DE1515367C

DE1515367C - Compressed gas insulated busbar system

Info

Publication number: DE1515367C
Authority: DE
Inventors: Egbertus DipL-Ing. Nussbaumen/AG Frowein (Schweiz). HOIh 43-18
Original assignee: Brown Boveri und Cie AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Publication date: 1972-10-05

Description

Die Erfindung betrifft ein druckgasisoliertes Sammelschienensystem mit gasdichter Kapselung, die durch mittels beidseitiger Flansche in den Zug der Kapselung eingebaute Balgen in gekapselte Sammelschienenabzweige enthaltende, mit ortsfesten Anlagenteilen mechanisch starr verbundene Abteile unterteilt ist, und mit die Sammelschienen tragenden, den Querschnitt der Kapselung ausfüllenden Durchführungs- bzw. Stützisolatoren.The invention relates to a pressurized gas-insulated busbar system with gas-tight encapsulation, which is inserted into the train by means of flanges on both sides Encapsulation containing built-in bellows in encapsulated busbar branches with stationary system parts mechanically rigidly connected compartments is divided, and with the busbars supporting, Bushing or post insulators filling the cross-section of the encapsulation.

Gekapselte,·druckgasisolierte Sammelschienen sind im allgemeinen, sehr lang. Es können Längen von 40 bis 60 m vorkommen. Ein solches Sammelschienensystem muß an verschiedenen Stellen unterstützt werden. Aufhängungen, wie z. B. bei Dampfleitungen, kommen nicht in Frage, weil gekapselte Sammelschienen starr gekuppelt sind mit Trennern und Leistungsschaltern, welche ortsfest auf einem Gerüst montiert sind. Infolge der Strombelastung kann die Kapselung Übertemperaturen von 30 bis 40° C erreichen, so daß beträchtliche Temperaturunterschiede zwischen der Anlage und dem Gerüst auftreten. Dies hat zusätzliche Wärmedehnungen der Kapselung zur Folge, insbesondere wenn diese aus Aluminium bestehen. Dies macht es erforderlich, die Kapselung durch Balgen zu unterteilen, um unzulässige mechanische Spannungen zu vermeiden.Encapsulated busbars insulated from compressed gas are generally very long. There can be lengths of 40 up to 60 m. Such a busbar system must be supported at various points. Suspensions, such as B. in steam lines, are out of the question, because encapsulated busbars are rigidly coupled with disconnectors and circuit breakers, which are fixed on a frame are mounted. As a result of the current load, the enclosure can reach excess temperatures of 30 to 40 ° C, so that there are considerable temperature differences between the plant and the scaffolding. this results in additional thermal expansion of the encapsulation, especially if it is made of aluminum. This makes it necessary to subdivide the encapsulation with bellows in order to avoid impermissible mechanical Avoid tension.

Es ist aus der deutschen Patentschrift 909 732 ein druckgasisoliertes Sammelschienensystem bekannt, dessen gasdichte Kapselung zum Ausgleich von temperaturbedingten Längenänderungen durch gasdichte, mit beidseitigen Flanschen in dem Zug der Kapselung zwischen jeweils zwei gekapselten Sammelschienenabzweigen eingebaute Balgen in Abschnitte unterteilt ist, die mit ortsfesten Anlagenteilen (Schaltmaschinen) mechanisch starr verbunden sind. Den Querschnitt der Kapselung ausfüllende Durchführungs- bzw. Stützisolatoren tragen die Sammelschienen. Muß ein Sammelschienenabschnitt zu Reparatur- oder Inspektionszwecken geöffnet werden, so entleeren sich auch sämtliche anderen druckgasgefüllten Sammelschienenabschnitte, weil die Durchführungsisolatoren nicht als gasdichte Schottungswände ausgebildet sind. A compressed gas-insulated busbar system is known from German patent specification 909 732, its gas-tight enclosure to compensate for temperature-related changes in length by gas-tight, with flanges on both sides in the train of the encapsulation between two encapsulated busbar branches built-in bellows is divided into sections, which are connected to fixed system parts (switching machines) are mechanically rigidly connected. Feedthrough filling the cross-section of the encapsulation or post insulators carry the busbars. Does a busbar section have to be repaired or for inspection purposes, all other pressurized gas-filled ones are also emptied Busbar sections, because the bushing insulators are not designed as gas-tight partition walls.

