DE1052506B - Auf schnellen Druckanstieg und/oder allmaehlich aber eine gewisse Druckhoehe uebersteigende Druckaenderungen ansprechende elektrische Schalt- und Schutzeinrichtung fuer fluessigkeitsgefuellte Behaelter - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine auf Druck und/oder Druckänderungen ansprechende elektrische Schalt- und Schutzeinrichtung für mit Flüssigkeit gefüllte Behälter, insbesondere isolierölgefüllte elektrische Geräte und Maschinen, vorzugsweise Öltransformatoren, die bei Auftreten von plötzlichen Drucksteigerungen im Behälter oder bei allmählichen Druckänderungen innerhalb des Behälters, die aber eine bestimmte Höhe erreichen, anspricht und den elektrischen Apparat oder die Maschine vom Netz abtrennt. Mit der Einrichtung sollen die am Apparat oder an der Maschine auftretenden Fehler, die zur Druckänderung innerhalb des Behälters führen und die vorzugsweise durch Lichtbögen, die selbst eine Schädigung oder Zerstörung des Apparates herbeiführen können, entstehen, frühzeitig nach außen gemeldet werden, indem durch Ansprechen der Schutzeinrichtung der Apparat oder die Maschine abgeschaltet wird. Selbstverständlich kann anstatt der Apparatabschaltung auch eine optische oder akustische Signalgebung veranlaßt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es also, eine Schutzeinrichtung zu schaffen, die bei den am meisten interessierenden zwei Betriebszuständen, nämlich einerseits bei schnellem Druckanstieg und andererseits bei langsamen, aber eine gewisse Druckhöhe erreichenden allmählichen Druckänderungen anspricht, während sie dagegen bei allmählichen Druckänderungen, die die gefährlich werdende Höhe niloht erreichen, also^ bei den im normalen Betrieb auftretenden Druickänderungen außer Wirksamkeit bleibt. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, die Schutzeinrichtung einfach, billig und so zuverlässig arbeitend auszuführen, daß sie über eine lange Zeit wartungslos und ohne Instandsetzung arbeitet.

Gemäß der Erfindung wird dies mit einer Schutzeinrichtung erreicht, bei der als Druckglied ein am Flüssigkeitsbehälter des elektrischen Gerätes oder der Maschine angebrachter Balgkörper verwendet ist, wobei dieser vorzugsweise über mit ihm verbundene Mittel auf einen schwenkbar aufgehängten Schalter einwirkt, der zur Erhöhung der Trägheit beim Schwenken mit einer solchen Zusatzmasse ausgerüstet ist, daß bei plötzlichem Druckanstieg im flüssigkeitsgefüllten Behälter der Schalter unter der Einwirkung des Druckgliedes, ohne daß er nennenswert aus seiner Lage verschwenkt wird, geschlossen wird und dadurch eine Signaleinrichtung betätigt oder den Apparat bzw. die Maschine vom Netz abschaltet, während dagegen bei allmählichem Druckanstieg im flüssigkeitsgefüllten Behälter der Schalter dadurch, daß er durch das Druckglied zunächst verschwenkt wird, erst beim Erreichen einer gewissen Druckhöhe, bei der er gegen einen im Bewegungsweg Auf schnellen Druckanstieg und/oder
allmählich aber eine gewisse Druckhöhe
übersteigende Druckänderungen
ansprechende elektrische Schalt-
und Schutzeinrichtung für flüssigkeitsgefüllte Behälter

Anmelder:
Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. P. Ohrt, Patentanwalt,
Erlangen, Hindenburgstr. 84

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. November 1954

Louis E. Sauer, Sharon, Pa. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

des Schalters liegenden Anschlag stößt, geschlossen wird und dadurch die SignaleinTichtung betätigt.

An Hand des in der Zeichnunig dargestellten Ausführungisbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch einen mit

der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung ausgerüsteten Transformator; in

Fig. 2 ist der Schalter samt seiner Aufhängung in Vorderansicht, und zwar in Blickrichtung^r der Pfeile II-II der Fig. 1 wiedergegeben;

Fig. 3 zeigt den geöffneten Schalter mit seiner Kontaktanordnung.

