DE2601526A1

DE2601526A1 - Gekapselte hochspannungsschaltanlage

Info

Publication number: DE2601526A1
Application number: DE19762601526
Authority: DE
Inventors: Paul Prof Dr Ing Dr Brueckner; Guenter Leonhardt
Original assignee: Calor Emag AG
Current assignee: Calor Emag AG
Priority date: 1976-01-16
Filing date: 1976-01-16
Publication date: 1977-07-21

Description

Gekapselte Hochspannungsschaltanlage
Die Erfindung betrifft eine gekapselte, insbesondere blechgekapselte, gasisolierte Hochspannungsschaltanlage, bei der das Verhältnis von Anlageninnendruck zum -außendruck nahezu konstant gehalten ist.
Will man die Anlagenkapselung wirtschaftlich ausführen und z.B. mit quader- oder würfelförmigen Blechgehäusen arbeiten, so darf sie keinen abnormen Druckbelastungen, hervorgerufen etwa durch Klimaeinflüsse oder Stromwärme, ausgesetzt sein.
Es ist bereits ein Druckausgleich für das Anlagengehäuse vorgeschlagen worden (DT-QS 2 127 056). Hierbei benötigt man jedoch teure und anfällige Gerätschaften, wie Gassammelbehälter, Drucküberwachungsorgane sowie Pumpaggregate.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein kostengünstiges, wartungsarmes und dennoch stets funktionstüchtiges Druckausgleichsystem für die eingangs genannte Anlage anzugeben.
Erreicht wird dieses Ziel erfindungsgemäß durch einen mit dem Anlageninneren verbundenen und sonst geschlossenen Druckausgleichsbehälter, der mindestens eine vom Außendruck (Umgebungsdruck der Anlage) beaufschlagte bewegliche, insbesondere elastische, Wandung aufweist, auf die noch ein zusätzlicher, vom Außen- und Innendruck unabhängiger Druck ausgeübt wird.
Dieser zusätzliche Druck, der z.B. von auf die bewegliche Wandung aufgelegten plattenförmigen Gewichten hergestellt sein kann, bestimmt letztlich den konstanten Isoliergasdruck.
Es wird davon ausgegangen, daß stets mit einem gewissen Isoliergasüberdruck gearbeitet wird. Sollte ein Isoliergasdruck gleich Atmosphärendruck gewünscht werden, so ist die zusätzliche Druckbelastung, z.B. das Gewicht, wegzunehmen. Bei der Wahl des Druckausgleichsbehälters ist darauf zu achten, daß seine bewegliche Wandung dem Druck nahezu widerstandslos folgt, z.B.
ein zum Teil gefüllter flexibler Sack. Bei Verwendung elastischer Druckausgleicher sind Druckausgleichssäcke auf der Basis von Tetrafluoräthylen zu empfehlen.
Der Ausgleichsbehälter kann vielerorts untergebracht werden und an eine oder mehrere Schaltzellen angeschlossen sein.
Zweckmäßigerweise wird er von einem Schutzgehäuse umgeben.
Natürlich ist er auch außerhalb des Schaltanlagenraumes unterbringbar.
Als zweckmäßige Form des Druckausgleichers bietet sich der an sich bekannte Gasometer an, dessen Haube in einer Dichtungsflüssigkeit nahezu reibungslos aufschwimmt. Als Isoliergas kommen alle einschlägigen elektronegativen Gase, wie z.B.
SF6, infrage.
Die Erfindung soll anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen im nachfolgenden näher erläutert werden.
Fig. 1 soll eine blechgekapselte, mit Isoliergas gefüllte Schaltanlage bzw. -zelle 1 darstellen, in der sich die hochspannungsführenden Gerätschaften, wie Schalter, Trenner, Wandler (nicht dargestellt) befinden mögen. Am oberen Blechdach 2 ist die Zelle über eine Öffnung 3 dicht mit dem als elastischen oder flexiblen Sack ausgeführten Druckausgleichsbehälter 4 verbunden, auf dessen oberer Seite eine Gewichtsplatte 5 ruht. Der Behälter 4 ist in einem Schutzgehäuse 6 untergebracht, das mit der freien Atmosphäre über die Öffnung 7 in Verbindung steht.
Der Druckausgleich wirkt wie folgt. Bei einem Druckanstieg im Innern der Zelle 1 - relativ zu deren Umgebung - dehnt sich der Behälter 4 - mehr Volumen schaffend - aus und stellt den Druckausgleich her. Bei einer Druckänderung in umgekehrter Richtung wird der Sack entsprechend zusammengedrückt.
Das Plattengewicht bleibt jedoch konstant und sorgt stets für einen nahezu gleichbleibenden Isoliergasdruck im Innern.
Befestigt man am Plattengewicht 5 einen Zeiger, dem man eine feststehende Temperaturskala 9 für das Isoliergas zuordnet, so kann jederzeit optisch der Füllstand der Zelle abgelesen werden.
Anstelle der geeichten und feststehenden Temperaturskala 9 kann die Isoliergastemperatur unmittelbar umgebungskompensiert angezeigt werden, so daß Abweichungen vom Füllstand durch eine divergierende Anzeige sofort erkennbar ist.
In Fig. 2 ist ein Isoliergasverbund dargestellt, an dem drei Schaltzellen la bis le sowie der einzige, in einem besonderen Schutzgehäuse 6a angeordnete Druckausgleichsbehälter 4b angeschlossen sind. Das Schutzgehäuse steht im Inneren unter Atmosphärendruck. Die zusätzliche Druckbelastung des Behälters 4b ist wiederum mittels eines Gewichtes 5b bewirkt. Den einzelnen Schaltzellen sind Überdruckventile 10a bis 10e zugeordnet, mit deren Hilfe jeweils die Zelle vom Gasverbund abgetrennt wird, in der ein plötzlicher Druckanstieg, etwa durch Lichtbogeneinwirkung, auftritt. Damit ist ein Druckstoß in die übrigen Zellen verhindert, und ein Gasverlust durch die schadhafte Zelle ist unterbunden.
Fig. 3 zeigt schließlich einen Druckausgleichsbehälter 4c mit einer beweglichen, jedoch steifen Wandung. Dabei schwimmt in einem ringförmigen, mit Dichtungsflüssigkeit gefüllten Gehäuse 11 eine Glockenhaube 12 nach Art eines bekannten Gasometers. Mit 13 ist der Isoliergasanschluß bezeichnet. Der zusätzliche Druck kann hier von dem Eigengewicht der Glockenhaube bewirkt sein.

Claims

Ansprüche Gekapselte, insbesondere blechgekapselte, gasisolierte Hschspannungsschaltanlage, bei der das Verhältnis von Anlageninnendruck zum -außendruck nahezu konstant gehalten ist, gekennzeichnet durch einen mit dem Anlageninneren verbundenen Druckausgleichsbehälter (4), der mindestens eine vom Außendruck beaufschlagte bewegliche, insbesondere elastische, Wandung aufweist, auf die noch ein, vom Außendruck unabhängiger Druck ausgeübt wird.
2.) Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Druck auf den Ausgleichsbehälter (4) mittels Gewichten herbeigeführt ist.
3.) Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schaltanlagenzelle (i) einen Druckausgleichsbehälter (4) aufweist.
4.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckausgleichsbehälter (4) von einem Teil des Schaltanlagengehäuses mit umschlossen ist.
5.) Anlage nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehreren gekapselten Schaltzellen (la bis le) ein gemeinsamer Druckausgleichsbehälter (4b) zugeordnet ist.
6.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckausgleichsbehälter (4) in einer separaten Zelle untergebracht ist.
7.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckausgleichsbehälter (4) außerhalb des Schaltanlagenraumes untergebracht ist.
8.) Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schaltzellen (la bis le) ein Überdruckventil (10a bis 10e) aufweisen, welches die Zelle bei einem plötzlichen Druckanstieg im Innern von dem Isoliergasverbund abtrennt.
9.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckausgleichsbehälter (4c) nach Art eines Gasometers ausgebildet ist.
10.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die Verwendung eines betrieblichen Isoliergasüberdruckes nahe dem normalen Atmosphärendruck.
il.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit der beweglichen Wandung des Druck ausgleichsbehälters (4) ein Füllstandsanzeiger (8) verbunden ist, dem eine feststehende Temperaturskala (9) zugeordnet ist.
12.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mit der beweglichen Wandung des Druckausgleichbehälters (4) ein Warnsignal auslösbar ist, wenn der normale Isoliergasfüllstand bei der jeweiligen Temperatur unterschritten ist.