DE2157101A1

DE2157101A1 - Gekapselte hochspannungsschaltanlage

Info

Publication number: DE2157101A1
Application number: DE2157101A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Lorenz; Willi Olsen
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-11-12
Filing date: 1971-11-12
Publication date: 1973-05-17
Also published as: JPS5332860B2; US3809795A; JPS4855336A; DE2157101C2

Description

Gekapselte Hochspannungsschaltanlage

Aus den amerikanischen Patentschriften 3 573 341 und 3 573 sind Hochspannungsschaltanlagen bekannt, deren zylindrische, geerdete Metallkapselung konzentrisch einen in der Kapselungsachse verlaufenden Hochspannungsleiter umgibt. Gegenüber der Kapselung ist der Leiter mit Hilfe eines scheibenförmigen Isolators gehalten, der am Außenrand an der Kapselung befestigt ist. Zu diesem Zweck wird der Isolator mit einem teleskopisch in die Kapselung eingreifenden Ring gegen eine Schulter der Kapselung gepreßt. Diese Anordnung erfordert verhältnismäßig umfangreiche und genaue Bearbeitungen mit Werkzeugmaschinen, so daß die Anordnung teuer ausfällt, weil die Befestigungsflächen spielfrei mit großer Genauigkeit hergestellt werden müssen, damit keine Verspannungen zwischen dem Leiter und der Kapselung auftreten können.

Die Erfindung hat eine wirtschaftlichere Abstützung des Hochspannungsleiters an der Kapselung zum Ziel, wobei der Isolator nicht nur als ebene Scheibe, sondern auch als Hohlkonus ausgebildet sein kann, wie an sich bekannt ist.

Gemäß der Erfindung ist der Isolator an mehreren am Außenrand verteilten Stehbolzen einstellbar befestigt. Der Isolator kann somit unabhängig von Herstellungstoleranzen stets in die richtige Lage gebracht werden. Das Verstellen auf den Stehbolzen erfolgt mit einer Schubbewegung, so daß die Montage keine großen Kräfte erfordert. Aus diesem Grunde ist die Erfindung besonders für Hochspannungsschaltanlagen für sehr hohe Spannungen, z.B. 380 kV und mehr, geeignet. Sie kommt aber auch für Hochspannungsleitungen Ln Frage, die Ln der gleichen Art

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wie solche HochspannungsSchaltanlagen mit einem Hochspannungsleiter, einer konzentrischen Metallkapselung und einer Gasisolierung im Zwischenraum zwischen Leiter und Kapselung hergestellt werden.

Bei der Verwirklichung der Erfindung sitzen die Stehbolzen vorzugsweise in einem an der Innenseite der Kapselung vorgesehenen Ring. Besonders günstig ist es, wenn man den Ring an einem Kapselungsteil vorsieht, der einen geringfügig vergrößerten Durchmesser hat, so daß die Stehbolzen, die zweckmäßig aus Metall bestehen und Erdpotential auf v/eisen, einem den Normaldurchmesser der Kapselung entsprechenden freien Raum gewähren.

Der Ring kann mit Vorteil eine vorgeschobene Elektrode zur elektrischen Entlastung im Bereich der Stehbolzen aufweisen. Ferner ist es günstig, wenn der Isolator mit einem über seinen Rand greifenden Klemmring an dem Stehbolzen befestigt ist. Der Klemmring kann die Haltekraft am Isolierkörper gleichmäßig verteilen, so daß örtliche Überbeanspruchungen vermieden werden. Ferner kann der Klemmring mit Vorteil ebenfalls eine vorgeschobene Elektrode zur elektrischen Entlastung im Bereich der Stehbolzen bilden.

Es ist günstig, wenn der Klemmring Gewindebohrungen zur Aufnahme der Stehbolzen aufweist. Hierdurch kann man die sonst erforderlichen Muttern sparen und die Anordnung soweit vormontieren, daß der Einbau und die Einstellung am Montageort nur noch wenig Zeit in Anspruch nehmen.

Die nach der Erfindung vorgesehene Befestigung ist auch dann einsetzbar, wenn der Isolator einen Teil einer gasdichten Schottwand bildet, die eine mit Druckgas, insbesondere Schwefelhexafluorid, isolierte Anlage in einzelne Gasräume unterteilt. Man kann nämlLch gemäß der weiteren Erfindung einen Balg mit Hilfe der Stehbolzen am Rand des !isolators be fest i-

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gen, der gegenüber der Kapselung abgedichtet Ist. Der Balg ist vorzugsweise in einem Ringraum zwischen den Stehbolzen und der Kapselung angeordnet, v/eil er dort dem elektrischen Feld entzogen ist. Außerdem ist der Balg dort nicht durch eventuelle Lichtbogen gefährdet, so daß die Gasdichtigkeit auch bei einem im Störungsfall auftretenden Lichtbogen erhalten bleibt,

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnungen einige Ausführungsbeispiele beschrieben.

In FIg. 1 ist mit 1 die geerdete Metallkapselung einer Hochspannungsschaltanlage für 220 kV bezeichnet, in der ein Hochspannungsleiter 2 in der Achse des Kapselungszylinders verläuft. Die Anordnung ist in allen wesentlichen Teilen rotationssymmetrisch, so daß die maßstäbliche Darstellung mit einem Schnitt oberhalb der Mittellinie und einer Ansicht darunter die Anordnung vollständig wiedergibt. Der Hochspannungsleiter

2 ist mit einem scheibenförmigen, im mittleren Bereich hohlkonischen Isolator befestigt. Der Isolator 3 besteht aus Gießharz. Er ist am Leiter 2 mit Hilfe einer Dichtung 4 gasdicht angebracht. Auf die genaue Ausführung der Befestigung kommt es nicht an. Es handelt sich um eine Klemmbefestigung, die den Isolator 3 in bezug auf den Leiter 2 fixiert.

Der der Kapselung 1 zugekehrte Rand 5 des Isolators 3 ist dort einstellbar befestigt, wie in Fig. 2 in größerem Maßstab dargestellt ist. Zu diesem Zweck ist an Flanschen 7 und 8 der Kapselung 1 ein Ring 9 befestigt, der einen Vorsprung aufweist. Am Vorsprung 10 sitzen um den Umfang des Isolators

3 gleichmäßig verteilt sechzehn Stehbolzen 11. Ihr dem Vorsprung 10 abgekehrtes Ende 12 ist in eine Gewindebohrung 14 eines Klemmringes 15 eingeschraubt, der mit Dichtungsringen 16 und 17 gegenüber der Kapselung 1 und dem Isolator 3 gedichtet ist. Mit einer Mutter 18, einem Federring 19 sowie

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Unterlegscheiben 20 ist der Rand 5 des Isolierkörpers 3 außen festgeklemmt.

Das in einer Bohrung 22 des Vorsprunges 10 sitzende Ende 23 der Stehbolzen 11 trägt zwei weitere Muttern 24 und 25, die eine einstellbare Befestigung ermöglichen, so daß der am Leiter 2 festgelegte Isolator 3 in bezug auf die Kapselung 1 ausgerichtet werden kann. Durch gleichmäßige Änderung der Länge der Stehbolzen 11 zwischen dem Klemmring 15 und dem Vorsprung 10 sind Längsbewegungen in Richtung der Kapselungsachse möglich; ungleichmäßiges Ändern der Stehbolzenlänge ermöglicht Taumelbewegungen der am Leiter 2 anliegenden Spitze des Isolators 3. Zu diesem Zweck ist der am Ring 9 anliegende Rand 27 des Klemmringes 15 abgerundet, wie die Figur 3 zeigt.

