DE1810405A1

DE1810405A1 - Encapsulated high-voltage switchgear

Info

Publication number: DE1810405A1
Application number: DE19681810405
Authority: DE
Inventors: Roth Dipl-Ing Adrian W
Original assignee: Sprecher und Schuh AG
Current assignee: Rockwell Automation Switzerland GmbH
Priority date: 1968-02-29
Filing date: 1968-11-22
Publication date: 1969-09-04
Also published as: ES363970A1; CH462925A

Description

Gekapselte Hochspannungs-Schaltanvlage Es ist bekannt, flüssigkeits- oder gasisolierteg metallgekapselte Hochspannungs-Schaltanlagen aus mehreren Bauelementen, wie Trennschaltern, Leistungsschaitern, Messwandlern und Sammelschienen zusammenzusetzen. Bei verschiedenen Anlagen-Anordnungen werden dabei drei Trennschalter mit oder ohne Erdtrenner an den Abzweigstellen eingebaut, wie z.B. bei Ringsammelschienenanordnungen. Man erhält dabei sehr viele Verbindungsstellen im Zuge der Metallkapseiung, so dass die Abdichtung der Schaltanlage Schwierigkeiten bereitete Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einerseits die Ausbildung einer solchen Schaltanlage so zu vereinfachen, dass die Zahl der Dichtungsstellen nennenswert verringert wird und andererseits einen Schutz der Abgänge zu verwirklichen , der weder durch Gehäusefehlerströme noch durch 5chalterdurchfUhrungsstörungen beeinträchtigt wird. Encapsulated high-voltage switchgear It is known that liquid- or gas-insulated metal-enclosed high-voltage switchgear made of several components, such as disconnectors, power switches, instrument transformers and busbars. With different system arrangements, three disconnectors with or without Ground separator installed at the branch points, e.g. in the case of ring busbar arrangements. You get a lot of connection points in the course of the metal encapsulation, so that the sealing of the switchgear caused difficulties The invention is the The basic task is, on the one hand, to simplify the design of such a switchgear in such a way that that the number of sealing points is significantly reduced and on the other hand to realize a protection of the outgoing circuits, which neither by housing fault currents is still impaired by switch implementation faults.

Die Erfindung betrifft eine gekapselte Hochspannungs-Schaltanlage mit voneinander unabhängig betätigbaren, gas- oder flLissigkeitsisolierten Trennschaltern, deren Aktivteile im wesentlichen Gleitkontakt, Hauptkontakt, bewegliches Schaltrohr mit Antriebsvorrichtung und Abschirmelektroden umfassen, wobei die Aktivteile von drei annähernd T-förmig angeordneten Trennschaltern, deren Hauptkontakte entweder nur miteinander oder auch mit anderen Anlageteilen elektrisch leitend verbunden sind, in einem gemeinsamen annähernd T-förmigen Metallgehäuse untergebracht sind. The invention relates to an encapsulated high-voltage switchgear with gas- or liquid-insulated ones that can be operated independently of one another Disconnectors, their active parts are essentially sliding contact, main contact, movable switching tube with drive device and shielding electrodes, the active parts of three approximately T-shaped disconnectors, their main contacts either only electrically connected to each other or to other parts of the system are housed in a common, approximately T-shaped metal housing.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich dadurch, dass'im Innern des gemeinsamen annähernd T-förmigen Metallgehäuses um mindestens ein der die Gleitkontakte mit den anderen Anlageteilen verbindenden Rohre, ein aus mindestens einem bewickelten Eisenkern bestehender,-mittels geerdeter Elektroden gegen die Hochspannung führenden Teile abgeschirmter Stromwandler angebracht ist. A particularly advantageous development of the invention results in that the interior of the common, approximately T-shaped metal housing is at least one of the tubes connecting the sliding contacts to the other system parts, on off at least one wound iron core consisting of electrodes that are grounded by means of grounded electrodes Current transformers shielded from the parts carrying high voltage are attached.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeisi!iti Desc/Z- einer. The invention is based on an exemplary embodiment.

In Fig. 1 sind drei T-förmig angeordnete, mit Erdtrenner und Stromwandlern ausgerüstete Trennschalter in einem gemeinsamen T-förmigen Metallgehäuse mit angebautem kapazitivem Spannungsteiler dargestellt. In Fig. 1 three T-shaped arranged, with earth isolators and current transformers Equipped disconnectors in a common T-shaped metal housing with an attached capacitive voltage divider shown.

In Fig. 2 ist ein Teil aus dem Schaltschema einer Ringsammelschienenanordnung aufgezeichnet. In Fig. 2 is a part of the circuit diagram of a ring busbar arrangement recorded.

Das gemeinsame T-förmige Metallgehäuse 1 in Fig. 1 ist wie die Ubrigen Metallkapselungen der Schaltanlage vorzugsweise mit einem elektronegativen Isoliergas, z.B. mit SF6 gefüllt. Am Metallgehäuse 1 sind die rohrförmigen Metailkapselungen 2, 2' und 2" der anderen Anlageteile, sowie die Metallkapselung 3 eines kapazitiven Spannungsteilers befestigt. Der Spannungsteiler besteht aus einem in einem Isolierrohr 4 untergebrachten Kondensator mit Abschirmelektrode 5, isoliert ausgeführtem Mittelspannungsanschluss 6 und Hochspannungsanschluss 7. An Stelle des kapazitiven Spannungsteilers kann auch ein anderer Anlageteil angeschlossen werden oder die Oeffnung am Metallgehäuse 1 mit einem Blindflansch -abgedeckt sein. The common T-shaped metal housing 1 in Fig. 1 is like the others Metal enclosures of the switchgear, preferably with an electronegative insulating gas, e.g. filled with SF6. The tubular metal enclosures are on the metal housing 1 2, 2 'and 2 "of the other system parts, as well as the metal encapsulation 3 a capacitive voltage divider attached. The voltage divider consists of one Capacitor with shielding electrode 5, housed in an insulating tube 4, is insulated executed medium voltage connection 6 and high voltage connection 7. Instead of the capacitive voltage divider can also be connected to another part of the system or the opening on the metal housing 1 be covered with a blind flange.

Im Innern des gemeinsamen 1-förmigen Metall gehäuses befinden sich die drei Trennschalter, wovon einer in offener und zwei in geschlossener Stellung gezeichnet sind. Die Aktivteile der drei Trennschalter sind ähnlich ausgebildet. Die in Fig. 1 dargestellten Aktivteile umfassen Gleitkontakt 8, Hauptkontakte 9 und 9" bewegliche Schaltrohre lo und lo', Abschirmelektroden ii, 11' und 11", die die Gleitkontakte und die Antriebsvorrichtungen der Schaltrohre umgeben und die die Hauptkontakte umhüllende Abschirmelektrode 12. Die Hauptkontakte sind am Hochspannungsanschluss 7 des kapazitiven Spannungsteilers befestigt. Wenn an Stelle des Spannungsteilers ein anderer Anlageteil angeschlossen wird, können die Hauptkontakte an dessen Anschluss befestigt werden. Wenn die Oeffnung am Meta-llgehäuse 1 mit einem Blindflansch abgedeckt wird, können die Hauptkontakte daran mit Hilfe eines geeigneten Stützisolators befestigt werden. Die Gleitkontakte sind durch Rohre 13, 13' und 13" mit den anderen Anlageteilen elektrisch leitend verbunden. Die Schaltrohre werden von den ausserhalb des gemeinsamen Metallgehäuses l angeordneten Antrieben 14, 14' und 14" aus über die Isolierdrehsäuien 15, 15' und 15" und die in den Abschirmungen 11, 11' und 1111 eingebauten Antriebsvorrichtungen bewegt. Inside the common 1-shaped metal housing are the three disconnectors, one in the open and two in the closed position are drawn. The active parts of the three circuit breakers are designed similarly. The active parts shown in FIG. 1 include sliding contact 8, main contacts 9 and 9 "movable switching tubes lo and lo ', shielding electrodes ii, 11' and 11", the the sliding contacts and the drive devices of the switching tubes surround and the Shielding electrode 12 surrounding the main contacts. The main contacts are on the high-voltage connection 7 of the capacitive voltage divider attached. If in place of the voltage divider If another part of the system is connected, the main contacts can be connected to its connection be attached. If the opening on the metal housing 1 is covered with a blind flange the main contacts can be attached to it with the help of a suitable post insulator will. The sliding contacts are through pipes 13, 13 'and 13 "with the other plant parts electrically connected. The switching tubes are from the outside of the common Metal housing l arranged drives 14, 14 'and 14 "from over the Isolierdrehsäuien 15, 15 'and 15 "and the drive devices built into the shields 11, 11' and 1111 emotional.

