DE19755887A1 - Voltage transformer especially for gas-insulated medium voltage switch and control-gear - Google Patents

Abstract

A measurement voltage transformer device for medium- or high-voltage (HV) circuit-breaker installations, in which the voltage transformer device is arranged near a medium- or HV- interface. The voltage transformer device is formed by a series-circuit of two discrete resistances as a voltage divider (R1,R2) which, on the input side, is connected via a primary interface (PS) with an internal cone plug (KS) and contact terminal (KA), as well as, on the output side to pluggable measurement terminals (MO,M1,M2) via a secondary interface (SS). The voltage divider (R1,R2) is located in a corrosion-proof metal housing, fully surrounded by a solid insulation encapsulation (F1). The metal housing (MG) is rigidly connected to the measurement terminals (M0,M1) at zero potential.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannungswandlereinrichtung für Mittel- bzw. Hochspannungs-Leistungsschalteranlagen, insbe­ sondere für gasisolierte Mittelspannungs-Schaltanlagen, wobei die Spannungswandlereinrichtung im Bereich einer Mittel- bzw. Hochspannungs-Schnittstelle angeordnet ist.The invention relates to a voltage converter device for Medium or high voltage circuit breaker systems, esp especially for gas-insulated medium-voltage switchgear, where the voltage converter device in the area of a central or High voltage interface is arranged.

Eine Spannungswandlereinrichtung der eingangs definierten Art ist durch die DE 37 09 943 A1 bekannt. Dort ist der Kabelan­ schluß von einem Isolierkörper umgeben, indem sich eine inne­ re Elektrode befindet. Eine kapazitive Spannungsmeßeinrich­ tung wird dadurch ermöglicht, daß zwischen der inneren Elek­ trode und einer leitenden, auf Nullpotential liegenden Außen­ schicht eine Meßelektrode angeordnet ist, mit der der Span­ nungsunterschied zwischen dem Kabelanschluß und dem Erdpoten­ tial ermittelt wird. Besondere Anforderungen hinsichtlich der Genauigkeit der Meßwerte sind hier nicht erforderlich, da diese Spannungsmeßeinrichtung lediglich den spannungslosen bzw. spannungsführenden Zustand anzeigen soll.A voltage converter device of the type defined at the outset is known from DE 37 09 943 A1. The cable is there finally surrounded by an insulating body by one right electrode is located. A capacitive voltage measuring device tion is made possible by the fact that between the inner elec trode and a conductive, zero potential outside layer is arranged a measuring electrode with which the chip difference between the cable connection and the earth potential tial is determined. Special requirements regarding the Accuracy of the measured values are not necessary here because this voltage measuring device only the dead or live state.

Neben den kapazitiven Spannungsmessungen sind auch induktive Spannungsmessungen hinreichend bekannt, bei denen beispiels­ weise um Anlagenbehälter herum Ringkernspulen zum Einsatz kommen. Transformatorische Spannungswandler können dagegen wie Kabelanschlüsse direkt mit den Mittelspannungs-Schalt­ anlagen steckbar verbunden werden. In addition to the capacitive voltage measurements, there are also inductive ones Voltage measurements well known, for example toroidal coils around the system container come. In contrast, transformer voltage transformers can like cable connections directly with the medium voltage switch systems can be plugged in.  