Ferner ist es aus der deutschen Patentschrift 677 051 bekannt, die Kapselung von druckgasisolierten Sammelschienen durch druckfeste Schottwände in voneinander getrennte Abschnitte zu unterteilen, um einzelne Stromkreise ohne Außerbetriebsetzung der ganzen Anlage drucklos machen und kontrollieren zu können. Durch diese Trennwände sind die Sammelschienen hindurchgeführt. Ein Längenausgleich ist in der die Sammelschienen umgebenden Kapselung jedoch nicht vorgesehen.It is also known from German patent specification 677 051, the encapsulation of pressurized gas-insulated busbars by pressure-resistant bulkheads to be divided into separate sections in order to create individual circuits without putting them out of service to be able to depressurise and control the entire system. Through these partitions are the Busbars passed through. A length compensation is in the one surrounding the busbars However, encapsulation is not provided.

Bei einem weiteren, durch die britische Patentschrift 548 306 bekannten, mit Isoliergas gefüllten Sammelschienengehäuse sind zum Längenausgleich Balgen sowohl jeweils zwischen den Abschnitten der Kapselung vorgesehen, die einen Abzweig enthalten, als auch am Ende der Sammelschienenreihe zwischen dem letzten Kapselungsabschnitt und der Begrenzungswand. Gasdichte Schottungsdurchführungsisolatoren verhindern, daß Isoliergas von einem Sammelschienengehäuse. in das andere übertreten kann. Auf diese Weise ist eine Inspektion eines Gehäuses möglich, ohne daß in den angrenzenden Gehäusen ein Gasverlust eintritt. Der Druck des Isoliergases ist bei diesem Sammelschienengehäuse jedoch nicht erhöht, so daß die Schwierigkeitein, die bei einem druckgasisolierten System zu beherrschen sind, überhaupt nicht auftreten.In another, known from British patent specification 548 306, filled with insulating gas Busbar housings are for length compensation bellows both between the sections of the Encapsulation provided, which contain a branch, as well as at the end of the busbar row between the last encapsulation section and the boundary wall. Gas-tight partition bushing insulators prevent insulating gas from a busbar housing. can cross over into the other. In this way, an inspection of a housing is possible without being in the adjacent housings a loss of gas occurs. However, the pressure of the insulating gas is not increased in this busbar housing, so that the difficulties that have to be mastered in a pressurized gas-insulated system are at all do not occur.

Aus der deutschen Patentschrift 534704 (Fig. 2) ist eine Vorrichtung zum Ausgleich der Wärmedehnung und Reaktionskraft von Rohrleitungen ganz allgemein — als spezielles Anwendungsgebiet ist nur auf Turbinengehäuse hingewiesen — bekannt, bei der zwar ebenfalls ein Deckel und eine Ausgleichvorrichtung (entsprechend der Endkappe und den From the German patent specification 534704 (Fig. 2) is a device for compensating for thermal expansion and reaction force of pipelines in general - as a special area of application is only pointed to the turbine housing - known, which also has a cover and a compensating device (corresponding to the end cap and the

ίο Balgen der Erfindung) vorgesehen ist. Die der Zugstange gemäß der Ausgestaltung der Erfindung entsprechende Stange ist dort jedoch nicht mit einem weiteren Deckel (Endkappe) — da eine solcher überhaupt nicht vorhanden ist —, sondern mit der Rohrleitung starr verbunden. Diese deutsche Patentschrift kann daher kein Vorbild für den Erfindungsgegenstand sein. Dies gilt auch für die Seite 350 der Zeitschrift »Chaleur et Industrie«, Nr. 412, vom November 1959, die — wie ein Vergleich der Fig. 28, 29 dieserίο bellows of the invention) is provided. That of the pull rod according to the embodiment of the invention corresponding rod is there, however, not with a another cover (end cap) - since there is no such cover at all - but with the pipeline rigidly connected. This German patent specification can therefore not be used as a model for the subject matter of the invention being. This also applies to page 350 of the magazine "Chaleur et Industrie", No. 412, from November 1959, which - like a comparison of Figs. 28, 29 of this

•0 Literaturstelle mit A b b. 2 der vorgenannten deutschen Patentschrift zeigt — etwa dieselbe Lösung zur Aufnahme von Reaktionskräften ohne Beeinflussung des ortsfesten Stützgerüstes oder Unterbaues beinhaltet. Auch die USA.-Patentschrift 2 721746 geht• 0 reference with A b b. 2 of the aforementioned German patent shows - about the same solution for Including absorption of reaction forces without influencing the stationary support structure or substructure. US Pat. No. 2,721,746 also works

as nicht über diesen Stand der Technik hinaus.as does not go beyond this state of the art.

