DE3910696C2 - Verfahren zum Überwachen des Drucks in einer gasgefüllten Kammer sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zum Überwachen des Drucks in einer gasgefüllten Kammer sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff
des ersten Anspruchs sowie eine Vorrichtung zur
Durchführung dieses Verfahrens.
Eine bekannte Vorrichtung zur Überwachung des Drucks in
einer druckgasgefüllten Kammer (DE-AS 12 46 854) weist
einen den Innendruck erfassenden Drucksensor und einen die
Innentemperatur erfassenden Temperatursensor auf, wobei die
beiden Sensoren abhängig von der Temperatur bzw. vom Druck
des zu überwachenden Gases Gleichstrommeßsignale gemeinsam
an einen Eingang einer Vergleichsschaltung liefern, an
deren zweiten Eingang ein einstellbarer Sollwert
angeschaltet ist. Die Vergleichsschaltung steuert einen
Nachfüllkompressor, der bei zu niedrigem Gasdruck
zusätzlich Isoliergas in die Kammer zur Aufrechterhaltung
der für die elektrische Isolierung erforderlichen Gasdichte
fördert. Das Istwertsignal an der Vergleichsschaltung wird
hierbei von den Zustandsgrößen des in der zu überwachenden
Kammer befindlichen Gases beeinflußt. Dabei werden die
druck- und temperaturabhängigen Zustandsgrößen nicht nur
von der Gasleckrate der Kammer sondern auch von der
Erwärmung durch darin angeordnete elektrische
Schaltelemente als auch durch die Umgebungstemperatur
beeinflußt, so daß eine funktionsrichtige Zuordnung zur
auslösenden Zustandsänderungsgröße nur schwer möglich ist.
Es ist auch ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung von Tanks
bekannt (DE 29 39 340 A1), wonach ein Referenzdruckbehälter
und ein Prüfdruckbehälter gemeinsam an einen
Differenzdruckaufnehmer angeschlossen sind, der ein
Steuersignal an einen elektronischen Rechner und
Meßwertwandler liefert. Letzterer erfaßt auch mittels eines
Temperatursensors die Temperatur im Referenzdruckbehälter
und mittels einer Mehrzahl von weiteren Temperatursensoren
die Temperatur in miteinander kommunizierenden Abteilen des
Prüfbehälters. Der Rechner ermittelt aus den gesamten
Meßeingängen die Druckunterschiede und stellt fest, ob
diese durch ein Leck oder nur durch Temperaturgefälle
verursacht worden sind. Zeigen die Werte des Rechners ein
Leck an, so werden diese Signale einem mitlaufenden
Schreiber eingegeben, der sie zur optischen Anzeige bringt.
Auch kann eine akustische Anzeige angekoppelt sein. Anhand
des sichtbargemachten Wertes der Druckdifferenz läßt sich
gleichzeitig die Leckrate des Prüfbehälters ermitteln.
Dabei ist es möglich, daß die Temperatursensoren sowohl die
Tankinnen- als auch deren Außentemperatur feststellen und
die Werte dem programmierten Rechner zur Druckberechnung
eingeben. Für eine elektrische Schaltanlage ist dieser
Vorrichtungsaufbau sowie die Verfahrensweise ungeeignet,
weil ein Referenzdruckbehälter in der Regel nicht vorhanden
ist und jeder eigenständigen Kammer ein solcher zugeordnet
sein müßte. Zudem würde der durch stromführende
Schaltelemente erzeugte Temperaturanstieg in der
betreffenden Schaltkammer zu Fehlanzeigen bzw.
Fehlschaltungen führen.
