DD295432A5 - Feststoff-gasisolierte leiterausleitung fuer eine metallgekapselte hochspannungs-schaltanlage - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine feststoff-gasisolierte Leiterausleitung fuer eine metallgekapselte Hochspannungs-Schaltanlage, womit bei gleichem Raumbedarf eine hoehere Sicherheit der Leiterausleitung gegenueber eventuell auftretender hoher elektrischer Beanspruchungen erreicht wird. Erfindungsgemaesz wird diese Aufgabe dadurch geloest, dasz der aus festem Isolierstoff bestehende Isolierkoerper (6) hutfoermig ausgebildet und innen an seiner Stirnseite * in Richtung des Leiters (7) stufenfoermig abgesetzt ist. Durch die hutfoermige Ausbildung des Isolierkoerpers wird der Feststoffanteil der Leiter-Erde-Isolierung reduziert und weitgehend durch Isoliergas ersetzt, was sich selbst regenerieren kann. Fig. 2{feststoff-gasisolierte Leiterausleitung; metallgekapselte Hochspannungs-Schaltanlage; hoehere Sicherheit; hutfoermiger Isolierkoerper; reduzierter Feststoffanteil; Isoliergas; SF 6}

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine feststoff-gasisolierte Leiterausleitung für eine matallgekapselte Hochspannungs-Schaltanlage, deren Anlagenelemente kraftschlüssig hintereinander angeordnet sind und wobei die die Anlagenelemente aufnehmenden Metallkapselungen durch die die Leiter der Strombahn führenden, aus Isolierstoff bestehenden Abstandhaltern zugleich abgeschottet sind.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Gekapselte Hochspannungsschaltanlagen mit gasisolierten Komponenten werden gemäß DD-PS 234534 vorzugsweise über feststoffisolierte Durchführungen miteinander verbunden. Diese Durchführungen sind dadurch, daß der Leiterteil in seiner nahezu gesamten Länge feststoff isoliert ist, d. h. die Isolierstrecke Leiter-Erde ist mit festem Isolierstoff ausgefüllt, wodurch drei markante, unterschiedlich belastete Isolierstoffzonen entstehen, a) ein in den Gasraum hineinragender Teil, der naturgemäß mit dem Isoliergas eine Grenzschicht bildet und somit auf Überschlagsfestigkeit dimensioniert werden muß, b) einen zweiten Teil, der unmittelbar die Gefäßwand durchdringt, da sich hierbei stets scharfe Kanten ergeben, die Stellen extrem hoher Feldstärke darstellen. Werden diese Stellen so wie in DD-PS 269 260 gezeigt, durch entsprechende Steuerelektroden abgeschirmt, so ergeben sich dadurch wegen der erforderlichen Mindesthomogenisierung für den „Steuerraum" relativ große Radien, so daß sich für die eigentliche Isolierstrecke, nämlich zwischen dem Leiter und der erdpotentialführenden Steuerelektrode, geringe Wandstärken ergeben. Dadurch erfährt der feste Isolierstoff insbesondere in diesem Bereich eine maximale Beanspruchung.

Da diese Art von Isolierelementen nur gießtechnisch herstellbar sind, können technologisch bedingte Fehlstellen, wie Lunker, nicht ausgeschlossen werden. In der o. g. DD-PS 234 534 ist diese notwendige Steuerelektrode nicht sichtbar dargestellt, ist aber funktionsbedingt bei der Feststoffisolierungen, c) In dem dritten Teil der Durchführung, die aus der Kapselung herausragt, wird die Isolierung gleichmäßig radial beansprucht, d.h. die gesamte Spannung zwischen Leiter und Erde wird durch die Feststoifisolierung getragen, da die Außenhaut des Isolierkörpers einen geerdeten Metallbelag trag;. Wegen der Größe der Isolierteile sind wie unter Punkt b) bereits dargestellt, Lunker ebenfalls nicht auszuschließen.

Diese Durchführung stellt einen sehr massiven voluminösen Isolierkörper dar, dessen Qualitätssicherung zum Nachweis der gießtechnologisch sicheren Beherrschung stets aufwendige Maßnahmen erfordert, beispielsweise 100-Stunden-Prüfung für die Feststoffisolierung statt 1-Minuten-Prüfung für Gasisolierstrecken.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine feststoff-gasisolierte Leiterausleitung für eine metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage zur Verfügung zu ste'len, welche wartungsfrei ist und eine höhere Zuverlässigkeit während des Betriebes gewährleistet.

Darlegung des Wosens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine feststoff-gasisolierte Leiterausleitung für eine metallgekf^selte Hochspannungsschaltanlage, deren Anlagenelemente kraftschlüssig hintereinander angeordnet sind ind wobei di.i die Anlagenelemente aufnehmenden Metallkapselungen durch die die Leiter der Strombahn führenden, aus Isolierstoff

bestehenden Abstandshaltern zugleich abgeschottet sind und wobei die durch die Leiterausleitung geführten Leiter an den sich gegenüberstehenden Enden benachbarter gasisolierter Anlagenelemente miteinander gefügt sind, zu schaffen, womit bei gleichem Raumbedarf eine höhere Sicherheit der Leiterausleitung gegenüber evtl. auftretenden hoher elektrischer Beanspruchungen erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der aus festem Isolierstoff bestehende Isolierkörper hutförmig ausgebildet und innen an seiner Stirnseite in Richtung des Leiters stufenförmig abgesetzt ist.

