DE3334682C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochspannungsleitung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine derartige Hochspannungsleitung ist beispielsweise aus der DE- OS 19 34 812 bekannt. Die bekannte Hochspannungsleitung enthält eine isoliergasgefüllte Metallkapselung aus Rohren, deren Endstücke unter Bildung ringförmiger Erweiterungen gasdicht miteinander verschweißt sind, einen im Inneren der Metallkapselung befindlichen hochspannungsführenden Leiter, Schottungsisolatoren sowie zwischen je zwei Schottungsisolatoren angeordnete Stützisolatoren. Die Isolatoren sind mit ihrem äußeren Rand jeweils in einer der Erweiterungen angeordnet und dienen der Abstützung des Leiters. Als Schottungsisolatoren unterteilen sie zusätzlich das Kapselungsinnere in gegeneinander gasdicht abgeschottete Räume. Bei der Montage der Hochspan­ nungsleitung wird über die durch die Schottungsisolatoren gasdicht abgeschlossenen Endstücke zweier benachbarter Rohre ein Kupplungs­ stück geschoben und werden die Enden dieses Kupplungsstückes gasdicht mit den Endstücken der beiden Rohre verschweißt.

Aus der CH-PS-5 41 215 ist ein Rohrgaskabel bekannt mit einer iso­ liergasgefüllten Metallkapselung aus Rohrstücken, deren Enden gas­ dicht miteinander verbunden sind, mit einem im Inneren der Metall­ kapselung angeordneten und Hochspannung führenden Leiter, mit Schottungsisolatoren zur Abstützung des Leiters und zur Untertei­ lung der Metallkapselung in gegeneinander abgeschottete Räume und mit den Leiter stützenden und Beine aufweisenden Isolatoren. Diese Hochspannungsleitung zeichnet sich dadurch aus, daß ein uner­ wünschter Störlichtbogen über einen großen Weg unbehindert bis zum nächsten Schottungsisolator laufen kann, wo er aufgrund der lichtbogenfesten Ausbildung der Metallkapselung auch nach längerer Verweilzeit kein Loch in die Metallkapselung einbrennen kann.

Aus der US-PS-42 86 652 ist eine weitere metallgekapselte gasiso­ lierte Hochspannungsleitung beschrieben. Die Metallkapselung dieser Hochspannungsleitung ist aus gewellt ausgebildeten Rohr­ stücken aufgebaut. Die einzelnen Rohrstücke werden gemäß Fig. 2 durch eine Schweißnaht verbunden, welche einen Ringspalt aus­ füllt. Der Ringspalt weist V-Form auf und ist zwischen einander gegenüberstehenden Stirnflächen gleichartig geformter Rohrenden zweier zu verschweißenden Rohrstücke vorgesehen. Um beim Aufbringen der Schweißnaht ein Verspritzen des Schweißmaterials ins Kapselungsinnere zu vermeiden, ist im Inneren der Kapselung ein die Wurzel der Schweißnaht aufnehmender Schutzring vorgese­ hen.

In der US-PS 33 31 911 ist eine metallgekapselte gasisolierte Hochspannungsleitung angegeben, bei der ein den hochspannungsfüh­ renden Leiter tragender Schottungsisolator mit seinem äußeren Rand in einer ringförmigen Durchmesservergrößerung der Metallkap­ selung gelagert ist, welche von zwei einander gegenüberstehenden Flanschen zweier gleichartiger Rohrstücke der Metallkapselung ge­ bildet ist. Die Dichtigkeit der Metallkapselung wird hierbei durch Dichtringe und Spannschrauben erreicht sowie durch eine ringförmig ausgebildete Schweißnaht, welche an der Stoßstelle beider Flansche auf deren äußeren Mantelflächen aufgebracht ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine kostengünstige Hochspannungs­ leitung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, welche sich auch unter erschwerten Bedingungen am Montageort in verhältnismäßig einfacher Weise aufstellen läßt, und sich zugleich durch große Betriebssicherheit auszeichnet.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil von Pa­ tentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Hochspannungsleitung läßt sich wegen der überwiegend gleichartigen Ausbildung der am Montageort zu ver­ schweißenden Rohrstücke der Metallkapselung auch unter schwieri­ gen Montagebedingungen einfach und betriebssicher installieren. Hierbei ist es von besonderem Vorteil, daß die Gefahr des Durch­ schweißens der Metallkapselung entfällt, da die Schweißnaht jeweils eine ringförmig erstreckte, auf dem Armaturring endende Wurzel bildet. Zudem zeichnet sich die erfindungsgemäße Hochspannungsleitung durch eine besonders große Betriebssicher­ heit aus, da durch die Schweißnaht eine gute elektrische Verbin­ dung zwischen der Metallkapselung und dem als Steuerelektrode wirkenden Armaturring erreicht und damit unerwünschtes Glimmen im Inneren der Hochspannungsleitung vermieden wird.