Zur Überwachung des Drucks in hermetisch geschlossenen
Kammern eines druckgasisolierten Hochspannungsschaltfeldes
ist es außerdem bekannt, jeder Kammer einen Drucksensor,
einen Temperatursensor und einen Lichtsensor zuzuordnen,
die entsprechende Zustandsgrößen in der zugeordneten Kammer
erfassen. Die elektrischen Ausgangssignale des jeweiligen
Drucksensors und des zugehörigen Temperatursensors werden
einem elektronischen Prozessor zugeführt, der aus den
ermittelten Werten die Gasdichte als Kriterium für das
Isoliervermögen des unter Druck eingefüllten Isoliergases
ermittelt. Dabei sind Einrichtungen vorgesehen, über welche
die Druck- und Temperaturwerte der jeweiligen Kammer
abgefragt und angezeigt werden können. Außerdem ist es
möglich, die aktuellen Ist-Werte mit vorgegebenen
Sollbereichen zu vergleichen und im Falle des
Überschreitens oder Unterschreitens einen Alarm oder eine
Betriebsunterbrechung durch den Prozessor zu steuern. In
dem vom Prozessor ausgegebenen Schalt- oder Anzeigesignal
ist auch das Signal des Lichtsensors berücksichtigt, das
zur Abschaltung oder Alarmauslösung herangezogen wird. Bei
der Auswertung des vom Drucksensor abgegebenen
Druckmeßsignals ergeben sich insoweit Schwierigkeiten, als
der Druck in der Kammer sowohl von der Erwärmung durch
innerhalb der Kammer angeordnete stromdurchflossene
Bauelemente als auch durch die Umgebungstemperatur der
Kammer beeinflußt wird. Hierdurch können Fehlschaltungen
ausgelöst und Anzeigewerte ausgegeben werden, die trotz
ausreichenden Isoliervermögens Fehlschlüsse nahelegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs und eine
Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben,
durch welche bei einfachem Aufbau zuverlässige Schalt- oder
Anzeigesignale abhängig von der Dichtheit bzw. der
elektrischen Belastung der zu überwachenden Kammer
bereitgestellt werden.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch
die kennzeichnenden Merkmale des ersten bzw. siebten
Anspruchs.
Bei einer Verfahrensweise gemäß der Erfindung werden die durch die
Außentemperatur bewirkten thermischen Einflüsse auf das in der Kammer
befindliche Isoliergas in Bezug auf das Schalt- oder Anzeigesignal
eliminiert. Dadurch kann nicht nur der Fülldruck bei der erstmaligen
Füllung der Kammer reduziert werden, weil der tatsächliche Druck in der
Kammer so umgerechnet wird, als ob eine konstante Außentemperatur von
beispielsweise 20° Celsius herrschte, bei welcher im allgemeinen das
Füllen der Kammer erfolgt. Deshalb braucht auch als untere
Sollwertvorgabe nicht der Druck vorgegeben zu werden, der bei der
oberen, nach den Vorschriften geforderten Umgebungstemperatur der Kammer
in der Kammer für die Sicherstellung des Isoliervermögens gefordert
wird. Der untere Solldruckwert kann demnach so gewählt werden, wie er
bei der Bezugstemperatur bei vorgegebener Leckrate am Ende der
vorbestimmten Lebensdauer nach beispielsweise 10 Jahren noch vorhanden
sein muß. Bei geringerem Fülldruck wird außerdem eine entsprechend
geringere mechanische Belastung der Kammer erreicht.
Wird das Druckmeßsignal in Abhängigkeit von der jeweiligen
Umgebungstemperatur entsprechend der sich aus der thermischen
Zustandsgleichung ergebenden Gasdruckänderung korrigiert, also so
umgerechnet, als ob die Umgebungstemperatur bei der vorgegebenen
Bezugstemperatur liegt, dann braucht dieses korrigierte Druckmeßsignal
nur mit dem für das Ende der Lebensdauer bei der Bezugstemperatur
geforderten Gasdruck-Sollwertsignal
verglichen zu werden. Dieses Gasdruck-Sollwertsignal ist dann als fester
Wert vorgegeben. Insbesondere kann das korrigierte Druckmeßsignal über
eine Anzeigeeinrichtung zur optischen Überwachung in analoger oder
digitaler Form ausgegeben oder in ein Steuersignal umgesetzt werden, so
daß das ausgebende Anzeigesignal nicht mit der Außentemperatur
schwankt. Irritationen der Bedienungsperson oder der nachfolgenden
Steuereinrichtung durch Umgebungstemperatureinflüsse sind somit
ausgeschlossen. Ein Abfall der Umgebungstemperatur führt somit nicht
mehr zu der Aussage, die Kammer müsse ein Leck aufweisen, da der Druck
entsprechend schnell abgefallen ist.
