DE1057691B - Einrichtung zur Isolationsfehler-ueberwachung an Verbindungsleitungen zwischen einemWechselstromgenerator und dem zugehoerigen Blocktransformator einer Schaltanlage - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Isolationsfehlerüberwachung an A^erbindungsleitungen zwischen einem Wechselstromgenerator und dem zugehörigen Blocktransformator einer Schaltanlage, bei der die Verbindungsleitungen mit einem Kunststoffisoliermantel überzogen und auf Stützern verlegt sind.

Die heute üblichen Konstruktionen von Verbindungsleitungen zwischen einem Wechselstromgenerator und dem zugehörigen Blocktransformator einer Schaltanlage haben in der Vergangenheit eine technische Entwicklung durchlaufen, die, vom Aufbau der Ableitung her gesehen, gekennzeichnet war durch die Verwendung des sogenannten Flachleiterpaketes, welches durch das Doppel-U-Profil und den daraus entwickelten Kastenleiter abgelöst wurde und über diesen schließlich zu der heute weit verbreiteten allseitig gekapselten und künstlich belüfteten Generatorableitung führte. Bei dieser Bauform ist der Kastenleiter über Innenisolatoren gegen die Metallkapselung abgestützt, die ihrerseits aus Gründen des Berührungsschutzes geerdet ist. Die Kühlluft durchströmt nicht nur den Kastenleiter, sondern aurch den Raum zwischen Leiter und Kapselung.

Generatorableitungen dieser Art arbeiten störungsfrei, wenn sich keine Undichtigkeiten in der Kapselung bilden, die der Feuchtigkeit Zutritt in das Innere gewähren. Eintretende Feuchtigkeit führt unter bestimmten Voraussetzungen erfahrungsgemäß zu Kondenswasserbildung an den Isolatoren. Im Zusammenwirken mit Verunreinigungen der Kühlluft schaffen Kondenswasserüberzüge an den Isolatoren durch Brückenbildung auch die Voraussetzung für Spannungsüberschläge gegen Erde und damit gegebenenfalls zum Ansprechen des Erdschlußschutzes.

Praktisch unvermeidbar sind auch die im normalen Betrieb in der Kapselung auftretenden Wirbelströme, die die Kapselung unerwünscht aufwärmen. Schließlich wird die gegenüber früheren Ableitungsbauformen erzielte höhere Betriebssicherheit erkauft durch einen verhältnismäßig großen Aufwand.

Die einfachen Ableitungsbauformen sind zwar technisch nicht so hochwertig wie die metallgekapselten, jedoch wesentlich billiger. Zu ihrer Verlegung ohne Stützer ist allerdings eine Kabelisolation erforderlich, die den elektrischen und mechanischen Beanspruchungen bei Generatorableitungen auch auf Jahrzehnte hin genügen muß. In neuerer Zeit sind Isolierstoffe auf Kunststoffbasis entwickelt worden, die diese Anforderungen erfüllen, beispielsweise Niederdurckpolyäthylen oder Silikonkautschuk. Diese bleiben in dem bei Generatorableitungen interessierenden Temperaturbereich von — 40 bis + 80° C elastisch, passen sich somit den Wärmedehnungen gut Einrichtung zur Isolationsfehlerüberwachung an Verbindungsleitungen
zwischen einem Wechselstromgenerator
und dem zugehörigen Blocktransformator
einer Schaltanlage

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Erich. Silbermann, Erlangen-Bubenreuth,
ist als Erfinder genannt worden

an und weisen auch sonst hervorragende Isolationseigenschaften auf.

Derart kunststoffisolierte Generatorableitungen können ohne Stützer, d.h. unmittelbar geerdet, verlegt werden. Etwaige, durch äußere unkontrollierbare Einflüsse hervorgerufene Isolationsfehler führen dann jedoch im Erdschlußfalle über den Erdschlußschutz zur Abschaltung des Generators bzw. des Netzes. In Fällen, in denen aus Wirtschaftlichkeitserwägungen Betriebsunterbrechungen durch Isolationsfehler an der Generatorableitung nicht auftreten dürfen, empfiehlt es sich, die kunststoffisolierte Generatorableitung vorsorglich auf Stützern zu verlegen. Isolationsfehler führen dann nicht eher zum Ansprechen des Erdschlußschutzes, bis auch die Isolationsfähigkeit eines Stutzers versagt.

Generatorableitungen mit diesem Aufbau liegen der Erfindung zugrunde. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Isolationsfehlerüberwachung zu schaffen, die gestattet, einerseits einen anstehenden Erdschluß zu erfassen bzw. zu melden und andererseits die Generatorableitung so zu betreiben, als wäre sie stützerlos unmittelbar auf Erdpotential verlegt. Hierdurch können — in einer Art Dauerversuch ■—· sehr bequem Erfahrungen vornehmlich über das Alterungsverhalten geerdeter kunststoffisolierter Generatorableitungen gewonnen werden. Die Lösung besteht darin, daß erfindungsgemäß der Isoliermantel einen leitenden oder halbleitenden Überzug aufweist und das abschnittsweise Sicherungen vorgesehen sind, die diesen Überzug auf

909 527/207

Claims (4)

Erdpotential legen und im Erdschluß falle zugeordnete Meldestromkreise betätigen. Die Zeichnung veranschaulicht schematisch ein Ausführungsbeispiel der neuen Generatorableitung mit Schutzeinrichtung. Bei der in der Zeichnung im Schnitt dargestellten Generatorableitung ist 1 der Stromleiter, 2 der Kunststoffisoliermantel und 3 ein Stützer. Der Isoliermantel ist aus Gründen der Isolationsfehlerüberwachung gemäß der Erfindung mit dem leitenden oder halbleitenden Überzug 4, beispielsweise einem graphitierten Band, umgeben, das über die Sicherung 5 als eigentlichem Schutzorgan geerdet ist. Die Sicherung weist einen Schlagbolzen und eine Nennstromstärke von 2 bis 6 A auf. Mehrere solcher Sicherungen sind abschnittsweise je nach der für sie zulässigen Höhe des kapazitiven Ladestromes im Überzug 4 vorgesehen. Sie betätigen im Erdschlußfall, also bei fehlerhaftem Isoliermantel, entsprechende Meldestromkreise. Die Sicherung 5 ist mit dem einen Ende an der mit der Stromleiterhalterung 6 verbundenen Klemme 7 und mit dem anderen Ende an der mit dem Erdungseisen 8 des Stützers 3 verbundenen Klemme 9 gehalten. Unterhalb der Sicherung ist als Betätigungsglied des Überwachungs- und Meldestromkreises 10 der Schließkontakt 11 angeordnet, der bei im Erdschlußfalle ausgelöster Sicherung durch den Sicherungsbolzen geschlossen wird. Versagt im Betrieb der Isoliermantel, so nimmt der leitende oder halbleitende Überzug 4 Nennspannung an, und die Sicherungen leiten einen Erdschluß ein. Diesen schalten sie jedoch vermöge ihrer geringen Schmelzstromstärke schon im ersten Teil der ersten Halbwelle ab, so daß ihn der vorhandene Erdschlußschutz nicht erfaßt. Es übernehmen dann die Stützisolatoren die Isolierung der Generatorableitung. Die betroffenen. Netzteile müssen somit nicht unverzüglich abgeschaltet werden. Der Isolationsgrad der Anlage entspricht in diesem Fall der einer bekannten blanken, auf Stützern verlegten Leitung. Der Betriebszustand kann so lange beibehalten werden, bis sich eine günstige Gelegenheit bietet, den Fehler im Isoliermantel zu beheben. Gleichzeitig mit dem Abschmelzen der betreffenden 4-5 Sicherung betätigt — wie erwähnt — der Sicherungsschlagbolzen den Schließkontakt 11 im Meldestromkreis 10, so daß das Vorliegen des Erdschlusses bzw. des Isolationsfehlers durch entsprechende Melde-bzw. Anzeigeorgane in der Schaltwarte angezeigt wird. Schaltet man zwischen Sicherung und Erde einen relativ empfindlichen Strommesser, so können im Normalfall der kapazitive Strom im Außenbelag und zugleich etwaige, anfänglich vielleicht ungefährliche, Ableitströme erfaßt und angezeigt werden, und zwar noch ehe sich ein direkter Durchbruch der Isolation einstellt. Zum Schütze ungeschulten Personals vor Berührung des unter Umständen gerade Spannung führenden Überzuges werden Barrieren vorgesehen. Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Isolationsfehlerüberwachung an Verbindungsleitungen zwischen einem Wechselstromgenerator und dem zugehörigen Blocktransformator einer Schaltanlage, bei der die Verbindungsleitungen mit einem Kunststofrisoliermantel überzogen und auf Stützern verlegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliermantel (2) einen leitenden oder halbleitenden Überzug (4) aufweist und abschnittsweise Sicherungen (5) vorgesehen sind, die diesen Überzug auf Erdpotential legen und im Erdschlußfalle zugeordnete Meldestromkreise (10) betätigen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungen parallel zu den Stützern (3) an die Klemmen (7, 9) für den leitenden oder halbleitenden Überzug (4) und die Stützererdungsteile (8) auswechselbar angeschlossen sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als unmittelbares Betätigungsglied der Meldestromkreise (10) ein im Normalbetrieb geöffneter Schließkontakt (11) vorgesehen ist, der im Erdschlußfalle mechanisch vom Sicherungsschlagbolzen geschlossen wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der einzelnen Sicherung und dem Stützererdungsteil ein empfindlicher Strommesser einschaltbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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