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Flüssigkeits-Kurzschliesser für Hoch- und Höchstspannungen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeits-Kurzschliesser für Hoch- und Höchstspannungen.
Es ist bekannt, zum Schutze von Transformatoren spezielle Kurzschliesser, insbesondere mit Federn- trieb, zu verwenden, welche die Transformatorklemmen im Falle einer Störung kurzschliessen, wodurch eine weitere Ausdehnung der Schäden im Transformator vermieden wird.
! Dar Kurzschliesser bewirkt einen ein-oder dreipoligen Kurzschluss im Netz, so dass es zur Abschaltung der den Transformator speisenden Leitung kommt und je nach der Art der Speisung wird entweder während des spannungslosen Intervalls der Transformator mittels eines Abschalters von der Speiseleitung abgeschal- tet und wieder eingeschaltet oder die Leitung bleibt bis zur Beseitigung der Störung des Transformators dau- ernd abgeschaltet. Die bisher verwendeten Kurzschliesser für Hoch-und Höchstspannungen weisen den wesentlichen Nachteil auf, dass die vom Augenblick des Impulses bis zur Kurzschliessung erforderliche Zeit etwa eine Sekunde beträgt und es bisher nicht gelungen ist, diese Zeit auf weniger als eine halbe Sekunde zu ver- kürzen.
Für eine weitere Verbreitung dieser neuen Schutz-und Regelverfahren wird die Zeitverkürzung als eine der wichtigsten zu lösenden Aufgaben betrachtet.
Eine Verkürzung der für die Kurzschliessung erforderlichen Zeit konnte bisher dadurch erreicht wer- den, dass ein Wasserstrahl mit Druckluft an die Überbrückungsstelle geschleudert wird, welcher die unter
Spannung befindlichen Teile kurzschliesst. Eine solche Ausführung ist z. B. aus der Schweizer Patent- schrift Nr. 346939 bekannt ; diese Ausführung ist jedoch nicht für einfache Transformatorstationen verwend- bar, da sie unbedingt auf einen Druckluftantrieb angewiesen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei Kurzschliessern oder Kurzschlussschaltern für Hoch- und Höchstspan- nungssysteme die für die Kurzschliessung erforderliche Zeit weiter zu verkürzen, wobei gleichzeitig der
Antrieb des Kurzschliessers von solcher Art ist, dass der Kurzschliesser unabhängig von äusseren Gegeben- heiten überall einsatzfähig ist.
Dies wird bei einem Flüssigkeits-Kurzschliesser für Hoch-und Höchstspannungen, bei dem die Über- brückung durch einen mittels Druck herausgeschleuderten Flüssigkeitsstrahl erfolgt, erfindungsgemäss da- durch erreicht, dass der Kurzschliesser eine Explosionskammer enthält, deren Hohlraum oberhalb eines Kol- bens mit einer nicht gefrierenden, leitenden Flüssigkeit gefüllt und unterhalb des erwähnten Kolbens mit einem austauschbaren Gehäuse versehen ist, in dessen Ausnehmung der Explosivstoff mit mindestens einem Zünder untergebracht ist, wobei sowohl die Mündung der Explosionskammer, die einer unter Spannung ste- henden Elektrode zugewendet ist, als auch die Ausnehmung des Gehäuses gegen das Eindringen der Feuch- tigkeit mit Folien abgedichtet sind.
Es wird somit bei diesem Flüssigkeits-Kurzschliesser eine besondere Kammer mit Explosivladung ver- wendet, die durch eine von den Schutzorganen des Transformators abgeleitete Zündung betätigt wird, wo- bei die Kammer für eine mehrmalige Verwendung konstruiert ist. Der Kurzschliesser wird durch die Ex- pansion der bei der Verbrennung des Explosivstoffes entstandenen Gase betätigt.
Die Erfindung ermöglicht bei einer eintretenden Störung des Transformators die Abschaltung des Trans- formators von der Leitung mit Hilfe von Sicherungen, die durch den Kurzschliesser betätigt werden.
Ein Beispiel der Verwendung des erfindungsgemässen Kurzschliessers, mit welchem allerdings nicht sämtliche Verwendungsmöglichkeiten erschöpft sind, ist in der beiliegenden Zeichnung Fig. l und 2 dargestellt.
Fig. 1 stellt ein Schema der Leitung einer sehr hohen Spannung dar, die aus zwei Speisungsstellen
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gespeist wird, wobei die Hauptleitung zwei Abzweigleitungen speist und sowohl die Hauptleitung als auch die Abzweigleitung mit Kurzschliessern gemäss der Erfindung ausgestattet sind. Fig. 2 veranschaulicht eine mit den erfindungsgemässen Kurzschliessern ausgerüstete Transformationsanlage.
. In diesen Zeichnungen stellen A und B die Speisungsstellen dar, 9 die Leistungsschalter, 10 die Trennschalter, 11 die Sicherungen und 12 die erfindungsgemässen Kurzschliesser mit den unter Spannung befindlichen Elektroden 8 ; 13 bezeichnet die Transformatoren.
Die Transformatoren 13 mit den Kurzschliessern 12 können mit Hilfe der Sicherungen 11 abgeschaltet werden oder können unmittelbar in die Leitung eingeschaltet werden, wie in Fig. 2 dargestellt ist.
Fig. 3 stellt ein Beispiel der Ausführung der Explosionskammer des erfindungsgemässen Kurzschliessers dar. Darin bezeichnet 1 die mit der tragenden und geerdeten Konstruktion verbundene Explosionskam : ner, deren Hohlraum oberhalb des Kolbens 14 mit einer nicht gefrierenden leitenden Flüssigkeit 5 gefüllt ist.
In dem Hohlraum der Explosionskammer ist ein austauschbares Gehäuse 2 angeordnet, in dessen Ausnehmung der Explosivstoff 3 mit mindestens einem Zünder 4 untergebracht ist. Die Mundung der Explosionskammer 1 ist einer unter Spannung stehenden, in Fig. 2 mit 8 bezeichneten Elektrode zugewendet und derart gestaltet, dass nach Abfeuerung der Ladung 3 ein schmaler Strahl der leitenden Flüssigkeit 5 gegen die Elektrode 8 herausspritzt. Die Mündung der Explosionskammer sowie der Ausnehmung des Gehäuses 2 sind gegen das Eindringen der Feuchtigkeit mit Folien 7 und 6 abgedichtet. D. : 3r Körper der Explosionskammer ist geerdet.
Bei einer Störung im Netz oder an der geschützten Einrichtung sendet die Schutzvorrichtung einen Impuls aus, durch welchen der Zünder 4 in Tätigkeit gesetzt und die Explosivstoffladung entzündet wird. Durch den entstehenden Gasdruck wird der Kolben 14 vorwärtsgetrieben und die leitende Flüssigkeit 5, die eine Leitfähigkeit von 1 Mikrosiemens/cm hat, mit einer hohen Ausflussgeschwindigkeit gegen die unter Spannung stehende Elektrode gespritzt und da der Körper der Explosionskammer geerdet ist, wird eine rasche Kurzschliessung des zu schützenden Objektes erzielt. D. : 3r elektrische Bogen brennt praktisch an der Stelle der in Bewegung befindlichen Säule der Leitflüssigkeít.
Nach jeder Funktion des Kurzschliessers muss die Flüssigkeitsfüllung sowie die Ladung und Dichtung erneuert werden.
Der Kurzschliesser gemäss der Erfindung kann erfolgreich dort verwendet werden, wo es sich um eine kurzzeitige Kurzschlusseinschaltung handelt, z. B. bei der Tätigkeit eines einpoligen, wiederholten Ein-
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einer Hoch- und Höchstpsannung,ne m der bekannten Mittel erzielt werden konnte.
Ausserdem ermöglicht die Erfindung erhebliche Ersparnisse an Investitionskosten bei der Projektierung neuer Hochspannungsnetze und-anlagen.