Wie man sieht, ist auch der innere Rand 26 des Klemmringes 15 abgerundet, so daß das elektrische Feld am Rand des Isolators 3 keine örtlich hohen Feldstärken aufweist. Ferner ist der Vorsprung 10 des Ringes 9 mit einem an den Enden abgerundeten Steuerzylinder 28 versehen, so daß die Stehbolzen 11 mit den Muttern 18, 24 und 25 in einem praktisch feldfreien Raum liegen.

In Fig. 3 ist eine geänderte Ausführungsform der Befestigung des Isolators 3 an der Kapselung 1 dargestellt. Hierbei ist der Klemmring 15 mit Bolzen 31 gegenüber dem Vorsprung 10 distanziert, die das Einstellen erleichtern und zwischen den gestrichelt gezeichneten Stehbolzen 10 angeordnet "s.^nd. An den Stehbolzen, die in Gewindebohrungen 32 des Vorsprunges 10 eingeschraubt sind, ist ein zweiter Klemmring 33 mit Muttern 34 befestigt, die ihn gegen die gegenüberliegende Seite des Außenrandes 5 des Isolators 3 pressen.

Die Anordnung nach Fig. 3 gehört zu einem gasdicht angeordneten Schottisolator. Die Gasdichtigkeit wird hier mit Hilfe

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eines MetalTbalges 35 erreicht, der vom Klemmring 15 zum Vorsprung 10 verläuft, und der elektrisch durch einen Zylinder 36 abgeschirmt ist.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist eine abgedichtete Anordnung des Scheibenisolators 3 zu sehen, die in der Befestigung der der Figur 2 ähnelt. Der dichtende Metallbalg 35 ruht hierbei im Zwischenraum zwischen Stehbolzen 11 und der Metallkapselung, die vom Ring 9 gebildet wird. Er ist am Klemmring 15 einerseits angeschweißt. Der andere Rand ist an einem zur Dichtung dienenden Metallring 37 angeschweißt, der I mit Schrauben 38 unter Zwischenlage eines Dichtungsringes gegen den Vorsprung 10 gepreßt wird.

Der Steuerzylinder 28, der am Vorsprung 10 befestigt ist, ragt beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 um ein Mehrfaches des Stehbolzendurchmessers in das Innere der Kapselung 1 hinein. Mit seinen großen Abrundungen 40 an den Enden bildet er eine vorgeschobene Elektrode, die den Spalt 41 gegenüber einen am Isolatorrand 5 anliegenden Ring 42 abschirmt. Der Spalt 41 kann gegenüber der dargestellten Mittellage, in der er 9 mm beträgt, um bis zu 5 mm vergrößert oder verkleinert werden, wenn die Lage des Isolators 3 eingestellt wird. i

4 Figuren
8 Ansprüche

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Claims

Patentansprüche

Λ J Gekapselte Hochspannungsschaltanlage mit einer mindestens annähernd zylindrischen Metallkapselung, an der ein in der Achse der Kapselung verlaufender Hochspannungsleiter mit Hilfe eines scheibenförmigen Isolators befestigt ist, dessen Außenrand an der Kapselung angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (3) an mehreren am Außenrand (5) verteilten Stehbolzen (11) einstellbar befestigt ist.
2. Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stehbolzen (11) in einem an der Innenseite der Kapselung (1) vorgesehenen Ring (9) befestigt sind.
3. Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (9) eine vorgeschobene Elektrode (28) zur elektrischen Entlastung im Bereich der Stehbolzen aufweist.
4. Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (3) mit einem über seinen Rand greifenden Klemmring (15) an den Stehbolzen (11) befestigt ist.
5. Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (15) eine vorgeschobene Elektrode (26) zur elektrischen Entlastung im Bereich der Stehbolzen (11) bildet.
6. Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (15) Gewindebohrungen (14) zur Auf nähme der Stehbolzen (11) aufweist.
7. Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (3) mit einem mit Hilfe der Stehbolzen (11) an seinem Rand befestigten Balg (35) gegenüber der Kapselung (1) abgedichtet ist.

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8. Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Balg (35) in einem Ringraum zwischen den Stehbolzen (11) und der Kapselung (1) angeordnet ist.

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