DE2055477A1

DE2055477A1 - Verfahren zum Überwachen von Hoch spannungsleitern

Info

Publication number: DE2055477A1
Application number: DE19702055477
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz 1000 Berlin Picard
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-10-27
Filing date: 1970-10-27
Publication date: 1972-05-04
Also published as: JPS5134115B1; DE2055477B2

Description

Verfahren zur Überwackung von Hochspannungsleitern Zum Überwachen von hochspannungsleitern, insbesondere Schaltern, an vollisolierten anlagen mit einer Metallkapselung hat man entweder Fensterverwendet, die den Zustand des Hochspannungsleiters, z.B. die Schaltstellung eines im Leitungszuge liegenden Trennschalters erkennen lassen, oder sogenante StellungsIaelder, die mit dcm beweglichen Schalstück gekuppelt sind und außerhalb der Metallkapselung dessen Stellung anziegen sollen. Beide Möglich-]:eiten sind recht aufwendig oder umständlich zu handhaben oder a'>r nicht genügend zuverlässig. Außerdem ist das Personal unter Umständen nicht genügend geschützt. Z.B. kann bei dcr Beobachtung des Hochspannungsleiters durch Fenster ein j n der Kapselung brennender Lich0-bogen schwere Sebstörungen verursachen.
Die Erfindung hat sich deirgegenüber ein Verfahren zum Prüfen der Funktion von Hochspannungsleitern in vollisolierten Schaltanlagen mit einer Metallkapselung und nitt Erdungsschaltern zum Ziel gesetzt, die Hochspannungsleiter und Metallkapselung zu verbinden gestatten. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß an mindestens zwei S-tellen der Anlage Erdungsschalter ges.hlossen werden und daß der Widerstand des mit den Erdungsschaltern geschlossenen Stromkreises bestimmt wird.
Bei der Erfindung wird die Leitfähigkeit ctes Hochspannungsleiters direkt meßbar überwacht und nicht nur dem optischen Anschein nach kontrolliert. Dies kann durch die Parallel schaltung des Hochspannungsleitsrs zu dem Strompfad geschehen, der für den Erdungsstrom notwendig ist und in erster Linie durch die Kapselung verläuft.
Der Widerstand wird zweckmäßig durch den Spannungsabfall für einen bestimmten Strom ermittelt. Vorzugsweise beträgt der Strom 0,5 bis 10 % des Nennbetriebsstromes. Für Anlagen von z.B. 1250 A Nennstrom arbeitet man also mit Strömen in der Gfößenordnung von 6 bis 120 A. Der Strom kann durch Vorwiderstände eingestellt werden, wobei die treibende Spannung z.B. 6 V betragen kann.
Der Spannungsfall wird vorzugsweise mit einer Komensationsschaltung ermittelt, die eine praktisch leistungslose Messung gestattet.
Es kommen aber auch andere meßverfahren entsprechender Empfindlichkeit für die Verwirklichung der Erfindung in Frage.
Das Verfahren nach der Erfindung kann nicht nur bei der Inbetriebnahme einer Hochspannungsschaltanlage vorteilhaft dazu dienen, die richtige Funktion der Hochspannungsleiter', insbesonder-e der im Leitungszuge liegenden Schalter zu prüfen. Vielmehr kann es auch durchaus lohnend sein, eine vollisolierte Hochspannungsschaltanlage zur Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung mit fest installierten Meßleitungen auszurüsten, die zu einem Strom- und einem Spannung messer sowie einer Spannungsquelle führen. Dabei kann man mehier-e Meßkreise über Umschalter mit den Meßinstrumenten verbindbar anordnet Z.B. kann man im Rahmen einer Drehstromanlage die drei üblicherweise gleichen Phasen einpolig mit den gleichen Meßinstrumenten und einer einzigen Batterie als Spannungsquelle durchmessen.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im folgenden an H4nd der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele beschrieben.
In Fig. 1 ist eine metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage 1 schematisch dargestellt, deren aus einzelnen Abschnitten 2, 3, 4 usw. zusammengesetzte Netallkapselung 5 einen Hochspannungsleiter 6 umschließt. Der Hochspaimungsleiter 6 verläuft überwiegend in der Achse der zylindrischen Netallkapselung 5.
Der Hochspannungsleiter 6 ist mit Scheibenisolatoren 7, 8, 9, 10 usw. an der Metallkapselung 5 abgestützt, die zugleich zur Schottung des Inneren der Kapselung 5 dienen können. Er umfaßt beim ausführungsbeispiel einen Trennschalter 12, der von einem antriebsmotor 13 betätigt wird. Auf beiden Seitcn d(s Trnnschalters 12 sind zwei gleiche erdungsschalter 15 und 16 angeordnet, deren Antriebsmotoren nit G 17 und 18 bezeichnet sind.
die Erdungsschalter 15 und 16 stellen in eingeschaltetem Zustand eine Verbindung des Hochspannungsleiters 6 mit der Metallkapselung 5 her. Da die Metallkapselung 6 zum Berührungsschutz geerdet sein soll, sind die Erdnungsschalter darüber hinaus durch eine Erdleitung 20 mit einem Erdanschluß 21 verbunden.
Beim Verfahren nach der Erfindung wird die einwandfreie Funktion des Bechspannungsleiters 6, d.h. die richtige Einstellung der Schalstücke des Trennschalters 12 und gegebenenfalls der Erdnungsschalter 15 und 16 sowie anderer, möglicherweise dazwischenllegender Kontaktstücke dadurch geprüft, daß mit Hilfe der Erdungsschalter 15, 16 ein Stromkreis hergestellt wird. Der Stromkreis umfaßt eine Gleichstromsquelle 22, mit der ein Strommesser 23 sowie ein Regelwiderstand 24 in Reihe geschaltet sind. Der von dem Strom hervorgerufene Spannungsabfall wird mit einem Spannungsmesser 26 ermittelt.
Wie man sicht, sind die Stromsquelle 22 mit dem Strommesser 23 und der Spannungsmesser 24 über Umschalter 27, 28, 29 und 30 an jeweils eine der drei Phasen A, 3, C eines Drehstromsystem afl schließbar, das in der Figur 1 bei h im Schnitt und bei B und C für die anderen Phasen in einer Ansicht gezeichnet ist.
Außerdem kö?lren die Umschalter 27, 28, 29 und 30 Zwischenstllunten erhalten, in denen die Meßleitungen zum Schutz gegen induzierte Störspannungen kurzgeschlossen oder an Überspannungsschutgeräte angeschlossen sind.
Zur Messung der richtingen Funktion wird mit dem Widerstand 24 ein für die Messung geeigneter Strom zwischen 0,5 und 10 % des Betriebsnennstromes eingeregelt. Die Spannung dafür sollte nicht unter G V liegen, damit eventuell Verschmutzungen, die für die betriebsmäßige Hochspannung unbedeutend sind, die Messung nicht verfälchen Iönnen. Der Strom, de mit dem Strommesser 23 festgestellt wird und z.B. 25 A beträgt, fließt zunächst über die Metallkapselung 5 und über den Erdnungsleiter 20. Erst wenn der Trennschalter 12 und die Erdnungsschalter 15 und 16 geschlossen werden, ergibt sich ein dazu paralleler Strompfad, der entsprechende Teile des Hochspanungsleiters 6 umfaßt. Der Widerstand dieses Strompfades liegt bei üblichen anlagen in der gleichen Größenordnung wie der Widerstandswert der Kapselung 5 und des Endleiters 20. Er ist deshalb meßtechnisch ohne weiteres zu erfassen. ein von dem üblichen Wert abweichender Widerstandswert, der durch den im Stromkreis entsprechenden Spannungsabfall für einen bestimmten Strom ermittelt werden kann, deutet deshalb darauf hin, daß der Hochstromleiter nicht voll funktionsfähig ist. Es kann, z.b. sein, daß der Trennschalter 12 oder einer Erdnungsschalter 15 und 16 beim Einschalten nicht den gewünschten Kontakt gibt. Auf die gleiche Weise können auch zu große Übergangswiderstande an Kuppelkontaktstellen ermittelt werden, die zwischen den einzelnen Geräten der Anlage vorgesehen sein können.
Die Umschalter 27 bis 30 ermögiichen es, die Spannungsquelle 22 und die Meßgeräte 23, 26 fest zu installieren und wahlweise auf jeweils eine der Phasen A, 3 oder C umzuschalten. Die gleiche Anordnung kann auch sinngemäß dazu verwendet werden, mehrere Leitungsabschnitte eines einpoligen oder einphasigen metallgekapsel ten Hochspannungsleiters nacheinander zu überprüfen, wobei vorausgesetzt wird, daß mehr als zwei Endanschlüsse vorhanden sind.
In lig. 2 ist für eine noch schematischer gezeichnete Hochspannungsschaltanlage mit dem Trennschalter 12 und en Erdnungsschaltern 15 und 16 eine Anordnung dargestellt, bei der der Spannungsfall der Ströme über die Metallkapselung 5 (Pfeil 35) und über den Hochs-troml.eiter mit einer Kompensationsschaltung ermittelt wird, Dab-ei ist der Spannungsquelle 22 wiederum ein Strommesser 23 und ein Stellwiderstand 24 in Reihe geschaltet. Die Fig. 2 zeigt ferner die als Schaltungselemente dargestellten Leitungswiderstände 37, 38, 41 und 43 2rXit den Widerständen 40 und 42 wird ein Hilfsstromkreis gebildet, der von den Hilsstrom lH durchflossen wird 1H hat an dem Stellwiderstand 40 einen Spannungsabfall zur Folge. Dieser Spannungsabfall läßt sich durch Verstellen des Widerstandes 40 so einregeln, daß er genauso groß wie der zu mm sende Spannungsabfall im offenen Zustand der Hochspannungsstrombahn ist. In diesem Falle wird die Spannung am Voltmeter 26 Null, da beide Spannungsabfälle sich gogensei;ig aufheben. Das Voltmeter 26 kann jetzt au9 einen empfindlicheren Meßbereich umgeschaltet werden, der es gestattet, die =t-nderung des Spannungsabfalles beim Schließen der Hochspannungstrombahn deutlicher abzulesen.
Die Erfindung kann auch bei metallgekapselten Hochspannungsschaltanlagen eingesetzt werden, in denen bei einpoliger Kapselung dreipolig starr miteinander gekoppelte Schaltgeräte eingesetztsind. Da hierbei der galvanische Kontakt, der eine Änderung des Widerstandes im Meßkreis ergibt, für die drei Pole nie vollständig gleichmäßig erfolgt, kann man am stufenweisen Zurückgehen des Spannungsabfalls für einen bestimmten Strom die nacheinander schließenden Schaltstrecken erkennen. Genauere Untersuchungen kann man dann so ausführen, daß man den ITeßkreis über Erdungsschalter führt, die sich einpolig schalten lassen. Auf diese Weise erhält man dann Stromkreise, die nur über jeweils einpolige Hochspannungsleiter verlaufen. Z. B. kann man die einzelnen Pole einer Sammelschiene, die in einem gemeinsamen Metallgehäuse untergebracht sind, dadurch erfassen, daß man neben dem Sammelschienenerder einen Erder aus den Zu- oder Abgängen, den sogenannten Feldern, benutzt, da diese einpolig betätigt bzw. die Meßleituügen 38, 43 an einen Pol angeschlossen werden können.
10 Anspniche 2 Figur

Claims

Patentansprüche IVerfahren zum Überwachen von Hoc'nspannungsleitern, insbesondere Schaltern ud Erdnungsschaltern, in vollisolierten Schaltanlagen mit einer Metallkarselung und mit Erdungsschaltern, die Hochspannungsleiter und Metallkapselung zu verbinden gestatten, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens zwei Stellen der Anlage (1) Erdungrschalter (1p, 16) geschlossen werden und daß eine mit den Erdungsschaltern verbundene Schleife des Hochspannungsstromkreises z. B. durch Einschalten der zwischen den Erdungsschaltern liegenden Schaltgeräte gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand des mit den Erc1ungsschaltern (15, 16) parallel zur Metallkapselung (1) geschalteten Hochspannungsleiters (6) bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Widerstandes der Kapselung beim Durchschalten der Hochspannungsstromschleife gemessen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dafi der im Stromkreis entstehende Spannungsabfall fUr einen bestimmten Strom ermit-telt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom 0,5 bis 10 r des Nennbetriebsstromes beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom ein Gleichstrom ist.
7. Verfahren nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsfall mit einer Kompensationsschaltung ermittelt wird (Figur 2).
8. Vollisoliert Hochspannungsschaltanlage zur Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennezeichnet durch fest installierte Meßleitung, die zu einem Strom- und einem Spannungsmesser (23, 26) führen.
9. Vollisoliert Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Meßkreises über Umschalter (27 bis 30) mit den Meißinstrumenten (23, 26) verbindbar sind.
10. Vollisoliert Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalter Zwischenstellungen besitzen, in denen Leitungsenden zum Abbau induzierter Störspannungen kurzgeschlossen bzw. Überspannnungsschutzeinrichtungen wirksam sind.