DE7114339U - Dreipolige gekapselte Hochspannungsleitung - Google Patents

Description

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Die Erfindung befaßt sich mit einer dreipoligen Hochspannungsleitung mit einer zylindrischen Metallkapselung, in der drei vorzugsweise rohrförmige Hochspannungsleiter auf den Ecken eines Dreiecks angeordnet sind. Solche Hochspannungsleitungen werden ztimeist aiit einer Druckgasisolierung ausgeführt. Sie können insbesondere als dreipoliges Sammelschienensystea dienen. Daim werden in regelmäßigen, relativ engen Abständen Abzweigleitungen uus derpzylindrisehen Kapselung herausgeführt.

Bei einem aus dar deutschen 4uslegeschrift 1 194 026 bekannten Drenstromsammelschienensystem sind die Hochspannungsleiter in symmetrischer Aiordnung mit Stützisolatoren befestigt, die ,jeweils an zwei Seiten jedes Hochspannungsleiters angreifen. Die Stützisolatoren sind mit ihrem dem Leiter abgekehrten Ende an Schottwänden befestigt, die sternföraiig unter einem Winkel von 120° zueinander in der Kapselung untergebracht sind und jeweils einen e-genen Gssraum für jeden Hochspannungsleiter begrenzen. Diese Anordnung erfordert relativ viele Einzelteile, zumal Einstellraöglichkeiten an der Verbindungsstelle von Leiter und Stützisolator vorgesehen sind. Außerdem können die Schottwände und Befestigt uigsmittel die dielektrische Festigkeit beeinträchtigen, so di-3 ccne Anwendung bei sehr honen Spannungen von z.B. 110 kV kaum möglich ist.·

Die Erfindung hat das Ziel, den für eine dreipolige Hochspannungsleitung der eingangs genannten Art erforderlichen Aufwand ohne Einbuße sji elektrischer Festigkeit zu verringern. Gleichzeitig muß die Hochspajinungsleitung auch mechanisch ausreichend fest sein, um vor alle ι den elektrodynamischen Kräften im Kurzschlußfall widerstehe]! zu können.

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Er.findungsgemäß sind drei Isolierkörper für jede Abstützung vorgesehen, von denen, jeder einen Hochspannungsleiter mindesteng zum Teil umfaßt und an zwei Stellen der Metallkappelung befestigt ist, die mindestens um 90° Umfangswinkel voneinander entfernt sind.

Da die Isolierstoffkörper nur noch an der Kapselung selbst befestigt sind, können die sternförmig angeordneten Schottwänd« entfaller.. Trotzdem reicht die elektrische Festigkeit der Anordnung aus, weil die Xriechwege und Durchschlagsstrekken &.n dem Isolierkörper infolge der um mindestens 90° umfangswinkel versetzten Befestigungsstellen groß ausfallen. Sie sind erheblich größer als bei Anordnungen, bei denen die Hochspannungsleiter von radial zur Kapselungsachse führenden Stützisolatoren getragen vrerden. Gegenüber anderen bekannten Hochspannungsleitungen, bei denen die Hochspannungsleiter vom ringförmigen, für alle drei Leiter gemeinsamen, einseitig an der Kapselung befe-stigten Isolierstoffkörper gehalten werden, f ist speziell die Gefahr von Phasenkurzschlüssen durch Kriech- § wege wesentlich verringert, weil die Wege längs Isolierstoff-Oberflächen zwischen den Phasenleitern etwa doppelt so lang sind»

Bei der Erfindung wählt man vorzugsweise symmetrische Anordnungen, bei der alle Isolierkörper gleich ausgebildet sind. Zweckmäßig sind dabei Formen mit Isolierkörpern, die an um 120° Umfangswinkel versetzten Stellen mit für jeweils zwei Isolierkörper gleichen Befestigungsmitteln an der Metallkapselung angebracht sind. Sine vorteilhafte Anbringungsmöglichkeit besteht darin, daß jeweils zwei Isolierkörper mit einer Schraube gegen einen zwischen den Isolierkörpern liegenden Vorsprung gepreßt werden? der mit der Kapselung verbunden ist. Der Vorsprung kann mit der Kapselung aus einem Stück bestehen,, Man kann aber auch vorteilhaft eine elastische Abstützung dur^h einen Gummikörper erhalter, der vorteilhaft durch Graphitzusatz

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oder Siliciumcarbid (SiC) mehr oder weniger leitend gemacht ist uiid beim Zusammenschrauben der Isolierkörper so verformt wirdy daß er sich gegen die Innenseite der Metallkapselung drückt. Eine ähnliche Befestiguag kann man auch im Bereich dtjs Köchspciiinuiigfcj.eiter-ä Yor-»«h«ri, so daß eine schwiriguiigs— dämpfend nachgiebige, aber ausreichend sichere Befestigung erroicht wird.

Die Erfindung wird vorzugsweise mit symmetrischen Isolierkörpern verwirklicht, die zwei im gleichen Sinn wie die Metallkapselung gekrümmte Arme aufweisen. Durch die Krümmung im gleichen Sinne ergibt sich eine Verlängerung des Kriechveges, wie an Hand des Ausführungsbeispieles noch näher erläutwrt wird. Besonders günstig sind Isolierkörper, diu in einem Schnitt quer zur Längsachse der Hochspannungsleiter profiliert sind;, weil man. auf diese V/eise eine hohe Festigkeit bei geringem Materialaufwand erreichen kann. Die 7 -olieikörper können zweckmäßig über den größten Teil des Querschnitts Ausnehmungen aufweisen. Dabei ist es günstig, wenn man die die Ausnehmungen umgebenden Schenkel im Bereich, des Hochspannungsleiters zu einem diesen umfassenden Ring verbindet. Der Ring kann cie zu einer Klemmbefestigung notwendige Verstärkung der Isolierstoffteile im Bereich des Leiters ergeben. Am anderen Ende» d.h. im Bereich der Befestigungsstelle an der Kapselung, kann man eine Verstärkung dadurch erhalten, daß die Querschmttshöhe der Isolierstoffkörper vom Hoohspannungsleiter zur Befestigungsstelle hin derart abnimmt, daß die Schenkel an der Befestigungsstelle ineinander übergehen. Man erhält dadurch einen ^iffrei aufliegenden Träger" mit annähernd gleichmäßiger Verteilung der größten mechanischen Spannungen.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung, die in den Figuren 1 -jnd 2 zwei zueinander senkrechte Schnitte zeigt, ein Ausführungsbeispiel einer dreipoligen Hochspannungsleitung für Deispielsweise 110 kV beschrieben. Die

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Hochspannungsleitung karn Teil einer druckg^tsisolierten Hochspannungsschaltanlage sein. Sie kann dort insbesondere die Sammelschiene eines Dreh.stromsystems bilden.

Mit 1 ist die zylindrische Metallkapseluiig bezeichnet, die Erdpotential aufweist. In ihr sind drei Hochspannungsleiter 2, 3 und 4 auf den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet. Die Anordnung ist symmetrisch "zur Achse eines zylindrischen Anschlußstutzejas 5, mit dem ein abzweigender Leiter 6 umgeben ist. Die Hochspannungsleiter sind Aluminium- oder Kupferrohre, während die Kapselung 1 üblicherweise aus Sta'nl besteht.

Die Abstützung der Hochspannungsleiter 2, 3» 4 gegenüber der Kapselung 1 erfolgt durch drsi gleiche symmetrische Isolierkörper 8, die in einer Ebene senkrecht ζχτ Achse der Kapselung liegen. Die Isolierkörper Lianen den aus Fig. 2 ersichtlichen profilierten Querschnitt. Ihre zwei \rme 7, 9 umfassen die Hochspannungsleiter 2, 3, 4 mit einer ringförmigen Verdickung 10» die die Schenkel 11 und 12 des Profils verbindet. Die Schenkel haben, wie die Figur 1 zeigt, eine mit der Krümmung der Kapselung 1 übereinstimmende Krümmung mit zwei Bögen 13 und 14 mit einem größeren Durchmesser als die Btfgen 15 und 16 auf der der Kapselung 1 abgekehrten Seite. Dadurch ergibt sich eine vom Hochspannungsleiter zur Kapselung hin abnehmende Querschnittshöhe, so daß die Schenkel 11 und 12 an den Befestigungsstellen zusammenlaufen*

Die Bögen 13, 15 und 14, 16 sind etwa in der Mitte der Arme 7, 9 durch zwei Stege 19, 20 verbunden, während der dazwischen liegende groß be Teil des Querschnitts von Ausnehmungen 21 gebildet wird. Die Isol erkörper 8 sind somit leichte, aber mecLanisch feste Gelbild ι, die weitgehend als Träger gleicher Spannungsbeanspruchung gestaltet sind. Die Ausnehmungen 21 sorgen ferner dafür, daß bei der in Richtung des elektrischen

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Feldes verlaufende Schichtung von festen und gasförmigen Isolierstoffen die Gase nur gering beansprucht sind, so daß es nicht zum Glimmen kommt.

In Fig. 2 ist in einem Schnitt längs der Kapselungsachse zu sehen, wie ein Isolierkörper 8 mit den Flanschen 11 und 12 den Hochspannungsleiter 3 umfaßt. Zur Festlegung des Hochspannungsleiters wird ein Gummiring 16 mit einem Isolierstoffring 17 zusammengepreßt, der mit geeigneten Schrauben gegen einen Bund 18 gezogen wird. Der Ring 17 kann unter Umständen auch mit einem Außengewinde versehen und in ein Innengewinde eingeschraubt werden.

Die Figur 2 läßt ferner erkennen, daß die Isolierkörper 8 an der Befestigungsstelle an der Kapselung 1 eine Ausnehmung 22 aufweisen. In diese greift ein Vorsprung 23 des jeweils benachbarten Isolierkörpers 8. Jeweils zwei Isolierkörper begrenzen an ö.T gemeinsamen Befestigungsstelle zusammen eine Nut 24, in der ein Gummikörper 25 beim Zusammenpressen der Isolierkörper mit Hilfe einer Schraube 26 so verformi wird, daß er sich gegen die beiden Isolierkörper einerseits und die Kapselung 1 andererseits drückt. Dadurch erhält man eine elastische, aber spielfreie Festlegung der Hochspannungsleiter gegenüber der Kapselung.

Die Figur 2 zeigt, daß die Isolierkörper in Längsrichtung der Kapselung 1 gegenüber der Achse des Stutzens 5 versetzt angeordnet sind. Dies ist trotz der vom abzweigenden Leiter 6 ausgehenden Stromkräfte deshalb möglich, weil die erfindungsgemäßen Isolierkörper mechanisch stabile Teile sind. Sie sind im Gießoder Preßverfahren einfach herzustellen. Durch ihre der Kapselungswand angepaßte bogenförmige Ausbildung und die am Umfang um 120° versetzten Befestigungsstellen bieten sie ferner so lange Kriechwege zwischen den Hochtpannungsleitern und der Kapselung, daß die Betriebs- und Prüfspannungen gegenüber Anordnungen mit zur Kapselungsachse radial verlaufende Stützisolatoren wesentlich erhöht werden können.

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Da die Isolierkörper keine Bearbeitung der Leiter oder der Kapselung an den Befestigungsstellen benötigen, können sie in beliebigen Abständen längs der Kapselung angeordnet werden.

2 Figuren
10 Ansprüche

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Claims (9)

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   nsprüche

   1, Dreipolige Hochspannungsleitung mit einer zylindrischen Metallkapselung, in der drei vorzugsweise rohrförmige Hochspannungsleiter auf den Ecken eines Dreiecks angeordnet sind, wobei zur Abstützung dienende Isolatoren jev/eils an zwei Seiten Jedes Hochspannungsleiters angreifen, gekennzeichnet durch drei Isolierkörper (8) für jede Abstützung, von denen jeder einen Hochspannungsleiter (2, 3, 4) mindestens zum Teil umfaßt und an zwei Stellen der Metallkapselung (1) befestigt ist, die mindestens um 90° Umfangswinkel voneinander entfernt sind.
2. 2. Dreipolige Hochspannungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Isolierkörper (8) gleich ausgebildet sind.
3. 3· Dreipolige Hochspannungsleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Isolierkörper (8) an uns 120° umfangswinkel versetzten Stellen mit für jeweils zwei Isolierkörper gleichen Befestigungsmitteln (25, 26) an der Matallkapselung (1) angebracht sind.
4. 4. Dreipolige Hochspannungsleitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Isolierkörper (8) mit einer . Schraube (26) gegen einen zwischen den Isolierkörpern liegenden Vorsprung (25) gepreßt werden, der mit der Metallkapselung (1) verbunden ist.
5. 5. Dreipolige Hochspannungsleitung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung von einem elastischen Körper (25) gebildet wird, der von den beiden Isolierkörpern (8) gegen die Metallkapselung (1) gedruckt wird.
6. 6. Dreipolige Hochspannungsleitung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch symmetrische Isolierkörper

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   (8) mit zwei im gleichen Sinn vie die Metallkapselung (1) gekrümmten Armen (7, 9).
7. 7. Dreipolige Hochspannungsleitung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierkörper (8) in einem Schnitt quer zur Längsachse der Hochspannungsleiter (2, 3;, 4) überwiegend profiliert 'sind,.
8. 8. Dreipolige Hochspannungsleitung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierkörper über den größten Teil des Querschnitts Ausnehmungen aufweisen.
9. 9. Dreipolige Hochspannungsleitung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Ausnehmungen umgebenden Schenkel (11, 12) des Querschnitts im Bereich des Hochspannungsleiters zu einem diesen umfassenden Ring (10) verbunden sind.

   10«. Dreipolige Hochspannungsleitung nach Anspruch 7, 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittshöhe vom Hochspannungsleiter (2, 3, 4) zur Befestigungsstelle hin derart abnimmt, daß die Schenkel (11, 12) an der Befestigungsstelle ineinander übergehen.