DD244446A1

DD244446A1 - THREE-POLE CURRENT LINE ARRANGEMENT WITH SUBSTITUTES

Info

Publication number: DD244446A1
Application number: DD28405285A
Authority: DD
Inventors: Klaus Boehme; Guenter Seibt; Michael Digmayer
Original assignee: Buchwitz Otto Starkstrom
Priority date: 1985-12-10
Filing date: 1985-12-10
Publication date: 1987-04-01
Also published as: EP0228504A2; EP0228504A3

Abstract

Die Erfindung geht von einer dreipoligen Stromleiteranordnung aus, wo die Stromleiter mit ihren Achsen die Eckpunkte eines Dreieckes bilden. Die Stromleiter sind abschnittsweise zusammengesetzt, die Anordnung soll die Anbringung von Abzweigungen ermoeglichen. Sie soll raumsparend ausgebildet sein, da sie vorwiegend fuer metallgekapselte Anlagen mit Luft- oder Gasisolierung bestimmt ist. Gemaess der Erfindung sind die Leiterabschnitte an ihren Enden gebogen oder gekroepft und so orientiert, dass sich die Verbindungsstellen im Inneren des von den Leitern gebildeten Dreieckes befinden. Die den Abzweig bildenden Leiter sind so orientiert, das sie jeweils eine gedachte Verbindungslinie zwischen den Leitern schneiden. Die Verbindungspunkte koennen im Schnittpunkt der Mittelsenkrechten des Dreieckes liegen. Als vorteilhaft ist eine Ausfuehrung beschrieben, wo die Verbindungspunkte auf der gedachten Verbindungslinie zwischen Schnittpunkt der Mittelsenkrechten und Achse des betroffenen Leiterabschnittes liegen.The invention is based on a three-pole current conductor arrangement, where the current conductors form the vertices of a triangle with their axes. The conductors are assembled in sections, the arrangement should allow the attachment of branches. It should be designed to save space, since it is mainly intended for metal-enclosed systems with air or gas insulation. According to the invention, the conductor sections are bent or croped at their ends and oriented so that the connection points are located inside the triangle formed by the conductors. The branch forming conductors are oriented so that they each intersect an imaginary line connecting the conductors. The connection points can lie at the intersection of the mid-perpendicular of the triangle. An embodiment is described as advantageous, where the connection points lie on the imaginary connecting line between the intersection of the perpendicular bisector and the axis of the relevant conductor section.

Description

Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine dreipolige Stromleiteranordnung mit Abzweigstellen, deren Leiter außerhalb der Abzweigstellen mit ihren Achsen die Eckpunkte eines Dreieckes, bevorzugt eines gleichseitigen Dreieckes bilden. Die Stromleiteranordnung ist aus mehreren Leiterabschnitten zusammengesetzt und verbunden, wobei diese Verbindungsstellen mindestens teilweise Abzweigstellen sind. Derartige Stromleiteranordnungen sind vor allem für metallgekapselte und luftisolierte bzw. gasisolierte Anlagen geeignet. Unter gasisolierten Anlagen sind dabei solche mit Isoliergasen anders als Luft oder abweichend von atmosphärischem Drück zu verstehen.The invention relates to a three-pole conductor arrangement with branching points, whose conductors outside the branching points with their axes form the vertices of a triangle, preferably an equilateral triangle. The conductor arrangement is composed of a plurality of conductor sections and connected, wherein these connection points are at least partially branch points. Such current conductor arrangements are particularly suitable for metal-enclosed and air-insulated or gas-insulated systems. Under gas-insulated plants are those with insulating gases other than air or deviating from atmospheric pressure to understand.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen . *Characteristic of the known technical solutions. *

Dreipolige Stromleiteranordnungen für verschiedene Zwecke, z.B. in metallgekapselten Schaltanlagen sind in vielfältigen Ausführungen bekannt. Elemente derartiger Anordnungen sind die drei Pole der Sammel- oder Hilfsschienen, die Abgangsschienen, Verbindungen zwischen je einem Pol der Sammel- oder Hilfsschienen und einer Abgangsschiene, Befestigungspunkte zum Tragen der Stromleiteranordnung sowie gegebenenfalls die Metallkapselung, z. B. in Form von Schaltschränken.Three-pole current conductor arrangements for various purposes, e.g. in metal-enclosed switchgear are known in many designs. Elements of such arrangements are the three poles of the busbars or auxiliary rails, the outlet rails, connections between each pole of the busbars or auxiliary rails and an outlet rail, attachment points for supporting the current conductor arrangement and optionally the metal enclosure, z. B. in the form of cabinets.

So sind luftisolierte Schaltanlagen, also solche unter Atmosphärendruck, bekannt, in denen scharfkantige Flachleiter als Sammel- oder Hilfsschienen nebeneinander oder im Dreieck angeordnet sind und die Abgangsschienen als Flachleiter aufweisen; mit denen gerade Sammel- oder Hilfsschienen T-förmig verbunden sind. Diese Anordnungen sind aber entladungsphysikalisch dem stark inhomogenen elektrischen Feld zuzuordnen. Für den, die Schaltanlagen gefährdenden Durchschlag der atmosphärischen Luft ist es aber maßgebend, wie weit stabileTeilentladungen vorwachsen können. Das zwingt zu relativ großen Isolierabständen und ist für eine kleinräumige Bauweise ungeeignet. Bekannt ist bei luftisolierten Schaltanlagen unter Ätmosphärendruck weiterhin anstelle der Flachleiter als Sammelschienen Rund- oder Rohrleiter einzusetzen und diese vorzugsweise im Dreieck anzuordnen. Hier gibt es Ausführungen, bei denen diese Rund- oder Rohrleiter geradlinig verlaufen und mit Flachleitern als Abgangsschienen T-förmig verbunden sind. Die Verbindungen mit den Abgangsschienen befinden sich mithin in den Eckpunkten des von den drei Polen der Sammelschienen gebildeten Dreieckes. Das stark inhomogene elektrische Feld der Flachleiter und deren Schraubverbindung mit den Sammelschienen, ist dabei ebenfalls ungünstig, weil dadurch große Isolierabstände notwendig sind; das durch die Anwendung der Rund- oder Rohrleiter bedingte schwach inhomogene Feld, das zu Anordnungen ohne stabile Teilentladungen und damit zu geringen Isolierabständen führen würde, wird dabei aber nicht genutzt. Zwar gibt es Lösungen, diese Abgangsschienen mitfestem Isolierstoff zu umhüllen und die Verbindungen mit Isolierstoffbarrieren zu umgeben (DE-PS 2146769). Das erfordert jedoch den zusätzlichen Einsatz fester Isolierstoffe sowie die technisch-technologischen Voraussetzungen für die Isolierstoffumhüllung von Stromleitern. Bekannt ist weiterhin, daß die Rund- oder Rohrleiter bügeiförmig ausgebildet und die Bügelenden an einem außerhalb des durch die drei Pole der Sammelschienen gebildeten Dreiecks befindlichen Befestigungspunkt — z. B. an einem Stützer — mit der jeweiligen Abgangsschiene verbunden sind (Prospekt der Firma Raychem „BBIT Schrumpfschlauch zur Isolation von Sammelschienen bis 17,3/30KV").Thus, air-insulated switchgear, ie those under atmospheric pressure, are known in which sharp-edged flat conductors are arranged as collecting or auxiliary rails next to each other or in a triangle and have the outlet rails as a flat conductor; with which straight busbars or auxiliary rails are connected in a T-shape. However, these arrangements are to be assigned to the strongly inhomogeneous electric field by discharge physics. However, it is decisive for the breakdown of the atmospheric air endangering the switchgear systems how far stable partial discharges can grow. This forces to relatively large Isolierabständen and is unsuitable for a small-scale construction. It is known in air-insulated switchgear under atmospheric pressure continue to use instead of flat conductors as busbars round or pipe conductors and preferably to arrange them in a triangle. Here there are versions in which these round or pipe conductors are straight and connected with flat conductors as outlet rails T-shaped. The connections to the outlet rails are therefore located in the vertices of the triangle formed by the three poles of the busbars. The highly inhomogeneous electric field of the flat conductor and its screw connection with the busbars, is also unfavorable, because of large insulation distances are necessary; However, due to the application of the round or pipe conductor weakly inhomogeneous field, which would lead to arrangements without stable partial discharges and thus to low isolation distances, but is not used. Although there are solutions to wrap these outlet rails with solid insulating material and to surround the compounds with Isolierstoffbarrieren (DE-PS 2146769). However, this requires the additional use of solid insulating materials as well as the technical and technological requirements for the Isolierstoffumhüllung of conductors. It is also known that the round or pipe conductors formed bow-shaped and the strap ends located on a outside of the triangle formed by the three poles of the busbars attachment point -. B. to a supporter - are connected to the respective outlet rail (brochure of the company Raychem "BBIT shrink tube for insulation of busbars to 17.3 / 30KV").

Diese Lösung ermöglicht auf Grund des schwach inhomogenen elektrischen Feldes zwar geringere Isolierabstände zwischen den geraden Teilen der bügeiförmigen Sammelschienenabschnitte; an den Verschraubungen der Befestigungspunkte, die teilweise an den Befestigungspunkten noch scharfkantige Flachleiterstücke aufweisen, tritt aber wiederum ein stark inhomogenes elektrisches Feld auf, so daß eine konsequente kleinräumige Anordnung ebenfalls nicht vorliegt.This solution allows due to the weakly inhomogeneous electric field, although less insulating distances between the straight parts of the bow-shaped busbar sections; but at the glands of the attachment points, which still partially have sharp-edged flat conductor pieces at the attachment points, but again enters a highly inhomogeneous electric field, so that a consistent small-scale arrangement also does not exist.

Dagegen sind bei gasisolierten Schaltanlagen dreipolige Stromleiteranordnungen bekannt, die konsequent das schwach inhomogene elektrische Feld nutzen und so zu kleinräumiger Bauweise führen. Die Leiter sind dabei im Dreieck angeordnet. Die Verbindungen für die Abzweigstellen sind T-förmig gestaltet und befinden sich in den Eckpunkten des durch die drei Leiter des Sammelschienensystemes gebildeten Dreieckes; sie sind in geeigneter Weise abgeschirmt. Von Nachteil ist hier, daß nur in einer Richtung die Möglichkeit besteht, bei durchgehenden Leitern Abzweige zwischen zwei Polen der Stromleiteranordnung herauszuführen.In contrast, in gas-insulated switchgear three-pole conductor assemblies are known, consistently use the weakly inhomogeneous electric field and thus lead to small-scale design. The conductors are arranged in a triangle. The connections for the branching points are T-shaped and located in the vertices of the triangle formed by the three conductors of the busbar system; they are suitably shielded. The disadvantage here is that in only one direction there is the possibility to lead branches in continuous conductors between two poles of the conductor arrangement.

Ziel der Erfindung .Object of the invention.

Es wird eine dreipolige Stromleiteranordnung für kleinräumige Bauweise gesucht, die insbesondere für metallgekapselte Schaltanlagen mit Luftisolierung unter Atmosphärendruck oder mit Gasisolierung vielseitig geeignet ist.A three-pole current conductor arrangement is sought for small-scale construction, which is particularly suitable for metal-enclosed switchgear with air insulation under atmospheric pressure or with gas insulation versatile.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine dreipolige Stromleiteranordnung mit Abzweigstellen und mit einer Leiteranordnung, die annähernd mit ihren Achsen die Eckpunkte eines Dreieckes bilden und die aus Leiterabschnitten zusammengesetzt und verbunden sind, wobei die Verbindungsstellen mindestens teilweise Abzweigstellen sind, so weiterzubilden, daß eine sowohl kleinräumige Bauweise unter Ausnutzung der physikalischen Effekte des schwach inhomogenen Feldes ermöglicht wird, als auch Abgangsschienen in alle Richtungen vorgesehen werden können. Diese Aufgabe wird ausgehend von der Anwendung der im Oberbegriff definierten Merkmale erfindungsgemäß durch die Anwendung der Lehre des Kennzeichens des Patentanspruches gelöst; in den Unteransprüchen sind Weiterbildungen des Erfindungskonzeptes beschrieben.The invention has the object of providing a three-pole conductor arrangement with branching points and with a conductor arrangement which form approximately with their axes, the vertices of a triangle and which are composed of conductor sections and connected, wherein the connection points are at least partially branch points, educate so that both small-scale construction using the physical effects of the weakly inhomogeneous field is made possible, as well as outgoing rails can be provided in all directions. This object is achieved on the basis of the application of the features defined in the preamble according to the invention by the application of the teaching of the characterizing part of the patent claim; in the dependent claims further developments of the inventive concept are described.

Ausführungsbeispielembodiment

Anhand der, den Patentansprüchen angefügten Zeichnungen werden zwei Ausführungsbeispiele für die in den Patentansprüchen definierte Erfindung beschriebenWith reference to the drawings attached to the claims, two embodiments of the invention defined in the claims are described

Es zeigen: Show it:

Fig. 1: eine dreipolige Stromleiteranordnung mit Verbindungsstellen im Schnittpunkt der Mittelsenkrechten, in Seitenansicht und im Schnitt,1 shows a three-pole conductor arrangement with connecting points in the intersection of the bisectors, in side view and in section,

Fig. 2: eine dreipolige Stromleiteranordnung wie in Fig.1 in dreidimensionaler Darstellung, Fig.3: eine dreipolige Stromleiteranordnung mit Verbindungsstellen, die jeweils zwischen der Leiterachse und demFig. 2: a three-pole conductor arrangement as in Figure 1 in three-dimensional view, Figure 3: a three-pole conductor arrangement with connection points, each between the conductor axis and the

Schnittpunkt der Mittelsenkrechten liegen, in Seitenansicht und im Schnitt, Fig.4: eine dreipolige Stromleiteranordnung wie in Fig.3 in Draufsicht und im Schnitt.Intersection of the mid-perpendicular lie, in side view and in section, Figure 4: a three-pole conductor arrangement as in Figure 3 in plan view and in section.

In Fig.1 isteine im Querschnitt viereckige Metallkapselung 1 einer luftisolierten Schaltanlage unter Atmosphärendruck gezeigt. Diese Metallkapselung nimmt drei Leiter 2,3 und 4 einer dreipoligen Stromleiteranordnung auf, deren Achsen die Eckpunkte eines gleichseitigen Dreieckes bilden. Die Stromleiter 2,3 und 4 haben einen kreisrunden Querschnitt. Die Stromleiteranordnung besteht aus Leiterabschnitten, deren Enden gebogen sind. Das Ende des Stromleiterabschnittes im Bereich der Verbindungspunkte 5 ist so gestaltet, daß es an seinem Ende den Anschluß des nächsten Stromleiterabschnittes gestattet und sogleich auch den Anschlußpunkt für eine Abzweigstelle bildet. Die Abweichung des Endes des Stromleiterabschnittes, das den Verbindungspunkt 5 bildet, von der Achse des Stromleiters 2,3 oder 4 in seinem geraden Abschnitt ist dabei so gewählt, daß der Verbindungspunkt 5 im Schnittpunkt der Mittelsenkrechten der gedachten Verbindungslinien zwischen den drei Leitern 2,3 und 4 liegt. Die Abzweigungen 6,7,8 sind genauso wie die Abzweigungen 9,10 und 11 in Richtung der Achsen der Leiter versetzt angeordnet, so daß in der Schnittdarstellung nur eine einzige Ableitung darstellbar ist. In Fig. 2 sind die Leiter 2,3 und 4 ebenfalls in einer Metellkapselung 1 eingebaut. Hier ist erkennbar, wie die einzelnen Leiter der dreipoligen Leiteranordnung 2,3 und 4 aus jeweils zwei Leiterabschnitten, nämlich den Abschnitten 2' und 2"; 3' und 3" sowie 4' und 4" zusammengefügt sind. An den Verbindungspunkten 5 greifen jeweils zwei Abzweigungen an, und zwar am Verbindungspunkt des Leiterabschnittes 2' mit dem Leiterabschnitt 2" die Abzweigung 6 und 9, am Verbindungspunkt 5 des Leiterabschnittes 3' und 3" die Abzweigungen 7 und 10 sowie am Verbindungspunkt 5 der Leiterabschnitte 4' und 4" die Abzweigungen 8 und 11. Im Ausführungsbeispiel sind die Abzweigungen so geführt, daß sie entweder die gedachte Verbindungslinie zwischen dem Leiter 3 und 4 als Seitenhalbierende im rechten Winkel schneiden oder indem sie dies bei der gedachten Verbindungslinie zwischen dem Leiter 2 und 4 tun. Es ist leicht ersichtlich, daß noch Raum zwischen dem Leiter 2 und 3 für die Herausführung von Abzweigungen zur Verfügung steht, sofern ein drittes System von Abzweigungen benötigt wird.1 shows a cross-sectionally quadrangular metal encapsulation 1 of an air-insulated switchgear unit under atmospheric pressure. This metal encapsulation accommodates three conductors 2, 3 and 4 of a three-pole conductor arrangement whose axes form the vertices of an equilateral triangle. The current conductors 2, 3 and 4 have a circular cross-section. The conductor arrangement consists of conductor sections whose ends are bent. The end of the conductor section in the region of the connection points 5 is designed so that it allows at its end the connection of the next conductor section and immediately forms the connection point for a branching point. The deviation of the end of the conductor section, which forms the connection point 5, from the axis of the conductor 2,3 or 4 in its straight section is chosen so that the connection point 5 at the intersection of the perpendicular bisector of the imaginary connecting lines between the three conductors 2,3 and 4 lies. The branches 6,7,8 are the same as the branches 9,10 and 11 arranged offset in the direction of the axes of the conductors, so that in the sectional view, only a single derivative is displayed. In Fig. 2, the conductors 2,3 and 4 are also incorporated in a Metellkapselung 1. Here it can be seen how the individual conductors of the three-pole conductor arrangement 2, 3 and 4 are assembled from in each case two conductor sections, namely the sections 2 'and 2 ", 3' and 3" as well as 4 'and 4 " two branches, namely at the connection point of the conductor section 2 'with the conductor section 2 "the branch 6 and 9, at the connection point 5 of the conductor section 3' and 3" the branches 7 and 10 and at the connection point 5 of the conductor sections 4 'and 4 " Branches 8 and 11. In the exemplary embodiment, the branches are guided so that they either cut the imaginary connecting line between the conductors 3 and 4 as a side bisector at right angles or by doing this at the imaginary line connecting the conductor 2 and 4. It is readily apparent that there is still room between the ladder 2 and 3 for branching out, if a third system of branches is needed.

In den Figuren 3 und 4 sind wieder die Leiter einer dreipoligen Stromleiteranordnung mit 2,3 und 4 bezeichnet. Hier liegen Verbindungspunkte 12 für Leiterabschnitte, z. B. 3' und 3" bzw. für den Anschluß von Abzweigungen zwischen dem Schnittpunkt der Mittelsenkrechten und der Achse der Leiter im ungekrümmten Bereich. Die Abzweigungen 13 und 18 schneiden hier gedachte Verbindungslinien zwischen den Leiterachsen als Seitenhalbierende rechtwinklig, während die Abzweigungen 14,15,16,17 diese Verbindungslinien außermittig und nicht rechtwinklig schneiden. Diese Anordnung hat hochspannungstechnisch den Vorzug vor der Anordnung gemäß Fig. 1 und 2, weil die, die Homogenität des elektrischen Feldes störenden Bauteile, z. B. die Verbindungselemente der Leiter an den Verbindungspunkten 12 von den Systemteilen mit anderem Potential einen größeren Abstand annehmen und gleichzeitig vom Feld des eigenen Leiters entlastet werden.In FIGS. 3 and 4, the conductors of a three-pole current conductor arrangement are again designated by 2, 3 and 4. Here are connection points 12 for conductor sections, z. 3 'and 3 ", respectively, for the connection of branches between the intersection of the mid-perpendiculars and the axis of the conductors in the non-curved region The branches 13 and 18 intersect here imaginary connecting lines between the conductor axes as a biscuit perpendicular, while the branches 14,15 This arrangement has the advantage over high-voltage technology of the arrangement according to Fig. 1 and 2, because the, the homogeneity of the electric field disturbing components, eg the connecting elements of the conductors at the connection points 12 of the system parts with other potential to take a greater distance and at the same time be relieved of the field of its own head.

Auch diese Anordnung !st, wie die Anordnung nach Fig. 1 und 2, für die Herausführung eines dritten Systems leicht modifizierbar.This arrangement, too, like the arrangement according to FIGS. 1 and 2, is easily modifiable for the removal of a third system.

Die Ausführungsbeispiele sind auf die Anordnung der Stromleiter auf den Ecken eines gleichseitigen Dreieckes beschränkt.The embodiments are limited to the arrangement of the current conductors on the corners of an equilateral triangle.

Natürlich ist die Erfindung auch bei anderen Konfigurationen anwendbar. So kann es vorteilhaft sein, die Leiter auf den Ecken eines gleichschenkligen Dreieckes vorzusehen und die Länge des dritten Schenkels größer zu bemessen, als die beiden gleichlangen Schenkel. Im Bereich dieses Schenkels können dann solche Systemteile als Abzweigungen verwandt werden, die auf Grund ihrer Gestalt eine größere Inhomogenität des Feldes bewirken.Of course, the invention is also applicable to other configurations. Thus, it may be advantageous to provide the conductors on the corners of an isosceles triangle and to make the length of the third leg larger than the two legs of equal length. In the area of this leg then such system parts can be used as branches, which cause due to their shape a greater inhomogeneity of the field.

Claims

claims:

1. Three-pole current conductor arrangement with branching points (5, 12) whose conductors (2, 3 and 4) outside the branching points form with their axes the vertices of a triangle, preferably an equilateral triangle, from a plurality of conductor sections (2 ', 2 "; ', 3 ", 4', 4") are assembled and connected, these connecting points (5, 12) being at least partially branching points, characterized in that the conductor sections (2 ', 2 "; 3', 3", 4 ' , 4 ") are bent or bent at their ends and are oriented such that the connection points are located inside the triangle formed by the axes of the conductors, the branching points (5, 12) are arranged offset in the longitudinal direction of the conductors and the conductors forming a branch ( 6, 7, 9, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 16, 17, 18) are oriented so as to intersect an imaginary line connecting two conductors (Figs 1-4) __ L "

2. Three-pole conductor arrangement according to; Claim 1, characterized geke nnze ichnet that the Stromlei ter (2,3,4) are round conductors or pipe conductors . (Fig. 1-4) ~ ~~ ^ ~~ - - -_-- -_ _____._.-., ._

3. Three-pole conductor arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the branch (6,7,8,9,10,11,13, 14,15,16,17,18) forming conductors are round conductors or pipe conductors. (Fig. 1-4)

4. Three-pole conductor arrangement according to claim 1-3, characterized in that the conductor sections are so bent and / or bent at their ends and oriented so that the connection points (5) are each at the intersection of the perpendicular bisector and each of the branch forming conductor (5). 6-11) are oriented so that they halve almost an imaginary connecting line between two conductors. (Figures 1 and 2)

5. Three-pole conductor arrangement according to claim 1-3, characterized in that the ends of the conductor sections are bent or bent so that the connection points (12) each lie between the conductor axis outside the branch and the intersection of the perpendicular bisector. (Figures 3 and 4)

6. Three-pole conductor arrangement according to claim 1-5, characterized in that the first branch forming three conductors (6,7,8 or 13,14,15) intersect another imaginary connecting line than the second and optionally third branch forming three Ladder (9,10,11 or 16,17,18). (Fig. 1-4)