Газовое реле

 

к.„, 21 сР, 50

J4 41599

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО ИА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ газового реле.

К авторскому свидетельству П. С. Харкевич, заявленному 20 мая 1934 года (спр. о перв. М 147849).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 28 февраля 1935 года. (438) Предлагаемое газовое реле является усовершенствованием известных газовых реле, служащих для защиты наполненных маслом электрических аппаратов от повреждений, сопровождающихся выделением газов; в этих известных реле одно колено ртутного контактного манометра сообщается с атмосферой, а другое — с камерой, отделенной от пространства, расположенного над поверхностью масла, посредством пористой перегородки (например из глины), с целью использования явления диффузии газов для перемещения ртути в манометре.

Такие реле, а также и иные конструкции газовых реле, обладают существенным недостатком. Реле совершенно одинаково реагирует как на появление в аппарате газообразных продуктов разложения масла и изоляции, так и на проникновение в аппарат воздуха. Анализ газа производится обычно дежурным персоналом с применением весьма примитивных средств, что неизбежно ведет к очень грубым ошибкам, вследствие которых аппарат может выйти из строя благодаря развитию аварии, не предотвращенной своевременным выключением. Кроме того, неопределенность сигнала, подаваемого газовым реле в случае попадания в аппарат чистого воздуха, создает нервность и неуверенность у эксплоатационного персонала.

Возникает необходимость в таком реле, которое автоматически производило-бы „анализ" газа и давало-бы сигналы двух родов: один в случае появления в аппарате чистого воздуха и другой в случае образования газообразных продуктов разложения масла и изоляции, а также реагировало бы различно при медленном и при быстром выделении газов.

Предлагаемое реле представляет собою прибор, отвечающий этим условиям. В нем, согласно изобретению, первое из указанных колен контактного манометра сообщается не с атмосферой, а с упомянутым пространством, с той целью, чтобы при выделении газообразных продуктов разложения масла контактный манометр замыкал контакты в том или другом из своих колен в зависимости от того медленно или быстро происходит выделение газов; кроме того, в нем применен обычный поплавковый контакт, находящийся на поверхности масла, с той целью, чтобы при выделении чистого воздуха кон тактный манометр оставался в покое и приходил в действие лишь поплавковый контакт.

Предлагаемое реле изображено на чертеже в вертикальном разрезе.

Оно состоит из металлического сосуда, разделенного внутри на три камеры. Нижняя камера 1 имеет два патрубка 1 и 2 с фланцами для включения реле в соединительную трубу, ведущую из трансформатора в консерватор.

В верхней части этой камеры имеется поплавок 4 обычного типа с контактами, замыкаемыми шариком.

Средняя камера II ограничена снизу пустотелой непроницаемой перегородкой 7, а сверху пластиной 8 из пористой глины. Камера Il может сообщаться посредством трубки 5 с камерой 1 и трубки 9 с наружным воздухом. Обе рубки могут перекрываться кранами.

Верхняя камера П1 образована металлическим колпаком в виде усеченного конуса, основанием которого является пластина 8 из пористой глины. Колпак камеры III непроницаем для воздуха, но может сообщаться с наружным воздухом через трубочку 14, если открыть кран lá.

Камера Ill заключает в себе стеклянный ртутный манометр, имеющий в обоих коленах утолщения в виде баллончиков. Одно колено 10 открывается в камеру III, а другое 12 в камеру 11.

В баллончики впаяны контакты, которые при соприкосновении с ртутью замыкают цепь вспомогательных сигнальных и выключающих реле. Общий плюс подан на ртуть через контакт 1б, впаянный в соединительную трубку манометра. Другие контакты расположены в коленах 10 и 12 манометра.

Действие предлагаемого реле основано на известном законе диффузии газов через пористые перегородки, гласящем, что „объемы газов, вытекающие в одинаковое время, обратно пропорциональны корням квадратным из их плотностей".