Dem in der offenen Stellung dargestellten Trenner ist ein Erdtrenner angebaut. Sein Hauptkontakt ist unter der Verschalung 11" angeordnet. Sein Gleitkontakt befindet sich im unteren Teil 16 des ausserhalb des gemeinsamen Metallgehäuses 1 angebrachten Erdtrenner-Antriebes 17. The isolator shown in the open position is an earth isolator cultivated. Its main contact is located under the casing 11 ". Its sliding contact is located in the lower part 16 of the outside of the common metal housing 1 attached earth separator drive 17.

Der Schaltstift 18 des Erdtrenners wird in Längsrichtung vom Erdtrenner-Antrieb 17 in die Ein- oder Ausschaltstellung geschoben. Eine Handbetätigung des Erdtrenner - Antriebes 17 ist mit Hilfe des Hebels 19 möglich. Es könnten alle Trennschalter gleichzeitig mit Erdtrennern ausgerüstet sein.The switching pin 18 of the earth separator is in the longitudinal direction of the earth separator drive 17 pushed into the on or off position. A manual operation of the earth separator - Drive 17 is possible with the help of lever 19. It could all breakers be equipped with earth separators at the same time.

Die Rohre 13, 13' und 13" und der Hochspannungsanschluss 7 des kapazitiven Spannungsteilers werden im gemeinsamen T-förmigen Metallgehäuse durch scheibenförmige Isolierkörper 20, 20', 2o" und 21 befestigt. Die scheibenförmigen Isolierkörper 20, 20' 2c" und 21 trennen den Gasraum der Trennschalter von den anderen Anlageteilen und vom Gasraum des kapazitiven Spannungsteilers. Im Innern der Rohre 13, 13', 13" und 7 sind gasdichte Abschlüsse angebracht. The tubes 13, 13 'and 13 "and the high-voltage connection 7 of the capacitive Voltage dividers are in the common T-shaped metal housing by disk-shaped Insulating body 20, 20 ', 2o "and 21 attached. The disk-shaped insulating body 20, 20 '2c "and 21 separate the gas compartment of the disconnector from the other parts of the system and from the gas space of the capacitive voltage divider. Inside the tubes 13, 13 ', 13 " and 7 gas-tight seals are attached.

FUr die Messung der Ströme in den Rohren 13, 13' und 13" sind im Innern des T-förmigen Metallgehäuses aus mehreren bewickelten Eisenkernen bestehende Stromwandler 22, 22' und 22" eingebaut. Gegen die Hochspannung führenden Teile schirmen die Elektroden 23, 23' und 23" den Stromwandler ab. For the measurement of the currents in the pipes 13, 13 'and 13 "are im Inside the T-shaped metal housing consisting of several wound iron cores Current transformers 22, 22 'and 22 "installed. Shield against parts carrying high voltage the electrodes 23, 23 'and 23 "from the current transformer.

Besonders vorteilhaft ist der Umstand, dass die erfindungsgemässe Anordnung der Stromwandler nach Fig. 1 sämtliche E;dschlussfehler, die in nachgeschalteten Anlageteilen, insbesondere in Leistungsschaltern, entstehen können, eindeutig erfasst, im Gegensatz zu der bekannten Anordnung, wonach bei Leistungsschaltern in geerdetem Kessel der Stromwandler als Bestandteil der Schalterdurchführung ausgeführt wird. Die vorgeschlagene Lösung vermeidet auch Fehlanzeige wegen Fehlerströmen in der Metallkapselung bzw. die Notwendigkeit,ln der Metallkapselung Isolierstellen vorzusehen. The fact that the inventive Arrangement of the current transformers according to FIG System parts, especially in circuit breakers, can be clearly recorded, in contrast to the known arrangement, according to which circuit breakers are grounded Boiler the current transformer is designed as part of the switch bushing. The proposed solution also avoids false alarms due to fault currents in the Metal encapsulation or the need to provide insulation points in the metal encapsulation.

