DE7723685U1

DE7723685U1 - Thermometer mit spitzenlastpunkt

Info

Publication number: DE7723685U1
Application number: DE7723685U
Authority: DE
Original assignee: Qualitrol Co LLC
Current assignee: Qualitrol Co LLC
Priority date: 1976-08-04
Filing date: 1977-07-29
Publication date: 1977-11-03
Also published as: JPS5651574B2; GB1553465A; SE422499B; JPS5319083A; FR2360875A1; CA1071427A; FR2360875B1; DE2734211A1; US4092864A; SE7708221L; DE2734211C2

Description

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THERMOMETER MIT SPITZENLASTPUNKT

Diese Erfindung bezieht sich auf Thermometer und betrifft insbesondere Verbesserungen bei Thermometern mit Spitzenlastpunkt oder mit überhitzter Stelle.

Zwar hat ein Thermometer mit Spitzenlastpunkt oder Heißpunkt- j thermometer auch andere Anwendungsmöglichkeiten, es ist aber besonders zum Abfühlen von Temperaturänderungen in einem durch ein Fließmittel gekühlten elektrischen Transformator geeignet.

Ein Thermometer mit Spitzenlastpunkt bzw. ein Heißpunktthermo- ' meter ist wegen seiner strukturellen Eigenschaften mit einer solchen Bezeichnung versehen, durch welche es in der Lage ist, zum Zwecke der Temperaturüberwachung an der Stelle oder dem Punkt der heißesten Temperaturentwicklung in einem Transformator angeordnet zu werden. Dieser Punkt oder diese Stelle befindet sich zwischen den Wicklungen der Transformatorspule.

I Diese Art von Thermometer hat verschiedene Vorteile. Veil es

am heißesten Bereich des Transformators aufgebracht wird, erhält man nicht nur eine genauere Ablesung, sondern auch eine schnellere Anzeige von Temperaturveränderungen, als sonst vorgesehen würde.

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Ein I-iiißpunktthermoraeter ist in der deutschen Patentanmeldung P 26 03 772.9 beschrieben. Dieses Thermometer verwendet einen keramischen Körper, der gegen Hitze hochwiderstandsfähig ist und zwischen die Windungen einer TransJformatorwickluiig einführbar ist und eine wärmeempfindliche dielektrische Stange aufweist, die geeignet derart ausgestaltet ist, daß der Lichtdurchgang durch optische Faserelemente veränderbar ist, um in einem äußeren Ausleseinstrument elektrische, sich im Transformator entwickelnd-' Temperaturänderungen anzeigende Signale zu erzeugen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Heißpunktthermometers, welches einen gegen Wärme hochwiderstandsfähigen Keramikkörper verwendet, der zwischen die Windungen einer Transformatorwicklung einführbar ist, und welches ein wärmeempfindliches Element enthält, welches mit einem Balg zusammenwirkt, der an eine ein Fließmittel enthaltende Leitung angeschlossen ist, wobei das Fließmi+tel in der Leitung entsprechend oszilliert, sobald der Balg von einem Sdivenlarm betätigt wird, um den Druck in der Leitung in Abhängigkeit von einer bestimmten, abgefühlten Temperatur zu ändern.

Erfindungsgemäß ist eine elektrische Transformatorvorrichtung vorgesehen mit einem ein Kühlöl enthaltenden Tank, in welchem die Windungen einer Transformatorwicklung eingetaucht sind; und ein Heifjmnktthermometer mit Spitzenlastpunkt, welches einen keramischen Körper aufweist, der in einem Raum zwischen den

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Windungen eingeführt ist, ferner <c>in Balg , der mit jedem Ende des Rohres bzw. der Leitung verbunden ist, '■robei die Leitung geeignet ausgestaltet ist, um das Fließrnittel um die Leitung entsprechend herum oszillieren zu lassen, sobald der eine oder der andere der Bälge betätigt wird, sowie ein Dreharm , der mit den Bälgen so zusammenwirkt, daß abwechselnd der eine und dann der andere Balg betätigt werden. Eine Schleifenformation ist in dem Rohr oder in der Leitung in einer Ausnehmung in dem Körper angeordnet, und ein wärmeempfindliches Element ist in der Aus-

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nehmung angeordnet und weist ein an der Schleife anliegendes abgeschrägtes bzw. verengt zulaufendes Ende auf. Das wärmeempfindliche Element ist geeignet so ausgestaltet, daß es nach der Erfassung eines bestimmten Temperaturanstieges sein verjüngtes oder kegeliges Ende in Quetscheingriff mit dem Rohr verlängert und folglich einen Druckanstieg des Fließmittels in dem Gehäuse und eine entsprechende Belastung des Dreharmes hervorruft.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen :

Fig. 1 eine abgebrochene Darstellung einer Heijpunktthermometereinheit gemäß der Erfindung, die auf die S.pulenwicklung eines von einem Fließmittel gekühlten, elektrischen Transformators aufgebracht ist,

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Fig. 2 eine Thermometereinheit ohne den Transformator,

Fig. 3 die Rückansicht des Sensorteils der Thermometereinheit und

Fig. h einen Längsschnitt durch die Sensoreinheit.

