DE3203666A1

DE3203666A1 - Einrichtung zur messung der dichtigkeit von gasgefuellten, vorzugsweise porzellanisolierten elektrischen schaltern

Info

Publication number: DE3203666A1
Application number: DE19823203666
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr.-Ing. 3500 Kassel Wegmann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1982-02-04
Filing date: 1982-02-04
Publication date: 1983-08-18
Also published as: IT8319415A0; IN158604B; FR2520873A1; FR2520873B1; CH661123A5; MX152681A; IT1161870B; IT8319415A1; DE3203666C2

Description

L i c e η t i a

Patent-Verwaltungs-GmbH

6000 Frankfurt/Main 70, Theodor-Stern-Kai 1

F 82/1

Gr/Mi

18.01.82

Einrichtung zur Messung der Dichtigkeit von gasgefüllten, vorzugsweise porzellanisolierten elektrischen Schaltern

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung der Dichtigkeit von gasgefüllten, vorzugsweise porzellanisolierten elektrischen Schaltern, die unter innerem Isolier- und Lichtbogenlösch-Gasdruck stehen.

In elektrischen Schaltern, insbesondere für Hochspannung, wird in zunehmendem Maße für Zwecke der inneren Isolierung und/oder der Lichtbogenlöschung ein unter Druck stehendes Isolier- und Löschgas, vorzugsweise SFg verwendet. Zur Erzielung einer hohen Zuverlässigkeit und langer Wartungsintervalle werden Dichtigkeiten von weniger als 0,1 % Jahresleckrate der eingefüllten Gasmenge verlangt und angeboten.

Derartige hohe Gasdichtigkeiten werden in verwendeten Bauteilen wie Gehäusen und Porzellankörpern erzielt, zumal diese klein im Vergleich zur gesamten Dimension der Schalter sind und vergleichsweise einfach auf entsprechenden Prüfvorrichtungen auf Gasdichtigkeit geprüft werden können.

Schwieriger ist jedoch die Prüfung der Dichtigkeit und die Lokalisierung von kleinsten Undichtigkeiten der montierten Schalter im Prüffeld und insbesondere am Einsatzort.

Bekannt sind Gaslecksuchgeräte (Detektoren) hoher Empfindlichkeit,

insbesondere für SF₆ und Helium, deren Preis mit der Empfindlichkeit der Gasdetektion zunimmt. Die Empfindlichkeit derartiger Geräte wird z. B. angegeben in °/oo Volumenanteil des gesuchten Gases in einem Gas-Luftgemisch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Messung der Dichtigkeit von gasgefüllten porzellanisolierten elektrischen Schaltern zu schaffen, die sehr einfach im Aufbau, aber dennoch hochsensibel ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß kleinvolumige Räume, vorzugsweise Ringspalte, in unmittelbarer Nähe von Dichtungen zwischen den Bauteilen angeordnet sind und daß Schnüffelbohrungen in die kleinvoIumigen Räume münden, über die die Räume von außen abgesaugt werden können.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird eine Einrichtung zur Messung der Dichtigkeit von gasgefüllten elektrischen Schaltern geschaffen, die mit sehr einfachen Maßnahmen, z. B. am Aufstellungsort, realisierbar ist. Es kommt dabei darauf an, an Stellen möglicher Gasleckagen dort schon aus anderen Gründen vorhandene kleinste Meßräume zu nutzen oder in unmittelbarer Nähe dort in einfachster Weise herzustellen, wo evtl. Undichtigkeiten auftreten können, so daß schon bei minimalen Leckraten in diesen kleinen Räumen relativ hohe Volumenanteile Gas im Gas-Luftgemisch entstehen. Diese Orte möglicher Undichtigkeiten an montierten Schaltern sind die Dichtstellen zwischen den o. a. Bauteilen, z. B. Gehäusen und Porzellankörpern.

Es zeigen

Figur 1 einen schematischen Schnitt durch den Pol eines Leistungsschalters mit einer Dichtigkeitsmeßeinrichtung; Fig. 2,3 zwei Ausgestaltungen eines Verschlußstopfens.

