DE528471C

DE528471C - Device for preventing malfunctions caused by temperature fluctuations in oil-filled electrical apparatus

Info

Publication number: DE528471C
Application number: DEA52974D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1927-01-18
Filing date: 1928-01-13
Publication date: 1931-06-29

Description

Einrichtung zur Verhütung von durch Temperaturschwankungen hervorgerufenen Störungen in ölgefüllten elektrischen Apparaten Bei der Herstellung von Hochspannungskabeln sind zwei grundlegende Unterschied<: in bezug auf die Imprägnierung zu beobachten: In einigen Ländern wird die Papierisolation mit einer bei normaler Temperatur zähflüssigen Imprägniermasse getränkt. Die Leiter sind bei Verwendung dieser Masse meist voll, haben also keinen Hohlraum oder doch nur iai Ausnahmefällen. Die Masse ist auch bei höherer Temperatur zäh. Bei Temperaturschwankungen unterliegt die Masse infolgedessen nur geringen Bewegungen. Nach der bisher bei diesen Kabeln gemachten Erfahrung genügt es, der Masse einen verhältnismäßig kleinen Raum für die Ausdehnungsmöglichkeit zu geben. Zum Beispiel werden auf die gleichfalls mit Füllmasse gefüllten Kabelmuffen je .ein Luftkessel oder ein Ausdehnungsgefäß gesetzt, in denen die Luft bzw. die dehnbare Wand des Gefäßes den Schwankungen der Füllmasse nachgeben kann.Device for the prevention of temperature fluctuations Malfunctions in oil-filled electrical equipment in the manufacture of high-voltage cables there are two fundamental differences <: to be observed with regard to the impregnation: In some countries, the paper insulation becomes viscous at normal temperature with a Impregnation compound impregnated. When using this mass, the conductors are usually full, So have no cavity or only in exceptional cases. The crowd is too tough at higher temperatures. As a result, the mass is subject to temperature fluctuations only slight movements. Based on the experience made with these cables so far, it is sufficient it gives the mass a relatively small space for the possibility of expansion admit. For example, the cable sleeves, which are also filled with filling compound, are applied each .an air tank or an expansion tank set in which the air or the expandable wall of the vessel can give way to the fluctuations of the filling mass.

Bei Kabeln mit flüssiger ölfüllung genügt ein derartiger Druckausgleich nicht, weil das öl nicht nur Temperaturschwankungen unterliegt, sondern auch infolge von Höhenunterschieden zwischen den Kabellängen und Muffen an die Stellen von niedrigerem Niveau zu strömen sucht. Bei derartigen Kabelsystemen wird nach der Erfindung ein mit flüssigem Öl gefüllter Behälter vorgesehen und mit dem Kabel verbunden. Das Öl in diesem Behälter wird unter gleichmäßigem Druck gehalten, ohne mit der Luft in Berührung zu kommen. Das öl unterliegt also, ebenso wie das im Kabel vorhandene, keinen Veränderungen.Such a pressure equalization is sufficient for cables with liquid oil filling not because the oil is not only subject to temperature fluctuations, but also because of them from height differences between the cable lengths and sleeves to the places of lower Seeks to flow level. In such cable systems is a according to the invention Provided container filled with liquid oil and connected to the cable. That Oil in this container is kept under even pressure without becoming airborne to get in touch. The oil, like the one in the cable, is therefore subject to no changes.

