DE2734211A1

DE2734211A1 - Thermometer mit spitzenlastpunkt

Info

Publication number: DE2734211A1
Application number: DE19772734211
Authority: DE
Inventors: Robert Francis Romanowski
Original assignee: Qualitrol Co LLC
Current assignee: Qualitrol Co LLC
Priority date: 1976-08-04
Filing date: 1977-07-29
Publication date: 1978-02-09
Also published as: GB1553465A; FR2360875B1; JPS5319083A; DE2734211C2; US4092864A; SE7708221L; CA1071427A; SE422499B; JPS5651574B2; FR2360875A1; DE7723685U1

Description

THERMOMETER MIT SPITZENLASTPUNKT

Diese Erfindung bezieht sich auf Thermometer und betrifft insbesondere Verbesserungen bei Thermometern mit Spitzenlastpunkt oder mit überhitzter Stelle.

Zwar hat ein Thermometer mit Spitzenlastpunkt oder Heißpunktthermometer auch andere Anwendungsmöglichkeiten, es ist aber besonders zum Abfühlen von Temperatüränderungen in einem durch ein Fließmittel gekühlten elektrischen Transformator geeignet.

Ein Thermometer mit Spitzenlastpunkt bzw. ein Heißpunktthermometer ist wegen seiner strukturellen Eigenschaften mit einer solchen Bezeichnung versehen, durch welche es in der Lage ist, zum Zwecke der Temperaturüberwachung an der Stelle oder dem Punkt der heißesten Temperaturentwicklung in einem Transformator angeordnet zu werden. Dieser Punkt oder diese Stelle befindet sich zwischen den Wicklungen der Transformatorspule.

Diese Art von Thermometer hat verschiedene Vorteile. Weil es am heißesten Bereich des Transformators aufgebracht wird, erhält man nicht nur eine genauere Ablesung, sondern auch eine schnellere Anzeige von Temperaturveränderungen, als sonst vorgesehen würde.

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Ein Haißpunktthermometer 1st In der deutschen Patentanmeldung P 26 03 772.9 beschrieben. Dieses Thermometer verwendet einen keramischen Körper, der gegen Hitze hochwiderstandsfähig ist und zwischen die Windungen einer Transformatorwicklung einführbar ist und eine wärmeempfindliche dielektrische Stange aufweist, die geeignet derart ausgestaltet ist, daß der Lichtdurchgang durch optische Faserelemente veränderbar ist, um in einem äußeren Ausleseinstrument elektrische, sich im Transformator entwickelnde Temperaturänderungen anzeigende Signale zu erzeugen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Heißpunktthermometers, welches einen gegen Wärme hochwiderstandsfähigen Keramikkörper verwendet, der zwischen die Windungen einer Transformatorwicklung einführbar ist, und welches ein wärmeempfindliches Element enthält, welches mit einem Balg zusammenwirkt, der an eine ein Fließmittel enthaltende Leitung angeschlossen ist, wobei das Fließmittel in der Leitung entsprechend oszilliert, sobald der Balg von einem Schwolerm betätigt wird, um den Druck in der Leitung in Abhängigkeit von einer bestimmten, abgefühlten Temperatur zu ändern.

Erfindungsgemäß ist eine elektrische Transformatorvorrichtung vorgesehen mit einem ein KUhlöl enthaltenden Tank, in welchem die Windungen einer Transformatorwicklung eingetaucht sind; und ein Heißpunkt thermometer mit Spitzenlastpunkt, welches einen keramischen Körper aufweist, der in einem Raum zwischen den

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Windungen eingeführt ist, ferner ein Balg , der mit jedem Ende des Rohres bzw. der Leitung verbunden ist, wobei die Leitung geeignet ausgestaltet ist, um das Fließmittel um die Leitung entsprechend herum oszillieren zu lassen, sobald der eine oder der andere der Bälge betätigt wird, sowie ein Dreharm , der mit den Bälgen so zusammenwirkt, daß abwechselnd der eine und dann der andere Balg betätigt werden. Eine Schleifenformation ist in dem Rohr oder in der Leitung in einer Ausnehmung in dem Körper angeordnet, und ein wärmeempfindliches Element ist in der Ausnehmung angeordnet und weist ein an der Schleife anliegendes abgeschrägtes bzw. verengt zulaufendes Ende auf. Das wärmeempfindliche Element ist geeignet so ausgestaltet, daß es nach der Erfassung eines bestimmten Temperaturanstieges sein verjüngtes oder kegeliges Ende in Quetscheingriff mit dem Rohr verlängert und folglich einen Druckanstieg des Fließmittels in dem Gehäuse und eine entsprechende Belastung des Dreharmes hervorruft.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen :

Fig. 1 eine abgebrochene Darstellung einer HeiOpunktthermometereinheit gemäß der Erfindung, die auf die Spulenwicklung eines von einem Fließmittel gekühlten, elektrischen Transformators aufgebracht ist,

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Fig. 2 eine Thermometereinheit ohne den Transformator,

Fig. 3 die Rückansicht des Sensorteils der Thermometereinheit und

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Sensoreinheit.

