DE2854628A1

DE2854628A1 - Vorrichtung zum nachweis von zersetzungsprodukten in gasraeumen

Info

Publication number: DE2854628A1
Application number: DE19782854628
Authority: DE
Inventors: Helga Janos; Bruno Schabrun; Dusan Stajic
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1978-12-06
Filing date: 1978-12-18
Publication date: 1980-06-19
Also published as: JPS5582052A

Description

Vorrichtung zum Nachweis von Zersetzungsprodukten in Gasräu-
men Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Feststellung von Zersetzungsprodukten in Gasräumen, die aus einer Anordnung zum Anschluss der Vorrichtung an den Gasraum besteht, Mitteln zur Gasmengenmessung sowie einem Prüfröhrchen mit einer Indikatorsubstanz zum Nachweis der Zersetzungsprodukte.
Zur Isolierung von elektrischen Apparaten, beispielsweise Leistungsschalter, gekapselte Schaltanlagen oder Transformatoren werden gasförmige, zumindestens teilweise aus Schwefelhexafluorid bestehende Füllungen verwendet. In der Gasfüllung derartiger Apparate können gasförmige Verunreinigungen auftreten und zwar neben Feuchtigkeit vor allem Zersetzungsprodukte des Schwefelhexafluorids sowie sekundäreReaktionsprodukte dieser Zersetzungsprodukte mit den im elektrischen Apparat vorhandenen Stoffen. Dies führt zu einer Verschlechterung der Isolierung und gefährdet die Betriebssicherheit der Anlagen. Eine Vorrichtung zur Feststellung von Zersetzungsprodukten ist daher von grossem praktischen Interesse.
Aus der Firmenschrift "HZLP 90024 D" der BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.> Baden/Schweiz (undatiert) ist eine Vorrichtung zur Feststellung von Zersetzungsprodukten in Gasräumen bekannt. Sie besteht aus einem Anschlussteil, zum Anschluss der Vorrichtung an dem Gasraum, zwei Ventilen, einem zwischen den Ventilen angeordneten GasaufnahmebehElter, einem an dem Behälter befestigten Manometer sowie einem dem Gasaufnahmebehälter nachgeordneten2 mit einer Indikatorsubstanz gefüllten Prüfröhrchen. Vor Anschluss des Gerätes an den Gasraum wird der Gasbehälter evakuiert und anschliessend mit einer bestimmten Gasmenge aus dem zu prüfenden Gasraum gefüllt. Die Feststellung der Gasmenge erfolgt indirekt über die Druckanzeige des Manometers. Das Gas wird anschliessend durch das Prüfröhrchen geführt. Durch Reaktion der in dem Gas vorhandenen Zersetzungsprodukte mit der Indikatorsubstanz des Prüfröhrchens ergibt sich ein für den Prozentgehalt an Zersetzungsprodukten charakteristischer Farbumschlag in dem Röhrchen.
Eine derartige Vorrichtung ermöglicht eine relativ genaue Bestimmung der Konzentration an Zersetzungsprodukten.
In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass zum Nachweis eines Störungsfalles in einer Anlage eine rein qualitative Messung der Zersetzungsprodukte mit einer einfachen und billigen Vorrichtung ausreicht.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei der die Zersetzungsprodukte durch eine sehr einfach zu bedienende, relativ billige und robuste Vorrichtung nachgewiesen werden können.
Mit der Vorrichtung nah der Erfindung ist eine sehr schnelle Bestimmung des Gasraumes möglich, in dem durch erhöhte Konzentration an Zersetzungsprodukten im Isolationsgas durch die Ausbildung eines Lichtbogens eine Störung verursacht wurde.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Mit der Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 und4 ist es sehr einfach, genau die Gasmenge festzustellen, die das Prüfröhrchen durchströmen muss, damit im Falle des Vorliegens einer bestimmten, für den Störungsfall charakteristischen, Konzentration an Zersetzungsprodukten in der Gasprobe ein Farbumschlag in dem Prüfrönrchen erfolgt. Anspruch 5 gibt eine Lösung an, durch die eine besonders einfache Bedienung und Handhabung der erfindungsgemässen Vorrichtung erreicht wird. Die~Ausführung der Baueinheit gemäss Anspruch 6 ist besonders verschleissarm und kostengünstig. Die weitere Ausgestaltung gemäss Anspruch 7, 8, 9 und 10 ermöglicht eine Feinregulierung der das Ventil durchströmenden Gasmenge.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Gemäss Fig. 1 ist ein Gasraum 1, der Isolationsgas (z.B. SF6) enthält, mit einer Oeffnung versehen. An die Oeffnung ist eine Anschlussanordnung 2 mit einem Ventil angeschlossen. An das Ventil der Anschlussanordnung 2 ist ein Prüfröhrchen 3 angeschlossen, das eine Indikatorsubstanz 4 enthält. Am Ende des Prüfröhrchens 3 ist ein elastischer Ballon 6 mit Hilfe eines Befestigungsringes 5 angebracht. Um den Ballon 6 ist ein käfigartiges Gehäuse 7 angeordnet, das an dem Prüfröhrchen 3 befestigt ist.
Die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes ist folgende: Durch Oeffnen des Ventils der Anschlussanordnung 2 strömt das unter Druck stehendes Gas aus dem Gasraum 1 in das PrüCröhrchen 3 und anschliessend in den elastischen Ballon 6. Durch die Druckwirkung des Gases dehnt sich der Ballon 6. Berührt die Ballonwandung das käfigartige Gehäuse 7, wird das Ventil der Anschlussanordnung 2 geschlossen und das Prüfröhrchen 3 kann von der Anschlussanordnung 2 getrennt werden.
Durch die erfindungsgemässe Vorrichtung ist gewährleistet, dass das Prüfröhrchen 3 bei jeder Messung von der gleichen Gasmenge durchströmt wird. Befinden sich in der dem Gasraum entnommenen Gasprobe, die im allgemeinen zu mindestens teilweise Schwefelhexafluorid enthält, zusätzlich Zersetzungsprodukte, wie beispielsweise SOF2, SF4, SF2, in einer für einen erfolgten Störungsfall charakteristischen Konzentration, so erfolgt durch Reaktion der Zersetzungsprodukte mit der in dem Prüfröhrchen 3 vorhandenen Indikatorsubstanz 4, beispielsweise A1203, ein Farbumschlag in dem Prüfröhrchen 3.
Ist keine Farbveränderung in dem Prüfröhrchen 3 festzustellen, können weitere Gasräume auf die gleiche Art wie oben beschrieben untersucht werden.
Figur 2 zeigt eine detaillierte Darstellung der Anschlussanordnung 2 mit Ventil.
Ein gasraumseitiges Kupplungsteil A ist gasdicht an der Wandung 8 des zu prüfenden Gasraumes durch eine Befestigungsmutter 9 angeschraubt. Ein Ventil, bestehend aus einer vor einer Dichtungsscheibe 12 angeordneten Schraubenfeder 10 und einer Dichtung 11, befindet sich in der Gasausströmöffnung 13 des Kupplungsteils A. Eine Gegenkupplung B ist mit einer Ueberwurfmutter 14 versehen. In der Wand der Gaseinströmöffnung 15 ist ein Dichtungsring 16 angeordnet. Zentrisch zur Gaseinströmöffnung 15 der Gegenkupplung B ist ein zylindrischer Stift 17 gelagert, der an einer Metallscheibe T befestigt ist. Die .NIetallscheibe~ 19 ist mit (Deffnunwen 20 versehen . Das Prüfröhrchen wird durch Dichtungsringe 16 gehalten und durch diese sowie die Flachdichtungen 18 nach aussen abgedichtet.
Die Wirkungsweise der Anschlussanordnung ist folgende: Durch die Schraubenfeder 10 wird die Dichtungsscheibe 12 gegen einen ringförmigen Vorsprung der Gasausströmöffnung 13 des gasraumseitigen Kupplungsteils A gepresst. Dadurch ist der zu untersuchende Gasraum gasdicht abgeschlossen. Durch Aufschrauben der Gegenkupplung B auf das gasseitige Kupplungsteil A mittels der Ueberwurfmutter 14 werden die Kupplungsteile A und B miteinander verbunden. Dadurch wird gleichzeitig der zylindrische Stift 17 in axialer Richtung in die Gasausströmöffnung 13 des Kupplungsteils A in Richtung auf die Dichtungsscheibe 12 bewegt. Sobald der zylindrische Stift 17 die Dichtungsscheibe berührt wird durch langsames Weiterdrehen der Ueberwurfmutter 14 die Dichtungsscheibe 12 von dem ringförmigen Vorsprung der Gasausströmöffnung 13 entgegen dem Druck der Feder 10 abgehoben. Zwischen Dichtungsscheibe 12 und Vorsprung entsteht ein ringförmiger Spalt dessen Grösse durch Drehung der Ueberwurfmutter 14 sehr einfach reguliert werden kann. Das in dem zu prüfenden Gasraum vorhandene, unter Druck stehende Isolationsgas strömt durch den Ringspalt in die Gaseinströmöffnung 15 der Gegenkupplung B und von dort durch die Oeffnungen 20 der Metallscheibe 19 in das Prüfröhrchen 3.