Es ist jedoch auch möglich, das Gasdruck-Sollwertsignal von seinem bei
der Bezugstemperatur vorgegebenen Bezugswertsignal in Abhängigkeit von
der der Umgebungstemperatur entsprechenden, sich aus der thermischen
Zustandsgleichung ergebenenden Gasdruckänderung zu ändern, so daß der
umgebungstemperaturabhängige Gasdruck-Sollwert auf der Geraden gleitet,
die der Gasdruck beim Ändern von der untersten bis zur obersten, durch
Vorschriften vorgegebenen Umgebungstemperatur durchläuft. Zur Anzeige
wird hierbei nur die Differenz zwischen diesem gleitenden Solldruckwert
und dem tatsächlichen Druckwert herangezogen, die somit wiederum
unabhängig von der Umgebungstemperatur ist. Für Schaltvorgänge kann dann
das dem tatsächlichen Druck in der Kammer entsprechende Druckmeßsignal
mit dem gleitenden Drucksollwertsignal verglichen werden. In jedem Falle
werden nur die Druckänderungen angezeigt bzw. zu Schaltvorgängen
ausgenutzt, die sich aus einer Druckänderung ergeben, welche aus der zu-
oder abnehmenden Erwärmung der in der Kammer angeordneten elektrischen
Bauteile resultiert.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
erfordert lediglich einen den Innendruck einer Kammer erfassenden
Drucksensor und einen die Umgebungstemperatur der Kammer erfassenden
Temperatursensor, deren elektrische Meßsignale an einen Prozessor
geliefert werden, der entweder das dem tatsächlichen Druck in der Kammer
entsprechende Druckmeßsignal mit dem aus der Umgebungstemperatur
abgeleiteten Korrekturfaktor multipliziert und das korrigierte
Druckmeßsignal mit einem festen Bezugs-Sollwert vergleicht. Es kann aber
auch das Bezugs-Drucksollwertsignal in Abhängigkeit von der
Umgebungstemperatur durch entsprechende Multiplikation mit dem
entsprechenden Korrekturfaktor berichtigt werden, so daß dann ein
Vergleich mit dem Druckmeßsignal auszuführen ist, das dem tatsächlichen
Druck in der Meßkammer entspricht. Änderungen des Anzeige- oder
Schaltsignals werden somit immer nur dann angezeigt, wenn sich in Folge
Änderung der Erwärmung der in der Kammer angeordneten Bauteile eine
Gasdruckänderung ergibt.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnungen zu einem
Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Überwachung des Drucks in einer
druckgasisolierten Schaltanlage und
Fig. 2 ein Druckdiagramm.
Eine Hochspannungsschaltanlage weist zwei durch strichpunktierte Linien
umrandete, getrennte Schaltfelder 1, 2 auf, die für sich hermetisch
geschlossen und mit einem isolierenden Druckgas, insbesondere SF6-Gas
mit einem Fülldruck von beispielsweise 1,3 bar bei 20° Celsius
Umgebungstemperatur und ohne Wärmeerzeugung durch Einbauten wie
Leistungsschalter 3 oder Stromschienen 4 gefüllt sind. Die Schaltfelder
1, 2 sind in einzelne Kammern 5 unterteilt, die je Schaltfeld über
Verbindungsleitungen 6 mit eingeschalteten, trennbaren Kupplungsstücken,
die beim Öffnen selbstschließende Ventile aufweisen, miteinander
verbunden. Jedem Schaltfeld 1, 2 bzw. den zugehörigen Kammern 5 gemeinsam
ist ein Drucksensor 7 zugeordnet, über den der tatsächlich innerhalb der
Kammern 5 des jeweiligen Schaltfeldes 1, 2 herrschende Druck des
Isoliergases erfaßt wird. Die Sensoren 7 erzeugen elektrische
Ausgangssignale, die einem Anzeig- und Steuergerät 8 mit darin
vorgesehenem Prozessor, Anzeigeelementen 9 und Abfragetasten 10 getrennt
zugeführt werden. Außerdem ist im Umgebungsbereich der Schaltanlage 1, 2
ein Temperatursensor 11 vorgesehen, der die dort herrschende
Umgebungstemperatur erfaßt und ebenfalls ein elektrisches Signal, das
abhängig von der Umgebungstemperatur ist, an den Prozessor im
Steuergerät 8 liefert. Die Druckmeßsignale der Drucksensoren 7 werden
vom Prozessor abwechselnd abgefragt.