Es wird nun eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung ist eine herkömmliche, durch ein Fließmittel gekühlte, Hochspannungstransformatorvorrichtung IQ gezeigt, αϊ der eine Thermometereinheit 11 gemäß der Erfindung angebracht ist. Es ist nur so viel von der Transformatorvorrichtung gezeigt, wie für ein gutes Verständnis der Erfindung und ihrer Betriebsweise erforderlich ist.

Die Transformatorvorrichtung weist den gewöhnlichen Tank 12 auf, der ein kühlendes Öl enthält, in welchem die Transformatorwicklung 13 eingetaucht ist. Die Thermometereinheit 11 ist dadurch an dem Transformator angebracht, daß ihr Wärmesensorteil \h in •inen der gewöhnlichen Räume 15 hineingeschoben ist , welche die Windungen 16 der Wicklung trennen.

Das Sensorteil \h weist ein flaches keramisches, dielektrisches T_eij/7 mit einer Ausnehmung 18 auf, die sich in ihr rückwärtiges Ende hinein erstreckt, in welchem ein nichtmetallisches, dielektrisches Wärmefühlerelement 19 angeordnet ist. Hier ist das FUhlerelement aus Nylonkunststoffen gebildet. Es ist fest la rückwärtigen Teil des Körpers mittels eines Zementstopfens 21 angebracht\ und es ist in seinem vorderen Teil lose.

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Mittels dieser Konstruktion ist das Element 19 in der Lage, sich auszudehnen oder sein lineares Maß bezüglich des Körpers entsprechend dem abgefühlten Wärmebetrag oder -wert zu verändern.

Eine Schleife 22 einer flexiblen Leitung 23 wird im rückwärtigen Teil des Körpers in einer solchen Weise gehalten, daß ein Segment oder Bogen 2k der Schleife sich frei quer über die Ausnehmung 18 nach vorn von einem verjüngten oder konischen Ende oder einer Spitze 25 des Fühlerelementes erstreckt.

Ein Ende der Leitung hat eine fließmitteldichte oder abgedichtete Verbindung zu einem äußeren Ende 26 eines Balges 27· Ein gegenüberliegendes Ende der Leitung hat eine ähnliche Verbindung zum äußeren Ende 28 eines zweiten Balges 29*

Die Bälge sind axial in Flucht zueinander ausgerichtet. Eine in ein inneres Ende des Balges 27 eingepaßte Feder 31 stößt an eine Kante einer Halterungsplatte 32 an. Eine gegenüberliegend· Feder 33 ordnet den zweiten Balg 29 in ähnlicher Weise der Platte zu.

Die Platte 32 ist gleitend über ein geschlitztes Ende eines Scheftarmes Jk gepaßt. Zwei gegenüberliegende Flansche 35 der Platte liegen über einer Fläche des Schwwkarmes; und «in Stift 36 der Platte ist in dem Schlitz 37 aufgenommen. Der Dreharm seinerseits ist auf einem Stift 38 schwenkbar.

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Die Leitung und die Bälge sind mit einem geeigneten Fließmittel gefüllt, hier Öl. Die Leitung erstreckt sich durch eine Wand 39 des Transformatortanks und ist außerhalb des Tanks mit den Bälgen verbunden.

Zusammenfassend wird die Benutzung der Thermometereinheit nun beschrieben: Das Fühlerteil \h der Thermometereinheit wird zwischen die Windungen der Transformatorwicklung gemäß Fig. 1 eingeführt. Es hat Reibpassung darin, so daß es in seiner Stellung gehalten wird. Der Dreharm 3h wird konstant um seine Schwenkstelle 38 mittels eines (nicht gezeigten) zugeordneten Motors nach rückwärts und vorwärts gedreht. Diese Drehbewegung wirkt über die Platte 32 und komprimiert abwechselnd den einen Balg und dann den anderen Balg und läßt das Fließmittel in der Leitung nach rückwärts und vorwärts oszillieren. Wenn das Wärmefühlerelernent 19 veranlaßt wird, sich unter Ansprechen auf einen Temperaturanstieg in der Transformatorwicklung über einen vorbestimmten Wert linear auszudehnen, drückt sein konisches oder spitzes Ende die Schleife Zh der Leitung zusammen, quetscht sie oder klemmt sie ein. Infolgedessen wird der Dreharm belastet und sein Schwenkwinkel beschränkt. Das Ausmaß der Belastung als Anzeige des Grades an Temperaturanstieg in der Transformatorwicklung wird durch ein geeignetes (nicht dargestelltes) zugeordnetes AusIeseinstrument angezeigt.

