DE19952721B4 - Connection area on an encapsulated, gas-insulated high-voltage system - Google Patents

Abstract

Verbindungsbereich an einer gekapselten, gasisolierten Hochspannungsanlage,
bei dem der Randbereich eines Isolators zwischen den Ringflanschen von zwei miteinander verbundenen Kapselungsabschnitten eingespannt ist und dieser Randbereich eine metallene Ringarmatur aufweist, in der der eigentliche, aus Gießharz bestehende Isolierkörper des Isolators mit seinem äußeren Randbereich formschlüssig derart eingegossen ist, daß zwischen der Außerfläche des Isolierkörpers und der Innenfläche der Ringarmatur ein Spalt vorhanden ist,
und der Isolierkörper an jeder Stirnseite des Randbereiches mit einer Ringnut zur Aufnahme eines Dichtungsringes versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Spalt (14) an einen der beiden an den Isolator (10) angrenzenden Gasräume (7,8) angeschlossen ist.Connection area on an encapsulated, gas-insulated high-voltage system,
in which the edge region of an insulator is clamped between the ring flanges of two interconnected encapsulation sections and this edge region has a metal ring fitting in which the actual insulating resin insulating body of the insulator is cast with its outer edge region in a form-fitting manner such that between the outer surface of the insulating body and there is a gap on the inner surface of the ring fitting,
and the insulating body is provided on each end face of the edge region with an annular groove for receiving a sealing ring, characterized in that
that the gap (14) is connected to one of the two gas spaces (7, 8) adjoining the insulator (10).

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Energieübertragung und ist bei der konstruktiven Ausgestaltung von gekapselten, gasisolierter. Hochspannungsanlagen anzuwenden, bei denen zwischen zwei miteinander verbundenen Kapselungsabschnitten unter Verwendung eines Isolators ein Verbindungsbereich gebildet wird.The invention is in the field of energy transfer and is in the constructive design of encapsulated, gas-insulated. High voltage systems to apply, where between two with each other connected encapsulation sections using an insulator a connection area is formed.

Bei gasisolierten Hochspannungs-Schaltanlagen und gasisolierten Rohrleiteranlagen ist es üblich, benachbarte Kapselungsabschnitte in der Weise miteinander zu verbinden, daß ein scheiben- oder trichterförmiger Isolator mit seinem Randbereich zwischen die Ringflansche der beiden benachbarten Kapselungsabschnitte eingespannt wird. Der Randbereich derartiger Isolatoren, bei denen es sich um gasdurchlässige oder der Abschottung dienende Isolatoren handeln kann, weist eine metallische Ringarmatur auf, die den eigentlichen, aus Gießharz bestehende Isolierkörper des Isolators umfaßt. Bei der Herstellung eines solchen Isolators entsteht zwischen der Außenfläche des Isolierkörpers und der Innenfläche der Ringarmatur ein Spalt. Dieser Spalt wird gegen die Gasräume der Hochspannungsanlage dadurch abgedichtet, daß der Isolierkörper an jeder Stirnseite des Randbereiches mit einer Ringnut zur Aufnahme eines Dichtuntsringes versehen ist ( DE 25 26 671 A1 , DE 26 24 908 C2 ). Der außerhalb der Gasräume liegende Spalt fühlt sich daher mit Luft, die – in Abhängigkeit von der Entfernung des Spaltes von den Hochspannungspotential führenden Teilen der Anlage und von der Ehe der an den Potential führenden Teilen anliegenden Spannung – einer elektrischen Feldstärke ausgesetzt ist. Bei kompakter Bauweise der Anlage kann es zu unerwünschten Teilentladungen im Bereich des Luftspaltes kommen .In gas-insulated high-voltage switchgear and gas-insulated pipeline systems, it is common to connect adjacent encapsulation sections in such a way that a disk-shaped or funnel-shaped insulator is clamped with its edge region between the ring flanges of the two adjacent encapsulation sections. The edge region of such insulators, which may be gas-permeable or insulators used for partitioning, has a metallic ring fitting which encompasses the actual insulator body made of cast resin. When producing such an insulator, a gap is formed between the outer surface of the insulating body and the inner surface of the ring fitting. This gap is sealed against the gas spaces of the high-voltage system in that the insulating body is provided with an annular groove on each end face of the edge area for receiving a sealing sub-ring ( DE 25 26 671 A1 . DE 26 24 908 C2 ). The gap outside the gas spaces therefore feels like air which - depending on the distance of the gap from the parts of the system carrying high voltage potential and the marriage of the voltage present at the parts carrying potential - is exposed to an electric field strength. With a compact construction of the system, undesired partial discharges in the area of the air gap can occur.

Ausgehend von einem Verbindungsbereich mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Verbindungsbereich so auszugestalten, daß der Spalt zwischen dem Isolierkörper und der metallischen Ringarmatur frei von Teilentladungen ist.Starting from a connection area with the features of the preamble of claim 1 is the The invention has for its object to design the connection area so that the gap between the insulator and the metallic ring fitting is free of partial discharges.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Spalt an einen der beiden an den Isolator angrenzenden Gasräume angeschlossen ist.To solve this problem is according to the invention provided that the Gap connected to one of the two gas spaces adjacent to the isolator is.

