DE19539454C1

DE19539454C1 - Current rail support isolator

Info

Publication number: DE19539454C1
Application number: DE1995139454
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Sander; Martin Dipl Ing Schuster; Gottfried Dipl Ing Baeuerle; Hans Amarell
Original assignee: Karl Pfisterer Elektrorechnische Spezialartikel GmbH and Co KG
Current assignee: Pfisterer Kontaktsysteme GmbH
Priority date: 1995-10-24
Filing date: 1995-10-24
Publication date: 1997-01-23
Anticipated expiration: 2015-10-25

Abstract

The support isolator (4) has a sensor device for detecting at least one electrical parameter of the current rail, with a material part of the sensor device (6,7) incorporated in the seating for enclosing the current rail at the upper end of the support isolator. Pref. the sensor device uses an annular electrode (6) capacitively coupled to the current rail for measuring its voltage and a Rogowski coil (7) for inductively measuring its current

Description

Die Erfindung betrifft einen Stützisolator für eine Stromschiene eines Energie versorgungssystems, insbesondere eines Hochspannungsenergieversorgungs systems, mit einer Sensoreinrichtung für wenigstens eine elektrische Größe der Stromschiene.The invention relates to a post insulator for a busbar of an energy Supply system, in particular a high-voltage power supply systems, with a sensor device for at least one electrical variable of Track.

Bei einem bekannten Stützisolator dieser Art steht eine in das obere Ende des aus Gießharz bestehenden Stützisolators eingelassene Metallplatte, an welcher die Stromschiene befestigt wird, über einen in den Stützisolator eingebetteten kapazitiven Spannungsteiler mit einer von der Unterseite des Stützisolators her zugänglichen Buchse in Verbindung, an welche eine Anzeigeeinrichtung dafür, ob die Stromschiene Spannung führt oder nicht, angeschlossen werden kann. Ein entsprechender Stützisolator ist aus der DE 36 10 742 A1 bekannt. Der in dieser Druckschrift beschriebene Stützisolator hat in das Isolierstoffmaterial eingeformte kapazitive Teilerelement, bei dem das kapazitive Teilerelement in vorbestimmten Abständen zwischen den einander zugekehrten Enden der Befestigungsarmaturen gelegen ist. Die kapazitiven Teilerelemente an einem Anschlußelement, das gegen das Erdpotential isoliert ist, sind für den Anschluß eines Spannungsanzeigegeräts leitend verbunden. In a known post insulator of this type stands in the upper end of the made of cast resin support insulator embedded metal plate on which the busbar is attached via an embedded in the post insulator capacitive voltage divider with one from the bottom of the post insulator accessible socket in connection to which a display device therefor, whether the busbar is live or not, can be connected. A corresponding post insulator is known from DE 36 10 742 A1. The in This insulator described in this document has in the insulating material molded capacitive divider element, in which the capacitive divider element in predetermined distances between the facing ends of the Fastening fittings is located. The capacitive divider elements on one Connection element, which is isolated from the earth potential, are for the connection of a voltage display device conductively connected.

Ferner ist aus der DE 32 17 863 B2 ein Träger für biegesteife Leiter, beispiels weise Rohrsammelschienen bekannt, der einen den biegesteifen Leiter aufneh menden Ring aufweist, welcher an dem metallischen Stützkopf eines Isolators starr befestigt ist. Dabei wird der biegesteife Leiter in dem Ring mittels eines gummielastischen Werkstoffs hoher Eigendämpfung gelagert und im normalen Betrieb etwa konzentrisch zum Ring gehalten. Dieser Träger dient als Schwin gungsdämpfer.Furthermore, from DE 32 17 863 B2 is a support for rigid conductors, for example wise pipe busbars known, which take up the rigid conductor Menden ring, which on the metallic support head of an insulator is rigidly attached. The rigid conductor is in the ring by means of a rubber-elastic material with high internal damping and stored in normal Operation held approximately concentric to the ring. This carrier serves as a pig dampers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Stützisolator der eingangs genannten Art zu schaffen. Diese Aufgabe löst ein Stützisolator mit den Merkmalen des Anspruches 1.The invention has for its object an improved post insulator to create the type mentioned above. A post insulator solves this task the features of claim 1.