Die Konstanthaltung des Druckes wird nach der Erfindung entweder durch Atmosphärendruck mittelbar geregelt oder durch Federdruck. Beim Senken des Druckes im Ausgleichbehälter wird nach der zuerst genannten Ausführungsform durch den Luftdruck indirekt ein Ventil geöffnet, das inertes Gas in den Ausgleichsbehälter einströmen läßt. Bei der Ausdehnung des öls im Kabel steigt der Druck im Behälter, das Ventil zum Vorratsbehälter wird geschlossen, und bei bestimmter Drucküberschreitung wird ein Sicherheitsventil geöffnet. Bei der zweiten Ausführungsform ist das Öl auch gegen das Ausgleichsgas abgeschlossen. Die Druckregelung erfolgt hier durch die Ausdehnbarkeit der Wand des Ölbehälters.The maintenance of the pressure is according to the invention either by Atmospheric pressure regulated indirectly or by spring pressure. When lowering the pressure in the expansion tank is according to the first-mentioned embodiment by the air pressure indirectly opened a valve, the inert gas flow into the expansion tank leaves. As the oil expands in the cable, the pressure in the container, the valve, increases to the storage tank is closed, and when the pressure is exceeded at a certain level, it is a safety valve opened. In the second embodiment, the oil is too completed against the equalization gas. The pressure control is done here by the Extensibility of the wall of the oil container.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Abb. i zeigt die Verwendung der Erfindung bei .einem unterirdisch verlegten Hochspannungskabel, während Abb.2 geringfügige Abänderungen der Druckregelungsvorrichtungerkennen läßt.An embodiment of the invention is illustrated in the drawing. Fig.i shows the use of the invention in .ein underground laid high voltage cables, while Fig. 2 recognize slight changes in the pressure control device leaves.

Die Anwendung der Erfindung ist natürlich nicht, wie in der Zeichnung dargestellt, auf Hochspannungskabel beschränkt, ebenso können an Stelle des Öls, dessen Druck zu überwachen ist, andere isolierende Flüssigkeiten verwendet werden.The application of the invention is of course not as in the drawing shown, limited to high-voltage cables, and instead of oil, the pressure of which is to be monitored, other insulating liquids can be used.

In der Zeichnung bezeichnet 5 das Hochspannungskabel, 6 seine Einzelleiter, die einen Ilohlzylinder bilden, dessen Innenraum 7 von Öl durchflossen wird. Die Einzelleiter sind von der Isolierung 8 und diese von dem Bleimantel 9 umgeben. io bezeichnet das Gehäuse einer Kabelmuffe, wovon mehrere längs des Kabels vorgesehen sind und die in Einsteigschachten und häufig in verschiedenen Höhenlagen liegen.In the drawing, 5 denotes the high-voltage cable, 6 its individual conductors, which form an Ilohl cylinder, the interior 7 of which is traversed by oil. the Individual conductors are surrounded by the insulation 8 and this by the lead sheath 9. ok refers to the housing of a cable sleeve, several of which are provided along the cable and which are located in manholes and often at different altitudes.

Das Innere der Kabelmuffe io ist über das Rohr i i mit dem luftdicht abgeschlossenen, teilweise mit Öl gefüllten Behälter 12 verbunden. Das 0113 strömt. in das Innere der Kabelmuffe io, wenn seine Temperatur sinkt, und umgekehrt, wenn seine Temperatur ansteigt. Über dem Ölspiegel lagert ein träges Gas, z. B. Stickstoff oder gegebenenfalls trokkene und gereinigte Luft.The inside of the cable sleeve io is airtight via the pipe i i with the closed, partially filled with oil container 12 connected. The 0113 flows. into the inside of the cable sleeve io when its temperature drops and vice versa when its temperature rises. An inert gas, e.g. B. nitrogen or optionally dry and purified air.