При установке реле на трансформаторе в нормальном положении масло заполняет только камеру I. Камеры П и 111 должны быть заполнены чистым воздухом. Кран б должен быть открыт, а кран 15 — закрыт. При этом воздух в камерах11 и 111 будет находиться под суммарным давлением: атмосферное давление плюс давление столба масла в консерваторе.

При нормальных I,"îëåáàíéÿx уровня в консерваторе, протекающих обычно медленно, давление между камерами

П и III будет выравниваться через пористую глину. Если внутри трансформатора появится чистый воздух, то пузырьки его будут стремиться пройти по соединительной трубе в консерватор. На пути воздух будет улавливаться камерой 1 и вытеснит из нее масло.

При этом поплавок 4 опустится, и шарик замкнет контакты в цепи сигнального реле, предупреждающего о появлении в тоансформаторе чистого воздуха. Манометр в камере III реагировать на появление воздуха не будет, так как при этом никакой разности давления между камерами 11 и III не будет.

Если же в камере 1 начнут собираться газообразные продукты разложения масла или изоляции (ацетилен и другие водородные соединения), плотность которых значительно меньше плотности воздуха, то воздух в камере II будет заменен этими газами, и начнется диффузия их через перегородку из пористой глины в верхнюю камеру. Так как диффузия воздуха из верхней камеры через глину будет происходить медленнее, чем встречная диффузия газов (вследствие меньшей плотности последних), то вскоре давление в камере III станет больше, чем в камере 11, а ртуть в манометре будет вытесняться из баллончика 10 в баллончик 12. При этом сначала произойдет замыкание контакта 13, воздействующего на аварийный предупредительный сигнал: „Газ в трансформаторе", Если дежур ный персонал не примет немедленных мер к отключению трансформатора, то ртуть в баллончике 12 замкнет контакт 17, действующий на размыкание масляных выключателей. Реле должно быть рассчитано так, чтобы замыкание сигнальных контактов в монометре и в поплавке происходило одновременно в случае появления газа. Это дает уверенность дежурным в том, что в трансформаторе действительно газ, а не воздух.

При выпадении же только одного сиг. нала от поплавка дежурный может быть уверен, что в трансформаторе чистый воздух и что трансформатор здоров. 5

Б ° так работает реле прй медленном газообразовании. Если же газообразование происходит энергично вследствие серьезного повреждения, то масло раньше газа устремится в консерватор и повысит уровень в последнем; давление воздуха в камере 11 станет больше, чем в камере III, ртуть вытеснится из баллончика 12 в баллончик 10 и замкнет контакт 11, действующий на размыкание масляного выключателя.

Для более интенсивного действия реле в этом случае в выходном патрубке нижней камеры может быть установлено гидравлическое сопротивление (решетка 8).

После каждого действия реле должно проветриваться, и камеры П и Ш заполняться чистым воздухом, для чего служат краны б и 15.

Для контроля за уровнем масла в реле должны быть устроены смотровые окошки в камерах 11 и I.

Принцип, положенный в основу конструкции предлагаемого реле, может быть применен и при конструировании газовых реле, служащих для защиты трансформаторов без масла и генераторов.

Эксперт и редактор П. П. Гурьянов

Предмет изобретенйя.

1. Газовое реле для защиты напал. ненных маслом электрических аппаратов, в частности трансформаторов, от повреждений, состоящее из V - образного ртутного контактного манометра, одно колено которого сообщается с камерой, отделенной пористой перегородкой от пространства, расположенного над поверхностью масла и служащего для сбора выделяющихся из масла воздуха и газов, с тем, чтобы при выделении газов последние диффундировали через перегородку, создавали в камере повышенное давление и приводили манометр в действие, Отличающееся тем, что другое колено манометра сообщается трубкою или т. п. с упомянутым пространством, с той целью, чтобы при выделении газообразных продуктов разложения масла контактный манометр замыкал контакты в том или в другом из своих колен в зависи мости от того, медленно или быстро происходит выделение газов.

2. При газовом реле по п. 1 применение поплавкового контакта на поверхности масла с той целью, чтобы при выделении чистого воздуха приходил в действие лишь поплавковый контакт.

Тип, „Снеиа". Зак, 1891 — 500