die erste Kammer 14 wird dabei bereits bei einem leichten Verformen des Druckentlastungselementes 9 ansprechen. Die zweite Kammer 15 wird erst bei einem stärkeren Verformen des Druckentlastungselementes 9 ansprechen und das dort vorgehaltene Meldemittel freisetzen. Es kann auch vorgesehen sein, eine Kammer im Innern des Kapselungsgehäuses anzuordnen.
  • In der 5 ist eine vierte Ausgestaltungsvariante einer Überdrucksicherungsanordnung 7d dargestellt. Ein Druckentlastungselement 9a ist aus zwei membranartigen übereinander flächenhaft angeordneten Scheiben gebildet. Zwischen den beiden Scheiben ist ein Hohlraum gebildet, welcher mit einem Meldemittel befüllt ist. Bei einem Ansprechen des Druckentlastungselementes 9a wird das zwischen den beiden membranartigen Scheiben vorgehaltene Meldemittel freigesetzt und nach außen geschleudert.
  • In der 6 ist eine fünfte Variante einer Überdrucksicherungsanordnung 7e gezeigt. Das dortige Druckentlastungselement 9c ist aus einem eine Vielzahl von Hohlräumen aufweisenden Material gebildet. Die Hohlräume dienen als Kammern zur Aufnahme eines oder mehrerer Meldemittel. Vorteilhaft könnte das Druckentlastungselement 9c beispielsweise eine geschäumte Struktur aufweisen, wobei in die Kammern während des Aufschäumens das Meldemittel eingelagert wird. Vorteilhaft kön nen dabei geschäumtes Aluminium oder andere Metalle zur Ausbildung des Druckentlastungselementes 9c vorgesehen sein.

Claims (13)

  1. Überdrucksicherungsanordnung (7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e) mit einem sich bei Erreichung eines Grenzdruckes in einem Verformungsbereich verformenden Druckentlastungselement (9, 9a, 9b, 9c), dadurch gekennzeichnet, dass eine Meldeanordnung infolge einer Verformung des Druckentlastungselementes auslösbar ist.
  2. Überdrucksicherungsanordnung (7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Meldeanordnung ein ausstoßbares Meldemittel aufweist.
  3. Überdrucksicherungsanordnung (7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Meldemittel in einer Kammer (11, 12, 13, 14, 15) vorgehalten ist.
  4. Überdrucksicherungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Meldemittel zumindest teilweise mittelbar oder unmittelbar an einer Fläche des Druckentlastungselementes (9, 9a, 9b, 9c) anliegt.
  5. Überdrucksicherungsanordnung (7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (11, 12, 13, 14, 15) Teil des Druckentlastungselementes (9, 9a, 9b, 9c) ist.
  6. Überdrucksicherungsanordnung (7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckentlastungselement (9, 9a, 9b, 9c) ein Berstelement ist.
  7. Überdrucksicherungsanordnung (7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (11, 12, 13, 14, 15) durch zumindest zwei zueinander beabstandete Membranen gebildet ist.
  8. Überdrucksicherungsanordnung (7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Meldemittel Farbpigmente aufweist.
  9. Überdrucksicherungsanordnung (7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Meldemittel nach einem Ausstoß chemisch reagiert.
  10. Überdrucksicherungsanordnung (7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Überdrucksicherungsanordnung (7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e) Teil eines gasdichten Kapselungsgehäuses einer Elektroenergieübertragungseinrichtung (1) ist.
  11. Verfahren zum Melden eines Auslösens einer eine Druckentlastungselement (9, 9a, 9b, 9c) aufweisenden Überdrucksicherungsanordnung (7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e), dadurch gekennzeichnet, dass – sich nach einem Erreichen eines Grenzdruckes das Druckentlastungselement (9, 9a, 9b, 9c) verformt, – dass durch die Verformung eine Betätigungseinrichtung einer Meldeanordnung ausgelöst wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass – durch die Verformung eine Wandung einer ein Meldemittel vorhaltenden Kammer (11, 12, 13, 14, 15) durchbrochen wird und – dass durch die durchbrochene Wandung das Meldemittel austritt.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckentlastungselement (9, 9a, 9b, 9c) plastisch verformt wird.
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