Darüber hinaus sind auch ohmsche Spannungsteiler in Stützer­ bauweise für den Festeinbau und metallgekapselte ohmsche Spannungsteiler mit Hochspannungsanschlüsse bekannt, die an Durchführungen außerhalb des Gasraumes von gasisolierten Mittelspannungs-Schaltanlagen lösbar angeordnet sind. Die Hochspannungsanschlüsse sind hier als Innenkonus-Gerätean­ schluß nach DIN 47636 Teil 4 ausgeführt. Hochspannungsan­ schlüsse dieser Art sind jedoch nur bis 24 kVolt spannungs­ fest.In addition, there are also ohmic voltage dividers in supporters design for fixed installation and metal-encapsulated ohmic Voltage divider with high voltage connections known to Bushings outside the gas space of gas-insulated Medium voltage switchgear are detachably arranged. The High-voltage connections are here as inner cone devices conclusion according to DIN 47636 Part 4 executed. High voltage However, this type of connection is only up to 24 kVolt firmly.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ei­ ne Spannungswandlereinrichtung für Mittel- bzw. Hochspan­ nungs-Leistungsschalteranlagen, insbesondere für gasisolierte Mittelspannungs-Schaltanlagen zu definieren, die gegenüber den derzeit bekannten Spannungswandlern erheblich spannungs­ fester und darüber hinaus wesentlich vereinfacht und kosten­ günstiger herzustellen ist, wobei jedoch die in dieser Tech­ nik üblichen Sicherheitsstandards bezüglich der Berührungssi­ cherheit in jedem Ball erfüllt sein müssen. Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale
The object on which the invention is based is to define a voltage converter device for medium-voltage or high-voltage circuit breaker systems, in particular for gas-insulated medium-voltage switchgear systems, which is considerably more voltage-resistant compared to the currently known voltage converters and, moreover, is considerably simplified and less expensive to manufacture, however, the safety standards customary in this technology with regard to the touch safety in each ball must be met. According to the invention, this is due to the features

• 1.1 die Spannungswandlereinrichtung ist durch eine Reihen­ schaltung zweier Einzelwiderstände als Spannungsteiler realisiert, der eingangsseitig über eine Primärschnitt­ stelle mit Innenkonusstecker und Kontaktanschluß sowie ausgangsseitig über eine Sekundärschnittstelle mit steckbaren Meßanschlüssen verbunden ist,1.1 the voltage converter device is through a series switching two individual resistors as voltage dividers realized on the input side via a primary cut place with inner cone plug and contact connection as well on the output side via a secondary interface pluggable measuring connections is connected,
• 1.2 der Spannungsteiler ist in einem korrosionsfesten Me­ tallgehäuse untergebracht und innerhalb des Metallgehäu­ ses vollständig von einer Feststoffisolationsummantelung umgeben,1.2 the voltage divider is in a corrosion-resistant Me tall housing housed and inside the metal housing ses completely of a solid insulation jacket surround,
• 1.3 das korrosionsfeste Metallgehäuse ist mit Nullpotential führenden Meßanschlüssen fest verbunden, erreicht.1.3 the corrosion-resistant metal housing is at zero potential leading measuring connections firmly connected.

Mit dem Ersatz der in dieser Technik bisher verwendeten kapa­ zitiven und induktiven Spannungswandler durch einen aus zwei in Reihe geschalteten ohmschen Einzelwiderständen gebildeten Spannungsteiler ist eine einfache und kostengünstige Span­ nungswandlereinrichtung geschaffen, die - untergebracht in einem auf Nullpotential liegenden korrosionsfesten Metallge­ häuse - absolut berührungssicher zu handhaben ist.With the replacement of the kapa previously used in this technology citative and inductive voltage converters by one out of two ohmic resistors connected in series Voltage divider is a simple and inexpensive chip voltage converter device, which - housed in a corrosion-resistant metal ge lying at zero potential housing - is absolutely safe to touch.

Der Spannungsteiler, der eingangsseitig im Bereich der Pri­ märschnittstelle mit dem Innenkonusstecker mit Kontaktanschluß versehen ist und ausgangsseitig im Bereich der Sekundär­ schnittstelle den Widerstandsabgriff und den in Reihe ge­ schalteten Gesamtwiderstand über steckbare Meßanschlüsse ent­ hält, kann in einfacher Weise an die primärleiter-Kapselung von außen steckbar angeordnet werden. Damit sind die Meßvor­ gänge ohne besondere Vorkehrungen auch bei gasisolierten Mit­ telspannungs-Schaltanlagen jederzeit gefahrlos durchführbar. Die Einzelwiderstände sind entsprechend den auftretenden elektrischen Belastungen ausgelegt.The voltage divider on the input side in the area of the Pri Market interface with the inner cone plug with contact connection is provided and on the output side in the area of the secondary Interface the resistance tap and the in series switched total resistance via pluggable measuring connections holds, can be easily attached to the primary conductor encapsulation be pluggable from the outside. So that are the Meßvor corridors without special precautions, even with gas-insulated Mit Tel voltage switchgear can be carried out safely at any time. The individual resistances are in accordance with the occurring designed electrical loads.

Als wesentlich für die Erfindung ist anzusehen, daß das an­ sich bekannten Innenkonusstecksystems sowohl für die konven­ tionelle Wandlertechnik der transformatorischen Spannungs­ wandler als auch für die innovativen Wandlertechnik der ohm­ schen Spannungsteiler flexibel genutzt werden kann.It is to be regarded as essential for the invention that the well-known inner cone connector system for both the konven tional converter technology of the transformer voltage converter as well as for the innovative converter technology from ohm voltage divider can be used flexibly.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Merkmal
According to an advantageous embodiment of the invention, the feature

• 2.1 der Spannungsteiler ist in einem handelsüblichen Gehäuse mit Steckanschlüssen nach DIN 47637 Teil 4 unterge­ bracht, vorgesehen.2.1 the voltage divider is in a standard housing with plug connections according to DIN 47637 part 4 brings, provided.

Unter handelsüblichen Gehäusen ist beispielsweise ein Gehäuse gemäß der DE 44 08 818 C1 zu verstehen, welches mit einem Steckverbinder nach DE 35 38 193 C2 ausgestattet sein kann. Der besondere Vorteil ist darin zu sehen, daß mit Unterbrin­ gung der Spannungswandlereinrichtung in dem bekannte Metall­ gehäuse mit der Innenkonussteckverbindung, das bisher nur für Spannungsableiter an Feldanschlüssen eingesetzt ist, ohne konstruktive Veränderungen auch der ohmsche Spannungsteiler mit den gleichen Verbindungskomponenten in die Leistungs­ schalteranlage zu integrieren ist. Das Innenkonusstecksystem kann also innerhalb der Leistungsschalteranlagen flexibel eingesetzt werden.A housing is, for example, among commercially available housings to understand according to DE 44 08 818 C1, which with a  Connector according to DE 35 38 193 C2 can be equipped. The particular advantage can be seen in the fact that with Unterbrin supply of the voltage converter device in the known metal housing with the inner cone connector, which was previously only for Voltage arrester is used on field connections without constructive changes also the ohmic voltage divider with the same connection components in the performance switchgear is to be integrated. The inner cone connector system can be flexible within the circuit breaker systems be used.

Die Erfindung wird durch ein figürlich dargestelltes Ausfüh­ rungsbeispiel näher erläutert, in dem die Spannungswandler­ einrichtung mit ihren wesentlichen Bestandteilen schematisch dargestellt ist.The invention is illustrated by a figurative embodiment Example explained in more detail in which the voltage converter furnishing with its essential components schematically is shown.

Die Spannungswandlereinrichtung ist durch zwei in Reihe ge­ schalteter Einzelwiderstände als Spannungsteiler R1, R2 ge­ bildet, der sich innerhalb des Metallgehäuses MG befindet. Der Spannungsteiler R1, R2 ist gegenüber dem Metallgehäuse durch eine Feststoffisolationsummantelung FI gesichert. Das korrosionsfeste Metallgehäuse MG weist die Primärschnittstel­ le PS auf, die den Konusstecker KS mit dem Kontaktanschluß KA enthält. Desweiteren ist das Metallgehäuse MG mit der Sekun­ därschnittstelle SS versehen, die die Meßanschlüsse M0, M1, M2 aufweist. Wie ersichtlich, ist der Meßanschluß M0 auf Nullpotential liegend und sowohl mit dem Metallgehäuse MG als auch mit dem Meßanschluß M1 elektrisch leitend verbunden. Durch diese Maßnahme ist das Metallgehäuse MG berührungssi­ cher ausgeführt.The voltage converter device is ge by two in series switched individual resistors as voltage divider R1, R2 ge forms, which is located within the metal housing MG. The voltage divider R1, R2 is opposite the metal housing secured by a solid insulation jacket FI. The Corrosion-resistant metal housing MG has the primary interface le PS on that the conical plug KS with the contact connection KA contains. Furthermore, the metal housing MG with the Sekun där interface SS provide the measuring connections M0, M1, M2 has. As can be seen, the measuring connection M0 is open Zero potential and both with the MG metal housing also electrically connected to the measuring connection M1. As a result of this measure, the metal housing MG is touch-sensitive cher executed.

