DE2758800B2

DE2758800B2 - Vorrichtung zum Erfassen eines Hochspannungspotentials in metallgekapselten, druckgasisolierten Hochspannungsschaltanlagen

Info

Publication number: DE2758800B2
Application number: DE19772758800
Authority: DE
Inventors: Harro Dr.-Ing. 1000 Berlin Luehrmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-12-28
Filing date: 1977-12-28
Publication date: 1980-02-14
Also published as: JPS5491797A; DE2758800A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erfassen eines Hochspannungspotentials in metallgekapselten, druckgasisolierten Hochspannungsschaltanlagen mittels einer dem Hochspannung führenden Leiter zugeordneten, von einem Teil der Kapselung gebildeten, gegenüber dsr Kapselung elektrisch isoliert angeordneten, aus elektrisch leitendem Werkstoff bestehenden Elektrode.

Bei einer solchen, aus der DE-OS 23 13 401 bekannten Vorrichtung ist die Elektrode von einem Kapselungsabschnitt gebildet, der von der übrigen geerdeten Metallkapselung isoliert ist. Die Elektrode ist ein Rohrabschnitt, der für die Meßspannung, das ist die Unterspannung des Spannungswandlers, isoliert ist. Da für Meßzwecke eine Kapazität in einer bestimmten Größenordnung gefordert wird, muß das spezielle Kapselungsbauteil der bekannten Vorrichtung in entsprechender Größe im Zuge der rohrförmigen Kaspelung angeordnet werden.

Aus der DE-PS 3 39 835 ist eine Anordnung zur Spannungsmessung an Hochspannungsleitungen bekannt, bei der dem Hochspannung führenden Leiter eine Elektroden zugeordnet ist. Diese Elektrode bildet mit einer den Leiter umgebenden rohrförmigen weiteren Elektrode einen Kondensator zum Abgreifen eines Zwischenpotentials, das der am Leiter anliegenden Hochspannung proportional ist. Diese Meßmethode läßt sich auch bei druckgadsolierten, metallgekapselten Hochspannungsschaltanlagen und -geräten anwenden, wie aus der DE-OS 25 48 173 bekannt ist. Die innere Elektrode muß bei dieser bekannten Erfassungseinrichtung über gasdichte Durchführungen an einen äußeren Meßkreis angeschlossen werden. Aus Sicherheitsgründen werden an die Gasdichtigkeit der Metallkapselung von Hochspannungsschaltanlagen und geräten hohe Anforderungen gestellt, so daß man bestrebt ist, alle die Gasdichtigkeit beeinträchtigenden Maßnahmen, also auch die Anzahl gasdichter Durchführungen, gering zu halten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für

kapazitive Spannungsmessungen eine Vorrichtung zu schaffen, bei der das Einbringen einer Elektrode in den Gasraum der Anlage einerseits und die Anordnung einer gasdichten Durchführung andererseits vermieden ist und zusätzliche Bauteile nicht erforderlich sind.

Nach der Erfindung wird dies dadurch gelöst, daß die

ίο Elektrode zumindest teilweise von einer Berstscheibe gebildet ist, die eine Öffnung der Metallkapselung verschließt und bei einem vorbestimmten Druck der Gasisolierung freigibt und mit einer Schicht aus festem Isolierstoff versehen ist, die ihrerseits eine weitere metallische, elektrisch leitende und gegenüber der Berstscheibe isolierte Schicht trägt.

Bei der Erfindung wird ein ohnehin notwendiges Bauteil für Meßzwecke verwendet, so daß ein spezielles Kapselungsbauteil nicht erforderlich ist. Durch Anwendung der Erfindung ist es möglich, die Meßspannung direkt im Außenraum abzugreifen und so auf Durchführungen in gasdichter Ausführung verzichten zu können. Berstscheiben der im Rahmen der Erfindung verwendeten Art an sich bekannt, vgl. DE-OS 17 90 137. Diese Berstscheiben geben eine Entlastungsöffnung frei, wenn bei einem z. B. über einen Störlichtbogenfehler bewirkten Druckanstieg im Innern der Kapselung ein rascher Austritt des Gases ermöglicht werden muß, um die Kapselung selbst vor dem Bersten zu schützen. Durch

JO Anwendung der Erfindung wird ein in metallgekapselten Anlagen übliches Betriebsmittel ohne großen Aufwand für eine Messung benutzt, die sie ohne Beeinträchtigung ihrer ursprünglichen Funktion ausüben kann. Hierzu ist es lediglich erforderlich, die Berstscheibe gegenüber der in der Regel geerdeten metallischen Kapselung isoliert anzuordnen.