Diese gemäß der Erfindung vorgesehene Maßname hat zur Folge, daß auch der Spalt mit dem in der Hochspannungsanlage vorhandenen Isoliergas gefüllt ist und daher die gleichen dielektrischen Eigenschaften wie der Gasraum der Hochspannungsanlage aufweist. Die höhere dielektrische Festigkeit des Isoliergases gegenüber Luft unterbindet daher das Auftreten von Teilentladungen. – Die Füllung des Spaltes zwischen Isolierkörper und Ringarmatur kann mittels einer Bohrung realisiert werden, die den Spalt mit einem der angrenzenden Gasräume verbindet. Fertigungtechnisch einfacher ist es, eine Ringnut des Isolierkörpers mit einem Kanal zu hintergreifen, der den Spalt mit dem Gasraum verbindet; dabei ist die metallische Ringarmatur an jeder Stirnseite gegen den Ringflansch der angrenzenden Kapselungsabschnittes abzudichten. Dies kann mit jeweils einer Ringnut erfolgen, die zur Aufnahme eines Dichtungsringes dient, wobei diese Ringnut entweder in die Stirnseite der Ringarmatur oder in die Stirnfläche des Ringflansches des angrenzenden Kapselungsabschnittes eingearbeitet ist. – Diese Maßnahmen sehen also einen zusätzlichen Dichtungsbereich radial außerhalb des Spaltes vor und sehen zugleich vor, daß der Spalt von einem der beiden an den Isolator angrenzenden Gasräume aus zugänglich ist, während der Spalt gegenüber dem jeweils anderen Gasraum durch die am Isolierkörper vorhandene zweite Dichtung abgeschottet bleibt. Wenn der Isolator als Schottisolator ausgebildet ist, ist auf diese Weise eine kommunizierende Verbindung zwischen den beiden angrenzenden Gasräumen über den Spalt verhindert.This measure provided according to the invention as a result that the gap with the insulating gas present in the high-voltage system filled and therefore has the same dielectric properties as the Has gas space of the high-voltage system. The higher dielectric strength of the insulating gas opposite Air therefore prevents the occurrence of partial discharges. - The filling of the Gap between insulating body and ring fitting can be realized by means of a hole that connects the gap to one of the adjacent gas spaces. manufacturing technology it is easier to grip an annular groove of the insulating body with a channel, that connects the gap to the gas space; here is the metallic Ring fitting on each face against the ring flange of the adjacent encapsulation section seal. This can be done with an annular groove each Includes a sealing ring, this ring groove either in the face of the ring fitting or in the face of the Ring flange of the adjacent encapsulation section incorporated is. - These measures so see an additional one Sealing area radially outside of the gap and at the same time provide that the gap of one of the two gas spaces adjacent to the isolator are accessible during the Gap across the other gas space through the existing on the insulating body second seal remains sealed off. If the isolator as a bulkhead isolator is a communicating connection in this way prevented between the two adjacent gas spaces across the gap.

Die gemäß der Erfindung vorgesehene Ausgestaltung des Verbindungsbereiches ermöglicht es, den Verbindungsbereich in radialer Richtung kompakter als bisher zu gestalten, also die radiale Ausladung des Flanschbereiches zu verkleinern und gegebenenfalls den Durchmesser der Kapselung kleiner zu wählen.The provided according to the invention Design of the connection area enables the connection area to make it more compact in the radial direction than before, i.e. the to reduce the radial radius of the flange area and, if necessary choose the diameter of the encapsulation smaller.

Ein Ausführungsbeispiel für die neue Ausgestaltung eines Verbindungsbereiches ist in den 1 und 2 dargestellt. Dabei zeigtAn embodiment for the new design of a connection area is in the 1 and 2 shown. It shows

1 im Querschnitt einen Isolator und 1 in cross section an insulator and

2 im Ausschnitt den Verbindungsbereich zwischen den einander benachbarten Flanschen zweier Kapselungsabschnitte. 2 in the cutout the connection area between the adjacent flanges of two encapsulation sections.

1 zeigt einen Isolator 10, der aus einem Isolierkörper 11 aus Gießharz, einer metallenen Eingußarmatur 12 und einer metallenen Ringarmatur 13 besteht. Zwischen dem Isolierkörper 11 und der Ringarmatur 13 ist ein Spalt 14 vorhanden. 1 shows an isolator 10 made of an insulating body 11 made of cast resin, a metal sprue 12 and a metal ring fitting 13 consists. Between the insulator 11 and the ring fitting 13 is a crack 14 available.

In den äußeren Randbereich des Isolierkörpers 11 ist an beiden Stirnseiten jeweils eine Ringnut 15 bzw. 16 eingearbeitet. Gleichartige Ringnuten 17, 18 sind an den Stirnseiten der Ringarmatur 13 unterhalb der Befestigungsbohrung 19 angeordnet.In the outer edge area of the insulating body 11 is an annular groove on both ends 15 respectively. 16 incorporated. Similar ring grooves 17 . 18 are on the front of the ring fitting 13 below the mounting hole 19 arranged.

Gemäß 2 ist der äußere Randbereich des Isolators 10 zwischen zwei Ringflansche 1 und 2 von zwei Kapselungsabschnitten einer gasisolierten Hochspannungsschaltanlage eingespannt. Für Lichtungszwecke ist in die Ringnut 15 des Isolierkörpers 11 ein Dichtring 3 eingelegt, während der in die Ringnut 16 eingelegte Dichtring 4 nur der mechanischen Positionierung des Isolierkörpers 11 dient. In die Ringnuten 17 und 8 der Ringarmatur 13 sind die Dichtringe 5 und 6 eingelegt. Die für den Dichtring 4 vorgesehene Ringnut 16 am Isolierkörper 11 ist von einem Kanal 20 hintergriffen, der eine Verbindung zwischen dem Spalt 14 und dem rechts vom Isolator gelegenen Gasraum 7 herstellt. Ein solcher Kanal kann an nur einer Stelle oder am Umfang des Isolators verteilt mehrfach angeordnet sein.According to 2 is the outer edge of the insulator 10 between two ring flanges 1 and 2 clamped by two encapsulation sections of a gas-insulated high-voltage switchgear. For clearing purposes is in the ring groove 15 of the insulating body 11 a sealing ring 3 inserted while in the ring nut 16 inserted sealing ring 4 only the mechanical positioning of the insulator 11 serves. In the ring grooves 17 and 8th the ring fitting 13 are the sealing rings 5 and 6 inserted. The one for the sealing ring 4 provided ring groove 16 on the insulating body 11 is from a channel 20 attacked the connection between the gap 14 and the gas space to the right of the isolator 7 manufactures. Such a channel can be arranged several times at only one point or distributed around the circumference of the isolator.

Infolge des Kanals 20 steht der Spalt 14 in Verbindung mit dem Gasraum 7, so daß das in dem Gasraum befindliche Isoliergas auch den Spalt 14 ausfüllt. Der Gasraum 7 und der Spalt 14 sind gegenüber dem links vom Isolator 10 liegenden Gasraum 8 durch den Dichtring 3 abgedichtet. Die Dichtringe 5 und 6 in der Ringarmatur 13 dichten den Gasraum 7 gegen die umgebende Atmosphäre ab.As a result of the channel 20 is the gap 14 in connection with the gas space 7 , so that the insulating gas located in the gas space also the gap 14 fills. The gas room 7 and the gap 14 are opposite to the left of the isolator 10 lying gas space 8th through the sealing ring 3 sealed. The sealing rings 5 and 6 in the ring fitting 13 seal the gas space 7 against the surrounding atmosphere.

Claims (3)

Verbindungsbereich an einer gekapselten, gasisolierten Hochspannungsanlage, bei dem der Randbereich eines Isolators zwischen den Ringflanschen von zwei miteinander verbundenen Kapselungsabschnitten eingespannt ist und dieser Randbereich eine metallene Ringarmatur aufweist, in der der eigentliche, aus Gießharz bestehende Isolierkörper des Isolators mit seinem äußeren Randbereich formschlüssig derart eingegossen ist, daß zwischen der Außerfläche des Isolierkörpers und der Innenfläche der Ringarmatur ein Spalt vorhanden ist, und der Isolierkörper an jeder Stirnseite des Randbereiches mit einer Ringnut zur Aufnahme eines Dichtungsringes versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (14) an einen der beiden an den Isolator (10) angrenzenden Gasräume (7,8) angeschlossen ist.Connection area on an encapsulated, gas-insulated high-voltage system, in which the edge area of an insulator is clamped between the ring flanges of two interconnected encapsulation sections and this edge area has a metal ring fitting, in which the actual insulating resin insulating body with its outer edge area is cast in such a form-fitting manner is that there is a gap between the outer surface of the insulating body and the inner surface of the ring fitting, and the insulating body is provided on each end face of the edge region with an annular groove for receiving a sealing ring, characterized in that the gap ( 14 ) to one of the two to the isolator ( 10 ) adjacent gas rooms ( 7 . 8th ) connected. Verbindungsbereich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ringnut (16) des Isolierkörpers (11) von einem Kanal (20) hintergriffen ist, der den Spalt (14) mit dem Gasraum (7) verbindet, und daß die Ringarmatur (13) an jeder Stirnseite gegen den Ringflansch (1, 2) des angrenze den Kapselungsabschnittes abgedichtet (5, 6) ist.Connection area according to claim 1, characterized in that an annular groove ( 16 ) of the insulating body ( 11 ) from a channel ( 20 ) behind which the gap ( 14 ) with the gas space ( 7 ) connects, and that the ring fitting ( 13 ) on each end against the ring flange ( 1 . 2 ) of the adjacent sealing section ( 5 . 6 ) is. Verbidungsbereich nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringarmatur (13) an jeder Stirnseite mit einer Ringnut (17 , 18) zur Aufnahme eines Dichtungsringe (5, 6) versehen ist.Connection area according to claim 2, characterized in that the ring fitting ( 13 ) with an annular groove on each face ( 17 . 18 ) to accommodate a sealing ring ( 5 . 6 ) is provided.