Der in Figur 1 dargestellte Hochspannungsleistungsschalter besteht aus den hier interessierenden Bauteilen Hohlstützer-Erdisolatoren 1 mit angekitteten Flanschen 2, einem Hohlkammerporzellan 3, in dem sich der Schaltmechanismus mit Kontakten usw. befindet, einer Grundplatte 4, Zwischenplatten 5 und 6 sowie einer Haube 7.

Die Abdichtung der einzelnen Bauteile gegeneinander erfolgt hier mit in besonders geformten Nuten liegenden Rundschnurringen 8 aus einem Elastomer-Werkstoff, der den physikalischen und chemischen Anforderungen widersteht. Da bekanntlich die Kittung 9 zwischen Porzellankörpern 1 und 3 und den Flanschend nicht absolut gasdicht ist, erfolgt die Dichtung zwischen Porzellan und metallischen Bauteilen/Gehäusen unmittelbar auf den geschliffenen Stirnseiten der Porzellane (s. 8). Um eine hohe Biegefestigkeit der Baugruppe Porzellan mit Flansch (1 + 2) zu bekommen, ist es u. a. üblich, den Porzellanstrunk an seinen Stirnseiten" mit einer Anfasung 10 zu versehen, so daß hier zwischen Porzellankörper und Flansch ein Ringspalt 11 entsteht. Andererseits ist es wegen der Biegefestigkeit notwendig, daß die Flansche 2 mit den Platten 4, 5 und 6 eben und planaufliegend miteinander verschraubt werden, was eine relativ gute Abdichtung der Ringspalte 11 gegen die Außenatmosphäre zur Folge hat.

Da die Bauteile wie Porzellane, Platten, Hauben und Gehäuse problemlos gasdicht hergestellt und darüber hinaus einfach auf Dichtigkeit geprüft werden können, können Undichtigkeiten nur noch an den Rundschnurdichtungen 8 eintreten. Das dabei aus den inneren, unter Überdruck stehenden Räumen des Schalters entweichende Gas wird in die kleinvolumigen Ringspalte 11 eindringen und dort mit der vorhandenen atmosphärischen Luft ein Gas-Luftgemisch mit relativ hohem Gasvolumen-Anteil bilden. Durch Schnüffelbohrungen verschiedener Gestalt, z. B. Winkelform 14 in der Grundplatte 4, gerade-Bohrungen 16 in Platte 6 oder 17 in Flansch 2 sowie T-Form 15 in Platte 5 kann mit Hilfe etwa einer einfachen Kolbenspritze 12 dieses Gas-Luftgemisch abgesaugt werden und einem der o. a. Gasdetektoren zur Messung zugeführt werden. Während gerade und winkelförmige Bohrungen nur einen Ringspalt und damit eine Dichtung erfassen, kann man mit T-förmigen Bohrungen zwei Dichtungen gleichzeitig kontrollieren. Es sind auch Gasspürgeräte bekannt, die unmittelbar ansaugen, so daß die Benutzung einer Kolbenspritze 12 entfallen kann, was die Messung weiter vereinfacht.

Zweckmäßigerweise werden die Schnüffei bohrungen nach außen mit einem leicht entfernbaren Stopfen 13 verschlossen, der bei entsprechender Gestaltung, z. B. aus Plastik, zugleich als Indikator für etwas

größere und damit gefährlichere Gasverluste verwendet werden kann, denn in dem kleinvolumigen Ringspalt baut sich in solchen Fällen schnell ein Überdruck auf, der den Stopfen herausdrückt. Befestigt an einem Kettchen oder Band und mit kräftig leuchtender Farbe versehen, ist eine einfache visuelle Kontrolle auch von unter Spannung stehenden Schaltern leicht möglich. Dieser Druckaufbau kann unterstützt werden durch das allgemein übliche Einfetten der Flächen zwischen den Flanschen 2 und den Bauteilen (Platten 4, 5, 6, Haube 7), da dadurch ein Druckausgleich zwischen Ringspalt und äußerer Atmosphäre über die Spalte dieser Flächen in großem Umfang verhindert wird.

Es ist auch möglich, die Verschlußstopfen aus einem durchsichtigen Material herzustellen, in dem ein granulatförmiges oder flüssiges Material gefüllt wird, dessen Farbe sich bei Anwesenheit von zu detektierendem Gas merklich verändert. In den Figuren 2 und 3 sind zwei Ausführungsbeispiele zu sehen.

