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Temperaturüberwachungsvorrichtung zum Einbau in Behälter und Rohrleitungen
Die Erfindung betrifft eine Temperaturüberwachungsvorrichtung zum Einbau in Behälter
und Rohrleitungen, welche mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeit gefüllt sind,
die aus einem mit einer wärmeübertragenden Flüssigkeit gefüllten Behälter, einer
sogenannten Tasche, besteht, in welcher die eigentliche Überwachungsvorrichtung
in Gestalt eines Wärmeauslösers angeordnet ist.
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Zweck solcher Vorrichtungen ist es, ein unzulässiges Ansteigen der
Temperatur des Behälterinhaltes zu verhindern, z. B. indem durch sie gesteuert,
bei Überschreiten einer vorbestimmten Temperaturgrenze entsprechende Äbschaltvorgänge
ausgelöst werden. Die Voraussetzungen für die Notwendigkeit der Verwendung solcher
Vorrichtungen können auf den verschiedensten Gebieten der Technik gegeben sein;
ein besonders wichtiges dieser Gebiete ist das der ölgefüllten elektrischen Transformatoren,
bei welchen diese Vorrichtungen so . wirken, daß bei Erreichen eines bestimmten
Temperaturgrenzwertes der Ölfüllung der Transformator selbsttätig abgeschaltet und
so ein weiteres Ansteigen der Temperatur, welches zu Schäden des Transformators
infolge von Überhitzung oder sogar zu Ölbränden führen könnte, verhindert wird.
Diese Aufgabe ist von besonderer Bedeutung beispielsweise für Transformatoren, die
in schlagwetter-und explosionsgefährdeten Betrieben verwendet werden, für welche
daher die Verwendung von solchen Temperaturüberwachungsvorrichtungen als Alternative
zu der vorgeschriebenen unmittelbaren Überwachung der elektrischen Belastung durch
stromabhängige Schutzschalter zugelassen ist.
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Die Taschen, die die Überwachungsvorrichtungen (Wärmeauslöser) von
in bezug auf ihre grundsätzliche Bauart meist stabförmiger Gestalt aufnehmen,
sind
in den Deckel des mit Flüssigkeit gefüllten Behälters, in diesen hineinragend und
derart in die zu überwachende Flüssigkeit eintauchend, eingebaut. Sie bilden bei
den bisher bekannten Ausführungsformen gegen die Flüssigkeit im Behälter abgesperrte
Hohlräume, die mit einer der Wärmeübertragung auf den Wärmeauslöser dienenden Flüssigkeit
gefüllt sind. Die Anordnung der Überwachungsinstrumente in besonderen Behältern
statt der an sich naheliegenden unmittelbaren Einhängung in die zu überwachende
Flüssigkeit ist notwendig, um sie jederzeit zwecks Instandsetzung, Überholung, Nacheichung
usw. ein- und ausbauen zu können. Dies wäre, wenn die Flüssigkeit in dem Behälter
unter einem gewissen Druck steht, der beispielsweise bei Transformatorenbehältern
dadurch gegeben ist, daß der Flüssigkeitsspiegel im Ausdehnungsgefäß wesentlich
höher liegt als die zur Entnahme der Überwachungsvorrichtung bestimmte Öffnung im
Behälterdeckel, nicht möglich, ohne daß ein erheblicher Teil der Behälterfüllung
durch die Öffnung austritt und verlorengeht.
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Die Anordnung der Temperaturüberwachungsvorrichtungen in besonderen
Behältern stellt andererseits ein erhebliches Gefahrenmoment dar, weil die einwandfreie
Wirkung dieser Vorrichtungen davon abhängt, daß die sie aufnehmende Tasche mit wärmeübertragender
Flüssigkeit gefüllt ist. Wenn diese Füllung aus Unachtsamkeit der Bedienung oder
aus anderen Gründen nicht oder nicht hinreichend erfolgt ist, fällt die Überwaclttingsvorrichtung
aus.
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Dieser Gefahr wird gemäß der Erfindung durch eine besondere Ausbildung
der Taschen vorgebeugt, durch die erreicht wird, daß diese zwangsläufig bzw. automatisch
ständig aus dein Inhalt des Behälters mit Flüssigkeit gefüllt sind, ohne daß hierdurch
aber die Möglichkeit des Auswechselns bzw. der Ausbau der darin enthaltenden Wärmeauslöser
o. dgl. unterbunden wird.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, <laß die Taschen
mit Ventilen o. dgl. ausgerüstet werden, welche durch das Einsetzen des Überwachungsinstruments
(Temperaturfühlers) in sie zwangsläufig geöffnet werden und sich bei dessen Herausnehmen
automatisch wieder schließen, so daß derart während des Betriebes eine ständige
Verbindung zwischen Tascheninnenraum und Behälterinnerem hergestellt wird, durch
welche die Behälterflüssigkeit in die Tasche einströmt, sie füllt und die Füllung
ständig aufrechterhalten wird. Ein weiteres, oben an der Tasche angeordnetes Ventil
ermöglicht hierbei während der Füllung das Ausströmen der in der Tasche enthaltenen
Luft, beispielsweise in den Behälter und von dort in die zugehörigen Ausdehnungsgefäße.
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Statt dieses in den Bettälter mündenden oberen Ventils kann auch ein
unmittelbar ins Freie führendes Entlüftungsventil, wie ein Hahn o. dgl., vorgesehen
sein, der nach vollständigem Einsetzen der Tasche geöffnet wird und geöffnet bleibt,
bis durch Austritt von Behälterflüssigkeit aus demselben ersichtlich ist, daß die
Tasche völlig mit Flüssigkeit gefüllt ist. Diese Anordnung ermöglicht außerdem eine
jederzeitige zusätzliche Kontrolle der völligen Füllung der Tasche.
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In den Abbildungen ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung
in Anwendung auf ölgefüllte Transformatorenbehälter dargestellt, und zwar zeigt
Abb. t die Ausführungsform mit einem Füll- und einem in den Behälter mündenden Entlüftungsventil
im Schnitt, und zwar auf der linken Seite der Abbildung (Schnitt A) bei geschlossenem
Zustand beider Ventile, auf der rechten Seite (Schnitt B) bei geöffnetem Zustand
der Ventile; Abb. 2 veranschaulicht ebenso im Schnitt A (links) im geschlossenen
und Schnitt B (rechts) im geöffneten Zustand der Ventile eine andere Ausführungsform
der Vorrichtung mit Ausbildung des oberen Ventils als Schraubventil; Abb. 3 zeigt
ebenfalls im Schnitt, und zwar in geöffneter Stellung, die Ausführungsform der Erfindung
mit Entlüftung durch einen Hahn.
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In den Abbildungen ist mit a die in den Deckel b des Behälters einzusetzende,
auf diesem mittels des Flansches c befestigte Tasche bezeichnet, welche den Temperaturfühler
d aufnimmt, f ist das gemäß der dargestellten Ausführungsform im Boden
der Tasche a angeordnete Füllventil und g das Entlüftungsventil, welches einen Kanal
1i nach dem Behälterinneren öffnet und verschließt.
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Der Temperaturfühler d ist an seinem oberen Teil mit einem Gewindeansatz
versehen; bei seinem Einschrauben drückt das untere Fühlerende, wie dargestellt,
über die Feder e den Teller des Füllventils f herunter. Gleichzeitig wird durch
die Abwärtsbewegung des Gewindeabsatzes das ringförmige obere Ventil g geöffnet
und dadurch die Ausströmöffnung l1 freigegeben. Die E rtschraubtiefe des Gewindeabsatzes
im 'Muttergewinde des Befestigungsflansches c der Tasche muß so bemessen sein, daß
in dem Augenblick, in welchem das eine oder das andere der beiden Ventile sich öffnet,
bereits ein flüssigkeitsdichter Abschluß an der Einschrauböffnung vorhanden ist,
so daß ein Ausströmen und ein Verlust.von Druckflüssigkeit nicht eintreten kann.
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Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 2 ist das obere Entlüftungsventil
g als Schraubventil ausgebildet. Der Ventilring besitzt einen in der Einschrauböffnung
sitzenden, nach oben ragenden stutzenförmigen Gewindeansatz i, der an seinem oberen
Rande mit einer oder mehreren Aussparungen oder Nasen versehen ist. Entsprechende
Nasen oder Aussparungen weist ein am Kopf des Temperaturfühlers angeordneter gewindeloser
Führungsstutzen k auf, so daß beide Teile nach Art einer Klauenkupplung miteinander
in Eingriff gebracht werden können und derart der Kopf des Temperaturfühlers mit
dem Führungsstutzen gewissermaßen als Schlüssel für die zwangsläufige Betätigung
des oberen Ventils wirkt.
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Auch hierbei müssen das Gewinde am Kopf des Fühlers, die Aussparungen
und die Mitnehmernasen hinsichtlich ihrer Abmessungen und in ihrer
Stellung
zueinander so abgestimmt sein, daß der Gewindeansatz sich gleich zu Beginn der Einschraubbewegung
in das Muttergewinde einfädelt und derart ein Austreten von Flüssigkeit durch die
Verschraubung hindurch beim weiteren Einschrauben bis zum Aufsetzen der miteinander
abdichtenden Teile aufeinander in nennenswerter Menge nicht erfolgen kann. Nach
dem Einschrauben des Temperaturfühlers bleibt dessen Führungsstutzen im Eingriff
mit dem Gewindestutzen des Ventilringes, so daß beim Herausschrauben des Fühlers
das Ventil zwangsläufig geschlossen wird.
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Die Ausbildungsform nach Abb. 3 entspricht hinsichtlich des unteren
Ventils f der nach Abb. i und 2. An Stelle des sich selbsttätig, zwangsläufig öffnenden
und wieder schließenden oberen Ventils, das eine Verbindung zum Inneren des Transformatorenbehälters
herstellt, ist der Hahn i vorgesehen, der von Hand nach Einschrauben des Temperaturfühlers
geöffnet wird, bis durch Austritt von Flüssigkeit aus demselben die völlige Füllung
der Tasche a erkennbar ist.
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Dieser Hahn ist zweckmäßig mit einer abgedichteten Verschlußschraube
m mit versenktem Kopf versehen, durch welche eine unbefugte Entnahme von Flüssigkeit
verhindert wird.
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Selbstverständlich stellen die in den Abbildungen dargestellten und
vorstehend im einzelnen beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung nur Beispiele
dar, und es sind zahlreiche Abänderungen möglich, ohne den Grundgedanken der Erfindung
zu verlassen, ebenso wie diese hinsichtlich ihrer Anwendungsmöglichkeiten, wie bereits
bemerkt, keineswegs auf Temperaturüberwachungsvorrichtungen für Transformatorenbehälter
beschränkt, sondern überall da anwendbar ist, wo es sich um die Temperaturüberwachung
von in Behältern, Rohrleitungen o. dgl. unter einem Überdruck stehenden Flüssigkeiten
handelt, wie z. B. auf dem Gebiete der Elektrotechnik flüssigkeitsgefüllten Behältern
für Kondensatoren, Drosselspulen, Widerstände u. dgl.