DD201629A5 - Konstruktion der befestigung des stromleiters in gekapselten hochleistungsstarkstromleitungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Konstruktion zur Befestigung eines Stromleiters in der Kapsel einer gekapselten Starkstromleitung von Hochleistungsgeneratorableitungen, die sich zum Einsatz in beliebigen Verbindungssystemen der Kapsel, z.B. isolierten, kurzgeschlossenen und mit Drosseln versehenen, eignen. Der Stromleiter ist innerhalb des Isolatoraufsatzes, der die Form eines Ringes aufweist, der mit dem an der Kapsel oder einem Teil derselben befestigten Stuetzisolatoren dauerhaft verbunden ist, angeordnet, wobei eine axiale Schiebefreiheit des Stromleiters im Isolatoraufsatz vorhanden ist. Eine optimale Konstruktion der Befestigung ist gegeben, wenn ein Stuetzisolator in der senkrechten Achse im unteren Teil der Kapsel, der zweite in der Achse der Kapsel angeordnet wird. Fig. 2

Description

232272 6

-/- 3-12.1981

59 578 17

"Konstruktion zur Befestigung des Stromleiters in gekapselten Hochleistungsstarkatromleitungen"

Anwendungsgebiet der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist die Konstruktion der Befestigung eines Stromleiters unter Verwendung von Isolatoraufsätzen in der Kapsel gekapselter Starkstromleitungen eines Hochleistungsgenerators, die Einsatz in Generatorableitungen findet, in denen beliebige Verbindungssysteme der Kapseln: kurzgeschlossenes, isoliertes oder mit Drosseln versehenes, angewandt werden»

Charakteristik der bekannten technischen lösungen

bekannt ist die Konstruktion der Befestigung der Stromleiter in den Kapseln von. einphasig gekapselter. Starkstromleitungen aus der französischen Patentschrift Nr. 1.306.118. Allgemein beruht diese Konstruktion darauf, daß der Stromleiter mit einem Stützisolator abgestützt wird, der gelenkig an der Kapsel in der Hochachse der Kapsel befestigt ist und zusätzlich zwei in der horizontalen Achse der Kapsel angeordnete federnde stoßdämpfende Isolatoren besitzt. Die obige Konstruktion weist folgende Nachteile auf:

- Einsatznotwendigkeit zweier Isolatortypen, davon einen Stützisolator und zwei stoßdämpfende Anpreßisolatoren in jedem Stützpunkt des Stromleiters;

- Transportschwierigkeit aufgrund dessen, daß der Stromleiter gegen Ausführen von unerwünschten vertikalen Bewegungen, die den Isolator beschädigen könnten, nicht gesichert ist, beziehungsweise auch daß die Notwendigkeit entsteht, den Stromleiter zum Objekt zu transportieren, ohne ihn auf die Stützisolatoren aufzulegen;

- Die Axialbewegungen des Stromleiters, durch Temperatüran-

1QDE11981*976977

232272 6

3.12.1981 59 578 17

derungen des Leiters hervorgerufen, werden auf die einzelnen Isolatoren übertragen, was den Einsatz von Isolatoren einer verhältnismäßig großen mechanischen Bruchfestigkeit erfordert.

- Erhöhten Werkstoffverbrauch und erhöhten Arbeitsaufwand im Herstellungs- und Montageverlauf sowie während der Betriebszeit wegen der Verwendung dreier Isolatoren in jedem Stützpunkt;

- Erhöhte Störanfälligkeit der einphasig gekapselten Starkstromleitungen, die aus dem Einsatz dreier Isolatoren in jedem Stützpunkt einer jeden Phase resultieren;.

- Herstellungs- und Montageerschwernisse im Falle, daß die Generatorableitungen vertikal geführt werden, was oft in Wasserkraftwerken vorkommt»

Bekannt ist auch die Lösung nach der polnischen Erfindungsanmeldung Nr. P-225917, die darin besteht, daß der Stromleiter an der Befestigungsstelle frei in der Kapsel von zwei in einem Winkel von 60 von der Hochachse angeordneten Stützisolatoren abgestützt wird, wobei die Bedingung eingehalten ist, daß die Einheitsmasse des Stromleiters größer als die horizontale Einheitskraft ist, die bei Kurzschlüssen auf diesen Stromleiter wirken könnte.

