DE2247999A1

DE2247999A1 - Metallgekapselte hochspannungsanlage mit einem ueberspannungsableiter

Info

Publication number: DE2247999A1
Application number: DE19722247999
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl-Ing Jakszt; Guenther Dipl-Ing Luxa
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-09-27
Filing date: 1972-09-27
Publication date: 1974-04-04
Also published as: DE2247999B2

Description

Metallgekapselte Hochspannungsanlage mit einem überspannungs ableit er Zur Weiterleitung und Verteilung elektrischer Energie ist es bekannt, metallgekapselte und mit einem von Buft',verschiedenen Schwergas als Isoliermittel gefüllte Anlagen zu benutzen, die bei verhältnismäßig kleinen. Abmessungen mit sehr hohen Spannungen betrieben werden können. Solche Anlagen können gegen Überspannungen durch an sich bekannte Überspannungsableiter geschützt werden. Die Erfindung befaßt sich mit der räumlichen und elektrischen Zuordnung von Überspannungsableitern zu metallgekapselten Ho chspannungsanlagen, Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß der Überspannungsableiter als Baueinheit in einer mit dem Isoliergas der Hochspannungsanlage gefüllten Metallkapselung angeordnet ist und -daß den wirksamen Teilen des Überspannungsableiters abschnittsweise eine gleichmäßige Verteilung der Spannungsbeanspruchung bewirkende elektrische Steuerelemente parallelgeschaltet sind Bei dieser Anordnung ist einerseits der -Einfluß von Fremdschichten auf die Spannungsverteilung im Inneren des Überspannungsableiters, andererseits aber auch der Einfluß der Streukapazitäten, die durch den Einbau des Überspannungsableiters -in eine Metallkapselung gebildet sind, beseitigt. Als Steuerelemente eignen'sich vor allem kapazitiv wirkende Elemente, wie sie bereits zur Steuerung der Spannungsverteilung im Inneren der Ableiter bekannt sind. Im Unterschied'zu - zu den bekannten Anordnungen werden jedoch im Rahmen der Erfindung -die kapazitiven Widerstandselemente für jede Stufe des Uberspannungsableiters entsprechend der örtlich vorhandenen Streukapazität bemessen. Dies führt dazu, daß das kapazitive Steuerelement in der Nähe des spannungsseitigen Anschlusses des Überspannungsableiters eine größere Kapazität erhält Cis die in Richtung des erdseitigen Endes folgenden Steuerelemente.
Wird der Überspannungsableiter aus einzelnen Bausteinen zusammengesetzt, die spannungführende Verbindungsflansche besitzen, so können Kondensatoren zwischen die Verbindungsflansche geschaltet werden. Besitzt dagegen der tberspannungsablelter ein durchgehendes Isoliergehäuse, so kann die Erfindung in der Weise verwirklicht werden, daß der Isolierkörper in gleichmäßigen Abständen Metallisierungen erhält, an welche die Steuerelemente angeschlossen werden können.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
t Fig. 1 zeigt schematisch die Kapselung einer Eochßpannunganlage, von der eine gesonderte Kapselung für einen tberspánnungsableiter abzweigt.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der ein Überspannungsableiter mit einstückigem Gehäuse vorgesehen ist.
Die in Fig. 1 gezeigte rohrförmige Kapselung 1 enthält spannungführende Leiter 2, die mittels schematisch angedeuteter Stützisolatoren 3 gehalten sind. Die Kapselung 1 ist mit einem von Luft verschiedenen Schwergas, z.B. Schwefelhexafluorid, gefüllt. In die Wandung der Kapselung 1 ist eine iurchführuag 4 eingesetzt, durch die ein Leiter 5 in eine gesonderte Kapselung 6 zu einem darin untergebrachten Überspannungsableiter 7 führt. Der Überspannungsableiter 7 besteht aus vier gleichen Einheiten 10, die jeweils Funkenstrecken und spannungsabhän gige Widerstände enthalten können.
In Fig. 1 sind gestrichelt Streukapazitäten 11 nge zu eingezeichnet, die zwischen dem Uberspannungsableiter 7 und der geerdeten Kapselung 6 bestehen. Die Streukapazitäten verursachen eine ungleiche Spannungsverteilung derart, daß an der unteren Einheit 10 des Überspannungsableiters 7 eine höhere Spannung als an den folgenden Einheiten abfällt. Dies senkt die Ansprechspannung des Überspannungsableiters und kann örtlich bis zum Glimmeinsatz reichende Spannungsbeanspruchungen hervorrufen.
Abhilfe wird durch Kondensatoren 12 geschaffen, die parallel zu jeder Einheit 10 des Überspannungsableiters 7 geschaltet sind. Als Anschlußstellen dienen die Verbindungsflansche 8 der Einheiten 10. Im Gegensatz zu bekannten kapazitiven Steuerungen sind diese Kondensatoren nicht gleich, sondern enrsprechend den Streukapazitäten 11 bemessen. Daher ist der unterste Kondensator 12, der dem Spannungsanschluß des Überspannungsableiters am nächsten liegt, größer als die folgenden Kondensatoren 12 bemessen. Der oberste Kondensator 12 hat somit di kleinste Kapazität. Unter Umständen kann der oberste Kondensator entfallen.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 2 ist ein Uberspannungsableiter 12 mit einem einstückigen Isoliergehäuse 16 vorgesehen. Am Umfang diese Gehäuses sind in gleichmäßigen Abständen Metallisierungen in der Gestalt von Ringen 17 aufgebracht, zwischen die wiederum Kondensatoren 20 geschaltet sind.
In der beschriebenen Weise sind die Kondensatoren 20 unterschiedlich bemessen.
In Fig, 3 ist eine Funkenstrecke 21 gezeigt, die in den Einheiten 10 enthalten sein kann. Die Funkenstrecke arbeitet beispielsweise nach dem - automagnetischen Prinzip und; besitzt Ansprechelektroden 22 sowie Löschbleche 23. Diese Teile sind von einem Ringkörper umgeben, der aus einem Widerstandskörper 25 mit Wirkwiderstand und einem weiteren Widerstandskörper 26 mit kapazitivem Blindwiderstand zusammengesetzt ist. Der weitere Widerstandskörper 26 kann zur Kompensation der Streukapazität 12 in Fig. 1 eingesetzt werden, indem er entsprechend der örtlich wirksamen Streukapazität größer oder kleiner gewählt wird, wie dies in Fig. 3 gestrichelt angedeutet ist.
Der Anteil des Widerstandskörpers 26 kann 80 weit vergrößert werden, daß er den ganzen Ring umfaßt, falls eine Steuerung mit Wirkwiderstand nicht benötigt wird.
Mehrere solcher in Reihe geschalteter Funkenstrecken können zu einer Funkenstreckeneinheit zusammengefügt sein, die mit spannungsabhängigen Widerständen in Reihe geschaltet werden.
Funkenstrecken mit einer Spannungseteuerung sind an sich bekannt; jedoch sind die Widerstandselemente hierbei überall gleich, um den Einfluß von Fremdschichten auf dem Isoliergehäuse des Überspannungsableiters zu beseitigen.
4 Ansprüche 3 Figuren

