DE19855016C1 - Verbindungsbereich einer gekapselten, gasisolierten Hochspannungsanlage - Google Patents

Abstract

Bei gekapselten, gasisolierten Hochspannungsanlagen sind einzelne Gasräume (7, 8) mittels Isolatoren (10) gegeneinander abgegrenzt. An diesen Isolatoren kann es im Spalt (14) zwischen dem eigentlichen Isolierkörper (11) und der metallenen Ringarmatur (13) zu Teilentladungen kommen. Diese lassen sich vermeiden, wenn der Spalt (14) über einen Kanal (20) mit einem der Gasräume (7) in Verbindung steht. Hierzu ist der Isolator (10) im Bereich der Ringarmatur (13) gegen die Umgebung abzudichten (5, 6).

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Energieübertragung und ist bei der konstruktiven Ausgestaltung von gekapselten, gas­ isolierten Hochspannungsanlagen anzuwenden, bei denen zwi­ schen zwei miteinander verbundenen Kapselungsabschnitten un­ ter Verwendung eines Isolators ein Verbindungsbereich gebil­ det wird.

Bei gasisolierten Hochspannungs-Schaltanlagen und gasisolier­ ten Rohrleiteranlagen ist es üblich, benachbarte Kapselungs­ abschnitte in der Weise miteinander zu verbinden, daß ein scheiben- oder trichterförmiger Isolator mit seinem Randbe­ reich zwischen die Ringflansche der beiden benachbarten Kap­ selungsabschnitte eingespannt wird. Der Randbereich derarti­ ger Isolatoren, bei denen es sich um gasdurchlässige oder der Abschottung dienende Isolatoren handeln kann, weist eine me­ tallische Ringarmatur auf, die den eigentlichen, aus Gießharz bestehende Isolierkörper des Isolators umfaßt. Bei der Her­ stellung eines solchen Isolators entsteht zwischen der Außen­ fläche des Isolierkörpers und der Innenfläche der Ringarmatur ein Spalt. Dieser Spalt wird gegen die Gasräume der Hochspan­ nungsanlage dadurch abgedichtet, daß der Isolierkörper an je­ der Stirnseite des Randbereiches mit einer Ringnut zur Auf­ nahme eines Dichtungsringes versehen ist (DE 25 26 671 A1, DE 26 24 908 C2). Der außerhalb der Gasräume liegende Spalt füllt sich daher mit Luft, die - in Abhängigkeit von der Ent­ fernung des Spaltes von den Hochspannungspotential führenden Teilen der Anlage und von der Höhe der an den Potential füh­ renden Teilen anliegenden Spannung - einer elektrischen Feld­ stärke ausgesetzt ist. Bei kompakter Bauweise der Anlage kann es zu unerwünschten Teilentladungen im Bereich des Luftspal­ tes kommen.

Ausgehend von einem Verbindungsbereich mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Verbindungsbereich so auszugestalten, daß der Spalt zwischen dem Isolierkörper und der metallischen Ringarmatur frei von Teilentladungen ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Spalt an einen der beiden an den Isolator angrenzen­ den Gasräume angeschlossen ist.

Diese gemäß der Erfindung vorgesehene Maßnahme hat zur Folge, daß auch der Spalt mit dem in der Hochspannungsanlage vorhan­ denen Isoliergas gefüllt ist und daher die gleichen dielek­ trischen Eigenschaften wie der Gasraum der Hochspannungsanla­ ge aufweist. Die höhere dielektrische Festigkeit des Isolier­ gases gegenüber Luft unterbindet daher das Auftreten von Tei­ lentladungen. - Die Füllung des Spaltes zwischen Isolierkör­ per und Ringarmatur kann mittels einer Bohrung realisiert werden, die den Spalt mit einem der angrenzenden Gasräume verbindet. Fertigungtechnisch einfacher ist es, eine Ringnut des Isolierkörpers mit einem Kanal zu hintergreifen, der den Spalt mit dem Gasraum verbindet dabei ist die metallische Ringarmatur an jeder Stirnseite mit einer Ringnut zur Aufnah­ me eines Dichtungsringes zu versehen. Diese Maßnahmen sehen also einen zusätzlichen Dichtungsbereich radial außerhalb des Spaltes vor und sehen zugleich vor, daß der Spalt von einem der beiden an den Isolator angrenzenden Gasräume aus zugäng­ lich ist, während der Spalt gegenüber dem jeweils anderen Gasraum durch die am Isolierkörper vorhandene zweite Dichtung abgeschottet bleibt. Wenn der Isolator als Schottisolator ausgebildet ist, ist auf diese Weise eine kommunizierende Verbindung zwischen den beiden angrenzenden Gasräumen über den Spalt verhindert.

Die gemäß der Erfindung vorgesehene Ausgestaltung des Verbin­ dungsbereiches ermöglicht es, den Verbindungsbereich in ra­ dialer Richtung kompakter als bisher zu gestalten, also die radiale Ausladung des Flanschbereiches zu verkleinern und ge­ gebenenfalls den Durchmesser der Kapselung kleiner zu wählen.

Ein Ausführungsbeispiel für die neue Ausgestaltung eines Ver­ bindungsbereiches ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Da­ bei zeigt

Fig. 1 im Querschnitt einen Isolator und

Fig. 2 im Ausschnitt den Verbindungsbereich zwischen den einander benachbarten Flanschen zweier Kapselungs­ abschnitte.

Fig. 1 zeigt einen Isolator 10, der aus einem Isolierkörper 11 aus Gießharz, einer metallenen Eingußarmatur 12 und einer metallenen Ringarmatur 13 besteht. Zwischen dem Isolierkörper 11 und der Ringarmatur 13 ist ein Spalt 14 vorhanden.

In den äußeren Randbereich des Isolierkörpers 11 ist an bei­ den Stirnseiten jeweils eine Ringnut 15 bzw. 16 eingearbei­ tet. Gleichartige Ringnuten 17, 18 sind an den Stirnseiten der Ringarmatur 13 unterhalb der Befestigungsbohrung 19 ange­ ordnet.

Gemäß Fig. 2 ist der äußere Randbereich des Isolators 10 zwischen zwei Ringflansche 1 und 2 von zwei Kapselungsab­ schnitten einer gasisolierten Hochspannungsschaltanlage ein­ gespannt. Für Dichtungszwecke ist in die Ringnut 15 des Iso­ lierkörpers 11 ein Dichtring 3 eingelegt, während der in die Ringnut 16 eingelegte Dichtring 4 nur der mechanischen Posi­ tionierung des Isolierkörpers 11 dient. In die Ringnuten 17 und 18 der Ringarmatur 13 sind die Dichtringe 5 und 6 einge­ legt. Die für den Dichtring 4 vorgesehene Ringnut 16 am Iso­ lierkörper 11 ist von einem Kanal 20 hintergriffen, der eine Verbindung zwischen dem Spalt 14 und dem rechts vom Isolator gelegenen Gasraum 7 herstellt. Ein solcher Kanal kann an nur einer Stelle oder am Umfang des Isolators verteilt mehrfach angeordnet sein.

Infolge des Kanals 20 steht der Spalt 14 in Verbindung mit dem Gasraum 7, so daß das in dem Gasraum befindliche Isolier­ gas auch den Spalt 14 ausfüllt. Der Gasraum 7 und der Spalt 14 sind gegenüber dem links vom Isolator 10 liegenden Gasraum 8 durch den Dichtring 3 abgedichtet. Die Dichtringe 5 und 6 in der Ringarmatur 13 dichten den Gasraum 7 gegen die umge­ bende Atmosphäre ab.

Claims (2)

1. Verbindungsbereich an einer gekapselten, gasisolierten Hochspannungsanlage,
bei dem der Randbereich eines Isolators zwischen den Ring­ flanschen von zwei miteinander verbundenen Kapselungsab­ schnitten eingespannt ist und dieser Randbereich eine metal­ lene Ringarmatur aufweist, in der der eigentliche, aus Gieß­ harz bestehende Isolierkörper des Isolators mit seinem äuße­ ren Randbereich formschlüssig derart eingegossen ist, daß zwischen der Außenfläche des Isolierkörpers und der Innenflä­ che der Ringarmatur ein Spalt vorhanden ist,
und der Isolierkörper an jeder Stirnseite des Randbereiches mit einer Ringnut zur Aufnahme eines Dichtungsringes versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Spalt (14) an einen der beiden an den Isolator (10) angrenzenden Gasräume (7, 8) angeschlossen ist.

2. Verbindungsbereich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Ringnut (16) des Isolierkörpers (11) von einem Kanal (20) hintergriffen ist, der den Spalt (14) mit dem Gasraum (7) verbindet,
und daß die Ringarmatur (13) an jeder Stirnseite mit einer Ringnut (17, 18) zur Aufnahme eines Dichtungsringes (5, 6) ver­ sehen ist.