DE3828322A1

DE3828322A1 - Anzeigevorrichtung fuer die isoliergasdichte in einer isoliergasgefuellten, gekapselten schaltanlage

Info

Publication number: DE3828322A1
Application number: DE19883828322
Authority: DE
Inventors: Horst Deharde; Rolf Dirks
Original assignee: Felten and Guilleaume Energietechnik AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Energietechnik AG
Priority date: 1988-08-20
Filing date: 1988-08-20
Publication date: 1990-02-22

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für die Isolier gasdichte in einer isoliergasgefüllten, gekapselten Schaltanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der isoliergasgekapselten Anlagentechnik ist es üblich, durch Druckmesser die Dichtigkeit von Schaltanlagen zu kontrollieren. Mit dieser Meßmethode sind langfristig mögliche Druckverluste festzustellen. Allerdings ist der angezeigte Druck von den Außen verhältnissen abhängig. Hat die Anlage im Normalfall einen ge ringen Innendruck, wie dies bei SF₆-Schaltanlagen mit Lasttrenn schaltern für Mittelspannung zum großen Teil der Fall ist, so kann bei abgesenkten Temperaturen eine Null-Anzeige erscheinen, obgleich die Anlage noch absolut in Ordnung ist.

Es ist ferner eine einfache, raumsparende Prüfeinrichtung zur Bestimmung der Isoliergasdichte bekannt, bei welcher die Prüfung der Durchschlagsfestigkeit des in der Schaltanlage befindlichen Gases mit Hilfe einer handelsüblichen Zündkerze vorgenommen wird (DE-GM 78 26 451). Sowie sich das SF₆-Isoliergas in der Schaltan lage verringert, wird die Durchschlagsfestigkeit abgesenkt. Um eine Anzeige über das Isoliergas zu erhalten, muß eine Spannung künstlich aufgegeben werden.

Mit den zuvor genannten Anzeigevorrichtungen ist es möglich, einen Nachweis über die Dichtigkeit einer Schaltanlage zu erbrin gen. Aussagen über die Qualität oder Zusammensetzung des Isolier gases, wie auch ein mögliches Mischverhältnis des Isoliergases mit einem anderen Gas-Medium sind hiermit jedoch nicht möglich.

Es sind andererseits aber auch Meßmethoden bekannt geworden, die Aufschluß über die Qualität eines Gases geben. Eine derartige An zeigevorrichtung ist in der DE-OS 28 27 406 beschrieben. Inner halb einer Schaltanlage ist ein hohlräumiges Anzeigeelement an einem Balken befestigt, der in einem Lager aufgehängt ist. Dieses Lager ist an einem Anlagenfestpunkt angebracht. Am freien Ende des Balkens ist eine Feder befestigt, deren anderes Ende in einem Anlagenfestpunkt aufgehängt ist. Verringert sich durch eine Un dichtigkeit in der Anlagenkapselung die Isoliergasdichte, so sinkt das hohlräumige, mit einem gegenüber dem Isoliergas leich terem Gas - bei SF₆ z.B. mit Luft - gefüllte Anzeigeelement be dingt durch nachlassende Antriebskraft proportional zur Abnahme der Isoliergasdichte ab. Die Lage des Anzeigeelements kann von außen durch ein in der Anlagenkapselung vorgesehenes Sichtfenster kontrolliert werden. Zur Kontrolle der herrschenden Isoliergas dichte ist am Anzeigeelement beispielsweise eine Skala ange bracht. Diese Einrichtung ist jedoch verhältnismäßig kompliziert aufgebaut und bedarf einer äußerst genauen Justierung. Zudem nei gen hohlräumige Auftriebskörper dazu, daß sie auf längere Zeit gesehen, durch einen Diffundierungsprozeß in einem Medium ertrin ken. Eine zuverlässige Anzeige beschränkt sich daher auf einen kurzzeitigen Einsatz.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Anzeigevor richtung für die Isoliergasdichte in einer isoliergasgefüllten, gekapselten Schaltanlage der zuvor geschilderten Art zu entwic keln, die in ihrem Aufbau einfach gestaltet ist und für einen großen Zeitraum eine sichere Meßmethode über die Reinheit des Isoliergases liefert.

Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Gegenstände nach den Ansprüchen 1 und 4 sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Zeichnungen darge stellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine Anzeigevorrichtung für die Isoliergasdichte mit einem inneren Elektroanschluß

Fig. 2 diese Anzeigevorrichtung mit einem äußeren Elektroanschluß

Fig. 3 eine Anzeigevorrichtung für die Isoliergasdichte mit einem Stroboskop, mit innerem Elektroanschluß

Fig. 4 diese Anzeigevorrichtung mit äußerem Elektroanschluß

Fig. 5 eine Schaltung für eine Anzeigevorrichtung nach Fig. 1

Fig. 6 ein als Handmeßgerät ausgebildetes Anzeigegerät in Vorder ansicht

Fig. 7 in Seitenansicht

Nach Fig. 1 besteht die Anzeigevorrichtung aus zwei gleichen Gas förderpumpen 2 und 3 und einem Anzeigegerät 4. Die erste Gasför derpumpe 2 befindet sich mit ihrem Antriebsmotor 21 in einem mit SF₆-Gas gefüllten Gastank 1. Die zweite Gasförderpumpe 3, die von einem Antriebsmotor 3 bewegt wird, arbeitet unter normalen Luft bedingungen. Das Anzeigegerät 4 besitzt außer einer Stromversor gung 4 eine elektronische Spannungs-Stromkontrollüberwachungs- Einheit (nicht dargestellt) und ein Ampere-Feinmeßgerät 4. Zur leichteren Handhabung ist das Anzeigegerät 4 als ein mit einem Griff versehenes Handmeßgerät ausgebildet. Mit Steckbindungskon takten 44 versehene Leitungen stellen die Verbindung zwischen dem Anzeigegerät 4 und den Antriebsmotoren 21 und 31 her, wozu letz tere mit Steckverbindungsbuchsen 22 und 32 ausgestattet sind. Hierbei ist noch zu erwähnen, daß die Steckverbindungsbuchse 22 gasdicht ausgeführt ist.

Nach Fig. 2 besteht auch die Möglichkeit, lediglich die Gasför derpumpe 2 im Gastank 1 unterzubringen und den zugehörigen An triebsmotor 21 außerhalb des Gastanks 1 anzuordnen. Die Kupplung der Gasförderpumpe 2 mit dem zugehörigen Antriebsmotor 21 erfolgt über eine magnetische Kupplung 23, 26. Der magnetische Kupplungs teil 26 ist dabei der Gasförderpumpe 2 zugeordnet und durch ein gasdichtes Aufnahmegehäuse 11, das mit dem Gastank 1 verbunden ist, abgedeckt. Die zweite Gasförderpumpe 3 ist in gleicher Wei se wie die Gasförderpumpe 2 aufgebaut. Hierbei ist der Gasförder pumpe 3 ein magnetisches Kupplungsteil 34 zugeordnet, während zum Antriebsmotor 31 ein Kupplungsteil 33 gehört. Das Anzeigegerät 4 sowie die Verbindungen sind gegenüber der Ausführung gemäß Fig. 1 unverändert.

Aufgrund der konstanten Drehzahl und ihres Durchtritts-Druckvolu mens wird bei unterschiedlichem Gewicht zweier Gase die Differenz ihrer Leistungsaufnahmen über die elektro-motorische Kraft gemes sen.

Nach Fig. 3 ist eine Gasförderpumpe 20 mit ihrem Antriebsmotor 20 in einem Gastank 1 eingesetzt. Auf gleicher Welle wie die Gasför derpumpe 20 ist eine Stroboskopscheibe 5 aufgesetzt, die von au ßen durch ein Sichtfenster 12 sichtbar ist. Mit Hilfe eines Lichtblitz-Stroboskops 6, das mit einem Drehzahlmesser versehen ist und vorher entsprechend geeicht ist, kann über die Drehzahl der Gasförderpumpe 20 eine Dichtemessung erfolgen. Das Licht blitz-Stroboskop 6 besitzt eine Stromversorgung, die außerdem die Gasförderpumpe 20 über eine Steckverbindung 22 und 44 versorgt. Um bestimmte Werte ablesen zu können, ist am Sichtfenster 12 eine Markierung 13 angebracht. Diese Markierung läßt sich in Volumpro zenten eichen.