Es wird nun eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung ist eine herkömmliche, durch ein Fließmittel gekühlte, Hochspannungstransformatorvorrichtung IQ gezeigt, an der eine Thermometereinheit 11 gemäß der Erfindung

angebracht ist. Es ist nur so viel von der Transformatorvorrichtung gezeigt, wie für ein gutes Verständnis der Erfindung und ihrer Betriebsweise erforderlich ist.

Die Transformatorvorrichtung weist den gewöhnlichen Tank 12 auf, j der ein kühlendes Öl enthält, in welchem die Transformatorwick-

lung 13 eingetaucht ist. Die Thermometereinheit 11 ist dadurch

; an dem Transformator angebracht, daß ihr Wärmesensorteil i4 in ■

einen der gewöhnlichen Räume 15 hineingeschoben ist » welche die Windungen 16 der Wicklung trennen.

Das Sensorteil lh weist ein flaches keramisches, dielektrisches T_eiVl7 mit einer Ausnehmung 18 auf, die sich in ihr rückwärtiges Ende hinein erstreckt, in welchem ein nichtmetallisches, dielektrisches Wärmefühlerelement Λ^ angeordnet ist. Hier ist das Fühlerelement aus Nylonkunststoffen gebildet. Es ist fest im rückwärtigen Teil des Körpers mittels eines Zementstopfens 21 angebracht; und es ist in seinem vorderen Teil lose.

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Mittels dieser Konstruktion ist das Element 19 in der Lage, sich, auszudehnen oder sein linears-s Maß bezüglich des Körpers entsprechend dem abgefühlten Värmebetrag oder -wert zu verändern.

Eine Schleife'22"einer flexiblen'Leitung"23 wird im rückwärtigen Teil des Körpers in einer solchen Weise gehalten, daß ein Segment oder Bogen Zh der Schleife sich frei quer über die Ausnehmung 18 nach vorn von einem verjüngten oder konischen Ende oder einer Spitze 25 des Fühlerelementes erstreckt.

Ein Ende der Leitung hat eine fließmitteldichte oder abgedichtete Verbindung zu einem äußeren Ende 26 eines Balges 27« Ein gegenüberliegendes Ende der Leitung hat eine ähnliche Verbindung zum äußeren Ende 28 eines zweiten Balges 29·

Die Bälge sind axial in Flucht zueinander ausgerichtet. Eine in ein inneres Ende des Balges 27 eingepaßte Feder 31 stößt an eine Kante einer Halterungsplatte 32 an. Eine gegenüberliegende Feder 33 ordnet den zweiten Balg 29 in ähnlicher ¥_eise der Platte zu.

Die Platte 32 ist gleitend über ein geschlitztes Ende eines Schei<armes 3^ gepaßt. Zwei gegenüberliegende Flansche 35 ^ds^r Platte liegen über einer Fläche des Schwenkarm es; und ein Stift der Platte ist in dem Schlitz 37 aufgenommen. Der Dreharm seinerseits ist auf einem Stift 38 schwenkbar.

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Die Leitung und die Bälge sind mit einem geeigneten Fließmittel gefüllt, hier Öl. Die Leitung erstreckt sich durch eine Wand 39 des Transformatortanks und ist außerhalb des Tanks mit öen Bälgen verbunden.

