DE2447240A1 - Switchboard protection unit - comprises fibre optics facility communicating with external light-sensitive diode pickup - Google Patents

Switchboard protection unit - comprises fibre optics facility communicating with external light-sensitive diode pickup

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DE2447240A1 DE19742447240 DE2447240A DE2447240A1 DE 2447240 A1 DE2447240 A1 DE 2447240A1 DE 19742447240 DE19742447240 DE 19742447240 DE 2447240 A DE2447240 A DE 2447240A DE 2447240 A1 DE2447240 A1 DE 2447240A1
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Abstract

The unit is for accumulation of light entering a sealed vessel containing a distribution board or line insulated with SF6 gas, and for signalling via or thin glass-fibre rod or strip made of electrically insulating material, inserted through the wall of the vessel or container. A unit specif. comprising a photo-detector or sensor, such as a light-sensitive diode, is arranged outside the vessel or container and works in unison with the fibre optics facility set gas-tight through the wall of the vessel or container. The proposed unit can be used for indicating flash-overs or distruptive discharges, occuring in large-scale switch boards, due to insulation failure.

Description

Einrichtung zur Erfassung und Signalisierung von in einem geschlossenen Behälter auftretendem Licht Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung und Signalisierung von in einem geschlossenen Behälter, insbesondere einer mit SF6-Gas isolierten Schaltanlage oder Rohrleitung, auftretendem Licht.Device for the detection and signaling of in a closed Container occurring light The invention relates to a device for detection and signaling in a closed container, especially one with SF6 gas isolated switchgear or pipeline, light occurring.

Bei vollgekapselten Anordnungen von Schaltanlagen, insbesondere den mit SF6-Gas isolierten Anordnungen, treten in Betrieb manchmal Isolationsfehler und denen zufolge Ueber- oder Durchschläge in einem oder mehreren Abschnitten der Schaltanlagen auf. Wenn bei ausgedehnten Anordnungen eine grössere Anzahl voneinander durch Schottung getrennter Räume vorhanden sind, hat bis jetzt die Feststellung des Ortes von Ueberschlägen oft erhebliche Schwierigkeiten bereitet. Die fortschreitende Entwicklung dieser Technik sowohl im Bereich der Verteilanlagen wie auch der Energieübertragung macht die Entwicklung geeigneter Einrichtungen zur Fehlerlokalisation notwendig.With fully encapsulated arrangements of switchgear, especially the With SF6 gas insulated arrangements, insulation faults sometimes occur and according to which over- or carbon-overs in one or more sections of the Switchgear on. If with extended arrangements a larger number of each other are available due to the partitioning of separate rooms, has so far been the finding the location of flashovers often causes considerable difficulties. The progressive development of this technology both in the field of distribution systems as well as energy transmission makes the development of suitable facilities for Error localization necessary.

Da jeder Isolierdefekt zur Ausbildung eines Lichtbogens führt, kann dieser letztere zweckmässig in ein elektrisches Signal umgewandelt.werden, welches eine dem betreffenden Raum zugeordnete Signalisiervorrichtung betätigen kann, um die Stelle des Fehlers anzuzeigen.Since every insulation defect leads to the formation of an electric arc, can this latter is expediently converted into an electrical signal, which can actuate a signaling device assigned to the room concerned in order to indicate the location of the error.

Bei einer in der deutschen Offenlegungsschrift 2 216 238 beschriebenen Einrichtung zum Schutz von gekapselten, mit Druckgas isolierten Schaltanlagen gegen Störlichtbögen ist zur Erfassung eines solchen Störlichtbogens mindestens ein lichtempfindliches Element innerhalb der Kapselung vorgesehen, dessen elektrisches Ausgangssignal ein Relais erregt, welches ein Auslöserelais zur Ausschaltung des betreffenden Schalterteiles erregt, so dass der Störlichtbogen gelöscht wird.In one described in German Offenlegungsschrift 2 216 238 Device for the protection of encapsulated switchgear, insulated with compressed gas, against Arc faults are at least light-sensitive to detect such a fault arc Element provided within the encapsulation, the electrical output signal of which is a Relay energized, which is a trigger relay for switching off the relevant switch part energized so that the arc fault is extinguished.

Bei einer besonderen Ausführungsform der genannten Einrichtung ist innerhalb der Kapselung neben dem lichtempfindlichen Element eine zu dessen Funktionskontrolle dienende ilfslichtquelle vorgesehen. Zusätzlich ist jede Hilfslichtquelle in Reihe mit einer ausserhalb der Kapselung befindlichen Anzeigelampe geschaltet, so dass auch die Funktion der Hilslichtquelle mittels der Anzeigelampe überwachbar ist.In a particular embodiment of the device mentioned inside the encapsulation, next to the light-sensitive element, there is a function check Serving auxiliary light source provided. In addition, each auxiliary light source is in series switched with an indicator lamp located outside the encapsulation, so that also the function of the auxiliary light source by means of the indicator lamp monitorable is.

Als Nachteil dieser Einrichtung gilt die Tatsache, dass das System in welchem der Lichtbogen entsteht, und das eigentliche Erfassungssystem ineinander verflochten sind. Das alterungsabhängige, auf Funktionsstörungen anfällige lichtempfindliche Element, d.h. die Photozelle, befindet sich innerhalb der Kapselung und ist einer Revision nicht zugänglich. Die die Photozelle mit den ausserhalb der Kapselung befindlichen Schaltungselementen verbindenden isolierten Leitungen müssen durch die Wandung der Kapselung hindurchgeführt werden, so dass die genannten Systeme galvanisch voneinander nicht getrennt ind. Zur Ueberwachung der Funktionstüchtigkeit der Photozelle ist eine ebenfalls innerhalb der Kapselung angeordnete 11ililichtquelle notwendig, welche ihererseits mittels einer ausserhalb der Kapselung befindlichen Anzeigelampe auf ihre Funktionstüchtigkeit geprüft werden muss.A disadvantage of this facility is the fact that the system in which the arc occurs, and the actual detection system into one another are intertwined. The age-dependent, light-sensitive one that is prone to malfunctions Element, i.e. the photocell, is located inside the enclosure and is one Revision not accessible. The photocell with the ones outside the enclosure Insulated lines connecting circuit elements must pass through the wall of the Encapsulation are passed through, so that the systems mentioned galvanically from one another not separated ind. To monitor the functionality of the photocell a 11ililichtquelle also arranged inside the encapsulation is necessary, which on the other hand by means of an indicator lamp located outside the encapsulation their functionality must be checked.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Vorbekannten zu vermeiden und eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher das System1 ion welchem der Lichtbogen entsteht und das eigentliche Erfassungssystem voneinander galvanisch völlig getrennt sind. Aufgabe der Erfindung ist es ebenfalls, eine Einrichtung zu schaffen, bei welcher im Inneren des Behälters keine elektrischen Komponenten vorhanden sind, die alters abhängig und auf Funktionsstörungen anfällig sind und die häufige Revisionen benötigen. Die Einrichtung soll ausserdem einfach, billig, betriebssicher und leicht zu bedienen sein.The object of the invention is to avoid the disadvantages of the previously known and to create a device of the type mentioned at the outset, in which the system1 ion which the arc arises and the actual detection system from each other are completely galvanically separated. The object of the invention is also to provide a device to create in which there are no electrical components inside the container available, which are age-dependent and prone to dysfunction and that need frequent revisions. The setup should also be simple, be cheap, reliable and easy to use.

Diese Aufgabe wird mit Hilfe der Einrichtung nach der Erfindung dadurch gelöst, dass der Behälter mit mindestens einem in diesem gas dicht eingesetzten zur Ausleitung des Lichtes bestimmten, aus seinem Inneren nach aussen führenden Lichtleiterstück aus elektrisch isolierendem Material ausgestattet ist. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine ausserhalb des Behälters angeordnete, zum Zusammenwirken mit dem Lichtleiterstück bestimmte, jedoch von diesem unabhängige und räumlich getrennte Vorrichtung zur Erfassung und Signalisierung des ausgeleiteten Lichtes vorgesehen. Diese Vorrichtung ermöglicht das Licht ganz ausserhalb des Behälters wahrzunehmen, in ein elektrisches Signal umzuwandeln und dieses Signal zu verarbeiten. Es kann eine vollkommene galvanische Trennung zwischen der genannten Vorrichtung und dem geschlossenen Behälter erreicht werden, so dass jegliche Beeinflussung der Elektronik durch die im Behälter auftretenden vagabundierenden Spannungen vermieden wird.This object is achieved with the aid of the device according to the invention solved that the container with at least one inserted in this gas tight intended to lead the light out, leading from within to the outside Light guide piece made of electrically insulating material is equipped. According to one preferred embodiment of the invention is at least one outside of the container arranged, intended to interact with the light guide piece, but from this independent and spatially separated device for detection and signaling of the diverted light provided. This device enables the light entirely to be perceived outside the container, to convert it into an electrical signal and process this signal. There can be a perfect galvanic separation between of said device and the closed container can be achieved so that any influence on the electronics by the vagabond occurring in the container Tension is avoided.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnung erläutert.The following is an embodiment of the subject invention explained with reference to the drawing.