Der Meßanschluß M2 bildet einen Widerstandsabgriff des Span­ nungsteilers R1, R2, an der gleichzeitig die Spannungsdiffe­ renz zwischen dem Nullpotential und der in der Leistungs­ schalteranlage vorhandenen Betriebsspannung anliegt. Die Spannungswandlereinrichtung ist in dieser Ausführung in den Leistungsschalteranlagen wie eine Kabelverbindung am Feldanschluß steckbar angeordnet oder über die handelsübliche Steckerschnittstelle steckbar im Sammelschienenbereich inte­ grierbar.The measuring connection M2 forms a resistance tap of the chip voltage divider R1, R2, at the same time the voltage differences  limit between the zero potential and that in the power switchgear existing operating voltage. In this embodiment, the voltage converter device is in the circuit breaker systems like a cable connection on Field connection arranged pluggable or via the commercially available Plug interface pluggable in the busbar area inte gratable.

Claims (2)

1. Spannungswandlereinrichtung für Mittel- bzw. Hochspan­ nungs-Leistungsschalteranlagen, insbesondere für gasisolierte Mittelspannungs-Schaltanlagen, wobei die Spannungswandlerein­ richtung im Bereich einer Mittel- bzw. Hochspannungs­ schnittstelle angeordnet ist, gekennzeichnet durch die Merkmale

• 1.1 die Spannungswandlereinrichtung ist durch eine Reihen­ schaltung zweier Einzelwiderstände als Spannungsteiler (R1, R2) realisiert, der eingangsseitig über eine Pri­ märschnittstelle (PS) mit Innenkonusstecker (KS) und Kontaktanschluß (KA) sowie ausgangsseitig über eine Se­ kundärschnittstelle (SS) mit steckbaren Meßanschlüssen (M0, M1, M2) verbunden ist,
• 1.2 der Spannungsteiler (R1, R2) ist in einem korrosionsfe­ sten Metallgehäuse (MG) untergebracht und innerhalb des Metallgehäuses (MG) vollständig von einer Feststoffiso­ lationsummantelung (FI) umgeben,
• 1.3 das korrosionsfeste Metallgehäuse (MG) ist mit Nullpo­ tential führenden Meßanschlüssen (M0, M1) fest verbun­ den.

1. Voltage converter device for medium or high voltage circuit breaker systems, in particular for gas-insulated medium voltage switchgear, the voltage converter device being arranged in the region of a medium or high voltage interface, characterized by the features

• 1.1 the voltage converter device is realized by a series connection of two individual resistors as a voltage divider (R1, R2), the input side via a primary interface (PS) with inner cone plug (KS) and contact connection (KA) and the output side via a secondary interface (SS) with plug-in measuring connections (M0, M1, M2) is connected,
• 1.2 the voltage divider (R1, R2) is housed in a corrosion-resistant metal housing (MG) and completely surrounded by a solid insulation jacket (FI) within the metal housing (MG),
• 1.3 the corrosion-resistant metal housing (MG) is firmly connected to zero-potential leading measuring connections (M0, M1).

2. Spannungswandlereinrichtung nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch das Merkmal

• 2.1 der Spannungsteiler (R1, R2) ist in einem handelsübli­ chen Gehäuse mit Steckanschlüssen nach DIN 47637 unter­ gebracht.

2. Voltage converter device according to claim 1, characterized by the feature

• 2.1 the voltage divider (R1, R2) is housed in a commercially available housing with plug connections according to DIN 47637.