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Anordnung zur Spannungszuführung zu einer metallgekapselten Hochspannungseinrichtung
Die Erfindung befaßt sich mit einer Anordnung zur Spannungszuführung zu einer metallgekapselten
und gasisolierten Hochspannungseinrichtung mit mindestens zwei in Kaskadenschaltung
angeordneten Transformatoren und einem Verbindungsleiter zwischen dem obersten Transformator
der Kaskadenschaltung und der Hochspannungseinrichtung.
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Für die Einführung des Verbindungsleiters in die Metallkapselung der
Hochspannungseinrichtung benötigt man eine Durchführung, die für die höchste vorkommende
Spannung bemessen sein muß, da die Kapselung der Hochspannungseinrichtung geerdet
ist.
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Solche Durchführungen sind groß und kostspielig.
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Zur Verringerung der Abmessungen und des Aufwandes ist gemäß der Erfindung
vorgesehen, daß der auf Hochspannungspotential befindliche Leiter eine auf dem Potential
des Kessels des obersten Transformators befindliche gasgefüllte Metallkapselung
besitzt und daß zwischen dieser Metallkapselung und der Metallkapselung der Hochspannungseinrichtung
eine gasdichte Durchführung und zwischen dem Leiter und dessen Metallkapselung eine
weitere gasdichte Durchführung angeordnet ist. Da bei dieser Anordnung zwischen
der Kapselurig des Verbindungsleiters und Erde nicht die gesamte, sondern nur die
um die Spannung des obersten Transformators verminderte Spannung der Kaskadenschaltung
herrscht, hat die Durchführung für die Kapselung des Verbindungsleiters an der Eintrittsstelle
in die Metallkapselung der Hochspannungseinrichtung verringerte Abmessungen.
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Andererseits kann der Abstand zwischen dem Verbindungsleiter und seiner
Kapselung dank der vorgesehenen Gasisolierung, für
die beispielsweise
das Isoliergas Schwefelhexafluorid benutzt werden kann, verhältnismäßig gering bemessen
werden, so daß auch die an der Eintrittsstelle des Verbindungsleiters in die Metallkapselung
der Hochspannungseinrichtung vorgesehene Durchführung, die den Gasraum der Hochspannungseinrichtung
von dem Gasraum des Verbindungsleiters trennt, geringe Abmessungen erhalten kann.
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Es empfiehlt sich, auch zwischen dem Verbindungsleiter und dem Kessel
des obersten Transformators der Kaskadenschaltung innerhalb der Metallkapselung
des Verbindungsleiters eine gasdichte Durchführung vorzusehen, die das Isoliermedium
des Transformators von dem Isoliergas in der Metallkapselung des Verbindungsleiters
trennt. Auch diese Durchführung weist nur geringe Abmessungen auf.
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Die an der Einführungsstelle des Verbindungsleiters und seiner Metallkapselung
in die Metallkapselung der Hochspannungseinrichtung vorgesehene doppelte Durchführung
kann auch als eine an sich bekannte gesteuerte Durchführung mit einem Potentialabgriff
ausgebildet sein, wobei die Kapselung des Verbindungsleiters an den Abgriff angeschlossen
ist.
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Eine andere Lösung der gestellten Aufgabe, die Abmessungen der für
die Spannungszuführung benötigten Durchführungen zu verringern, besteht darin, daß
der auf Hochspannungspotential befindliche Verbindungsleiter eine gasgefüllte Isolierstoffkapselung
besitzt und daß am Kessel des obersten Transformators der Kaskadenschaltung und
an der Metallkapselung der Hochspannungseinrichtung gasdichte Durchführungen vorgesehen
sind. Hierbei übernimmt die Kapselung des Verbindungsleiters selbst die Aufgabe
einer Durchführung, so daß sich die gesamten Abmessungen bedeutend verringern.
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Zur Verringerung der dielektrischen Beanspruchung der Isolierstoffkapselung
des Verbindungsleiters können in der Nähe der Metallkapselung der Hochspannungseinrichtung
und des Kessels des obersten Transformators Abschirmringe vorgesehen sein.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung die Spannungszuführung
zu einer metallgekapselten FIochspannungseinrichtung mit zwei in einer Kaskadenschaltung
betriebenen Transformatoren.
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In Fig. 2 ist eine andere Ausführung des Verbindungsleiters für die
SpannungszuSührung zu der Hochspannungseinrichtung gezeigt.
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In Fig. 1 ist teilweise eine Metallkapselung 1 einer elektrischen
Hochspannungseinrichtung, z. B. ein für Prüfzwecke zu verwendender Kessel oder ein
Teil einer metallgekapselten Hochspannungsanlage, gezeigt. Eine Transformatorkaskade
2, die aus einem Transformator 3 und einem auf Stützisolatoren 4 aufgestellten Transformator
5 besteht, dient zur Erzeugung einer Hochspannung, die mittels einer Verbindungsleitung
6 einem in der Metallkapselung 1 befindlichen Hochspannungsgerät oder einem Anlagenteil
zugeführt werden kann. Die Verbindungsleitung 6 umfaßt einen Verbindungsleiter 7,
der innerhalb einer rohrförmigen Metallkapselung 10 untergebracht ist, die mit einem
geeigneten Isoliergas, z. B. mit Schwefelhexafluorid, gefüllt ist. Der Gasraum II
der Kapselung 10 ist gegenüber dem Kessel 8 des Transformators 5 durch eine Durchführung
12 getrennt, die sich innerhalb der Metallkapselung 10 befindet.
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Zur Einführung der Verbindungsleitung 6 in die Metallkapselung 1 dient
eine zweiteilige Durchführung 13. Diese besteht aus einer äußeren, auf die Metallkapselung
10 0 der Verbindungsleitung 6 aufgebrachten äußeren Durchführung 14 und einer inneren,
zwischen dem Verbindungsleiter 7 und der Metallkapselung 10 angeordneten inneren
Durchführung 15. Bei der Bemessung der Durchführungen 14 und 15 ist zu beachten,
daß zwischen der Metallkapselung 1 der Hochspannungseinrichtung und der Metallkapselung
10 der Verbindungsleitung 6 die zwischen dem Kessel 8 des Transformators 5 und Erde
bestehende Spannung, d. h. im vorliegenden
Fall die Spannung des
unteren Transformators 3 herrscht. Diese Spannung wird auf der linken Seite in Luft
abgebaut, so daß hier die für Luftdurchführungen übliche Bemessung zu wählen ist.
Innerhalb der Metallkapselung 1 befindet sich ein Isoliergas, das eine gegenüber
Luft vergrößerte dielektrische Festigkeit aufweist und daher eine geringere Länge
der Durchführung gestattet. Diese Gesichtspunkte gelten auch für die innere Durchführung
15, wobei jedoch beide Seiten dieser Durchführung in Gasräumen mit erhöhter dielektrischer
Festigkeit liegen und daher verhältnismäßig geringe Isolierstrecken ausreichend
sind. Insgesamt führt die beschriebene Anordnung zu einer Durchführung mit erheblich
geringeren Abmessungen gegenüber einer üblichen Luftdurchführung.
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Während in Fig. 1 zur Vereinfachung der Darstellung die Verbindungsleitung
6 als durchgehende Baugruppe dargestellt ist, kann auch eine Unterteilung in einzelne
Abschnitte vorgesehen werden, die beispielsweise mit Flanschen versehen sind und
unter Zwischenlage von Dichtungsmitteln miteinander verbunden werden können. Im
Rahmen dieser Gestaltung kann der die Durchführung 14 tragende Teil der Kapselung
10 als gesonderter Abschnitt ausgebildet sein, der mittels eines Flansches an der
Metallkapselung 1 der Hochspannungseinrichtung befestigt werden kann. Dieser Abschnitt
kann zugleich mit einem Abschnitt des Verbindungsleiters 7 und der Durchführung
15 ausgerüstet sein.
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In Fig. 2 sind zur Vereinfachung nur eine. Metallkapselung 20 einer
Hochspannungseinrichtung und eine Verbindungsleitung 21 für die Spannungszuführung
dargestellt. Von den zugehörigen Transformatoren ist nur der Kessel 26 des obersten
Transformators der Kaskade gezeigt. Im Unterschied zu der Anordnung gemäß der Fig.
1 ist die Kapselung 22 des Verbindungsleiters 23 nicht aus Metall, sondern aus einem
Isolierstoff hergestellt. Die Kapselung 22 wirkt daher an den Verbindungsstellen
mit der Metallkapselung 20 und dem Transformatorkessel des obersten Transformators
der Kaskadenschaltung gewissermaßen
selbst als Durchführung. Zur
dielektrischen Entlastung der Einführungsstellen dienen in bekannter Weise metallische
Abschirmringe 24. Zwischen dem Verbindungsleiter 23 und der Kapselung 20 der Hochspannungseinrichtung
bzw. dem Kessel 26 des obersten Transformators befinden sich gasdichte Durchführungen
25, die nur eine geringe Länge aufweisen, da sich beide Seiten in'einem Medlum.hoher
dielektrischer Festigkeit befinden. Die Durchführungen 25 können so ausgebildet
sein, daß sie imstande sind, Druckunterschiede zwischen der Gasfüllung der Metallkapselung
20 und dem Gasraum 27 der isolierenden Kapselung 22 aufzunehmen.
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Die beschriebenen Anordnungen eignen sich insbesondere dafür, fertiggestellte
Abschnitte von Hochspannungsschaltanlagen oder Übertragungseinrichtungen einer Spannungsprüfung
zu unterziehen oder zum Einsatz in solchen Anlagen oder Einrichtungen vorgesehene
Geräte zu prüfen oder zu untersuchen. In beiden Fällen ergeben sich durch die Erfindung
vorteilhaft geringe Abmessungen der Versuchseinrichtungen.
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5 Ansprüche 2 Figuren