DE1490523C - Auf Druckschwankungen ansprechende Ein richtung zur Überwachung von Gasdruckkabeln - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine auf Druckschwankun- muß nun jeder in einer Unterstation eingebaute Feingen ansprechende Einrichtung zur Überwachung von druckminderer auf den Solldruck von 0,5.atü hoch-Gasdruckkabeln mit einer Ventil-und Kontaktanord- regelt werden; ist das Kabel gefüllt, muß diese nung, welche beide mit einer, zwei Ruhestellungen Strecke noch einmal begangen werden, um die Feinbesitzenden Membrane mechanisch verbunden sind. 5 druckminderer wieder auf den Nachspeise-Druck von

Es sind bereits in Kabelanlagen eingebaute Druck- 0,2 atü zurückzustellen. Zur Vermeidung dieser aufminderungsventile zur Regelung des Druckes des in wendigen Nachregelungen wäre es wünschenswert, die Kabelanlage einströmenden Gases bekannt. Sie daß man den Feindruckminderer grundsätzlich auf bestehen aus einem Druckraum, der mit einer Mem- den Betriebsdruck des Kabels, z. B. 0,5 atü, einstellt, brane abgeschlossen ist; diese steuert über ein Ventil io wodurch erst das Volumen der Gasvorratsflasche den Zustrom des Gases von einer Gasreserve zum verbraucht wird und keine weitere Begehung der Kabel, und zwar in Abhängigkeit von einem in dem Strecke erforderlich ist. Bei diesem Verfahren kann Druckraum herrschenden Vergleichsdruck. Um Tem- man aber auftretende Fehler nicht mehr am DruckperatureinfiüSse; zu; vermindern, hat man den Druck- messer im Amt rechtzeitig und eindeutig feststellen, raum mit einem den Temperaturschwankungen nicht 15 Es ist dann vorteilhafter, den Gasfluß zu bestimmen; in gleichem Maße ausgesetzten Ausgleichsbehälter hierzu braucht man Strömungsmesser, die bei den verbunden, dessen Volumen beträchtlich größer heute üblichen Ausführungen oft nur ein Überschreiais das Volumen des Druckraumes ist. In besonderen ten eines Schwellwertes ansprechen.
Fällen hat man 'den Ausgleichsbehälter in der Nähe Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bedes Kabels auch im Erdboden eingegraben. Die be- 20 steht nun darin, eine von der Temperatur und dem kannten Einrichtungen zur Überwachung und Mes- jeweiligen Luftdruck unabhängig arbeitende Einrichsung des Gasdruckes arbeiten mit Druckräumen, die tung zu schaffen, mit deren Hilfe eine durchströdurch eine Membran abgeschlossen sind und mittels mende Gasmenge von allen äußeren Einflüssen uri-Gas unter Druck gesetzt werden. Damit ist es zwar abhängig festgestellt bzw. gemessen werden kann, möglich, den Ansprechdruck einer Membrane durch 25 Die Einrichtung soll insbesondere auch bei sehr entsprechende Wahl des Gasdruckes im Druckraum kleinen, durchströmenden Mengen zuverlässig den erforderlichen Bedingungen entsprechend einzu- arbeiten.

stellen; die Arbeitsweise solcher Einrichtungen aber Die Einrichtung der eingangs beschriebenen Art

ist nach wie vor in starkem Maße von der Um- ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die

gebungstemperatur abhängig. Läßt man dagegen die 30 Membrane den Abschluß einer luftleeren Kammer

Membrane solcher Einrichtungen gegen den norma- bildet, das Ventil eine Vorkammer und eine Druck-

len Luftdruck arbeiten, so wird die Arbeitsweise vom kammer gegeneinander verschließt,- wobei jede-dieser

jeweils herrschenden Luftdruck beeinflußt. Kammern mit je einem Drosselventil gegen die

Es sind ferner Regelventile bekannt, die den Gas- Druckleitung bzw. das Gasdruckkabel abgeschlossen oder Flüssigkeitsdruck an ihrem Ausgang auf eine-35 sind. Die Einrichtung nach der Erfindung kann man vorgegebene Größe regeln; bei Verwendung von zur Überwachung des pneumatischen Zustandes von Steuerorganen mit Schnappcharakteristik ist die Kabelanlagen benutzen; die bei dem gewählten BeGröße des Druckes innerhalb eines gegebenen Druck- triebsdruck in der Druckkammer gespeicherte Luftbereiches einstellbar. So wird beispielsweise in der menge dient jeweils zur Nachspeisung der Kabel-USA.-Patentschrift 1910 322 ein für Kühlsysteme 40 anlage und die pro Zeiteinheit. erfolgenden Nachbestimmtes Regelventil beschrieben, bei dem die Speisungsschritte oder die Zeitdauer zwischen zwei Schnappcharakteristik einer Membrane verändert aufeinanderfolgenden Signalen werden als Maß für werden kann. Ferner ist es aus der USA.-Patent- die in die Kabelanlage nachgespeiste Gasmenge und schrift 2 918 930 bekannt, bei einem Druckminderer damit als Maß für die Dichtheit der Kabelanlage den zu regelnden Ausgangsdruck unabhängig von 45 ausgewertet. ■

dem jeweiligen Umgebungsdruck durch eine Aneroid- .. Die Einrichtung nach der Erfindung wird im fol-

dose zu steuern; die Ausdehnungen dieser Dose wir-'" genden an Hand eines Ausführungsbeispiels näher

ken auf ein am Eingang des Druckminderers ange- erläutert. Sie besteht aus der Druckkammer 1, in

ordnetes Ventil. ■'■.■·■:-. welcher die praktisch luftleere oder mit einem ge-

Die bekannten Regelventile erzeugen an ihrem 50 eigneten Druck gefüllte Druckdose 2 untergebracht

Ausgang einen Druck gegebener Größe, der kon- ist. Die Druckdose ist durch die mit großer Hysterese

tinuierlich regelbar ist oder bei Verwendung von behaftete Membrane 3 gegen die Druckkammer 1

Steuerorganen, mit Schnappcharakteristik innerhalb abgeschlossen. Beim Über- oder. Unterschreiten be-

eines gegebenen Druckbereiches liegt. stimmter Druckwerte des Gases schnappt die Mem-

Um den Aufwand bei Kabelüberwachungseinrich- 55 brane 3 von der einen Ruhestellung in die andere tungen gering zu halten und, um verschiedenen um. Von einem Gasvorratsbehälter, z. B. Hochdruck-Schwierigkeiten aus dem Wege zu gehen,, hat man behälter, kommend führt eine Druckleitung 4 über bereits Gasdrucksysteme vorgeschlagen, bei denen eine Gasdrossel 5 in die Vorkammer 6, die durch das zunächst die Gasreserve des Kabels selbst in An- Ventil 7 mit der Druckkammer 1 pneumatisch verspruch genommen wird, sobald ein pneumatischer 60 bunden werden kann. Das Ventil 7 wird durch die Fehler in der Kabelanlage aufgetreten ist. Der Gas- Membrane 3 gesteuert; es wird daher von dem gedruck im Kabel sinkt unter den Solldruck von z. B. schlossenen Zustand in den offenen Zustand kipp-0,5 atü und erst bei Erreichen eines Druckes von artig übergeführt, ohne irgendwelche Zwischensteletwa 0,2 atü schaltet sich eine Gasvorratsflasche lungen einzunehmen.

automatisch über den auf diesen Druck eingestellten 65 Die Einrichtung nach der Erfindung arbeitet in

Feindruckminderer an; erst zu diesem Zeitpunkt folgender Weise: Sinkt der normale Druck von z. B.

erfolgt eine Fehlermeldung. Zum Wiederaufdrücken 0,5 atü in der Druckkammer 1 ab, so dehnt sich die

der Kabelstrecke auf den Solldruck von z. B. 0,5 atü Membrane 3 aus und kippt schließlich sprungartig

von dem einen zum anderen Ruhezustand um; dabei öffnet sie das Ventil 7 ebenfalls sprungartig. Das über die Leitung 4 nachströmende Gas gelangt, je nach der Einstellung der Drosselstelle 5, mehr oder weniger rasch in die Druckkammer 1. Der Druck steigt hier an, bis er die obere Umschaltschwelle der Membrane 3 erreicht hat. Die Membrane 3 schnappt zurück und schließt damit das Ventil 7. Dieses kann sich erst dann wieder öffnen, wenn der Druck durch Ausströmen des Gases über die Leitung 8 zu einem unter Gasdruck stehenden Kabel so weit abgesunken ist, bis die untere Umschaltschwelle der Membrane wieder erreicht ist.

