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Überwachungseinrichtung für Hochspannungsgeräte Zur Sicherstellung
eines störungsfreien Betriebes von elektrischen Hochspannungsanlagen ist es notwendig,
die in den :.lagen verwendeten Geräte, insbesondere Transformatoren und Schalter,
zu überwachen. 'Man hät hierfür Einrichtungen entwickelt, die im Bedarfsfalle, wenn
beispielsweise beim Lastschalter eines Regeltransformators der Ölspiegel infolge
von Undichtigkeiten unter ein bestimmtes Maß abgesunken ist, einen Signal-oder Steuerstromkreis
betätigen, durch den das Bedienungspersonal auf die drohende Störung aufmerksam
gemacht oder auch das Gerät selbsttätig abgeschaltet wird.
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Eine Schwierigkeit besteht bei diesen Einrichtungen jedoch insofern.
als sich das Ilberwachungsglied der Schutzeinrichtung in der Regel auf Hochspannung
befindet, während der Signal- oder Steuerstromkreis auf Niederspannung liegt. Es
besteht daher die Aufgabe, nicht nur die Bewegung des überwachungsgliedes der Einrichtung
auf den Signal- oder Steuerstromkreis zur Einwirkung zu bringen, sondern es muß
noch dafür gesorgt werden, daß nicht die Hochspannung in den Niederspannungskreis
übertreten kann.
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Zur Behebung dieser Schwierigkeiten sind verschiedene Anordnungen
bekannt, denen aber noch gewisse Mängel anhaften. So kann man z. B. die Bewegung
des überwachungsgliedes auf den Niederspannungssignal- oder Steuerstromkreis mit
Hilfe einer entsprechend lang bemessenen Isolierstange übertragen. Diese Lösung
ist aber insofern noch nachteilig, als zur Bewegung der Isolierstange verhältnismäßig
große Kräfte erforderlich sind. Man ist deshalb auch bereits dazu über-,gegangen,
die überbrückung der zwischen dem auf Hochspannung liegenden Überwachungsglied.und
dem auf Niederspannung liegenden Steuerstromkreis befindlichen Isolierstrecke mit
Hilfe eines Fallkontaktes vorzunehmen. Dieser Fallkontakt ist aber bei Aufstellung
der Geräte im Freien der Einwirkung
der Witterungsverhältnisse,
insbesondere von Wind. Schnee und Vereisung ausgesetzt und wird dadurch in seiner
Zuverlässigkeit beeinträchtigt. lach einer anderen bekannten Einrichtung ist auch
der Signal- und Steuerstromkreis auf Hochspannungspotential angeordnet und mit dem
Hochspannungskreis in geeigneter Weise zur Bereitstellung der Energie für die Signalgabe
gekoppelt. Auch diese Lösung befriedigt nicht, da dann der Signal-oder Steuerstromkreis
als solcher nicht mehr zugänglich und überwachbar ist.
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Schließlich ist noch eine L`berwachungseinrichtung für unter Hochspannung
stehende und von einem Durchführungsisolator getragene Geräte bekannt, bei der in
der Nähe der zu überwachenden Teile eine Antenne angeordnet ist, die mit einem außerhalb
des zu überwachenden Gerätes liegenden Glimmröhrenrelais über einen ` Koppelkondensator
oder Transformator verbunden ist und die den auf Niederspannungspotential liegenden
Steuerstromkreis durch Hochfrequenzschwingungen, die über die Zwischenglieder geschickt
werden, erregt. Nachteilig ist hierbei, daß die zu überbrückende Spannungsdifferenz
einen hierfür bemessenen Kopplungskondensator oder Transformator erforderlich macht,
der bei hohen Spannungen nicht billig ist. Außerdem ist nicht eine freie Luftstrecke
vorhanden, so daß bei Durchschlägen oder L-berschlägen an den Kopplungsgliedern
die Hochspannung in den Steuer- oder Signalstromkreis eintritt, was zu Unglücksfällen
und Beschädigungen auf der Niederspannungsseite Anlaß geben kann.
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Die Erfindung betrifft ebenfalls eine überwachungseinrichtung für
Hochspannungsgeräte. bei der sich an eurem von einem Durchführungsisolator getragenen
Geräteteil auf Hochspannungspotential ein Überwachungsglied befindet, das jedoch
mit einem auf Niederspannungspotential angeordneten Signalstromkreis über eine den
Übertritt von Hochspannung ausschließende Isolierstrecke zusammen arbeitet, und
zwar dadurch, daß im Ansprechfalle zwischen dem Cberwachungsglied und dem Signal-
oder Steuerstromkreis über die Isolierstrecke hinweg ein magnetisches oder elektrisches
Feld ausgebildet wird. Hierdurch werden die .Nachteile der vorerwähnten bekannten
Anordnungen vermieden und darüber hinaus eine einfactlie und zuverlässige Vberwachungseinrichtung,erzielt.
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Bei Benutzung eines magnetischen Feldes lassen sich dabei ohne Schwierigkeiten
an den zu überwachenden Geräten ohnehin vorhandene Teile aus magnetischem Material
so anordnen. daß unter Hinzunahme eines oder mehrerer Elektromagneten ein magnetischer
Kraftfluß zustande kommt, der sich über die zu überbrückende Isolierstrecke sclilietit
und für den die Geräteteile einen guten Rückschluß bilden.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Zusammenhang
mit der Überwachung des Ölspiegels im Lastschaltergehäuse eines Regeltransformators
dargestellt.
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Auf dem Deckel 2 des auf Erdpotential befindlichen Kessels i eines
Anzapftransformators sitzt ein Durchführungsisolator ;, der das Lastschaltergehäuse
.1 trägt. In dem ölgefüllten Gehäuse .l befindet sich der schematisch dargestellte
Lastschalter 5, der b,-i dein Ausführungsbeispiel über die aus mal-netischem illaterial
bestehende, in der Durchführung 3 verlaufende Welle 6 vom- Innern des Transformatorkessels
aus angetrieben wird. In der Durchführung3 verlaufen ferner in bekannter Weise noch
die zu dem nicht dargestellten, im Transformatorkessel vorgesehenen Stufenschalter
gehörenden Leitungen ; des Lastschalters 5.
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Der Ölspiegel S des Lastschaltergehäuses .l soll nun überwacht werden.
Zu diesem Zwecke ist in dem Lastschalter-aliäuse in bekannter Weise ein Schwimmer
o voi-g: -sehen. Außerdem befinden sich bei dem Ausführungsbeispiel an dem Lastschaltergehäuse
und an dem Transformatordeckel je ein Magnet io und i i. Der Magnet io trägt eine
Wicklung 12, die über einen von dem Schwimmer 9 gesteuerten Kontakt 13 an die zu
der Stufenschaltung führenden Leitungen 7 gelegt werden `kann. Der Magnetkern i
i hat ebenfalls eine Wicklung i .., an die der auf Niederspannung liegende Signal-
oder Steuerstromkreis 15 mit dem Relais 16 angeschlossen ist. Gegebenenfalls können
in dem Steuerstromkreis 15 auch noch ein Kondensator 17, z. B. zur Änderung der
Frequenz. und ein Verstärker 18 vorgesehen und sonst bekannte Maßnahmen getroffen
sein.
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Die Wirkungsweise der Überwachungseinrichtung ist folgende: Wenn der
ölspiegel8 in dem Lastschaltergehäuse ¢ seine normale Höhe hat, ist der von dem
Schwimmer 9 gesteuerte Kontakt 13 geöffnet und die Anordnung in Ruhe. Sinkt aus
irgendwelchen Ursachen der ülspiegel unter das zulässige Maß, dann schließt der
Schwimmer 9 den Kontakt 13. Hierdurch wird die Stufenspannung über die Leitungen
,^ an die Wicklung 12 des Magneten io gelegt, der erregt wird und ein Kraftfeld
ausbildet, das sich beim Ausführungsbeispiel über den Gegenmagneten i i und die
metallene Antriebswelle 6 schließt.
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Infolge des Wechselfeldes wird auch in der Wicklung 14. des Gegenmagneten
ii ein
Strom fließen, der gegebenenfalls nach einer vorherigen Verstärkung
und Gleichrichtung durch den Verstärker i3 das in dem Steuerstromkreis 15 liegende
Relais 16 betätigt, das dann seinerseits ein optisches und akustisches Signal auslöst
oder auch die Abschaltung des Regeltransformators bewirkt.
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Die Magnete io und i i 'können im übrigen durch die an den Durchführungsisolator
3 ohnehin vorhandenen Teile der Sic'herungsfunkenstrec'ke gebildet werden, wodurch
sich eine weitere Vereinfachung erzielen läßt.
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Verschiedene andere Verwirklichungen des Erfindungsgedankens sind
darüber hinaus möglich. So 'kann man z. B. nur an dem Lastschaltergehäuse einen
Magneten anbringen, der im Bedarfsfalle durch einen Schwimmer, wie vorbeschrieben,
an Spannung gelegt wird und der dann ein an dem Transformatordedkel vorgesehenes,
dem Steuerstromkreis angehöriges* bewegliches Gliedaus magnetischem Material anzieht.
wodurch der Signal- oder Steuerstromkreis geschaltet wird. Daneben 'kommt bei Benutzung
eines elektrischen Feldes für die Überwachung die Verwendung von elektrostatischen
Meßgeräten zur :Auslösung des Signalstromkreises in Betracht.