DE2247996C3

DE2247996C3 - Metal-enclosed, gas-insulated high-voltage switchgear with a surge arrester

Info

Publication number: DE2247996C3
Application number: DE19722247996
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 1000 Berlin Jakszt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Filing date: 1972-09-27
Publication date: 1976-06-24

Description

häuse (20) mit der Durchführung (13) gasdicht und 20 elektroden geöffnet werden müssenhousing (20) with the bushing (13) gas-tight and 20 electrodes must be opened

mit der Kapselung (4) des Überspannungsabieiters (5) gasdicht und elektrisch leitend verbunden ist.is connected to the encapsulation (4) of the surge arrester (5) in a gas-tight and electrically conductive manner.

Der Überspannungsableiter selbst kann hierbei den üblichen Aufbau besitzen, d. h. er kann ein abgedichtetes lsolien?ehäuse, insbesondere aus Porzellan, aufwciThe surge arrester itself can have the usual structure, i. H. he can be a sealed one Insulated housings, in particular made of porcelain, arise

_sen, in dem Funkenstrecken und spannungsabhängig^ _sen , in which spark gaps and voltage dependent ^

Widerstände in einer Reihenschaltung angeordnet sind. Das Isoliergehäuse des Überspannungsabieiters kannResistors are arranged in a series circuit. The insulating housing of the surge arrester can

Die Erfindung befaßt sich mit einer metallgekapsel- mit einem für die Funktion der Funkenstrecke vorteilten, gasisolierten Hochspannungsschaltanlage mit ei- haften Gas, insbesondere mit Stickstoff, gefüllt sein, nem Überspannungsableiter, der ebenfalls in einer gas- während die gesonderte Kapselung des Ableiters nut gefüllten, mit der Kapselung der Hochspannungsanlage 30 dem gleichen Gas gefüllt sein kann, das auch für die verbundenen gesonderten Kapselung untergebracht ist. Isolierung der gesamten Anlage vorgesehen ist. HierfürThe invention relates to a metal capsule with an advantageous for the function of the spark gap, Gas-insulated high-voltage switchgear must be filled with gas, especially nitrogen, nem surge arrester, which is also in a gas groove while the separate encapsulation of the arrester filled, with the encapsulation of the high-voltage system 30 can be filled with the same gas that is also used for the connected separate encapsulation is housed. Isolation of the entire system is provided. Therefor

kommt insbesondere Schwefelhexafluorid in Betracht. Die Kapselung des Überspannungsabieiters kann von der übrigen Kapselung der Hochspannungsanlage durch eine druckfeste und gasdichte Durchführung getrennt sein, wie an sich bekannt (DT-OS 1 790 134, Fig. 2).Sulfur hexafluoride is particularly suitable. The encapsulation of the surge arrester can be from the rest of the enclosure of the high-voltage system is separated by a pressure-tight and gas-tight bushing as known per se (DT-OS 1 790 134, Fig. 2).

Wie dies bereits in der Patentanmeldung P 22 35 514.2-34 vorgeschlagen worden ist, könnenAs has already been proposed in patent application P 22 35 514.2-34, can

und mit einem Kontrollgerät, das durch den in einem Erdverbindungsleiter vom Überspannungsableiter zur geerdeten Metallkapselung fließender. Ableitstrom beeinflußbar ist.and with a control device, which through the in a ground connection conductor from the surge arrester to grounded metal enclosure flowing. Leakage current can be influenced.

Eine derartige Anlage ist durch die DT-AS I 241 514 bekannt. Dabei ist aber das Kontrollgerät innerhalb der Kapselung der Ableitfunkenstrecke angeordnet und deshalb nicht ohne weiteres von außen zugänglich.Such a system is known from DT-AS I 241 514. But the control device is within the Encapsulation of the discharge spark gap arranged and therefore not easily accessible from the outside.

