DEVICE FOR CHECKING THE DENSITY OF A NEGATIVELY CHARGED GAS IN AN ELECTRICAL SWITCHGEAR ENCLOSURE

Abstract: 1. Device for monitoring the density of an electro negative gas in the casing of an electrical switching station, with the features : 1.1 in the casing (1; 10) there is arranged a vessel (2), comprising a bellows, which is in itself gastight, and which is under a predetermined internal pressure and has a floor (2b), 1.2 the position of the floor (2b) is variable in the longitudinal direction of the vessel (2) in the event of changes in density of the electro negative gas, 1.3 in the vessel (2) there is provided an internal stop (8) with which the path of the floor (2b) to the vessel ceiling (2a) can be limited, characterised by the features : 1.4 the floor (2b) carries an element (3, 12) that is located exclusively in the vessel (2) or in the casing (10), whose change in position occurring with a change in position of the floor (2b) is made outwardly visually perceptible, 1.5 in addition the floor (2b) of the vessel (2) is limited below at an adjustable distance by an external stop (7).

Description: Gasdichte-Anzeiger Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasdichte Anzeiger nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Es ist bereits ein Gasdichte-Anzeiger der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Gattung bekannt, der einen Körper aufweist, dessen vom Auftrieb abhängiges Gewicht zur Anzeige gebracht wird. Der Auftriebskörper kann eine, allerdings sehr zerbrechliche, dünnwandige Glaskugel sein, die an einem Arm einer Balkenwaage befestigt ist, an deren anderem Arm sich ein Gegengewicht befindet, das ein anderes spezifisches Gewicht als der Auftriebskörper besitzt. Im Gefolge von Temperaturänderungen auftredende Druckänderungen des elektronegativen Gases beeinflussen die Lage des Waagebalkens, wenn überhaupt, nur kurzzeitig. Der Gasinhalt des Auftriebskörpers folgt mit allenfalls nur geringer Trägheit der Temperatur und damit dem Druck des Umgebungsgases. Es stellt sich somit bei Änderungen der Temperatur und damit des Druckes schon in kurzer Zeit wieder ein Gleichgewichtszustand ein, der an der Stellung des Waagebalkens erkennbar ist. Wenn jedoch die auf den Auftriebskörper einwirkende Auftriebskraft infolge Verlustes von elektronegativem Gas sinkt, sinkt auch der Auftriebskörper und der ihm zugeordnete Waagebalken. Mit der Lageveränderung des Waagebalkens sind somit Gasverluste visuell feststellbar, jedoch nur solange, wie der leicht zerbrechliche Auftriebskörper und die Lagerung des Waagebalkens intakt sind. Das spezifische Gewicht des Auftriebskörpers ist beispielsweise durch Beschlag veränderbar. Die Lagerung des Waagebalkens ist Beschlag- und stossempfindlich (D7-OS 27 11 797). Es ist auch eine Störlichtbogen-Schutzvorrichtung für gasisolierte, vollmetallgekapselie Hochspannungsschaltanlagen bekannt, bei welcher der Innenraum eines Faltenbalges ständig unter dem Innendruck der zugeordneten Schaltanlage steht. Mit der bekannten Vorrichtung sind jedoch nur Druckänderungen des Isoliergases anzeigbar (DE-Gbm 79 29 553). Es ist ferner bekannt, Temperatureinflüsse auf geschlossene Nanometer-Gefässe beispielsweise durch Bimetallstreifen zu kompensieren (Dr-PS 857 691, Dt-AS .11 70 159). Aufgabe der Erfindung ist es, den Gasdichte-Anzeiger der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art auf einfache Weise besonders robust auszubilden. Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebene Ausbildung gelöst. Zweckmässige Aus- und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Ansprüchen 2 bis 7 angegeben. Ein Verfahren zum Justieren des Gasdichte-Anzeigers nach den Ansprüchen 1 bis 7 ist im Anspruch 8 angegeben. In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele rein schematischdargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Wand einer Kapselung einer elek trischen Schaltanlage im Schnitt und einen in der Wand angeordneten Gas dichte-4nzeiger mit einem Fortsatz, Fig. 2 zwei im rechten Winkel aneinander stossende Wände einer Kapselung einer elektrischen Schaltanlage im Schnitt und einen hinter der einen Wand ange ordneten Gasdichte-Anzeiger mit zwei verschiedenen Anze'igegliedern. Beispiel 1: In Fig. 1 ist mit 1 eine Wand einer Kapselung einer im übrigen nicht dargestellten elektrischen Schaltanlage bezeichnet. Die Kapselung enthält ein elektronegatives Gas wie etwa SF6 oder dergleichen, das unter einem Druck von beispielsweise 1,3 bar steht. Hinter der Wand 1 ist ein gasdichter Behälter 2 angeordnet, der im Ausgangszustand unter einem vorgegebenen Innendruck von zum Beispiel 1 bar steht. Im vorliegenden. Falle ist der Behälter 2 ein mit einer Kopfwand 2a und einem Boden 2b verschlossener Faltenbalg. Die Kopfwand 2a des Behälters 2 ist in der Wand 1 gasdicht eingeschweisst. Der Behälterboden 2b ist bei Dichteänderungen des elektronegativen Gases in Längsrichtung des Behälters 1 veränderbar, während auf Temperaturänderungen zurückgehende Druckänderungen des elektronegativen Gases keinen längenverändernden Einfluss auf den Behälter 2 ausüben. Letzteres ist darauf zurückzuführen, dass sich zwischen dem elek tronegativen Gas und dem Gasvolumen des Behälters in kurzer Zeit ein Temperaturausgleich einstellt, wenn sich die Temperatur des elektronegativen Gases infolge Änderung der Aussentemperatur oder auf Grund eines Störlichtbogens ändert. Bei gleicher Temperatur bleibt jedoch auch die Druckdifferenz zwischen dem elektronegativen Gas und dem Gasinhalt des Behälters 2 gleich, so dass keine Kräfte auftreten, welche den Behälter 2 längen oder kürzen. Ganz anders verhält sich die Anordnung bei Ver änderungen des Füllgrades der Kapselung. Hier tritt eine isotherme Dichteveränderung des elektronegativen Gases ein, wodurch sich der Behälter 2, je nachdem ob Gas eingefüllt wird oder entweicht, solange längt oder verkürzt, bis die Dichte seines Gasinhaltes gleich der momentanen Dichte des elektronegativen Gases ist. Die dabei auftretende Lageveränderung des Behälterbodens 2b wird zur Anzeige der Änderung des Dichteverhältnisses herangezogen. Im Beispiel nach Fig. 1 ist am Behälterboden 2b ein Stab 3 befestigt. Der Stab 3 durchragt die Kopfwand 2a des Behälters 2 und ragt in einen Fortsatz 4 hinein, der aus der Wand 1 herausragt. Am freien Ende des Stabes 3 ist ein Anzeigeglied 5 befestigt, das in Fenstern 6 des Fortsatzes 4 sichtbar ist. Jeweils der obere Rand und der untere Rand der Fenster 6 können als Kontrollmarken für Lageveränderungen des Anzeigegliedes 5 dienen. Der Fortsatz 4 kann jedoch auch ganz transparent sein und beispielsweise Striche als Kontrollmarken besitzen (nicht dargestellt). Die beschriebene Anordnung wird so justiert: Zunächst wird die Kapselung bei offenem Behälter 2 evakuiert. Dabei dehnt sich der Behälter 2 unter dem herrschenden Luftdruck bis zur Anlage an einen Aussenanschlag 7 aus. Sodann wird der Behälter 2 bei 2c verschlossen. Schliesslich wird das Isoliergas bis zum Solldruck in die Kapselung gepumpt. Sobald der isothermisch steigende Druck des Isoliergases den Behälterinnendruck überschreitet, wird der Behälter 2 verkürzt. Die Verkürzung ist am Anzeigeglied 5 ablesbar. Um eine zu starke Verkürzung bei einem über den Solldruck hinausgehenden Druck des Isoliergases zu vermeiden, ist im Behälter 2 ein Innenanschlag 8 angeordnet. Im Beispiel ist der Innenanschlag 8 am Behälterboden 2a befestigt. Sein freies Ende hat zur Kopfwand 2a einen Abstand, der noch innerhalb einer zulässigen Verkürzung des Behälters 2 liegt. Beispiel 2: Eine Schaltanlagenkapselung ist hier mit 1o bezeichnet. In der Kapselung 1o kann, wie dargestellt, ein Blickfenster 11 angeordnet sein, durch welches Lageveränderungen des Behälterbodens 2b beobachtbar sind. Auch das Blickfenster 11 kann mit Kontrollmarken versehen sein. Der Behälterboden, der Behälter, der Innenanschlag und der