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Die
Erfindung betrifft eine Überdrucksicherungsanordnung
mit einem sich bei Erreichung eines Grenzdruckes in einem Verformungsbereich
verformenden Druckentlastungselement sowie ein Verfahren zum Melden
eines Auslösens.
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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.
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Bei
der bekannten Überdrucksicherungsanordnung
liegt das Druckentlastungselement im Innern eines hohlzylinderförmigen Ringes.
Durch den Ring wird das Druckentlastungselement geschützt.
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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.
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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.
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Bei
einer Überdrucksicherungsanordnung der
eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass eine Meldeanordnung infolge einer Verformung des Druckentlastungselementes
auslösbar
ist.
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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.
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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.
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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.
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Weiterhin
kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Meldeanordnung ein ausstoßbares Meldemittel
aufweist.
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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.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Meldemittel
in einer Kammer vorgehalten ist.
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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.
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Vorteilhaft
kann dabei vorgesehen sein, dass das Meldemittel zumindest teilweise
mittelbar oder unmittelbar an einer Fläche des Druckentlastungselementes
anliegt.
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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.
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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.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Kammer
Teil des Druckentlastungselementes ist.
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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.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Druckentlastungselement
ein Berstelement ist.
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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.
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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.
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Des
Weiteren kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Kammer durch
zumindest zwei zueinander beabstandete Membranen gebildet ist.
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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.
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Vorteilhafterweise
kann vorgesehen sein, dass das Meldemittel Farbpigmente aufweist.
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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.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Meldemittel
nach einem Ausstoß chemisch
reagiert.
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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.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Überdrucksicherungsanordnung Teil
eines gasdichten Kapselungsgehäuses
einer Elektroenergieübertragungseinrichtung
ist.
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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.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Melden eines
Auslösens
einer ein Druckentlastungselement aufweisenden Überdrucksicherungsanordnung
anzugeben.
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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.
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Aufgabe
der Erfindung ist daher, ein Verfahren der oben stehenden Art anzugeben,
durch welches ein risikoloses Melden eines Auslösens einer Überdrucksicherungsanordnung
ermöglicht
wird.
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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.
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Durch
die Nutzung der bei einer Verformung freiwerdenden Energie kann
auf Hilfsenergien verzichtet werden. Somit ist ein zuverlässiges Auslösen ermöglicht.
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Weiter
ist ein derartiges Verfahren auch an einfachen Anordnungen durchführbar.
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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.
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Durch
die Zerstörung
einer Wandung der Kammer ist ein leichtes Erkennen der Auslösung einer Überdrucksicherungsanordnung
auch über
weitere Strecken hinweg möglich.
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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.
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Weiterhin
kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Druckentlastungselement
plastisch verformt wird.
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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.
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Im
Folgenden wird ein Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung schematisch
in Figuren gezeigt und nachfolgend näher beschrieben.
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Dabei zeigt die
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1 einen
Querschnitt durch einen Überspannungsableiter
mit einem gasdichten Kapselungsgehäuse, die
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2 eine
erste Ausgestaltungsvariante einer Überdrucksicherungsanordnung,
die
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3 eine
zweite Ausgestaltungsvariante einer Überdrucksicherungsanordnung,
die
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4 eine
dritte Ausgestaltungsvariante einer Überdrucksicherungsanordnung,
die
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5 eine
vierte Ausgestaltungsvariante einer Überdrucksicherungsanordnung
und die
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6 eine
fünfte
Ausgestaltungsvariante einer Überdrucksicherungsanordnung.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.