DE2758800A1

DE2758800A1 - Vorrichtung zum erfassen eines hochspannungspotentials in metallgekapselten, druckgasisolierten hochspannungsschaltanlagen

Info

Publication number: DE2758800A1
Application number: DE19772758800
Authority: DE
Inventors: Harro Dr Ing Luehrmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-12-28
Filing date: 1977-12-28
Publication date: 1979-07-05
Also published as: DE2758800B2; JPS5491797A

Description

Vorrichtung zum Erfassen eines Hoohspannungspotentials
in metallgekapselten, druckgasisolierten Hochspannungsschaltanlagen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erfassen eines Hochspannungspotentials in metallgekapselten, druckgasisolierten Hochspannungsschaltanlagen mittels einer dem Hochspannung führenden Leiter zugeordneten Elektrode.
Aus der DE-PS 339 835 ist eine Anordnung zur Spannungsmessung an Hochspannungsleitungen bekannt, bei der dem Hochspannung führenden Leiter eine Elektrode zugeordnet ist. Diese Elektrode bildet mit einer den Leiter vmgebenden rohrförmigen weiteren Elektrode einen Kondensator zum Abgreifen eines Zwischenpotentials, das der am Leiter anliegenden Hochspannung proportional ist.
Diese Meßmethode läßt sich auch bei druckgasisolierten, metallgekapselten Hochspannungsschaltanlagen und Geräten anwenden, wie aus der DE-OS 25 48 173 bekannt ist. Die innere Elektrode muß bei dieser bekannten Erfassungseinrichtung über gasdichte Durchführungen an einen äußeren Meßkreis angeschlossen werden. Aus SicherheitsgrUnden werden an die Gasdichtigkeit der Metallkapselung von Hochspannungsschaltanlagen und-Geräten hohe Anforderungen gestellt, so daß man bestrebt ist, alle die Gasdichtigkeit beeinträchtigenden Maßnahmen, also auch die Anzahl gasdichter Durchführungen, gering zu halten.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für kapazitive Spannungsmessungen eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Einbringen der Elektrode in den Gasraum der Anlage einerseits und die Anordnung einer gasdichten Durchführung andererseits vermieden werden kann.
Nach der Erfindung wird dies dadurch gelöst, daß die Elektrode zumindest teilweise von einer Berstscheibe gebildet ist, die eine Öffnung der Metallkapselung unter Zwischenlage einer elektrischen Feststoffisolierung verschließt und bei einem vorbestimmten Druck der Gasisolierung freigibt. Durch Anwendung der Erfindung ist es möglich, die Meßspannung direkt im Außenraum abgreifen und so auf Durchführungen in gasdichter Ausbildung verzichten zu können.
Berstscheiben der im Rahmen der Erfindung verwendeten Art sind an sich bekannt, vgl. DE-OS 1 790 137. Diese Berstscheiben geben eine Entlastungsöffnung frei, wenn bei einem z. B. über einen Störlichtbogenfehler bewirkten Druckanstieg im Innern der Kapselung ein rascher Austritt des Gases ermöglicht werden muß, um die Kapselung selbst vor dem Besten zu schützen. Durch Anwendung der Erfindung wird ein in metallgekapselten Anlagen übliches Betriebsmittel ohne großen Aufwand für eine Messung benutzt, die sie ohne Beeinträchtigung ihrer ursprünglichen Funktion ausüben kann. Hierzu ist es lediglich erforderlich, die Berstscheibe gegenüber der in der Regel geerdeten metallischen Kapselung iso- liert anzuordnen.
Da die Berstscheibe, sofern sie aus einem elektrisch leitenden Werkstoff besteht, Potential führt, kann es vorteilhaft sein, sie zumindest außenseitig mit einer Schicht aus festem Isolierstoff zu versehen. Diese Schicht gibt einen Berührungsschutz und verhindert korrosive Einflüsse. Die Berstscheibe kann ferner eine metallische Schicht aufweisen, die gegenüber der Berstscheibe elektrisch isoliert ist.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung bildet die Berstscheibe mit der Erdpotential führenden Kapselung und/oder metallischen Schicht mit zwischenliegendem festen Isolierstoff den Unterspannungskondensator eines kapazitiven Spannungsteilers für einen Spannungsmesser, während die Berstscheibe mit dem die Hochspannung führenden Leiter mit dem dazwischen angeordneten Druckgas den Oberspannungskondensator dieses Spannungsteilers bildet.
Anhand der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Die Figur 1 zeigt einen Schnitt durch die rohrförmige Kapselung einer Hochspannungsschaltanlage mit Druckgasisolierung. Die Figur 2 zeigt ein zweites Ausfwhrungsbeispiel mit einer etwas anders gestalteten Elektrode.
In Fig. 1 ist eine rohrförmige Metallkapselung 1 schematisch im Schnitt dargestellt, die in ihrem Innenraum 2 ein Druckgas als elektrische Isolierung enthält, z. B.
SF6 unter einem Druck von 4 bar. Sie stützt zentrisch einen die Hochspannung führenden elektrischen Leiter 3 über nicht weiter dargestellte Sttzisolatoren ab. Die Kapselung 1 enthält eine Öffnung 4, die von einem Flansch 5 begrenzt wird. Mit dem Flansch 5 ist ein Deckelteil 6 lösbar verbunden, der eine metallische Platte 7 unter Zwischenlage einer elektrischen Feststoffisolierung 8 und 9 druck- und gasdicht gegen die Öffnung 4 preßt und diese damit verschließt. Die metallische Platte 7 dient als Berstscheibe, die die Öffnung 4 bei einem vorbestimmten Druck der Gasisolierung freigibt.
Sie dient ferner als Elektrode zum Erfassen des Hochspannungspotentials des Leiters 3. Hierzu bildet die metallische Platte 7 mit der Kapselung 1 bzw. ihrem Flansch 5 und dem Deckel 6 einen ersten Kondensator mit der Feststoffisolierung 8, 9 als Dielektrikum einerseits und einen weiteren Kondensator mit dem Leiter 3 und der dazwischenliegenden Gasisolierung andererseits.
Beide Kondensatoren sind elektrisch in Reihe geschaltet und stellen einen Spannungsteiler dar, der zur Erfassung des Hochspannungspotentials des Leiters 3 dienen kann.
Aus Gründen eines Berührungsschutzes ist die metallische Platte 7 außenseitig mit einer Schicht 9a aus festem Isolierstoff versehen, der seinerseits eine metallische, elektrisch leitende Schicht 10 aufweist. Diese metallisch leitende Schicht ist mit einem Anschluß 11 verbunden. Am Anschluß 11 kann ein der Hochspannung am Leiter 3 proportionales Meßsignal gegen Erde abgenommen werden. Die metallische Schicht 10 trägt ihrerseits im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Isolierung 12, die von einer geerdeten Platte 13 abgedeckt ist.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel bei dem gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, wird das in der gleichen Anordnung der Berstplatte dieser erteilte Meßspannungssignal direkt huber ein Anschlußelement lia abgenommen. Die Messung kann beispielsweise mittels einer Nadel erfolgen. Der bei der Ausführungsform nach Fig. 2 erforderliche Isolierungsaufwand ist geringer, jedoch ist die metallische Platte 7 direkt an die Spannungsmeßvorrichtung angeschlossen, was in einigen Fällen unerwünscht ist. In beiden Fällen bildet die Berstscheibe (metallische Platte 7) mit der Erdpotential führenden Kapselung 1 und/ oder metallischen Schicht 13 mit zwischenliegendem festen Isolierstoff 12 den Unterspannungskondensator eines kapazitiven Spannungsteilers für einen Spannungsmesser, während die Berstscheibe (metallische Platte 7) mit dem die Hochspannung führenden Leiter 3 mit dazwischen angeordnetem Druckgas den Oberspannungskondensator dieses Spannungsteilers bildet.
4 Ansprüche 2 Figuren

