DE2516991A1

DE2516991A1 - Behaelter zur aufnahme von auf elektrische durchschlagsfestigkeit zu pruefende isolier- und/oder kuehlmedien

Info

Publication number: DE2516991A1
Application number: DE2516991A
Authority: DE
Inventors: Josef Baur
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-04-19
Filing date: 1975-04-17
Publication date: 1975-10-30
Also published as: AT333379B; GB1502664A; US3996512A; DE7512309U; DE2516991C2; ATA328474A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Behälter zur Aufnahme von auf elektrische Durchschlagsfestigkeit zu prüfende Isolier- und/oder Kühlmedien für Transformatoren, Wandler, Schalter und dgl., wobei in dem vorzugsweise mindestens zum Teil aus durchsichtigem Material gebildeten Behälter eine Funkenstrecke bildende Elektroden vorgesehen sind und der Behälter mindestens zwei, vorzugsweise durch Ventile, absperrbare Öffnungen aufweist, wobei der Behälter aus einem Rohrstück, vorzugsweise aus einem kreiszylindrischen Rohrstück und dessen Stirnseiten dicht verschließenden deckelartigen Abschlußorganen gebildet isto

Nach bestehenden Vorschriften für die Prüfung der Spannungsfestigkeit oder Durchschlagfestigkeit von Isoliermedien, vorwiegend von Isolier- und Kühlölen, ist vorgeschrieben, daß die Isolierflüssigkeit beispielsweise eines Transformators über einen Abflußhahn in Bodennähe des Transformatorengehäuses in eine sogenannte Weithals-Transportflasche abzufüllen ist. Das Cl wird also über einen Ablaßhahn im freien Fluß in diese Flasche gefüllt, wobei sich der Ölstrahl frei durch die umgebende Atmosphäre bewegte Mit dieser Weithals-Transportflasche von durchschnittlich 1 bis 2 Liter Inhalt wird das zu prüfende öl in das Öllabor - oft über große Entfernungen - gebracht, wo es wiederum in offenem Fluß in die Prüftasse des ülprüfgerätes umgefüllt wird_o

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Es wird dabei vorgeschrieben, daß sowohl das Transportwie auch das Prüfgefäß nur in völlig trockenem Zustand verwendet werden soll. Weiter wird verlangt, daß zur Eliminierung eventuell noch vorhandener Feuchtigkeit an den Wänden dieser Gefäße diese mit dem zu prüfenden Öl gespült werden müssen, um die eventuell vorhandene Feuchtigkeit und eine eventuelle Verschmutzung auf ein Minimum zu reduzieren« Dies deswegen, da solche öle überaus hygroskopisch sind, also Feuchtigkeit aus der umgebenden Luft aufnehmen und bereits ein geringer Feuchtigkeitsgehalt die Durchschlagsfestigkeit dieses Isoliermediums erheblich herabsetzte Da die Füllung sowohl des Transportgefäßes wie auch des Prüfgefäßes in offener Atmosphäre erfolgt, sind Einschlüsse von Gasteilen aus der Luft, besonders durch den freien Fall des Mediums beim Umgießen praktisch nicht zu vermeiden.

Es ist bereits eine Einrichtung zur Messung der Festigkeit des Isolieröles von Transformatoren, Ölschaltern und anderen elektrischen Apparaten unter Öl mit Hilfe von Meßfunkenstrecken und unter Verwendung einer fremden unabhängigen regelbaren Prüfspannung bekannt, bei der die Funkenstrecke im Behälter des zu überwachenden Apparates selbst oder in einem daran ortsfest angebauten

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und vom Betriebsöl durchflossenen geschlossenen Gerät derart angeordnet ist, daß die Zuführungsklemmen für die Prüfspannung von außen unmittelbar zugänglich sind. TJm verbrannte ölteile aus dem Elektrodenraum entfernen zu können, ist an diesem Behälter eine Ölabflußvorrichtung mit einem ülsperrhahn angeordnet. Diese Behälter mit den erwähnten Funkenstrecken bilden einen festen Bestandteil des zu überwachenden Apparates,