Zusammenfassend wird die Benutzung der Thermometereinheit nun beschrieben: Das Fühlerteil lh der Thermorneterexnheit wird zwischen die Windungen der Transformatorwicklung gemäß Fig. 1 eingeführt. Es hat Reibpassung darin, so daß es in seiner Stel lung gehalten wird. Der Dreharm 3^ wird konstant um seine Schwenkstelle 38 mittels eines (nicht gezeigten) zugeordneten Motors nach rückwärts und vorwärts gedreht. Diese Drehbewegung wirkt über die Platte 32 und komprimiert abwechselnd den einen Balg und dann den anderen Balg und läßt das Fließmittel j in der Leitung nach rückwärts und vorwärts oszillieren. Venn das Wärmefühlerelement 19 veranlaßt wird, sich unter Ansprechen auf einen Temperaturanstieg in der Transformatorwicklung über einen vorbestimmten Wert linear auszudehnen, drückt sein konisches oder spitzes Ende die Schleife 2h der Leitung zusammen, quetscht sie oder klemmt sie ein. Infolgedessen wird der Dreharm belastet und sein Schwenkwinkel beschränkt. Das Ausmaß der Belastung als Anzeige des Grades an Temperaturanstieg in der Transformatorwioklung wird durch ein geeignetes (nicht dargestelltes) zugeordnetes Ausleseinstrument angezeigt.

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Die Federn 31 und 33 dienen der Aufnahme der Lose oder des Durchhanges, die bzw. der sich zwischen den Bälgen entwickelt, sobald der Dreharm belastet wird und sein Schwenkwinkel vermindert wird.

Es sei bemerkt, daß die mit Öl gefüllte Leitung und die zugeordneten Bälge nur zwei Vorbindungen oder Anschlüsse erfordern, einen für jedes Ende der Leitung mit den Bälgen, Dies ist von besonderem Vorteil insofern, als das Risiko einer Fließmittelleckage aus dem System auf ein Minimum herabgesetzt ist.

Außerhalb de-s Sensorelementes ist die Leitung in einer geeigneten Ummantelung kO eingeschlossen, um die Expansion der Leitung unter c.3m Druck zu vermeiden, der darin als Folg? des Klemmens oder Quetschens des .Fühlerelementes 19 erzeugt ist.

Queröffnungen 4i und hZ erstrecken sich durch den Körper der Sensoreinheit und dienen der Freilegung des ¥ärmefühlelementes· 19 direkt zur Transformatorflüssigkeit hin. Dieses führt zur direkten Aufbringung der sich in dem Fließmittel entwickelnden Wärme auf das Element 19· Hierdurch wird die Ansprechgeschwindigkeit des Elementes auf einen sich entwickelnden Temperaturwechsel erhöht.

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Claims

Dr. Hans-Heinrich Willrath f

Dr. Dieter Weber Dipl.-Phys. Klaus Seiifert

PATENTANWÄLTE File 2518

S/pf

D-62 WIESBADEN I 28. Juli 1977 Postfach S3M 614 D Gusttv-FreytaQ-Strafie £5 S (0 61.1) 3787 20 Telegrammadresse! WILLPATENT Telox; 4 - 186 247

QUALITROL CORPORATION

1385 Fairport Road Fairport, New York 14450, USA

THERMOMETER MIT SPITZENLAST PUNKT

Priorität vom ^i_Au£Ust_1976 in USA, Serial No. 711 538

Schutzansprüche

-punkt 1,J Thermometer mit Spitzenlast mit einem keramischen Körper, dadurch gekannzeichnet, daß eine flexible Leitung (23) mit einem Fließmittel gefüllt ist, mindestens ein Balg (27> 29) an jedem Ende der Leitung (23) angeschlossen und geeignet ausgestaltet ist, um das Fließmittel in der Leitung (23) entsprechend oszillieren zu lassen, wenn der eine oder der andere Balg (27» 29) betätigt ist, ein Schwenkarm (34) derart mit den Bälgen (27» 29) zusammen-

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wirkt, daß abwechselnd der eine und dann der andere Balg betätigi? werden, daß eine Schleife (22, 2k) in der Leitung (23) in einer Ausnehmung (^2) in dem Keramikkörper (17) angeordnet ist, ein wärmeempfindliches Element (19) in der Ausnehmung (18) angeordnet ist und ein verjüngtes oder konisches Ende (25) aufweist, welches an der Schleife (2^t-) anliegt, und daß das wärmeempfindliche Element (19) geeignet derart ausgestaltet ist, daß es nach Abfühlen eines bestimmten Temperaturanstieges sein konisches Ende 3λί Klemmeingriff mit der Leitung -(22-2*4-) verlängert und folglich einen Druckanstieg in dem Fließmittel in der Leitung (23) und eine entsprechende Belastung des Schwenkarrass (3*0 hervorruft.
2. Thermometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeempfindliche Element (1°-) aus Nylonkunststoff hergestellt ist.
3. Thermometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (23) in einer Ummantelung (4θ) eingeschlossen ist.

(Beschreibung folgt auf Seite k)

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