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Die Federn 31 und 33 dienen der Aufnahme der Lose oder des Durchhanges, die bzw. der sich zwischen den Bälgen entwickelt, sobald der Dreharm belastet wird und sein Schwenkwinkel vermindert wird.

Es sei bemerkt, daß die mit Öl gefüllte Leitung und die zugeordneten Bälge nur zwei Verbindungen oder Anschlüsse erfordern, einen für jedes Ende der Leitung mit den Bälgen. Dies ist von besonderem Vorteil insofern, als das Risiko einer Fließmittelleckage aus dem System auf ein Minimum herabgesetzt ist.

Außerhalb des Sensorelementes ist die Leitung in einer geeigneten Ummantelung kO eingeschlossen, um die Expansion der Leitung unter dem Druck zu vermeiden, der darin als Fo]^e des Klemmens oder Quetschens des Fühlerelementes 19 erzeugt ist.

Queröffnungen k'\ und hZ erstrecken sich durch den Körper der Sensoreinheit und dienen der Freilegung des Wärmefühlelementes 19 direkt zur Transformatorflüssigkeit hin. Dieses führt zur direkten Aufbringung der sich in dem Fließmittel entwickelnden Wärme auf das Element 19· Hierdurch wird die Ansprechgeschwindigkeit des Elementes auf einen sich entwickelnden Temperaturwechsel erhöht.

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Claims

Dr. Hans-Heinrich Willrath t Dr. Dieter Weber Dipl.-Phys. Klaus SeifFert PATENTANWÄLTE File 2518 D - «2 WIESBADEN ! Guit.v-Freytag-Str.4e IS • (DtIH) VVK Telegrammadresse. WIUPATENT Τ·Ι·χ:4 186 247 28. Juli 1971 QUALITROL CORPORATION 1385 Pairport Road Fairport, New York/USA THERMOMETER MIT SPITZENLASTPUNKT Priorität vom k. August 1976 in USA, Serial No. 711 538 Patentansprüche

1.j Thermometer mit Spitzenlastpunkt mit einem keramischen Körper, dadurch gekennzeichnet, daß eine flexible Leitung (23) mit einem Fließmittel gefüllt ist, mindestens ein Balg (27, 29) an jedem Ende der Leitung (23) angeschlossen und geeignet ausgestaltet ist, um das Fließmittel in der Leitung (23) entsprechend oszillieren zu lassen, wenn der eine oder

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ORIGINAL INSPECTED

der andere Balg (27, 29) betätigt ist, ein Schwenkarm (3²O derart mit den Bälgen (27, 29) zusammenwirkt, daß abwechselnd der eine und dann der andere Balg betätigt werden, daß eine Schleife (22, 2k) in der Leitung (23) in einer Ausnehmung (k2) in dem Keramikkörper (17) angeordnet ist, ein wärmeempfindliches Element (I9) in der Ausnehmung (18) angeordnet ist und ein verjüngtes oder konisches Ende (25) aufweist, welches an der Schleife (2k) anliegt, und daß das wärmeempfindliche Element (19) geeignet derart ausgestaltet ist, daß es nach AbfUhlen eines bestimmten Temperaturanstieges sein konisches Ende in Klemmeingriff mit der Leitung (22-24) verlängert und folglich einen Druckanstieg in dem Fließmittel in der Leitung (23) und eine entsprechende Belastung des Schwenkarmes (3*0 hervorruft.

2. Thermometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeempfindliche Element (19) aus Nylonkunststoff hergestellt ist.

3. Thermometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (23) in einer Ummantelung (ko) eingeschlossen ist.

4. Verwendung des Thermometers nach einem der Ansprüche 1 bis bei einer elektrischen Transformatoreinrichtung zum Einführen des keramischen Körpers (17) in den Raum (15) zwischen den Windungen (16) einer Wicklung des Transformators mit einem

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Tank (12), welcher kühlendes Öl enthält, wobei die Windungen des Transformators in dem Öl eingetaucht sind.

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