Auf dem Behälter 12 sitzt ein Gewindering 1q., der durch einen Schraubendecken 15 gasdicht verschlossen wird. 16 bezeichnet einen Balg, dessen Innenraum 17 über Rohrteil 18 mit der Außenluft verbunden ist. Je nachdem der Öldruck im Behälter 12 steigt oder fällt, wird sich der Balg ausdehnen oder zusammenziehen, wodurch entweder Luft in den Raum 17 gesaugt oder von diesem Raum ins Freie gedrückt wird. Dabei darf keine Luft in den Behälter 12 und damit in den mit ihm verbundenen elektrischen Apparat eintreten. -Mit i9 ist ein Druckbehälter bezeichnet; der mit einem trägen Druckgas, z. B. Stickstoff oder trockener und gereinigter Druckluft, gefüllt ist. Im Deckel i5 sitzt ebenfalls gasdicht ein Pfropfen 20, der mit einer Bohrung versehen und über Rohr 21, Ventile 22 und 23 mit dem Behälter i9 einerseits und über Ventil2q. mit dem Innenraum des Behälters 12 andererseits verbunden ist. Das Ventil 24 wird durch den Balg 16 über eile Hebelgestänge 25 geöffnet oder geschlossen. Am Balg sind ferner Einstellgewichte 26 vorgesehen, um zu erreichen, d'aß das Ventil2q. bei verschiedenen Drücken öffnet oder schließt.On the container 12 there is a threaded ring 1q., Which is secured by a screw cover 15 is closed gas-tight. 16 denotes a bellows, the interior of which 17 over Pipe part 18 is connected to the outside air. Depending on the oil pressure in the container 12 rises or falls, the bellows will expand or contract, causing either air is sucked into the space 17 or is pressed from this space into the open air. No air is allowed in the container 12 and thus in the electrical connected to it Enter the apparatus. -I9 denotes a pressure vessel; the one with a sluggish Pressurized gas, e.g. B. nitrogen or dry and purified compressed air is filled. A plug 20, which is provided with a bore, is also seated in a gas-tight manner in the cover i5 and via pipe 21, valves 22 and 23 to the container i9 on the one hand and via valve 2q. is connected to the interior of the container 12 on the other hand. The valve 24 is opened or closed by the bellows 16 via a lever linkage 25. At the bellows adjustment weights 26 are also provided in order to ensure that the valve 2q. opens or closes at different pressures.

27 bezeichnet eiii Sicherheitsventil, das über Rohr 28 mit dem Innenraum des Behälters 12 verbunden ist, und das öffnet, wenn der Druck lm Behälter unzulässig stark ansteigt. Um den jeweiligen, im Behälter 12 herrschenden Druck ablesen zu können, ist außerdem ein Manometer 28' vorgesehen.27 denotes eiii safety valve, which is connected to the interior via pipe 28 of the container 12 is connected, and that opens when the pressure in the container is inadmissible increases sharply. To read off the respective pressure prevailing in the container 12 can, a pressure gauge 28 'is also provided.

Wenn das Öl im Kabel sich infolge Temperaturerniedrigung zusammenzieht, wird Öl im Rohr i i abwärts fließen und so den Druck im Behälter 12 mindern. Der Balg 16 wird dann durch atmosphärische Luft ausgedehnt. Das Ventil24 öffnet sich, und das Gas im Behälter i9 strömt über Venti122, Rohr21. Ventil 23 ins Innere des Behälters 12, bis der ursprüngliche Druck wieder erreicht ist. Wenn dagegen das Ö1 im Kabel sich ausdehnt und über Rohr i i ins Innere des Behälters 12 übertritt, steigt der Druck in diesem 'Behälter. Die Luft im Balg-16 wird dann teilweise ins Freie gepreßt, der Balg 16 zieht sich also unter überwllld'ung der Schwerkraft der Gewichte 26 zusammen, und das Ventil24 schließt sich. Sollte der Druck im Behälter 12 unzulässig stark ansteigen, so öffnet sich das Sicherheitsventil27 und läßt das Gas im Behälter 12 ins Freie entweichen.When the oil in the cable contracts as a result of a drop in temperature, oil in the pipe ii will flow downwards and thus reduce the pressure in the container 12. The bellows 16 is then expanded by atmospheric air. The valve24 opens and the gas in the container i9 flows through valve122, pipe21. Valve 23 into the interior of the container 12 until the original pressure is reached again. If, on the other hand, the oil in the cable expands and passes into the interior of the container 12 via pipe ii, the pressure in this container rises. The air in the bellows 16 is then partially pressed into the open air, the bellows 16 therefore contracts under the force of gravity of the weights 26, and the valve 24 closes. If the pressure in the container 12 increases in an impermissible manner, the safety valve 27 opens and allows the gas in the container 12 to escape into the open.

