DE2416324C3

DE2416324C3 - Anordnung zur Erfassung mangelnder Betriebsfähigkeit von Vakuumschaltern

Info

Publication number: DE2416324C3
Application number: DE2416324A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Phys. 1000 Berlin Rimmrott
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-04-02
Filing date: 1974-04-02
Publication date: 1978-08-31
Also published as: JPS5529532B2; GB1495567A; DE2416324A1; CH580347A5; JPS50140869A; DE2416324B2; SE7503442L

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Anordnung zur Erfassung mangelnder Betriebsfähigkeit von Vakuumschaltern, bei der eine vom Betriebszustand des Vakuumschalters beeinflußbare elektromagnetische Strahlung einer Bewertungseinrichtung zuführbar ist, die beim Auftreten eines Fehlers ein Signal und/oder das Ansprechen einer Schutzeinrichtung veranlaßt.

Eine Anordnung dieser Art ist durch die DE-PS 29 303 bekanntgeworden, und zwar als Überwachungseinrichtung für das Vakuum im Inneren der Schaltgefäße. Zu diesem Zweck sind in einer Meßkammer ein Wärmestrahler und ein Strahlungsdetektor einander gegenüberstehend angeordnet, so daß der Strahlungsdetektor in Abhängigkeit von der Menge der vorhandenen Gasmoleküle einen mehr oder weniger großen Teil der von dem Strahler abgegebenen Wärme empfängt

Die Verwendung dieser Einrichtung setzt eine besondere Gestaltung der Vakuumschalter bzw. der Schaltgefäße voraus, denn es muß die erwähnte Meßkammer für den Strahler und den Strahlungsdetektor vorhanden sein. Ferner müssen für den Anschluß des Strahlers und des Detektors elektrische Durchführungen vorgesehen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der genannten Art so auszubilden, daß die mangelnde Betriebsfähigkeit mittels außerhalb des Vakuums befindlicher Einrichtungen erfaßt werden kann und dadurch die erwähnte Meßkammer entbehrlich wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß als elektromagnetische Strahlung die von einem mit den Kontakten in gut wärmeleitender Verbindung stehenden Teil des Vakuumschalters ausgehende Wärmestrahlung im Erfassungsbereich eines mit der Bewertungseinrichtung verbundenen Detektors liegt Auf diese Weise wird berührungslos

to eine unzulässig hohe Erwärmung der Schaltstrecke und/oder der Kontakte erfaßt

Im Unterschied hierzu sind bei einem älteren Vorschlag (P 23 49 0195) in mechanischer Verbindung mit dem feststehenden Schaltstück stehende Einrichtungen vorgesehen. Diese erfassen gleichfalls eine unzulässige Erwärmung der Schaltstrecke bzw. der Kontakte.

Es sind mit Infrarotstrahlung arbeitende Einrichtungen für Überwachungszwecke an sich bekannt (US-PS 34 99 153). Diese Einrichtungen dienen jedoch nicht zur Ermittlung einer unzulässigen Erwärmung, sondern sind zur Beobachtung oder Auswertung der Oberflächenbeschaffenheit von Metallen oder Legierungen vorgesehen. Eine Anregung zur Schaffung einer Überwachungseinrichtung für Vakuumschalter konnte von diesen bekannten Anordnungen somit nicht ausgehen.

Die Auswertung der Wärmestrahlung bei der Anordnung nach der Erfindung kann noch dadurch verbessert werden, daß der Bereich des Vakuumschalters, dessen Wärmestrahlung durch den Detektor erfaßt wird, ein hohes Emissionsvermögen für Wärmestrahlung besitzt

Eine weitere Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß in gut wärmeleitender Verbindung mit den Kontakten des Vakuumschalters ein in den Strahlen-

λ gang zwischen einer Lichtquelle und einem mit der Bewertungseinrichtung verbundenen Empfänger eingeschalteter Körper angeordnet ist, dessen Reflexionsvermögen für Lichtstrahlung einer temperaturabhängigen Änderung unterliegt Bei diesen Körpern kann es sich

z. B. um Schichten aus Kunststoffen handeln, deren Oberflächen zunächst glänzend sind und bei erhöhter Temperatur stumpf werden. Ferner sind Anstrichfarben geeignet, deren Farbe sich bei erhöhter Temperatur ändert

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert

Die F i g. t zeigt schematisch eine Anordnung, bei der die Infrarotstrahlung des Gefäßes ausgewertet wird.
In F i g. 2 ist ebenfalls schematisch eine Anordnung

so gezeigt bei der eine gesonderte Strahlungsquelle vorgesehen ist.

Das vereinfacht dargestellte Vakuumschaltgefäß 1 in Fig. 1 besitzt ein Gehäuse 2, in dem ein feststehendes Schaltstück 3 und ein bewegliches Schaltstück 4 angeordnet sind. Das feststehende Schaltstück 3 wird von einem feststehenden Anschlußbolzen 5 getragen, der aus dem Gehäuse 2 herausragt und in geeigneter Weise in einer Klemmvorrichtung befestigt werden kann. Das bewegliche Schaltstück 4 ist mittels des beweglichen Anschlußbolzens 6 ein- und ausschaltbar, wobei ein Federbalgen 7 eine nachgiebige vakuumdichte Verbindung zwischen dem beweglichen Schaltstück 4 und dem Gehäuse 2 bildet. Die übrigen Teile des Schaltgerätes wie Gehäuse, Antrieb, Anschlußvorrich-

ii^ri tung usw. sind fortgelassen, da sie zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich sind.