Dadurch, daß das obere Ende dieses Stützisolators als eine die Stromschiene umfassende Aufnahme ausgebildet ist, sind Sensoren verwendbar, welche die Stromschiene umfassen. Solche Sensoren erweitern die Einsatzmöglichkeiten eines Stützisolators erheblich. The fact that the upper end of this post insulator as a the busbar comprehensive recording is formed, sensors can be used, which the Include busbar. Such sensors expand the possible uses a post insulator significantly.

Die Sensoreinrichtung kann beispielsweise eine kapazitiv an die Schiene ange koppelte Elektrode eines Spannungssensors aufweisen, wobei diese Elektrode als eine die Schiene umfassende Ringelektrode ausgebildet sein kann. Die Sensoreinrichtung kann aber auch eine die Stromschiene umfassende Rogowski-Spule als Stromsensor aufweisen. Selbstverständlich könne sowohl eine Elek trode als auch eine Rogowski-Spule vorgesehen sein. Es ist dann nicht nur eine Anzeige, ob die Stromschiene Spannung führt oder nicht und ob in ihr Strom fließt oder nicht, möglich. Strom, Spannung oder beide elektrischen Größen können mit Hilfe solcher Sensoren auch gemessen werden.The sensor device can, for example, be capacitively attached to the rail have coupled electrode of a voltage sensor, this electrode can be formed as a ring electrode comprising the rail. The However, the sensor device can also encompass the busbar Have Rogowski coil as a current sensor. Of course, both an elec trode and a Rogowski coil can be provided. Then it's not just one Displays whether the busbar is live or not and whether there is current in it flows or not, possible. Current, voltage or both electrical quantities can also be measured with the help of such sensors.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Aufnahme als ein zylindrischer Durchgangskanal ausgeführt und jeder vorhandene Sensor konzentrisch in diesem Kanal angeordnet. Ein solcher Stützisolator ist sowohl für rohrförmige Stromschienen als auch für Flachschienen verwendbar.In a preferred embodiment, the receptacle is cylindrical Through channel executed and each existing sensor concentrically in arranged this channel. Such a post insulator is both for tubular Conductor rails can also be used for flat rails.

Vorzugsweise besteht der erfindungsgemäße Stützisolator aus einem Kunststoff, in den jeder vorhandene Sensor eingebettet ist.The post insulator according to the invention preferably consists of a plastic, in which every existing sensor is embedded.

Ferner ist es zweckmäßig, daß jeder vorhandene Sensor an eine Signalleitung angeschlossen ist, die im Inneren des Stützisolator zu je einem Anschlußele ment am unteren Ende des Stützisolators geführt sind.Furthermore, it is expedient that each existing sensor is connected to a signal line is connected to the inside of the post insulator to a connecting ele ment are performed at the lower end of the post insulator.

Der erfindungsgemäße Stützisolator kann auch so ausgebildet sein, daß in der Aufnahme ein Stück einer Stromschiene festgelegt ist, das über beide Enden der Aufnahme übersteht. Dabei sind vorzugsweise beide überstehenden End abschnitte mit Verbindungselementen, beispielsweise Bohrungen für den Anschluß je einer Schraubenschiene, vorgesehen. Der Stützisolator ist dann jederzeit problemlos austauschbar.The post insulator according to the invention can also be designed so that in the Recording a piece of a track that is set over both ends of the Admission survives. Both are preferably protruding end sections with connecting elements, for example holes for the Connection of one screw rail provided. The post insulator is then easily exchangeable at any time.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand von zwei in der Zeichnung dargestell ten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigenIn the following the invention is illustrated by two in the drawing th exemplary embodiments explained in detail. Show it

Fig. 1 eine Ansicht eines Stützisolator für eine Rohrsammelschiene, Fig. 1 is a view of a support insulator for a tubular busbar,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht eines Stützisolators mit in seine Aufnahme eingebetteter Stromschiene, Fig. 2 shows one of Fig. 1 corresponding view of a support insulator having embedded in its housing busbar,

Fig. 3 eine gegenüber der Fig. 2 um 90° gedrehte Ansicht des zwei ten Ausführungsbeispiels. Fig. 3 is a 90 ° rotated view of FIG. 2 of the two th embodiment.

