DE2647106A1

DE2647106A1 - Hochspannungsmesseinrichtung fuer eine metallgekapselte hochspannungsschaltanlage

Info

Publication number: DE2647106A1
Application number: DE19762647106
Authority: DE
Inventors: Toshio Shibata; Sumio Shimoda
Original assignee: Merlin Gerin SA
Current assignee: Merlin Gerin SA
Priority date: 1975-10-23
Filing date: 1976-10-19
Publication date: 1977-05-05
Also published as: FR2328968A1; FR2328968B1

Description

'3.

Firma MERLIN GERIN, Grenoble (Prankreich)

HOCHSPANNUNGSMESSEINRICHTUNG FUR EINE METALLGEKAPSELTE HOCH" SPANNUNGSSCHALTANLAGE.

Die Erfindung betrifft eine Hochspannungsmesseinrichtung für eine metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage mit mehreren sich in einem mit einem Isoliergas gefüllten Raum erstreckenden Phasenleitern und mit Hochspannungskondensatoren, die je einem Phasenleiter zugeordnet sind, wobei jeder Hochspannungskondensator eine an dem zugeordneten Phasenleiter angeschlossene Elektrode und eine zweite benachbarte Elektrode aufweist, und mit einem Niederspannungskondensator, der mit dem Hochspannungskondensator einen kapazitiven Spannungsteiler bildet, der einen Verstärker steuert.

Es ist; bei einer metallgekapselten Hochspannungsschaltanlage bekannt, die Elektroden der Hochspannungskondensatoren in dem die Phasenleiter enthaltenden Raum anzuordnen, wobei eine der Elektroden durch den Phasenleiter selbst gebildet wird. Die Messspannung jedes kapazitiven Spannungsteilers wird durch die Störkapazitäten, die mit den anderen in dem Raum angeord-

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rieten Leitern entstehen, beeinflusst, und zur Kompensation dieser Störspannungen sind besondere Justiervorriehtungen und -schaltungen erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine Messeinrichtung zu schaffen, die eine genaue Messung der Hochspannung von verschiedenen in einem Raum angeordneten Leitern ermöglicht.

Die Hochsoannungsmesseinrichtung gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die zweite zylindrische Elektrode die erste Elektrode koaxial umgibt und selbst von einer zylindrischen Kapselung umgeben ist, die an einer Seite sich an den Phaserileiterraum anschliesst, um einen einphasigen dem Einfluss der anderen Phasenleiter entzogenen Raum zu bilden, in dem sich eine die erste Elektrode mit dem Phasenleiter verbindende Leitung erstreckt.

Die grosse Kapazität des zylindrischen Hochspannungskondensators und die Anordnung dieses Kondensators in einem einphasig gekapselten Raum vermindern und vernichten sogar jede durch die anderen Phasenleiter gebildete Störspannung. Die Metallkapselung des Hochspannungskondensators kann durch einen Ansatz der Schaltanlagekapselung gebildet werden, und diese Ansätze sind je nach der Schaltanlagenanordnung strahlenförmig oder axial in Verlängerung der Phasenleiter angeordnet.

Jede einphasige Kapselung besteht vorzugsweise aus einem zylindrischen Rohr mit zwei Endflanschen, das durch eine plansche

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mit der Schaltanlagenkapselung verbunden 1st.

Bei der erfindungsgemässen Messeinrichtung kann der den Hochspannungskondensator enthaltenden Raum mit dem Phasen.} eiterraum in Verbindung stehen und mit dem selben Isoliergas gefüllt sein, oder diese Räume können durch eine Trennwand voneinander getrennt sein. Diese Trennwand verhindert das V/andern eines Störlichtbogens von dem einphasigen Raum nach dem mehrphasigen Raum, und der einphasige Raum kann mit einem anderen Isoliergas gefüllt sein oder entleert werden, ohne die ganze Schaltanlage zu entleeren.

Der Gegenstand der Erfindung wird an einigen Ausfuhrungsarten anhand der beigefügten Zeichnungen dargestellt und beschrieben. Darin zeigen :

Flg. 1 einen Schnitt durch eine Hochspannungsschaltanlage mit drei Phasenleitern, die je mit einem kapazitiven Spannungsteiler ausgerüstet sind.

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht einer anderen AusfUhrungsart der Erfindung.

Fig. 3 und 4 Teilansichten der Fig. 1 von zwei AusfUhrungsarten.

Fig. 5 und 6 bzw. einen Längsschnitt und einen Schnitt längs der Linie VI-VI von einer Messeinrichtung mit axial angeordneten Hochspannungskondensatoren.

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In Fig. 1 bis 4 ist eine Hochspannungsschaltanlage A mit einem dreiphasigen Schienenstrang mit Phasenleitern 1, 2 und 3 zu erkennen. Die Phasenleiter 1, 2, 3 sind innerhalb einer zylindrischen Metallkapselung 5 in einem gemeinsamen mehrphasigen Raum 4-1 untergebracht, und dieser Raum 4-1 ist mit Schwefelhexafluorid gefüllt. Eine Hochspannungsmesseinrichtung R besteht aus drei je einem Phasenleiter 1, 2, 3 zugeordneten kapazitiven Spannungsteilern 6, 6', 6", die als strahlenförmige Ansätze ausserhalb an der Kapselung 5 befestigt sind. Da die Spannungsteiler 6, 6', 6" alle dieselbe Ausführung haben, wird hiernach nur einer, 6, näher beschrieben, und die Bezugszeichen sind auf den Zeichnungen nur für diesen Spannungsteiler angegeben.

Ein mit dem Phasenleiter 1 verbundener stabförmiger Leiter 8 erstreckt sich strahlenförmig und dringt in den Raum 4-2 des kapazitiven Spannungsteilers 6 ein. Der stabförmige Leiter δ trägt an seinem Ende eine kugelförmige Elektrode und wird von einer koaxialen zylindrischen Elektrode 9 umgeben. Der stabförmige Leiter 8, die zylindrische Elektrode 9 und das den Raum 4-2 füllende Isoliergas bilden einen Hochspannungskondensator. Die zylindrische Elektrode 9 ist mit einer Anschlussleitung 11 versehen, die durch die Metallkapselung 23 des Raumes 4-2 isoliert durch eine Durchführung 10 hinausgeführt wird. In bekannter Weise ist an der Leitung 11 ausserhalb des Raumes 4-2 ein Niederspannungskondensator 26 und an diesem letzteren ein Verstärker 27 angeschlossen. An den Ausgang des Verstärkers ist ein Messgerät 28 angeschlossen und das ganze bildet einen kapazitiven Spannungsteiler 6.

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— ν —

•V-

Das die Metallkapselung 23 bildende zylindrische Rohr erstreckt sich auf der ganzen Länge der zylindrischen Elektrode 9 und trägt an seinen beiden Enden Flanschen 12, 24. Das Rohr 23 ist durch die Flansche 24 mit einer Flansche 22 der Schaltanlagenkapselung 5 verbunden. Zwischen den Flanschen 22, 24 ist ein konischer Tragisolator 21 eingefügt, der die Räume 4-1 und 4-2 gegeneinander abdichtet. Auf der anderen Seite ist das Rohr 23 durch einen auf dem Flansch 12 befestigten Boden abgedichtet, und dieser abgedichtete Raum 4-2 ist mit Isoliergas, z. B. mit Schwefelhexafluorid gefüllt.

Die Wirkungsweise des kapazitiven Spannungsteilers 6 braucht nicht näher beschrieben zu werden, und es wird nur bemerkt, dass die Metallkapselung 23 einen auf Erdsparmung liegenden Schirm bildet, der den Spannungsteiler β von den anderen Phasenleitern 2, 3 der Anlage trennt. Die kapazitiven Spannungsteiler 6, 6", 6" messen die Spannungen der Phasenleiter 1, 2, 3 mit derselben Genauigkeit wie in einer phasengetrennten Anlage.

Die Messeinrichtung kann in der in Fig. 2 veranschaulichten Weise vereinfacht werden, wobei die Kapselungen 5 und 23 aus einem Stück bestehen, bzw. aus einer Kapselung 5 mit drei zylindrischen Ansätzen 7, 7^l, 7^M, die durch Böden I3 abgedichtet sind. Die Räume 4-1 und 4-2 bilden einen einzigen mit Schwefelhexafluorid gefüllten Raum 4. Diese Einrichtung benötigt eine besondere Kapselung, aber die Anzahl der Dichtungen und somit das Risiko von Gasverlust wird verringert.