Da die Berstscheibe, sofern sie aus einem elektrisch leitenden Werkstoff besteht, Potential führt, ist sie zumindest außenseitig mit einer Schicht aus festem Isolierstoff versehen. Diese Schicht gibt einen Berührungsschutz und verhindert korrosive Einflüsse.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform bildet die Berstscheibe mit der Erdpotential führenden Kapselung und/oder metallischen Schicht mit zwischenliegendem festen Isolierstoff den Unterspannungskondensator und mit dem die Hochspannung führenden Leiter mit dazwischen angeordnetem Druckgas den Oberspannungskondensator eines kapazitiven Spannungsteilers für einen Spannungsmesser.

Anhand der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Schnitt durch die rohrförmige Kapselung einer Hochspannungsschaltanlage mit Druckgasisolierung.

F i g. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer etwas anders gestalteten Elektrode.

In F i g. 1 ist eine rohrförmige Metallkapselung 1 schematisch im Schnitt dargestellt, die in ihrem Innenraum 2 ein Druckgas als elektrische Isolierung enthält, z. B. SFö unter einem Druck von 4 bar. Sie stützt zentrisch einen die Hochspannung führenden elektrischen Leiter 3 über nicht weiter dargestellte Stützisolatoren ab. Die Kapselung 1 enthält eine öffnung 4, die von einem Flansch 5 begrenzt wird. Mit dem Flansch 5 ist ein Deckelteil 6 lösbar verbunden, der eine metallische Platte 7 unter Zwischenlage einer elektrischen Feststoffisolierung 8 und 9 druck- und gasdicht gegen die öffnung 4 preßt und diese damit verschließt.

Die metallische Platte 7 dient als Berstscheibe, die die Öffnung 4 bei einem vorbestimmten Druck der Gasisolierung freigibt. Sie dient ferner als Elektrode zum Erfassen des Hochspannungspotentials des Leiters 3. Hierzu bildet die metallische Platte 7 mk der Kapselung 1 bzw. ihrem Flansch 5 und dem Deckel 6 einen ersten Kondensator mit der Fesistoffisolierung 8, 9 als Dielektrikum einerseits und einen weiteren Kondensator mit dem Leiter 3 und der dazwischenliegenden Gasisolierung andererseits. Beide Kondensatoren sind eleKtrisch in Reihe geschaltet und stellen einen Spannungsteiler dar, der zur Erfassung des Hochspannungspotentials des Leiters 3 dienen kann. Aus Gründen eines Berührungsschiitzes ist die metallische Platte 7 außenseitig mit einer Schicht 9a aus festem Isolierstoff versehen, der seinerseits eine metallische, elektrisch leitende Schicht 10 aufweist. Diese metallisch leitende Schicht ist mit einem Anschluß U verbunden. Am Anschluß 11 kann ein der Hochspannung im Leiter 3 proportionales Meßsignal gegen Erde abgenommen werden. Die metallische Schicht 10 trägt ihrerseits im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Isolierung 12, die von einer geerdeten Platte 13 abgedeckt ist.

Bei dem in Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispie! bei dem gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, wird das in der gleichen Anordnung der Berstplatte dieser erteilte Meßspannungssignal direkt über ein Anschlußelement lla abgenommen. Die Messung kann beispielsweise mittels einer Nadel erfolgen. Der bei der Ausführungsform nach F i g. 2 erforderliche Isolierungsaufwand ist geringer, jedoch ist die metallische Platte 7 direkt an die Spannungsmeßvorrichtung angeschlossen, was in einigen Fällen unerwünscht ist. In beiden Fällen bildet die Berstscheibe (metallische Platte 7) mit der Erdpotential führtnden Kapselung 1 und/oder metallischen Schicht 13 mit zwischenliegendem festen Isolierstoff 12 den Unterspa!inungskondensator eines kapazitiven Spannungsteilers für einen Spannungsinesser, während die Berstscheibe (metallische Platte 7) mit dem die Hochspannung führenden Leiter 3 mit dazwischen angeordnetem Druckgas den Oberspannungskondensator dieses Spannungsteilers bildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Erfassen eines Hochspannungspotentials in metallgekapselten, druckgasisolierlen Hochspannungsschaltanlagen mittels einer dem Hochspannung führenden Leiter zugeordneten, von einem Teil der Kapselung gebildeten, gegenüber der Kapselung elektrisch isoliert angeordneten, aus elektrisch leitendem Werkstoff bestehenden Elektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode zumindest teilweise von einer Berstscheibe (7) gebildet ist, die eine öffnung (4) der Metallkapselung (1) verschließt und bei einem vorbestimmten Druck der Gasisolienung freigibt und mit einer Schicht (9a, 12) aus festem Isolierstoff versehen ist, die ihrerseits eine weitere metallische, elektrisch leitende und gegenüber der Berstscheibe (7) isolierte Schicht (13) trägt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berstscheibe (7) mit der Erdpotential führenden Kapselung (1) und/oder metallischen Schicht (13) mit zwischenliegendem festem Isolierstoff (12) den Unterspannungskondensator und mit dem die Hochspannung führenden Leiter (3) mit dazwischen angeordnetem Druckgas den Oberspannungskondensator eines kapazitiven Spannungsteilers für einen Spannungsmesser bildet.