濾油裝置的製作方法
2023-09-17 12:06:05 2
專利名稱：濾油裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種濾油裝置，用於淨化或淨化和乾燥在一個電力變壓器或一個活動心線圈上的一個分接開關中的油。
背景技術：
從申請人的「濾油裝置Typ 51」和「濾油裝置OF 100」的操作說明中已知一種這樣的濾油裝置。
這種公知的濾油裝置具有一個泵單元，該泵單元在一個圓柱狀容器中含有一個供油泵、一個泵電機和一個濾芯。容器的上蓋和下蓋上裝有進油和回油的法蘭接合件。供油泵通過分接開關的吸入管道和進油輸送管吸入開關油。油在此向下流入泵單元的容器中，並通過濾芯由供油泵施壓。經紙濾芯淨化或經組合濾芯淨化並乾燥的油通過回油線路排出容器，並通過回油輸送管流回到分接開關中，確切地說，是流回到分接開關頭中。
從DE-PS 40 33 172已知一種尤其適用於這種濾油裝置的組合濾芯。
該濾芯或其它構造的濾芯在使用期間摻雜有濾出的汙物粒，流動阻力也就越來越大，因此在一定的工作壓力下必須更換濾芯。為此，在已知的濾油裝置中存在某些監控器首先設置一個壓力開關，將該壓力開關調到允許的最大工作壓力，並在達到該值或超過該值時接通報警接點，該報警接點例如在一個操縱盤上發出達到調節的最高值乃至需要更換濾芯的信號。此外，通常設置有一個恆溫器，其在例如小於20攝氏度的低油溫情況下扣發壓力開關的信息訊號。由此避免在油粘度高時發誤警號。
為了控制已知的濾油裝置，設有一個定時裝置，它在相應分接開關的電動機傳動裝置運行之後使泵電機乃至濾油裝置的供油泵在一定的時間內處於操作狀態。這通常是通過定時繼電器或定時開關進行的。
最後，還給泵電機設有一個電動機保護開關來充當保險裝置，其具有熱力或磁性過電流斷開件。
因此，總的看來，已知濾油裝置存在幾個缺陷在每次接通時，供油泵都是以全功率操作的，而未考慮到油的粘度與油溫有關。因為供油泵也必須在油溫低乃至油粘稠的情況下產生足夠高的油流量，泵電機和供油泵相對於正常工作超過了一定限度。其結果除了可能在供油泵中產生氣蝕作用外，接通的分接開關的吸入管道中的油流量也過高，這會導致分接開關的負荷轉換開關中油與吸油管之間出現電荷分隔。進一步的缺點是，同樣未考慮濾芯相應的狀態，即，其相對於油保留的滲透性程度。
發明內容
因此，本發明的目的在於，提供一種所述類型的濾油裝置，它克服了上述缺陷，在每種與溫度相關的油粘度的情況下，都能實現最佳化的油過濾或油過濾和乾燥，此外考慮了濾芯在運行中在其允許的滲透性公差內的各自的狀態。
該目的是通過具有權利要求1的特徵的濾油裝置實現的。從屬權利要求涉及本發明特別有利的進一步的改型。
本發明基於這樣的總構思，即，將以l/s測量的待過濾油的一個確定的體積流量用作為衡量濾油裝置的功能的標準。並且，根據本發明，將這種體積流量測量用於確定過濾的油量、用於確定濾芯的狀態，並且最終用於對與狀態相關的濾油裝置進行控制。一種這樣的本發明的體積流量測量可優選通過一個具有限定的橫截面的流量傳感器或也可以藉助一種通過隔膜配置的壓差測量進行。
本發明的特別有利之處在於，通過經由一個相應的控制部件改變供油泵的傳送效率來補償因油粘度變化而變化的流動阻力。進一步的優點在於，可通過提高供油泵的傳送效率來控制濾芯工作期間增大的流動阻力。就本發明而言，可從整體上始終恆定地保持體積流量與所述影響無關，尤其是在濾芯的整個使用期限中。此外，可通過對控制信號作出相應的評定來判斷何時需要更換濾芯。
本發明的另一種優點在於，可通過以簡單的方式針對整個濾油裝置的體積流量相應地選擇額定值或確定參數來與不同的分接開關匹配，其以多種不同的構造形式和大小存在，具有不同的油容量、管長度和管橫截面積。
下面藉助附圖對本發明作示範性的詳述圖1與分接開關接在一起的本發明的濾油裝置的示意圖；圖2用以說明在本發明的濾油裝置中執行的方法步驟的調節迴路。
具體實施例方式