In der Zeichnung ist der Behälter 1 mit einem in diesen gasdicht eingesetzten Lichtleiterstück 2 ausgestattet. Dieses erstreckt sich vom Inneren des Behälters 1 nach aussen, besteht aus elektrisch isolierendem Material, beispielsweise einer dünnen Glasfaser, einer Glasfaserkordel oder einem Glasfaserband, und ist zur Ausleitung des Lichtes vorgesehen. Das Lichtleiterstück 2 kann durch die Wandung des Behälters 1.In the drawing, the container 1 with a gas-tight inserted therein Light guide piece 2 equipped. This extends from the interior of the container 1 to the outside, consists of electrically insulating material, for example one thin fiberglass, a fiberglass cord or a fiberglass ribbon, and is used for diversion of the light provided. The light guide piece 2 can through the wall of the container 1.

hindurch, oder in einen Gasanschluss des Behälters 1 gasdicht eingesetzt sein.through it, or inserted into a gas connection of the container 1 in a gas-tight manner be.

Die Zeichnung zeigt ferner eine zum Zusammenwirken mit dem Lichtleiterstück 2 bestimmte Vorrichtung 3,4, die zur Erfassung und Signalisierung des aus dem Behälter 1 ausgeleiteten Lichtes vorgesehen sein kann. Diese ist ganz ausserhalb des Behälters 1 angeordnet, vom Leiterstück 2 unabhängig und von diesem räumlich und galvanisch völlig getrennt.The drawing also shows one for interacting with the light guide piece 2 certain device 3, 4, which is used to detect and signal the from the container 1 diverted light can be provided. This is completely outside the container 1 arranged, independent of the conductor section 2 and spatially and galvanically from this completely separated.

Die Vorrichtung 3,4 weist einen Photoaufnehmer 3, d.h. eine Photozelle, auf, die das aus dem Behälter 1 über das Lichtleiterstück 2 ausgeleitete Licht empfängt, und ansprechend auf dieses ein elektrisches Signal erzeugt. Die Vorrichtung 3,4 weist ferner eine an den Photoaufnehmer 3 angeschlossene elektrische Schaltung 4 auf, die zur Verarbeitung des genannten Signals vorgesehen ist.The device 3, 4 has a photo sensor 3, i.e. a photo cell, which receives the light directed out of the container 1 via the light guide piece 2, and generates an electrical signal in response thereto. The device 3.4 furthermore has an electrical circuit 4 connected to the photoreceptor 3 on, which is provided for processing the said signal.

Die Schaltung 4 weist einen zum Verstärken des durch den Photoaufnehmer 3 erzeugten Signals bestimmten Verstärkerteil 5 auf. Ein dem Verstärkerteil 5 nachgeschalteter Messteil 6, misst die Grösse des durch den Verstärkerteil 5 verstärkten Signals und erzeugt, wenn dieses Signal eine vorbestimmte Grösse überschreitet, ein für den dem Messteil 6 nachgeschalteten Signalisierteil 7 bestimmtes Befehlssignal.The circuit 4 has one for amplifying the through the photoreceptor 3 generated signal specific amplifier part 5 on. A downstream of the amplifier part 5 Measuring part 6 measures the size of the signal amplified by the amplifier part 5 and generates, if this signal exceeds a predetermined value, a for the signaling part 7 which is connected downstream of the measuring part 6 and is determined by the command signal.

Auf dieses Befehlssignal ansprechend, gibt der Signalisierteil 7 nun ein optisches, akustisches oder anderes Signal ab und signalisiert dadurch das Auftreten von Licht im geschlossenen Behälter 1.In response to this command signal, the signaling part 7 now gives emits an optical, acoustic or other signal, thereby signaling the occurrence of light in the closed container 1.

Als wesentliche Vorteile der erfindungsgemässen Einrichtung sind folgende Tatsachen zu betrachten: a) Zwischen dem Behälter 1 und der Vorrichtung 3,4 zur Erfassung und Signalisierung ist eine vollständige galvanische Trennung gewährleistet, so dass die Elektronik der Vorrichtung 3,4 keinerlei Beeinflussung durch die im Behälter 1 auftretenden vagabundierenden Spannungen ausgesetzt ist; b) das im geschlossenen Behälter 1 vorgesehene Lichtleiterstück 2 ist weder alterungsabhängig, noch auf Funktionsstörungen anfällig, und bedarf keiner Revision; c) der alterungsabhängige, auf Funktionsstörungen anfällige Photoaufnehmer 3 befindet sich ausserhalb des Behälters 1 und ist einer Revision zugänglich; d) ds sind keine Hilfsorgane zur Ueberwachung der Funktionstüchtigkeit des Photoaufnehmers 3 notwendig; e) eine einzige Vorrichtung 3,4 kann zur PrUfung von Isolationsfehlern in verschiedenen Stellen einer Schaltanlage nacheinander angekoppelt werden; f) die Einrichtung ist einfach, billig, betriebssicher und leicht zu bedienen.The following are the main advantages of the device according to the invention Facts to consider: a) Between the container 1 and the device 3.4 for Detection and signaling, complete galvanic isolation is guaranteed, so that the electronics of the device 3, 4 are not influenced by the im Container 1 is exposed to stray stresses occurring; b) in the closed Container 1 provided light guide piece 2 is neither dependent on age, nor on Prone to malfunctions and does not require revision; c) the Age-dependent, malfunction-prone photodetector 3 is located outside of the container 1 and is accessible for revision; d) ds are not auxiliary bodies necessary to monitor the functionality of the photo sensor 3; e) a single device 3.4 can be used to test insulation faults in different A switchgear assembly can be coupled one after the other; f) the facility is simple, cheap, reliable and easy to use.