Es ist ferner eine Ölprüfeinrichtung bekannt geworden (USA-Patentschrift 1,870 282), welche aus einer aus Plattenelektroden gebildeten Meßfunkenstrecke besteht. Diese Plattenelektroden sind auf Scheiben befestigt, welche in einem Glaszylinder gelagert sind. Der Glaszylinder ist stirnseitig durch Flansche abgeschlossen,welche von einer außenliegenden Armatur getragen werden, wobei diese Flansche zentrale Öffnungen besitzen, durch welche das zu prüfende Medium ein- bzw. ausströmen kann. Parallel zur Glaszylinderachse und nahe der Innenwand des Zylinders sind in Umfangsrichtung des Zylinders versetzt Stäbe angeordnet, an welchen die die Elektroden tragenden Scheiben verschiebbar geführt sind. Die Scheiben tragen ferner Kontaktfahnen, die mit Anschlußklemmen in elektrisch leitender Verbindung stehen, an welche die Prüfspannung angeschlossen wird. Diese Anschlußklemmen sind dia-

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metral gegeneinander versetzt in der Zylinderwandung befestigt.

Eine Einrichtung dieser Art ist aus mehreren Gründen nicht zweckmäßig. Um die Meßfunkenstrecke zu justieren muß die Apparatur zerlegt werden. Die eingestellte Meßfunkenstrecke kann, wenn das Gerät wiederum zusammengebaut worden ist, nicht mehr kontrolliert werden_o Um den durch den Glaszylinder und die Flanschen gebildeten Behälter verschlossen halten zu können, sind außenliegende schwerfällige Armaturen erforderlich. Da die Anschlußklemmen für die Prüfspannung diametral am Glaszylinder befestigt sind, können nicht beliebig hohe Prüfspannungen an das Prüfgerät angelegt werden.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, einen Meßbehälter zu schaffen, der transportierbar ist, so daß mit einer Funkenstrecke verschiedene Geräte überwacht werden können, wobei die Füllung des Behälters jeweils unter Luftabschluß erfolgen soll. Darüberhinaus sollen durch die Erfindung die Nachteile der bisher bekanntgewordenen Einrichtungen vermieden werden. Der Behälter selbst soll einen einfachen und zweckmäßigen Aufbau besitzen, so daß er möglichst einfach gereinigt werden kann. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die deckelartigen Abschlußorgane als Halter für die Elektroden dienen, indem die die Elektroden tragenden Schäfte durch

die Abschlußorgane hindurch nach außen geführt sind md jene der Zuleitung der Prüfspannung dienen, wobei die Längsachse der Funkenstrecke parallel zu oder in der Längsachse des Rohrstückes liegte

Die Vorschriften für die Prüfung der Isoliermedien verlangen, daß eine zwei- bis fünffache Menge des Mediums dem zu prüfenden Behälter zu entnehmen ist, um mit dieser ölmenge Spülungen der Gefäße vorzunehmen. Durch die Ausgestaltung des Behälters ist es möglich, zum Beispiel mittels eines Schlauches unter Luftabschluß das zu prüfende Medium abzuzapfen, und zwar bei offener Austrittsöffnung des Behälters. Man kann dabei eine mehrfache Prüfmenge durch den Behälter fließen lassen, um so den SpülVorschriften gerecht zu werden. Ist auf diese Weise eine mehrfache Prüfmenge durch den Prüfbehälter geflossen, so wird zuerst das der Austrittsöffnung zugeordnete Ventil verschlossen und darauf dasjenige der Eintrittsöffnung. Durch die erwähnte Verwendung des Behälters wird vermieden, daß bei einer Abnahme des zu prüfenden Mediums letzteres mit der Atmosphäre in Verbindung kommt, so daß gewährleistet ist, daß das zum Prüfen abgefüllte Medium tatsächlich demjenigen entspricht, das beispielsweise in einem Transformator oder in einem anderen elektrischen Gerät vorhanden war. Dank des erfindungsgemäßen Vorschlages ist der Behälter sehr leicht in seine Bestandteile zu zerlegen und kann einfach gereinigt werden. Ein besonderer Vorteil wird

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auch darin gesehen, daß mit dieser Einrichtung beliebig hohe Priispannungen beherrscht werden können, ohne daß es einer wesentlichen Änderung des Gerätes bedarf, es müssen nur verschieden lange Zylinder oder Rohrstücke verwendet werden ohne daß deswegen die Halterungen für die Elektroden bzw. die Abschlußorgane verändert werden müßten, da die Abschlußorgane ja selbst als Halterungen für die Elektroden dienen und ihre Verbindungsmöglichkeit mit dem Rohrstück völlig unabhängig von dessen Länge isto

Anhand der Zeichnung wird der Behälter näher beschriebene Fig. 1 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch den Behälter; Fig. 2 ein Detail.

Der Behälter besteht aus einem kreiszylindrischen Rohrstück

kaltes aus durchsichtigem vorzugsweise glasklarem Werkstoff. Die beiden stirnseitigen Enden sind durch deckelartige Abschlußorgane 2 verschlossen, die als Halter für die Elektroden dienen«. Nahe den beiden Stirnseiten des Rohr Stückes 1 sind in der Eohrstückwand Bohrungen vorgesehen für die Aufnahme eines Einlaßventiles und eines Auslaßventiles 5 und 6. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel liegen die beiden "Ventile auf der gleichen Seite des Rohrstückes 1; es wäre jedoch auch möglich, diese auf die diametral liegenden Seiten anzuordnen.

In einer dritten, vorzugsweise im Mittelbereich des Rohrstückes 1 liegenden öffnung 7 ist ein motorbetriebenes Rührwerk 8 angeordnet. Stirnseitig besitzt das Rohrstück 1 kurze Gewinde 9» auf welche die Äbschlußorgane 2 mit dazu korrespondierenden Gewinden dichtend aufgeschraubt werden. Die Abschlußorgane 2 besitzen einen gegen das Innere des Rohrstückes 1 gerichteten kreisringzylindrischen Schaft 10, der das erwähnte Gewinde trägt. Der Mittelachse des Abschlußorganes 2 zugewandt ist ein stufenförmiger Absatz 11 mit einem v/eiteren Gewinde, auf welches ein Gewindering 12 aufschraubbar ist. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Achse 13 der Funkenstrecke und die Achse des zylindrischen Rohrstückes 1 koaxial angeordnete Die Abschlußorgane 2 dienen als Halter für die Elektroden 3 der Funkenstrecke. Jede dieser -Elektroden ist mit einem Schaft 14 ausgestattet, der eine im Abschlußorgan 2 befestigte Spannhülse 15 durchsetzte Diese Spannhülse 15 besitzt behälterseitig einen Kragen 16 und einen nach außen gerichteten hohlzylindrischen Schaft 17» der über einen Teil seiner Länge, und zwar benachbart dem Kragen 16, ein Außengewinde 18 trägt, auf welches eine Spannmutter 19 aufgedreht ist, so daß zwischen Kragen 16 und Spannmutter 19 das Abschlußorgan 2 fixiert ist bzw» die Spannhülse durch die Mutter 19 am Abschlußorgan 2 befestigt ist. Auf jenen Teil des Schaftes 17, der über das Gewinde 18 hi-

