DE2827406A1

DE2827406A1 - Isoliergasgefuellte, gekapselte schaltanlage

Info

Publication number: DE2827406A1
Application number: DE19782827406
Authority: DE
Inventors: Helmut Hoerchens; Fritz Hollmann; Harald Urbig
Original assignee: DRIESCHER SPEZIALFAB FRITZ
Current assignee: DRIESCHER SPEZIALFAB FRITZ
Priority date: 1978-06-22
Filing date: 1978-06-22
Publication date: 1980-01-10

Description

Isoliergasgefüllte, gekapselte Schaltanlage
Die Erfindung betrifft eine isoliergasgefüllte, gekapselte Schaltanlage mit einer Anzeigevorrichtung für die Isoliergasdichte innerhalb der Anlage, bestehend aus einem hohlräumigen Anzeigeelement, das mit einem gegenüber dem Isoliergas leichteren Gas gefüllt ist.
Eine solche Anzeigevorrichtung ist bereits in der Patentanmeldung P 2817 434 beschrieben. Sie ist gekennzeichnet durch ein innerhalb der Schaltanlage vorgesehenes, hohlräumiges, gasdicht geschlossenes und ein in bezug auf das Isoliergas leichteres Gas enthaltendes Anzeigeelement, das im Normalbetrieb der Schaltanlage durch Auftrieb eine bestimmte Stellung einnimmt, wogegen es bei zunehmendem Luftanteil in der Schaltanlage bedingt durch nachlassenden Auftrieb eine anzeigende Lageänderung erfährt.
Die Vorrichtung besteht beispielsweise aus einer innerhalb der Schaltanlage in einem Lager aufgehangenen Gaswaage, die auf der einen Seite des Lagers ein verstellbares Gewicht und au£ der anderen Seite des Lagers ein hohlräumiges, gasdicht geschlossenes und ein in bezug auf das Isoliergas leichteres Gas enthaltendes Anzeigeelement trägt.
Mit Hilfe dieser Vorrichtung ist es möglich, eine Undichtigkeit in der Anlagenkapselung bzw. in die Anlage eindringende Luft nachzuweisen. Soll beispielsweise die Dichte von SF6-Gas angezeigt werden, so kann das Anzeigeelement mit Luft gefüllt sein, deren Dichte ca. 5 mal geringer ist als die Dichte von SF6-Gas.
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung zeigt allerdings nur zwei Zustände der Gas dichte in der Anlage an und zwar das Vorhandensein einer ausreichenden Isoliergasdichte mit der notwendigen Auftriebskraft, das Anzeigeelement in einer oberen Stellung zu halten und eine verringerte Isoliergasdichte, die das Anzeigeelement mangels ausreichender Auftriebskraft eine untere Stellung einnehmen läßt.
Zwischenstellungen, die auf die jeweils herrschende Gasdichte schließen lassen, sind mit der in der Patentanmeldung P 2817 434 beschriebenen Gaswaage nicht erreichbar.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine isoliergasgefüllte, gekapselte Schaltanlage mit einer Anzeigevorrichtung auszustatten, anhand der die jeweils herrschende Isoliergasdichte ablesbar ist. Ferner sollte die Voraussetzung geschaffen werden für eine selbsttätig wirkende Gasnachfülleinrichtung, die durch die Anzeigevorrichtung steuerbar ist. Diese Aufgabe wurde bei einer Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß .die durch Verringerung der Isoliergasdichte hervorgerufene Lageänderung des Anzeigeelementes durch Vorsehen einer auf das Anzeigeelement wirkenden feder-.elastischen Gegenkraft proportional zur abnehmenden Isoliergasdichte erfolgt.
Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß die federelastische Gegenkraft durch eine Feder aufgebracht wird, die einerseits mit einem Anlagenfestpunkt und andererseits mittelbar oder unmittelbar mit dem Anzeigeelement verbunden ist.
Die Feder kann z.B. eine von einem Anlagenfestpunkt herabhängende Spiralfeder sein oder auch eine einseitig an einem Anlagenfestpunkt eingespannte Blattfeder, an derem freien Ende das Anzeigeelement befestigt ist.
Die federnde Aufhängung des Anzeigeelementes ermöglicht dem Anzeigeelement während des Absinkens entsprechend der Abnahme der Auftriebskraft, ständig neue Gleichgewichts zustände zu.
finden, was bei der eingangs beschriebenen Gaswaage mit- feststehendem Gegengewicht nicht möglich ist.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Anzeigevorrichtung schafft die Voraussetzung zur Steuerung einer selbsttätigen Gasnachfülleinrichtung, die bei einem vorbestimmbaren Wert der Isoliergasdichte wirksam wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Anzeigevorrichtung als auslösendes Element mittelbar oder unmittelbar mit einer selbsttätigen Isoliergasnachfülleinrichtung gekoppelt ist.