Claims

Patentansprüche 1. Metallgekapselte Hochspannungsanlage mit einem von Luft verschiedenen gasförmigen Isoliermittel, der ein Überspannungsableiter zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Überspannungsableiter (7) in einer mit dem Isoliergas der Hochspannungsanlage (1) gefüllten Metallkapselung (6) angeordnet ist und daß den wirksamen Teilen des Überspannungsableiters (7) abschnittsweise eine gleichmäßige Verteilung der Spannungsbeanspruchung bewirkende elektrische Steuerelemente (12) parallelgeschaltet sind.
2. Metallgekapselte Hochspannungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überspannungsableiter mit an sich bekannten kapazitiven Widerstandselementen (25) versehen ist und daß diese Widerstands elemente für jede Stufe des Ableiters entsprechend den Streukapazitäten (11) bemessen sind.
3o Metallgekapselte Hochspannungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der überspannungsableiter (7) in an sich bekannter Weise aus Bausteinen (10) zusammengesetzt ist und daß an die Verbindungsflansche (8) Kondensatoren (12) angeschlossen sind.
4. Metallgekapselte Hochspannungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei tiberspannungsableitern (15) mit einem einheitlichen Gehäuse (16) in regelmäßigen Abständen Metallisierungen (17) angebracht sind, an welche die Steuerelemente (20) angeschlossen sind.

L e e r s e i t e