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Feststellung von Zersetzungsprodukten in Gasräumen, die aus einer Anordnung zum Anschluss der Vorrichtung an den Gasraum besteht, Mitteln zur Gasmengenmessung sowie einem Prüfröhrchen mit einer Indikatorsubstanz zum Nachweis der Zersetzungsprodukte, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Gasraum (1) und Prüfröhrchen (3) ein Ventil angeordnet ist, dem Prüfröhrchen (3) ein Behälter (6) mit druckabhängigem Volumen nachgeordnet undn Indikator (7) für die in den Behälter (6) eingeströmte Gasmenge vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterwandungen zumindest teilweise aus elastischem Material bestehen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter ein elastischer Ballon (6) ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Ballon (6) innerhalb eines käfigartigen Gehäuses (7) befindet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (2) zum Anschluss der Vorrichtung an den Gasraum (1) und das Ventil als eine Baueinheit ausgeführt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit als lösbare Kupplung (A, B) ausgeführt ist, wobei der gasraumseitige Kupplungsteil (A) mit einer federbelasteten Dichtungsscheibe (12) und die Gegenkupplung (B) mit einem auf die Dichtungsscheibe (12) wirkbaren Betätigungsorgan (17) versehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsorgan ein zylindrischer Stift (17) ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einem der Kupplungsteile (A, B) eine Vorrichtung zur Einstellung des wirksamen Durchlassquerschnittes der Anschlussanordnung (2) vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Lage des Betätigungsorganes (17) bezüglich der Dichtungsscheibe (12) einstellbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Einstellung des wirksamen Durchlassquerschnittes der Anschlussanordnung (2) eine auf das Betätigungsorgan (17) wirkende Ueberwurfmutter (14) der Gegenkupplung (B) ist.