Figur 2 zeigt einen zylinderförmigen Körper 20 aus durchsichtigem Plastikmaterial oder Glas, in den ein Granulat 26 eingefüllt ist. Der Körper 20 ist mit Dichtlippen 22 versehen - bei Glaskörpern wird ein Schlauch 21 mit Dichtlippen übergestülpt. Ein Anschlag 23 sorgt für genügendes Herausstehen des Indikators. Ein herausnehmbares Sieb 24 hält das Granulat im außen sichtbaren Teil, kleine Poren 25 (Bohrungen) sorgen für einen Gasdurchsatz ohne das Herausspringen des Indikators bei größeren Leckagen, wie oben beschrieben, zu verhindern. Bei dem Verschlußstopfen der Figur 3 ist flüssiges Indikatormaterial verwendet, wobei eine Wand mit oben liegender Bohrung 27 der Gewährleistung eines Flüssigkeitsspiegels 27 dient, während ein Kapillarröhrchen 28 den Durchtritt des Gases durch die Flüssigkeit nach außen ermöglicht, ohne das o. a. Herausspringen des Indikators bei größeren Leckagen zu verhindern.

Claims

320366t- L i c en ti a : Patent-Verwaltungs-GmbH 6000 Frankfurt/Main 70, Theodor-Stern-Kai 1 F 82/1 Gr/Mi

1.02.82

Patentansprüche

1./Einrichtung zur Messung der Dichtigkeit von gasgefüllten, vorzugs- ~" weise porzellanisolierten elektrischen Schaltern, die unter innerem Isolier- und Lichtbogenlösch-Gasdruck stehen, dadurch gekennzeichnet, daß kleinvolumige Räume (11), vorzugsweise Ringspalte, die ohne Verwendung weiterer Dichtungen nur durch die vorhandene Formschlüssigkeit von Bauteilen nach außen ausreichend abgedichtet sind, in unmittelbarer Nähe von Dichtungen zwischen den Bauteilen angeordnet sind und

daß Schnüffelbohrungen (14, 15, 16, 17) in die kleinvolumigen Räume (11) münden, über die die Räume (11) von außen abgesaugt werden können.

2. Einrichtung zur Messung der Dichtigkeit von gasgefüllten, vorzugsweise porzellanisolierten elektrischen Schaltern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssigen Verbindungen eingefettet sind.

3. Einrichtung zur Messung der Dichtigkeit von gasgefüllten, vorzugsweise porzellanisolierten elektrischen Schaltern nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die kleinvolumigen Räume (11) von durch Anfasung (10) der Porzellankörper an den Stirnseiten zum Zweck der Heraufsetzung der zulässigen Biegemomente entstehende Ringspalte (11) in unmittelbarer Nähe der Dichtungen gebildet sind.

4. Einrichtung zur Messung der Dichtigkeit von gasgefüllten, vorzugsweise porzellanisolierten elektrischen Schaltern nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schnüffelbohrungen (14, 15, 16, 17) mittels Verschlußstopfen (13, 20, 21) abschließbar sind.

5. Einrichtung zur Messung der Dichtigkeit von gasgefüllten, vorzugsweise porzellanisolierten elektrischen Schaltern nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußstopfen (13, 10, 21) konstruktiv so ausgelegt sind, daß sie bei einem leichten Überdruck herausgedrückt werden.

6. Einrichtung zur Messung der Dichtigkeit von gasgefüllten, vorzugsweise porzellanisolierten elektrischen Schaltern nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußstopfen (13, 20, 21) feste und/oder flüssige und/oder gasförmige Stoffe enthalten, deren Eigenschaften darin bestehen, durch Veränderungen, insbesondere von Farbe und/oder Konsistenz, die Anwesenheit von bestimmten Gasen, insbesondere SFg, zu melden.

7. Einrichtung zur Messung der Dichtigkeit von gasgefüllten, vorzugsweise porzellanisolierten elektrischen Schaltern nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schnüffelbohrungen (15) aus zumindest zwei kleinvolumigen Räumen zusammengeführt sind und insbesondere T-Form aufweisen.