In Fig. 1 ist 10 ein Transformator, dessen aus einem Ober- und Unterteil sowie Deckel und Boden bestehender Behälter 12 einen Magnetkern 14 enthält, der in üblicher Weise die mit 16 und 17 angedeuteten Primär- und Sekundärwicklungen trägt. Die Primärwicklung 16 ist über die am Kesseldeckel sitzenden DurehführungsMemmen 40 an die Netzleiter 36 und 38 angeschlossen, in deren Leitungszug ein doppelpoliger Trennschalter 22 eingebaut ist, dessen feste Kontakte mit 26 und dessen bewegliche Kontakte mit 24 bezeichnet sind. Die beweglichen Trennschalterkontakte können mittels eines Hand-

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Claims (1)

hebels 29, der unter der Wirkung einer Druckfeder steht, die die Kontakte 24 in die Offenstellung zu drängen versucht, eingerückt werden und durch eine Klinkenanordnung, die ein Schütz 28 enthält, verriegelt bzw. entriegelt werden. In der eingelegten Trennschalterstellung greift der bewegliche, unter der Wirkung einer Druckfeder 34 stehende Magnetanker 30, solange die Schützspule 32 nicht erregt ist, in eine am Handhebel 29 angebrachte Nase ein, die beim Erregen der Spule 32 durch Zurückbewegen des Ankers 30 freigegeben wird, so daß der Handhebel 29, da er selbst unter Federdruck steht, nach unten bewegt wird und dadurch die beweglichen Kontakte 24 von den festen Kontakten 26 abhebt. Der Transformatorkessel ist in seinem Ober- und Unterteil mit Isolierflüssigkeit gefüllt. Diese reicht bis zum Flüssigkeitsspiegel 18. Im Behälterunterteil ist an einer Seitenwand über einer darin angebrachten Öffnung eine mit dem Auslöseschütz 20 zusammenarbeitende Schutzvorrichtung angeordnet. Diese besteht aus dem Balgkörper 50, dessen linkes Ende dicht an einer Befestigungsplatte 54 angeschlossen ist, die selbst zum Befestigen der Vorrichtung an der Behälterwand, gegebenenfalls unter Zwischenlage von Dichtungen, dient. Das rechte Ende des innerhalb des Transförmatorkessels bestehenden Balgs 50 ist durch einen Bodenteil 52 verschlossen, an dem mittig eine den Balg durchsetzende Stange 58 befestigt ist, die mit ihrem freien Ende eine in der Platte 54 eingeschraubte Büchse 55 unter Belassung eines Ringspalts durchsetzt. Auf diese Weise steht das Balginnere mit der Außenluft in Verbindung, während auf die Balgaußenflächen der im Kesselinneren herrschende Druck wirkt. Der Balg kann aus irgendwelchen geeigneten Stoffen, insbesondere dünnwandigen metallischen Werkstoffen, bestehen. Bei normalen Betriebsbedingungen sorgt eine auf der Stange 58 aufgesetzte Druckfeder 60 dafür, daß der Balg gestreckt ist. Dadurch ist die Stange 58 nach rechts geschoben. An der Befestigungsplatte 54 ist außerhalb des Transformatorkessels ein Lagerbock angebracht, an dessen Lagerzapfen 64 ein Arm 62 drehbar gelagert ist, der einerseits den Schalter 46 und andererseits ein verschiebbar aufgesetztes Zusatzgewicht 65 trägt, das vermittels einer auf dem Gewindeteil 66 aufgebrachten Gegenmutter in seiner eingestellten Lage feststellbar ist. An der Platte 54 ist des weiteren noch ein Bügel 48 befestigt, der an seinem in den Bewegungsweg des Schalters 46 reichenden Armteil 78 eine durch eine Gegenmutter 82 feststellbare Stellschraube 80 enthält. Aus dem Gehäuse des Schalters 46 ragt ein Betätigungsstift 69 in der Weise heraus, daß er in Achsrichtung der Stange 58 liegt. Infolge des Gewichts des Hebels 62, des Schalters 46 und des Zusatzgewichts 65 liegt der Stift 69 kraftschlüssig an der Stirn der Stange 58 an. Der Aufbau des Schalters 46 ist aus der Fig. 2 und insbesondere der Fig. 3 ersichtlich. Hier ist mit 70 der feststehende und mit 72 der auf einer durchschnappenden Blattfeder 74 angebrachte bewegliche Kontakt bezeichnet, an dem auch der Betätigungsstift 69 sitzt. Mit 33 ist in Fig. 1 eine Stromquelle angedeutet, die das Schütz 28 speist und in deren Stromkreis der Schalter 46 eingeschaltet ist. Die Schutzvorrichtung arbeitet wie folgt: Bei normalen Betriebsverhältnissen befinden sich die einzelnen Teile der Schutzvorrichtung in der in den Fig. 1 und 3 dargestellten Stellung, d. h., der Schalterkontakt 72 ist geöffnet, und die Schützspule 32 ist nicht erregt, und der Trennschalter 28 ist eingelegt. Gleichzeitig liegt der Schalterstift 69 an der infolge der Streckstellung des Balgs nach rechts bewegten Stange 58 an. Tritt ntun im Behälter eine plötzliche Drucksteigerung auf, wie dies bei Entstehung von Lichtbögen innerhalb des Transformatorkessels möglich ist, dann wird der Balg 50 dementsprechend schnell zusammengedrückt, und damit stößt die Stange 58 kräftig gegen den Betätigungsstift 69 des Schalters 46 an und bringt dadurch, da der Schalter infolge seiner besonderen Aufhängung und des Zusatzgewichts ein träges Gebilde darstellt, die den beweglichen Kontakt 72 tragende Blattfeder 74 zum Durchschnappen und dadurch den beweglichen Schalterkontakt 72 zur Auflage an dem festen Schalterkontakt 70. Hierdurch wird der Schützstromkreis geschlossen, die Schützspule erregt und der Schützanker nach links gezogen, wodurch sich seine Verklinkung mit dem Betätigungshebel 29 des Trennschalters löst. Unter dem Druck der auf den Trennschalterhebel 29 wirkenden Feder werden nun die beweglichen Kontakte 24 von den festen Kontakten 26 abgehoben und dadurch der Transformator vom Netz getrennt. Je nachdem das Gewicht 65 höher oder tiefer gestellt ist, ist der Ansprechbereich des Schalters veränderbar. Wenn demgegenüber im Behälter nur eine allmähliche Druckänderung auf tritt, bewegt sich die Stange 58 zwar auch nach links, in diesem Falle schiebt sie aber das schwenkbare Schaltergebilde 62, 65, 46 vor sich her, denn der langsam sich ändernde Druck genügt nicht, um die Blattfeder 74 des Schalters 46 zum Durchschnappen zu bringen. Erst wenn die Bewegung so weit vorgeschritten ist, daß der Schalter 46 gegen die Stellschraube 80 des Haltebügels 78 anstößt, wird bei weiterem Ansteigen des Druckes, d. h. bei weiterschreitendem Zusammendrücken des Balgs 70, die Blattfeder 74 zum Durchschnappen gebracht und dadurch der Schalter 46 geschlossen, wodurch wiederum das Schütz anspricht und den Transformator vom Netz trennt. Mit Hilfe der Stellschraube 80 ist die Druckhöhe einstellbar, bei der die Vorrichtung auch bei langsam laufenden Druckänderungen im Transformatorkessel den Transformator abschalten soll. Patentansprüche:

1. Auf schnellen Druckanstieg und/oder allmählich aber eine gewisse Druckhöhe übersteigende Druckänderungen ansprechende elektrische Schalt- und Schutzeinrichtung für flüssigkeitsgefüllte Behälter, insbesondere elektrische Apparate und Maschinen, vorzugsweise Öltransformatoren, bei der ein unter Druck seine Form änderndes Glied auf eine Signal- oder Schalteinrichtung einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckglied ein Balgkörper (50) dient und daß dieser vorzugsweise über mit ihm verbundene Mittel (58) auf einen schwenkbar aufgehängten Schalter (46) einwirkt, der zur Erhöhung der Trägheilt beim Schwenken mit einer solchen Zusatzmasse (65) ausgerüstet ist, daß bei plötzlichem Druckanstieg im flüssigkeitsgefüllten Behälter der Schalterkontakt unter der Wirkung des Druckgliedes, ohne daß er nennenswert aus seiner Lage verschwenkt wird, geschlossen wird, während dagegen bei allmählichem Druckanstieg der ganze Schalter samt Zusatzmasse durch das sich bewegende Druckglied zunächst verschwenkt wird und der