DE512248C - OElkessel fuer unter OEl arbeitende elektrische Apparate mit einem geschlossenen oder unter Fluessigkeitsverschluss stehenden Dehnungsraum - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Ölkessel für in öl eingetauchte elektrische Apparate, wie Transformatoren, Schalter u. dgl., bei denen während des Betriebs Wärme erzeugt wird.
Es ist klar, daß, falls solche Kessel gänzlich mit öl gefüllt sind, die Ausdehnung des Öles infolge Erhitzung des elektrischen Apparates (im vorliegenden Fall sei immer nur von einem Transformator als Beispiel eines solchen elektrischen Apparates gesprochen) oder infolge einer elektrischen Störung in einer Wicklung entweder dazu führen muß, daß ein Leckverlust von Öl eintritt, gefolgt von einer Lufteinströmung während der Abkühlung, oder sogar zum Bersten des Kessels.

Es war bisher allgemeine Praxis, einen Raum für einen Luftkörper über dem Öl vorzusehen; wenn aber mit einer erheblichen Ausdehnung gerechnet werden muß, so muß

so dieser Raum so groß gemacht werden, daß dadurch die Kesselabmessung unerwünscht vergrößert wird, oder es muß ein Auslaßventil vorgesehen werden, das bei einem bestimmten Druck das Abblasen der eingeschlossenen Luft und eine darauffolgende Lufteinströmung während des Abkühlens gestattet. Nun sind aber Sauerstoff und Feuchtigkeitsgehalt der Luft nachteilig für das gewöhnlich gebrauchte Öl, und wenn auch an Stelle von Luft ein Gas verwendet werden kann, das keine schädigende Einwirkung auf das Öl zeigt, so ist es dann doch unmöglich, das erwähnte Ablaßventil zu verwenden, außer wenn ein vergleichsweise großer Vorratsraum für das Gas zur Verfügung steht. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, hat man vorgeschlagen, den Oberraum mit trockenem Stickstoff zu füllen und dem Lufteinlaßventil eine Einrichtung zuzuordnen, die einen Stoff oder Stoffe enthält, die einen Teil der Feuchtigkeit und des Sauerstoffs vollständig aus der zuströmenden Luft entfernt. Weiter ist vorgeschlagen, den mit dem nichtschädigenden Gas gefüllten Raum mit einer Dehnungskammer zu verbinden, die beispielsweise die Gestalt eines (belasteten oder ausbalancierten Gasometers haben kann, so daß ein im wesentlichen gleichbleibender Druck gesichert wird.

Gemäß der Erfindung wird in oder in Verbindung mit dem Ölkessel ein geschlossener oder mit Flüssigkeitsverschluß versehener Ausdehnungsraum vorgesehen, der ein Gas oder einen Dampf enthält und außerdem einen Stoff, der verhältnismäßig große Volumenveränderungen des Gases oder Dampfes bei verhältnismäßig kleinen Druckveränderungen aufzunehmen vermag.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen beschrieben, und zwar durch die Abb. 1 und 2, die im Aufriß und zum Teil im Schnitt schematisch Ausführungen der Erfindung für einen Transformatorkessel wiedergeben.

Bei der Ausführung nach Abb. 1 ist der Transformator 1 im geschlossenen Kessel 2

untergebracht. Mit 3 sind die üblichen Klemmendurchführungsanschlüsse bezeichnet. Der Transformator ist in den Ölraum 4 versenkt. Das öl füllt den Kessel 2 nicht ganz, sondern es bleibt über dem Ölspiegel ein Raum 5 frei. Diesen Raum füllt in an sich bekannter Weise ein Gas an, insbesondere ein indifferentes Gas, wie Kohlendioxyd oder Stickstoff. Vom Raum 5 aus geht eine Ausmündung zu einem kugeligen oder zylindrischen Behälter 6, der mit einem absorbierenden Stoff, vorzugsweise Holzkohle oder Koks, gefüllt ist. Nach der Zeichnung steht der Behälter 6 mit dem Raum 5 durch ein Rohr in Verbindung, doch kann er in beliebig geeigneter Lage .innerhalb oder außerhalb des Behälters 2 liegen.

Eine Temperaturzunahme des Transformators verursacht bei dieser Anordnung eine ao Vergrößerung des Gasdruckes im Raum 5. Die Holzkohle oder der Koks 7 absorbiert aber sofort einen Teil des Gases und reduziert den Druck, so daß schädigende Drucksteigerungen im Kessel vermieden werden, während gleichzeitig eine nachteilige Verbindung zwischen Außenatmosphäre und Transformatoröl fehlt.

Bei der abgeänderten Ausführungsform nach Abb. 2 füllt das öl 4 den Kessel 2 völlig bis zum Rande, und der Behälter 6 steht mit einem mit Ölverschluß versehenen Raum 8 <in Verbindung, der ein Gas enthält, das von der Hauptmenge des Öles durch eine Trennwand 9 geschieden ist.