Ein Stützisolator für Stromschienen eines Spannungsenergieversorgungsnetzes weist einen aus Gießharz hergestellten Isolierkörper 1 auf, der im Anschluß an einen zylindrischen unteren Endabschnitt 2 mit glatter Außenmantelfläche einen zylindrischen Mittelabschnitt mit angeformten Schirmen 3 und einen oberen Endabschnitt 4 in Form eines Hohlzylinders aufweist, dessen Längsach se im rechten Winkel zur Längsachse des unteren Endabschnittes 2 und des Mittelabschnittes verläuft.A support insulator for busbars of a power supply network has an insulating body 1 made of cast resin, which, following a cylindrical lower end section 2 with a smooth outer surface, has a cylindrical middle section with molded shields 3 and an upper end section 4 in the form of a hollow cylinder, the longitudinal axis of which is in the right Angle to the longitudinal axis of the lower end section 2 and the central section.

In den oberen Endabschnitt 4 ist konzentrisch zu dem von ihm gebildeten und ihn durchdringenden Aufnahmekanal 5 für eine Stromschiene, insbesondere eine rohrförmige Stromschiene, eine vorzugsweise hohlzylindrische Ringelek trode 6 als Spannungssensor und zwischen dieser und der äußeren Mantelflä che des oberen Endabschnittes 4 ebenfalls konzentrisch zum Aufnahmekanal 5 eine Rogowski-Spule 7 als Stromsensor vollständig eingebettet. An die Ringelek trode 6 ist das eine Ende einer Signalleitung 8 elektrisch angeschlossen, das durch den Mittelabschnitt und den unteren Endabschnitt 2 hindurch zu einer von der Unterseite des unteren Endabschnittes 2 zugängliche Anschlußbuchse 9 geführt ist. Von der Rogowski-Spule 7 aus sind im Inneren des Mittelabschnit tes und des unteren Endabschnittes 2 zwei Signalleitungen 10 und 11 zu zwei Anschlußbuchsen 12 geführt, welche wie die Anschlußbuchse 9 von der Unterseite des unteren Endabschnittes 2 zugänglich und in den Isolierkörper 1 eingelassen sind. Daher kann man an der Anschlußbuchse 9 gegenüber Erde ein Signal abnehmen, das kennzeichnend ist für die Spannung, welche die Rohrsammelschiene führt. Entsprechend kann an den beiden Anschlußbuchsen 12 ein Signal abgenommen werden, das kennzeichnend ist für den Strom, der durch die Stromschiene fließt.In the upper end section 4 is concentric with the receiving channel formed by him and penetrating it 5 for a busbar, in particular a tubular busbar, a preferably hollow cylindrical Ringelek electrode 6 as a voltage sensor and between this and the outer mantle surface of the upper end section 4 also concentrically to the receiving channel 5 a Rogowski coil 7 completely embedded as a current sensor. At the Ringelek electrode 6 , one end of a signal line 8 is electrically connected, which is guided through the middle section and the lower end section 2 through to an accessible from the bottom of the lower end section 2 connector 9 . From the Rogowski coil 7 from the inside of the Mittelabschnit tes and the lower end section 2, two signal lines 10 and 11 lead to two connection sockets 12 which, like the connection socket 9, are accessible from the underside of the lower end section 2 and embedded in the insulating body 1 . Therefore, a signal can be taken off at the connection socket 9 with respect to earth, which is characteristic of the voltage which the pipe busbar carries. Accordingly, a signal can be taken from the two sockets 12 , which is characteristic of the current flowing through the busbar.

Im Zentrum des unteren Endabschnittes 2 des Isolierkörpers 1 ist in diesen eine von der Unterseite her zugängliche, auf Erdpotential liegende Verbindungs buchse 13 eingelassen, in die eine den Stützer mit einem Träger verbindende Schraube eingreift.In the center of the lower end portion 2 of the insulating body 1 , an accessible from the underside, at ground potential connection socket 13 is inserted into which engages a screw connecting the supporter with a support.

