DE2316101A1 - Gekapselte, gasisolierte hochspannungsleitung - Google Patents

Gekapselte, gasisolierte hochspannungsleitung

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Publication number
DE2316101A1
DE2316101A1 DE19732316101 DE2316101A DE2316101A1 DE 2316101 A1 DE2316101 A1 DE 2316101A1 DE 19732316101 DE19732316101 DE 19732316101 DE 2316101 A DE2316101 A DE 2316101A DE 2316101 A1 DE2316101 A1 DE 2316101A1
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DE
Germany
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housing
electrodes
gas
voltage line
encapsulated
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Withdrawn
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DE19732316101
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English (en)
Inventor
Rainer Dr Ing Bitsch
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G5/00Installations of bus-bars
    • H02G5/06Totally-enclosed installations, e.g. in metal casings
    • H02G5/066Devices for maintaining distance between conductor and enclosure

Landscapes

  • Installation Of Bus-Bars (AREA)
  • Insulators (AREA)

Description

  • Gekapselte, gasisolierte Hochspannungsleitung Die Erfindung bezieht sich auf eine gekapselte, gasisolierte Hochspannungsleitung mit einem rohrförmigen Gehäuse und einem gegenüber diesem Gehäuse mittels Isolierstoffkörpern abgestützten elektrischen Leiter sowie mit parallel zum Leiter verlaufendem Erdleiter.
  • Mit derartigen gasisolierten Hochspannungsleitungen kann elektrische Energie mit hohen Spannungen und hohen Strömen, z.B. 220 kV bei 3000 A, in dichtbesiedelten Gebieten, insbesondere unterirdisch, übertragen werden. Es ist üblich, für die Kapselung der Hochspannungsleitungen Metallgehäuse zu verwenden, die eine Begrenzung des bei der Ubertragung bestehenden elektrischen Feldes gegenüber dem Außenraum bewirkt.
  • Aus der Dv-OS 2 021 066 ist eine gekapselte, gasisolierte Hochspannungsleitung mit einem aus Isolierstoff bestehenden Gehäuse bekannt, in dem ein elektrischer Leiter gefuhrt und gegenüber dem Gehäuse mittels Isolierstoffkörpern abgestützt ist. In die Wandungen der Gehäuse sind Beläge aus elektrischem leitendem Material eingebettet. Die Beläge sollen vom Isolierstoff umschlossen sein und können beispielsweise aus einem Messinggeflecht oder aus einem aufgewickelten Kupferband hergestellt sein. Auf diese Weise soll eine eindeutige Begrenzung des elektrischen Feldes erzielt werden, ohne daß unerwünschte, durch den Betriebsstrom induzierte Ströme auftreten können, die die Belastbarkeit der Hochspannungsleitung herabsetzen.
  • Bei der bekannten Hochspannungsleitung müssen die Beläge vor dem Herstellen der Isolierstoffwandungen in einer Form fixiert werden und dann vom Isolierstoff umgeben werden. Bei Verwendung von Bändern als leitender Belag ist eine komplizierte Wickeltechnik vorzusehen, wobei es schwierig ist, das Isolierstoffrohr spalt- und lunkerfrei zu fertigen.
  • Bei der aus der D2-OS 2 021 066 bekannten Ausführungsform einer Hochspannungsleitung ist der Schirm innerhalb der Wandungen mit einem Erdleiter galvanisch verbunden, der außerhalb der Kapselung parallel zum elektrischen Leiter entlang der Hochspannungsleitung angeordnet ist.
  • Bei auftretenden Störlichtbögen innerhalb der Kapselung, die zwischen dem elektrischen Leiter und dem Schirm entstehen und unter der Wirkung von Stromkräften zu laufen beginnen, besteht die Gefahr, daß die Kapselung zerstört wird. Eine Zerstörung der Kapselung ist zu erwarten, weil zum einen der Schirm den Lichtbogenstrom nur bedingt führen kann und zum anderen der bereits vom Gasdruck beanspruchte Isolierstoff den Temperaturen im Bereich der Lichtbogenfußpunkte nur unzureichend standhält. Um eine Zerstörung der Kapselung auszuschließen, müßte hinsichtlich der Schirmquerschnitte und der Isolierstoffe ein Aufwand getrieben werden, der die Wirtschaftlichkeit einer Hochspannungsleitung mit einer Kunststoffkapselung gegenüber einer mit Metallkapselung beeinträchtigt.
  • Ausgehend von einer gasisolierten elektrischen Hochspannungsleitung der eingangs genannten Art besteht die Aufgabe, die Fertigung der-Kapselung aus Kunststoff zu vereinfachen und die Betriebssicherheit der Hochspannungsleitung zu verbessern.
  • Nach der Erfindung wird dies dadurch gelöst, daß der Erdleiter von mindestens zwei in das Innere des Gehäuses vorspringenden, gleichmäßig über den Umfang des Gehäuses verteilt angeordneten Elektroden gebildet ist und daß das Gehäuse aus einem durch die elektrische Leitfähigkeit erhöhende Zusätze balbleitend gemachten Isolierstoff besteht und mit den Elektroden elektrisch leitend verbunden ist.
  • Sofern ein Störlichtbogen entsteht, bildet sich dieser zwischen den Elektroden und dem elektrischen Leiter aus. Die Querschnitte der Elektroden können im Gegensatz zu den Querschnitten des Schirmes bei der bekannten Ausführungsform wirtschaftlich so bemessen werden, daß sie den Lichtbogenstrom auch über eine längere Zeit führen können. Die gleichmäßige Verteilung der beiden Elektroden über den Umfang des Gehäuses ergibt eine günstige Beldverteilung, so daß das in der Nähe der Kapselung auftretende elektrische Feld vergleichsweise gering ist. Das Austreten dieser geringen Feldkomponenten wird gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß das Gehäuse aus einem halbleitenden Isolierstoff besteht.
  • Wenn man als Isolierstoff Kunststoffmaterialien, z. B. Thermoplaste, in Betracht zieht, die mit Graphitstaub oder Ruß versetzt sind, kann man die Kapselung der Hochspannungsleitungen nach der Erfindung im Extruder fertigen. Selbstverständch kommen auch andere, insbesondere extrudierbare Kunststoffmaterialien bei der Fertigung einer Hochspannungsleitung nach der Erfindung in Frage. Das mit den Elektroden verbundene Gehäuse bleibt bei der Rochspannungsleitung gemäß der Erfindung beim Auftreten eines Störlichtbogens weitgehend unbelastet, da das Kunststoffmaterial der Kapselung nicht unmittelbar durch den Lichtbogen beansprucht wird.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispi el der Eochspannungsleitung nach der Erfindung sind die Elektroden mit dem elektrischen Leiter und den ihn tragenden Isolierstoffkörpern als selbsttragende Konstruktion ausgeführt, die vorteilhaft in das rohrförmige Gehäuse einschiebbar geführt ist. Die Elektroden können bei dieser Ausführungsform durch fehlende Kontakte mit dem Gehäuse elektrisch leitend verbunden sein.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Hochspannungsleitung nach der Erfindung sind anhand der Zeichnung beschrieben.
  • Die Figur 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine gekapselte, gasisolierte Hochspannungsleitung nach der Erfindung.
  • In Figur 2 ist eine weitere Ausführungsform einer gekapselten, gasisolierten Hochspannungsleitung in einem der Figur 1 entsprechenden Schnitt schematisch dargestellt.
  • Die Figur 1 zeigt eine Hochspannungsleitung mit einem aus Isolierstoff bestehenden Gehäuse 1, der durch die elektrische Leitfähigkeit erhöhende Zusätze, z.B. Ruß oder Graphitstaub, halbleitend gemacht ist. Mit dem Gehäuse 1 sind zwei in das Innere 2 des Gehäuses 1 vorspringende Elektroden 3 angeordnet, die sich diametral gegenüberstehen. Die Elektroden sind mit dem Gehäuse elektrisch leitend verbunden. Zentrisch im Gehäuse 1 ist ein elektrischer Leiter 4 mittels Isolierstoffkörpern abgeatützt, die z.B. nach Art einer den lichten Querschnitt der Kapselung 1 ausfüllenden Isolierstoffscheibe 5 ausgebildet sein können. Die Elektroden 3 sind untereinander elektrisch leitend verbunden und bilden den dem elektrischen Leiter 4 zugeordneten Erdleiter.
  • Beim dargestellten Aus führungsbei spiel sind die 5 ch eibenförmi -gen Isolierstoffkörper 5 so ausgeführt, daß sie in das rohrförmige Gehäuse 1 einschiebbar sind und gemeinsam mit den Elektroden 9 und dem elektrischen Leiter 4 eine selbsttragende Konstruktion bilden. Hierzu können die Elektroden 3 auf ihrer der Innenwand des rohrförmigen Gehäuses 1 zugewandten Seite mit federnden Kontakten ausgestattet sein, die die galvanisch leitende Verbindung zwischen den Elektroden und dem rohrförmigen Gehäuse 1 herstellen.
  • Aus Figur 1 ist ein Feldlinienbild ersichtlich, das ein Isoliergas im Innenraum der rohrförmigen Kapselung 1 mit der relativen Dielektrizitätskonstanten Er = 1 voraussetzt. Ferner liegt dem Feldlinienbild die Annahme zugrunde, daß die rohrförmige Kapselung der Hochspannungsleitung in Erdreich eingebettet ist, das beispielsweise eine Dielektrizitätskonstante Er = 5 aufweist. Ferner ist beim Feldbild vorausgesetzt, daß das Kapselungsmaterial keine leitenden Zusätze enthält. Die Versetzung des Isolierstoffes mit einem die elektrische Leitfähigkeit erhöhenden Zusatz ist so zu wählen, daß der Durchgriff des zwischen dem Leiter und den Elektroden herrschenden Feldes durch die Kapselung vermieden wird.
  • Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform durch die Anordnung dreier in den Innenraum 2 der Kapselung 1 vorspringend angeordneter Elektroden 3. Dadurch ergibt sich unter den im Zusammenhang mit Figur 1 beschriebenen Voraussetzungen der Verwendung eines Isoliergases mit einer Dielektrizitätskonstanten Er = 1 und Einbettung der Kapselung in Erdreich mit efner -S)ielektrizitätskonstanten von Er = 5 ein Feldbild gemäß Figur 2. Die Kapselung 1 muß auch hierbei den Durchgriff des zwischen dem elektrischen Leiter und den Elektroden 3 herrschenden Feldes beseitigen. Auch hierbei können die Elektroden 3 mit dem elektrischen Leiter 4 und den scheibenförmigen Isolierkörpern zur Abstützung des elektrischen Leiters eine selbsttragende Konstruktion bilden.
  • Eine solche Ausbildung zeigt beispielsweise die. Figur 3. Der den elektrischen Leiter 4 gegenüber der Kapselung 1 abstützende Isolierstoffkörper 5 ist hier hohlkegelförmig ausgeführt.
  • Er haltert mit seinem der Kapselung 1 zugewandten Rand 6 die Elektroden 3 und bildet mit diesen eine selbsttragende K-onstruktion.
  • Wie der Figur 4 als Einzelheit entnehmbar ist, weisen die Elektroden 3 gegebenenfalls in gleichmäßigen Abständen federbelastete Kontakt elemente auf, mit denen sie mit dem Gehäuse 1 elektrisch leitend verbunden sind. Auf diese Weise ist es möglich, die in Figur 3 dargestellte selbsttragende Konstruktion in das rohrförmige Gehäuse einschiebbar zu führen.
  • Durch Anwendung der Erfindung ist es vorteilhaft möglich, bei der Fertigung der gekapselten, gasisolierten Hochspannungsleitung nach der Erfindung extrudierbare Kunststoffe mit einem die Beitfähigkeit erhöhenden Zusatz, insbesondere Graphitstaub oder Ruß, in beliebigen Längen mit einer Extrudiervorrichtung zu fertigen. Es ist auch möglich, die Kapselungsrohre im Schleudergießverfahren zu fertigen. Es kommen auch andere bei der Kunststoffverarbeitung gebräuchlichen Herstellungsverfahren in Betracht. Die Kapselungsrohre können dementsprechend vorgefertigt und in beliebigen Längen auf Lager genommen werden. Bei der gemäß der Erfindung ausgeführten Hochspannungsleitung können schädliche elektrische Felder aus dem Gehäuse nicht austretens Die Betriebssicherheit gegen auftretende Störlichtbogen ist gegenüber den bekannten Ausführungsformen mit einer Kunststoffflkapselung verbesserte 4 Patentansprüche 4 Fien - - -

Claims (4)

  1. Patentansprüche 1. Gekapselte, gasisolierte Hochspannungsleitung mit einem rohrförmigen Gehäuse und einem gegenüber diesem Gehäuse mittels Isolierstoffkörpern abgestützten elektrischen Leiter sowie mit parallel zum Leiter verlaufendem Erdleiter, dadurch gekennzeichnet, daß der Erdleiter von mindestens zwei in das Innere (2) des Gehäuses (1) vorspringenden, gleichmäßig über den Umfang des Gehäuses (1) verteilt angeordneten Elektroden (3) gebildet ist und daß das Gehäuse (1) aus einem durch die elektrische Leitfähigkeit erhöhende Zusätze halbleitend gemachten Isolierstoff besteht und mit den Elektroden (3) elektrisch leitend verbunden ist.
  2. 2. Gekapselte, gasisolierte Hochspannungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (3) mit dem elektrischen Leiter (4) und den Isolierstoffkörpern (5) als selbsttragende Konstruktion ausgeführt sind.
  3. 3. Gekapselte, gasisolierte Hochspannungsleitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttragende Konstruktion in das rohrförmige Gehäuse (1) einschiebbar geführt ist.
  4. 4. Gekapselte, gasisolierte Hochspannungsleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (3) durch federnde Kontakte (7) mit dem Gehäuse (1) verbunden sind.
DE19732316101 1973-03-28 1973-03-28 Gekapselte, gasisolierte hochspannungsleitung Withdrawn DE2316101A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2825584A1 (de) * 1978-05-24 1979-11-29 Bbc Brown Boveri & Cie Gekapselte gasisolierte hochspannungsleitung
EP0789437A3 (de) * 1996-02-08 1998-02-11 Asea Brown Boveri Ag Leitungsabschnitt einer gasisolierten Leitung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2825584A1 (de) * 1978-05-24 1979-11-29 Bbc Brown Boveri & Cie Gekapselte gasisolierte hochspannungsleitung
EP0789437A3 (de) * 1996-02-08 1998-02-11 Asea Brown Boveri Ag Leitungsabschnitt einer gasisolierten Leitung

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