DE1162950B - Einrichtung zum Schutz elektrischer Geraete, die Fluessigkeiten verschiedener Dichte enthalten - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Schutz elektrischer Geräte, die Flüssigkeiten verschiedener Dichte enthalten Bei wassergekühlten Transformatoren wird die Wärme aus dem Inneren des Transformators in Wärmetauschern an das Kühlwasser abgeführt. Wenn der Wärmetauscher undicht wird, muß dieser Schaden angezeigt werden. Bei Öltransformatoren hat man bisher einen ölsichttopf verwendet, bei dem sich das in das Kühlwasser eingedrungene Transformatorenöl an der Oberfläche des Wassers angesammelt hat und als Ölfilm gut sichtbar war. Die Möglichkeit einer Fernmeldung war mit einer derartigen Einrichtung aber nicht verbunden. Neuerdings baut man größere Transformatoreneinheiten, die z. B. mit Clophen statt mit Öl gefüllt sind und Wasserkühlung besitzen. Clophen ist schwerer als Wasser; somit kann die bishere Anordnung in Form des ölsichttopfes nicht mehr verwendet werden.
• Es ist ferner ein Wasserabscheider mit Anzeigevorrichtung bekanntgeworden, der jedoch nicht gleichzeitig zur überwachung des Flüssigkeitsumlaufes zu verwenden ist. Der primitive Wasserabscheider besteht lediglich aus einem in einer waagerechten Rohrleitung senkrecht angeordneten Rohrstutzen, in den das in Öl enthaltene Wasser bei Durchlauf durch das waagerechte Rohr sinken soll. Eine derartige Einrichtung arbeitet jedoch nur bei ganz geringen Strömungsgeschwindigkeiten befriedigend.
• Es sind auch schon Wasserabscheider bekanntgeworden, die aus um eine senkrechte Säule gelochten und verstellbaren Prallplatten bestehen, die die Strömung des getrennten Gemisches so lenken, daß beide Bestandteile in verschiedene Richtungen fließen. Dieses Prinzip wird durch einen anderen bekannten Wasserabscheider modifiziert, der noch besondere Abscheidungskammern enthält, in denen das Wasser etwaige Ölspuren an ein Füllmaterial abgibt.
• Schließlich sind überwachungseinrichtungen bekanntgeworden, die die relative Höhe einer Flüssigkeit (z. B. Öl) über einer anderen Flüssigkeit (z. B. dem Ölsatz) festzustellen erlauben. Derartige überwachungseinrichtungen arbeiten mit einem Schwimmer, der sich in der Grenzschicht beider Flüssigkeiten hält.
• Die Erfindung bezweckt eine Anzeigevorrichtung zum Schutz elektrischer Geräte, die Flüssigkeiten verschiedener Wichte enthalten, deren Zusammenströmen bei schadhafter Trennwand angezeigt werden soll. Insbesondere ist die Erfindung gerichtet auf flüssigkeitsgekühlte Transformatoren oder ähnliche elektrische Geräte, die mit einem Isoliermittel, z. B. Clophen, gefüllt sind, dessen Wichte größer als 1 ist. Gleichzeitig soll durch die Anzeigevorrichtung der Kühlmittelumlauf überwacht werden. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zur Anzeige etwa eingedrungener schwerer Flüssigkeit in die leichtere Flüssigkeit mittels eines der Trennschicht beider Flüssigkeiten folgenden Schwimfners eine Trennung der verschiedenen schweren Flüssigkeiten durch einen an sich bekannten, von dem Flüssigkeitsgemisch durchströmten, mit der Spitze nach oben angeordneten und mit Bohrungen versehenen Trichter erfolgt, der in einem Gefäß angeordnet ist, das als eine Meldeeinrichtung betätigender Schwimmer zur Kühlmitteldurchflußüberwachung dient.
• Durch die Erfindung, die in der Kombination der einzelnen Merkmale zu sehen ist, können bereits sehr kleine Mengen der in die leichtere Flüssigkeit eingedrungenen schwereren Flüssigkeit angezeigt werden, was z. B. bei Transformatoren sehr wichtig ist, da schon geringe Undichtigkeiten bei Wasserkühlung die elektrische Festigkeit des Transformators erheblich herabsetzen können. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist konstruktiv so ausgeführt, daß außer Undichtigkeiten auch der Ausfall des Kühlmittelumlaufes überwacht und angezeigt wird.
• Das Wasser-Clophen-Gemisch durchfließt die Bohrungen der Mantelfläche des mit der Spitze nach oben angeordneten Trichters, wobei das im Wasser tropfenförmig verteilte Clophen durch seine Schwere an den Trichterrand gedrängt und so von der Hauptkühlwassermenge abgeschieden wird. Der Rand der Löcher in der Trichterwandung wird zweckmäßigerweise am ablaufenden Rand nach innen, am auflaufenden Rand nach außen abgekantet, damit das durch die dachziegelartig versetzten Löcher hindurchtretende Clophen sich besser von der Mantelfläche ablösen kann und das in geringer Entfernung von der äußeren Mantelfläche gleitende Clophen durch den aufgebogenen Rand in dasselbe Loch geleitet wird. Das so erhaltene Gemisch Clophen-Wasser wird durch ein besonderes Abflußrohr aus dem Topf entnommen, während die Hauptwassermenge über den Rand des Topfes in ein Ablaufgefäß strömt. Der Trichter liegt nicht direkt am Boden des Gefäßes auf, sondern hat einen bestimmten kleinen Abstand von ihm, so daß die Clophenteilchen, die nicht durch die Löcher des Trichters bereits abgeschieden worden sind, durch die Strömung im Topf um den Trichter herum zwischen Trichter und Boden des Topfes wieder dem Ablaufrohr zugeführt werden. Um diese Wirkung noch zu erhöhen, wird zweckmäßigerweise am Boden des Topfes ein Auffangring angebracht, dessen Durchmesser größer ist als der größte Trichterdurchmesser und der die auslaufende Trichterkante überragt. Das Gemisch wird nunmehr über das Ablaufrohr einem Beruhigungsrohr mit wesentlich größerem Querschnitt zugeführt, damit es sich beruhigen, sammeln und absetzen kann. Von hier aus wird die Flüssigkeit der unteren Hälfte eines Sammelgefäßes mit Schwimmer tangential zugeleitet. Clophen hat die Tendenz, durch die größere Schwere und das Beharrungsvermögen am Boden des Gefäßes zu bleiben, während das leichtere Wasser durch das nachströmende Gemisch nach oben gedrückt wird und dort abläuft. Der Schwimmer ist so ausgeführt, daß sein Gewicht kleiner als das von Clophen, dagegen größer als das von Wasser ist, so daß der Schwimmer, der im normalen Zustand am Boden des Gefäßes liegt, durch das eintretende Clophen einen Auftrieb erfährt. Am Boden des Gefäßes ist eine Anzapfvorrichtung vorhanden, an der Wasserproben abgenommen werden können, um auch kleinste Clophenmengen nachzuweisen. Falls das Sammelgefäß nicht aus durchsichtigem Stoff aufgebaut ist, wird zur Anzeige des Clophenstandes ein Schauglas am unteren Teil des Sammelgefäßes angebracht.
• Durch den Auftrieb des Schwimmers wird über einen Stößel eine Kontaktbetätigung erreicht und damit eine Warnanlage ausgelöst. Um gleichzeitig eine optische Anzeige zu bekommen, wird die Stellung des Stößels über eine Signalklappe bzw. ein Fenster sichtbar gemacht. Führt man den Topf beweglich aus und begrenzt seine Bewegung und seine Gewichtsdifferenz durch ein Ausgleichsgewicht, so kann man durch die Bewegung des Topfes bei entsprechendem Gewichtsausgleich eine Kontaktvorrichtung betätigen, die anzeigt, ob eine ausreichende Menge Wasser durch das System fließt.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Mit 1 ist das Zulaufrohr, in dem das Kühlwasser der Einrichtung nach der Erfindung zugeführt wird, bezeichnet, mit 2 das trichterförmige Gebilde mit den zahlreichen kleinen öffnungen 3, das innerhalb des Topfes 4 angebracht ist. Der 'Topf mit dem Ausgleichsring 5 befindet sich innerhalb des Ablaufgefäßes 6, das an seinem unteren Ende in das Kühlwasserablaufrohr 7, das die Fortsetzung des Zulaufrohrs 1 darstellt, übergeht. Von dem Trichter 2 aus wird das Clophen über das Abflußrohr 8 einem Beruhigungsrohr 9 zugeführt, das über das Rohr 10 mit dem Gefäß 11 verbunden ist. Der Boden des Gefäßes enthält eine Anzapfeinrichtung 12, am unteren Teil des Gefäßes 11 ist ein Schauglas 13 angebracht. Schwimmer 14 betätigt über Stößel 15 eine Kontakteinrichtung, z. B. Quecksilberschalter. Durch die Bewegung des Stößels ergibt sich über Signalklappe 16 eine optische Anzeige. Das Rohr 17 stellt die Verbindung von Gefäß 11 zum Ablaufgefäß 6 her. Das Gegengewicht 18 ist über Schneidenlager mit dem Topf 4 verbunden, das System Gegengewicht-Tropf ist über die Schneidenlagerung 19 auf dem Ablaufgefäß gelagert.
• Die bauliche Vereinigung von Clophenmelder und Wasserdurchflußanzeiger ist eine weitere Ausbildung der Erfindung. Ist der Wasserdurchfluß durch die Kühlrohre gehemmt bzw. unterbunden und fließt weniger Wasser durch Rohr 1 in den Topf 4, als durch dessen untere öffnung in das Rohr 8 abläuft, so senkt sich das Gegengewicht 18 und hebt den Ablaufbehälter mit dem Drehpunkt in 19. Durch Senken des Gegengewichtes wird über eine Kontaktvorrichtung eine Meldeeinrichtung beeinflußt, die anzeigt, daß der Wasserdurchfluß im Kühlsystem ungenügend geworden ist und der Transformator somit nicht gekühlt wird.

Claims (12)

1. Patentansprüche: 1. Einrichtung zum Schutz elektrischer Geräte, die Flüssigkeiten verschiedener Wichte enthalten, insbesondere für Transformatoren bzw. ähnliche wassergekühlte und mit Isolierflüssigkeit, z. B. Clophen, gefüllte elektrische Geräte, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige etwa eingedrungener schwerer Flüssigkeit in die leichtere Flüssigkeit mittels eines der Trennschicht beider Flüssigkeiten folgenden Schwimmers (14) eine Trennung der verschieden schweren Flüssigkeiten durch einen an sich bekannten, von dem Flüssigkeitsgemisch durchströmten, mit der Spitze nach oben angeordneten und mit Bohrungen (3) versehenen Trichter (2) erfolgt, der in einem Gefäß (4) angeordnet ist, das als eine Meldeeinrichtung betätigender Schwimmer zur Kühlmitteldurchflußüberwachung dient.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das trichterförmige Gebilde in Abflußrichtung erweitert und in seiner Mantelfläche durchlöchert (3) ist.
3. 3. Einrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (3) in der Trichterwandung am ablaufenden Rand nach innen, am auflaufenden Rand nach außen abgekantet und dachziegelartig versetzt sind.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Trichterrand einen kleinen Abstand vom Boden besitzt.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden des Topfes (4) ein Auffangring (5) angebracht ist, dessen Durchmesser größer als der größte Trichterdurchmesser ist und der die auslaufende Trichterkante überragt.
6. 6. Mit Wasser und Clophen gefüllte Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das den Trichter verlassende Wasser-Clophen-Gemisch über ein Beruhigungsrohr (10) großen Querschnitts dem unteren Teil eines Sammelgefäßes (11) zugeführt wird. 7.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch einen Schwimmer (14) im Sammelgefäß (11), der leichter als Clophen, aber schwerer als Wasser ist. B.
8. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch ein Schauglas (13) im unteren Teil des Sammelgefäßes zur Anzeige des Clophenstandes.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch eine Abzapfeinrichtung (12) am Boden des Sammelgefäßes.
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß durch Ansammlung von Clophen ein Schwimmer (14) gehoben wird und der Stößel (15) des Schwimmers Kontakte zur Auslösung einer Warn- oder Alarmanlage betätigt.
11. 11. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung des Stößels durch eine optische Anzeige (16) sichtbar gemacht ist.
12. 12. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß Clophenmelder und Meldeeinrichtung für verringerten Kühlmitteldurchfluß in eine Baueinheit zusammengefaßt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 949 355, 488 443, 543 898, 705 487; USA.-Patentschrift Nr. 1396155.