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Gekapselte Hochspannungsschaltanlage Es ist bekannt, gekapselte Hochspannungsschaltanlagen, deren spannungsführende Teile mit einer gasförmigen, flüssigen oder festen Isolierung umgeben sind, in mindestens zwei miteinander verbundenen, im allgemeinen verschraubten Behältern unterzubringen, die üblicherweise aus Metall bestehen. Zur Abdichtung der Stossstellen zwischen den Behältern ist zumeist eine in einer Nut liegende Dichtung vorgesehen. Die Herstellung dieser Nut ist jedoch wegen der verhältnismässig grossen Abmessungen der Behälter an der Stossstelle nur mit erheblichem Aufwand möglich. Zum Beispiel können die grossen Behälter nicht mit normalen Drehbänken bearbeitet werden.
Gemäss der Erfindung wird die vorgenannte Schwierigkeit dadurch behoben, dass an der Stossstelle zwischen den beiden Behältern ein Zwischenring vorgesehen ist, der die Nut für die Dichtung enthält. Dieser Zwischenring ist gegenüber den Behältern ein nur kleiner Bauteil, der leicht zu handhaben und zu bearbeiten ist. Deshalb wird durch diesen Zwischenring eine bedeutende Erleichterung der Herstellung erreicht, obwohl der Zwischenring an sich einen zusätzlichen Bauteil darstellt.
Die Ausbildung des Zwischenringes ist von untergeordneter Bedeutung, sofern der Zwischenring nur den richtigen und dichten Sitz einer Dichtung, insbesondere eines Dichtungsringes an der Stossstelle, ermöglicht. Eine bewährte Form des Zwischenringes weist z. B. in Richtung der Achse der Stossstelle je eine Nut auf den gegenüberliegenden Seiten auf, und jede Nut enthält einen Dichtungsring, der gegen einen ebenen Flansch gepresst wird.
Der Zwischenring kann mit Hilfe der Schrauben festgelegt sein, mit denen die beiden Behälter mitein= ander verbunden werden. Es ist aber auch möglich, besondere Stifte vorzusehen, die die richtige Lage des Zwischenringes sichern. Unter Umständen kann man den Ring auch mit einem in das Behälterinnere ragenden Zentnerflansch versehen, sofern dadurch nicht die elektrische Festigkeit im Innern der Behälter herabgesetzt wird.
Zur näheren Erläuterung wird im folgenden an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrie= ben.
Dabei zeigt Fig. 1 schematisch vereinfacht eine Hochspannungsschaltanlage, Fig. 2 in vergrössertem Massstab die Anwendung der Erfindung bei dieser Anlage, Fig. 3 in vereinfachter Darstellung einen Teil der Hochspannungsschaltanlage und Fig. 4 in grösserem Massstab die Ausbildung des Zwischenringes.
Die Hochspannungsschaltanlage nach Fig. 1 besteht aus zwei miteinander verbundenen Metallbehältern 1 und 2, die die nicht näher dargestellten Geräte einer Hochspannungsschaltanlage und das zur Isolierung dieser Geräte dienende Druckgas, z. B. Schwefelhexafluo- rid, enthalten. Die Behälter sind mit einem Traggestell 3 über eine Platte 4 am Erdboden befestigt. Sie sind mit rohrförmigen Fortsätzen 5 und 6 versehen, die an der Stossstelle zu einer als Ganzes mit 7 bezeichneten Flanschverbindung verschraubt sind.
Wie Fig. 2 zeigt, ist im Bereich der Stossstelle der Rohre 5 und 6 ein Zwischenring 10 angeordnet. Der Ring 10 besitzt beim Ausführungsbeispiel einen rechteckigen Querschnitt. Die Längenabmessung des Querschnittes entspricht den radialen Abmessungen der angeschweissten ebenen Flansche 12 und 13. Die Breitenabmessung beträgt beim Ausführungsbeispiel etwa ein Drittel der Längenabmessung. Bestimmend ist für die Breitenabmessung jedoch nur, dass sie genügend gross ist, um zwei Nuten 1'5 und 16 aufnehmen zu können, die einen rechteckförmigen Querschnitt haben und zwei Dichtungsringe 17 und 18 zum Abdichten der Flanschverbindung enthalten.
Beim Ausführungsbeispiel liegen diese Nuten auf dem gleichen Durchmesser des Ringes. Sie könnten aber auch in radialer Richtung
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versetzt sein, damit die Breitenabmessungen des Querschnittes des Ringes 10 verringert werden können.
Der Ring 10 wird beim Ausführungsbeispiel dadurch in der richtigen Lage in bezug auf die Rohre 5 und 6 gehalten, dass durch seine Bohrung 20, die mit den Bohrungen 21 und 22 der Flansche 12 und 13 fluchtet, eine Befestigungsschraube 23 gesteckt ist. Man könnte den Ring aber auch mit Hilfe besonderer Stifte halten oder durch einen Flansch an der Innenwand der Rohre 5, 6 zentrieren. In jedem Fall erhält man die eingangs beschriebene vorteilhafte Erleichterung der Herstellung, da der Ring weitaus leichter zu bearbeiten ist als die grossen Behälter 1 und 2.
Der Zwischenring erleichtert aber nicht nur, wie vorstehend beschrieben, die Bearbeitung. Er kann darüber hinaus auch zur Befestigung einer im Innern der Behälter angeordneten Durchführung dienen.
Die Verwendung von Durchführungen im Innern von Hochspannungsschaltanlagen, die mit einem hochwertigen Isoliermittel, z. B. Schwefelhexafluoridgas, gefüllt sind, ist ,an sich bekannt. Die Durchführungen haben hier die Aufgabe, die elektrischen Teile im Innern der Behälter abzustützen. Sie ergeben ausserdem eine Schottung des Innern der Anlage, so dass bei Störungen nur einzelne Anlagenteile betroffen werden können. Bisher erforderten solche Durchführungen jedoch einen grossen Aufwand, da sie in Abmessungen und Material auf die Kapselung abgestimmt sein mussten.
Bei Verwendung eines Zwischenringes ist es dagegen nicht mehr erforderlich, den Flansch der Durchführung so gross zu machen, dass er mit den Behältern unmittelbar, also zwischen deren Verbindungsflanschen liegend, verschraubt werden kann. Dies ermöglicht eine bedeutende Materialersparnis. Darüber hinaus ist die erfindungsgemässe Anordnung deshalb günstig, weil das im allgemeinen mechanisch empfindliche Isoliermaterial nicht mehr direkt den grossen Kräften.ausgesetzt ist, die an der Verbindungsstelle der Behälter auftreten können.
Ausserdem kann man den Zwischenring aus einem nichtmagnetischen Material herstellen und dadurch die Wirbelstromverluste herabsetzen, während eine Herstellung der ganzen Anlage aus solchem Material aus wirtschaftlichen Gründen, ausgeschlossen ist.
Der Zwischenring besitzt zweckmässig einen Absatz zur Zentrierung der Durchführung. Ferner ist es günstig, wenn der Zwischenring an den in das Behälterinnere ragenden Kanten abgerundet oder abgeflacht ist. Dadurch kann man hohe örtliche Belastungen des Isoliermittels in den Behältern vermeiden.
Um die Schottung der Anlage zu erleichtern, kann man den Zwischenring mit einer Nut für einen Dichtungsring versehen, der mit dem Flansch der Durchführung zusammenwirkt, wie es an Hand der Fig. 3 und 4 näher beschrieben wird.
Die Hochspannungsschaltanlage für beispielsweise 110 kV besitzt zwei geerdete Metallbehälter 31 und 32, die über ein Rohr 33 miteinander verbunden sind. Die Behälter sind zur Isolierung mit Schwefelhexafluoridgas gefüllt. Sie enthalten die aktiven Teile 34 und 35 einer Hochspannungsschaltanlage, z. B. Leistungsschalter, Trennschalter, Wandler und dergleichen.
Das Rohr 33 besteht aus dem jedem Behälter zugeordneten Stutzen 36 und den dazwischenliegenden Rohrstücken 37 und 38, die bei 39 miteinander verschraubt sind. An den Verbindungsstellen zwischen den Stutzen 36 und den Rohrstücken 37 bzw. 38 sind Durchführungen 40 angeschraubt, die die elektrische Verbindung zwischen den aktiven Teilen 34, 35 in den Behältern 31 und 32 herstellen und die Behälter gasdicht abschliessen. Die Durchführungen sind gemäss der Erfindung an einem Zwischenring 41 befestigt, wie in Fig. 4 näher dargestellt ist.
Der Zwischenring 41 besteht aus nichtmagnetischem Material, z. B. Bronze, während die Behälter und Verbindungsrohre aus Stahl hergestellt sind. Der Zwischenring besitzt eine Ringnut 42 zur Aufnahme eines Rundschnurringes 43, der die Verbindung zwischen dem Stutzen 36 und dem Rohrstück 37 abdichtet. Er ragt mit zwei Absätzen 45 und 46 in den Stutzen 36 und die Rohrstücke 37 bzw. 38, so dass die Teile des Rohres 33 gut zentriert sind. Ein weiterer Absatz 47 dient zur Zentrierung des Flansches 48 der Durchführung 40. Die gegenüberliegende Kante ist bei 49 abgeschrägt.
Die Durchführung 40 besteht aus Giessharz. Sie ist mit Schrauben 50 befestigt, die in eingegossenen Buchsen 51 geführt sind. Zur Abdichtung der Befestigungsstelle der Durchführung enthält der Zwischenring 41 in einer Nut 52 mit rechteckigem Querschnitt einen Rundschnurring '53. Dieser Ring legt sich in fertig montiertem Zustand gegen den Flansch 48 der Durchführung 40 und ergibt dadurch einen gasdichten Abschluss.
Eine weitere Dichtung 55 liegt in einer Nut 56 des Rohrstückes 37 bzw. 38. Diese Rohrstücke weisen im Verhältnis zu den Behältern 31 und 32 nur kleine Abmessungen auf. Deshalb bereitet die Bearbeitung der Nut 56 keine Schwierigkeiten, und es ist nicht notwendig, die zugehörige Dichtungsstelle in dem Zwischenring 41 zu verlegen.
Zu Wartungsarbeiten kann die Anlage zwischen den Rohrstücken 37 und 38 aufgetrennt werden, wenn bei= spielsweise nur an dem in dem einen Behälter enthal- tenen Leistungsschalter gearbeitet werden soll. Zu diesem Zweck,sind die beiden Durchführungen über eine Steckverbindung gekuppelt.