Metallgekapselte Schaltanlagen mit Überspannungs- 40 auch die Funkenstrecken und die Ableitwiderstände ' "" " ' ' des Überspannungsabieiters in gesonderten GasräuMetal-enclosed switchgear with overvoltage 40 also the spark gaps and the leakage resistors '"" ""' 'of the surge arrester in a separate gas room

men angeordnet sein. Beispielsweise kann die Funkenstrecke in ein mit Stickstoff gefülltes Gehäuse eingesetzt sein, weil sich dieses Gas für die Arbeitsweise der Funkenstrecke bewährt hat. Dagegen kann es vorteilhaft sein, die Ableitwiderstände in einem mit elektronegativem Gas gefüllten Gehäuse anzuordnen, um die Sicherheit gegen Überschläge bei Stoßströmen zu verbessern. men be arranged. For example, the spark gap can be inserted into a housing filled with nitrogen because this gas has proven itself for the functioning of the spark gap. On the other hand, it can be beneficial be to arrange the leakage resistors in a housing filled with electronegative gas to ensure safety to improve against flashovers with surge currents.

Die erwähnten gasdichten Verbindungen zwischen dem Gehäuse des Kontrollgerätes und der Durchführung einerseits und der Kapselung des Überspannungsabieiters andererseits können beispielsweise durch eine Schweißnaht am Umfang des Gehäuses des Kontroll-The mentioned gas-tight connections between the housing of the control device and the implementation on the one hand and the encapsulation of the surge arrester on the other hand, for example by a Weld seam on the circumference of the housing of the control

ableitern sind ferner aus der US-PS 3 378 731 bzw. der Zeitschrift »Toshiba Review«, Juni 1971, S. 8/9 bekannt. Kontrollgeräte für Überspannungsableiter, z. B. in der Gestalt von Ansprechzählern oder Abbildfunkenstrecken nach der DT-PS 740 373 bzw. dem »VEM-Handbuch Schaltanlagen«, S. 170, 171, sind in Hochspannungsschaltanlagen konventioneller Bauart üblich, und für ihren Einbau bestehen keine besonderen Probleme. Im allgemeinen werden die Kontrollgeräte in die Erdverbindung des Überspannungsabieiters eingefügt, beispielsweise dadurch, daß der Überspannungsableiter auf einem isolierenden Sockel aufgestellt wird oder daß in dem Gehäuse des ÜberspannungsabieitersAbleitern are also known from US Pat. No. 3,378,731 and the journal "Toshiba Review", June 1971, pp. 8/9. Control devices for surge arresters, e.g. B. in the form of response counters or image spark gaps according to DT-PS 740 373 or the "VEM manual switchgear", pp. 170, 171, are in high-voltage switchgear conventional design, and there are no particular problems for their installation. In general, the control devices are inserted into the earth connection of the surge arrester, for example, in that the surge arrester is placed on an insulating base or that in the housing of the surge arrester

eine Durchführung für den Erdanschluß vorgesehen
wird (DT-PS 740 373). Dagegen bereitet der Anschluß 55 gerätes und durch gasdichte Dichtungselemente an der der Kontrollgeräte und ihre Zugänglichkeit Schwierig- Durchführung erreicht werden. Bekannte Kontrollgeräte, z.B. nach der DT-PS 740 373, besitzen zwar ein mit dem Überspannungsableiter elektrisch zu verbindendes Metallgehäuse und einen Erdanschluß; es sind 60 jedoch keine Maßnahmen getroffen, das Kontrollgerät gasdicht, insbesondere für Schwefelhexafluorid, auszubilden und es mit einem anderen Bauteil gasdicht zu verbinden.a bushing for the earth connection is provided
becomes (DT-PS 740 373). In contrast, the connection 55 prepares the device and, through gas-tight sealing elements, on which the control devices and their accessibility are difficult to implement. Known control devices, for example according to DT-PS 740 373, have a metal housing to be electrically connected to the surge arrester and an earth connection; However, no measures are taken to make the control device gas-tight, in particular for sulfur hexafluoride, and to connect it to another component in a gas-tight manner.

Ein Ausführungsbeispiel tier Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert.An embodiment of the invention is described below explained in more detail with reference to the figures.

Die F i g. 1 zeigt einen Tei! einer metallgekapselten Hochspannungsschaltanlage mit einem Überspannungsableiter, der in einer gesonderten Kapselung un-The F i g. 1 shows a part! a metal-enclosed High-voltage switchgear with a surge arrester, which is in a separate encapsulation and

keiten, wenn es sich um metallgekapselte Hochspan nungsschaltanlagen handelt, deren zugehörige Überspannungsableiter ebenfalls in der Kapselung untergebracht sind, so daß ihr Erdanschluß nicht zugänglich ist.When it comes to metal-enclosed high-voltage switchgear, the associated surge arrester are also housed in the enclosure so that their ground connection is not accessible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Hochspannungsanlage der eingangs genannten Art das Kontrollgerät für den Überspannungsableiter so anzuordnen, daß es von außen leicht zugänglich ist und ohne Beeinflussung der Isoliergasfüllung der Metallkapselung geöffnet werden kann.The invention is based on the object of the Arrange the control device for the surge arrester so that it is easily accessible from the outside and can be opened without affecting the insulating gas filling of the metal enclosure.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Erdanschluß des Überspannungsabieiters mit-The invention solves the problem posed in that the earth connection of the surge arrester with-

lergebracht ist.is learned.