所述濾油裝置具有一個泵單元1，正如現有技術中所公知的且在此未示出的那樣，其內具有供油泵、驅動該供油泵的泵電機和濾芯。此時，泵單元1形成為圓柱狀的壓力容器，其氣密地蓋有一個上蓋2和一個下蓋3。上蓋2上連接一條回油線路4，該回油線路具有一個閉塞栓5並通向所連接的分接開關7的分接開關頭6。通過該回油線路4將過濾的或過濾並乾燥的油重又導入到分接開關7的油箱8中。油迴路的其它組件有一條進油線路9，它從分接開關頭6通過一個按本發明在中間連接的油流傳感器10、排出龍頭11和又一個閉塞栓12再次經由下蓋3導入壓力容器內，繼而導入泵單元內；由此而接通冷卻循環。
工作原理如下泵電機通過分接開關7的一個吸入管道從分接開關7的油箱8中將油吸到進油線路9上。此時，油流過布置在進油線路9中的油流傳感器10。在那裡進行體積流量的測量。適用於油流傳感器10的流量傳感器是公知的且在市場中銷售。它們基於量熱學原理作為電子流量傳感器工作且不合有機械活動部件，這樣在安裝它們時就不用考慮安裝位置和入流方向了。此外，作為基礎的量熱學原理以其不受介質粘度的影響為特點。此時，遵循量熱學原理的電子流量傳感器利用物理效應，即流動介質吸收熱量並帶走熱量。這樣的流量傳感器通過相應的接頭安裝到輸送管中並與流動的介質保持接觸。按照介質的性質和特定的要求，傳感器由貴金屬或塑料構成，並包括兩個與溫度有關的電阻和一個熱源。通過該熱源可在介質中產生局部升溫，這種局部升溫由一個作為測量探針的與溫度有關的電阻進行測量。如果介質流動的話，熱源就吸走能量；介質便被冷卻。從中產生的溫度變化就是衡量流量的標準。第二測量探針測量介質溫度的變化並用於補償測量結果。最終從兩測溫探針的電阻差獲得溫度補償的測量值。另一公知的傳感器包括四個與溫度有關的電阻，此時，兩個首先入流的電阻在流動的介質中冷卻，從中產生的電阻電橋的失調便是衡量流量的標準。通過使用這樣的電阻電橋，使得傳感器的入流與方向無關。這樣的流量傳感器由德國公司ifmelectronic GmbH提供，型號標記為SI 1004。完全類似的流量傳感器還由美國公司Weber Sensors、德國公司Endress Hauser和德國公司Schmidt-Feintechnik提供。
油從下方通過下蓋3流入壓力容器中，並通過濾芯被供油泵施壓。淨化過濾的油隨後從上蓋2排出壓力容器，並通過回油線路4流回到分接開關7的油箱8中。
根據本發明，泵單元1中的泵電機具有用於控制其轉速的部件；在此尤其適用的是變頻器。
三相交流異步電動機通過頻率控制調節轉速的原理是技術人員所公知的；人們可通過頻率來調節這種電動機的轉速，從而必須使用能將固定的線電壓頻率轉換為變化的頻率的裝置。變頻器可實現這一點，它包括不同的電子部件，例如晶閘管、電晶體、IGBT或MCT。人們藉助這樣的變頻器可隨意地產生大於或小於線電壓頻率的頻率。合適的變頻器為由西門子公司製造的型號標記為「MICROMASTER」的產品。同一製造商還提供有「COMBIMASTER」型號標記的整體部件，其由一個變頻器和一個異步電動機組合而成。
因為可對泵電機的轉速加以控制，也就可在以後改變供油泵的傳送效率。尤其可將公知的離心泵用作供油泵，也可採用其它技術人員所公知的泵類型。
位於通向泵單元1的進油線路9中的油流傳感器10以上述方式通過進油線路9，乃至通過分接開關7的負荷轉換開關的油箱8測定油的體積流量。油流傳感器10與一個未示出的調節器電連接，在該調節器中，將實際測量的體積流量，即油流量與一個預定的額定值進行比較，並在有偏差的情況下通過在泵電機前設置的變頻器改變其轉速，繼而相應地改變供油泵的傳送效率。
正如上面已經提到的那樣，由油流傳感器10測量的且導致傳送效率變化的油流量的變化可以有不同的原因。一方面，油的粘度會因溫度狀況的改變而改變，另一方面，濾芯的流動阻力會因其在操作中摻雜的濾出顆粒增多而越來越大。這兩種情況都通過本發明同樣地測出，並引起傳送效率的改變，即進行調節。在各種情況下，進油線路9中的油流速度都保持在一個恆定的不危險的值。
此外，特別有利的是，利用作為流速的額定值與實際值比較的結果而在調節器中產生的控制信號來監測整個系統中產生的最大和最小值。此外，通過適時地存儲這些信號可長期有效地擬定出更換濾芯的趨勢報告。
還可在達到相應的極限值時直接產生「更換過濾器」的信號，例如顯示在一個操縱盤或操作區上。