Nach Fig. 4 befindet sich ein Antriebsmotor 210 für die Gasför derpumpe 20 außerhalb des Gastanks 1. Antriebsmotor 210 und Gas förderpumpe 20 sind zunächst über eine magnetische Kupplung 230 und 231 mit einer im Inneren des Gastanks 1 gelagerten Welle 8 verbunden. Der Kupplungsteil 231 ist hierbei durch ein gasdichtes Aufnahmegehäuse, das mit dem Gastank 1 verbunden ist, abgedeckt. Ein Kraftübertragungsglied 81 stellt die Verbindung mit einer Welle 7 her, auf welcher sich die Gasförderpumpe 20 und die Stro boskopscheibe 5 befinden. Alle übrigen Einzelheiten stimmen an sonsten mit der Anordnung nach Fig. 3 überein.

Nach Fig. 5 besteht die Schaltung für das Anzeigegerät aus einer Stromversorgung 46, die beispielsweise aus Solarzellen bestehen kann. Des weiteren befindet sich in dieser Schaltung ein Ampere- Feinmeßgerät 43. Außerdem ist noch eine elektronische Spannungs- Stromkontrollüberwachungs-Einheit 48 vorgesehen. Kontrollampen signalisieren den Zustand der Stromversorgung 46. Die Gasförder pumpen 2 und 3 können steckbar mit dem Anzeigegerät 4 über die Kontakte 22 und 44 verbunden werden. Die Gasförderpumpe 2 ist hierbei nach einer Ausführung gemäß Fig. 3 dargestellt. Zu sehen sind hinter einem Sichtfenster 12 die Stroboskopscheibe 5. Mit 13 ist die Markierung vor dem Sichtfenster 12 angedeutet. Schaltkon takte 45 haben die Aufgabe, die Gasförderpumpen 2 und 3 wechsel weise zuschalten zu können. Ein Schaltkontakt 49 dient der Ein schaltung des Anzeigegeräts 4. Die Gasförderpumpe 3 kann entfal len, wenn die Meßskala des Anzeigegeräts 4 zur Gasförderpumpe 2 vorher geeicht worden ist.

In Fig. 6 und 7 ist ein Anzeigegerät 4 dargestellt, das in Form eines Handmeßgeräts ausgebildet ist. Kopfseitig ist am Anzeigege rät 4 ein Steckverbindungskontakt 44 angeordnet. Unterhalb dieses Kontakts befindet sich eine Skala 410, die für Luft und SF₆-Gas in Volumprozenten geeicht ist. Ein Wechselschalter 412 für die Luftmessung (entsprechend einem Kontakt 45 gemäß Fig. 5) dient der Einschaltung der Gasförderpumpe 3, die in einem Meßkopf 413 im Anzeigegerät 4 integriert ist. Der Wechselschalter 412 dient gleichfalls der Einschaltung der Gasförderpumpe 2 für die Messung des SF₆-Gases (entsprechend einem Kontakt 45 gemäß Fig. 5). Ein Schalter 414 (entsprechend dem Kontakt 49 in Fig. 5) dient der Einschaltung des Handmeßgeräts. Zwei Kontrollampen geben darüber Auskunft, ob die Stromversorgung noch in Takt ist. Im Griff des Handmeßgeräts befindet sich ein Aufnahmeraum für die Stromversor gung, die vorzugsweise mit Solarzellen erfolgt. Eine Buchse 411 dient dem Anschluß eines Ladegeräts, falls statt der Solarzellen Akkumulatoren eingesetzt sind.

Das Handmeßgerät befindet sich in einem zweigeteilten Aufnahmege häuse 24 aus Isolierstoff.