Das Gas im Behälter i9 muß von Zeit zu Zeit erneuert werden und kann bei geöffnetem Venti122 und geschlossenem Venti123 zugeführt werden, ohne daß schädliche Luft miteintritt.The gas in the container i9 must and can be renewed from time to time with open Venti122 and closed Venti123 without damaging Air enters.

Bei der Ausführung nach Abb. 2 steht das Gas des Behälters i 9 (Abb. i) weder finit dem Öl noch mit der äußeren Luft in Berührung. Um dies zu erreichen, ist hier innerhalb des Behälters 12 eile metallener Balg 29 vorgesehen, der an der Innenwand des Behälters 12 befestigt ist. Der Balg kann sich ohne Schaden gemeinsam mit dem Öl ausdehnen und zusammenziehen. Der Balg 29 ist inneu mit Öl gefüllt und außen von Druckgas umgeben. Eine Vermischung zwischen Druckgas und Öl kann nicht stattf;aden> gleichgültig, welchen Druck das Druckgas ausübt.In the version according to Fig. 2, the gas in container i 9 (Fig. i) neither finite with the oil nor in contact with the outside air. To achieve this, is provided here within the container 12 rush metallic bellows 29, which is attached to the Inner wall of the container 12 is attached. The bellows can move together without damage expand and contract with the oil. The bellows 29 is newly filled with oil and surrounded on the outside by compressed gas. A mixture between compressed gas and oil cannot takes place; aden> regardless of the pressure exerted by the pressurized gas.

Die Bewegung des Balges 16 wird hier durch eine Druckfeder 30 überwacht. Die Feder wird durch die Stellschraube 31 beeinfiußt. Die Schraube ist in der Kappe 32 geführt, die mit dem Rohrteil 18 verschraubt ist. Durch diese Vorrichtung kann die Kraft der Feder 3o verstellt werden, ohne daß der Behälter 12 geöffnet zu werden braucht.The movement of the bellows 16 is monitored here by a compression spring 30 . The spring is influenced by the adjusting screw 31. The screw is guided in the cap 32, which is screwed to the tubular part 18. With this device, the force of the spring 3o can be adjusted without the container 12 having to be opened.

Die Anordnung des Ventils 24 und seiner wirksamen Teile innerhalb des Behälters 12 hat den Vorteil, daß die Ventilspindel nicht abgedichtet zu werden braucht, wodurch zugleich die Reibung der bewegten Teile vermindert und die ganze Ventileinrichtung empfindlicher wird. Durch die Anordnung des Balges 16 im Innern des Behälters 12 wird ferner der Balg vor Beschädigung geschützt und außerdem erreicht, daß die ganze Anord 'nung bequem in einem Einsteigschacht oder an anderen räumlich sehr begrenzten Stellen untergebracht werden kann.The arrangement of the valve 24 and its operative parts within of the container 12 has the advantage that the valve spindle does not have to be sealed needs, which at the same time reduces the friction of the moving parts and the whole Valve device becomes more sensitive. Due to the arrangement of the bellows 16 inside of the container 12, the bellows is also protected from damage and also achieved that the whole arrangement Conveniently in a manhole or at other spatially very limited places can be accommodated.

Claims

PATENT ANSI'1tÜC11L: i. Device for preventing malfunctions caused by temperature fluctuations in oil-filled electrical apparatus, such as transformers or cables through which oil flows and which are connected to an oil expansion tank, characterized by a control device by which the pressure in the oil expansion tank (12) is automatically kept constant, and by the the oil conservator is temporarily connected to a pressurized gas container (i 9).

2. Device according to claim i, characterized in that the control device in oil conservator is housed.

3. Device according to claim i or 2, characterized characterized in that the expansion vessel with a communicating with the outside air Bellows (16) is provided.

Device according to claim 3, characterized in that the bellows (16) is also used to control the pressure regulating device (i9 to 26).

5. Device according to claim i to ¢, characterized in that the oil conservator a safety valve (27) is provided.

6. Device according to claim i to 5, characterized in that the oil in the expansion vessel from the pressurized gas through a Bellows (29) is separated.