Während bei dem Stützisolator gemäß Fig. 1 die Stromschiene in den Aufnah mekanal 5 eingeführt oder aus diesem herausgezogen werden kann, ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 und 3 ein Abschnitt einer Stromschiene, im Ausführungsbeispiel einer Flachschiene 115, in den oberen Endabschnitt 104 eingebettet. Auch der Stützisolator gemäß den Fig. 2 und 3 weist einen aus Gießharz bestehenden Isolierkörper 101 mit einem zylindrischen unteren Endabschnitt 102 auf, der außen glatt ist. An diesen unteren Endabschnitt 102 schließt sich ein mit Schirmen 103 versehener, zylindrischer Mittelabschnitt an, auf den der obere Endabschnitt 104 folgt, der wie bei dem ersten Aus führungsbeispiel eine im wesentlichen zylindrische Außenform und eine im rechten Winkel zur Längsachse des Mittelabschnittes liegende Längsachse hat. In diesen oberen Endabschnitt 104 ist jedoch die Flachschiene 115 in Längs achse des oberen Endabschnittes 104 liegend eingebettet. Die Flachschiene 115 erstreckt sich deshalb im rechten Winkel zu der Längsachse des Mittel abschnittes und des unteren Endabschnittes 102. Wie Fig. 3 erkennen läßt, steht die Flachschiene 115 beidseitig in gleichem Maße über den oberen Endabschnitt 104 über und ist in dem überstehenden Teil mit Bohrungen 116 versehen, um die Flachschiene 115 mit den Enden von anderen, nicht darge stellten Stromschienen verschrauben zu können. Selbstverständlich könnte in den oberen Endabschnitt 104 auch eine Stromschiene mit anderer Querschnitts form, beispielsweise eine rohrförmige Stromschiene, eingebettet sein, die mit den bei Rohrsammelschienen üblichen Verbindungsmitteln mit anderen rohrför migen Schienen verbindbar wäre.Can be during the busbar inserted into the Recordin mekanal 5 in the support insulator of FIG. 1 or pulled out, is in the embodiment according to FIGS. 2 and 3 a portion of a busbar, in the embodiment of a flat rail 115 in the upper end portion 104 embedded. The support insulator according to FIGS . 2 and 3 also has an insulating body 101 made of cast resin with a cylindrical lower end section 102 which is smooth on the outside. At this lower end section 102 is followed by a screen 103 , cylindrical middle section, followed by the upper end section 104 , which, as in the first exemplary embodiment, has a substantially cylindrical outer shape and a longitudinal axis lying at right angles to the longitudinal axis of the central section. In this upper end section 104 , however, the flat rail 115 is embedded lying in the longitudinal axis of the upper end section 104 . The flat rail 115 therefore extends at right angles to the longitudinal axis of the central section and the lower end section 102 . As can be Fig. 3 seen is the flat bar 115 on both sides to the same extent over the upper end portion 104 and is provided in the projecting part with holes 116 to fasten the flat bar 115 with the ends of other, not easily Darge busbars. Of course, a busbar with a different cross-sectional shape, for example a tubular busbar, could be embedded in the upper end section 104 , which would be connectable to the other busbar-shaped rails using the connecting means customary for pipe busbars.

Im Abstand unterhalb der Flachschiene 115 ist in den oberen Endabschnitt 104 vollständig eine Elektrode 106 eingebettet, deren der Flachschiene 115 zuge kehrter Seite eben und deren dem Mittelabschnitt des Isolierkörpers 101 zu gekehrte Begrenzungsfläche zylindrisch gekrümmt ist.At a distance below the flat rail 115 , an electrode 106 is completely embedded in the upper end section 104 , the side of the flat rail 115 facing flat and the boundary surface facing the middle section of the insulating body 101 being cylindrically curved.

Die Flachschiene 115 und die Elektrode 106 wird von einer Rogowski-Spule 107 umfaßt, welche konzentrisch zur Außenmantelfläche des oberen End abschnittes 104 in diesen vollständig eingebettet ist. Zwei Signalleitungen 110 und 111 sind von der Rogowski-Spule 107 aus durch den Mittelabschnitt des Isolierkörpers 101 und dessen unteren Endabschnitt 102 hindurchgeführt. Selbstverständlich könnten sie auch zu Anschlußbuchsen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel geführt sein. Entsprechend ist eine Signalleitung 108 von der Elektrode 106 durch den Mittelteil des Isolierkörpers 101 und dessen unteren Endabschnitt 102 hindurchgeführt, die ebenfalls zu einer in den Isolier körper 101 eingelassenen Anschlußbuchse geführt sein könnte.The flat rail 115 and the electrode 106 is comprised of a Rogowski coil 107 , which is completely embedded in the concentric portion of the outer surface of the upper end portion 104 in this. Two signal lines 110 and 111 are led from the Rogowski coil 107 through the middle section of the insulating body 101 and its lower end section 102 . Of course, they could also lead to connection sockets as in the first embodiment. Correspondingly, a signal line 108 is passed from the electrode 106 through the middle part of the insulating body 101 and the lower end portion 102 thereof, which could also be led to a connector socket embedded in the insulating body 101 .