Eine nähere Darstellung der Kontrollfunkenstrecke im der Einbaustelle ist in F i g. 2 dargestellt.A more detailed representation of the control spark gap in the installation point is shown in FIG. 2 shown.

Die F i g. 3 dient zur Erläuterung der grundsätzlichen Arbeitsweise von an sich bekannten Kontrollgeräten für Überspannungsableiter.The F i g. 3 serves to explain the basic Operation of known control devices for surge arresters.

Die in F i g. 1 teilweise ^zeigte Hochspannungsschahanlage umfaßt eine Kapselung 1. in der eine Sammelschiene 2 durch Stützisolatoren 3 gehalten ist. Mit der Kapselung 1 ist eine gesondene Kapselung 4 verbunden. die einen Überspannungsableiter 5 enthält. Dieser ist an die Sammelschiene 2 mittels einer gasdichten Durchführung 6 angeschlossen. Der Überspannungsableiter 5 besteht im Ausführungsbeispiel aus drei gleichen Einheiten 7, die jeweils ein Porzellangehäuse «0 und Verbindungsflansche 11 besitzen. Im Inneren der Einheiten 7 befinden sich Funkenstrecken und spannungsabhängige Widerstände, wie dies in F 1 g. I iin Hand der mittleren Einheil 7 sdiematisch angedeutet ist. _;o The in F i g. 1 partially showed a high-voltage switchgear system comprising an encapsulation 1, in which a busbar 2 is held by post insulators 3. A separate encapsulation 4 is connected to the encapsulation 1. which contains a surge arrester 5. This is connected to the busbar 2 by means of a gas-tight bushing 6. In the exemplary embodiment, the surge arrester 5 consists of three identical units 7, each of which has a porcelain housing 0 and connecting flanges 11. Inside the units 7 there are spark gaps and voltage-dependent resistors, as shown in FIG. 1 g. I i in the hand of the middle unit 7 is indicated diagrammatically. _;O

In die Kapselung 4 isi eine Kontrollfunkenstrecke 12 eingesetzt, die von außen zugänglich isi. Der Anschluß der Konirollfunkensirecke erfolgt mittels einer Durchführung 13. die sich oberhalb des Überspannungsableitcrs 5 befindet. In F i g. 1 ist gestrichelt angedeutet, daß die Kontrollfunkensirecke 12 auch seitlich angeordnet sein kann, wobei die Durchführung 13' sich ebenfalls in der Seilenwand befindet.A control spark gap 12 is located in the encapsulation 4 used, which is accessible from the outside. The connection the Konirollfunkensirecke takes place by means of a implementation 13. which is located above the surge arrester 5 is located. In Fig. 1 is indicated by dashed lines that the control spark sirecke 12 is also arranged laterally can be, wherein the implementation 13 'is also located in the rope wall.

Einzelheiten der Einbaustelle der Kontrollfunkenstrecke zeigt die F i g. 2. Die Wandung der geerdeten Kapselung 4 besitzt eine Öffnung 14. durch welche die Durchführung 13 hindurchragt. Zwischen dem Durchführungsleiter 15 und dem Isolierkörper 16 der Durchführung 13 befindet sich eine Dichtung 17. so daß aus der Kapselung 4 kein Gas in die Durchführung eindringen kann. Auch zwischen dem Isolierkörper 16 und dem Gehäuse 20 der Kontrollfunkenstrecke befindet sich eine Dichtung 18. Das Gehäuse 20 überdeckt die Öffnung 14 und ist mit der Wandung der Kapselung 4 durch eine gasdichte Schweißnaht 21 verbunden.Details of the installation point of the control spark gap are shown in FIG. 2. The wall of the grounded Encapsulation 4 has an opening 14 through which the passage 13 protrudes. Between the implementation manager 15 and the insulating body 16 of the implementation 13 is a seal 17 so that from the encapsulation 4 no gas can penetrate into the implementation. Also between the insulating body 16 and the housing 20 of the control spark gap is a seal 18. The housing 20 covers the Opening 14 and is connected to the wall of the enclosure 4 by a gas-tight weld seam 21.