Claims

Patentansprüche Vorrichtung zum Erfassen eines Hochspannungspotentials in metallgekapselten, druckgasisolierten Hochspannungsschaltanlagen mittels einer dem Hochspannung führenden Leiter zugeordneten Elektrode, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t s daß die Elektrode zumindest teilweise von einer Berstscheibe (7) gebildet ist, die eine Öffnung (4) der Metallkapselung (1) unter Zwischenlage einer elektrischen Feststoffisolierung (8, 9) verschließt und bei einem vorbestimmten Druck der Gasisolierung freigibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Berstscheibe (7) aus elektrisch leitendem Werkstoff besteht und zumindest außenseitig mit einer Schicht (9a, 12) aus festem Isolierstoff versehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da durch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Berstscheibe (7) eine metallische Schicht (13) aufweist, die gegenüber der Berstscheibe (7) elektrisch isoliert ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Berstscheibe (7) mit der Erdpotential führenden Kapselung (1) und/oder metallischen Schicht (13) mit zwischenliegendem festen Isolierstoff (12) den Unterspannungskondensator und daß die Berstscheibe (7) mit dem die Hochspannung führenden Leiter (3) mit dazwischen angeordcetem Druckgas den Oberspannungskondensator eines kapazitiven Spannungsteilers für einen Spannungsmesser bildet.