DE2513338A1

DE2513338A1 - Abdichtungsvorrichtung eines elektrischen gehaeuses

Info

Publication number: DE2513338A1
Application number: DE19752513338
Authority: DE
Inventors: Alain Poncet; Serge Roccaz
Original assignee: Merlin Gerin SA
Current assignee: Merlin Gerin SA
Priority date: 1974-04-10
Filing date: 1975-03-26
Publication date: 1975-11-06
Also published as: JPS6116586Y2; FR2267498A1; YU89675A; GB1455814A; ES436427A1; US4000930A; FR2267498B1; IT1032620B; JPS50138376A; JPS58173144U; DE2513338C2; YU36577B; USB562413I5

Description

Firma MERLIN GERIN, Grenoble (Frankreich)

ABDICHTUNGSVORRICHTUNG EINES ELEKTRISCHEN GEHAUSES.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abdichtungsvorrichtung eines ein elektrisches Schaltgerät enthaltenden Gehäuses, das mit unter Druck stehendem Isoliergas gefüllt ist/ an- der EinfUhrungsstelle eines beweglichen Antriebsorganes des Schaltgerätes mit einem das Antriebsorgan umgebenden RaUm₁ der durch elastische Dichtungen gegenüber dem Gehäuse und der Umgebung abgedichtet ist und mit einer Flüssigkeit gefüllt ist.

In einer Vorrichtung der erwähnten Art, besitzt die Flüssigkeit, die das unter Druck stehende Gas, insbesondere Schwefelhexafluorid trennt, eine geeignete Viskosität und ihr Druck wird höher gehalten als der Druck jeder der beiden umliegenden Gasbereiche. Die benutzte Flüssigkeit ist ein 01 oder ein Fett, und jegliches Ausströmen aus einem der Gasbereiche in den unter Druck stehenden abgedichteten Raum wird vermieden. Jedoch sind Ausströmungen der unter Druck stehenden Flüssigkeit nach den Gasbereichen möglich, und eine Überprüfung des FlUssigkeitsstandes indem Raum ist notwendig.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, diese Nachteile zu vermeiden und eine sichere Abdichtungsvorrichtung zu schaffen, die keine Unterdrucksetzung des mit Flüssigkeit gefüllten Raumes er-

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fordert.

Die Abdichtungsvorrichtung gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Raum in wenigstens zwei Kammern längs des Antriebsorgans unterteilt ist durch eine oder mehrere Zwischenwände, die von dem Antriebsorgan mit geringem Spielraum durchdrungen werden und nur einen kleinen Verbindungsspalt zwischen den Kammern bestehen lassen, so um einen Konzentrierungsunterschied des in der Flüssigkeit aufgelösten Gases in den verschiedenen Kammern zu erhalten, welche Konzentrierung um so kleiner ist je weiter die Kammer vom Gehäuse- entfernt ist.

Die Porosität der elastischen Dichtung, welche den flüssigkeitsgefüllten Raum von dem das unter Druck stehende Gas enthaltende Gehäuse trennt, erlaubt ein sehr schwaches Durchdringen des Gases durch die Dichtung. Dieses Gas löst sich in der Flüssigkeit (insbesondere Paraffinöl) der ersten Kammer auf, deren . Gaskonzentrierung bis zur Sättigung ansteigt. Die Gasblasen bewirken danach ein Schäumen des Öls, und der Bruchteil des Gases, der von der ersten Kammer zur nächsten Kammer strömt wird beim Durchdringen des Verbindungsspaltes zusammengepresst und löst sich leicht in dieser letzten Kammer auf. Die Zwischen- oder Umleitungswände verhindern die Ausbreitung der Gasblasen und setzen den Undichtigkeitsgrad auf ein Minimum herab. Letaterer ist von der Diffusionslänge in der Flüssigkeit abhängig, d.h. von der Anzahl der gegenüberliegenden Kammern, der Dichte und der Viskosität der Flüssigkeit, der Glattheit des Antriebsorgans und der Art der Dichtungen.