Die einzelnen Sarrimelschienenabteile müssen nach Bedarf separat entleert oder gefüllt werden können. Befindet sich in einem derartigen Abteil ein Balgen, dann üben beim Entleeren dieses Abteils die benachharten Abteile infolge des Gasdruckes große Kräfte auf die Kapselung der Sammelschienenabzweige und das diese tragende und mit ihr verbundene Gerüst aus. Das hat zur Folge, daß die Kapselung der Abzweige und das Gerüst mechanisch stark beanspruchtThe individual Sarrimel rail compartments must be able to be emptied or filled separately as required. If there is a bellows in such a compartment, then practice the next-hard bellows when emptying this compartment Compartments due to the gas pressure large forces on the encapsulation of the busbar branches and the structure that supports it and is connected to it. This has the consequence that the encapsulation of the branches and the framework is subject to high mechanical loads

.35 werden, was vermieden werden muß..35 what must be avoided.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein druckgasisoliertes Sammelschienensystem der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die einzelnen Sammelschienenabteile nach Bedarf unabhängig voneinander entleert oder gefüllt werden können, ohne daß dabei wesentliche mechanische Beanspruchungen auf die Kapselung der abzweigenden Leitungen und das tragende ortsfeste Gerüst ausgeübt werden.The invention is based on the object of providing a pressurized gas-insulated busbar system as described in the introduction to create the type mentioned, in which the individual busbar compartments independently as required can be emptied or filled from each other without significant mechanical stresses exercised on the encapsulation of the branching lines and the load-bearing stationary frame will.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Balgen mit beidseitig angeordneten gasdichten Schottungsdurchführungsisolatoren Balgenabteile zwischen den Sammelschienenabteilen bilden und daß jedes Ende der Kapselung durch ein denThis object is achieved according to the invention in that the bellows are gas-tight on both sides Partition bushing insulators form bellows compartments between the busbar compartments and that each end of the encapsulation is through a

so Balgen enthaltendes Abteil abgeschlossen ist, das an der zur Sammelschiene gerichteten Seite einen gasdichten Schottungsstützisolator, an der Außenseite eine am ortsfesten Gerüst nicht befestigte Endkappe aufweist, die mit der Endkappe am anderen Ende der Kapselung außerdem starr verbunden ist, und daß sämtliche Balgenabteile gleichzeitig mit Gas von gleichem Druck gefüllt sind.so that the compartment containing bellows is completed a gas-tight partition support insulator on the side facing the busbar, on the outside has an end cap which is not attached to the stationary frame and which is connected to the end cap at the other end the enclosure is also rigidly connected, and that all bellows compartments at the same time with gas from are filled with the same pressure.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur dargestellt und in folgendem näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the figure and described in more detail below.

Die Figur zeigt ein gekapseltes, druckgasisoliertes Sammelschienensystem. Dieses Sammelschienensystem besteht aus einer Anzahl Abteile 1,2,3 mit Anschlußstutzen 11, 21,31, welche zu den elektrischen Geräten der Anlage führen. Die Stromleiter 12,22,32 sind mittels Schottungsdurchführungsisolatoren und Schottungsstützisolatoren 13,14 bzw. 23, 24 bzw. 33,34 gasdicht gehaltert. Außerdem können die Abteile mit dem die elektrischen Geräte tragen-The figure shows an encapsulated, pressurized gas-insulated busbar system. This busbar system consists of a number of compartments 1,2,3 with connecting pieces 11, 21,31, which to the electrical Devices of the system. The current conductors 12,22,32 are by means of partition bushing insulators and partition support insulators 13, 14 or 23, 24 or 33, 34 held in a gas-tight manner. Also can the compartments with which the electrical equipment is carried

den Gerüst starr verbunden sein, angedeutet durch 15, 25, 35. Für die Unterteilung des Sammelschienensystems sind Balgen 40. und 50 sowie die beidseitig dazwischenliegenden Schottungsdurchführungsisolatoren 14,23 bzw. 24,33 vorgesehen. An den Enden der Sammelschienen befinden sich Schottungsstützisolatoren 13 bzw. 34 sowie die Balgen 60 bzw. 70. Ferner ,sind Endkappen 62 bzw. 72 vorgesehen, welche den jeweiligen zweiten Schottungsisolator als Abdichtglied ersetzen.the frame be rigidly connected, indicated by 15, 25, 35. For the subdivision of the busbar system are bellows 40 and 50 as well as the bulkhead bushing insulators on both sides 14.23 and 24.33 are provided. Partition support insulators are located at the ends of the busbars 13 and 34 and the bellows 60 and 70. Furthermore, end caps 62 and 72 are provided, which replace the respective second partition insulator as a sealing member.