Durch die hutförmige Ausbildung des Isolierkörpers wird der Feststoffanteil der Leiter-Erde-Isolierung reduziert, da der Festsioffanteil durch den Herstellungsprozeß Lunker und damit Schwachstellen aufweis ;n kann. Der Feststoffanteil wird weitgehend durch Isoliergas ersetzt, welches sich selbst regenerieren kann. Somit wird die Sicherheit von Leiterausleitungen bei isoliergasgefüllten Hochspannungsschaltanlagen erhöht.

Zweckmäßigerweise ist der Isolierkörper an seiner äußeren Oberfläche mit einem leitenden Belag versehen.

Der leitende Belag dient zu Erdungszwecken.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung steht ein Klemmring mit der Metallkapselung oder dem Behälter sowie dem Isolierkörper in Verbindung, wobei der Klemmring im Querschnitt bebiiiterseitig abgerundet ist. Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kontaktanordnung zum Verbinden der Leiter an ihren Außenkanten abgerundet ist.

Neben dem Effekt, daß die kritische Zone, die sich stets bei Wanddurchbrüchen einstellt, mit Isoliergas ausgefüllt ist, geben abgerundete Ecken und Kanten eine zusätzliche Sicherheit gegen elektrische Überschläge.

Ausführungsbeispiol

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen

Fig. 1: den Schnitt durch einen schematisch dargestellten Abschnitt einer Hochspannungs-Schaltanlage mit Trennschalterkomponeni? und Leistungsschalterkomponente, die die prinzipielle Zuordnung der Leiterausleitung darstellt;

Fig. 2: die Einzelheit Z nach Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 ist ein Trennschalter 1 dargestellt, der über eine feststoff-gasisolierte Ausleitung 2 mit einem Leistungsschalter 3 verbunden ist. Der Leistungsschalter 3 besitzt einen Antrieb 4. In Fig. 2 ist die Einzelheit Z nach Fig. 1 gezeigt mit der Ausleitung 2. Die Ausleitung 2 ist an einen nur teilweise dargestellten Behälter 5 angeflanscht. Die Ausleitung 2, im Längsschnitt dargestellt, besteht aus einem hutförmigen Isolierkörper 6, in dessen Längsachse ein Leiter 7 eingegossen ist. Der Isolierkörper 6 ist auf dem Inneren der Stirnseite 6.1 zum Leiter 7 hin stufenförmig abgesetzt. Der Leiter 7 trägt behälterseitig eine bekannte Kontaktanordnung 8, welche zum Verbinden von Hochspannungsleitern in Schaltanlagen gebräuchliche Kontaktfinger besitzt. Der Isolierkörper 6 ist mit einem Klemmring 9 über Schrauben 10 verbunden. Der Querschnitt des Klemmringes 9 weist behälterseitig einen Radius r1 auf. Die Kontaktanordnung 8 ist ebenfalls an den Außenkanten mit einem Radius r2 abgerundet. Der Isolierkörper 6 ist an seiner äußeren Oberfläche mil einem leitenden Belag 11 versehen, welcher geerdet ist und vorzugsweise aus einer aufgespritzten Metallschicht, beispielsweise aus Zink, besteht. Der Innenraum des Behälters 5 ist mit Isoliergas, beispielsweise SF 6, gefüllt. Die Isolierung des spannungsführenden Leiters 7 wird im gesamten Bereich zwischen der Kontaktanordnung 8 und des stufenförmigen Ansatzes des Isolierkörpars 6 nahezu vollständig vom Isoliergas SF6 übernommen. Der Feststoff des Isolierkörpers 6 selbst übernimmt nur im Bereich der Stirnfläche 6.1 des Isolierkörpers 6 die Isolierfunktion zwischen dem spannungsführenden Leiter 7 und dem geerdeten Belag 11.

Claims (4)

1. Feststoff-gasisolierte Leiterausleitung für eine metallgekapselte Hoch^pannungs-Schaltanlage, deren Anlagenelemente kraftschlüssig hintereinander angeordnet sind und wobei die die Anlagenelemunte aufnehmenden Metallkapselungen durch die die Leiter der Strombahn führenden, aus Isolierstoff bestehenden Abstandschaltern zugleich abgeschottet sind und wobei die durch die Leiterausleitung geführten Leiter an den sich gegenüberstehenen Enden benachbarter gasisolierter Anlagenelemente miteinander gefügt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der aus festem Isolierstoff bestehende Isolierkörper (6) hutförmig ausgebildet und innen an seiner Stirnseite (6.1) in Richtung des Leiters (7) stufenförmig abgesetzt ist.

2. Leiterausleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (6) an seiner äußeren Oberfläche mit einem leitenden Belag (11) versehen ist.

3. Leiteranordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Klemmring (9) mit der Metallkapselung oder dem Behälter (5) und dem Isolierkörper (6) in Verbindung steht, daß der Klemmring (9) im Querschnitt behälterseitig einen Radius (M) aufweist.

4. Leiteranordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktanordnung (8) zum Verbinden der Leiter (7) an ihren Außenkanten einen Radius (r2) aufweist.