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Jede die zwei ringförmigen aufeinanderfolgenden Kammern trennende Zwischenwand wird vorteilhafterweise durch eine durch das Antriebsorgan mit geringem Spiel durchdrungene Scheibe gebildet,

Gemäss einer Entwicklung der Erfindung, ist ein Molekularsieb zwischen der TrennflUssigkeit und dem Isoliergas des Gehäuses angebracht.

Weitere Vorteile und Merkmale gehen aus der nachfolgenden Beschreibung einer AusfUhrungsweise hervor, die beispielsweise gegeben wird und auf den beigefügten Figuren abgebildet ist. Es zeigen :

Fig. 1 eine schematische Sicht im axialen Schnitt der Abdichtungsvorrihtung mit Flüssigkeitsring, gemäss der Erfindung;

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Sicht einer Weiterentwicklung der Vorrichtung gemäss Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt eine mit der Bezugsziffer 10 bezeichnete Abdichtungsvorrichtung, die die Abdichtung eines Gehäuses 12 eines Schwefelhexafluorid-Blaskolbenschalters gewährleistet und zwar am Einführungspunkt einer rotativen Antriebswelle 14 der Schalterkontakte. Die Vorrichtung 10 besitzt eine feste metallische Hülse 16, die gasdicht mit dem Schaltergehäuse 12 verbunden ist und ein Stück der Antriebswelle 14 umgibt; die Hülse 16 und die Welle 14 sind koaxial. Die Abdichtung zwischen der Hülse 16 und dem Gehäuse 12 wird durch eine statische 0-Ringdichtung 18 bekannten Typs ausgeführt, und die Abdichtung

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zwischen der Hülse 16 und der Antriebswelle 14 durch eine mit der Bezugsziffer 20 bezeichnete dynamische Dichtung. Der Innenraum 22 des Gehäuses 12 ist mit Schwefelhexafluorid gefüllt unter einem Druck, der höher ist als der Druck des äusseren umliegenden Bereichs 24. Die Enden der Hülse 16 sind auf den festen äusseren Kugellagerkäfigen von zwei Lagern 26, 28 angebracht, deren innerer Käfig mit der Antriebswelle 14 drehen. Die dynamische Dichtung 20, die zwischen den zwei Lagern 26, untergebracht ist, besitzt zwei ringförmige und radiale Kammern 30, 32, welche in der Hülse 16 angebracht sind. Eine fest mit der Hülse 16 verbundene Trennwand oder Scheibe 34 bildet die Trennung zwischen den Kammern 30, 32. Der Durchmesser der in der Trennwand 34 ausgeführten Öffnung ist etwas grosser als der Durchmesser der Antriebswelle 14, so dass die Trennwand 34 die Antriebswelle 14 umgibt oder mit geringem Spiel auf ihr liegt und dabei einen Spalt 36 schafft. In ähnlicher Weise umgeben die gegenüberliegenden Trennwände jeder Kammer 30, 32 die Antriebswelle 14 und lassen dabei nur einen Spalt 38, 40 bestehen. Die Kammern 30, 32 sind beiderseits durch elastische Dichtungen 42, 44 abgedichtet. Anschläge 46, 48 gewährleisten die axiale Lage der Lager 26, 28 und der Antriebswelle 14. Die Kammern 30, 32 und die Spalte 36, 38, 40 bilden die inneren Verteilungen der Hülse 16. Die Kammern 30, 32 sind bei der Montage der Vorrichtung durch einen Kanal 50, der mit einer Schraube 52 verschlossen werden kann, mit einem 01 hoher Viskosität, insbesondere Paraffinöl, gefüllt. Ein Molekularsieb 54 ist vorteilhafterweise zwischen die Dichtung 44 und den Innenraum 22 eingefügt.