Die nach den Patentansprüchen 2 und 3 weitergebildeten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Hochspannungsleitung zeichnen sich dadurch aus, daß sie durch die Verwendung geeignet angeordneter und befestigter Isolatoren lediglich an zwei verhält­ nismäßig weit auseinanderliegenden Stellen der Metallkapselung lichtbogenfeste Kapselungsteile benötigen, um ein Durchbrennen eines in einem Teilraum der Metallkapselung auftretenden Stor­ lichtbogens mit Sicherheit zu vermeiden.

Die nach dem Patentanspruch 4 weitergebildete Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hochspannungsleitung zeichnet sich dadurch aus, daß sie fertigungstechnisch besonders vorteilhaft ist.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine Aufsicht auf einen Schnitt durch einen Teil einer Hochspannungsleitung,

Fig. 2 eine Vergrößerung eines Ausschnittes II aus der Hochspan­ nungsleitung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Vergrößerung eines Ausschnittes III aus der Hoch­ spannungsleitung gemäß Fig. 1, und

Fig. 4 eine Aufsicht in Pfeilrichtung A auf einen vergrößert dargestellten Schnitt längs IV-IV durch die Hochspannungs­ leitung gemäß Fig. 1.

In allen Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In Fig. 1 ist ein Teil einer Hochspannungsleitung längs einer mit Isoliergas - wie Schwe­ felhexafluorid - gefüllten Metallkapselung 1 und einem hochspan­ nungsführenden Leiter 2 geschnitten dargestellt. Die Metallkapse­ lung 1 ist aus Rohrstücken 3 aus leitfähigem Material, wie etwa Aluminium von 4 bis 5 mm Wandstärke aufgebaut. Diese Rohrstücke 3 sind gasdicht miteinander verschweißt, wodurch eine besonders gute Freiluftbeständigkeit dieser Hochspannungsleitung erzielt wird. Der hochspannungsführende Leiter 2 ist auf Schottungsisola­ toren 4 und einem zwischen zwei Schottungsisolatoren 4 angeordne­ ten Stützisolator 5 abgestützt.

Die Schottungsisolatoren 4 enthalten scheiben- oder trichterför­ mige Isolierstoffkörper 6, welche das Innere der Metallkapselung 1 in gegeneinander abgeschottete Räume unterteilen. Die Schottungs­ isolatoren 4 sind mit ihrem äußeren Rand in Schweißflanschen 7, 8 der Rohrstücke 3 abgestützt. Diese Schweißflansche 7, 8 sind mit einer Wandstärke von beispielsweise 10 bis 20 mm verglichen mit den Rohrstücken 3 dickwandig ausgebildet. Hierdurch wird er­ reicht, daß ein ggf. in einem der Räume gezündeten Lichtbogen diesen Raum nicht verlassen kann, da er unter der Wirkung des im Leiter 2 fließenden Stromes gegen einen der Schottungsisolatoren 4 geführt wird und dort stehen bleibt. Wegen der im Bereich der Schottungsisolatoren 4 vergleichsweise großen Wandstärke der Me­ tallkapselung 1 ist auch nicht zu befürchten, daß ein länger wirkender Störlichtbogen die Metallkapselung durchbrennt bevor ein benachbarter Schalter den im Leiter 2 fließenden Strom abschal­ tet.

Der Stützisolator 5 enthält einen scheibenförmigen Isolier­ stoffkörper, der derart geformte Aussparungen besitzt, daß jeweils drei um ca. 120° gegeneinander versetzt angeord­ nete Beine 9 entstehen. Die nach außen weisenden Enden der Beine 9 sind in einem an der Innenwand der Metall­ kapselung 1 gelagerten Armaturring 10 gelagert.

An den Isolierstoffkörpern der Isolatoren 4 und 5 sind im Bereich der Metallkapselung 1 und des Leiters 2 nicht dargestellte Steuerelektroden angebracht, durch welche das elektrische Feld längs der Oberfläche des jeweiligen Isolierstoffkörpers gesteuert wird.

Aus den in den Fig. 2 und 3 dargestellten Vergrößerungen der Ausschnitte II bzw. III der Hochspannungsleitung ge­ gemäß Fig. 1 sind die Lagerstellen der Schottungsisgla­ toren 4 bzw. des Stützisolators 5 ersichtlich.