Die Balgenabteile 41,51 zwischen den Sammelschienenabteilen 1,2,3 und die Balgenabteile 61,71 an den Enden der Kapselung sind untereinander und über eine gemeinsame Druckgasleitung 95 mit dem Druckgasbehälter 80 verbunden. Ferner sind die Sammelschienenabteile 1,2,3 über separate Leitungen 16, '26,36 und zugehörige Ventile mit dem Druckgasbehälter 80 verbunden.The bellows compartments 41,51 between the busbar compartments 1,2,3 and the bellows compartments 61,71 at the ends of the enclosure are with each other and Connected to the pressurized gas container 80 via a common pressurized gas line 95. Furthermore, the Busbar compartments 1,2,3 via separate lines 16, '26, 36 and associated valves with the Pressurized gas container 80 connected.

Die Endkappen 62 und 72 sind über Zugstangen 90 miteinander mechanisch verbunden. Diese nehmen die auf den Endkappen wirkenden freien Kräfte auf und entlasten so die dazwischenliegenden Sammelschienenabteile von größeren mechanischen Kräften in der Achsrichtung.The end caps 62 and 72 are mechanically connected to one another via tie rods 90. Take this the free forces acting on the end caps and thus relieve the busbar compartments in between of larger mechanical forces in the axial direction.

Durch diese Anordnung von Balgenabteilen 41, 51 as zwischen den Abteilen 1, 2, 3 wird es möglich, die Abteile 1, 2, 3 nach Belieben mit Druckgas zu füllen oder zu entleeren, ohne daß unzulässige Kräfte auf Gerüst und Kapselung der Abzweige einwirken. Dabei können sich die Abteile unter dem Einfluß von Temperaturschwankungen frei ausdehnen. Infolge des gleichzeitigen Füllens oder Entleerens der Balgenabteile 41, 51, 61, 71 über die Druckleitung 95 treten keine zusätzlichen Kräfte auf, die auf das Gerüst oder die Kapselung der Abzweige einwirken können.This arrangement of bellows compartments 41, 51 as between the compartments 1, 2, 3 it is possible to fill the compartments 1, 2, 3 with compressed gas as desired or to empty it without inadmissible forces acting on the frame and encapsulation of the branches. Included the compartments can expand freely under the influence of temperature fluctuations. As a result of the simultaneous filling or emptying of the bellows compartments 41, 51, 61, 71 via the pressure line 95 no additional forces that can act on the frame or the encapsulation of the branches.

Die Erfindung ist jeweils nur in der Gesamtheit der Merkmale eines jeden Anspruches einschließlich seiner Rückbeziehung zu sehen.The invention is only inclusive in the entirety of the features of each claim to see his back relationship.

Claims

Patent claims:

1. Pressurized gas-insulated busbar system with gas-tight encapsulation, which by means of double-sided Flanges built into the train of the encapsulation bellows in encapsulated busbar branches containing, with fixed system parts mechanically rigidly connected compartments is, and with the busbars supporting, filling the cross section of the enclosure Bushing or post insulators, characterized in that the bellows (40, 50) with gas-tight bulkhead bushing insulators (14, 23 or 24, 33) arranged on both sides Form bellows compartments (41, 51) between the busbar compartments (1, 2, 3) and that each The end of the encapsulation is closed by a compartment (61, 71) containing the bellows (60, 70), which a gas-tight partition support insulator (13, 14) on the side facing the busbar, on which On the outside has an end cap (62,72) which is not attached to the stationary frame (15,25,35) and which ' is also rigidly connected to the end cap at the other end of the enclosure, and that all bellows compartments are filled with gas at the same pressure at the same time.

2. busbar system according to claim 1, characterized in that the bellows compartments (41, 51, 61, 71) are connected via a common compressed gas line (95).

3. busbar system according to claim 1 or 2 ,. characterized in that the end caps (62, 72) are connected via tie rods (90). ■

1 sheet of drawings