Während der relativ kurzen Zeit, in der das Ventil 7 geöffnet bleibt, wird ein Signal durch die ebenfalls von der Membrane 3 gesteuerte Kontakteinrichtung 9 zu dem überwachenden Amt gegeben. Die Kontaktdauer kann durch eine entsprechende Einstellung der Drosselstelle 5 und durch geeignete Wahl des Volumens der Druckkammer 1 auf vorteilhafte Zeitwerte eingeregelt werden. Aus der Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kontaktgaben ^! kann man auf die Größe der Strömung durch die Ventileinrichtung nach der Erfindung und damit auf die Gasverluste in der Kabelanlage schließen. Stellt man die untere Schwelle für den Gasdruck z. B. auf 0,48 atü ein und regelt man den Strömungswiderstand 10 zweckmäßig ein, so kann man einen sonst vor dem Kabel angeordneten Feindruckminderer einsparen und dem Kabel Gas unter einem Druck zuführen, der im Mittel z. B. bei 0,5 atü liegt. Zwischen der Drosselstelle 10 und der Kabelanlage kann man in vorteilhafter Weise noch einen pneumatischen Pufferraum einbauen. Da die Druckdose 2 luftleer ist, wird der Gasdruck in der Druckkammer 1 absolut gemessen. Damit arbeitet die Einrichtung frei von atmosphärischen Druckschwankungen; die Einrichtung kann daher praktisch überall untergebracht werden, insbesondere auch in geschlossenen Unterflureinrichtungen. In vorteilhafter Weise kann man in die Leitung 8 zusätzlich eine ventilartige Einrichtung (Auslaßventil) einsetzen, die mit dem Ventil 7 (Einlaßventil) derart zusammenwirkt, daß beim Öffnen des Ventils 7 der Abfluß des Gases zum Kabel gesperrt wird, während die ventilartige Einrichtung beim Schließen des Ventils 7 geöffnet wird. Die Anzahl der Füllvorgänge der Druckkammer 1 bildet die Grundlage für die Meßwertübertragung und für die Beurteilung des Anlagenzustandes bezüglich der Gasdichtheit. Zu diesem Zweck wird die Anzahl der Füllungen der Druckkammer 1 über die Kontakteinrichtung 9 zu einer Überwachungsstelle gemeldet und dort durch Zähleinrichtungen erfaßt. Die Anzahl der Füllvorgänge ist nicht nur ein Maß für die Größe oder Art des pneumatischen Fehlers in der Kabelanlage, sondern insbesondere auch ein Maß für diejenige Zeit, für welche die Gasvorratsflasche noch Gas nachspeisen kann.

Die Einrichtung nach der Erfindung könnte an sich durch die Kombination mehrerer Kontaktmanometer od. dgl. oder durch sehr aufwendige und damit teuere Absolutdruck-Meßeinrichtungen nachgebildet werden. Die Kombination der Vielzahl von Geräten würde aber über das kostenmäßig erträgliche Maß hinausgehen. Die Einrichtung nach der Erfindung dagegen ermöglicht mit relativ einfachen Mitteln die Schaffung absolut zuverlässig arbeitender pneumatischer Strömungsmesser, die zwar nach dem Prinzip von Druckreglern arbeiten, aber die Messung auch der kleinsten Gasströmung nach dem Prinzip der integrierenden Messung gestatten.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Auf Druckschwankungen ansprechende Einrichtung zur Überwachung von Gasdruckkabeln mit einer Ventil- und Kontaktanordnung, welche beide mit einer, zwei Ruhestellungen besitzenden Membrane mechanisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane den Abschluß einer luftleeren Kammer bildet und das Ventil eine Vorkammer und eine Druckkammer gegeneinander verschließt, wobei jede dieser Kammern mit je einem Drosselventil gegen die Druckleitung bzw. das Gasdruckkabel abgeschlossen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer sowohl ein Ein- als auch ein Auslaßventil aufweist und beide Ventile durch die Membrane elektrisch oder mechanisch derart gesteuert sind, daß beim Öffnen des Einlaßventils das Auslaßventil geschlossen bzw. beim Schließen des Einlaßventils das Auslaßventil geöffnet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen