DE2707206A1

DE2707206A1 - Druckgasisolierter hochspannungsschalter

Info

Publication number: DE2707206A1
Application number: DE19772707206
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Ing Praetsch
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: JPS53103167A

Description

Druckgasisolierter HochsPannungsschalter
Die Erfindung bezieht sich auf einen druckgasisolierten Hochspannungsschalter mit einem Gehäuse, in dessen Inneren die Schaltstellen angeordnet sind. Derartige Hochspannungsschalter finden in gekapselten Schaltanlagen und überall dort als Freiluftschalter Verwendung, wo es darauf ankommt, einen vorhandenen Raum günstig zu nutzen, weil die gekapselte Bauart vergleichsweise kleine Abmessungen hat.
Derartige Schaltgeräte arbeiten entsprechend den VDE- und IEC-Vorschriften in einem Temperaturbereich zwischen -25 ° und +40 °C einwandfrei.
Sofern die Druckgasschalter dieser Art mit Schwefelhexafluorid als Lösch- und Isoliermittel gefüllt sind, ergibt sich eine Temperaturbegrenzung während des Betriebes dadurch, daß das Schwefelhexafluorid bei bestimmten DrUcken und Temperaturen flüssig wird.
So beträgt der Verflüssigungsdruck beispielsweise bei -5 0C 11 bar und bei -25 0c 6 bar. Damit SF6-isolierte Schaltgeräte auch bei tieferen Temperaturen eingesetzt werden können, sind also besondere Maßnahmen erforderlich.
Wenn man, um tiefere Temperaturen zulassen zu können, den Betriebsdruck herabsetzt, ergibt sich der Nachteil, daß sowohl die IAischfähigkeit als auch die dielektrische Festigkeit des Lösch- und Isoliermittels schlechter werden. Um eine bestimmte Abschaltleistung bei einer bestimmten Betriebsspannung erreichen zu können, müßten derartige Schalter mehr Löschkammern und größere Isolationsabstände aufweisen. Beide Maßnahmen würden das Schaltgerät verteuern.
Man könnte auch ein zweites Gas, z. B. Stickstoff, mit dem Schwefelhexafluorid mischen, um bei gleichem Druck (Gesamtdruck) die VerflUssigungsgrenze zu senken. Damit läßt sich zwar eine gewisse Verbesserung erreichen, doch hat das Gasgemisch nicht die hervorragenden Eigenschaften des Schwefelhexafluorids, so daß das Lösch- und Isoliermittel in seinen Eigenschaften verschlechtert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen druckgasisolierten Hochspannungsschalter der eingangs genannten Art anzugeben, der für den Einsatz in Gebieten mit niedrigen Umgebungstemperaturen bis zur Größenordnung -60 OC geeignet ist.
Nach der Erfindung wird dies gelöst durch einen das Gehäuse mit Abstand umgebenden, ein Wärmetransportmedium führenden Mantel, der an eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Zwangsströmung des Wärmetransportmittels angeschlossen ist.
Durch Anwendung der Erfindung kann der SF6-isolierte Schalter beheizt werden. Es ist möglich, den Mantel aus einem schlecht wärmeleitenden Material zu fertigen und das Wärmetransportmittel durch eine Heizvorrichtung zu führen, die die erzeugte Wärme an das Gehäuse abgibt. Das Gehäuse kann vorteilhaft eine geerdete Metallkapselung sein. Als Wärmetransportmittel dient bevorzugt Luft. Nur ein geringer Teil der bereitgestellten Wärme geht verloren, weil der Wärmeübergang durch die Luftströmung im Spalt zwischen dem Mantel und dem Gehäuse günstig beeinflußt wird und außerdem wegen der schlechten Wärmeleitung des Mantels nur geringe Verluste auftreten.
Als besonders vorteilhaft hat sich ein geschlossener Kreislauf des Wärmetransportmittels mit einem Wärmetauscher erwiesen, der zur Beheizung dient. Die Heizung kann in Abhängigkeit von der Außentemperatur gesteuert betrieben werden, so daß die erfordeliche Heizungsenergie gering ist. Der Wärmetauscher kann aber auch, beispielsweise im Sommer, zur Kühlung des Wärmetransportmittels dienen. Auf diese Art und Weise kann bei hohen Umgebungstemperaturen die Nennstromtragfähigkeit des Schalters in erheblichem Umfang gesteigert werden.
Mit gleichem Vorteil ist der Erfindungsgedanke auch anwendbar bei anderen druckgasisolierten Geräten einer gekapselten Schaltanlage.
Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.
In Fig. 1 ist ein druckgasisolierter Hochspannungsschalter 1 in einem Schnitt dargestellt, dessen Schaltstellen 2, 3, die elektrisch in Reihe geschaltet sind und von auf Erdpotential liegenden Antriebsvorrichtungen 4 betätigt werden, im Innern eines Gehäuses 5 angeordnet sind, das rohrförmig ausgebildet und aus einem elektrisch leitenden Material, insbesondere Stahl, gefertigt ist. Im Innenraum 6 des Gehäuses 5 ist als Lösch- und Isoliermittel Schwefelhexafluorid eingefüllt. Das Gehäuse 5 trägt zu beiden Seiten Freiluftdurchführungen 7, die mit Anschlußstellen 8 versehen sind.
Das Gehäuse 5 wird von einem Mantel 9 mit Abstand A umgeben, das zur Führung eines Wärmetransportmediums, insbesondere Luft, bestimmt ist. An den zwischen dem Mantel 9 und dem Gehäuse 5 gebildeten Pum sind Rohrleitungen 10, 11 angeschlossen, die zu einer Umwälzeinrichtung 12 führen, die eine Zwangsströmung des Wärmetransportmittels erzeugt. Die Umwälzeinrichtung 12 kann mit einem nicht weiter dargestellten Wärmetauscher versehen sein, der dem geschlossenen Kreislauf des Wärmetransportmittels Wärme hinzufügt bzw. Wärme entzieht. Dementsprechend ergibt sich eine Beheizung oder Kühlung des druckgasisolierten Hochspannungsschalters.
In Fig. 2 ist eine druckgasisolierte Hochspannungsschaltanlage schematisch dargestellt, die einen druckgasisolierten Hochspan- nungsschalter aufweist. Hierbei sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Unterschied dieser Ausführungsform im Vergleich zum Schalter nach der Figur 1 besteht darin, daß die Zwangsströmung in einem offenen Kreis des Wärmetransportmittels geleitet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann unter Umständen auf einen Wärmetauscher zur Kühlung des Wärmetransportmittels verzichtet werden. Die Umwälzeinrichtung 12 braucht daher nur eine Heizvorrichtung aufzuweisen.
4 Ansprüche 2 Figuren Leerseite

Claims

Patentansprüche Druckgasisolierter Hochspannungsschalter mit einem Gehäuse, in dessen Inneren die Schaltstellen angeordnet sind, gekennzeichnet durch einen das Gehäuse (5) mit Abstand (A) umgebenden, ein Wärmetransportmedium fUhrenden Mantel (9), der an eine Vorrichtung (12) zur Erzeugung einer Zwangs strömung des Wärmetransportmittels angeschlossen ist.
2. Druckgasisolierter Hochspannungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (9) aus einem scnlecht wärmeleitenden Material besteht.
3. Druckgasisolierter Hochspannungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5) eine geerdete Metallkapselung ist.
4. Druckgasisolierter Hochspannungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen geschlossenen XKreislauf des Wärmetiansportmittels mit einem Wärmetauscher zur Beheizung oder Kühlung des Wärmetransportmittels.