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Die Arbeitsweise der Abdichtungsvorrichtung durch Flüssigkeitsring gemäss der Fig. 1 ist wie folgt :

Unter der Wirkung des Drucks des Gases, insbesondere Schwefelhexafluorid, im Innenraum 22, der höher als der umgebende Druck ist und durch die Porosität der Dichtung 44, ist eine schwache Gasauströmung durch die Dichtung 44 hindurch unvermeidlich. Dieses Gas löst sich durch Diffusion in dem 01 der Kammer 32 auf. Ein zweites Leck entsteht beim Spalt 36, auf Grund des Unterschieds der Gaskonzentrierung in den Kammern 32 und 30. Diese zweite Gasentweichung ist bedeutend geringer als die erste und die Konzentrierung des Gases in der Kammer 32 steigt bis zur Sättigung an. Das Gas, welches durch die Dichtung 44 ausströmt, wird nicht mehr in dem Öl der Kammer 32 aufgelöst und ein Schäumen des Öls tritt auf. Ein sehr kleiner Teil der Gasblasen gelangt von der Kammer 32 in die Kammer 30, wobei sie beim Durchströmen der Verengung 36 zusammengedruckt werden und leicht in der Kammer 30 aufgelöst werden. Der Gaskonzentrierungsunterschied, welcher die Gasblasen veranlasst, nach der Kammer 30 zu strömen, ist sehr gering und die Gaskonzentrierung nimmt zum Ausgang der Dichtung 20 hin ab. Der Öldruck in der Kammer 32 steigt an und versucht die auf der Porosität beruhende Gasausströmung zu vermindern. Das Molekularsieb 54 filtert die Zersetzungsprodukte des Schwefelhexafluofids.

Die dynamische Dichtung, hier als Anwendung bei einer Rotationsbewegung beschrieben, ist bei einer Sohiebbewegung der Antriebswelle 14 anwendbar. In diesem Fall werden die elastischen Dichtungen durch geeignete Dichtungen ersetzt und die

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Lager durch Führungen.

Das Leck des Schwefelhexafluorids hängt von der Anzahl der Kammern j50, 32, von der Länge des Diffusionswegs im Öl, von der Dichte und der Viskosität des Öls, der Glattheit der Antriebswelle und der Art der Dichtungen 42, 44 ab. Die Fig. 2 zeigt eine der oben beschriebenen Dichtung ähnliche dynamische Dichtung, mit vier Kammern 60 bis 66 ausgerüstet, welche mit Öl gefüllt sind und durch fünf Spalte 70 bis 78 verbunden sind, so dass der Undichtigkeitsgrad gegenüber der Vorrichtung der Fig. 1 herabgesetzt ist.

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Claims

Patentansprüche :

l.JAbdichtungsvorrichtung eines ein elektrisches Schaltgerät enthaltenden Gehäuses, das mit unter Druck stehendem Isoliergas gefüllt ist, an der EinfUhrungsstelle eines beweglichen Antriebsorganes des Schaltgerätes mit einem das Antriebsorgan umgebenden Raum, der durch elastische Dichtungen gegenüber dem Gehäuse und der Umgebung abgedichtet ist und mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum in wenigstens zwei Kammern (30, 32) längs des Antriebsorgans (14) unterteilt ist durch eine oder mehrere Zwischenwände (34), die von dem Antriebsorgan (14) mit geringem Spielraum durchdrungen werden und nur einen kleinen Verbindungsspalt (36) zwischen den Kammern (30, 32) bestehen lassen, so um einen Kanzentrierungsunterschied des in der Flüssigkeit aufgelösten Gases in den verschiedenen Kammern zu erhalten, welche Konzentrierung um so kleiner ist, je weiter die Kammer vom Gehäuse (22) entfernt ist.
2. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum durch eine durch innere scheibenförmige Trennwände (34) in Ringkammern(30, 32) unterteilte zylindrische Hülse (16) gebildet ist.
3. Abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas Schwefelhexafluorid ist.
4. Abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die den Raum füllende Flüssigkeit Paraffinöl ist.

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5. Abc!l ohtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 'ι, dadurch gekennzeichnet, dass ein Molekularsieb (54) neben el ^r elastischen Dichtung (''-4) zwischen dem Gehäuse (22) und der Kammer (J2; angebracht ist.

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