Gemäß Fig. 2 ist der Isolierstoffkörper 6 eines der Schot­ tungsisolatoren 4 mit seinem äußeren Rand unter Zwischen­ lage eines O-Ringes 11 in einer von zwei Schweißflanschen 7 und 8 der Rohrstücke 3 gebildeten ringförmigen Ausnehmung gelagert. Am äußeren Rand des Isolierstoffkörpers 6 be­ findet sich ein in den Isolierstoffkörper 6 eingegossener und als Steuerelektrode wirkender Armaturring 12, welcher den Schottungsisolator 4 zusätzlich abstützt. Die beiden Flansche 7 und 8 sind an den einander gegenüberstehenden Stirnflächen angeschrägt, so daß zwischen ihnen bei der Montage, wenn beide Teile 7 und 8 nach Einbau des Schot­ tungsisolators 4 gegeneinander geführt werden, ein Ring­ spalt von V-Profil entsteht. Dieser Ringspalt ist mit einer die beiden Flansche 7 und 8 gasdicht verbindenden Schweiß­ naht 13 ausgefüllt. Da beide Flansche 7 und 8 gleichartig ausgebildet sind, läßt sich eine solche Schweißnaht 13 auch unter schwierigen Bedingungen, z. B. am Montageort der Hochspannungsleitung, in einfacher und dennoch quali­ tativ hochwertiger Weise anbringen. Die Gefahr des Durch­ schweißens der Metallkapselung ist vermieden, da die Schweißnaht 13 eine ringförmig erstreckte Wurzel 14 bildet, welche auf dem Armaturring 12 endet. Hierdurch wird gleich­ zeitig eine gute elektrische Verbindung zwischen der Me­ tallkapselung 1 und dem Armaturring 12 erzielt, wodurch eine Potentialüberbrückung zwischen Kapselung 1 und dem als Steuerelektrode wirkenden Armaturring 12 erreicht und ein Glimmen mit Sicherheit vermieden wird.

Die durch Aussparungen 9a voneinander getrennten Beine 9 des Isolierstoffkörpers des Stützisolators 5 sind gemäß Fig. 3 und Fig. 4 in einer Aufweitung der Metallkapselung 1 gelagert, welche durch gleichartiges Aufweiten und durch Verschweißen der Enden zweier Rohrstücke 3 gebildet sind. Die einander gegenüberstehenden Stirnseiten der beiden aufgeweiteten Rohrstückenden sind entsprechend den End­ stücken 7, 8 angeschrägt und bilden bei der Montage der Leitung nach Annäherung der beiden Rohrstücke 3 einen Ringspalt von V-Profil, welcher ebenfalls in einfacher- Weise am Montageort wurzelverschweißt werden kann. Da die beim Verschweißen gebildete Naht 15 mit ihrer nicht bezeichneten, ringförmig ausgebildeten Wurzel auf der Außenfläche des die Beine 9 des Stützisolators 5 tragenden Eingußringes 10 endet, ist das bei den verhältnismäßig dünnwandigen Rohrstücken 3 unter ungünstigen Umständen mögliche Durchschweißen bei der Montage mit großer Sicher­ heit ausgeschlossen. Gleichzeitig ist ein zuverlässiger Potentialübergang von den äußeren Enden der Beine 9 zur Metallkapselung 1 gegeben. Ein gegebenenfalls in dem durch die Schottungsisolatoren 4 begrenzten Raum auftretender Lichtbogen kann wegen der zwischen den Beinen 9 vorge­ sehenen Materialdurchbrüche durch den Stützisolator 5 hindurchtreten, so daß die Gefahr des Durchbrennens der Metallkapselung 1 infolge eines stehenden Lichtbogens im Bereich des Stützisolators 4 trotz der dort dünnwandig ausgebildeten Metallkapselung vermieden wird.

Claims (4)

1. Hochspannungsleitung mit einer isoliergasgefüllten Metallkapse­ lung (1) aus Rohrstücken (3), deren Rohrenden unter Bildung ringförmiger Durchmesservergrößerungen gasdicht miteinander verschweißt sind, mit einem im Inneren der Metallkapselung (1) angeordneten hochspannungsführenden Leiter (2), mit Schot­ tungsisolatoren (4) zur Abstützung des Leiters (2) und zur Unterteilung der Metallkapselung (1) in gegeneinander abge­ schottete Räume, welche Schottungsisolatoren (4) mit ihrem äußeren Rand in den Durchmesservergrößerungen gelagert sind, und mit mindestens einem zwischen je zwei Schottungsisolatoren (4) in einer weiteren Durchmesservergrößerung gelagerten Stütziso­ lator (5), dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesservergrößerungen jeweils von zwei gleichartig geformten Rohrenden mit einander gegenüberstehenden und durch einen Ringspalt von V- Profil getrennten Stirnflächen sowie von einer den Ringspalt ausfüllenden Schweißnaht (13, 15) gebildet sind, wobei die- Schweißnaht (13, 15) eine ringförmig erstreckte Wurzel (14) aufweist, die auf einem den äußeren Rand jedes Isolators (4, 5) bildenden und als Steuerelektrode wirkenden Armaturring (10, 12) endet.

2. Hochspannungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Stützisolator (5) einen Isolierkörper mit mindestens zwei durch (9a) gebildeten Beinen (9) enthält.

3. Hochspannungsleitung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesservergrößerungen zur Auf­ nahme des äußeren Randes eines der Schottungsisolatoren (4) in einander benachbart angeordnete Schweißflansche (7, 8) eingeformt ist, welche Schweißflansche eine verglichen mit den Rohrstücken (3) große Wandstärke aufweisen, und daß die weitere Durchmesser­ vergrößerung zur Lagerung des Stützisolators (5) von Erweite­ rungen zweier einander benachbarter Rohrstücke (3) gebildet ist.

4. Hochspannungsleitung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der den äußeren Rand jedes Isolators (4, 5) bildende Armaturring (10, 12) als Eingußring ausgebildet ist.