Dies geschieht z. B. dadurch, daß die Anzeigevorrichtung mit einem Signalgeber zusammenwirkt, der bei einem vorbestimmten Wert unterhalb der Sollgasdichte einen mit dem isoliergasgefüllten Innenraum der Schaltanlage verbundenen Isoliergasvorratsbehälter solange öffnet, bis die Sollgasdichte im Anlageninnenraum wieder erreicht ist.
Dabei ist die Anzeigevorrichtung zweckmäßigerweise mit einem Steuerelement verbunden,, das den Befehlszustand des Signalgebers ändert.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß mit einfachen Mitteln eine Anzeigevorrichtung zur Kontrolle der jeweils in der Anlage vorhandenen Isoliergasdichte geschaffen wurde. Ferner wurde eine Möglichkeit aufgezeigt, diese Vorrichtung zur Steuerung einer selbsttätigen Isoliergasnachfülleinrichtung zu verwenden. Dadurch wird der ordnungsgemäße Betrieb der Anlage ohne äußeren Eingriff über einen langen Zeitraum hinweg aufrechterhalten.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles enthalten.
Die Erfindung wird anhand eines prinzipmäßig dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Die in beiden Figuren übereinstimmenden Teile wurden mit gleichen Bezugsziffern versehen.
Fig. 1 und 2 zeigen die Anzeigevorrichtung, die sich im mit Isoliergas gefüllten Innenraum 16 einer ausschnittsweise dargestellten, geschlossenen Schaltanlage bzw. Schaltzelle befindet.
Die Anzeigevorrichtung besteht aus einem hohlräumigen Anzeigeelement 1, das an einem Balken 3 befestigt ist. Der Balken 3 ist in einem Lager 2 aufgehangen, das an einem Anlagenfestpunkt angebracht ist. Am freien Ende des Balkens 3 ist eine Feder 4 befestigt, deren anderes Ende in einem Anlagenfestpunkt a'ufgehangen ist. Ferner ist am freien Ende des Balkens 4 eine aus elektrisch leitfähigem Material bestehende Steuerfahne 5 vorzugsweise so angebracht, daß ihre Fläche unabhängig von der Stellung des Balkens 4 stets parallel zu dem gasdicht in die Anlagenkapselung 6 eingelassenen induktiven Näherungsschalter 7 liegt.
Die Lage des Anzeigeelementes 1 kann von außen durch ein in der Anlagenkapselung 6 vorgesehenes Sichtfenster 8 kontrolliert. werden. Zur Kontrolle der herrschenden Isoliergasdichte ist am Anzeigeelement 1 beispielsweise eine Skala angebracht. Bei Ablesung der Skala kann als fester Bezugspunkt beispielsweise eine Markierung im Sichtfenster 8 oder die Unterkante 13 des Sichtfensters 8 dienen.
Der Näherungsschalter 7 ist über eine elektrische Leitung 15 mit einem Magnetventil 9 verbunden, das die Gaszufuhr aus dem an der Außenseite der Anlagenkapselung 6 mittels einer Stütze 14 befestigten Isoliergasvorratsbehälter 1o in das Anlageninnere steuert. Der Gasvorratsbehälter 10 ist über die Rohrleitung 11 und die gasdicht durch die Anlagenkapselung 6 geführte Rohrleitung 12 mit dem Anlageninnenraum 16 verbunden.
Eventuell notwendige Spannungsquellen zur Speisung des Hilfsstromkreises sind aus Gründen der übersichtlichkeit nicht eingezeichnet.
Die Stellung der Anzeigevorrichtung in Fig. 1 zeigt die für den ordnungsgemäßen Betrieb der Schaltanlage notwendige Sollgasdichte an. Verringert sich z. B. durch eine Undichtigkeit in der Anlagenkapselung die Isoliergasdichte, so sinkt das hohlräumige, mit einem gegenüber dem Isoliergas leichteren Gas - bei SF6 z. B. mit Luft - gefüllte Anzeigeelement bedingt durch nachlassende Antriebskraft proportional zur Abnahme der Isoliergasdichte ab, so daß sich die Steuerfahne 5 dem induktiven Näherungsschalter 7 nähert, bis dieser seinen Befehlszustand ändert und - wie aus Fig. 2 ersichtlich - die Öffnung des Magnetventils g veranlaßt.
Das nun aus dem Isoliergasvorratsbehälter 1o in den Anlageninnenraum 16 strömende-Gas bewirkt durch zunehmende Isoliergasdichte und damit zunehmende Auftriebskraft ein Steigen des Anzeigeelementes 1, wodurch sich die Steuerfahne 5 wieder vom Näherungsschalter 7 entfernt, bis schließlich die Sollgasdichte im Anlageninnenraum 16 erreicht ist und der Näherungsschalter 7 das Magnetventil wieder schließt.
Der Auslösepunkt für das Ansprechen des Näherungsschalters 7 kann durch Verändern des Abstandes der Steuerfahne 5 zum Näherungsschalter 7 je nach Wunsch eingestellt werden. Vorzugsweise wird der-Auslösepunkt des Signalgebers zwischen 508 bis nahe 100% Sollgasdichte gewählt.
