DD257139A1 - Gehaeuseanordnung fuer ein gasisoliertes schaltgeraet - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Herstellung von gasisolierten, gekapselten elektrischen Uebertragungs- und Schaltanlagen. Die Erfindung zielt auf die Reduzierung des Aufwandes fuer die eindeutige Erfassung und Zuordnung eines Fehlerstromes zur betroffenen Schutzsektion ab. Die Erfindung loest die Aufgabe, eine Gehaeuseanordnung zu entwickeln, dadurch, dass zwischen einem Kapselungsgefaess einer Trennersektion und einer Strombahnkapselung eine galvanisch getrennte Steuerelektrode vorgesehen ist, wobei zwischen der Steuerelektrode und der Strombahnkapselung eine elektrische Bruecke vorgesehen ist. Die Erfindung wird im elektrischen Hochspannungsschaltanlagenbau angewandt. Fig. 1

Description

Ziel der Erfindung

Die Erfindung zielt bei Schaltgeräten in metallgekapselten elektrischen Übertragungs- und Schaltanlagen in koaxialer Anordnung mit einem gasförmigen. Dielektrikum auf eine Reduzierung des konstruktiven Aufwandes zur Realisierung einer Gehäusesektionierung für eine der getroffenen Schutzkonzeption entsprechende eindeutige Erfassung eines Fehlerstromes und Zuordnung des Störlichtbogens zu der von demselben betroffenen Schutzsektion bei gleichartiger Reduzierung des Aufwandes zum Austausch von durch die Lichtbogenfußpunkte bei einem betreffenden Fehlerfall schadhaft gewordener Elemente ab.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gehäuseanordnung mit Steuerelektrode für Schaltgeräte in elektrischen Übertragungs-und Schaltanlagen in koaxialer Anordnung mit einem gasförmigen Dielektrikum bei einer Schutzkonzeption mit elektrisch isoliert ausgeführten und über Fehlerstromschutzeinrichtungen separat geerdeten Gehäusesektionen zu entwickeln. Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß eine Gehäuseanordnung für ein Schaltgerät mit Trennerstrecke in metallgekapselten, druckgasisolierten Übertragungs- und Schaltanlagen in koaxialer Anordnung, wobei bestimmte gegeneinander und zunächst gegen Erdpotential elektrisch isoliert angeordnete Kapselungsgefäße über je einen Erdfehlerstromwandler definiert mit dem Erdpotential verbunden sind, entwickelt wurde, bei der erfindungsgemäß zwischen einem, einen beweglichen Schaltkontakt im ausgeschalteten Zustand einschließlich der zugehörigen Leiterbahn umschließenden Kapselungsgefäß und einer, einen Festkontakt einschließlich einer weiterführenden Leiterbahn umschließenden Strombahnkapselung eine Steuerelektrode vorgesehen ist, welche einerseits durch eine Feststoffisolierung vom umgebenden Kapselungsgefäß und andererseits durch einen als Isolierstelle wirkenden konstruktiv bedingten Abstandshalter von der nachfolgenden Strombahnkapselung elektrisch isoliert angeordnet ist und die, den feststehenden Kontakt einschließlich der weiterführenden Leiterbahn umschließende Strombahnkapselung durch eine elektrisch leitende Brücke mit der Steuerelektrode verbunden ist. Die Steuerelektrode erstreckt sich vom umgebenden Kapselungsgefäß elektrisch isoliert in axialer Richtung vom Abstandshalter aus bis in einen, einen elektrischen Durchschlag sowohl zwischen dem beweglichen Schaltkontakt im ausgeschalteten Zustand und der Steuerelektrode als auch zwischen dem Festkontakt und dem Kapselungsgefäß umschließenden Bereich parallel zurTrenn- bzw. Schaltstrecke bei geöffneter Kontaktanordnung. Durch diese Anordnung ist nicht nur eine im schutztechnischen Sinne sichere Zuordnung möglicher Lichtbogenfehler in diesem Anlagenbereich zu der, den Störlichtbogen speisenden Anlagensektion und die damit verbundene Abschaltung entsprechender Fehler in Schnellzeit, wodurch der mit dem Auftreten eines Störlichtbogens in einem hermetisch abgeschlossenen Kapselungsgefäß verbundene Druckanstieg wirksam begrenzt wird, möglich — der Lichtbogenfußpunkt vom Kapselungsgefäß wird gleichzeitig auf die Steuerelektrode verlagert, wodurch die Erosion weitgehend auf dieses leicht auszuwechselnde Steuerelement beschränkt bleibt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: eine sektionierte Kapselung eines Schaltgerätes in einer metallgekapselten Übertragungs- und Schaltanlage mit einem

gasförmigen Dielektrikum in schematischer Darstellung eines Trennerabschnittes; Fig. 2: eine konstruktive Ausbildung eines Trennerabschnittes nach Fig. 1·

Eine metallgekapselte Übertragungs- und Schaltanlage, die mit einem gasförmigen Dielektrikum gefüllt ist, besteht aus funktionell bedingten Anlagenteilen 1; 2. Alle Anlagenteile 1; 2 sind durch ein vorhandenes Schutzsystem 3, welches auf der Erfassung eines möglichen Fehlerstromes basiert, geschützt. Die Anlagenteile 1; 2 sind gegeneinander isoliert angebracht. Bei einer geöffneten Schaltstellung eines beweglichen Schaltkontaktes 4 der Trennersektion 2 bleibt ein Festkontakt 5 elektrisch mit der speisenden Anlagensektion 1 verbunden. Der Festkontakt 5 befindet sich außerhalb der durch Abstandshalter 6 für eine Leiterbahn 13 begrenzten zugehörigen Anlagensektion 1.

Zwischen einem Kapselungsgefäß 8 der Trennersektion 2 und einem Kapselungsgefäß 9 der Anlagensektion 1 ist eine Steuerelektrode 10 angeordnet. Dieses ist gegenüber dem Kapselungsgefäß 8 der Trennersektion 2 durch einen Feststoffisolierung 11 elektrisch von diesem getrennt und mit dem Kapselungsgefäß 9 der Anlagensektion 1 über eine Brücke 12 elektrisch leitend verbunden.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Steuerelektrode 10 wird beim eventuell auftretenden Störlichtbogen, der zwischen dem mit der Leiterbahn 13 verbundenen Festkontakt 5 bei geöffneter Trennerstellung und der Steuerelektrode 10 auftritt, eindeutig auch durch das Schutzsystem der Anlagensektion 1 geortet. Ein schnelles Abschalten der vom Fehler betroffenen Anlagensektion 1 ist gegeben, wodurch die Berstgefahr der betroffenen Kapselungsgefäße reduziert wird. Zudem tritt der Abbrand an den Lichtbogenfußpunkten an Festkontakt 5 und Steuerelektrode 10 und damit an zwei relativ leicht auswechselbaren Elementen auf. Die Entlastung der Kapselungsgefäße von der Lichtbogenerosion führt zugleich zu einer Erhöhung der Durchschmelzzeiten bei Lichtbogenfehlern zwischen offenem Schaltgerätegegenkontakt und der Steuerelektrode und damit zu einer Erhöhung der Betriebssicherheit der Anlagen bei gleichzeitiger Reduzierung des konstruktiven Aufwandes zur Realisierung einer betreffenden Gehäuseanordnung durch den Wegfall eines Zwischengefäßes.

Claims (2)

1. -1-Patentanspruch:

   1. Gehäuseanordnung für ein Schaltgerät mit Trenn- bzw. Schaltstrecke in metallgekapselten, druckgasisolierten Übertragungs- und Schaltanlagen in koaxialer Anordnung, wobei bestimmte gegeneinander und zunächst gegen Erde elektrisch isoliert angeordnete Kapselungsabschnitte über je einen Erdfehlerstromwandler definiert mit dem Erdpotential verbunden sind, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen einem, einen beweglichen Schaltkontakt (4) in ausgeschaltetem Zustand einschließlich einer zugehörigen Leiterbahn (7) umschließenden Kapselungsgefäß (8) und einer, einen feststehenden Kontakt (5) einschließlich einer weiterführenden Strombahn (13) umschließenden Strombahnkapselung (9) eine Steuerelektrode (10) vorgesehen ist, welche einerseits durch eine Feststoffisolierung (11) vom Kapselungsgefäß (8) und andererseits durch einen als Isolierstelle wirkenden konstruktiv bedingten Abstandshalter (6) von der nachfolgenden Strombahnkapselung (9) elektrisch isoliert angeordnet ist und die Strombahnkapselung (9) durch eine elektrisch leitende Brücke (12) mit der Steuerelektrode (10) verbunden ist.
2. 2. Gehäuseanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Steuerelektrode (10) vom umschließenden Kapselungsgefäß (8) elektrisch isoliert, sich in axialer Richtung vom Abstandshalter (6) aus bis in einen, einen elektrischen Durchschlag sowohl zwischen dem beweglichen Schaltkontakt (4) im ausgeschalteten Zustand und der Steuerelektrode (10) als auch zwischen dem Festkontakt (5) und dem Kapselungsgefäß (8) umschließenden Bereich parallel zur Trenn- bzw. Schaltstrecke zwischen den geöffneten Kontakten (4; 5) erstreckt.

   Hierzu 1 Seite Zeichnungen

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung wird im Bereich der Energieversorgung und zwar bei der Herstellung von metallgekapselten elektrischen Übertragungs- und Schaltanlagen, in koaxialer Anordnung mit einem gasförmigen Dielektrikum angewandt.

   Charakteristik des bekannten Standes der Technik

   Die bei einem Durch- oder Überschlag des Isoliersystems in metallgekapselten gasisolierten Übertragungs- und Schaltanlagen fließenden Ströme können Werte vom Erdschlußreststrom bis zum Nennkurzschlußstrom annehmen und schwere Betriebsstörungen bewirken.

   Entsprechend der Größe und der Wirkungsdauer eines Fehlerstromes verhält sich auch die Anlagenbeschädigung. Zur Verhinderung einer Zerstörung einer Übertragungs- und Schaltanlage ist bekannt, ein Schutzsystem zum selektiven Abschalten eines innerhalb von durch eine Schottung gebildeten Druckräumen und durch geeignete Isolatoren elektrisch gegeneinander isolierten Anlagensektionen einer Übertragungs- und Schaltanlage auftretenden Fehlerstroms vorzusehen. Mittels dieses Schutzsystems ist es möglich, einen aufgetretenen Fehler zu erfassen und durch die.erwähnte Anlagensektionierung auch eine Ortung der Fehlerstelle vorzunehmen. Hierdurch ausgelöst, erfolgt das Abschalten einer von einem Fehlerstrom betroffenen Sektion der Anlage. Prinzipiell kann nach diesem bekannten Schutzsystem sowohl dem Bersten der Anlage als auch ein Durchbrennen eines Teils der Kapselung des vom Fehler betroffenen Anlagenabschnittes verhindert werden, Ein solches Schutzsystem ist durch die DDR-PS 114728 bekanntgeworden und besteht aus einem gegen Erdpotential isolierten Gefäßsystem einer gasisolierten Schaltanlage, das über einen Erdfehlerstromwandler mit dem Erdpotential verbunden ist. Dieses Schutzsystem, durch das die einzelnen Sektionen einer gasisolierten Übertragungs- und Schaltanlage geschützt sind und durch das bei einem auftretenden Fehlerstrom die hierdurch betroffene Anlagensektion abgeschaltet wird, ist mit dem Nachteil belastet, daß es bei einem in einem Trenngefäß, das als Sektionsgrenze ausgebildet ist, bei geöffneten Schaltkontakten auftretendem Fehler zu Fehlabschaltungen kommen kann, d. h. es wird nicht in jedem Falle der den Fehler speisende Anlagenabschnitt abgeschaltet. Zur schutztechnischen Sicherung des Fehlerfalles, wenn in der Schaltgerätesektion im geöffneten Zustand der Kontakte ein Fehlerzwischen dem unter Spannung stehenden Kontakt und der Kapselung, d.h. dem Schaltgerätegefäß, auftritt, kommt ein Übergreifschutz zur Anwendung. Hiernach wird nach Ablauf einer vorgesehenen Zeit für den Fall, daß der Fehler nach Ablauf des angeregten Schutzprogrammes noch nicht zur Abschaltung der vom Fehler betroffenen Anlagensektion geführt hat, die an die Trennersektion angrenzende Schutzsektion ausgelöst. Dieser Übergreifschutz bedingt eine Zeitstaffelung, die sich als Nachteil auswirkt. Es kann durch diese Zeitstaffelung nicht ausgeschlossen werden, daß ein Durchbrennen der Kapselung und damit ein Plasmaaustritt aus dem fehlerhaften Anlagenabschnitt durch die Kapselung eintritt. Zur Überwindung dieses Nachteils ist eine Gehäuseanordnung vorgeschlagen worden, welche eine eindeutige Zuordnung auftretender Fehlerfälle zu der gemäß Schutzmatrix auszulösenden Schutzsektion sicherstellt. Diese Gehäuseanordnungen sind auf Grund der erforderlichen Mehraufwendungen aus ökonomischer Sicht nicht auf alle betreffenden Schaltgeräte anwendbar, weil der Vorschlag auf die Anordnung eines Zwischengefäßes gerichtet ist.