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nausragt, ist ein vorliegendenfalls zylindrisch ausgebildetes Kontaktglied 20 aufgesteckt und mit einer auf den Schaft 17 der Spannhülse 15 einwirkende Madenschraube 21 festgehalten. Nahe dem äußeren Ende des Kontaktgliedes 20 ist eine Querbohrung 22 vorgesehen, mittels welcher der Behälter auf die Prüfelektroden 23 des nicht näher dargestellten Spannungsprüfgerätes aufgesteckt ist. Das Ende des Schaftes 14 der Elektroden 3, das in der Spannhülse 15 verschiebbar gelagert ist, besitzt eine achsial verlaufende Gewindebohrung 24-, in welche der Gewindeschaft 25 eine»'" mit ihrem Kopf 26 am Kontaktglied 20 abgestützten Schraube ragt. Dieser Gewindeschaft 25 durchsetzt eine Schraubenfeder 27, die sich mit einem Ende einerseits am Kontaktglied 20 und mit ihrem anderen Ende andererseits an der Stirnseite des Schaftes 14 der Elektrode 3 abstützt. Die Gewindebohrung 24 kann auch mit einer Mikrometerschraube verbunden werden, mittels welcher der Elektrodenabstand e genauestens eingestellt werden kann, wobei gleichzeitig die Einstellung an der Mikrometerschraube abzulesen ist.

Die zur Achse 13 des Rohrstückes 1 normale Ebene 28 des stufenförmigen Absatzes 11 ist gegenüber der dem Anschlußorgan 2 benachbarten Fläche des Kragens 16 der Spannhülse 15 in achsialer Richtung versetzte Zwischen dem Kragen 16 und dem stufenförmigen Absatz 11 ist eine kreisringförmige

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Membran 29 eingespannt, welche mit der Innenseite 30 des Abschlußorganes 2 einen Hohlraum 51 begrenzt.

Der Behälter, wie aus Figo 1 ersichtlich, wird über die Ein- und Auslaßventile 5 und 6 in der eingangs beschriebenen Weise mit dem zu überprüfenden öl gefüllt. Durch Drehen des Schraubenkopfes 26 oder einer hier vorgesehenen, jedoch nicht dargestellten Mikrometerschraube wird der Abstand e der Elektroden eingestellt« Die von der Membran 29 begrenzte Kammer dient zum Volumsausgleich,wenn sich die eingefüllte Ulmenge infolge TemperaturSchwankungen dehnt oder zusammenzieht. Diese Kammer ist jedoch für die ordnungsgemäße Funktion der Einrichtung nicht unbedingt erforderlich, so daß auf die hier gezeigte Membran 29 ohne weiteres verzichtet werden kann. Der Elektrodenabstand kann mittels einer Lehre überprüft werden, welche nach dem Abschrauben des Rührwerkes 8 durch die Öffnung 7 seitlich eingeführt wird, falls keine Mikrometerschraube für die Verstellung des ElektrodenabStandes vorgesehen sein sollte. Da auf die durch die Membran 29 begrenzten Ausgleichskammern verzichtet werden kann, wie bereits erwähnt wurde, können die Ein- und Auslaßventile 5 und 6 auch unmittelbar in den Abschlußorganen 2 vorgesehen werden. Vorliegendenfalls ist das Rohrstück 1 als Kreiszylinder beschrieben. Grundsätzlich wäre es möglich, den Querschnitt

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dieses Rohrstückes beispielsweise eckig zu gestalten₀ In diesem Falle könnten jedoch die Abschlußorgane nicht mehr über ein Gewinde dichtend aufgeschraubt werden, sondern müßten mit andersartigen Verschlußeinrichtun^en mit dem Rohrstück 1 verspannt werden.

Die vorstehende Zeichnung und Erläuterung macht anschaulich, daß das beschriebene Behältnis in denkbar einfacher Weise zerlegt werden kann, indem die beiden Abschlußorgane von Hand abgeschraubt werden, worauf die einzelnen vorliegenden Teilstücke, die den Behälter in seiner Gesamtheit bilden, einfach gereinigt werden können,, Die Verstellung des Elektrodenabständes ist auf einfache Weise gelöst. Volumsänderungen des eingefüllten und zu überprüfenden Öles infolge herrschender Temperaturschwankungen können vom Behälter aufgenommen werden, ohne daß dieser dadurch extremen Beanspruchungen ausgesetzt wird. Das Rohrstück 1, die Abschlußorgane 2 und die Ventile 5 und 6 können aus einem entsprechenden widerstandsfähigen Kunststoffmaterial gefertigt sein. Die Bohrungen für die Ventile 5 und 6 bzw. für die Aufnahme des Umwälzorganes 8 sind vorliegendenfalls in Umfangsrichtung des Rohrstückes 1 gesehen um 180 Grad gegeneinander versetzt» Es ist natürlich auch denkbar, den Versetzungswinkel zwischen diesen Bohrunp^en kleiner zu wählen. Mit dieser Einrichtung können auch verschieden hohe

