DE2548173B2

DE2548173B2 - Einrichtung zur Erfassung eines Hochspannungspotentials in metallgekapselten Hochspannungsschaltanlagen und -geräten

Info

Publication number: DE2548173B2
Application number: DE2548173A
Authority: DE
Inventors: Willi Ing.(Grad.) 1000 Berlin Olsen
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-10-24
Filing date: 1975-10-24
Publication date: 1978-06-01
Also published as: IT1073101B; DE2548173A1; GB1508969A; FR2328969A1; JPS5254121A; US4087744A; CH596556A5; FR2328969B1; DE2548173C3

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Erfassung eines Hochspannungspotentials in metallgekapselten Hochspannungsschaltanlagen und -geraten, die mindestens einen die Hochspannung führenden Leiter und eine diesen Leiter über Isolierstoffkörper abstützende, geerdete Kapselung haben, mit einer zwischen dem Leiter und der Kapselung isoliert angeordneten Elektrode, die bei vorliegender Hoch- ίο spannung ein elektrisches Signal für einen Meßkreis liefert, und mit einem die Elektrode enthaltenden Prüfstromkreis, dessen Strom zumindest durch zwei räumlich voneinander getrennte Elektrodenanschlüsse, die Elektrode und ein stromempfindliches Meß- oder Anzeigeglied fließt.

Eine derartige Einrichtung ist aus der US-PS 34 25 049 bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung ist die Elektrode einerseits mit einem Pol einer außerhalb der Kapselung angeordneten Glimmlampe verbunden, deren andere Elektrode mit der äußeren Kapselung in Verbindung steht. Die Elektrode hat räumlich davon getrennt einen zweiten Anschluß, der nach außen geführt ist und über einen Impulstransformator als Stromquelle mit der Kapselung gekoppelt ist. Mit der bekannten Einrichtung läßt sich ein Leitungsbruch dieses Prüfstromkreises feststellen. Die bekannte Einrichtung ist für feststoftisolierte Anlagen bestimmt.

Bei gasisolierten, metallgekapselten Anlagen hingegen können sich im Gegensatz zu feststoffisolierten ⁶^ Anlagen Kriechstromwege auf den Oberflächen der Isolatoren der Meßelektrode ausbilden, die aufgrund von unterschiedlichen Fremdschichien verschiedene Widerstandswerte annehmen können. Dadurch wird das Meßergebnis verfälscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der Verfälschungen der Meßergebnisse vermieden und die Prüfung der Meßelektrode auf ihre Funktionsfähigkeit erweitert sind.

Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn das von der Elektrode erfaßte Hochspannungspotential als Steuersignal für ein Erdungsschaltgerät herangezogen werden soll, d. h. wenn dieses Elektrodensignal die notwendige Verriegelung löst oder in Betrieb setzt Es läßt sich nämlich nicht nur bei einer Leitungsunterbrechung, sondern auch bei einem Kurzschluß der Meßelektrode keine eindeutige Aussage über die Existenz eines Hochspannungspotentials erzielen. Entsprechend den VDE-Vorschriften 0105 Teil 1 sind unter Punkt 7 für das Herstellen und Sicherstellen des spannungsfreien Zustandes vor Arbeitsbeginn und Freigabe der Arbeit mehrere Prüfungen vorzusehen. Die Einrichtung der eingangs genannten Art muß den genannten VDE-Vorschriften genügen, damit sie zur Steuerung eines Erdungsschaltgerätes benutzt werden kann.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen weiteren, die Elektrode, die Kapselung, beide Elektrodenanschlüsse und deren Durchführungen in der Kapselung enthaltenden Prüfstromkreis, der den Meßkreis derart steuert, daß ein Ausgangssignal des Meßkreises dann und nur dann abgegeben wird, wenn kein Strom durch den weiteren Prüfstromkreis fließt.

Durch Anwendung der Erfindung ist es möglich, nicht nur Leitungsunterbrechungen, sondern auch Kurzschlüsse, beispielsweise im Bereich der den beiden Elektrodenanschlüssen elektrisch zugeordneten Durchführungen in der Kapselung zu ermitteln. Damit ist nicht nur eine durch einen Leitungsbruch, sondern auch durch einen Kurzschluß oder durch einen fehlerhaften Widerstand bedingte Fehlanzeige, die zu einem spannungslosen Zustand der Hochspannungsschaltanlage entsprechenden Signal führen könnte, nicht mehr möglich, d. h. der Meßkreis wird selbst auf seine Funktionsfähigkeit prüfbar gestaltet.

Für den Fall, daß eine weitgehend selbsttätige Steuerung des Antriebs für ein Erdungsschaltgerät erwünscht ist, steuert das Meß- oder Anzeigeglied des Prüfstromkreises den Meßkreis bevorzugt derart, daß ein Ausgangssignal des Meßkreises dann und nur dann abgegeben wird, wenn ein Prüfstrom fließt. Damit ist eine solche Steuerung sichergestellt, daß die Verriegelung der Ausschaltstellung des Erdungsschaltgerätes aufrechterhalten bleibt, wenn die Prüfstromkreise nicht die geforderten Werte ergeben.

Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.

Die Figur zeigt eine Hochspannungsschaltanlage in schematischer Darstellung, die eine metallische Kapselung I in vorzugsweise rohrförmiger Ausbildung enthält. Die Kapselung 1 umschließt zentrisch einen die Hochspannung führenden Leiter 2, der mittels nicht weiter dargestellter Isolierstoffkörper gegenüber der Kapselung 1 abgestützt ist. Im Innenraum 3 zwischen dem Leiter 2 und der Kapselung 1 ist als Isolierung ein gasförmiges Medium, insbesondere Schwefelhexafluorid, unter einem Druck von beispielsweise 4 bar enthalten. Die Kapselung 1 trägt über Isolierstoffstützen

4 eine Elektrode 5, die hohlzylindrisch ausgebildet ist und den Leiter 2 mit Abstand umschließt. Die Elektrode

5 hat an zwei räumlich voneinander getrennten Stellen 6 und 7 Anschlüsse, die über Leitungen 8 und Durchführungen 9, 10 an einen Prüfstromkreis angeschlossen sind. Der Prüfstromkreis enthält die Elektrode 5, einen Schalter 11, ein Meßinstrument 12, einen Widerstand R,

eine Gleichspannungsquelle 13 und einen Umschalter 14. In der dargestellten Position des Umschalters 4 fließt, wenn der Schalter 11 geschlossen ist, in dem genannten Stromkreis ein Strom, der ermöglicht, den Meßkreis auf Leitungsunterbrechung im Bereich der Elektrodenanschlüsse 6 und 7 zu überprüfen. Das am Spannungsanzeiger 15 vorliegende Signal kann nach Schließen des Schalters 16 eine Aussage darüber abgeben, ob der Leiter 2 Hochspannung führt oder nicht.

Um Kurzschlüsse im Bereich der Durchführungen 9 und 10 zu erkennen, die unabhängig vom Vorliegen eines Hochspannungspotentials zu einer elektrischen Verbindung zwischen der Elektrode 5 und der geerdeten Kapselung 1 und damit am Anzeigeinstrument 15 in jedem Fall zu einer Null-Potentialanzeige führen müßten, wird der Umschalter 14 in seine andere Lage überführt, die eine Widerstandsmessung zwischen der Kapselung 1 und der Elektrode 5 erlaubt. Erst wenn diese Widerstandsmessung zu der Aussage führt, daß kein Kurzschluß vorliegt und erst wenn in der gezeichneten Position des Umschalters 14 der Prüfstromkreis Strom führt, kann aus einer Nullpotentialanzeige des Spannungsmessers 15 geschlossen werden, daß tatsächlich kein Hochspannungspotential am Leiter 2 anliegt und damit die Verriegelung für das Erdungsschaltgerät aufgehoben werden kann.

Im Rahmen des Erfindungsgedankens ist es selbstverständlich auch möglich, dem von der Elektrode 5 abgenommenen Meßsignal ein beispielsweise in der Frequenz unterschiedliches Prüfstromsignal zu überlagern, mit dem durch eine entsprechende Kalibrierung des Pnjfstromkreises sowohl ein Leitungsbruch als auch ein Kurzschluß eindeutig erkannt werden kann. Ferner ist es möglich, den Prüfstromkreis und den Meßstromkreis weitgehend zu einem das Meß- und das Prüfsignal enthaltenden Stromkreis zusammenzufassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Erfassung eines Hochspannungspotentials in metallgekapselten Hochspannungsschaltanlagen und -geraten, die mindestens einen die Hochspannung führenden Leiter und eine diesen Leiter über Isolierstoffkörper abstützende, geerdete Kapselung haben, mit einer zwischen dem Leiter und der Kapselung isoliert angeordneten Elektrode, die bei vorliegender Hochspannung ein elektrisches Signal für ein Meßkreis liefert, und mit einem die Elektrode enthaltenden Prüfstromkreis, dessen Strom zumindest durch zwei räumlich voneinander getrennte Elektrodenanschlüsse, die Elektrode und ein stromempfindliches Meß- oder Anzeigeglied fließt, gekennzeichnet durch einen weiteren, die Elektrode (5), die Kapselung (1), beide Elektrodenanschlüsse (6, 7) und deren Durchführungen (9, 10) in der Kapselung (I) enthaltenden Prüfstromkreis, der den Meßkreis derart steuert, daß ein Ausgangssignal des Meßkreises dann und nur dann abgegeben wird, wenn kein Strom durch den weiteren Prüfstromkreis fließt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meß- oder Anzeigeglied (12) des Prüfstromkreises den Meßkreis derart steuert, daß ein Ausgangssignal des Meßkreises dann und nur dann abgegeben wird, wenn ein Prüfstrom fließt.