Das Isoliervermögen des in den Kammern 3 enthaltenen Druckgases wird
durch Erwärmungen beeinflußt, die einerseits von den wärmeerzeugenden
stromdurchflossenen Einbauten 3, 4 und andererseits von der
Umgebungstemperatur außerhalb der Kammern 3 herrühren. Bei konstanter
Umgebungstemperatur lassen sich über die am Drucksensor 7 auftretende
Druckänderung Aussagen über die Betriebssicherheit des jeweiligen
Schaltfeldes 1, 2 ableiten. So kann über einen Druckanstieg auf eine
unzulässige Erwärmung von Einbauten 3, 4 und bei stets sinkendem Druck auf
ein Leck in einer der Kammern 5 geschlossen werden. Diese Meßwerte
werden jedoch durch Änderungen der Umgebungstemperatur verfälscht, so
daß entweder bei manueller Ablesung der Druckmeßwerte Fehlschlüsse oder
bei elektrischer Auswertung Fehlentscheidungen getroffen werden können.
Aus diesem Grunde wird das vom Prozessor aus der Temperatur und dem
Druck generierte Schalt- oder Anzeigesignal in Abhängigkeit von der
Umgebungstemperatur der Kammer korrigiert. Die Korrektur erfolgt dabei
in der Weise, daß ein Korrekturfaktor eingeführt wird, der sich aus der
thermischen Zustandsgleichung p×V = R×T ergibt. Es wird somit der
tatsächlich in den Kammern 5 herrschende Druck in Abhängigkeit von der
gemessenen Außentemperatur so korrigiert, als ob die Außentemperatur
konstant geblieben wäre. Hierdurch wird der Einfluß der Außentemperatur
auf das vom Drucksensor 7 abgegebene Druckmeßsignal eliminiert. Dieses
korrigierte Druckmeßsignal kann nun unmittelbar durch Betätigen einer
der Abruftasten 10 vom Prozessor an das Auszeigeelement 9 als digitaler
Zahlenwert oder in analoger Weise als Balken oder dergleichen ausgegeben
werden. Das hat zur Folge, daß der aus dem korrigierten Druckmeßsignal
abgeleitete Anzeigewert die Druckverhältnisse in den Kammern 5 angibt,
wie sie bei Vorhandensein einer Bezugs-Umgebungstemperatur gegeben
wären. Bei nicht stromführenden Einbauten 3, 4 und damit fehlender
innerer Erwärmung kann über den korrigierten Druckwert unabhängig von
der Außentemperatur abgelesen werden, in welchem Verhältnis der
gegebene Gasdruck zum Gassolldruck steht, der bei ordnungsgemäßer
Funktion am Ende der Lebensdauer unter Berücksichtigung üblicher
Leckraten noch in den Kammern 5 herrschen muß. Für das vom
Außentemperatureinfluß befreite korrigierte Druckmeßsignal braucht
ferner auch nur ein für die Bezugstemperatur bestimmter Drucksollwert
vorgegeben zu werden. Dieser Drucksollwert entspricht bei der
Bezugstemperatur dem Druckwert, den die Kammern 5 am Ende der
Lebensdauer noch aufweisen müssen, wenn die Isoliereigenschaften
ausreichen sollen. Unterschreitet der korrigierte Druckmeßwert diesen
Sollwert, wird auf jeden Fall ein Warnsignal ausgelöst und
gegebenenfalls eine Unterbrechung des Stromflusses durch die Einbauten
3, 4 über den Prozessor ausgelöst.