Aussenanschlag tragen im Beispiel 2 die gleichen Bezugszeichen wie im Beispiel 1. Durch die beschriebene Anordnung sind gegenüber der Ausbildung nach Beispiel 1 der Stab 3, der Fortsatz 4 und das Anzeigeglied 5 entbehrlich. Der Boden 2b nach Beispiel 2 kann jedoch auch eine bis zum Blickfenster 11 herangeführte Verlängerung 12 besitzen, wie strichpunktiert dargestellt. Falls kein Blickfenster 11 in der Schaltanlagenkapselung 1o erwünscht oder möglich ist, kann, wie ebenfalls strichpunktiert dargestellt, an der Verlängerung 12 des Behälterbjdens 2b oder in nicht dargestellter Weise am Behälterboden 2b selbst ein Permanentmagnet 13 befestigt sein, mit dem ein ausserhalb der Schaltanlagenkapselung 1o befindlicher magnetisierbarer Anzeiger 14 beeinflussbar ist. Wenn die Schaltanlagenkapselung 10 aus nicht magnetisierbaren Material besteht, kann der Anzeiger 14, wie dargestellt direkt,an die Kapselung 1o angesetzt werden. Das Justieren-der Anordnung nach Fig. 2 erfolgt in gleicher Weise wie das Justieren der Anordnung nach Fig. 1 2 Figuren 8 Patentansprüche

Claims: Patentansprüche 1. Gasdichte-Anzeiger, zur Kontrolle der Dichte eines elektronegativen Gases in der Kapselung (1) einer elektrischen Schaltanlage, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Merkmale: 1.1 in der Kapselung (1,10) ist ein in sich gasdichter Behälter (2) angeordnet, der unter einem vorgegebenen Innendruck steht, 1.2 die Lage des Behälterbojdens (2b) ist bei Dichte änderungen des elektronegativen Gases zur Dichte änderungsanzeige in Längsrichtung des Behälters (2) veränderbar, 1.3 der Behälterboden ist in einem einstellbaren Abstand von einem Aussenanschlag (7) untergriffen. 2. Gasdichte-Anzeiger nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Behälter (2) aus einem beidendig gasdicht verschlossenen Faltenbalg besteht. 3. Gasdichte-Anzeiger nach Anspruch 1 und 2, d a ;. d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass am Behälterboden (2b) ein Stab (3) befestigt ist, der den Behälter (2) und die Kopfwand (2a) des Behälters (2) durchragt und in einen aus der Kapselung (1) herausragenden, wenigstens teilweise durchsichtigen Fortsatz (4) hineinragt sowie am freien Ende ein Anzeigeglied (5) trägt, dem mindestens eine untere und eine obere Kontrollmarke am durchsichtigen Teil des Fortsatzes (4) zugeordnet ist. 4. Gasdichte-Anzeiger nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der durchsichtige Teil des Fortsatzes (4) ein Fenster (6) ist, dessen oberer Rand die obere Kontrollmarke und dessen unterer Rand die untere Kontrollmarke bildet. 5 Gasdichte-Anzeiger nach Anspruch 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Behälter (2) einen Innenanschlag (8) aufweist, mit welchem der Weg des Behälterbodens (2b) in Richtung Behälterkopf (2a) begrenzbar ist. 6. Gasdichte-Anzeiger nach anspruch 1,2 und 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kapselung (lo) ein Blickfenster (11) aufweist, durch welches Lageveränderungen des Behälterbodens (2b) beobachtbar sind und welches dem Behälterboden (2b) zugeordnete Kontrollmarkierungen besitzt. 7. Gasdichte-Anzeiger nach Anspruch 1,3,4 und 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass am Behälterboden (2b) ein Permanentmagnet (13) befestigt ist, mit welchem trägheitslos ein ausserhalb der Kapselung (io) befindlicher magnetisierbarer Anzeiger (14) beeinflussbar ist. 8. Verfahren zum Justieren des Gasdichte-Anzeigers nach Anspruch 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zuerst die Kapselung (1,1o) bei offenem Behälter 2 evakuiert und die dabei auftretende Längung des Behälters 2 durch einen Aussenanschlag begrenzt wird; dass sodann der Behälter 2 verschlossen und anschliessend das Isoliergas bis zum Solldruck in die Kapselung (1,1o) eingelassen wird.

Inventors: GLEIM, JOHANNES WERNER, POTH, RAINER
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1982
Main classification: H01H33
IPC codes: G01N9, H01H33