Selbstverständlich sind andere Ausführungsbeispiele möglich, z. B. kann der Näherungsschalter kapazitiver Art sein. Als -Signalgeber kann ferner ein magnetisch betätigbarer Quecksilberschalter verwendet werden.
Zweckmäßigerweise besteht der Isoliergasvorratsbehälter 10 aus einer relativ kleinvolumigen Flasche, die an einer dem Bedienungspersonal frei zugänglichen Seite der Anlage kapselung angebracht ist und das Isoliergas unter hohen Druck, insbesondere in flüssiger Form aufbewahrt.
Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Isoliergasgefüllte, gekapselte Schaltanlage mit einer Anzeigevorrichtung 9 Anzeigevorrichtung für die Isoliergasdichte innerhalb der Anlage, bestehend aus einem hohlräumigen Anzeigeelement, das mit einem gegenüber dem Isoliergas leichteren Gas gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Verringerung der Isoliergasdichte hervorgerufene Lageänderung des Anzeigeelementes (1) durch Vorsehen einer auf das Anzeigeelement (1) wirkenden -federelastischen Gegenkraft proportional zur abnehmenden Isoliergasdichte erfolgt.
2. Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federelastische Gegenkraft durch eine Feder (4) aufgebracht wird, die einerseits mit einem Anlagenfestpunkt und andererseits mittelbar oder unmittelbar mit dem Anzeigeelement (1) verbunden ist.
3. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine von einem Anlagenfestpunkt herabhängende Spiralfeder ist.
4. Schaltanlage'nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine einseitig an einem Anlagenfestpunkt eingespannte Blattfeder ist, an deren freiem Ende das Anzeigeelement befestigt ist.
5. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung als auslösendes Element mittelbar oder unmittelbar mit einer selbsttätigen Isoliergasnachfülleinrichtung gekoppelt ist.
6. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung mit einem Signalgeber zusammenwirkt, der bei einem vorbestimmten Wert unterhalb der Sollgasdichte einen mit dem isoliergasgefüllten Innenraum (16) der Schaltanlage verbundenen Isoliergasvorratsbehälter (io) so lange öffnet, bis die Sollgasdichte im Anlageninnenraum (16) wieder erreicht ist.
7. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung mit einem Steuerelement verbunden ist, das den Befehlszustand des Signalgebers ändert.
8. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung aus einem in einem Lager aufgehangenen Balken (3) besteht, der auf der einen Seite des Lagers das Anzeigeelement (1) trägt und auf der anderen Seite des lagers mit Feder (4) und Steuerelement verbunden ist.
9. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber ein induktiver oder kapazitiver Näherungsschalter ist.
lo. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement eine Steuerfahne (5) ist, die mit dem induktiven Näherungsschalter (7) zusammenwirkt.
11. Schaltanlage nach einem der Ansprüche --lo, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber ein magnetisch auslösbarer Flüssigkeitsschalter, z. B. Quecksilberschalter ist.
12. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliergasvorratsbehälter (10) eine relativ kleinvolumige, an der Anlagenkapselung (6) befestigte Flasche ist, deren Isoliergasfüllung unter einem wesentlich höheren Druck steht als die Isoliergasfüllung der Schaltanlage.
13. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliergasvorratsbehälter (10) an einer für das Bedienungspersonal frei zugänglichen Seite der Anlagenkapselung (6) angebracht ist.
14. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliergas im Gasvorratsbehälter (1o) in flüssiger Form gespeichert ist.
15. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliergasvorratsbehälter (1o) durch ein steuerbares Ventil, z. B. Magnetventil (9) geöffnet und geschlossen wird, das mit dem Signalgeber verbunden ist.
16. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 - 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeelement (1) hinter einem in der Anlagenkapselung (6) vorgesehenen Sichtfenster (8) liegt und mit einer Skala versehen ist, die vorbeilaufend an einem festen Bezugspunkt den jeweils im Anlageninnenraum (16) vorhandenen prozentualen Isaliergasanteil anzeigt.
17. Schaltanlage, deren Isoliergasfüllung aus Schwefelhexafluorid (SF6) besteht, nach einem der Ansprüche 1 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß das hohlräumige Anzeigeelement (1) mit Luft gefüllt ist.