In Fig. 2 ist ein Druckdiagramm dargestellt, aus dem sich die
tatsächlich in den Kammern 5 herrschenden Drücke und der entsprechend
der Außentemperatur korrigierte Druckwert ergibt. Dabei ist die
Umgebungstemperatur der Kammern 5 auf der X-Achse und der tatsächliche
Druck in den Kammern 5 auf der Y-Achse aufgetragen. Dabei wird davon
ausgegangen, daß das Füllen der Kammern 3 mit Isoliergas bei einer
Umgebungstemperatur von 20° Celsius bei nicht stromführenden Einbauten
3, 4 erfolgt. Der Anfangsfülldruck beträgt hierbei 1,3 bar und ist so
bemessen, daß am Ende der geforderten Lebensdauer bei vorgegebener
Leckrate noch ein Druck von 1,14 bar herrscht. Unterhalb dieses Druckes
ist eine sichere Isolierung nicht mehr gegeben. Als oberster
Betriebsdruck ergibt sich dann ein Wert von 1,5 bar. Den Vorschriften
gemäß reicht der Umgebungstemperaturbereich von Minus 10° Celsius bis
Plus 40° Celsius. Innerhalb dieses Umgebungstemperaturbereichs ändert
sich der Anfangs- oder Nennfülldruck von 1,3 bar entsprechend der
geneigten Geraden 12, die bei 20° Celsius die Y-Achse bei 1,3 bar
schneidet. Aus der Steigung dieser Druckgeraden 12 ergibt sich der
Korrekturfaktor, mit dem der tatsächlich vom Drucksensor 7 ermittelte
Druckwert zu multiplizieren ist. Dieser Faktor ergibt sich zu
1 + a (TB-TU), wobei a die Steigung der den Druckanstieg über der
Temperatur wiedergebenden Geraden 12, TB die absolute Temperatur beim
Bezugspunkt (vorliegend 293 K entsprechend 20° Celsius) und TU den
Absolutwert der herrschenden Umgebungstemperatur angibt.
Selbstverständlich kann der Korrekturfaktor auch nach anderen Methoden
bestimmt werden. Durch diese rechnerische Kompensation der
Umgebungstemperatur wird somit ein druckabhängiges Steuersignal zur
Verfügung gestellt, das unabhängig von der Umgebungstemperatur einem
Wert entspricht, der bei der Bezugstemperatur herrschen würde. Daraus
folgt beispielsweise, daß bei einem tatsächlichen Nennfülldruck von 1,3
bar bei 20° Celsius das korrigierte Druckmeßsignal auch bei geänderter
Umgebungstemperatur dem Nennfülldruck von 1,3 bar entspricht. Zu einer
Änderung der Druckanzeige führen somit nur Temperaturänderungen, die
durch die Wärmeabgabe der Einbauten 3, 4 in den Kammern erzeugt werden.
Aus den über das korrigierte Druckmeßsignal sich ergebenden Änderungen
einer Anzeige kann somit auf den tatsächlich elektrischen
Belastungszustand der Einbauten 3, 4 in den Kammern 5 geschlossen werden.
Das korrigierte Druckmeßsignal kann somit auch zu Schaltvorgängen
ausgenutzt werden, die eine Unterbrechung des Stromflusses durch die
Einbauten 3, 4 auslösen können. Dabei wird durch das
umgebungstemperaturkompensierte Druckmeßsignal die Möglichkeit
geschaffen, einen festen Vergleichswert als Sollwert vorzugeben. Dieser
Sollwert wird für die Überwachung des ausreichenden Isoliervermögens auf
einen Wert festgesetzt, bei dem das geforderte Isoliervermögen noch
sichergestellt ist. Dieser Solldruckwert entspricht dem tatsächlichen
Fülldruck bei der Bezugstemperatur, wie er am Ende der Lebensdauer der
Schaltanlage noch gegeben sein muß. Vorliegend ist das ein Druck von
1,14 bar durch den die Drucklinie 13 hindurch läuft, die sich bei diesem
Fülldruck über den Umgebungstemperaturbereich von beispielsweise Minus
10° Celsius bis Plus 40° Celsius ergibt. Selbstverständlich können
daneben auch andere Solldruckwerte festgelegt werden, die beispielsweise
eine oberste Betriebstemperatur festlegen und zu einer Abschaltung der
stromführenden Teile führt. Eine solche oberste Gasdrucklinie ist
beispielsweise bei 14 angegeben, die bei der Bezugsumgebungstemperatur
durch den Druckwert von 1,5 bar verläuft und die gleiche Steigung wie
die Gasdruckgeraden 12, 13 aufweisen muß.
Im Diagramm gemäß Fig. 2 ist eine senkrecht zur Geradenschar 12 bis 14
verlaufende Linie 15 angegeben, die dem korrigierten Druckmeßsignal
entspricht und gemäß der Übertemperatur des Isoliergases aufgrund der
inneren Erwärmung durch die Einbauten 3, 4 mit 5 Kelvin pro Teilstrich
unterteilt ist. Bei einer Umgebungstemperatur von 10° Celsius und einem
Nennfülldruck von 1,3 bar entsprechend der geraden 12 ergibt sich als
Schnittpunkt mit der senkrechten Linie 16 ein korrigiertes
Druckmeßsignal von ebenfalls 1,3 bar. Hierzu addiert sich entsprechend
der Linie 15 bei einer Betriebsübertemperatur von 40 Kelvin, also 8
Teilstrichen, ein Druckanstieg in den Kammern 5, der zu einem
tatsächlichen Druckmeßsignal entsprechend 1,43 Bar gemäß der
waagerechten Linie 17 führt. Das korrigierte Druckmeßsignal schneidet
jedoch bei der Betriebsübertemperatur von 40° die Gasdruckgerade 18 mit
einem korrigierten Druckmeßsignal gemäß 1,48 bar. Daraus folgt, daß bei
gleicher elektrischer Belastung und 20° Celsius Umgebungstemperatur ein
tatsächlicher Druck von 1,48 bar herrschen würde. Beträgt die
Umgebungstemperatur dagegen nur Minus 10° Celsius, dann hat auch hier
das korrigierte Druckmeßsignal einen Wert entsprechend 1,3 bar. Eine
Betriebserwärmung von ebenfalls 40 Kelvin führt auch hier zu einem
Schnittpunkt mit der Gasdrucklinie 18, so daß wieder ein korrigiertes
Druckmeßsignal entsprechend 1,48 bar vorliegt, der tatsächliche Druck in
den Kammern 5 jedoch bei 1,34 bar liegt. Die Steigung der Gasdrucklinien
ist vorliegend mit etwa 0,0035 bar pro Kelvin angenommen.
Da das umgebungstemperaturkompensierte Druckmeßsignal immer auf die
Bezugstemperatur von vorliegend 20° Celsius bezogen ist, kann, wie
bereits erwähnt, der Gasdruck-Sollwert zur Anzeige oder Auslösung von
Schaltvorgängen bei nicht mehr sichergestellter Isoliereigenschaft des
Isoliergases auf den Druck festgelegt werden, der für die sichere
Funktion unbedingt erforderlich ist. Das ist vorliegend 1,14 bar. Dieser
mindestens notwendige Drucksollwert müßte sonst bei nicht
umgebungstemperaturkompensiertem Druckmeßsignal auf den Wert eingestellt
werden, den die den Mindestzustand darstellende Gasdruckkurve 13 bei 40°
Celsius Umgebungstemperatur aufweisen muß, also bei etwa 1,22 bar. Der
Anfangs- oder Nennfülldruck gemäß der Gaskennlinie 12 kann somit
gegenüber einer nicht umgebungstemperaturkompensierten Druckauswertung
niedriger gewählt werden. Das bringt eine Verminderung der
Gasdruckbelastung des Gehäuses der jeweiligen Schaltanlage 1 oder 2 mit
sich.
Claims (14)
1. Verfahren zum Überwachen des Druckes in wenigstens einer
geschlossenen, mit Gas gefüllten Kammer mit
wärmeerzeugenden Einbauten, insbesondere einer
Schaltanlage, wobei ein vom Gasdruck abhängiges
Druckmeßsignal und ein Temperaturmeßwert in einem
Sollwertvergleich zu einem Schalt- und/oder Anzeigesignal
verarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der
Druckmeßwert oder der zugehörige Sollwert oder das Schalt-
und/oder Anzeigesignal nur mit einem Druckänderungswert
korrigiert wird, der sich aus der thermischen
Zustandsgleichung ergibt, wenn als Temperatur des Gases der
Wert der geänderten Umgebungstemperatur eingesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Druckmeßsignal korrigiert und mit einem konstanten
Sollwert verglichen wird und daß bei Unterschreiten des
Sollwerts ein Schaltsignal erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das korrigierte Druckmeßsignal angezeigt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das unkorrigierte Druckmeßsignal mit dem korrigierten
Gasdruck-Sollwert verglichen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Differenz zwischen dem Druckmeßsignal und dem
korrigierten Sollwert des Gasdrucks für eine Anzeige
ausgewertet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der
Umgebungstemperatur keinen Einfluß auf die das
Isoliervermögen des Gases kennzeichnende Anzeige des Gasdrucks hat,
der innerhalb der Kammer herrscht und daß nur
Druckänderungen ausgewertet werden, die durch innerhalb der
Kammer entstehende Erwärmungen erzeugt werden.
7. Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des
Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem lediglich den
Innendruck einer mit Gas gefüllten Kammer erfassenden
Drucksensor und einem Temperatursensor, wobei die Sensoren
elektrische Maßsignale erzeugen, dadurch gekennzeichnet,
daß mit dem Temperatursensor (11) die Umgebungstemperatur
der Kammer/n (5) erfaßbar ist und ein Prozessor vorgesehen
ist, der die elektrischen Maßsignale der Sensoren zu einem
Schalt- und/oder Anzeigesignal verarbeitet und derart
gesteuert ist, daß das Druckmeßsignal oder der zugehörige
Sollwert oder das Schalt- und/oder Anzeigesignal nur mit
einem Druckänderungswert korrigiert wird, der sich aus der
thermischen Zustandsgleichung ergibt, wenn als Temperatur
des Gases der Wert der geänderten Umgebungstemperatur
eingesetzt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
das Druckmeßsignal des Drucksensors (7) im Prozessor mit
einem der außentemperaturabhängigen Gasdruckänderung
entsprechenden Korrekturfaktor multipliziert wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Prozessor ein dem korrigierten Druckmeßsignal
entsprechendes Anzeigesignal an eine Anzeigeeinheit (9)
abgibt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor das korrigierte
Druckmeßsignal mit einem konstanten Gasdrucksollwertsignal
vergleicht und bei Unterschreiten des Sollwerts ein
Schaltsignal erzeugt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß im Prozessor ein vorgegebenes Gasdruck-Bezugswertsignal
mit einem der jeweiligen umgebungstemperaturabhängigen
Gasdruckänderung entsprechenden Korrekturfaktor
multipliziert und als gleitender Gasdruck-Sollwert
ausgegeben wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckmeßsignal im Prozessor mit dem gleitenden
Gasdruck-Sollwert verglichen wird und daß der Prozessor bei
Unterschreiten des umgebungstemperaturabhängig gleitenden
Sollwerts ein Anzeige- und/oder Schaltsignal erzeugt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Prozessor ein der Differenz
zwischen dem Druckmeßsignal und dem gleitenden Sollwert
entsprechendes Anzeigesignal generiert und einer
Anzeigevorrichtung zuführt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der konstante Gasdrucksollwert bei einer vorgegebenen
Bezugstemperatur dem Druckwert entspricht, den die Kammer/n
(5) am Ende der Lebensdauer noch aufweisen muß/müssen.
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DE19893910696 DE3910696C2 (de) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | Verfahren zum Überwachen des Drucks in einer gasgefüllten Kammer sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3910696A1 DE3910696A1 (de) | 1990-10-18 |
DE3910696C2 true DE3910696C2 (de) | 1995-04-27 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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DE (1) | DE3910696C2 (de) |
Families Citing this family (6)
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DE59204366D1 (de) * | 1992-10-02 | 1995-12-21 | Gec Alsthom T & D Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Gases einer druckgasisolierten Hochspannungseinrichtung. |
FR2734362B1 (fr) * | 1995-05-17 | 1997-06-13 | Gec Alsthom T & D Sa | Procede et dispositif de determination de la masse volumique d'un gaz d'isolement d'un appareil electrique |
PL181035B1 (pl) * | 1995-02-08 | 2001-05-31 | Gec Alsthom T & D Sa | Sposób i układ do wyznaczania gęstości gazu izolacyjnego w komorze łączeniowej aparatu elektrycznego |
FR2787571B1 (fr) * | 1998-12-18 | 2001-01-12 | Alstom | Methode de mesure de la densite d'un gaz dielectrique dans une ligne blindee enterree |
DE202013012531U1 (de) * | 2013-01-25 | 2017-04-27 | Siemens Schweiz Ag | Druckgasbehälter |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1246854B (de) * | 1966-05-20 | 1967-08-10 | Siemens Ag | UEberwachungseinrichtung fuer den Druck eines Gases |
DE2930340A1 (de) * | 1979-07-26 | 1981-02-19 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Verfahren zur dichtheitspruefung von tanks |
-
1989
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