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Die Ansätze J, J¹, J¹¹ und die strahlenförmigen Metallkapselungen 23, die die Hochspannungskondensatoren umgeben, können selbstverständlich mit anderen Teilen der Schaltanlage vereinigt oder verbunden sein, und Fig. 3 zeigt beispielsweise einen Kabelanschluss 30, dessen Kapselung 29 an dem Plansch 12 der Kapselung 23 anschliesst an Stelle des Bodens I3. Ein als Durchführung des Kabels 30 ausgebildeter Boden 3I schliesst den gemeinsamen Raum 4-2, der den Hochspannungskondensator und den Kabelanschluss enthält, dicht ab.

Fig. 4 zeigt eine dem kapazitiven Spannungsteiler 6 zugeordnete Funkenstrecke 32, die durch die kugelförmige Elektrode und eine an Erde liegende Elektrode 34 gebildet wird.

Die radialen Ansätze der Kapselung 5 benötigen einen zusätzlichen Raumbedarf, der nicht immer zur Verfügung steht, und die Fig. 5 und β zeigen eine andere erfindungsgemässe Anordnung mit axialen Ansätzen. Die selben Bezugszeichen bezeichnen die selben oder ähnliche Elemente wie in Fig. 1. Die kapazitiven Spannungsteiler 6, 6^!, 6" liegen in der Verlängerung der Leiter 1, 2, 3, die durch Öffnungen in einem Boden 33 durchdringen und in die Räume 4-2 der kapazitiven Spannungsteiler 6, 6", 6" eindringen. Der Boden 33 ist auf dem Ende der mehrphasigen Kapselung 5 befestigt und trägt die durch die Flanschen 24 befestigten Kapselungen 23 der Spannungsteiler 6, 6', 6". Die Räume 4-1 und 4-2 können durch eine Trennwand 21 getrennt sein oder miteinander in Verbindung stehen. Die Kapselungen 23 liegen nebeneinander und ihre Länge ist vorteilhafterweise grosser als ihr Durchmesser.

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Claims

Patentansprüche :

Hochspannungsmesseinrichtung für eine metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage mit mehreren sich in einem mit einem Isoliergas gefüllten Raum erstreckenden Phasenleitern und mit Hochspannungskondensatoren, die je einem Phasenleiter zugeordnet sind, wobei jeder Hochspannungskondensator eine an dem zugeordneten Phasenleiter angeschlossene Elektrode und eine zweite benachbarte Elektrode aufweist, und mit einem Niederspannungskondensator, der mit dem Hochspannungskondensator einen kapazitiven Spannungsteiler bildet, der einen Verstärker steuert, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite zylindrische Elektrode (9) die erste Elektrode (8) koaxial umgibt und selbst von einer zylindrischen Kapselung (23) umgeben ist, die an einer Seite (24) sich an den Phasenleiterraum (4-1) anschliesst, um einen einphasigen dem Einfluss der anderen Phasenleiter (2, 3) entzogenen Raum (4-2) zu bilden, in dem sich eine die erste Elektrode (8) mit dem Phasenleiter (l) verbindende Leitung erstreckt,
2. Hochspannungsmesseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge jedes einphasigen Raumes (4-2) grosser ist als der Durchmesser dieses Raumes.
3. Hochspannungsmesseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einphasigen Räume (4-2) sich am Ende auf einem Boden (33) des Phasenleiterraumes (4-1) anschliessen, und dass die ersten Elektroden (8) durch Verlängerungen der zugeordneten Phasenleiter (1, 2, 3), die den Boden (33) durchdringen, gebildet werden.

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4. Hoohspannungsmesseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einphasigen Räume (4-2) sich radial an den Umfang des Phasenleiterraumes (4-1) anschliessen.
5. Hochspannungsmesseinrichtung nach Anspruch j5 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einphasigen Räume (4-2) mit dem Phasenieiterraum (4-1) in Verbindung stehen und mit demselben Isoliergas gefüllt sind, welches das Dielektrikum des Hochspannungskondensators (8-9) bildet.
6. Hochspannungsmesseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einphasigen Räume (4-2) dicht abgeschlossen sind und dass eine gasdichte Durchführung die erste Elektrode (8) mit dem zugeordneten Phasenleiter verbindet.

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