专利名称：用作液体平衡容器的多室系统及其应用的制作方法
电气部件(特别是变压器)通过液体冷却循环(例如油循环)在运行期间被保护不过热。变压器油由于受热而膨胀，并且在变压器上面通过一个油管被收集在一个油膨胀容器内，该容器同样部分用变压器油填充。在油膨胀容器和变压器之间的油管中经常设置一个所谓的瓦斯继电器(Buchholzrelais)，其中在该瓦斯继电器中测量在变压器内形成的气体，并在超过一个预先规定的气体体积时触发断开变压器。大的气体体积是变压器内部故障的常见指示。根据德国工业标准DIN 42566，规定对于油冷变压器的运行在超过规定的气体体积时在该设备内借助瓦斯继电器释放一个警告消息。在此，在作为相应的膨胀容器和气体收集容器的瓦斯继电器内对规定的气体体积的达到进行检测，该瓦斯继电器接在一个真正的液体膨胀容器前面。
在已知的系统中还有通过在油膨胀容器中的一个排气孔在冷却变压器油时把空气从外界吸入，并借助一个空气去湿器减少在外界空气中存在的湿气。在所有情况下都应该避免空气/湿气向冷却循环的侵入，因为由此能够显著减低变压器的抗击穿性。
DE 196 36 456 A1公开了一种用于在由温度决定体积改变的系统、特别是电气变压器中防止外部气体的装置，其与一个用于依赖或不依赖绝缘液体温度影响压力的集成装置连接。在那里说明的发明具有一个膨胀容器，在绝缘液体和外部空气或者气体层之间设置一个膜片，该膜片阻止外部空气与冷却循环的直接交换。
GB3 18397公开了一个用于变压器的膨胀容器，其中一个弹性膜片在膨胀容器内把液体表面和气体层分开，由此阻止与外部空气的空气交换。
这种现有技术的缺点在于，在变压器内气体体积过分升高时，不存在断开机构，因为上述系统仅为液体完全填充的冷却循环设计。
GB368264说明了一种用于变压器的膨胀容器，其中彼此成阶梯的多室系统阻止了外部空气侵入冷却循环。然而，此间的缺点是该系统仅在一个静止的内部系统(Intertialsystem)中起作用，因为在该膨胀容器加速时液体柱彼此能相对运动，因此外部空气可能侵入冷却循环。
本发明要解决的技术问题在于，避免现有技术中的上述缺点，并且提供一种膨胀容器，使得也能在加速系统中运行。
该技术问题通过权利要求1中说明的发明解决。在此，根据本发明，在第一室中第一管线系统将第一室与液体系统连通，以及第二管线系统将第一室与至少一个另外的第二室连通，其中，在第二室中这样设置第二管线系统，使得在第二室中存在液体时由此产生的液体压力同样在第二管线系统中存在，并且在第一室中这样设置第二管线系统，使得仅在用液体完全充满第一室时第二管线系统同样用液体完全充满，由此在液体系统和第二室之间形成液压连通。在第一管线系统完全充满时在这种情况下同样阻止外部空气或者气体通过第二室侵入液体系统。具有优点的是第二管线系统的开孔设置在第一室的上部区域内。
另外有利的是，至少一个膜片在第二室中相对于第二室中的气相密封液体的表面。根据另一个优选的实施形式，在第二室的内部设置第一室，其中所述室旋转对称，并且液体表面在第二室中被通过一个旋转对称的膜片相对于第二室中的气相密封。通过室的这种设置，可以使用一个唯一的膜片例如环形膜片。膜片优选地是弹性的。
具有优点的是，保持器(Halterung)在第二室的内壁上固定该膜片。另外可选的方案是，密封导轨在第二室的内壁上引导膜片相应朝向第二室中的液体表面。在这种设置中，与刚性固定相比减小了膜片的机械负载。
优选地，管线系统的横截面和/或高度取决于第一室中有关可能的液体压力的最大值设计和铺设。空气去湿器减少了第二室中气相的湿气，由此膜片侧不受气相中的湿气的化学物理的侵害。
此外，根据本发明，提供一个用于监视充满液体的设备(9)、特别是变压器中的气体体积的系统，它包括至少一个多室系统、一个液体系统和一个用于监视气体体积的装置(特别是瓦斯继电器)，其中该设备通过液体系统与用于监视气体体积的装置和多室系统连接。根据一个优选的实施形式，多室系统设置在监视气体体积的装置的后面。
另外，具有优点的是，在运输工具中使用多室系统作为用于液体冷却设备、特别是变压器中的膨胀容器。此外，优选地在运输工具中使用用于监视气体体积的该系统。通过运输工具的加速，在膨胀容器内没有产生差不多失去水平的液体柱，使得在此能够出现极大的压力波动，外部空气也能够进入液体冷却系统。根据本发明的多室系统提供下面的优点在加速的系统中，例如在车辆中，也可以为变压器使用液体系统。此外，(包括在加速时)也阻止空气或者气体从系统的外部区域侵入。
其它具有优点的措施在其余的从属权利要求中说明；本发明借助实施例和下面的附图详细说明，附图中
图1示出了按照本发明的多室系统的示意图，图2示出了按照本发明的用于监视充满液体的设备中的气体体积的系统的示意图。
在图1中示出了按照本发明的多室系统1。
第一室2被设置在第二室3中，并且两室2、3通过第二管线系统5彼此连通。第一管线系统4连通液体系统10。第一室2完全用液体充满，优选用冷却液体(例如变压器油)充满。在第一室2中这样设置第二管线系统5，使得只有超过第二管线系统5的上开孔的液体能够在第一和第二室2、3之间运动，其中，将该开孔临近第一室2的上盖的下面设置。在用液体完全充满第一室2时，在这种情况下仅通过液体系统10在第二容器3和冷却系统之间建立液压连通。此外，通过这一结构阻止了第二室3中的空气或者气体通过第二管线系统5到达第一室2并且接着通过第一管线系统4到达液体系统10。空气去湿器7用于降低液体表面上面的气相的湿度。
此外，根据本发明提供至少一个膜片6a、6b，其在第二室3内紧密地并且对于气相气密地密封液体。借助保持器8将膜片6a固定在第二室3的内壁上。由此，即使当由于外部影响管线系统中的液体柱能够“冲出”并且空气或者气体可以侵入该系统时，也排除空气或者气体向多室系统1并由此向液体系统10的侵入。在这种情况下，弹性膜片6a相应于在第二室3中的液体运动同时变形，由此允许在多室系统1内部并因此在液体系统10内部无需空气或者气体进入实现液体平衡。此外，通过本发明的多室系统1禁止了空气或者气体从第二室3的气相向第二室3的液体的扩散。
空气去湿器7用于减低在液体表面上面或者膜片表面6a上面的气相的湿度。
图2示出了按照本发明的用于监视充满液体的设备9、例如变压器中的气体体积的系统的示意图。在充满液体的设备9中产生的气体在液体系统10中被继续引导到瓦斯继电器11。在瓦斯继电器中监视产生的气体体积。此外，向液体系统作为膨胀容器连接多室系统1。多室系统1的位置相对于变压器9或者相对于瓦斯继电器11可自由选择，因为第二室3(未示出)与液体系统10中的压力平衡由于液压连通实现。因此，本系统也适宜在加速的系统中的运行。
参考标记1多室系统2第一室3第二室4第一管线系统5第二管线系统66a、6b膜片7空气去湿器8膜片保持器9充满液体的设备10 液体系统11 用于监视气体体积的装置12 第二室中的气相
权利要求
1.一种作为液体膨胀容器的多室系统(1)，其特征在于，在第一室(2)中，第一管线系统(4)将第一室(2)与液体系统(10)连通，以及第二管线系统(5)将第一室(2)与至少另一个第二室(3)连通，其中，在第二室(3)中这样设置第二管线系统(5)，使得在第二室(3)中存在液体时由此产生的液体压力同样在第二管线系统(5)中存在，并且在第一室(2)内这样设置第二管线系统(5)，使得仅在用液体完全充满第一室(2)时第二管线系统(5)同样完全用液体充满，由此在液体系统(10)和第二室(3)之间形成液压连通。
2.根据权利要求1的多室系统(1)，其特征在于，所述第二管线系统(5)的开孔被设置在第一室(2)的上部区域内。
3.根据权利要求1或2之一的多室系统(1)，其特征在于，至少一个膜片(6a)在第二室(3)内相对于第二室(3)内的气相密封液体的表面。
4.根据权利要求3的多室系统(1)，其特征在于，在第二室(3)内设置第一室(2)，其中，室(2，3)是旋转对称的，并且通过旋转对称的膜片(6a)相对于在第二室(3)内的气相密封第二室(3)内的液体的表面。
5.根据权利要求3或4之一的多室系统(1)，其特征在于，所述膜片(6a)是弹性膜片。
6.根据权利要求3到5之一的多室系统(1)，其特征在于，在第二室(3)的内壁上的保持器(8)固定所述膜片(6a)，或者第二室(3)的内壁上的密封导轨把膜片(6a)相应朝向第二室(3)内的液体表面引导。
7.根据权利要求1到6之一的多室系统(1)，其特征在于，管线系统(4，5)的横截面和/或高度根据第一室(2)中的最大可能液体压力而设计。
8.根据权利要求1到7之一的多室系统(1)，其特征在于，空气去湿器(7)减少第二室(3)中的气相(12)的湿气。
9.一种监视充满液体的设备(9)、特别是变压器中的气体体积的系统，包括至少一个根据权利要求1到8之一的多室系统(1)、液体系统(10)和用于监视气体体积的装置(11)，特别是瓦斯继电器，其中，所述设备(9)通过液体系统(10)与所述用于监视气体体积的装置(11)和多室系统(1)连接。
10.根据权利要求9的系统，其特征在于，所述多室系统(1)被设置在用于监视气体体积的装置(11)之后。
11.一种根据权利要求1到8之一的多室系统(1)作为用于液体冷却设备(9)、特别是运输工具中的变压器的膨胀容器的应用。
12.一种根据权利要求9或10之一的用于监视气体体积的系统在运输工具中的应用。
全文摘要
本发明涉及作为液体平衡容器的多室系统及其应用。在按照本发明的多室系统中，由于室和管线系统的设置提供一个液体膨胀容器，其一方面阻止外部气体进入液体系统，另一方面也能在加速系统例如车辆中运行，因为不使用失去水平的液体柱。由此，可以在用液体充满的设备中使用监视气体体积的系统，使得除多室系统外在冷却液体系统中还包括瓦斯继电器。因此在运输工具中使用该系统监视气体体积是适宜的。
文档编号H01F27/14GK101048829SQ200580010657
公开日2007年10月3日 申请日期2005年3月18日 优先权日2004年3月31日
发明者马库斯·鲍曼, 曼弗莱德·布里廷, 托马斯·韦克 申请人:西门子公司, 贝尔工业两合公司