DE2854628A1 - Decomposition product detection using test tube with indicator - checks encapsulated load switches against insulation break-down of gas in switch - Google Patents

Decomposition product detection using test tube with indicator - checks encapsulated load switches against insulation break-down of gas in switch

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DE2854628A1
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Abstract

The decomposition product detection device is coupled to the space (1) via a valve (2) which allows the gas mixture to pass along a test tube (3) containing an indicator substance (4). The test tube (3) is coupled at the other end to a container (6) which has a press-dependent volume, e.g an elastic bag. An indicator (7) is provided for the flow of the gas mixt. into the container (6). The device is used to detect SOF2, SF4, SF2 indicating break-down of the gas insulation in a local switch, with the test tube (3) containing AP2O3 which undergoes a colour change in the presence of the latter.

Description

Vorrichtung zum Nachweis von Zersetzungsprodukten in Gasräu-Device for the detection of decomposition products in gas

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.The invention relates to a device for determining decomposition products in gas compartments consisting of an arrangement for connecting the device to the gas compartment consists, means for gas quantity measurement and a test tube with an indicator substance for the detection of the decomposition products.

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.For the insulation of electrical equipment, e.g. circuit breakers, Encapsulated switchgear or transformers become gaseous, at least partially Fillings made of sulfur hexafluoride are used. In the gas filling of such Apparatus can produce gaseous impurities in addition to moisture especially decomposition products of sulfur hexafluoride and secondary reaction products these decomposition products with the substances present in the electrical apparatus. This leads to a deterioration in the insulation and endangers operational safety of the plants. A device for the detection of decomposition products is therefore of great practical interest.

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.From the company brochure "HZLP 90024 D" of the BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.> Baden / Switzerland (undated) is a device for detection known of decomposition products in gas spaces. It consists of a connection part, for connecting the device to the gas space, two valves, one between the Valves arranged gas receiving container, a manometer attached to the container as well as a downstream of the gas receptacle2 with an indicator substance filled Detector tube. Before connecting the device to the gas compartment, the gas container is evacuated and then filled with a certain amount of gas from the gas space to be tested. The amount of gas is determined indirectly via the pressure indicator on the manometer. The gas is then passed through the test tube. The reaction of the in decomposition products present in the gas with the indicator substance of the test tube there is a characteristic of the percentage of decomposition products Color change in the tube.

Eine derartige Vorrichtung ermöglicht eine relativ genaue Bestimmung der Konzentration an Zersetzungsprodukten.Such a device enables a relatively precise determination the concentration of decomposition products.

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.In practice, however, it has been shown that as evidence of a malfunction in a plant a purely qualitative measurement of the decomposition products with a simple and cheap device is sufficient.

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.The invention specified in claim 1 is based on the object to create a device according to the preamble of claim 1, in which the Decomposition products by a very easy to use, relatively cheap and robust Device can be detected.

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.With the device close to the invention, a very quick determination is possible of the gas space possible in which due to the increased concentration of decomposition products a malfunction caused by the formation of an arc in the insulation gas became.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous further developments of the invention are set out in the subclaims described.

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.With the configuration of the device according to claim 2, 3 and 4 is it is very easy to determine the exact amount of gas flowing through the detector tube must, so that in the event of a specific, characteristic of the malfunction, Concentration of decomposition products in the gas sample, a color change in the test tube he follows. Claim 5 specifies a solution that is particularly easy to use and handling of the device according to the invention is achieved. The ~ execution the structural unit according to claim 6 is particularly low-wear and inexpensive. The further embodiment according to claims 7, 8, 9 and 10 enables fine adjustment the amount of gas flowing through the valve.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to one in the drawing Embodiment explained in more detail.

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.According to Fig. 1, there is a gas space 1 which contains insulating gas (e.g. SF6), provided with an opening. At the opening is a connection arrangement 2 with a Valve connected. A test tube is attached to the valve of the connection arrangement 2 3 connected, which contains an indicator substance 4. At the end of the test tube 3, an elastic balloon 6 is attached with the aid of a fastening ring 5. A cage-like housing 7 is arranged around the balloon 6 and is attached to the test tube 3 is attached.

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.The mode of operation of the subject of the invention is as follows: By opening of the valve of the connection arrangement 2, the pressurized gas flows out of the Gas space 1 into the test tube 3 and then into the elastic balloon 6. Through the pressure effect of the gas expands the balloon 6. If the balloon wall touches it cage-like housing 7, the valve of the connection arrangement 2 is closed and the test tube 3 can be separated from the connection arrangement 2.

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.The device according to the invention ensures that the Test tube 3 is traversed by the same amount of gas with each measurement. Are located in the gas sample taken from the gas space, which is generally at least partially Sulfur hexafluoride contains, in addition, decomposition products, such as SOF2, SF4, SF2, in a concentration that is characteristic of a malfunction, this takes place through reaction of the decomposition products with that in the test tube 3 existing indicator substance 4, for example A1203, a color change in the test tube 3.

Ist keine Farbveränderung in dem Prüfröhrchen 3 festzustellen, können weitere Gasräume auf die gleiche Art wie oben beschrieben untersucht werden.If there is no change in color in the test tube 3, you can further gas spaces can be examined in the same way as described above.

Figur 2 zeigt eine detaillierte Darstellung der Anschlussanordnung 2 mit Ventil.FIG. 2 shows a detailed illustration of the connection arrangement 2 with valve.

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.A coupling part A on the gas compartment side is gas-tight on the wall 8 of the gas space to be tested is screwed on by a fastening nut 9. A valve consisting of a helical spring 10 arranged in front of a sealing washer 12 and a seal 11 is located in the gas outflow opening 13 of the coupling part A. A mating coupling B is provided with a union nut 14. In the wall of the A sealing ring 16 is arranged in the gas inflow opening 15. Centered to the gas inlet opening 15 of the mating coupling B, a cylindrical pin 17 is mounted on a metal disc T is attached. The .NIetallscheibe ~ 19 is provided with (Deffnunwen 20. The test tube is held by sealing rings 16 and by these and the flat seals 18 sealed to the outside.

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.The way the connection arrangement works is as follows: Through the helical spring 10, the sealing washer 12 is against an annular projection of the gas discharge opening 13 of the coupling part A on the gas chamber side is pressed. This is the one to be examined Gas compartment sealed gas-tight. By screwing the mating coupling B onto the gas side Coupling part A by means of the union nut 14 becomes the coupling parts A and B connected with each other. As a result, the cylindrical pin 17 is at the same time in the axial Direction in the gas outflow opening 13 of the coupling part A in the direction of the sealing washer 12 moves. As soon as the cylindrical pin 17 is in contact with the sealing washer slow further turning of the union nut 14, the sealing washer 12 from the annular The projection of the gas discharge opening 13 is lifted against the pressure of the spring 10. Between Sealing washer 12 and projection creates an annular gap the size of which can be regulated very easily by turning the union nut 14. This in The pressurized insulating gas present in the gas space to be tested flows through the annular gap into the gas inflow opening 15 of the mating coupling B and from there through the openings 20 of the metal disk 19 in the test tube 3.

Claims (10)

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. Claims 1. Device for determining decomposition products in gas compartments consisting of an arrangement for connecting the device to the gas compartment consists, means for gas quantity measurement and a test tube with an indicator substance for the detection of the decomposition products, characterized in that between gas space (1) and test tube (3) a valve is arranged, the test tube (3) a container (6) with pressure-dependent volume downstream and indicator (7) for the in the container (6) the amount of gas that has flowed in is provided. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterwandungen zumindest teilweise aus elastischem Material bestehen.2. Device according to claim 1, characterized in that the container walls consist at least partially of elastic material. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter ein elastischer Ballon (6) ist.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the container is an elastic balloon (6). 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Ballon (6) innerhalb eines käfigartigen Gehäuses (7) befindet.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the balloon (6) is located within a cage-like housing (7). 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.5. The device according to claim 1, characterized in that the arrangement (2) for connecting the device to the gas space (1) and the valve as one structural unit are executed. 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.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the structural unit is designed as a releasable coupling (A, B), the coupling part on the gas chamber side (A) with a spring-loaded sealing washer (12) and the mating coupling (B) with an actuating member (17) which can act on the sealing washer (12) is provided. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsorgan ein zylindrischer Stift (17) ist. 7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the Actuator is a cylindrical pin (17). 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. 8. Apparatus according to claim 6, characterized in that on one of the coupling parts (A, B) a device for setting the effective passage cross-section the connection arrangement (2) is provided. 9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Lage des Betätigungsorganes (17) bezüglich der Dichtungsscheibe (12) einstellbar ist.9. The device according to claim 6, characterized in that the axial Position of the actuating member (17) with respect to the sealing washer (12) adjustable is. 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.10. The device according to claim 8, characterized in that the Device for setting the effective passage cross-section of the connection arrangement (2) a union nut (14) of the mating coupling which acts on the actuating element (17) (Are you.
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