DE2010690B2 - Druckgasschalter - Google Patents
DruckgasschalterInfo
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Description
35
Die Erfindung betrifft einen Druckgasschalter mit
einer Heizung, die von einer Regeleinrichtung zur Verhinderung der Kondensation des Löschgases em-
und ausgeschaltet wird. Dies ist besonders für Schalter mit einem geschlossenen Gaskreis wichtig, die mit
Schwefelhexabluorid (SF8) oder einem ähnlichen,
leicht kondensierenden Schwergas als Löschgas arbeiten.
Bei Druckgasschaltern der vorgenannten Art hat man die Heizung bisher temperaturabhängig ein- und
ausgeschaltet. Zu diesem Zweck waren an einer oder mehreren Meßstellen im Schalter Thermostaten angeordnet,
die die Heizung direkt oder über ein Schütz in Gang setzten und bei Erreichen der gewünschten
Betriebstemperatur abschalteten. Demgegenüber bezweckt die Erfindung eine Verringerung
des für die Regelung erforderlichen Aufwandes.
Die Erfindung besteht darin, daß die Heizung durch den Druck des Löschgases gesteuert wird, wobei
ein Absinken des Druckes zum Einschalten und ein Ansteigen des Druckes zum Ausschalten der Heizung
führt.
Hierbei wird auf temperaturabhängige Regelglieder völlig verzichtet. Zur Steuerung der elektrischen
Heizung genügen vorzugsweise Druckwächter mit einem Kontakt, der von einem Kolben entgegen der
Wirkung einer Feder betätigt wird. Solche Druckwächter sind bewährte, einfache und billige EIemenlc.
Mithin ergibt die Erfindung die gewünschte Verringerung des Aufwandes für die Steuerung der
Heizung.
Wie erwähnt, ist die Erfindung besonders für Druckgasschalter mit einem geschlossenen Gaskreis
von Vorteil. Bei solchen Schaltern ist üblicherweise zwischen einem Hochdruck- und einem Niederdruckbehälter
ein Kompressor angeordnet, der aus dem Niederdruckbehälter angesaugtes Löschgas in den
Hochdruckbehälter pumpt, damit die gewünschte Druckdifferenz vorhanden ist. Die Heizung ist dabei
dem Hochdruckbehälter zugeordnet, weil dort wegen
des höheren Druckes zuerst Kondensation des Gases vorkommen kann. Für solche Druckgasschalter wird
als Weiterbildung der Erfindung die Heizung \om Druck im Hochdruckbehälter, der Kompressor dagegen
vom Druck im Niederdruckbehälter gesteuert. Durch die vom Hochdruck unabhängige Steuer·..ng
des Kompressors erhält man im Hochdruckbehälter eine soweit konstante Gasmenge, daß mit der du. ±-
abhängigen Steuerung der Heizung durch (·,·. ι Druck im Hochdruckbehälter ohne weiteres äu!'>. ic
Temperaturschwankungen ausgeglichen werden k< -
Tür den Fall, daß bei der erfindungsgem-ii'..;;.
Steuerung der Heizung in Abhängigkeit vom Diuck
des Löschgases einzelne Elemente versagen, ist .::, zweckmäßig, einen Thermostaten zum Abschaue:;
der Heizung vorzusehen, der eine sehr hohe Tenipe ratur als Ansprechwert hat. Aus der USA.-Paie :-
schrift 3 358 104 ist es zwar bekannt, die Heizung ini
Hochdruckbehälter über einen Thermostaten zu steuern, der die Temperatur des Löschgases erfaßt und
bei Erreichen einer vorbestimmten Löschgastempe ..-tür
die Energiezufuhr unterbricht und bei Untuschreiten einer vorbestimmten Löschgaszufuhr wieder einschallet. Im Gegensatz hierzu ist der bj
einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehene Thermostat als sogenannter Trockengehschut/
ausgebildet, der bei Überschreiten einer die Siedetemperatur des Löschgases übersteigenden Temperatur
der Heizeinrichtung anspricht und die Heizung ausschaltet. Dieser Trockengehschutz verhindert den
Betrieb der Heizung bei ungenügender Löschgasmengen in dem zu beheizenden Behälter und wirkt
demgemäß als Sicherheitsschalter.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren ein Ausführungsbeispiel
beschrieben.
Fig. 1 zeigt als Leistungsschalter für beispielsweise 220 kV einen Zweidruck-SFn -Schalter mit
einem geschlossenen Gaskreis in schematischer Darstellung. Zum Gaskreis gehört ein Grundgestell mit
Erdpotential 1, das einen hohlen Stützisolator 2 trägt. Auf dem Stützisolator 2 ist ein metallisches Getriebegehäuse
3 angebracht, das Hochspannungspotential aufweist und auf gegenüberliegenden Seiten zwei horizontal
verlaufende Schaltkammern 5 und 6 trägt. Die beiden Schaltkammern 5,6 sind durch das metallische
Getriebegehäuse elektrisch in Reihe geschaltet. Auf dem Getriebegehäuse sitzt ein Hochdruckbehälter
8, der mit einer Wärmeisolierung 9 abgedeckt ist. Der Hochdruckbehälter enthält ein Blasventil 7.
mit dem die Druckgasströmung zu den Schaltkammern 5,6 und von dort in das als Niederdruckraum
dienende Getriebegehäuse 3 gesteuert wird.
Vom Hochdruckbehälter 8 führt ein Isolierstoffrohr 10 zu einem weiteren Hochdruckbehälter 11,
der unterhalb des Grundgestells 1, also auf Erdpotential, angeordnet ist. Dieser Hochdruckbehälter 11
besitzt ebenfalls eine Wärmeisolierung 12. Er enthält eine Metallmasse 13, in die eine Heizung 14 eingelas-
010
sen ist. Ferner verläuft durch das Rohr 10 ein Kunststoffschlauch 15, der mit dem oberen Ende 16 über
den Rand des Rohres 10 hinaus in den Hochdruckbehälter 8 ragt, während das untere £nde 17 in einen
durch die Melalluiasse 13 führenden Kanal 18 gesteckt
ist.
Der Druck des Hochdruckgases im Schalter beträgt etwa 20 Atmosphären. Im Niederdruckraum
steht das Schwefelhexafluorid dagegen unter einem Druck von 3 Atmosphären. Die Druckdifferenz wird
durch einen Kompressor 20 aufrechterhalten, der das Schwefelhexafluorid aus dem Getriebegehäuse 3 über
den hohlen Stützisolator 2 und das Innere des Grundgestells 1 ansaugt, die ebenfalls zum Nieder-.Iruclrraum
des Gaskreises gehören. Der Kompressormotor 21 wird von einem Druckwächter 22 ges:euert,
der dem Niederdruckraum zugeordnet ist.
Ebenso wird die Heizung 14 durch einen Druckwächter
24 gesteuert, der an den Hochdruckbehälter Ji angeschlossen ist. Daraus ergeben sich die in ao
F i g. 2 ersichtlichen Betriebskennlinien des Gasdruk-Kcs
im Schalter (at) in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur (° C).
Der Kompressor 20 wird ausschließlich vom Niederdruck gesteuert. Hierzu besitzt der Druckwächter
22 zwei Arbeitspunkte (Kompressor ein — Kompressor aus), so daß der Arbeitsbereich 25 des
Kompressors im gesamten Temperaturintervall von -25 bis +5O0C gleich bleibt. Dem Bereich 25 im
Niederdruckraum würde für den Hochdruckraum ein in Abhängigkeit von der Temperatur veränderlicher
Dmckbereich im Hochdruckbehälter entsprecnen. Durch die Steuerung der Heizung 14 mit Hilfe des
Druckwächters 24, der die Arbeitskennlinien 26 und 27 hat, wird der Druck jedoch durch Wärmezufuhr
weitgehend konstant gehalten. Bei 20 at schließt eine Feder entgegen dem auf den Kolben wirkenden Gasdruck über einen Kontakt den Stromkreis der Heizung
14, der dann nach der durch die Beheizung verursachten Drucksteigerung wieder unterbrochen
wird. Lediglich bei höheren Temperaturen als 25 bzw. 30° C steigt der Druck entsprechend den Linien
29 und 30 über den Nenndruck von 20 Atmosphären an, obwohl die Heizung ausgeschaltet ist. Dieser Anstieg
ist aber vollkommen ungefährlich. Zum Beispiet bleibt er weit unter der aus Sicherheitsgründen erforderlichen
Festigkeit der Hochdruckbehälter.
Man erkennt, daß die Erfindung eine einfache Steuerung der Heizung 14 ermöglicht. Praktische
Versuche zeigten darüber hinaus, daß die Erfindung gegenüber einer temperaturabhängigen Steuerung der
Heizung eine bedeutende Verringerung des Steuerungsaufwandes darstellt. Dabei ist durch einen der
Heizung 24 zugeordneten, von einem Bimetall betätigten Kontakt 32 als Thermostat sichergestellt, da!.'»
die Heizung auch dann, wenn der Schalter kein Gas enthält, keine Temperaturen erreichen kann, die zu
Schaden führen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Druckgasschalter mit einer Heizung, die von einer Regeleinrichtung zur Verhinderung der
Kondensation des Löschgases, insbesondere von Schwefelhexafluorid in einem geschlossenen Gaskreis,
ein- und ausgeschaltet wird, dadurch
gekennzeichnet, daß die Heizung (14) durch den Druck des Löschgases gesteuert wird,
wobei ein Absinken des Druckes zum Einschalten und ein Ansteigen des Druckes zum Ausschalten
der Heizung führt.
2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine elektrische Heizung (14), die ls
von einem Druckwächter (24) mit einem Kontakt gesteuert wird, der von einem Kolben entgegen
der Wirkung einer Feder betätigt wird.
3. Druckgasschalter nach Anspruch 1 oder 2 mit einem geschlossenen Gaskreis mit einem
Hodidiuck- und einem Niederdruckbehäller,
zwischen denen ein Kompressor angeordnet ist, wobei die Heizung dem Hochdruckbehälter zugeordnet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizung (14) vom Druck im Hochdruckbehälter
(11), der Kompressor (20) vom Druck im Niederdruckbehälter (3) gesteuert wird.
4. Druckgasschalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen als Trockengehschutz
dienenden Thermostaten (32), der die Heizung bei einer oberhalb der Siedetemperatur
des Löschgases liegenden Temperatur der Heizeinrichtung (13, 14) abschaltet.
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