此外，還可設置附加部件來監測油中的含水量，例如在進油線路中布置一個附加的H2O傳感器。通過設置技術人員所熟知的這樣附加的H2O傳感器，可確定油的含水量；通過再將測定的含水量與預先給定的極限值加以比較，可了解到何時聯合過濾，也即何時淨化並乾燥濾芯，允許採用起乾燥作用的沸石裝置，因此可與其它影響油流量的過濾層的狀態無關地更換濾芯。
下面參照示意性示出調節迴路的圖2對基於本發明的調節方法再次作出說明。
方框圖中的上方示出了調節區段，該調節區段由本發明的濾油裝置自身和與之連接的分接開關7的油箱8組成。濾芯的汙染或油受溫度制約的粘度變化作為幹擾量Z作用在該調節區段上。在一個測量裝置中，在此是在油流傳感器10中，將油的體積流量Vx作為調節量進行檢測並將其轉換成一個測量信號x。在一個調節器中將該體現體積流量Vx的實際值的測量信號x與一個相應的額定值w加以比較。一個合適的調節器可採取不同的方式構造；尤其有利的是在此例如使用申請人的「TapManager」儀器。結果，從調節器中產生控制量u，確切地說，這是相對於供油泵的泵電機的變頻器變化的控制流。因此，該泵電機可改變其轉速；隨後改變供油泵的傳送效率並由此控制幹擾量Z的影響。因此就接通了調節迴路。此外，通過相應地選擇預定的額定值w，即理想的油流速度，整個濾油裝置可以簡單的方式在不同的情況下與不同的分接開關相配。尤其考慮到了進油線路9和回油線路4不同的長度和橫截面積、分接開關7對應油箱8中的油體積或特定的油類型。此外，還可將從調節器中產生的控制量長期存儲在一個非易失性存儲器中，由此獲得有關一般情況下的整個裝置的狀態和特定情況下的相應濾芯及其推測的更換時間點的趨勢報告。
權利要求
1.一種濾油裝置，用於淨化或淨化和乾燥在一個電力變壓器或一個活動心線圈內的一個分接開關中的油，其中設有一個構造成壓力容器的泵單元，其中所述泵單元具有一個供油泵、一個驅動所述供油泵的泵電機以及一個濾芯，其中通過一條回油線路和一條進油線路在壓力容器與分接開關之間形成一個油迴路，所述回油線路將流經濾芯的油送至分接開關，而所述進油線路將待淨化的油送至濾芯，其特徵在於，在進油線路(9)中設有一個測量裝置，用於檢測流過的油的體積流量並將其轉換成一個電測量信號，所述測量裝置與一個調節器保持連接，在所述調節器中，作為將所述電測量信號與一個預調節的額定值作比較的結果而產生一個控制信號，所述調節器與一個變頻器的輸入端保持電連接，而所述變頻器的輸出端與泵電機的電接頭保持電連接。
2.如權利要求1所述的濾油裝置，其特徵在於，用於檢測體積流量的測量裝置是一個量熱學的流量傳感器(10)。
3.如權利要求1所述的濾油裝置，其特徵在於，用於檢測體積流量的測量裝置是一個具有隔膜配置的壓差測量裝置。
4.如權利要求1-3之一所述的濾油裝置，其特徵在於，在所述進油線路(9)或回油線路(4)中設有一個另外的測量裝置，用於檢測流過的油的含水量並將其轉換成一個另外的電測量信號。
5.如權利要求1或2所述的濾油裝置，其特徵在於，附加設置一些部件，用於適時存儲檢測的體積流量的值和/或用於檢測其最小/最大值。
6.如權利要求1-5之一所述的濾油裝置，其特徵在於，設置一些部件，用於在檢測的體積流量達到最小值時產生一個更換過濾器的信號。
7.如權利要求4-6之一所述的濾油裝置，其特徵在於，設置一些另外的部件，用於在檢測的含水量達到一個預先調節的最大值時產生一個更換過濾器的信號。
8.如權利要求1-7之一所述的濾油裝置，其特徵在於，可將所述預調節的體積流量的額定值選擇成與分接開關的構造類型和/或回油線路(4)和進油線路(9)的幾何尺寸有關。
全文摘要
本發明涉及一種濾油裝置，用於淨化或淨化和乾燥在一個電力變壓器或一個活動心線圈內的一個分接開關中的油，其中在通向濾油裝置的進油線路內的油迴路中設置有一個測量裝置，用於檢測流過的油的體積流量，根據將測量值與額定值作比較的結果，通過中間連接的變頻器來影響電動的泵電機。
文檔編號H01F27/00GK1639814SQ03805087
公開日2005年7月13日 申請日期2003年1月23日 優先權日2002年3月8日
發明者迪特爾·多納爾, 卡斯滕·菲爾埃克 申請人:賴茵豪森機械製造公司