FI100559B - Menetelmä ja järjestely kaasutäytteisen laitteen alipainelukitukseksi - Google Patents

Description

100559

Menetelmä ja järjestely kaasutäytteisen laitteen ali-painelukitukseksi

Keksinnön kohteena on menetelmä kaasutäytteisen 5 laitteen alipainelukitukseksi, jolloin laitteessa olevan kaasusäiliön yhteydessä olevan paineentunnistimen ohjaus-liikkeellä aiheutetaan siihen liitetyn estovälineen ja alipainelukituslaitteen lukitusvälineen yhteyden keskeytyminen, jolloin lukitusvälineeseen aiheutetaan siirtymä 10 siten, että se saatetaan laitteessa olevaan ohjausakseliin liitetyn lukituslevyn liikeradalle lukituslevyn liikkeiden rajoittamiseksi.

Tällaista alipainelukitusta käytetään esimerkiksi sähkönsiirrossa kaasutäytteisen kuormanerottimen yhteydes-15 sä, jolloin alipainelukitus valvoo ja huolehtii siitä, että suojakaasulla täytetyssä kuormanerottimessa jatkuvasti on sen käyttöä edellyttävä kaasupaine. Tällaisen kuormanerottimen kaasupaineen laskiessa aiheutuu siitä vaaratilanteita kuormanerottimen ympäristössä erotinta käytet-20 täessä. Kuormanerottimen toimintaa suojaavan kaasun hävitessä tai vähetessä epäedullisesti saattaa laite räjähtää, mikäli sillä yritetään suorittaa kytkentätoimenpiteitä.

Tällaisessa laitteessa on tunnettua käyttää alipainelukitusta, jolla estetään kuormanerottimen käyttö, 25 mikäli toimintaa suojaavan kaasun paine laskee alle sallitun rajan siten, että alipainelukituksen laukeaminen estää kytkentätoimenpiteen suorittamista.

Mikäli tällainen kaasutilaan liitetty alipainelukitus on lauennut, on kuormanerottimessa olevan säiliön kaa-30 supaine tarkistettava ja tarvittaessa on kaasua lisättävä. Jokaisen alipainelukituksen laukeamisen jälkeen on lukitusmekanismi niin ikään viritettävä uudelleen.

Tunnettujen laitteiden alipainelukituksessa on kuitenkin ongelmana, että alipainelukitus saattaa laueta myös 35 muista syistä kuin kaasun vuotamisesta johtuvasta paineen 100559 2 alenemisesta. Näin ollen tällaisen laitteen kaasutilassa vallitseva paine on riippuvainen käyttöpaikan lämpötila-vaihteluista ja alipainelukituksen aktivoiva laukaisupaine vuorostaan on riippuvainen käyttöpaikan ulkoisesta pai-5 neesta.

Tällöin laitteen käyttöympäristön lämmönvaihtelut vaikuttavat laitteen kaasutilassa olevaan kaasun paineeseen siten, että lämpötilan laskiessa kaasu supistuu kaa-susäiliössä, jolloin siinä oleva paine pienenee. Tämän 10 paineen laskun seurauksena saattaa aiheutua alipaineluki tuksen "turha" laukeaminen. Tällaisia ongelmia kohdataan käytettäessä laitetta alueilla, joissa lämpötilavaihtelut ovat suuria, kuten aavikkoalueilla, tai alueilla, joissa kausilämpötilat ovat erittäin alhaisia, kuten pohjoiset 15 erämaa-alueet.

Kaasutilan ulkopuolisen paineen vaihtelut vuorostaan vaikuttavat laitteen laukaisupaineeseen siten, että käytettäessä laitetta ympäristössä, jossa vallitsee korkea ilmanpaine aikaansaadaan tilanne, jossa laitteen laukaisu-20 paine lähestyy kaasutilassa olevaa painetta aiheuttaen turhan alipainelukituksen laukeamisen.

Alipainelukituksen laukeaminen aiheuttaa sähkön siirtoverkon käyttäjälle erittäin suuria ongelmia, koska lukituksesta huolehtivien tunnettujen ratkaisujen uudel-25 leen virittäminen on erittäin työlästä. Alipainelukituksen virittämiseksi on täten sähkölinja kuormanerottimen ympäristössä ensin saatettava jännitteettömäksi, minkä jälkeen huoltohenkilökunnan on siirryttävä laitteen äärelle ja laitteen osittaisen purkamisen jälkeen käsin viritettävä 30 alipainelukitus jälleen käyttökuntoon. Koska laitteet, joissa alipainelukitusta käytetään, usein ovat erittäin hankalissa paikoissa ja lisäksi ovat asennettuja sähköpylväisiin selvästi maanpinnan yläpuolelle, on niiden tavoitettavuus ja huoltotöiden suorittaminen hyvin työlästä 35 sekä aikaa vievää.

i, 100559 3

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena onkin poistaa tunnetun tekniikan epäkohdat ja saada aikaan aivan uudenlainen ratkaisu, jolla mahdollistetaan ulkoisista paineja lämpötilavaihteluista johtuvien virhetoimintojen kor-5 jääminen käyttäen kauko-ohjausta. Niin ikään esillä olevalla keksinnöllä varmistetaan alipainelukituksen toiminta estämällä tämän kytkentäpintojen hapettuminen ja tästä johtuvat käyttöhäiriöt.

Tämä tarkoitus saavutetaan siten, että alipainelu-10 kituksella on tämän keksinnön mukaisesti patenttivaatimuksissa määritellyt tunnusmerkit. Täsmällisemmin sanottuna on tälle keksinnön mukaiselle menetelmälle pääasiallisesti tunnusomaista, että lukituslevyn ohjausliikkeellä aikaansaadaan lukitusvälineeseen sen pituusakselin suuntainen 15 lukituslevystä etääntyvä liike, jolloin paineentunnistinta ohjaavan kaasusäiliön paineen ollessa riittävä järjestää paineentunnistin estovälineen lukitusvälineeseen järjestetyn liikerajoittimen yhteyteen, estäen täten lukitusväli-neen estovälineen ohi ja lukituslevyn liikeradalle ulottu-20 van liikkeen.

Keksintö perustuu oivallukseen, että koska ali-painelukitusta ohjaavan kaasutilan paine usein palautuu normaaliksi tai tarpeeksi suureksi salliakseen ohjauksen, ulkoisten olosuhteiden normalisoituessa, olisi alipainelu-25 kituksen virittäminen edullista voida suorittaa käyttäen laitteen kauko-ohjausta ilman, että laitteelle on suoritettava erityinen kunnostushuolto.

Järjestämällä alipainelukituksen yhteyteen laitteen ulkopuolelta käytettävissä oleva virityselin, voidaan ali-• 30 painelukitus saattaa käyttökuntoon laitetta purkamatta, kunhan paine on palautunut normaaliksi tai kaasua on lisätty laitteen säiliöön. Tällaista virityselintä voidaan edullisesti käyttää myös lukitusmekanismissa olevien mekaanisten komponenttien virkistämiseen mahdollisen hapet-35 tumisen estämiseksi laitteessa.

100559 4 Tällaiselle keksinnön mukaiselle laitteelle pääasiallisesti tunnusomaista, että lukituslevy käsittää ainakin yhden lukitusvälineen puoleiselta reunaltaan reunan alueelta ulkonevan lukitusnokan, ainakin lukitusnokan toi-5 sella puolella olevan reunan alueelta ulkonevan viritys-nokan sekä lukitusnokan ja viritysnokan yhdistävän liukupinnan lukitusvälineen ohjaamiseksi.

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä keksinnön mukainen alipainelukitus helpottaa huo-10 mattavasti ympäristöolosuhteiden muutoksista laitteeseen aiheutuvien virhetoimintojen korjaamista säästäen tällä tavalla huomattavasti huolto- ja korjaustöitä ja vähentäen sähkönsiirron häiriöitä pienentäen siten näistä aiheutuvia kustannuksia. Samoin alipainelukituksen virittäminen on 15 keksinnön mukaisella järjestelyllä huomattavasti yksinker taisempaa kuin tunnetuissa ratkaisuissa.

Keksinnön mukaista alipainelukitusjär jestelyä käyttäen aikaansaadaan siis turvamekanismi, joka paremmin takaa laitteen toiminnan ja turvaa sen käytön huomattavasti 20 laajemmalla maantieteellisellä alueella, kuin nyt käytössä oleva tekniikka.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisen piirustuksen avulla, jolloin kuviossa 1 on esitetty tunnettu alipainelukitus 25 viritettynä, kuviossa 2 on esitetty tunnettu alipainelukitus lauenneena, kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukaisen ali painelukituksen eräs suoritusmuoto ylhäältä päin kuvattu-30 na, j a kuviossa 4 on esitetty kuvion 3 linjaa A-A pitkin leikattu laite.

Kuvioiden 1 ja 2 mukainen tunnettu suoritusmuoto alipainelukituksen rakenteesta käsittää rungon 1, jonka 35 yhteydessä on mekaaninen paineentunnistin 2 kuten palje.

h 100559 5 Tähän paineentunnistimeen on liitetty estoväline, joka estää lukitusvälineen 3 liikkeen muodostamalla esteen luki-tusvälineessä olevan liikerajoittimen 4, kuten laipan, liikeradalle laitteessa olevan kaasusäiliön (ei näytetty) 5 paineen ollessa normaali. Kaasusäiliön paineen laskiessa aikaansaa paineentunnistin 2 estovälineeseen liikkeen, joka aiheuttaa sen poistumisen lukitusvälineen laipan yhteydestä. Tällöin lukitusväline 3 siirtyy jonkin siirtoim-pulssin kohdistavan välineen 5, esimerkiksi jousen, pakot-10 tamana ennalta määrätyn matkan pituusakselinsa suunnassa. Jousen työntämänä lukitusväline siirtyy tilaan, jossa se on järjestetty estämään laitteessa olevan lukituslevyn 6 kiertoliikkeen, estäen samalla lukituslevyyn liitetyn oh-jausakselin 7 välityksellä tapahtuvan kytkentätilan muu-15 toksen alipainelukituksella varustetussa laitteessa.

Kuvioiden 3 ja 4 mukainen eräs edullinen keksinnön mukainen alipainelukituksen suoritusmuoto käsittää esimerkiksi kuormanerottimen kaasusäiliön (ei näytetty) yhteydessä olevan rungon 10 ja sen yhteydessä olevan pai-20 neentunnistimen 11, edullisesti mekaanisen tunnistimen kuten palkeen, sekä sen ohjaaman estovälineen 12. Estoväline on järjestetty laitteessa olevan lukitusvälineen 13 välittömään läheisyyteen estäen siirtovälinettä 14, kuten jousimekanismia, poikkeuttamasta lukitusvälinettä tasapai-25 noasemastaan. Tämä lukitusvälineen liikkeen rajoittaminen on edullisesti toteutettu kuvioiden 3 ja 4 mukaisesti siten, että laitteessa olevan kaasusäiliön paineen ollessa ennalta määrätyissä sallituissa rajoissa on estoväline 12, kuten pitkänomainen salpa, siirtynyt lukitusvälineessä 30 olevan liikerajoittimen 15, kuten laipan, yhteyteen. Näin ollen salvan kärki ulottuu laipan ulkoreunan ohi kohti lu-kitusvälinettä muodostaen mekaanisen esteen, johon luki-tusvälineeseen järjestetty laippa törmää estäen lukitusvälineen estovälineen ohittavan liikkeen.

100559 6

Paineen laskiessa kaasusäiliössä alle sallitun, on paineentunnistin 11 järjestetty reagoimaan tähän siten, että siihen liitetty estoväline 12 ohjataan pois lukitus-välineen 13 ympäristöstä. Tällöin lukitusväline työntyy 5 siirtovälineen 14 ohjaamana pituusakselinsa suunnassa kohti laitteessa olevaa lukituslevyä 16 siirtyen sen liikeradalle.

Keksinnön mukainen lukituslevy 16 käsittää oleellisesti laitteen ohjausakselin 17 poikittaissuunnassa olevan 10 ja lukituslevyn reunalta ulkonevan lukitusnokan 18 ja edullisesti tämän kummallakin puolella olevat ja lukitus-levyn reunalta ulkonevat viritysnokat 19. Viritysnokan lu-kitusnokkaa vastakkaisella puolella on ohjauspinta 20 ja viritysnokan ja lukitusnokan välillä on liukupinta 21.

15 Lukituslevy on liitetty laitetta ohjaavaan oh- jausakseliin oleellisesti jäykästi.

Laitteen käyttöasetusta muutettaessa kierretään oh-jausakselia 17, jolloin liike aiheuttaa siihen liitetyssä lukituslevyssä 16 kiertoliikkeen. Laitteen kaasusäiliössä 20 vallitsevan kaasupaineen ollessa normaali, ja laitteen alipainelukituksen ollessa viritettynä, ei lukitusväline 13 ulotu lukituslevyllä oleviin elimiin, jolloin lukitus-levy kiertyy vapaasti ohjausakselin ohjaamana.

Lukituslevyn viritysnokka 19 on kuitenkin muodos-25 tettavissa sellaiseksi, että viritysnokan kärjen 22 kohtisuora etäisyys ohjausakseliin on suurempi kuin lukitusnokan kärjen 23 kohtisuora etäisyys samaan ohjausakseliin. Tällöin viritysnokka osuu lukitusvälineeseen ohjausakselia kierrettäessä, pakottaen näin ollen lukitusvälineen pe-30 rääntymään, aikaansaaden siihen jokaisella ohjauskerran kiertoliikkeellä hetkellisen pienehkön siirtymän rungossa olevien ohjauselimien 24 ja 25 sekä estovälineen 12 suhteen. Tällä lukitusvälineen pienehköllä liikkeellä varmistetaan, etteivät epäedulliset ilmasto-olosuhteet aiheuta 35 haitallista hapettumista lukitusvälineen ja sitä ohjaavien 100559 7 pintojen väliin estäen lukitusvälineen liikkeen paineen mahdollisesti laskiessa laitteen kaasusäiliössä.

Paineen laskiessa kaasusäiliössä epäedullisessa määrin aiheuttaa paineentunnistin 11 estovälineessä 12 lu-5 kitusvälineen 13 vapauttavan toiminnon, jolloin lukitusvä-line siirtovälineen 14, eli jousen, ohjaamana liikkuu lu-kituslevyä 16 kohti. Tällöin esimerkiksi kuvioiden 3 ja 4 mukaisesti pitkänomainen salpa siirtyy kokoon vetäytyvän palkeen pakottamana lukitusvälineessä olevan liikerajoit-10 timen 15, kuten laipan, yhteydestä. Koska salpa ei enää muodosta mekaanista estettä, johon lukitusvälineeseen järjestetty laippa törmäisi, pakottaa lukituslaitteessa oleva jousi lukitusvälineen ohittamaan estovälineen ja siirtymään lukituslevyn liikeradalle.

15 Lukitusväline on tällöin siirtynyt tilaan, jossa sen kärki 26 on oleellisesti lukituslevyn ohjauspinnan 20 liikeradalla. Samalla liikerajoitin 15 on edullisesti siirtynyt estovälineen kohdalle siten, että se ei enää voi haitata lukitusvälineen liikettä.

20 Yritettäessä nyt suorittaa laitteessa kytkentää aiheutetaan ohjausakseliin ja siinä olevaan lukituslevyyn kiertoliike, jolloin lukitusväline siirtyy lukituslevyn ohjauspintaa pitkin viritysnokalle 19. Kohdatessaan viri-tysnokan aiheutuu lukitusvälineeseen takaisin viritysase-25 maansa päin suuntautunut liike. Ollessaan viritysnokan kärjen 22 kohdalla on lukitusvälineessä oleva liikerajoitin 15 ohittanut estovälineen 12. Mikäli laitteen kaasu-säiliössä vallitseva paine jälleen on kohonnut tarpeeksi suureksi on painetunnistin jälleen ohjannut estovälineen 30 kohti lukitusvälinettä. Tällöin lukitusvälineen työntymi nen takaisin kohti lukituslevyä estyy, ja ohjausakselin kiertoliike voi jatkua. Tällä tavalla on alipainelukituk-seen aikaansaatu sen virittyminen uudelleen tarvitsematta ryhtyä minkäänlaisiin erillisiin korjaus- tai huoltotöi-35 hin.

100559 8

Mikäli toisaalta paine laitteen kaasusäiliössä edelleen on epäedullisen matala, siirtyy lukitusväline 13 viritysnokan 19 ja lukitusnokan 18 väliselle liukupinnalle 21 ohjausakselin kiertoliikkeen jatkuessa. Tällöin ohjaus-5 liikkeen jatkuminen kuitenkin estyy, koska lukitusväline edetessään liukupinnalla törmää lukitusnokkaan.

Keksinnön mukaisella alipainelukituksen järjestelyllä on kuitenkin, tunnetuista ratkaisuista poiketen, mahdollista kokeilla välittömästi tai jonkin ajan kuluttua 10 uudelleen ohjauksen suorittamista. Tällöin ohjausakselin päinvastaisella kiertoliikkeellä palautetaan lukituslevy alkuperäisasentoonsa. Palauttamalla lukituslevy alkupe-räisasentoonsa siirtyy lukitusväline takaisin liukupintaa pitkin viritysnokan kärkeen 22, jolloin lukitusvälineessä 15 oleva liikerajoitin vapauttaa estovälineen. Mikäli paine nyt on palautunut kaasusäiliöön, työntyy estoväline pai-neentunnistimen ohjaamana liikerajoittimena toimivan laipan ohi kohti lukitusvälinettä estäen lukitusvälineen palaamisen kohti lukituslevyä. Tällöin ohjausakseliin lii-20 tetty lukituslevy on jälleen väpautettu kiertymään, jolloin uusi kytkentäliike voidaan suorittaa laitteessa.

On ymmärrettävä, että edellä oleva selitys ja siihen liittyvät kuviot on ainoastaan tarkoitettu havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Keksintöä ei siten ole 25 rajattu pelkästään edellä esitettyyn tai patenttivaatimuk sissa määriteltyyn suoritusmuotoon, vaan alan ammattimie-hille tulevat olemaan ilmeisiä monet erilaiset keksinnön variaatiot ja muunnokset, jotka ovat mahdollisia oheisten patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen *j 30 puitteissa.

Claims (8)

100559 9

1. Menetelmä kaasutäytteisen laitteen alipainelu-5 kitukseksi, jolloin laitteessa olevan kaasusäiliön yhteydessä olevan paineentunnistimen (11) ohjausliikkeellä aiheutetaan siihen liitetyn estovälineen (12) ja alipai-nelukituslaitteen lukitusvälineen (13) yhteyden keskeytyminen, jolloin lukitusvälineeseen aiheutetaan siirtymä 10 siten, että se saatetaan laitteessa olevaan ohjausakseliin liitetyn lukituslevyn (16) liikeradalle lukituslevyn liikkeiden rajoittamiseksi, tunnettu siitä, että lukituslevyn (16) ohjausliikkeellä aikaansaadaan lukitusvälineeseen (13) sen pituusakselin suuntainen lukituslevystä 15 etääntyvä liike, jolloin paineentunnistinta (11) ohjaavan kaasusäiliön paineen ollessa riittävä järjestää paineen-tunnistin estovälineen (12) lukitusvälineeseen järjestetyn liikerajoittimen (15) yhteyteen, estäen täten lukitusvälineen estovälineen ohi ja lukituslevyn liikeradalle ulottu-20 van liikkeen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lukituslevyn (16) liikkeen ollessa lukitusvälineen (13) rajoittama ohjataan lukitus-levy takaisin oleellisesti lähtöasemaansa uuden ohjaus- 25 liikkeen suorittamiseksi.

3. Järjestely kaasutäytteisen laitteen ali-painelukitukseksi, joka käsittää laitteessa olevan kaasusäiliön yhteydessä olevan paineentunnistimen (11) siihen järjestettyine estovälineineen (12), sekä lukitusvälineen 30 (13) liikerajoittimineen (15) laitteessa olevaan oh jausakseliin (17) liitetyn lukituslevyn (16) liikkeiden rajoittamiseksi, tunnettu siitä, että lukituslevy (16) käsittää ainakin yhden lukitusvälineen (13) puoleiselta reunaltaan reunan alueelta ulkonevan lukitusnokan 35 (18), ainakin lukitusnokan toisella puolella olevan reunan 100559 10 alueelta ulkonevan viritysnokan (19) sekä lukitusnokan ja viritysnokan yhdistävän liukupinnan (21) lukitusvälineen (13) ohjaamiseksi.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen järjestely, 5 tunnettu siitä, että viritysnokan (19) kärjen (22) kohtisuora etäisyys ohjausakseliin (17) on suurempi kuin lukitusnokan (18) kärjen (23) kohtisuora etäisyys ohjaus-akseliin (17) .

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen järjeste-10 ly, tunnettu siitä, että lukituslevyssä (16) on reunan alueelta ulkoneva viritysnokka (19) lukitusnokan (18) kummallakin puolella.

6. Patenttivaatimuksen 3, 4 tai 5 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että lukituslevyssä (16) 15 on ainakin toisen viritysnokan (19) lukitusnokan (18) vastakkaisella puolella ohjauspinta (20) lukitusvälineen (13) ohjaamiseksi viritysnokan ohi.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 3-6 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että lukituslevy (16) on 20 oleellisesti tasomainen lukitusvälineen (13) leikkaus-tasossa oleva elin.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 3-7 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että lukituslevy (16) on oleellisesti ympyräsektorin muotoinen elin. 25 tl 100559 11