Diese Trennwand kann aus verhältnismäßig unstarrem Stoff bestehen und kann beliebige Querschnittsform haben, sei es kreisförmig, sei es rechteckig, oder sie kann sich auch nur teilweise rings um die Innenfläche des Kessels erstrecken. Bei 10 ist der Ölspiegel des ölverschlusses dargestellt, der unter der Trennwand 9 mit der Hauptölmenge 4 in Verbindung steht. Im Behälter 6 ist bei 7 wieder der absorbierende Stoff angedeutet. Bei dieser Ausführung ergibt sich ein besonders zweckmäßiges Merkmal insofern, als bei mit Öl gefülltem Kessel etwaige Leckverluste, die eintreten könnten, in Ölverlusten und nicht in Gasleckverlusten bestehen, die also viel leichter festgestellt und beseitigt werden können. Das den Raum 8 füllende Gas kann vorteilhaft Ammoniak sein; obgleich dieses Gas eine schädigende Einwirkung auf die Kupferteile der elektrischen Apparate haben würde, kommt es bei dieser Ausbildungsform niemals in Berührung mit derartigen Teilen, so daß die bekannte Eigenschaft der Holzkohle oder des Kokses, sehr große Raummengen von Ammoniakgas zu absorbieren, nutzbar gemacht werden kann. Bei dieser Ausbildung wird auch eine Pufferwirkung erzielt, wenn eine elektrische Störung des Apparates im Kessel eine plötzliche Gasentwicklung verursacht, weil die Wand 9 elastisch vor dem gesteigerten Druck ausweichen kann. Tritt eine solche Wirkung ein, so wird das Ammoniakgas komprimiert. Sofort wird aber ein Teil davon durch die Holzkohle oder den Koks im Behälter 6 absorbiert, und der Gasdruck sinkt wieder.

Statt der Holzkohle oder des Kokses kann auch eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, im Behälter 6 dazu dienen, umkehrbar das Gas oder den Dampf im Räume 8 zu absorbieren oder abzugeben, wenn Druckveränderungen im Raum eintreten.

Bei einer anderen Ausführungsform kann im Behälter 6 eine Flüssigkeit vorgesehen sein, deren Dampf den geschlossenen oder mit Flüssigkeitsverschluß versehenen Ausdehnungsraum anfüllt. Es ist wünschenswert, daß der Druck auf dem öl des Kessels etwas über Atmosphärendruck liegt, so daß ein etwaiges Lecken nach außen erfolgt und nicht nach innen. Es wird deshalb eine Flüssigkeit gewählt, die einen geeigneten gesättigten Dampfdruck bei normaler Außenlufttemperatur besitzt. Wenn eine Flüssigkeit mit Eigenschaften, die für den Zweck geeignet sind, etwa einen niedrigen gesättigten Dampfdruck hat, so muß der Behälter über dem ölspiegel im Transformatorkessel angeordnet werden, damit sich die notwendige hydraulische Druckhöhe ergibt, derart, daß der Druck auf dem Ölspiegel etwas über Atmo-Sphärendruck liegt.

Es kann auch dafür gesorgt sein, daß die Temperatur der Holzkohle oder Flüssigkeit oder des sonst verwendeten Stoffes derart ge-~ regelt wird, daß die Absorptionsfähigkeit zunimmt. Beispielsweise können Kühleinrichtungen dem Dehnungsraum mit dem Absorptionsstoff zugeordnet werden. Bei einer einfachen Anordnung kann das gleiche Kühlsystem, das für den Transformator verwendet wird, auch für den Expansionsraum benutzt werden. Weiter kann eine selbsttätige Regelvorrichtung einer Kühlmdttelzufuhrleitung zugeordnet werden, so daß bei Ansteigen der Transformatortemperatur bei Belastung der Anstieg in der Temperatur des Absorptionsstoffes geringer ist als der Temperaturanstieg des Transformators. Die Temperaturreglung läßt sich so einrichten, daß der Gas- oder Dampfdruck im der Kammer im wesentlichen konstant bleibt.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Ölkessel für unter Öl arbeitende elektrische Apparate mit einem geschlossenen oder unter Flüssigkeitsverschluß

   stehenden Dehnungsraum, der ein Gas oder einen Dampf enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (6) außerdem einen Stoff (7) enthält, der verhältnismäßig große Raummengen des Gases oder Dampfes unter verhältnismäßig kleinen Druckänderungen aufzunehmen vermag.
2. 2. ölkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungsraum (6) ein indifferentes Gas, wie Kohlenoxyd oder Stickstoff, und außerdem Holzkohle oder Koks enthält, welch letztere Stoffe umkehrbar bei Änderungen im Gasdruck Gas absorbieren oder abgeben.
3. 3. ölkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Gas gefüllte Raum (8) durch Flüssigkeitsverschluß von der Hauptmenge des Öles in dem die elektrischen Apparate enthaltenden Kessel gasdicht getrennt ist.
4. 4. ölkessel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Flüssigkeitsabschluß versehene Raum vom Hauptkörper des Öles durch eine verhältnismäßig nachgiebige Trennwand (9) geschieden ist.
5. 5. ölkessel nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungsraum eine Flüssigkeit, z. B. Wasser, enthält, das umkehrbar Gas bei Veränd^- rungen seines Druckes absorbiert oder abgibt.
6. 6. ölkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Dehnungsraum eine Flüssigkeit, die bei normaler Außenlufttemperatur einen bestimmten Dampfdruck besitzt, und ihr Dampf untergebracht sind und daß der Raum in solcher Lage angeordnet ist, daß sich die erforderliche hydraulische Druckhöhe für das Öl im Behälter ergibt.
7. 7. Ölkessel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch dem Absorptionsstoff zugeordnete Kühleinnichtungen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen