Buchholzrelais
Einfache Bedienung, hohe Zuverlässigkeit und sehr lange Lebensdauer zeichnen die Buchholzrelais nach DIN EN 50216-2 sowie IEC 60076-22-1 von EMB aus. Erfahren Sie hier mehr über unsere Typenvielfalt.
Buchholzrelais
Das Buchholzrelais wurde 1921 von Max Buchholz, Oberrat bei der Preußischen Elektrizitäts-A.G. in Kassel, erfunden. Seit dieser Zeit ist es ein wichtiges Schutz- und Überwachungsgerät für isolierflüssigkeitsgefüllte Transformatoren mit Ausdehnungsgefäß und Erdschlussspulen sowie für getrennte Überwachung von ölgefüllten Durchführungen oder Kabelanschlusskästen. Es wird in den Kühlkreislauf des zu schützenden Gerätes eingebaut und reagiert auf Störungen wie Gasbildung, Verlust sowie zu hohe Strömung der Isolierflüssigkeit.
Bei Transformatoren mit hermetischem Abschluss durch einen Hydrokompensator (Gummisack) im Ausdehnungsgefäß können Buchholzrelais als Überwachungsgerät („Sackbruchmelder“) des Hydrokompensators eingesetzt werden.
Das Buchholzrelais wird sowohl in Freiluftanlagen als auch in Innenräumen eingesetzt.
Allgemein
Die Typenvielfalt der Buchholzrelais orientiert sich an Normen und Standards sowie an speziellen Kundenforderungen. Nennleistung und Bauart des zu schützenden Gerätes bestimmen den Typ des zu verwendenden Buchholzrelais. Unser Sortiment ermöglicht dabei eine optimale Anpassung.
Die Elektromotoren und Gerätebau GmbH (EMB GmbH) kann auf eine über 70-jährige Erfahrung im Bau von Buchholzrelais und anderen Schutzvorrichtungen für flüssigkeitsgekühlte und -isolierte Geräte zurückblicken und hat sich in dieser Zeit zu einem der profiliertesten Produzenten entwickelt.
EMB Buchholzrelais entsprechen der EN 50216-2 sowie der IEC 60076-22-1 und zeichnen sich vor allem durch einfache Bedienung, hohe Zuverlässigkeit und sehr lange Lebensdauer aus. Die Funktionsfähigkeit der EMB Buchholzrelais ist unter Anwendung aller herkömmlichen Isolierflüssigkeiten gegeben. Die Funktionalität in Kombination mit neuen Isolierflüssigkeiten wird in enger Zusammenarbeit mit den Herstellern erprobt.
Die EMB GmbH ist Inhaber folgender Zertifikate: DIN EN ISO 9001:2015, AEO F, bekannter Versender (Luftfrachtsicherheit) und EAC. Darüber hinaus liegen Zertifikate von unabhängigen Prüfinstituten z.B. TÜV Rheinland und TZO vor.
Aufbau
Gehäuse-Baugruppe
Das Gehäuse besteht aus einer witterungsbeständigen Aluminium-Gusslegierung und ist mit einer der Spezifikation entsprechenden Farbbeschichtung versehen. Es hat je nach Ausführung Flansch- (Bild 1/ Nummer 1) oder Gewindeanschluss (Bild 2/ Nr. 2). Die Gehäusevarianten sind unter Einschwimmer-Buchholzrelais und Zweischwimmer-Buchholzrelais dargestellt. Weitere sind auf Anfrage möglich.
Zur Kontrolle der Funktionen der Schaltsysteme sind im Gehäuse Schaugläser vorhanden (Bild 2/ Nr. 3). An den mit Skalen beschrifteten Schaugläsern ist das gesammelte Gasvolumen ablesbar.
Die Geräte können mit hochklappbaren Abdeckungen (Bild 1/ Nr. 4) vor den Schaugläsern ausgerüstet werden.
Deckel-Baugruppe
Der Deckel besteht aus einer witterungsbeständigen Aluminium-Gusslegierung und ist mit einer der Spezifikation entsprechenden Farbbeschichtung versehen. Im oberen Teil des Deckels befindet sich der Klemmkasten (Bild 3/ Nr. 1). Vor dem Klemmenkasten befinden sich das Entlüftungsventil (Bild 3/ Nr. 2) und die Prüftaste, abgedeckt durch die Hutmutter (Bild 3/ Nr. 3) sowie ein Hinweisschild (Bild 3/ Nr. 4) zur Bedienung der Prüftaste. Der Klemmenkasten enthält neben einem Erdungsanschluss (Bild 3/ Nr. 5) in den Deckelboden eingesetzte elektrische Durchführungen (Bild 3/ Nr. 6). Durch die Anzahl dieser Durchführungen wird die Auslegung der Schaltsysteme bezüglich der Art und der Menge an Schaltröhren bestimmt.
Der Klemmenkasten ist durch eine Kappe (Bild 3/ Nr. 7) berührungs- und verschmutzungssicher verschlossen.
Auf der Innenseite der Kappe sind wichtige Montagehinweise ersichtlich (Bild 3/ Nr. 8), wie z.B. das Schaltsymbol und die Anschlussbelegung. Die Anschlussleitung wird über eine Kabelverschraubung (Bild 3/ Nr. 9) eingeführt.
Funktion
Das Buchholzrelais dient dem Schutz und der Überwachung isolierflüssigkeitsgefüllter Transformatoren mit Ausdehnungsgefäß und Erdschlussspulen sowie für die getrennte Überwachung von ölgefüllten Durchführungen oder Kabelanschlusskästen. Es wird in den Kühlkreislauf des zu schützenden Gerätes eingebaut und reagiert auf Störungen wie Gasbildung, Verlust sowie zu hohe Strömung der Isolierflüssigkeit mit einem Alarm- bzw. Abschaltsignal. Dadurch werden verheerende Schäden am Transformator oder gar dessen Zerstörung vermieden.
Das Buchholzrelais wird in die Rohrleitung zwischen Kessel des zu schützenden Gerätes (Transformator, Erdschlussspule) und Ausdehnungsgefäß eingebaut. Im ordnungsgemäßen Betrieb ist es vollständig mit Isolierflüssigkeit gefüllt.
Der Schwimmer beim Einschwimmer-Buchholzrelais und die beiden Schwimmer beim Zweischwimmer-Buchholzrelais befinden sich durch den Auftrieb in ihrer höchsten Position.
Oberes und unteres Schaltsystem sind beim Einschwimmer-Buchholzrelais funktionell vereint, so dass bei einer Störung die sofortige Trennung des Transformators vom Netz erfolgt.
Die Funktionsweise wird am Zweischwimmer-Buchholzrelais beschrieben. Treten Störungen im Inneren des Transformators auf, reagiert das Buchholzrelais wie folgt:
Gasansammlung
Störung: In der Isolierflüssigkeit ist ungelöstes Gas vorhanden.
Reaktion: Das Gas wandert in der Flüssigkeit nach oben, sammelt sich im Buchholzrelais und verdrängt die Isolierflüssigkeit. Mit fallendem Flüssigkeitsspiegel sinkt der obere Schwimmer. Durch die Bewegung des Schwimmers wird ein Schaltkontakt betätigt (Magnetschaltröhre). Dadurch wird ein Warnsignal ausgelöst. Der untere Schwimmer bleibt unbeeinflusst, da ab einer bestimmten Gasmenge diese über die Rohrleitung zum Ausdehnungsgefäß abströmt.
Isolierflüssigkeitsverlust
Störung: Isolierflüssigkeitsverlust infolge Undichtheit.
Reaktion: Mit sinkendem Flüssigkeitsniveau entleeren sich Ausdehnungsgefäß und Rohrleitung sowie das Buchholzrelais. Zunächst sinkt der obere Schwimmer ab und löst eine Warnung aus. Bei weiterem Flüssigkeitsverlust sinkt der untere Schwimmer und betätigt einen Schaltkontakt, wodurch die Abschaltung des Transformators erfolgt.
Isolierflüssigkeitsströmung
Störung: Infolge eines spontanen Ereignisses entsteht eine Druckwelle, die sich in Richtung Ausdehnungsgefäß bewegt.
Reaktion: Die Strömung trifft auf die im Flüssigkeitsstrom angeordnete Stauklappe. Übersteigt die Strömungsgeschwindigkeit den Ansprechwert der Stauklappe, bewegt sich diese in Strömungsrichtung. Durch diese Bewegung wird ein Schaltkontakt betätigt. Dadurch erfolgt die Abschaltung des Transformators. Nach Abklingen der Druckwelle geht das untere Schaltsystem in seine Ausgangslage zurück.
Bei EMB Buchholzrelais wird die Stauklappe durch einen Permanentmagneten gehalten.
Technische Daten
Die in der Tabelle aufgelisteten technischen Daten gelten für alle von EMB hergestellten Buchholzrelais in der Standardausführung. EMB Buchholzrelais entsprechen sowohl der DIN EN 50216-2 als auch der IEC 60076-22-1.
| Kenngröße | Wert/Angabe | Bemerkungen |
|---|---|---|
| Spannung | AC 5 V - max. 250 V DC 5 V - max. 250 V | |
| Strom | AC 0,01 A - max. 6 A DC 0,01 A - max. 6 A | Cos φ > 0,5 L/R < 40 ms |
| Schaltleistung | AC max. 1500 VA DC max. 1250 W | |
| Spannungsfestigkeit | AC 2500 V AC 2000 V (Schließer, Öffner) AC 1000 V (Wechsler) | zwischen Stromkreis und Erde zwischen geöffneten Kontakten |
Temperaturbereich:
|
| Klimaprüfung gemäß weitere auf Anfrage |
Temperaturbereich:
| - 40 °C bis +115 °C - 40 °F bis +239 °F bis +135 °C bedingt Variante 21 | |
Temperaturbereich:
| 1 mm²/s bis 1100 mm²/s | |
| Isolierflüssigkeit | Mineralöl | weitere auf Anfrage |
| Erschütterungs-Unempfindlichkeit | Vibration: 2-200 Hz, 2 g Schock: 25 g, 6 ms | Entsprechend Klasse 4M6 nach DIN EN 60721-3-4 |
| Druckfestigkeit | 0,25 MPa | |
| Vakuumfestigkeit | < 2,5 kPa | |
| Unempfindlichkeit gegenüber magnetischen Feldern | 25 mT | magnetisches Gleichfeld beliebiger Richtung und Polarität |
Schaltsystem:
Ansprechzeit der Stauklappe |
< 0,1 s | |
Ansprechen des Schaltsystems bei:
| 200 cm³ bis 300 cm³ Min. 0,65 bis max. 3,00 m/s ± 15 % | weitere auf Anfrage mögliche Werte siehe Bestellangaben/ Typenkennzahl weitere auf Anfrage |
| Kabelverschraubung | M20x1,5; M25x1,5 | weitere auf Anfrage |
| Nenneinbaulage | 0° bis 5° | ansteigend zum Ausdehnungsgefäß |
| Schutzart | IP 56 | weitere auf Anfrage |
| Gehäusefarbe | 2-Komponenten-Strukturlack | auf Polyurethan-Basis |
Varianten
Kabelverschraubung *
| Erläuterung | Kennziffer |
|---|---|
| M20 × 1,5: 1 Kabelverschraubung und 1 Blindverschraubung | 1 |
| M25 × 1,5: 1 Kabelverschraubung und 1 Blindverschraubung | 2 |
| M20 × 1,5: 2 Kabelverschraubungen | 3 |
| M20 × 1,5: 2 Kabelverschraubungen und 1 Blindverschraubung (lose beigefügt) | 3B |
| M25 × 1,5: 2 Kabelverschraubungen | 4 |
| M25 × 1,5: 2 Kabelverschraubungen und 1 Blindverschraubung (lose beigefügt) | 4B |
| M20 × 1,5: 1 Harting-Steckverbindung und 1 Blindverschraubung | 5 |
| 1/2“ NPT: 1 Kabelverschraubung und 1 Blindverschraubung | 6 |
| 1/2“ NPT: 2 Kabelverschraubungen | 7 |
| Kabelverschraubung: Kundenwunsch | 9 |
* Pflichtangaben bei der Bestellung
Gehäusefarbe *