Hat sich das Vakuum in dem Gehäuse 2 aus einem beliebigen Grund so weit verschlechtert, daß ein bei der

Trennung der Schaltstücke 3 und 4 gezogener Lichtbogen nicht ordnungsgemäß erlischt, so tritt die dabei entstehende große Wärmemenge zunächst vor allem in die Schaltstücke und die mit ihnen verbundenen Anschlußbolzen 5 und 6 über. Die von dem Anschlußbolzen 5 ausgehende Infrarotstrahlung wird von einem Detektor 10 erfaßt und in ein elektrisches Signal umgewandelt, das über einen Signalverstärker 11 einem Schutzgerät 12 zugeführt wird. Für den Detektor tO und den Signalverstärker 11 können unter Umständen einfachere Ausführungen gewählt werden, wann durch ein hohes Emissionsvermögen des Anschlußbolzens 5 für eine stärkere Wärmestrahlung gesorgt wird. Hierzu kann der Anschlußbolzen 5 beispielsweise mit einer dunklen Anstrichfarbe beschichtet sein, die nur die Einspannsielle in der Anschlußvorrichtung des Schaltgerätes freiläßt

Das Schutzgerät 12 kann beispielsweise einen optischen oder akustischen Alarm auslösen, oder es kann die sofortige Abschaltung des Stromkreises veranlassen, in dem sich das Vakuumschaltgefäß 1 befindet Ist das Vakuumschaltgefäß 1 Bestandteil eines Drehstromschßtzes, so kann auch dieses Schütz selbst zur Abschaltung gebracht werden, da hierdurch Drehstromverbraucher vom Netz getrennt werden. Dieses Verfahren führt in den meisten Fällen zur Abschal 'ν·-\ε, da es nicht wahrscheinlich ist daß in dem Schütz »i :?nr als ein defektes Schaltgefäß vorhanden ist

In der Anordnung des Detektors 10 und der Geräte 11 und 12 besteht weitgehende Freizügigkeit da es lediglich erforderlich ist den Detektor 10 im Strahlungsbereich des Vakuumschaltgefäßes 1 anzuordnen. An dem Gefäß 1 sind infolgedessen auch keine konstruktiven Veränderungen nötig.

In F i g. 2 ist an dem feststehenden Anschlußbolzen 5 des Vakuumschaltgefäßes 1 ein Körper 15 angebracht der bei unzulässig erhöhter Temperatur sein Reflexionsvermögen für die von dem Strahler 16 ausgehende elektromagnetische Strahlung, z. B. Licht ändert Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß der Körper 15 seine Färbung oder seine Oberflächenbeschaffenheit ändert

Geeignet für diesen Zweck sind z. B. in elektrischen Schaltanlagen zur Temperaturüberwachung von Anlagenteilen benutzte Anstrichfarben, die für unterschiedliche Ansprech tempera türen erhältlich sind. Ferner sind Schichten aus Kunststoffen anwendbar, deren Oberfläche zunächst glänzend ist und bei erhöhter Temperatur stumpf wird.

Dem Strahlungsempfänger 17 in Fig. 2 kann entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß der F i g. 1 ein Verstärker und ein Schutzgerät nachgeschaltet sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Erfassung mangelnder Betriebsfähigkeit von Vakuumschaltern, bei der eine vom Betriebszustand des Vakuumschalters beeinflußbare elektromagnetische Strahlung einer Bewertungseinrichtung zuführbar ist, die beim Auftreten eines Fehlers ein Signal und/oder das Ansprechen einer Schutzeinrichtung veranlaßt, dadurch gekennzeichnet, daß als elektromagnetische Strahlung die von einem mit den Kontakten (3,4) in gut wärmeleitender Verbindung stehenden Teil des Vakuumschalters (1) ausgehende Wärmestrahlung im Erfassungsbereich eines mit der Bewertungseinrichtung (11,12) verbundenen Detektors (10) liegt

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (5) des Vakuumschalter (1), desien Wärmestrahlung durch den Detektor (10) erfaßt wird, ein hohes Emissionsvermögen für Wärmestrahlung besitzt

3. Anordnung zur Erfassung mangelnder Betriebsfähigkeit von Vakuumschaltern, bei der eine vom Betriebszustand des Vakuumschalters beeinflußbare elektromagnetische Strahlung einer Bewertungseinrichtung zuführbar ist, die beim Auftreten eines Fehlers ein Signal und/oder das Ansprechen einer Schutzeinrichtung veranlaßt, dadurch gekennzeichnet, daB in gut wärmeleitender Verbindung mit den Kontakten (3,4) des Vakuumschalters (1) ein in den Strahlengang zwischen einer Lichtquelle (16) und einem mit der Bewertungseinrichtung verbundenen Empfänger (17) eingeschalteter Körper (15) angeordnet ist, dessen Reflexionsvermögen für Lichtstrahlung einer temperaturabhängigen Änderung unterliegt