In Fig. 2 ist ein Teil aus dem Schaltschema einer Ringsammelschienenanordnung dargestellt. Die Symbole der im Innern eines der gemeinsamen T-förmigen Metallgehäusen angeordneten Apparate sind mit strichpunktierter Linie 24 umgeben. Soll der am erfindungsgemässen Anlageteil angeschlossene Abgang 25 durch einen Impedanz- bzw. Distanzschutz geschützt werden, so werden die miteinander verbundenen Hauptkontakte 26 der Trennschalter 27 mit einem am gemeinsamen T-förmigen Metallgehäuse angebauten kapazitiven Spannungswandler 28 verbunddn. In Fig. 2 is a part of the circuit diagram of a ring busbar arrangement shown. The symbols of the inside of one of the common T-shaped metal housings arranged devices are surrounded by dash-dotted line 24. Should the according to the invention Outgoing line 25 connected to the system is protected by an impedance or distance protection the interconnected main contacts 26 become the circuit breakers 27 with a capacitive voltage converter attached to the common T-shaped metal housing 28 connected

Soll der Abgang 25 mit Impedanzschutz versehen sein, so dienen daiu die Signale der Stromwandler 29 und 30 sowie des Spannungswandlers 28. Wird ein Differentialschutz verwendet, so dienen die Signale der Stromwandler 29, 30 und 31. Die Stromwandler 32 und 33 werden für den Schutz der benachbarten Abgänge beansprucht. Diese Zuordnung der Mosswandler ergibt eine tollstSndige Ueberlappung des Schutzes Uber die den jeweiligen Aagang speisenden Leistungsschalter 34 und 35. If the outlet 25 is to be provided with impedance protection, daiu are used the signals of the current transformers 29 and 30 and the voltage transformer 28. A If differential protection is used, the signals from current transformers 29, 30 and 31. The current transformers 32 and 33 are used to protect the neighboring outlets. This assignment of the Mosswandler results a great overlap of protection via the circuit breakers 34 and 34 feeding the respective Aagang 35.

Nebst dem Vorteil der verringerten Anzahl von Dichtungsstellen ist noch vorteilhaft, dass auch die Abmessungen der beschriebenen Anordnung weit unter den Abmessungen einer aus drei einzelnen Trennern und den Strom- und Spannungswandlern zusammengebauten Anordnung liegen. In addition to the advantage of the reduced number of sealing points still advantageous that the dimensions of the described arrangement are well below the dimensions of one of three individual isolators and the current and voltage transformers assembled arrangement.

Claims

P a t e n t a n 5 p r ü c h e

1. Encapsulated high-voltage switchgear with independent of each other actuatable, gas- or liquid-insulated disconnectors, their active parts essentially sliding contact, main contact, movable switching tube with drive device and shield electrodes, characterized in that the active parts of three approximately T-shaped sliding disconnectors (27), their main contacts (26) Either only with one another or also with other system parts electrically conductive are connected, housed in a common approximately T-shaped metal housing (24) are.

2. Switchgear according to claim l, characterized in that between at least one sliding contact of the circuit breakers (27) and the common approximately T-shaped metal housing (1; 24) an earth isolator is installed, which is essentially a sliding contact (8) connected to the metal housing, one with the sliding contact of the disconnector connected main contact (9, 9 ") and one through an outside of the common, approximately T-shaped metal housing (1; 24) attached drive (14, 14 ', 14 ") actuatable switch pin consists.

3. Switchgear according to claim 1 or 2, characterized in that inside the common approximately T-shaped metal housing (1) by at least one of the tubes (13, 13 ', 13fit) an iron core consisting of at least one wound iron core which is earthed by means of Electrodes (23, 23 ', 23 ") of current transformers shielded from parts carrying high voltage (22, 22 ', 22 ") is attached.

4. Switchgear according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the main contacts (9, 9 ") connected to one another in an electrically conductive manner at the high-voltage connection (7) a voltage converter attached to the common, approximately T-shaped metal housing (1) (3, 4, 5) are attached.