DE755544C

DE755544C - Protective device for displaying malfunctions in liquid-filled containers, in particular electrical equipment and machine housings

Info

Publication number: DE755544C
Application number: DES145620D
Authority: DE
Inventors: Hans Dr-Ing Habil Prinz
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1941-06-04
Filing date: 1941-06-05
Publication date: 1953-08-31

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine aus einem nachgiebigen oder dehnbaren, mit einer Kontakteinrichtung in Verbindung stehenden Hohlkörper bestehende Schutzeinrichtung zum Anzeigen von Störungen in flüssigkeitsgefüllten elektrischen Geräte- und Maschinengehäusen. Da sich die Flüssigkeitsfüllung der zu schützenden Geräte und Maschinen infolge der betriebsmäßig auftretenden Erwärmungen ausdehnt, kann es bei den Schutzeinrichtungen dieser Art vorkommen, daß die Kontakteinrichtung infolge dieser an sich für dasThe invention is made of a resilient or stretchable, with a Contact device connected hollow body existing protective device for Display of faults in liquid-filled electrical device and machine housings. Since the liquid filling of the devices and machines to be protected changes as a result of the warming that occurs during operation expands, it can happen with protective devices of this type that the contact device as a result of this in itself for the

Gerät oder die Maschine noch ungefährlichen Wärmedehnungen anspricht. Dies ist aber unerwünscht, denn für das Bedienungspersonal sind nur die aus dem Rahmen des normalen, also ungestörten Betriebes herausfallenden Störungserscheinungen, z. B. starke Wärmedehnungen, Gasentwicklung, Ölströmung, Druckänderungen usw., die zu einer Gefährdung des Gerätes oder der Maschine führen können, von Belang.Device or machine still responds to harmless thermal expansion. But this is undesirable, because for the operating personnel only those out of the scope of the normal, So undisturbed operation, falling out disturbance phenomena, z. B. strong thermal expansion, Gas development, oil flow, changes in pressure, etc. that create a hazard of the device or machine, is of concern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe' zugrunde, eine Schutzeinrichtung zu schaffen, die einer-The invention is based on the object 'of creating a protective device that

seits gleichermaßen für geschlossene wie auch für offene Behälter geeignet ist und die andererseits es gestattet, die für die zu schützenden Geräte oder Maschinen ungefährliehen betriebsmäßig auftretenden Störungserscheinungen mit Sicherheit nicht zur Anzeige zu bringen, so daß also das Bedienungspersonal nicht wie bisher, beispielsweise bei den mit Schwimmern, Stauklappen usw. ausgerüsteten Schutzeinrichtungen, durch nichtssagende Signalgabe beunruhigt wird.on the one hand is equally suitable for closed as well as for open containers and the on the other hand, it allows the equipment or machines to be protected to be borrowed safely operationally occurring malfunctions certainly not for display to bring, so that the operating staff not as before, for example at the protective devices equipped with floats, flaps, etc., by meaningless ones Signaling is worried.

Gemäß der Erfindung ist in dem Innern des mit der Geräte- oder Maschinenflüssigkeit gefüllten und wenigstens einen nachgiebigen Wandteil aufweisenden Hohlkörpers eine Kontakteinrichtung, ζ. B. ein Schaltröhre, in Zweipunktlage schwenkbar befestigt, indem sie einerseits an dem nachgiebigen Wandteil und andererseits mittels eines bei Wärmedehnungen seine Gestalt ändernden Gliedes, z. B. eines Bimetallstreifens, am feststehenden Teil des Hohlkörpers gelagert ist, so daß sie nur bei plötzlichen Störungen geschwenkt wird und einen Kontakt schließt, während sie dagegen bei langsam auftretenden Störungen, insbesondere bsi langsamer Wärmeentwicklung und der damit verbundenen Hohlkörperdehnung nicht gesch\venkt wird, weil die beiden Lagerstellen der Schaltröhre sich hierbei in derselben Richtung verschieben.According to the invention is in the interior of the device or machine fluid filled and at least one flexible wall part having a hollow body Contact device, ζ. B. a switch tube, pivotally attached in two-point position by they on the one hand on the flexible wall part and on the other hand by means of a thermal expansion member changing its shape, e.g. B. a bimetal strip on the fixed Part of the hollow body is mounted so that it is only pivoted in the event of sudden disturbances and closes a contact, while, on the other hand, in the case of slowly occurring faults, in particular because of slow heat development and the associated hollow body expansion is not pivoted, because the two bearing points of the interrupter are thereby move in the same direction.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben. Various exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.

Die Fig. 1 und 2 zeigen Einrichtungen für geschlossene Behälter und die Fig. 3 und 4 solche für offene Behälter, die mit einem Ausdehnungsgefäß versehen sind, dessen Flüssigkaitsfüllung mit der Außenluft in Berührung steht.FIGS. 1 and 2 show devices for closed containers and FIGS. 3 and 4 those for open containers that are provided with an expansion tank, its Liquid kaits filling is in contact with the outside air.

In Fig. ι ist der zu schützende Behälter 1 durch den Deckel 2 dicht verschlossen. Ein Rohrstutzen 3 mündet in den Deckel 2 ein und trägt an seinem freien Ende einen Hohlkörper, z. B. einen Membrankörper 4, dessen Seitsnwände 5 nachgiebig ausgebildet sind. Eine Schaltröhre 7 hat Anschluß leitungen 6, die in irgendeiner Weise durch den Körper 4 durchgeführt oder nach Durchleitung durch den Stutzen 3 flüssigkeitsdicht aus dem Behalter 1 herausgeführt sind. Die Schaltröhre 6 ist an zwei Stellen S und 9 aufgehängt und ist an diesen Stellen drehbar gelagert. Die Lagerstelle S sitzt an einem elastischen Stützteil xo, der an der verschiebbaren Wand 11 des Membrankörpers starr befestigt ist. Die andere Lagersteile 9 ist an einem Hebel 12 angebracht, der bei 13 mit dem freien Ende eines Bimetallstreifens 14 verbunden ist, der selbst bei 15 an einem starr mit dem unbewegliehen Eodenteil 16 des Membrankörpers verbundenen Teil 17 befestigt ist. Mit einem j Hahn 18 kann das sich im Membrankörper-1 oberteil ansammelnde Gas abgelassen werden. Die Füllflüssigkeit 19 des Behälters 1 füllt den Hohlraum des Membrankörpers 4 voll aus.In FIG. 1, the container 1 to be protected is tightly closed by the cover 2. A pipe socket 3 opens into the cover 2 and carries at its free end a hollow body, for. B. a membrane body 4, the side walls 5 of which are flexible. A switching tube 7 has connecting lines 6 which are carried out in any way through the body 4 or after being passed through the nozzle 3 in a liquid-tight manner from the container 1. The interrupter 6 is suspended at two points S and 9 and is rotatably mounted at these points. The bearing point S is seated on an elastic support part xo, which is rigidly attached to the displaceable wall 11 of the membrane body. The other bearing part 9 is attached to a lever 12 which is connected at 13 to the free end of a bimetallic strip 14 which itself is attached at 15 to a part 17 rigidly connected to the immobile electrode part 16 of the membrane body. The gas that has accumulated in the upper part of the membrane body can be drained off with a tap 18. The filling liquid 19 of the container 1 completely fills the cavity of the membrane body 4.

Die Schutzeinrichtung wirkt folgendermaßen: Angenommen, das zu schützende Gerät ist zunächst kalt. Wird es nun von außen her oder auch infolge seiner Inbetriebnähme von innen her erwärmt, dann dehnt sich die Füllflüssigkeit 19 aus. Da der Behälter vollkommen geschlossen ist, wird der Membrankörper 4 auf Dehnung beansprucht. Seine Wände 5 geben nach und heben damit die Wand 11 an. Hierbei wird der mit der Wand 11 verbundene Stützteil 10 samt der Lagersielle 8 angehoben. Die Schaltröhre 7 würde bei dieser Bewegung um ihre Lagerstelle 9 kippen, wenn nicht gleichzeitig infolge der Erwärmung der Füllflüssigkeit 19 sich der Bimetallstreifen erwärmen und nach der Wand 11 zu ausbiegen würde. Damit wird die Lagerstelle 9 gleichzeitig mit der Lagerstelle 8 angehoben. Die Schaltröhre 7 bleibt so in Ruhe, aber nur so lange, wie der Betrieb keine plötzliche Störung erfährt. Wenn beim gestörten Betrieb eine plötzliche Drucksteigerung, z. B. durch starke Gasbildung innerhalb des zu schützenden Behälters auftritt, dann dehnt sich der Membrankörper rascher aus, als der nur auf Wärmeentwicklung ansprechende Bimetallstreifen sich ausbiegt. In diesem Fall vermag der Bimetallstreifen der Bewegung der Wand 11 nicht mehr zu folgen. Es wird also die Wand 11 angehoben, während der Bimetallstreifen in Ruhe bleibt. Damit wird der Gelenkpunkt 8 angehoben und die Schaltröhre demzufolge um den Gelenkpunkt 9 geschwenkt. Dadurch schließt diese ihren an die Zuleitungen 6 angeschlossenen Stromkreis, durch den entweder eine Anzeige oder die Abschaltung des Gerätes bewirkt wird.The protective device works as follows: Assume that the one to be protected The device is initially cold. Is it now from the outside or as a result of its commissioning heated from the inside, then the filling liquid 19 expands. Because the container is completely closed, the membrane body 4 is stressed to stretch. Its walls 5 give and so lift the wall 11. Here, the support part 10 connected to the wall 11 together with the Raised warehouse 8. The interrupter 7 would move around its bearing point during this movement 9 tilt, if not at the same time as a result of the heating of the filling liquid 19 heat the bimetallic strip and would bend towards the wall 11. So that will the bearing point 9 is raised at the same time as the bearing point 8. The interrupter 7 remains so in peace, but only as long as the company does not experience a sudden disturbance. If at disturbed operation a sudden increase in pressure, e.g. B. by strong gas formation within of the container to be protected occurs, then the membrane body expands faster, when the bimetal strip, which only responds to the development of heat, bends. In In this case, the bimetallic strip is no longer able to follow the movement of the wall 11. So it is the wall 11 is raised while the bimetal strip remains at rest. The pivot point 8 is thus raised and the interrupter accordingly around the pivot point 9 pivoted. This closes its circuit connected to the supply lines 6, through which either a display or the device is switched off.

Selbstverständlich können durch die Schaltröhre auch Fallgewichte ausgelöst werden, die eine in einem die Hochspannung ausschließenden Abstand befindliche, mit Niederspannung betriebene Signal- oder Abschalteinrichtung betätigen. Diese Einrichtungen wird man vor allem dann verwenden, wenn sich die Schutzeinrichtung auf Hochspannungspotential befindet.Of course, drop weights can also be triggered by the interrupter, which one located at a distance excluding high voltage, with low voltage Operate the operated signaling or disconnection device. These bodies will you mainly use it when the protective device is on high voltage potential is located.

In Fig. 2 ist eine Weiterbildung der Schutzeinrichtung wiedergegeben. Hier ist außer der Schaltröhre 7 noch zusätzlich ein Schwimmer 20 im Membrankörper 4 vorgesehen. Dieser steuert eine mit ihm verbundene Schaltröhre 21, die für Signalzwecke vorgesehen ist. 24 ist die Zuleitung für die Schaltröhre. Der Schwimmer 20 ist an der Lagerstelle 22 eines mit der verschiebbarenIn Fig. 2, a development of the protective device is shown. Here is except the interrupter 7 is additionally provided with a float 20 in the membrane body 4. This controls a switching tube 21 connected to it, which is provided for signaling purposes is. 24 is the lead for the interrupter. The float 20 is on Bearing point 22 one with the displaceable

Wand Ii des Membrankörpers starr befestigten Stützteils 23 befestigt. Um den Schwimmer in der gezeichneten Lage zu halten, müssen Anschlagteile vorgesehen sein, oder es muß das Lagergelenk 22 so ausgebildet sein, daß es den Schwimmer wohl nach unten absinken, nicht aber nach oben ausschwingen lassen kann. Der Schwimmer spricht auf Gasansammlung im Membrankörper an, wenn das sich sammelnde Gas den Flüssigkeitsspiegel im Membrankörper entsprechend abgesenkt hat. Die übrige Ausbildung der Schutzeinrichtung ist wesensgleich mit der von Fig. i. Während die Schutzeinrichtung nach Fig. 1 aber an einer beliebigen Stelle des zu schützenden Behälters angebracht werden kann, ist es für die Schutzeinrichtung nach Fig. 2 mit· Rücksicht auf den Schwimmer unbedingt nötig, sie an der Stelle des Behälters einzubauen, an der sich das entwickelte Gas mit Sicherheit sammelt.Wall Ii of the membrane body rigidly attached support part 23 attached. To the swimmer To keep in the position shown, stop parts must be provided, or the bearing joint 22 must be designed be that the swimmer will sink to the bottom, but not swing upwards can leave. The float responds to gas accumulation in the membrane body when the accumulating gas rises above the liquid level has lowered accordingly in the membrane body. The rest of the design of the protective device is essentially identical to the of Fig. i. While the protective device according to FIG. 1 at any point of the container to be protected, it is for the protective device According to Fig. 2 with consideration of the swimmer, it is absolutely necessary to replace it with the Install a container where the evolved gas will certainly collect.

In der Fig. 3 ist die Anordnung der Schutzeinrichtung für einen offenen Behälter mit Ausdehnungsgefäß gezeigt. 1 ist wieder der Behälter und 4 der Membranköcper. Dieser ist hier in der zum Ausdehnungsgefäß 25 führenden Leitung 26, die in den Deckel 2 des Behälters mündet, eingesetzt. Die Anordnung der Schaltröhre 7 und des Schwimmers 20 sind ganz ähnlich wie bei der Anordnung nach Fig. 2.In Fig. 3 the arrangement of the protective device for an open container is with Expansion vessel shown. 1 is again the container and 4 is the membrane block. This is here in the line 26 leading to the expansion tank 25, which is in the cover 2 of the container opens, inserted. The arrangement of the interrupter 7 and the float 20 are very similar to the arrangement according to FIG. 2.

Bei langsamer Gasentwicklung wird hier das Gas sich auf dem Weg zum Ausdehnungsgefäß 25 im Membrankörper 4 sammeln und den Schwimmer 20 bei genügender Absenkung des Flüssigkeitsspiegels zum Ansprechen bringen. Er spricht auch bei Ölverlust an, wenn Gas vom Ausdehnungsgefäß her in den Membrankörperhohlraum gelangt. Die schnellen Druckänderungen werden von der Schaltröhre 7 angezeigt, weil sich auch hier bei plötzlichen Drucksteigerungen die Wand 5 des Membrankörpers ausdehnt und damit die Schaltröhre 7 zum Kippen bringt.If the gas development is slow, the gas will be on its way to the expansion vessel 25 collect in the membrane body 4 and the float 20 to respond when the liquid level has dropped sufficiently bring. It also responds in the event of a loss of oil, if gas from the expansion vessel enters the Membrane body cavity arrives. The rapid changes in pressure are controlled by the switching tube 7, because here too, with sudden increases in pressure, the wall 5 of the membrane body expands and thus the Switching tube 7 brings it to tilt.

In Fig. 4 ist eine Schutzeinrichtung wiedergegeben, bei der außer dem Anzeigen von Drucksteigerungen im Behälter noch eine getrennte Anzeige von langsamer Gasbildung und langsamem Ölverlust möglich ist. Hier ist der Membrankörper 4 in seinem Oberteil durch eine Trennwand, die dicht gegen dessen nachgiebige Wand 5 und die Wand 11 abgeschlossen ist, in zwei Kammern 200 und 300 unterteilt. Die Kammer 200 enthält den Schwimmer 20 und die Kammer 300· den Schwimmer 31. Die Schwimmerausbildung und Aufhängung ist in gleicher Weise vorgenommen wie bei dem Schwimmer nach Fig. 2.4 shows a protective device in which, in addition to displaying Pressure increases in the container still have a separate display of slow gas formation and slow oil loss is possible. Here the membrane body 4 is in its upper part by a partition which is tightly closed against the flexible wall 5 and the wall 11 thereof is divided into two chambers 200 and 300. The chamber 200 contains the float 20 and the chamber 300 · den Swimmers 31. The swimmers are trained and suspended in the same way as with the float according to FIG. 2.

Der Schwimmer 20 spricht auf langsame Gasbildung an, weil die vom Behälter 1 kommenden Gasblasen in die Kammer 200 geleitet werden und dort die Absenkung des Ölspiegels bewirken. Der Schwimmer 31 dagegen spricht auf langsamen Ölverlust an, weil die vom Ausdehnungsgefäß bei entsprechender Absenkung des Ölspiegels im ülausdehnungsgefäß 25 in Richtung zum Behälter ι verlaufenden Gasblasen in die Kammer 300 geleitet werden und dort die Absenkung des Ölspiegels hervorrufen. Die Befestigung der Schaltröhre 7 ist beispielsweise so ausgeführt, daß ihre Lagerstelle 8 über einer elastischen Zunge 301 an der Trennwand 30 sitzt. Die Lagerstelle 9 befindet sich auf dem abgebogenen freien Ende des Bimetallstreifens 14, der am festen Unterteil des Membrankörpers starr befestigt ist.The float 20 responds to slow gas formation, because those coming from the container 1 Gas bubbles are passed into the chamber 200 and cause the lowering of the oil level there. The float 31 on the other hand, it responds to slow oil loss, because that from the expansion tank at the appropriate Lowering of the oil level in the expansion vessel 25 in the direction of the container ι extending gas bubbles into the chamber 300 and cause the oil level to drop there. The attachment the interrupter 7 is designed, for example, so that its bearing point 8 over a elastic tongue 301 sits on the partition wall 30. The bearing point 9 is located on the bent free end of the bimetal strip 14, which is attached to the fixed lower part of the membrane body is rigidly attached.

Die Schutzeinrichtung gemäß der Erfindung ist einfach in der Herstellung und sicher in der Wirkungsweise. Sie ist vor allem gleichermaßen für offene wie auch für geschlossene Behälter verwendbar. Dies ist in der Praxis besonders wertvoll, weil dadurch nicht nur eine bisher fehlende Schutzeinrichtung geschaffen wurde, sondern auch die Lagerhaltung durch Verwendung nur eines einzigen Gerätes sehr vereinfacht und verbilligt wird.The protective device according to the invention is simple to manufacture and safe the mode of action. Above all, it is equally suitable for open as well as closed Container can be used. This is particularly valuable in practice because it not only does a previously missing protective device was created, but also warehousing is very simplified and cheaper by using only a single device.

Claims

Patent claims:

1. Protective device with flexible or stretchable and with a contact device connected hollow body for indicating faults in liquid-filled containers, in particular in electrical device and machine housings, characterized in that a contact device, e.g. B. a switching tube (7), inside the filled with the device or machine fluid and at least one flexible wall part having hollow body (4) in two-point mounting is pivotally attached by hand on the compliant Wall part (11) and, on the other hand, its shape by means of a thermal expansion changing member, e.g. B. a bimetal strip (14), on the fixed part of the Hollow body (4) is mounted so that it is only pivoted in the event of sudden disturbances and closes a contact while in slow disturbances, in particular slow heat development and the associated expansion of the hollow body because the two bearing points of the interrupter (7) are here in move in the same direction.

2. Protection device according to claim 1, characterized in that the hollow body is a membrane body (4).

3 · Protective device according to the claims ι and 2, characterized in that on the flexible wall part (ii) of the hollow body (4) a float (20) is movably attached, which in the event of gas accumulation tilts in the hollow body (4) and actuates a connected signaling device.

4. Protection device according to claims ι to 3, characterized in that that on the flexible wall part (11) of the hollow body (4) two movable ones Floats (20, 31, Fig. 4) in separate, downwardly open chambers (200, 300) are attached, the chambers being separated by a hollow body upper part Wall (30) are formed, and one float (20) on slow gas formation and the other (31) on slow Oil loss responds.

To differentiate the subject matter of the invention from the state of the art, the granting procedure the following publications have been considered:

German patent specification No. 453 980,
664701, 676 881;

British Patent Specification No. 280209,
342210;

French Patent No. 811 106;

U.S. Patent No. 1,751,222.

1 sheet of drawings