Das Gehäuse 20 der Kontrollfunkenstrecke 12 ist durch einen Deckel 22 verschlossen, der zur Betrachtung der Elektroden 23 geöffnet werden kann. Der Ableitstrom des Überspannungsabieiters 5 fließt von der obersten Einheit 7 durch einen Verbindungsleiter 24 (F i g. 1) zu einem Durchführungsleiter 15 (F i g. 2) und von dort über einen Widerstand und die Elektroden 23 zu dem Gehäuse 20, das durch seine Verschweißung mit der Kapselung 4 die Erdung des Überspannungsableiters bildet.The housing 20 of the control spark gap 12 is closed by a cover 22, which can be viewed the electrodes 23 can be opened. The leakage current of the surge arrester 5 flows from the top unit 7 by a connecting conductor 24 (FIG. 1) to a lead-through conductor 15 (FIG. 2) and from there via a resistor and the electrodes 23 to the housing 20, which is welded with the encapsulation 4 forms the grounding of the surge arrester.

In F i g. 3 ist schematisch eine — in der Sehaltanlagentechnik zur Überwachung von Überspannungsableitern übliche — Schaltung einer Kontrollfunkenstrekke und eines Ansprechzählers gezeigt. Der Ableitstrom des Überspannungsabfeiters ruft an dem Widerstand 25 einen Spannungsabfall hervor, der einer parallelgeschalteten Funkenstrecke 26 zugeführt wird. Der über diese Funkenstirecke fließende Strom ist ein Maß für den Ableiisirorn des Überspannungsabieiters. Die auf den F.lektroden sich bildenden Spuren der Lichtbögen geben Auskunft; über die Höhe des Stoß- und des Folgestromes. In Fig. 3 is schematically a - in the Sehaltanlage technology Common for monitoring surge arresters - switching of a control spark gap and a response counter. The leakage current of the surge arrester calls the resistor 25 a voltage drop which is fed to a spark gap 26 connected in parallel. The about the current flowing through this spark gap is a measure of the discharge resistance of the surge arrester. The on The traces of the electric arcs that form on the electrodes provide information; about the level of the surge and follow-up current.

Der Ansprechzähler wird ebenfalls mit dem Spannungsabfall des Widerstandes 25 betrieben. Über einen Widerstand 27 wird ein Kondensator 30 aufgeladen, parallel zu dem die Magnetspule 31 eines elektromagnetischen Zählgerätes geschaltet ist. Es können jedoch auch andere Schaltungen für den Ansprechzähler benutzt werden.The response counter is also operated with the voltage drop across resistor 25. About a Resistor 27, a capacitor 30 is charged, in parallel to which the solenoid 31 of an electromagnetic Counting device is switched. However, other circuits for the response counter can also be used to be used.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Metal-enclosed, gas-insulated high-voltage switchgear with a surge arrester, which is also in a gas-filled, with the encapsulation the high-voltage system connected separate encapsulation is housed, and with a Control device for the surge arrester, which is connected to a ground connection conductor from Surge arrester for grounded metal enclosure is influenced by leakage current flowing through characterized in that the earth connection of the surge arrester (5) by means of a Bushing (13) led out of the encapsulation (4) of the surge arrester and the grounding is made via the control device (12) designed as a structural unit with the implementation (13), whose outside of the encapsulation (4) arranged a passage from the encapsulation of the surge arrester and the grounding is designed as a structural unit with the implementation Recording device is made, its outside of the

Encapsulation arranged housing with the implementation gas-tight and with the encapsulation of the surge arrester is connected gas-tight and electrically conductive. This means that even with metal-enclosed systems the advantages are exploited, the control

rate for monitoring the operation of the surge arrester entail. The control device, which - as already mentioned - is a control spark gap or image spark gap or a response counter or both devices together

can act, can be attached to an easily accessible location on the enclosure, i.e. H. for example laterally on the encapsulation of the surge arrester. This situation is particularly true for control spark paths advantageous because it is used to read the control