Устройство для защиты маслом наполненных электрических аппаратов Советский патент 1933 года по МПК H02H5/08 H01F27/12 H01H35/24 

Известны устройства для защиты маслом наполненныхэ лектрических аппаратов, например, трансформаторов, реагирующие на появление в аппарате газов, с применением, в качестве индикатора появления газов, ртутного выключателя, состоящего из изогнутой трубки, частично заполненной ртутью и снабженной в одном из колец контактами. В предлагаемом устройстве открытые сверху колена U-образной трубки выключателя, помещенной в кожухе, заполненном маслом из защищаемого аппарата, имеют различную высоту с той целью, чтобы при вытеснении масла из кожуха могло происходить перемещение ртути в трубке вследствие возникновения неравенства столбов масла над уровнем ртути в коленах трубки. С целью предотвратить влияние наклона трубки, на уровень ртути в укороченном, снабженном контактами, колене, трубка .может быть сделана Ш-образиой, т.-е. снабжена тремя коленами, из которых среднее выполнено короче крайних и снабжено контактами; длинные же колена имеют ущирения, частично заполненные ртутью.

Согласно другой форме выполнения изобретения, с целью заставить выключатель реагировать различно при мед(227)

ленном л быстром газообразовании. трубка снабжена тремя коленами, кзк которых укороченное среднее колена одно из удлиненных крайних сделаньЕ: открытыми и снабжены контактами, а другое крайнее колено закрыто, соединено трубкой с консерватором и свабжено уширением, при .ьном режиме частично заполненным ртутью.

На чертеже фиг. 1 изображает вид. устройства спереди; фиг. 2 - разрез по линии АВ фиг. 1; на фиг. 3 - вид спереди; другой формы выполнения устройства;;, фиг. 4 - разрез по л.инии CD на фиг. 3..

Предлагаемое устройство (фиг. 1 и 2 состоит из кожуха / с крышкой 2 HI U-образной трубки 3, закрепленной скобой 4 и снабженной расширением иаа длинном колене. Означенная трубка наполнена ртутью 6 и имеет постоянный ртутный контакт 5, контакт 7 сигнальной цепи и контакт 8 для отключения трансформатора. На крышке 2 кожуха / имеются соответствующие зажимы 9. ТО, IT. Для выпуска воздуха и газоа предназначен кран /2, а для спуска масла - пробка /. Соединение с трубопроводом осуществляется при посред.стве фланцев 14,

.Устройство. (реле) встраивается в трубу, соединяющую трансформатор с гконсерватором, с таким расчетом, чтобы ;при наинизшем уровне масла в консерваторе реле все же было заполнено маслом.

Кожух реле полностью заполнен маслом и давление на ртуть в обоих коленах U-образной трубки 3 одинаково, так что перемещения ртути не происходит. ;В случае повреждения в трансформаторе Появляется газ, который поднимается кверху, достигает корпуса реле и выте-сняет из него масло до уровня g. Тогда разность давлений в коленах трубки будет равна давлению столба масла высотой //-//S и таким образом под .давлением столба масла в длинном коле.яе, ртуть в коротком колене поднимется и замкнет контакт 7 сигнальной цепи. При дальнейшем газообразовании масло вытесняется из реле до уровня /; раз;«ость давлений Становится равной Н-Н И ртуть поднимается до контакта 8, т котором замыкается цепь аппарата, вяключающего трансформатор из сети.

Подъем ртути и расположение контактов находятся следующим образом: З дельный вес трансформаторного масла 0,9, удельный вес ртути 13,6; отношение удельных весов - 15. Диаviexp короткого колена трубки 5 мм, диаметр

расширения на длинном колене 25 г.

/25)2

Отношение сечений колен Ц- 25.

1о

Наибольшую разность Н-// делаем

150 мм. Следовательно при избытке дав,.ления в 150мм столба масла в длинном

зсолене, ртуть в коротком колене подни1К0 Х95

мется на щ25 + 1) Контакт 8

можно поставить на высоте 9 мм, а контакт 7-iHa высоте, примерно, 4 мм.

Изменение удельного веса масла при возможных колебаниях температу ры от 30 до -{-95° влияния на работу реле оказывать не будет, так как при этом изменяется также и удельный вес ртути и высота уровня ртути благодаря ее расширению. Небольшие отклонения в .размерах колен также не будут влиять, так как изменение подъема ртути будет шорядка 0,1 -0,2 мм. Для того, чтобы скомпенсировать влияние наклонов реле.

трубку можно сделать не U-образной, а Ш-образной, с коротким снабженным контактом коленом посредине; тогда при всех наклонах реле уровень ртути в коротком колене будет оставаться неизменным. Длинные колена трубки снабжены уширениями,частично заполненными ртутью.

Согласно другой форме выполнения устройства (фиг. 3 и 4), с целью сделатьвыключатель реагирующим различно на медленное и быстрое газообразование трубка его снабжена тремя коленами, из которых укороченное среднее колено /6 и одно из крайних /7 выполнены открытыми и снабжены контактами; другое же крайнее колено /5 закрыто, соединено трубкой М с консерватором 20 и снабжено уширением, при нормальном режиме частично заполненным ртутью. Кожух / реле привертывается к циппелю, укрепленному на крышке 22 трансформатора и соединяется с консерватором 20 посредством трубы /3.

Кожух реле при нормальной работе трансформатора заполнен маслом и давление на ртуть во всех коленах трубки 3 одинаково и равно сумме столбов масла Н -}-Н- Н. При небольших неисправностях в трансформаторе получается спокойное газообразование и пузырьки газа скапливаются под крышкой 22 и вытесняют масло до уровня g. Тогда равновесие давлений будет нарушено: Б коленах /8 и /6 давление будет равно BbicoTe столба масла Н -}-Н- -Н ; в колене /7 давление будет равно высоте

столба масла Я + + + ( - Л )Следовательно колено 17 будет иметь избыток давления над коленами /б и /5, равный Н-Н. В силу этого ртуть в колене 77 опустится и разомкнет контакт 8, чем будет приведен в действие звонок и прочие сигнальные приборы. При дальнейшем газообразовании уровень масла понижается до уровня / и разность давлений в коленах 16, 17 и 18 становится равной Н-№. Ртуть размыкает контакт 7, с помощью которого приводятся в действие масленники, выключающие трансформатор. При сильных повреждениях, например, при коротком замыкании, в трансформаторе образуется сразу большое количество газа и в силу этого давление в трансформаторе резко повышается; в виду резкого скачка давления в трансформаторе, последнее не может сразу сравняться с давлением в консерваторе и поэтому .давление в колепах 16 и /7 получит перевес над давлением в колене /S, и ртуть в коленах 16 и Л опустится и, в первую очередь, размокнет контакт JO, который ставится выше контактов 7 и . В контакте J9 размыкается цепь выключающего аппарата и трансформатор отключается от сети. Таким образом при тяжелых повреждениях трансформатор отключается моментально. Для замедления уравнения давлений можно выходное отверстие реле сделать уменьшенного сечения, что на нормальную работу влиять не будет..

Расчет высоты установки контактов аналогичен описанному выше. Возьмем наибольшую разность давлений Н - ff равной 150мм. Удельный вес трансформаторного масла 0,9, удельный вес ртути 13,6; отношение удельных весов

ч Q

диаметр колен 76 и /7 равен

5 мм, диаметр расширения на колене 7 30 мм. Отношение сечений колен

ЧГ|2 I 42

77 И 75 + 7 , 37. Следовательно, при разности давлений в 150 мм столба масла, ртуть в колене 77 опу150 V 37

стится на /37-4-

Контакт 7 можно поставить на 9 мм ниже нормального уровня ртути (с запасом) и контакт 8 - па 4 - 5 мм. Контакт J9 ставится на 1 - 1,5 лиг, ниже нормального уровня ртути и, следовательно, избыток давления в трансформаторе в 25-30 мм столба масла уже приведет реле в действие.

Предмет изобретения.

1. Устройство для заш,иты маслом наполненных электрических аппаратов

например, трансформаторов, реагируюшее на появление в аппарате газов, с применением, в качестве индикатора появления газов, ртутного выключателя, состоящего из изогнутой трубки, частично заполненной ртутью и снабженной в одном из колен контактами, замыкаемыми ртутью при -неравенстве давлений в коленах, отличающееся тем, что открытые сверху колена U-образной трубки выключателя, помещенной в кожухе, сообщающемся с защищаемым аппаратом и заполненном маслом из последнего, имеют различную высоту с той целью, чтобы при вытеснении масла из кожуха могло происходить перемещение ртути в трубке вследствие возникновения неравенства Столбов масла над уровнями ртути в коленах трубки.

2.Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что с целью предотвратить влияние наклона трубки на уровень ртути в укороченном, снабженном контактами колене, трубка сделана Ш-образной, т.-е. снабжена тремя коленами, из коих среднее сделано короче крайних и снабжено контактами.

3.Форма выполнения устройства по п.п. 1 и 2, отличающаяся тем, что длинные колена трубки снабжены ушйрениями, частично заполненными ртутью.

4.Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью сделать выключатель реагирующим различно на случай медленного и быстрого газообразования, трубка его снабжена тремя коленами, из коих укороченное среднее колено 76иодно 77из удлиненных крайних сделаны открытыми и снабжены контактами, а другое 75 из крайних колен закрыто и соединено трубкой с консерватором.

5.Форма выполнения устройства по п. 4, отличающаяся тем, что колено 75, сообщающееся с консерватором, снабжено уширением, при нормальном режиме частично заполненным ртутью.

Фяг.2