DE2707205A1

DE2707205A1 - Hochspannungsgeraet

Info

Publication number: DE2707205A1
Application number: DE19772707205
Authority: DE
Inventors: Heinz Ing Grad Beer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-02-16
Filing date: 1977-02-16
Publication date: 1978-08-17
Also published as: JPS53103178A

Description

Hochspannungserät
Die Erfindung bezieht sich auf ein Hochspannungsgerät mit einer metallischen, geerdeten Kapselung und mit mindestens einem auf Hochspannungspotential liegenden Leiter, der gegenUber der Kapselung durch Isolierstoffkörper abgestützt und von einem gasförmigen Isoliermittel umgeben ist, sowie mit einer das Isoliermittel innerhalb der Kapselung bewegenden Fdrdereinrichtung.
Aus den Unterlagen des deutschen Gebrauchsmusters 72 35 381 ist ein derartiges Hochspannungsgerät bekannt, bei dem zur Erhöhung der Strombelastbarkeit bei im Ubrigen unverändert günstigen räumlichen Abmessungen des Hochspannungsgerätes der auf Hochspannungspotential liegende Leiter zumindest teilweise einen grofiflächigen Wärmetauscher bildet. Gegen diesen wärmetauscher wird von eines KUhlgebläse eine Strömung gasförmigen Isoliermittels gerichtet, wobei die LUfterflUgel des KUhigebläses in einem feldgeschwächten Raum innerhalb der Kapselung angeordnet sind. Die Wärme des bei höheren Strömen stark erhitzten Hochspannungsleiters wird damit von einer Zwangsströmung an Teile der Kapselung abgeführt.
Aus der BT-PS 914 404 ist ein Hochspannungsgerät bekannt, bei dem zur Erhöhung der Strombelastbarkeit bei gleichbleibenden Geräteabmessungen eine Umwälzung des Isoliermittels vorgenommen wird.
Bei dem bekannten Hochspannungsgerät handelt es sich um einen flüssigkeitsarmen Leistungsschalter, bei dem eine Pumpe die SchaltflUssigkeit bei eingeschaltetem Schalter umwälzt.
Ferner ist aus der ST-OS 20 51 151 ein flUssigkeitsarmer Leistungsschalter bekannt, bei dem sich der Umwälzkreislauf einer im Schalter angeordneten Pumpe bei eingeschaltetem Schalter auch auf den Innenraum der unteren Polhalfte und des dem Pol zugeordneten Antriebsgehäuses erstreckt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hochspannungsschaltgerät der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem die Wirksamkeit der zur KUhlung vorgesehenen Fördereinrichtung gesteigert ist.
Als Hochspannungsgerät sind im Rahmen der Erfindung Hochspannungs-Leistungsschalter, Trennschalter, Sammelschienen oder Ubertragungsleitungen gemeint.
Nach der Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß der auf Hochspannungspotential liegende Leiter zur FUhrung des Isoliermittels hohl ausgebildet und mit Burchtrittsöffnungen an mehreren Stellen für das Isoliermittel versehen ist und daß das aus dem Leiter austretende Isoliermittel in einem gerichteten Gasstrom gegen Teile der Kapselung gefuhrt ist, deren Wände als Teile eines von einem KWhlmittelstrom beaufschlagbaren drmetauschers ausgebildet sind.
Durch Anwendung der Erfindung wird dem Leiter nicht nur an besonderen Stellen, sondern im Verlauf seiner ganzen Länge die bei Hochstrombelastung entstehende Wärme abgefUhrt. Das erhitzte Gas wird gegen ap einigen Stellen der Kapselung konzentrierte rårmetauscher gerichtet, die ihrerseits von einem Kühimittelatrom beaufschlagt werden können. Es ist damit möglich, auch größere langgestreckte Hochspannungsschaltgeräte wirksam zu kUhlen.
Bei einem bevorzugten AusfUhrungsbeispiel der Erfindung mündet der Leiter in einem kegelförmigen, von einem Trichter gebildeten Raum. Der Trichter, dessen äußerer Öffnungsrand von der Kapselung des Hochspannungsgerätes getragen sein kann, führt den vom Leiterinneren abgesaugten Gasstrom zum Trichterrohr, das die Stirnseite eines metallischen, der Kapselung zugehörigen Zylinders durchsetzt. An das Trichterrohr kann eine Pumpeinrichtlang angeschlos- sen sein, die aus dem Trichter das gasförmige Isoliermittel absaugt und über eine Rohrleitung in den Kapselungsinnenraum zurtickfUhrt. Bevorzugt mündet die Rohrleitung in den zwischen dem Trichter und dem Kapselungszylinder gebildeten Raum, der mit dem Innenraum der übrigen Kapselung in Verbindung steht. In besonders einfacher Weise kann der Kapselungszylinder außen mit Wärmetauscherrippen ausgestattet sein, gegen die ein von einem Ventilator erzeugter Kühlluftstrom gerichtet sein kann.
Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.
Die Figur zeigt in einem schematischen Längsschnitt ein Hochspannungsgerät, bei dem die zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Teile der Einfachheit halber weggelassen sind. Das Hochspannungsgerät weist eine metallische, geerdete Kapselung 1 auf, in deren Innenraum 2 als gasförmiges Isollermittel Schwefelhexafluorid unter einem Druck von beispielsweise 4 bar eingefüllt ist. Die Kapselung trägt Uber kegelförmige Stützisolatoren 3 einen rohrförmigen, auf Hochspannungspotential liegenden Leiter 4, der mit Durchtrittsöffnungen 5 für das gasförmige Isoliermittel versehen ist und an seinem freien Ende 6 eine hohle Abschirmkappe 7 trägt. Durch den Hohlraum 8 des Leiters und die Öffnung 9 der Abschirmung 7 kann das Isoliermittel bewegt werden. An die Kapselung 1 schließt sich ein metallischer Zylinder 10 an, der eine geschlossene Stirnseite 11 hat und damit kappenartig gestaltet ist. Im Innern des Kapselungszylinders 10 ist ein Trichter 12 vorgesehen, dessen Trichterrohr 12a die Stirnseite 11 des Kapselungszylinders 10 durchsetzt. An das Trichterrohr 12a ist eine Pumpeinrichtung 13 angeschlossen, die das durch den Leiter 4 erwärmte Gas in den Trichterraum innerhalb des Trichters 12 saugt und in eine Rohrleitung 14 drückt. Die Rohrleitung 14 mündet in einen Raum 15, der zwischen dem Trichter 12 und dem Kapselungszylinder 10 gebildet ist. Damit wird gegen Teile der Kapselung der enrärmte Gasstrom gerichtet geführt. Die Mantelfläche des Kapselungszylinders 10 ist mit Rippen 16 ausgestattet, die einem Kühlluftstrom, der von einem Ventilator 17 erzeugt wird, ausgesetzt werden kann. Der Raum 15 steht über Durchtrittsöffnungen 18 im Stützisolator 3 mit dem Innenraum 2 der übrigen Kapselung 1 in Verbindung.
Die Mantelfläche des Zylinders 10 führt die Wärme des Gasstromes nach außen ab, so daß abgekühltes Isoliermittel in den Innenraum 2 strömt und zur weiteren Kühlung des Hochspannungsleiters 4 zur Verfügung steht.
1 Figur 7 AnspHiche

Claims

PatentansprUche Hochspannungsgerät mit einer metallischen, geerdeten Kapselung und mit mindestens einem auf Hochspannungspotential liegenden Leiter, der gegenüber der Kapselung durch Isolierstoffkörper abgestützt und von einem gasförmigen Isoliermittel umgeben ist, sowie mit einer das Isoliermittel innerhalb der Kapselung bewegenden Fördereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der auf Hochspannungspotential liegende Leiter (4) zur Führung des Isoliermittels hohl ausgebildet und mit Durchtrittsöffnungen (5, 3, 9) an mehreren Stellen ftir das Isoliermittel versehen ist und daß das aus dem Leiter (4) austretende Isoliermittel in einem gerichteten Gasstrom gegen Teile der Kapselung (1, 10) geführt ist, deren Wände als Teile eine von einem Kühlmittelstrom beaufschlagbaren Wärmetauschers (16) ausgebildet sind.
2. Hochspannungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (4) in einen kegelförmigen, von einem Trichter (12) gebildeten Raum mündet.
3. Hochspannungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (12) von einem metallischen, der Kapselung zugehörigen Zylinder (10) umgeben ist, dessen eine Stirnseite (11) vom Trichterrohr (12a) durchsetzt ist.
4. Hochspannungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an das Trichterrohr (12a) eine Pumpeinrichtur.g (13) angeschlossen ist, die aus dem Trichter (12) das Isoliermittel absaugt und ueber eine Rohrleitung (14) in den Kapselungsinnenraum (15, 2) zurückführt.
5. Hochspannungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (14) in den zwischen dem Trichter (12) und dem Kapselungszylinder (10) gebildeten Raum (15) mündet, der mit dem Innenraum (2) der übrigen Kapselung (1) in Verbindung steht.
6. Hochspannungsgerät nach einem der AnsprUche 1 bis 5, dadurch gekennzeIchnet, daß der Kapselungszylinder (10) außenseitig mit Wärmetauscherrippen (16) ausgestattet ist.
7. Hochspannungsgerät nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen einen Kühllurtstrom erzeugenden Ventilator (17), dessen Druckseite auf die Wärmetauscherrippen (16) gerichtet ist.