Obwohl diese Lösung die Zuverlässigkeit der Generatorableitungen im Verhältnis zu den üblich angewandten Konstruktionen der Befestigung des Stromleiters in der Kapsel unter Einsatz von drei und sogar vier Isolatoren an jeder Befestigungsstelle erhöht, besitzt sie eine Reihe von Nachteilen wie:

- Unbrauchbarkeit für einphasig gekapselte Starkstromleitungen mit isolierten Kapseln oder mit Drosseln, da hier die Größe der auf den Leiter wirkenden Kräfte während eines Dreiphasen- und Zweiphasenkurzschlusses den Wert

232272 б

3.12.1981 59 578 17

der Leitermasse überschreitet und infolgedessen der Stromleiter aus der Halterung herausfällt;

- Unbrauchbarkeit bei längerem vertikalem führen der Generatorableitungen, z. B. in Wasserkraftwerken;

- alle durch Temperaturänderungen hervorgerufene Spannungen und Axialbewegungen des Stromleiters werden auf die einzelnen Isolatoren übertragen;

- die Stützisolatoren, die in einen Winkel von 60° zur Hochachse angeordnet sind, werden einer statischen Bruchbelastung unterzogen, die durch die Stromleitermasse hervorgerufen wird;

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die aufwendigen Konstruktionen der bekannten Lösungen zu vermeiden«

Perlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung ist die Konstruktion der Befestigung des Stromleiters mit einer verringerten Anzahl von Stützisolatoren, die trotz Werkstoffersparnis eine erhöhte Zuverlässigkeit während des Betriebes und dabei eine den bekannten Systemen angepaßte Kapselverbindung zuläßt.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Stromleiter der gekapselten Starkstromleitungen in jedem Stützpunkt in der Kapsel durch einen Isolatoraufsatz, der die Form eines an den Stützisolatoren befestigten Ringes besitzt, gehalten werden. Der Stromleiter besitzt axiale Schiebefreiheit

232272 6

3.12.1981 59 578 17

in den Isolatoraufsätzen.

Beim Einsatz zweier Stützisolatoren in jedem Stützpunkt des Stromleiters wird eine optimale Lösung erreicht, wenn einer der Stützisolatoren, an den der Isolatoraufsatz befestigt wurde, in der Hochachse im unteren Teil der Kapsel, der zweite Stützisolator dagegen in der horizontalen Achse angeordnet wurde.

In den äußeren Phasen R und T entsteht eine günstige Situation, wenn sich die horizontal angeordneten Stützisolatoren im Außenteil der Kapsel befinden. Die Anordnung dieses Isolators in der Mittelphase ist beliebig.

In den Ableitungen von Höchstleistungsgeneratoren, in denen die Spitzen-Sennströme einige Hundert Kiloampere betragen, ist es vorteilhaft, in der Mittelphase einen zusätzlichen dritten Isolator su installieren, wobei dieser Isolator ebenfalls in der horizontalen Achse der Kapsel angeordnet wird.

Die Verbindung der angegebenen Mittel ermöglicht Erzielung der folgenden Vorteile der Erfindung, und zwar:

Die Ausführung des Aufsatzes in Form eines Ringes beseitigt die Notwendigkeit, mehr als zwei Stützisolatoren in jedem Befestigungspunkt des Stromleiters einzusetzen;

- Verringerung des Werkstoffverbrauches und Arbeitsaufwandes zur Herstellung der Generatorableitungen, denn die Befestigung eines dritten Isolators in der Kapsel erforderte die Schweißung zusätzlicher Montageöffnungen an der Kapsel mittels Argonlichtbogenschweißen sowie einen zusätzlichen Isolator, gewöhnlich einen federnden-stoß-

232272 6

3.12.1981 59 578 17

dämpfenden bzw. federnde Stoßdämpfungseinrichtungen;

- Der Isolatoraufsatz verbindet die Stützisolatoren zu einem mechanischen System, das gegen die Auswirkung mechanischer Kräfte sehr widerstandsfähig ist;

Die auftretenden mechanischen Kräfte, z. B. durch dynamische Wirkungen oder infolge axialer Bewegungen des Stromleiters über dem Isolatoraufsatz, verteilen sich immer auf zwei oder drei Isolatoren;

Der Stromleiter wird in der Kapsel stets zentrisch gehalten, d. h. sowohl bei horizontalem und. als auch bei vertikalem Führen der Generatorableitungen;

Die Lösung findet, trotz zweier Isolatoren, Anwendung in allen drei bekannten Verbindungssystemen der Kapseln, d. h. in isoliertem, mit Drosseln und ohne jeglichen Einschränkungen kurzgeschlossenem System.

Außerdem bewirkt die Anordnung eines Isolators im unteren Teil der Kapsel, daß dieser Isolator von der Stromleitermasse stets nur Druckkraft erfährt)und gegen diese Kraft sind die Isolatoren, besonders diejenigen aus Epoxyharzец, sehr widerstandsfähig· Der in der horizontale Achse der äußeren Phasen R und T eingesetzte Isolator erfährt im Falle eines Dreiphasen- oder Zweiphasenknrzschlusses ebenfalls nur dynamische Druckkräfte, da diese Kräfte in seiner Achse wirken. Der in der horizontalen Achse in der Mittelphase S befestigte Isolator erfährt, falls dynamische Kräfte auftreten, auch Druckkräfte wie die Phasen R, T oder Zugkräfte. Jedoch bewirkt die Kopplung dieses Isolators mit Aufsatz mit dem unteren Isolator, daß der untere Isolator einen Teil der Reak-

232272 6

3.12.1981 59 578 17

tion überträgt und dabei auf Biegung beansprucht wird.

Es ist auch vorteilhaft, für besonders starke dynamische Beanspruchungen bei Hochstleistungsgeneratoren von 1000 MW, in der Mittelphase zusätzlich einen dritten Isolator anzuwenden. Alle in den horizontalen Achsen der Kapseln eingesetzten Isolatoren der Phasen R, S, T werden dann in Kurzschlußfällen ausschließlich Druckkräfte erfahren. Der Isola*oraufsatz in Ringform besitzt außer den oben beschriebenen Vorzügen noch einen zusätzlichen Vorzug, der darin besteht, daß dieser Aufsatz als Stoßdämpfer samtlicher exzentrischen Bewegungen des Stromleiters im Aufsatz wirkt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispielesnäher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: den Querschnitt des gekapselten Starkstromleiters,

Fig. 2: den Querschnitt der Generatorableitung, die aus drei einphasigen gekapselten Starkstromleitungen zusammengesetzt ist.

Die Konstruktion zur Befestigung des Stromleiters mittels Isolatoraufsätzen in der Kapsel der einphasig gekapselten Starkstromleitungen besteht erfindungsgemäß aus dem Stromleiter 1_, der sich innerhalb des Isolatoraufsatzes 2_ befindet, die Form eines Ringes aufweist und mit den an der Kap-sel 4 oder ihren Ausschnitten befestigten Stützisolatoren 2 verbunden ist, wobei der Stromleiter ^. axiale Bewegungsfreiheit innerhalb des Isolatoraufsatzes 2 besitzt. In den hori-

232272 6

3.12.1981 59 578 17

zontal verlegten Generatorableitungen ist einer der Stützisolatoren 2 Jedes Stützpunktes des Stromleiters 1_, der sich im Isolatoraufsatz 2 befindet, in der senkrechten Achse 5. im unteren Teil der Kapsel 4 befestigt. Der zweite Stützisolator 2. dagegen ist in der horizontalen Achse £ der Kapsel 4 angeordnet. In besonderen Fällen ist in der horizontalen Achse £ der Mittelphase S zusätzlich ein dritter Stützisolator 7 vorgesehen.

Claims (3)

Pa t en tans pr üc he

1. Konstruktion zur Befestigung des Stromleiters in gekapselten Hochleistungsstarkstromleitungen bestehend aus dem innerhalb der Kapsel koaxial angeordneten Stromleiter, den an der Kapsel nach bekannten Lösungen befestigten Stützisolatoren und Isolatoraufsätzen/gekennzeichnet dadurch, daß der Stromleiter _1_ sich im Inneren des Isolatoraufsatzes 2_ befindet, der die Form eines Ringes Besitzt, mit welchem die an der Kapsel 4 oder einem Teil derselben befestigten Stützisolatoren 2 dauerhaft verbunden sind, wobei eine asiale SchieBefreiheit des Stromleiters 1_ ^im Isolatoraufsatz 2. vorhanden ist.

2. Konstruktion nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß ein Stützisolator 2 3-ⁿ der senkrechten Achse 5. im unteren Teil der Kapsel 4, der zweite Stützisolator 2 dagegen in der horizontalen Achse £ der Kapsel 4 angeordnet ist, wobei in den äußeren Phasen R, T sich der zweite Stützisolator 2 ^an ^er entgegengesetzten Seite im Verhältnis zu der Mittelphase S befindet.

3· Konstruktion nach Punkt 2 _t gekennzeichnet dadurch, daß sich in der Kapsel 4, der Mittelphase S in der horizontalen Achse 6 der Kapsel 4 zusätzlich ein dritter Stützisolator 7 befindet.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen