Buchholzrelais

Konstruktion

Das Relais besteht strukturell aus zwei Hauptteilen, nämlich dem Gehäuse und dem oberen Gehäuse, die beide aus korrosionsbeständigem Aluminiumlegierung gefertigt und mit elektrostatischer Pulverbeschichtung überzogen sind. Diese Teile sind ebenfalls mit Harz behandelt, um mögliche Mikroporen abzudichten.

Hauptgehäuse

Je nach Modell sind Schraub- oder Flanschanschlüsse verfügbar. An jeder Seite befinden sich graduierte Inspektionsglasfenster, durch die das Gasvolumen abgelesen und das Kontaktsystem überprüft werden kann. Die Inspektionsfenster sind zusätzlich mit Metallschutzabdeckungen versehen, die vor äußeren Gefahren schützen.

Obergehäuse

Das Obergehäuse enthält alle inneren Mechanismen und ist außerdem mit einer Kabelanschlussdose, einem Entlüftungsventil und einem Testknopf für die mechanische Freigabe der Schwimmer zum Testen der Alarmkreise ausgestattet. Die Kabelanschlussdose enthält die am Gehäuse montierten elektrischen Anschlusskomponenten sowie den Erdungsanschluss und hat einen Deckel zum Schutz vor äußeren Gefahren. Das Entlüftungsventil wird im Allgemeinen verwendet, um die Luft im Relais abzulassen und Gasproben zu entnehmen. Der innere Mechanismus umfasst obere und untere Kontaktsysteme für Alarm- und Auslösestellungen. Beide Kontaktsysteme bestehen aus:

• einem Schwimmer aus ölbeständigem, geschlossen-zelligem Spezialkunststoffschaum
• einem Magneten und einem mechanischen oder Quecksilberkontakt

Zusätzlich ist das untere Kontaktsystem mit einer Abdeckplatte zum Erkennen von Ölströmungen ausgestattet. Einzel-Schwimmer-Buchholz-Relais haben nur ein Kontaktsystem zusammen mit der Abdeckplatte.

Betriebsprinzip

Während des normalen Betriebs ist das Relais vollständig mit Öl gefüllt, wodurch die Schwimmer in ihrer oberen Begrenzungs- oder Ruheposition gehalten werden. Die Kontaktmechanismen im Relais reagieren auf:

• leichte Fehler, die eine langsame Gasentwicklung im Transformator verursachen,
• schwere Fehler, die eine sofortige Ölströmung hervorrufen,
• Ölverlust.

Leichte Fehler

Tritt ein leichter oder beginnender Fehler im Transformator auf, so werden die kleinen Gasblasen, die nach oben in den Ölkonservatorbehälter steigen, im Relaisgehäuse eingefangen, wodurch der Ölstand im Relais sinkt. Dadurch dreht sich der obere Schwimmer um sein Gelenk und betätigt den Alarmschalter, was ein externes Alarmgerät auslöst.

Schwere Fehler

Bei schweren Fehlern wie dem Zusammenbruch der Kernisolation, Kurzschlüssen usw. im Transformator ist die Gasentwicklung heftig und verursacht, dass das Öl durch das Buchholz-Relais in den Ölkonservatorbehälter strömt. In dem Relais trifft diese Ölströmung auf die Abdeckplatte, die am unteren Schwimmer angebracht ist, und verursacht die Drehung des Schwimmers selbst, wodurch der Auslöseschalter betätigt wird und der Transformator getrennt wird.

Ölleckage

Ein Ölleck im Transformator führt zu einem Absinken des Ölstands im Relais, wodurch zunächst der Alarmschwimmer (oberen Schwimmer) und dann der Auslöse-Schwimmer (unteren Schwimmer) betätigt werden. Das Eindringen von Luft in den Transformator, das durch Mängel im Ölkreislaufsystem verursacht wird, betätigt den Alarmschwimmer.

Abschlusstest

Die folgenden Tests werden an den Relais (100 %) am Ende der Produktionslinie durchgeführt:

• Leckage-Test
  Die Relais werden mit Öl bei einer Temperatur von 90°C und einem Druck von 1 bar gefüllt und nach mindestens 30 Minuten auf Leckagen geprüft.
• Elektrischer Test
  Die Erdungsisolierung der Anschlüsse wird bei einer Spannung von 2000 V, 50 Hz für 1 Minute überprüft.
• Funktionstest
  Alle Relais werden an speziell entwickelten, PLC-gesteuerten Testeinheiten geprüft und alle Reaktionsbedingungen der Kontaktsysteme werden überprüft.

Montageanleitungen

Die folgenden Bedingungen sollten für beste Ergebnisse überprüft werden:

• Auf dem Relais befindet sich ein Pfeil, der die Richtung der Montage anzeigt (vom Transformator zum Ölkonservatorbehälter).
• Das Relais sollte immer mit Öl gefüllt sein. Daher sollte der minimale Ölstand im Konservator immer über dem Entlüftungsventil des Relais liegen.
• Das Relais sollte horizontal montiert werden, um den korrekten Betrieb der Schwimmer zu gewährleisten. Eine maximale Neigung von 4° in Bezug auf die Horizontale in Richtung des Konservatorbehälters ist zulässig.
• Das Rohr, das den Transformator mit dem Relais verbindet, sollte aus dem obersten Teil des Transformatorbehälters herausführen.