202992. lajstromszámú szabadalom • Zárlatjelző szerkezet erősáramú vezetőhöz
1 HU 202992 A 2 A találmány tárgya zárlatjelző szerkezet erősáramú vezetőhöz, amely a vezetőt légréssel körbefogó, mágnesezhető anyagú bilincset és a légrésben elhelyezett, zárlati áram keltette mágneses térerősséget optikai úton kijelző jelzőelemet tartalmaz. A találmány szerinti zárlatjelző szerkezet elsősorban erősáramú vezetőkben, villamos távvezetékekben létrejövő zárlati áram indikálására alkalmazható előnyösen. Erősáramú vezetőn fellépő vagy fennálló zárlat tényének és előnyösen helyének meghatározására, kijelzésére számos megoldás ismert. A HU-180 317 lajstromszámú szabadalmi leírás távvezetékek védelmére és hibahely távolságának mérésére alkalmas eljárást és kapcsolási elrendezést ismertet, ahol a távvezeték áramát és feszültségét a vezeték egyik végén figyelik, a zárlat bekövetkezését inditóelemmel érzékelik. Az inditóelem a védő és automatika rendszert működteti, és a hibahely távolságát az áram nullótmenetének időpontjában mért feszültség és áram differenciálhányados hányadosából határozzák meg. A kapcsolási elrendezésben a távvezeték egyik végén áramváltók és feszültségváltók vannak értelemszerűen elhelyezve, amelyek mérőváltókhoz csatlakoznak, és a mérőváltó kimenete van a védelmi jelzést létesítő indítóelem bemenetével összekötve, amely célszerűen a távvezetékben elhelyezett megszakítóval is műkődtetökapcsolatban áll. Ennek a megoldásnak a hiányossága, hogy a zárlat kijelzése igen bonyolult elektromechanikus berendezést igényel, amely a költségeket valamint a meghibásodás lehetőségét is jelentősen megnöveli. A GB-1 374 700 lajstromszámú szabadami leírás olyan távvezetékek zárlati vagy szakadási helyeinek behatárolását elősegítő szerkezetet ismertet, amelynél a vezetékekre egymástól meghatározott távolságban telepítve a fázisáram vagy az azáltal keltett mágneses tér zárlat vagy szakadás esetén bekövetkező jelentős megváltozását érzékeli és ezt optikai úton jelzőelemmel például jelzókar helyzetváltoztatásával mutatja ki. Mivel a jelzőelem megváltozott helyzete a zárlat megszűnése után is megmarad, a hibahely felderítésére az utolsó változatlan és megváltozott helyzetű jelzőelem ad útmutatást. Ennek a megoldásnak a hiányossága, hogy a távvezetékre telepítendő számos zárlatjelző készülék igen költséges, karbantartása és ellenőrzése is jelentős időt és munkát igényel, ami ugyancsak kiadásokkal jár, továbbá a jelzőelemet minden egyes alkalommal manuálisan kell kiindulási helyzetébe visszaállítani. A visszaállítás esetleges elmaradása illetve az elektromechanikus elemek alacsony megbízhatósága miatt a készülék kevésbé megbízható. Szélsőségesen hideg környezeti hőmérsékletek esetén előfordul, hogy a mozgó jelzőelem vagy nyugalmi állapotában, vagy zárlatot jelző helyzetében megfagy, így mozgatásához a zárlati áram nem tud elegendő erőt kifejteni, és igy a hibahely meghatározása ezen az úton lehetetlenné válik. Erősáramú vezetékes villamos hálózat zárlatos hibahelyeinek meghatározására szolgáló bonyolultabb eljárásokat valamint nagybonyolultságú elektronikát tartalmazó kapcsolási elrendezéseket ismertet még a HU-177 949, a GB-1 360 469 vagy a HU-159 828 lajstromszámú szabadalmi leírások, azonban az ezekből megismerhető megoldások mindegyike olyan költséges beruházásokat tesz szükségessé, hogy széleskörű elterjedésük anyagi és munkaerő okokból nem várható. A találmánnyal célunk olyan zárlatjelzö szerkezet létrehozása, amely külső energiát nem igényel, azaz a zárlatkor megnövekedett mágneses teret használja fel működtetésére. Célunk továbbá, hogy a szerkezet alaphelyzetbe állításához ne legyen szükség emberi beavatkozásra, a szerkezet kisméretű, olcsó, mechanikusan mozgó alkatrészek nélküli, azaz nagy élettartamú szerkezet legyen. Felismertük, hogy az üzemi áramnál lényegesen nagyobb, dinamikusan jelentkező zárlati áram által keltett mágneses térerősség növekedést kell a szokásostól eltérő módon úgy hasznosítani, hogy azzal adott esetben áttételesen a zárlat megszűnése után alaphelyzetbe visszatérő elemet működtetünk, azonban ez az elem szemmel látható, lassan - néhány óra alatt - elmúló változást idéz elő. Erre a célra pedig a vízben lévő, bármilyen mozgás hatására könnyen felkavarodó, de lassan leülepedő iszap mutat jó példát. A kitűzött feladat megoldása során erősáramú vezetőhöz alkalmazható olyan zárlatjelző szerkezetet vettünk alapul, amelynek a vezetőt légréssel körbefogó, mágnesezhető anyagú bilincse, valamint a légrésben elhelyezett, a zárlati áram által keltett mágneses térerősséget optikailag kijelző jelzőeleme van. Ezt a szerkezetet találmányunk értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy a jelzőelem legalább egyik oldalán átlátszó zárt tartály, amelyet folyadék tölt ki és mágnesezhető anyagú keverőbetétet valamint a folyadék színétől eltérő színű, a jelzőelem nyugalmi helyzetében a tartály aljába leülepedett festékanyagot tartalmaz, és a jelzőelem a bilincs síkjától lefelé eltoltan, hozzávetőlegesen függőlegesen van a légrésben elhelyezve. Ezzel elértük, hogy a zárlat esetén jelentősen megnövekedett mágneses tér a zárt tartályban mozgó mágnesezhető keveröbetétet nagysebességgel elmozgatja úgy, hogy a zárt tartályban lévő átlátszó folyadékot felkavarja. A folyadékban lévő festékanyag miatt a folyadék ilyenkor elszínezödik, és az elszíneződés mindaddig látható, míg a festékanyag ismét le nem ülepedik a tartály aljára. Ekkor magától előáll az eredeti helyzet, azaz az átlátszó folyadék látható. A találmány szerinti zárlatjelző szerkezet egy előnyös kiviteli alakja értelmében a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
