DE2226563A1

DE2226563A1 - Metallgekapselte, druckgasisolierte hochspannungsschaltanlage

Info

Publication number: DE2226563A1
Application number: DE19722226563
Authority: DE
Inventors: Friedrich Richter; Ernst Dr Slamecka
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-05-29
Filing date: 1972-05-29
Publication date: 1973-12-13
Also published as: JPS5325102B2; FR2186765A1; JPS4956146A; CH547021A; FR2186765B1

Description

Metallgekapselte, druckgasisolierte
Hochspannungsschaltanlage

Es ist bekannt, in metallgekapselten Hochspannungsschaltanlagen Druckgas als Isoliermittel zu verwenden. Das verwendete Druckgas, insbesondere SFg, erfordert eine sehr druckfeste Kapselung, obwohl der Druck des Gases im allgemeinen nur wenige bar beträgt. Dies ergibt sich daraus, daß ein auf Grund eines Fehlers in der Kapselung entstehender Lichtbogen durch Erhitzung und Dissoziation des Gases wesentlich höhere Drücke hervorrufen kann, so daß für die Kapselung ein großer Aufwand getrieben werden muß.

Da die Isoliereigenschaften des Druckgases vom Druckwert abhängen, ist es bekannt, den Druck innerhalb der Kapselung zu erfassen und in Abhängigkeit vom Meßergebnis aus einem Reservoir Druckgas zur Aufrechterhaltung des vorbestimmten Druckwertes nachzuliefern.

Zum Schutz der Kapselung vor Überdrücken, die durch Lichtbögen entstehen können, ist in metallgekapselten Hochspannungsanlagen eine Überdrückmembran vorgesehen, die eine Öffnung in der Kapselung betriebsmäßig verschließt und bei auftretendem Überdruck freigibt. Aus der DT-OS 1 665 663 ist es bekannt, als Überdruckmembran eine Brechmembran einzusetzen, die die Öffnung bei einem höheren Druck als dem Betriebsdruck freigibt. Auf diese Weise kann die Kapselung der Anlage auf geringere Druckwerte hin ausgelegt werden, weil die sehr steilen, also in kurzer Zeit vorkommenden Druckerhöhungen, die im Störungsfalle auftreten, auf den Ansprechwert der Brechmembran begrenzt sind. Durch die freigegebene Öffnung können die erhitzten Gase entweichen, so daß. der Druck nicht weiter ansteigt.

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Die Erfindung bezieht sich auf eine metallgekapselte, druckgasisolierte Hochspannungsschaltanlage mit einem den Druck des Isoliergases im Innern der Kapselung erfassenden Anzeige- ' und/oder Schaltorgan und mit einer Überdruckmembran, die eine Öffnung in der Kapselung betriebsmäßig verschließt und bei auftretendem Überdruck freigibt. Erfindungsgemäß ist eine unterhalb des Berstdruckes elastisch nachgiebige Brechmembran als Überdruckmembran vorgesehen, die den Druckmeögeber für das Anzeige- und/oder Schaltorgan bildet.

Die Brechmembran übernimmt die Aufgabe, die Kapselungsöffnung · zum Abbau des Überdruckes durch Bersten des Membrankörpers freizugeben, wie dies aus der DT-OS 1 665 663 an sich bekannt ist. Die Brechmembran nach der Erfindung ist aber unterhalb des Berstdruckes elastisch nachgiebig, d.h. sie weist federnde Eigenschaften auf. Auf diese Weise kann die Brechmembran dem momentanen Druckwert unterhalb des Berstdruckes entsprechende Auslenkurgen ausführen und so einen Druckmeßgeber für das Anzeige- und/oder Schaltorgan bilden. Durch Anwendung der Erfindung läßt sich die notwendige Kontrolleinrichtung und die Überdrucksicherung bei metallgekapselten, druckgasisolierten Hochspannungsschaltanlagen in einfacher Weise zusammenfassen, so daß die Anlagen konstruktiv vereinfacht werden können.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Brechmembran scheibenförmig ausgebildet und mit ihrem Rand gegenüber der Kapselung dicht eingespannt. Dabei kann vorgesehen sein, daß die Brechmembran mit ihrem bei Druckänderungen am stärksten auslenkenden Bereich mechanisch mit einem elektrischen Geber für das Anzeige- und/oder Schaltorgan gekoppelt ist. Der Geber kann vorteilhaft ein Schaltkontakt und/oder ein Stellwiderstand sein. Mit besonderem Vorteil ist der elektrische Geber in einem die Brechmembran nach außen abschirmenden, die heißen Gase ablenkenden Gehäuseteil der Kapselung angeordnet, um das Bedienungspersonal durch die ausströmenden Gase nicht zu gefährden.

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• VPA 72/3755

An Hand der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Die Figur 1 zeigt in einem Querschnitt einen Teil einer metallgekapselten, druckgasisolierten Hochspannungsschaltanlage schematisch im Schnitt. ^v ·

ι In den Figuren 2 und 3 sind als Einzelheiten Druckmeßgeber für eine metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage nach Fig. 1 schematisch dargestellt. .

Die Hochspannungsschaltanlage nach Fig. 1 weist eine Kapselung

1 auf, die aus Metall besteht und auf Erdpotential liegt. Im Innern der Kapselung 1 ist ein Isoliergas, insbesondere Schwefelhexafluorid, vorgesehen, das unter einem Druck von beispielsweise 4 bar steht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel . ist die Kapselung 1 rohrförmig ausgebildet und an ihrem Ende

2 mit einem Flansch versehen, der über einen Dockelteil 4 mit einem Schacht 5 verbunden ist. Der Deckelteil 4 hat eine Öffnung 6, die betriebsmäßig von einer Überdruckmembran 7 verschlossen ist. Die Überdruckmembran 7 gibt die Öffnung 6 bei auftretendem Überdruck im Innern der Kapselung 1 frei, und zwar durch Bersten des Membrankörpers.

Die als Brechmembran ausgebildete Überdruckmembran ist unterhalb des Berstdruckes elastisch nachgiebig, d.h. federnd ausgebildet, so daß der Membrankörper eine dem momentanen Druckwert entsprechende Auslenkung erfährt. Mit der Überdruckmembran, die damit als Druckmeßgeber arbeitet, ist ein elektrischer Geber 8 mechanisch über eine Stange 9 verbunden. Der elektrische Geber 8 ist im Schacht 5 starr befestigt. Die Stange 9 überträgt die Auslenkungen der Überdruckmembran 7 auf den elektrischen Geber 8.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Brechmembran 7 scheibenförmig ausgebildet und mit ihrem Rand 1,0 gegenüber

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der Kapselung 1 dicht eingespannt. Mit ihrem bei Druckänderungen am stärksten auslenkenden Bereich 11 wirkt die Brechmembran auf die Betätigungsstange 9 ein.

Wie die Figur 2 zeigt, schaltet die Betätigungsstange in Abhängigkeit von der durch die Auslenkung der Membran 7 verursachte Bewegung einen Schaltkontakt 12 ein oder aus. Der Schaltkontakt 12 wird bevorzugt zur Steuerung eines Leistungsschalters innerhalb der Hochspannungsschaltanlage benutzt. Der Schaltkontakt 12 kann auch beispielsweise eine Pumpe steuern, die bei zu geringem Druck innerhalb der Kapselung Isoliergas aus eyinem Reservoir in die Hochspannungsschaltanlage fördert und damit/ den erforderlichen Betriebsdruck hält.

Bei dem aus Fig. 3 ersichtlichen Ausführungsbeispiel wirkt die Betätigungsstange 9 auf den Abgriff 13 eines Stellwiderstandes 14 ein, der z.B. einen dem Leistungsschalterauslö'segerät zugeordneten Stromkreis steuert oder über einen Schwellwertschalter die zur Nachlieferung von Isoliergas eingesetzte Pumpe in Gang setzt. Der Stellwiderstand 14 kann auch mit einem elektrischen Zeigerinstrument gekoppelt sein und zur Anzeige des augenblicklichen Druckwertes dienen. Darüber hinaus ist es möglich, daß die Betätigungsstange 9 sowohl einen Stellwiderstand als auch einen Schaltkontakt steuert. Ferner können Mittel vorgesehen sein, die oberhalb des Berstdruckes und damit bei freigegebener Öffnung in der Kapselung zur Abfuhr der heißen Lichtbogengase und zum Abbau des Überdruckes eine Nachlieferung von Isoliergas in das Innere der Kapselung unterbinden.

Durch Anwendung der Erfindung ergibt sich eine besonders einfache Zusammenfassung der für metallgekapselte, druckgasisolierte Hochspannungsschaltanlagen erforderlichen Drucküberwachungs- und Sicherheitsorgane.

6 Ansprüche

3 Figuren - 5 -

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Claims

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Patentansprüche

etallgekapselte, druckgasisolierte Hochspannungsschaltanlage mit einem den Druck des Isoliergases im Innern der Kapselung erfassenden Anzeige- und/oder Schaltorgan und mit einer Überdruckmembran, die eine Öffnung in der Kapselung betriebsmäßig verschließt und bei auftretendem Überdruck freigibt, gekennzeichnet durch eine unterhalb des Berstdruckes elastich nachgiebige Brechmembran als Überdruckmembran, die der Druckmeßgeber für das Anzeige- und/oder Schaltorgan bildet.
2. Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechmembran scheibenförmig ausgebildet und mit ihrem Rand gegenüber der Kapselung dicht eingespannt ist.
3. Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechmembran mit ihrem bei Druckänderungen am stärksten auslenkenden Bereich mechanisch*mit einem elektrischen Geber für das Anzeige- und/oder Schaltorgan gekoppelt ist.
4. Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber ein Schaltkontakt ist.
5. Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber ein Stellwiderstand ist.
6. Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Geber -in einem die Brechmembran nach außen abschirmenden Gehäuseteil der Kapselung angeordnet ist.

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