| Erläuterung | Kennziffer |
|---|---|
| Gehäusefarbe RAL 7001 (silbergrau) | 41 |
| Gehäusefarbe RAL 7033 (zementgrau) | 44 |
| Gehäusefarbe RAL 7038 (achatgrau) | 45 |
| Gehäusefarbe RAL 7035 (lichtgrau) | 46 |
| Gehäusefarbe RAL 9002 (grauweiß) | 48 |
| Gehäusefarbe RAL 7032 (kieselgrau) | 49 |
* Pflichtangaben bei der Bestellung
Ausstattung
| Erläuterung | Kennziffer |
|---|---|
| Metallleistungsschild | 15 |
| Mit Ölablassschraube (nur Zweischwimmer-Buchholzrelais) | 28 |
| Mit vormontierter Harting-Steckverbindung (Die konkrete Variante wird durch einen Buchstaben hinter der Kennziffer dokumentiert. Für weitere Informationen fordern Sie bitte spezielle Unterlagen an.) | 59 |
Sonderausführungen
Sensorik (nur Zweischwimmer-Buchholzrelais)
| Erläuterung | Kennziffer |
|---|---|
| Gasvolumensensor – Baureihe NM (Beachte: Erläuterung zur Kennziffer 60) | 60 |
| Temperatursensor (Beachte: Erläuterung zur Kennziffer 61) | 61 |
| Feuchte-Temperatur-Sensor (Beachte: Erläuterung zur Kennziffer 62) | 62 |
Klimaausführung/Schutzart
| Erläuterung | Kennziffer |
|---|---|
| Klimaausführung für extrem kalte Freiluftklimate unter - 40 °C | 34 |
| Klimaausführung für Offshore | 36 |
| Schutzart IP 66 | 39 |
| Schutzart IP 67 | 39B |
Isolierflüssigkeit
| Erläuterung | Kennziffer |
|---|---|
| Isolierflüssigkeit Silikonöl | 20 |
| Isolierflüssigkeit auf Ester-Basis | 21 |
Schaltsystem
| Erläuterung | Kennziffer |
|---|---|
| Oberes Schaltsystem mit zwei Magnetschaltröhren bestückt | 35 |
| Unteres Schaltsystem mit zwei Magnetschaltröhren bestückt | 25 |
| Oberes und unteres Schaltsystem mit je zwei Magnetschaltröhren bestückt | 33 |
| Unteres Schaltsystem mit drei Magnetschaltröhren bestückt | 99 |
| Oberes Schaltsystem mit zwei Magnetschaltröhren, Unteres Schaltsystem mit drei Magnetschaltröhren bestückt | 55 |
| Oberes und unteres Schaltsystem mit je drei Magnetschaltröhren bestückt | 77 |
| Unteres Schaltsystem mit vier Magnetschaltröhren bestückt | 88 |
| Oberes Schaltsystem mit zwei Magnetschaltröhren, Unteres Schaltsystem mit vier Magnetschaltröhren bestückt | 89 |
| Zweistufiges Gaswarnsystem (Beachte: Erläuterungen zur Kennziffer 17A) | 17A |
| Getrennte Abschaltung (Beachte: Erläuterungen zur Kennziffer 17B) | 17B |
| Prüfung der Schaltsysteme mit Druckluft und mit Prüftaste (nur Zweischwimmer-Buchholzrelais, Beachte: Erläuterungen zur Kennziffer 32) | 32 |
| In Ansprechlage gehaltene Stauklappe (nur Zweischwimmer-Buchholzrelais, Beachte: Erläuterungen zu den Kennziffern 23) | 23 |
| Vollschwimmer (Isolierflüssigkeitsströmung max. 1,50 m/s ± 15%) | 16 |
| Gaswarnung zwischen 250 und 300 cm³ | 18 |
Kundenwunsch
| Erläuterung | Kennziffer |
|---|---|
| RWE gemusterte Ausführung | 24 |
| E.ON Ausführung | 24B |
| LEAG Ausführung | 24C |
| Besonderer Kundenwunsch (Kundenspezifische Vereinbarung) | 29 |
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