DE664701C

DE664701C - Schutzvorrichtung fuer oelgefuellte elektrische Apparate

Info

Publication number: DE664701C
Application number: DES124992D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Hans Prinz
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1936-11-19
Filing date: 1936-11-19
Publication date: 1938-09-05
Also published as: GB484457A; CH200165A; FR829388A

Description

Schutzvorrichtung für ölgefüllte elektrische Apparate Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzvorrichtung für ölgefüllte elektrische Apparate, z. B. für Transformatoren, Kondensatoren, Schalter und Kabelanlagen. Sie besteht aus Steuerorganen, z: B. Schwimmern oder Stauklappenanordnungen, die elektrische Steuer- oder Signalstromkreise bei auftretenden Betriebsstörungen betätigen. Diese ergeben sich meistens aus Kurzschlüssen oder Überschlägen, die im Apparateöl eine starke Gasentwicklung zur Folge haben, oder .aus Kesselleckstellen, die einen ölverlust biedingen. Je nach der Störungsursache und je nach der Lage des Fehlers ändert sich die Strömungsrichtung in verschiedenen Teilen der Ölfüllung bzw. in an die Apparate angeschlossenen Kühl- oder Ausdehnungsvorrichtungen. Wenn z. B. an den Apparatekessel ein Olausdehnungsgefäß angeschlossen ist, in dessen Verbindungsleitung die genannten Steuerorgane eingebaut sind, wird in dieser Verbindungsleitung im Falle einer Kesselleckstelle das 01 aus dem Ausdehnungsgefäß zum Kessel strömen. Bei auftretenden Kurzschlüssen und der hierdurch verursachten Gasentwicklung wird hingegen das 01 in umgekehrter kichtung in das Ausdehnungsgefäß hineingedrückt.
Diese Erscheinung nutzt die Erfindung aus. Es werden daher die Steuerorgane erfindungsgemäß für das Ansprechen in beiden Ülströmungsrichtungen ausgebildet und an den Stellen der zu überwachenden Anlage eingebaut, an denen betriebsmäßig eine Umkehr der Olströmungsrichtung stattfindet. Die Ansprechgrenze der Steuerorgane wird so eingestellt, daß sie auf die sich im normalen Betrieb aus den Wärmedehnungen des Öles ergebenden geringen Strömungsgeschwindigkeiten,nicht anspricht. Wenn hingegen die Strömungsgeschwindigkeit die Ansprechgrenze der Steuerorgane überschreitet, erfolgt ein in an sich bekannter Weise augenblickliches Ansprechen.
Es können ein oder mehrere Steuerorgane, die auf Ölströmung ansprechen, zum Schutze des elektrischen Apparates vorgesehen werden. Bei nur einem Steuerorgan empfiehlt es sich, einen Schwimmer zu verwenden, der auf Ölströmung in beiden Richtungen anspricht. Der Schwimmer kann z. B. in der einen Ülströmungsrichtung unmittelbar liegen, während der entgegengesetzt gerichtete Ölstrom auf ein mit dem Schwimmer fest verbundenes Staublech trifft.
Außer dieser Ausführungsform ist natürlich auch die Anordnung mehrerer getrennt voneinander angeordneter bzw. miteinander gekuppelter Steuerorgane denkbar. Jedem Steuerorgan ist dann eine bestimmte ÜY-strömungsrichtung zugeordnet.
Fig. i zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung. Das den Schwimmer i enthaltende Gehäuse z ist in die Verbindungsleitung zwischen dem elektrischen Apparatekessel und einem Ölausdehnungsgefäß eingesetzt. Hierbei führt die Rohrleitung 3 zum Kessel, während die Rohrleitung ¢ mit dem Ülausdehnungsgefäß verbunden ist. Die Mündungsstellen der Rohrleitungen 3 und q. sind in den Wänden des Gehäuses ,2 gegeneinander versetzt oder haben verschiedene Höhenlage gegeneinander. In den aus dem Rohr 3 in das Gefäß z eintretenden Ölstrom ist der Schwimmer i angeordnet, der gegebenenfalls zur Verstärkung der Wirkung mit einem Staublech oder Schirm 5 versehen sein kann. Vor der Mündung der Rohrleitung ¢ ist ein am Schwimmer befestigtes Staublech 6 vorgesehen. Staublech 6 und Schwimmer können z. B. mit ihrer Drehachse 7 fest verbunden sein. Die Ruhelage des Schwimmers ist durch Anschlag g gegeben. Da der Schwimmer i lediglich durch die von schweren Schäden herrührenden Strömungen ausgelöst wird, läßt man durch ihn vorteilhaft den schadhaften Apparat abschalten. Langsame Gasentwickhing oder langsame Ölverluste, die auf geringe Schä den zurückzuführen sind, können in bekannter Weise durch einen weiteren im Gehäuse 2 angeordneten Warnschwimmer 8 angezeigt werden, der lediglich Signaleinrichtungen betätigt.
Wenn das Gehäuse 2 einen Warnschwimmer enthält, kann man die Anordnung vereinfachen und für die Auslösung auf ÜlStrÖ-mung Stauklappen vorsehen, wie in Fig.2 gezeigt ist. Hierbei empfiehlt es sich, nur eine einzige Stauklappe io zu verwenden, deren Achse i i etwa in der Mitte der Stauklappe angeordnet ist. Die Rohrleitungen 3, 4. münden hier ebenfalls in verschiedener Höhe .ein. Ablenkschirme 1a lenken gegebenenfalls den Ölstrom auf den jeder Strömungsrichtung zugeordneten Teil des Staubleches. Die für beide Strömungsrichtungen vorhandenen Flächen des Staubleches können je nach der zu erwartenden Geschwindigkeit der Olströmung verschieden groß ausgeführt werden. Bei starker Druckerhöhung strömt das 01 in Pfeilrichtung 13 und bei Ü 1v erlust in der Richtung des Pfeiles 1d..
Fig.3 zeigt eine Anordnung, bei der die Steuerorgane nur aus Schwimmern bestehen. Die Ölzuleitungen können in gleicher Höhe in das Ausdehnungsgefäß eingeführt werden, wenn für die ordnungsgemäße Führung im Gehäuseinneren Abl;enkblechevorgesehen sind. So ist z. B. zwischen die beiden Schwimmer 16 und 17 ein Ablenkblech 15 gesetzt, das jeden Schwimmer gegen eine Ülströmungsrichtu.ng abschirmt.
Unter Umständen kann man auch von Ablenkschirmen 15 im Inneren des Gehäuses -2 absehen, wenn man gemäß-Fig. 4. die Zuleitungsrohre so in das Gefäß 2 einmünden läßt, daß der aus jedem Rohr in das Gefäß eintretende Ölstrom nur den der Mündun unmittelbar gegenüberliegenden Schwimmer trifft, hingegen am zweiten dieser Strömungsrichtung nicht zugeordneten Schwimmer vorübergeführt wird. Dieses Ziel kann z. £l. durch verschiedene Winkelstellung der Rohrmündungen gegeneinander erreicht werden. In Fig. d. sind die Rohrleitungen z. B. um 9o° gegeneinander versetzt. 18 und 1g sind die Achsen der beiden in der Ansicht von oben dargestellten Schwimmer.
Fig.5 zeigt die Anordnung zweier Stauklappen 2o und 21 mit zwei getrennten Drehachsen, von denen jede Stauklappe nur in einer Richtung durch den Ölstrom betätigt wird.
Um auch bei leichteren Schäden die Störungsursache erkennbar zu machen, d. h. die Schutzvorrichtung für getrenntes Ansprechen auf geringe Gasentwicklung und geringen Ölverlust auszubilden, empfiehlt es sich, den oberen Teil des Gehäuses 2 durch eine Zwischenwand 30 in zwei Kammern zu untertei-. len und in jeder Kammer einen besonderen Schwimmer mit getrennten Steuer- oder Signalstromkreisen anzuordnen. - Wenn bei langsamem Ölverlust nach Entleeren des an die Rohrleitung .4. angeschlossenen Ausdehnungsgefäßes der Ölstand bis zum Niveau der Rohrleitung d. abgesunken ist, treten Luftblasen 33 in die Kammer des Schwimmers 32 ein und bringen diesen nach einiger Zeit zum Ansprechen. Wenn im elektrischen Apparatekessel Gase entstehen, strömen diese durch die Rohrleitung 3 zuerst in die Kammer des Schwimmers 31 und bringen diesen Schwimmer zum Auslösen. Ist die Gasent--wickiung mit starker Ölströmung verbunden, spricht außerdem die Stauklappe 2o an, und wenn der Ölverlust so groß ist, daß eine nennenswerte Strömung in umgekehrter Richtung auftritt, spricht die Stauklappe 21 an. Mit diesem Gerät können also sämtliche Störungsursachen getrennt angezeigt werden.
Es ergeben sich also folgende Ansprechmöglichkeiten der Schutzvorrichtuug: Langsame Gasentwicklung -- Gasansammlung im Relais - Warnung; Langsamer Ölverlust - Luftansammlung im Relais - Warnung; Schnelle Gasentwicklung - Ülströrnung vom Transformator zum Ausdehnungsgefäß - Auslösung; Schneller Ölverlust - Ölströmung vom Ausdehnungsgefäß zum Transformator -Auslösung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schutzvorrichtung für ölgefüllte elektrische Apparate, bestehend aus auf die Ölströmung und gegebenenfalls auch auf die Höhe des Ölstandes ansprechenden Steuerorganen, wie Schwimmer- und Stauklappenanordnungen, die Signal- oder Steuerstromkreise betätigen, dadurch gekennzeichnet, daß die an jenen Stellen eingebauten Steuerorgane, an denen eine Umkehr der ölströmungsrichtung betriebsmäßig auftritt, für das Ansprechen in beiden ölströmungsrichtungen ausgebildet sind.
2. Schutzvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Ölströmungsrichtung ein besonderes, nur in einer Richtung ansprechendes Steuerorgan vorgesehen ist.
3. Schutzvorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerorgane auf einer gemeinsamen Achse oder Welle angeordnet sind und getrennte oder gemeinsame Kontakte steuern.
Schutzvorrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das für das Ansprechen auf die eine Strömungsrichtung bestimmte Steuerorgan durch Ablenkbleche gegen die .andere Strömungsrichtung abgeschirmt ist. @.
Schutzvorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine in beiden Ü1-strömungsrichtungen getrennt wirkende Stauklappe, deren Drehachse in der Mitte der Stauklappe liegt.
6. Schutzvorrichtung nach Anspruch i ünd 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen der Stauklappe für die beiden Strömungsrichtungen verschieden groß sind.
7. Schutzvorrichtung nach Anspruch i bis 6, bei der die Steuerorgane in ein von der öls.trömung durchflossenes Gehäuse, eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die 1-lündungen der (Ölzuleitungsrohre in den Gehäusewänden gegeneinander versetzt sind, so daß der Ülstrorn im Gehäuse aus der geraden Durchflußrichtung abgelenkt wird. B.
Schutzvorrichtung nach Anspruch i, z und 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein nur in der einen Strösiungsriclitung ansprechender Schwimmer mit einer Stauklappe versehen ist, die in entgegengesetzter Strömungsrichtung anspricht.
9. Schutzvorrichtung nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der oberhalb der Mündungen der Ölleitungen oder daß der oberhalb der Steuerorgane liegende Teil des Gehäuses durch eine Zwischenwand in wenigstens zwei je einen Schwimmer enthaltende hamstern unterteilt ist mit einer derartigen Lage zu den @liindungen, daß der eine Schwimmer auf die durch Gasentwicklung und der andere Schwimmer auf die bei Ölverlusten durch eintretende Luft erfolgende Ölverdrängung anspricht.