Claims

1. Anzeigevorrichtung für die Isoliergasdichte in einer isolier gasgefüllten, gekapselten Schaltanlage, mit einem mit SF₆-Gas gefüllten Gastank für die Schaltgeräte der Schaltanlage und mit innerhalb und außerhalb der Schaltanlage angeordneten Teilen der Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Gas förderpumpe (2) mit ihrem Antriebsmotor (21) im Gastank (1) ein gesetzt ist, daß eine mit der ersten Gasförderpumpe (2) völlig übereinstimmende, zweite Gasförderpumpe (3) mit ihrem Antriebs motor (31) als ein von außen mit der ersten Gasförderpumpe (2) über ein Anzeigegerät (4) zu verbindender, für eine Eichung der ersten Gasförderpumpe (2) geeigneter Meßkopf (413) ausgebildet ist, daß das Anzeigegerät (4) eine Stromversorgung (41), eine elektrische Spannungsüberwachung (42) und ein Amperemeter (43) aufweist, und daß das Durchtritts-Druckvolumen des Isoliergases der ersten Gasförderpumpe (2) die Drehzahl des Antriebsmotors (21) beeinflußt und ein Maß für die Gasdichte bildet, die als Stromaufnahme der ersten Gasförderpumpe (2) am Amperemeter (43) angezeigt wird, dessen Skala in Gasdichteprozenten geeicht ist.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigegerät (4) und der Meßkopf (413) mit der zweiten Gasförderpumpe (3) in einem Handmeßgerät zusammengefaßt sind, das über eine gasdichte Steckverbindung (22, 44) mit der ersten Gas förderpumpe (2) im Gastank (1) zu verbinden ist.

3. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasförderpumpen (2, 3) Antriebsmotoren (21, 31) aufweisen, die mit den Gasförderpumpen (2, 3) über eine magnetische Kupplung (23, 33) verbunden sind, wobei der Antriebs motor (21) der ersten Gasförderpumpe (2) außerhalb des Gastanks (1) angeordnet ist und der der ersten Gasförderpumpe (2) zugeord nete Kupplungsteil durch ein mit dem Gastank (1) verbundenes Auf nahmegehäuse (11) aus Isolierstoff gasdicht abgedeckt ist.

4. Anzeigevorrichtung für die Isoliergasdichte in einer isolier gasgefüllten, gekapselten Schaltanlage, mit einem mit SF₆-Gas gefüllten Gastank für die Schaltgeräte der Schaltanlage und mit innerhalb und außerhalb der Schaltanlage angeordneten Teilen der Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gasförder pumpe (20) mit ihrem Antriebsmotor (210) im Gastank (1) einge setzt ist, und daß zwischen dem Antriebsmotor (210) und der mit einem Sichtfenster (12) versehenen Wand des Gastanks (1) eine Stroboskopscheibe (5) auf der Motorwelle (7) angeordnet ist, die von einem Lichtblitz-Stroboskop (6) mit einem Drehzahlmesser be aufschlagt wird, wobei das Stroboskop (6) über einen Meßkopf (413) mit einer Gasförderpumpe in Luft eingestellt wird und die Drehzahl des Antriebsmotors (210) ein Maß für die im Gastank (1) herrschende Isoliergasdichte ist.

5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasförderpumpe (20) mit der Stroboskopscheibe (5) auf einer gemeinsamen Welle (7) angeordnet sind, und daß der An triebsmotor (210) der Gasförderpumpe (20) mit einem magnetischen Kupplungsteil (230) außerhalb des Gastanks (1) und in bezug auf seine Motorwelle gegenüber der gemeinsamen Welle (7) versetzt angeordnet ist, und daß der zum magnetischen Kupplungsteil (230) korrespondierende Kupplungsteil (231) durch das mit dem Gastank (1) verbundene Aufnahmegehäuse (110) gasdicht abgedeckt ist, wobei der korrespondierende Kupplungsteil (231) auf einer Welle (8) sitzt, die mit einem Kraftübertragungsglied (81) für die Welle (7) mit der Gasförderpumpe (20) versehen ist.

6. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Stromversorgung (46) der Antriebsmo toren (21, 31, 210), für die Gasförderpumpen (2, 3, 20) und das als Handmeßgerät ausgebildete Anzeigegerät (4) Solarzellen eingesetzt sind.

7. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren (21, 31) der Gasförder pumpen (2, 3) wechselweise über Kontakte (45) des Handmeßgeräts einschaltbar sind.