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Prüfspannungen ohne weiteres beherrscht werden. Es brauchen zu diesem Zweck ausschließlich und allein Rohrstücke 1' unterschiedlicher Länge vorgesehen werdeno Die Abschlußorgane 2 und die von ihnen getragenen Elektroden können in allen Fällen die gleichen sein. Die inneren Begrenzungswände der Abschlußorgane 2 können schalenförmig gewölbt ausgebildet sein, um auf diese Weise strömungstechnisch günstige Voraussetzungen in der durch den Behälter gebildeten Kammer zu schaffen.

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Claims

Patentansprüche:

1.!Behälter zur Aufnahme von auf elektrische Durchschlags- ^-' festigkeit zu prüfende Isolier- und/oder Kühlmedien für Transformatoren, Wandler, Schalter und dgl., wobei in dem vorzugsweise mindestens zum Teil aus durchsichtigem Material gebildeten Behälter eine Funkenstrecke bildende Elektroden vorgesehen sind und der Behälter mindestens zwei, vorzugsweise durch Ventile, absperrbare öffnungen aufweist, wobei der Behälter aus einem Rohrstück, vorzugsweise aus einem kreiszylindrischen Rohrstück und dessen Stirnseiten dicht verschließenden deckelartigen Abschlußorganen gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die deckelartigen Abschlußorgane als Halter für die Elektroden dienen, indem die die Elektroden tragenden Schäfte durch die Abschlußorgane hindurch nach außen geführt sind und ,jene der Zuleitung der Prüfspannung dienen, wobei die Längsachse der Funkenstrecke parallel zu oder in der Längsachse des Rohrstückes liegt.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (1), vorzugsweise seinen Stirnseiten benachbart, je eine Öffnung für die Aufnahme eines Ventiles (5, 6) besitzte

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3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußorgane (2) auf die Stirnseiten des Rohrstückes (1.) aufgeschraubt sind.

4. Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Elektrode (3) der Funkenstrecke tragende Schaft (-13, 14) mittig das Abschlußorgan (2) und eine von diesem getragene Spannhülse (15) durchsetzt, wobei diese Spannhülse (15) einen Kragen (16) und einen Schaft (17) mit einem dem Kragen benachbarten Gewinde (18) zur Aufnahme einer Spannmutter (19) aufweist.

Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Schaft (17) cLer Spannhülse (15) ein metallisches Kontaktglied (20) aufgeschoben und mit dem Schaft (17) beispielsweise durch eine quer zu dessen Achse liegenden Madenschraube (21) verspannt ist.

6. Behälter nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktglied (20) eine quer zuseiner Längserstreckung verlaufende Bohrung (22) aufweist, in welche die spannungsführenden Elektroden (23) eines Prüfgerätes einsetzbar sind.

7ο Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Schaft (13 > 14) der Elektroden (3) auf der

der Funkenstrecke abgewandten Seite eine achsiale Gewindebohrung (24) besitzt zur Aufnahme einer mit ihrem Kopf (26) am Kontaktglied (20) abgestützten Stellschraube, mit welcher gegen die Kraft einer auf das Schaftende einwirkenden und von der Stellschraube durchsetzten Feder (27) der Abstand der Elektroden (3) veränderbar ist.

8. Behälter nach Anspruch 7i dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (26) der Stellschraube näher am Abschlußorgan (2) liegt als die Bohrung (22) zur Aufnahme der spannungsführenden Elektroden (23) des Prüfgerätes.

Für Ing. Josef Baur: Der Vertreter:

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