Claims (9)

Patentansprüche Claims Einrichtung zur Erfassung und Signalisierung von in einem geschlossenen Behälter, insbesondere einer mit 5F6-Gas isolierten Schaltanlage oder Rohrleitung, auftretendem Licht, dadurch gekennzeichnet, dass der Behalter mit mindestens einem, in diesem gasdicht eingesetzten, zur Ausleitung des Lichtes bestimmten, aus seinem Inneren nach aussen führenden Lichtleiterstück (2) aus elektrisch isolierendem Material ausgestattet ist.Device for the detection and signaling of in a closed Containers, in particular a switchgear or pipeline insulated with 5F6 gas, occurring light, characterized in that the container with at least one, in this gas-tight inserted, intended to lead the light out of his Inner outwardly leading light guide piece (2) made of electrically insulating material Is provided. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtleiterstück (2) in die Wandung des Behälters (1) gasdicht eingesetzt ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the Light guide piece (2) is inserted gas-tight into the wall of the container (1). 3. Einrichtung nach Anspruchl, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtleiterstück (2) in einem Gasanschluss des Behälters (1) gasdicht eingesetzt ist. 3. Device according to Claiml, characterized in that the light guide piece (2) is inserted gas-tight in a gas connection of the container (1). 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtleiterstück (2) eine dünne Glasfaser, eine Glasfaserkordel oder ein Glasfaserband ist. 4. Device according to claim 1, characterized in that the Light guide piece (2) a thin glass fiber, a glass fiber cord or a glass fiber ribbon is. 5. Einrichtung nach Anspruch ls dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine ausserhalb des Behälters (1) angeordnete, zum Zusammenwirken mit dem Lichtleiterstück (2) bestimmte, jedoch von diesem unabhängige und räumlich getrennte Vorrichtung (3,4) zur Erfassung und Signalisierung des ausgeleiteten Lichtes vorgesehen ist.5. Device according to claim ls characterized in that at least one arranged outside the container (1) to interact with the light guide piece (2) a specific device that is, however, independent and spatially separate from the latter (3, 4) is provided for the detection and signaling of the diverted light. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennz-eichnet, dass die Vorrichtung (3,4) zur Erfassung und Signalisierung einen das ausgeleitete Licht zu empfangen und ansprechend auf dieses ein elektrisches Signal zu erzeugen bestimmten Photoaufnehmer (3) und eine zur Verarbeitung des Signals bestimmte an den Photoaufnehmer (3) angeschlossene elektrische Schaltung (lot) aufweist.6. Device according to claim 5, characterized in that the Device (3, 4) for detecting and signaling one of the diverted light to receive and in response to this to generate an electrical signal Photo sensor (3) and one intended for processing the signal at the photo sensor (3) has connected electrical circuit (solder). 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (4) einen das Signal zu verstärken bestimmten Verstärkerteil (5) aufweist.7. Device according to claim 6, characterized in that the circuit (4) has an amplifier part (5) intended to amplify the signal. 8. Einrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (4) einen Messteil (6) aufweist, der bei vorbestimmter Grösse des vom Verstärkerteil (5) herrührenden Signals ein Befehlssignal erzeugt.8. Device according to claim 6 and 7, characterized in that the circuit (4) has a measuring part (6) which, at a predetermined size of the from the amplifier part (5) originating signal generates a command signal. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (4) einen Signalisierteil (7) aufweist, der auf das Befehlssignal des Messteiles (6) ansprechend das Auftreten von Licht im Behälter (1) signalisiert.9. Device according to claim 8, characterized in that the circuit (4) has a signaling part (7) which responds to the command signal from the measuring part (6) appropriately signals the occurrence of light in the container (1).
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