Die in den oberen Endabschnitt 102 eingebettete Flachschiene 115 ermöglicht eine einfache Montage. Außerdem wird durch die definierten Feldverhältnisse eine einfachere und kosten günstigere Erfassung der elektrischen Größe oder Größen ermöglicht.The flat rail 115 embedded in the upper end section 102 enables simple assembly. In addition, the defined field conditions make it easier and cheaper to record the electrical variable or quantities.

Claims

1. Stützisolator für eine Stromschiene eines Energieversorgungssystems, insbesondere eines Hochspannungsenergieversorgungsnetzes, mit einer Sensoreinrichtung für wenigstens eine elektrische Größe der Stromschie ne, dadurch gekennzeichnet, daß sein oberer Endabschnitt (4; 104) als eine die Stromschiene (115) umfassende Aufnahme ausgebildet ist und daß in der diese Aufnahme umgebenden Materialpartie die Sensoreinrich tung (6, 7; 106, 107) festgelegt ist.1. Support insulator for a busbar of a power supply system, in particular a high-voltage power supply network, with a sensor device for at least one electrical variable of the busbar ne, characterized in that its upper end section ( 4 ; 104 ) is designed as a receptacle comprising the busbar ( 115 ) and that in the material area surrounding this receptacle, the sensor device ( 6 , 7 ; 106 , 107 ) is fixed.

2. Stützisolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensor einrichtung eine kapazitiv an die Stromschiene (115) angekoppelte Elek trode (6; 106) als Spannungssensor aufweist.2. Post insulator according to claim 1, characterized in that the sensor device has a capacitively coupled to the busbar ( 115 ) coupled electrode ( 6 ; 106 ) as a voltage sensor.

3. Stützisolator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode als die Schiene umfassende Ringelektrode (6) ausgebildet ist.3. Post insulator according to claim 2, characterized in that the electrode is designed as a ring electrode comprising the rail ( 6 ).

4. Stützisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung eine die Stromschiene (115) umfassende Ro gowski-Spule (7; 107) als Stromsensor aufweist.4. Post insulator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sensor device comprises a busbar ( 115 ) comprising Ro gowski coil ( 7 ; 107 ) as a current sensor.

5. Stützisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme als zylindrischer Durchgangskanal (5) ausgeführt ist und jeder vorhandene Sensor (6, 7) konzentrisch zu diesem Kanal (5) angeordnet ist.5. Post insulator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the receptacle is formed as a cylindrical through channel (5) and each of existing sensor (6, 7) is arranged concentrically with this channel (5).

6. Stützisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Kunststoff besteht und jeder vorhandene Sensor (6, 7; 106, 107) in den Kunststoff eingebettet ist. 6. Post insulator according to one of claims 1 to 5, characterized in that it consists of a plastic and each sensor ( 6 , 7 ; 106 , 107 ) is embedded in the plastic.

7. Stützisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder vorhandene Sensor (6, 7; 106, 107) an wenigstens eine Signal leitung (8, 10, 11; 108, 110, 111) angeschlossen ist, die im Inneren des Stützisolator zu dessen unterem Ende, vorzugsweise je einem im unteren Ende vorgesehenen Anschlußelement (9, 12), geführt sind.7. Post insulator according to one of claims 1 to 6, characterized in that each sensor ( 6 , 7 ; 106 , 107 ) is connected to at least one signal line ( 8 , 10 , 11 ; 108 , 110 , 111 ), which in Inside the post insulator to its lower end, preferably one connection element ( 9 , 12 ) provided in the lower end.

8. Stützisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aufnahme ein Stück einer Stromschiene (115) festgelegt ist, das über beide Enden der Aufnahme übersteht.8. Post insulator according to one of claims 1 to 7, characterized in that a piece of a busbar ( 115 ) is fixed in the receptacle, which protrudes over both ends of the receptacle.

9. Stützisolator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beide über stehende Endabschnitte der in der Aufnahme festgelegten Stromschiene (115) mit Verbindungselementen (116) für den Anschluß je einer Strom schiene versehen sind.9. Post insulator according to claim 8, characterized in that both over standing end portions of the busbar defined in the receptacle ( 115 ) are provided with connecting elements ( 116 ) for the connection of one busbar each.