DE2927332A1

DE2927332A1 - Einrichtung zur ueberwachung des isolier- oder loeschgases in einem elektrischen leistungsschalter

Info

Publication number: DE2927332A1
Application number: DE19792927332
Authority: DE
Inventors: Wilfried Ing Grad Linder
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1979-07-06
Filing date: 1979-07-06
Publication date: 1981-01-29

Description

Einrichtung zur Überwachung des Isolier- oder Löschgases in
einem elektrischen Leistungsschalter Die Erfindung bet-rifft eine Einrichtung zur Überwachung des Isolier- oder Löschgases in einem elektrischen Leistungsschalter, insbesondere in einem SF6-gasisolierten Freiluft-Leistungsschalter, mit wenigstens einem sich auf Hochspannungspotential befindenden Schalterpol.
Die Überwachung der Dichte des SF6-Gases in einem SP6-gasisolierten Freiluftschalter, insbesondere des Gases in dem Bereich, der sich auf Hochspannungspotential befindet, bereitet gewisse Probleme. Man hat sich zunächst damit beholfen, daß man gut sichtbare Anzeigescheiben vorsieht, die im Falle eines Dichteabfalls sich verdrehen und auf diese Weise signalisieren daß ein Dichteabfall im auf Hochspannungspotential befindlichen Behälter bzw. in der auf Hochspannungspotential befindlichen Metallkapselung besteht.
Es wäre günstig, wenn eine Übertragung des vom Dichtewächter abgegebenen Meßsignals auf Erdpotential möglich wäre, so daß eine auf Erdpotential befindliche Alarmeinrichtung ansteuerbar ist.
Eine Möglichkeit, die von dem Dichtewächter abgegebenen elektronischen oder auch mechanischen Signale auf Erdpotential zu übertragen, besteht wegen des hohen Potentialunterschiedes im Prinzip nicht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Messung des Dichteabfalls auf Hochspannungspotential stattfindet und bei der die Anzeige auf Erdpotential erfolgt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Bereich des wenigstens einen Schalterpols ein Dichtewächter angeordnet ist, der bei Dichteabfall einen von Hochspannungspotential auf Erdpotential übertragenen Lichtstrahl steuert, so daß eine sich auf Erdpotential befindliche, von dem Lichtstrahl anstrahlbare Fotozelle ein Signal abgibt.
Aufgrund der Übertragung des Meßsignals mittels eines Lichtleiters, der vorteilhafterweise in einem Stab aus glasfaserverstärkten Kunststoff eingebettet sein kann, von Hochspannungspotential auf Erdpotential wird eine optimale Dichteanzeige erreicht; insbesondere kann das von der Fotozelle abgegebene, gegebenenfalls verstärkte Signal einem Alarmgerät zugeführt werden, was bei einem Dichteabfall zu einer akustischen Anzeige führen kann.
Man kann natürlich auch dafür sorgen, daß die Ansteuerung der Antriebseinrichtung des elektrischen Schalters durch das von der Fotozelle abgegebene Signal blockiert wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die besonderen Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß mittels des einen bzw. der zwei Lichtleiter eine optimale Übertragung eines Meßsignals von Hoch- auf Erdpotential ohne Gefahr eines elektrischen Überschlages erfolgen kann.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert ist, soll die Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigt Fig. 1 eine schematische Ansicht eines SF6-gasisolierten, gekapselten Freiluftschalters zur Darstellung der Lage der einzelnen Elemente einer erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung, Fig 2 eine schematische Darstellung des Schalters nach Fig. 1 im Schnitt, mit eingebauter Überwachungseinrichtung, teilweise geschnitten, Fig. 3 eine Aufsicht von oben, teilweise im Schnitt auf den Schalter gemäß der Fig. 2, Fig. 4 eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Übertragungsanordnung.
Die Fig. 1 zeigt einen elektrischen, SF6-gasisolierten Freiluftschalter, in der Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Dieser Freiluftschalter 10 ist auf einem mit Stützen 12 abgestützten Tragrahmen 14 befestigt und besitzt insgesamt drei Isolatoren 16, 18 und 20, die Hohlisolatoren sind, durch die eine Antriebsstange zur Betätigung der nicht weiter dargestellten Schaltkontakte hindurchgeführt. Der Antrieb ist mit der Bezugsziffer 22 bezeichnet und befindet sich unterhalb des Schalters. An der Oberseite der Isoliersäule sind die eigentlichen Schaltstrecken auf Hochspannungspotential angeordnet; man erkennt links und rechts auf gleicher Höhe die einzelnen Leistungsschalterpole 24 und 26, die an einem Schalterpolkopf 28 angebracht sind, in dem die vertikale Bewegung der nicht näher dargestellten Schaltstange zur Betätigung der Schalter in die horizontale Bewegung der in den beiden Schaltern 24 und 26 befindlichen Schaltstücke bzw. Schaltstifte umgelenkt wird. Die Umlenkung als solche sowie die Betätigung der Schalter ist hier nicht wichtig und nicht näher dargestellt.
In der Fig. 2 erkennt man teilweise geschnitten das Oberteil und schematisch dargestellt die Isoliersäule des Freiluftschalters. Links und rechts sind wieder die eigentlichen Schalterpole 24 und 26; in der Mitte befindet sich der Schaltkopf 28, wobei die Umlenkhebel nicht dargestellt sind. Der Schaltkopf 28 ist nach unten hin, also zur Isolatorsäule (hier mit 20 bezeichnet) mittels eines Flansches 30 abgeschottet, durch den nicht nur die nicht weiter dargestellte Isolierstange bzw. Schaltstange, sondern auch ein Lichtleiterelement 32 aus elektrisch isolierendem Material hindurchgeführt wird. Das eine Ende des Lichtleiterelementes endet oben unterhalb einer Öffnung 34, die mit einem linsenartigen, durchsichtigen Element 36 verschlossen ist.
Das andere Ende des Lichtleiters endet auf Erdpotential vor einer Fotodiode 38, deren Signale über elektrische Leiter 40 zu einer Auswerte- und Verstärkereinheit 42 gegeben werden, deren Ausgang über Leiter 43 auf eine Anzeige- oder Alarmeinrichtung 44 geschaltet ist. Innerhalb des Kopfes 28 befindet sich weiterhin ein Dichtewächter 46, der auf einen Druckabfall im Raum 28 aufgrund eines Leckes anspricht, derart, daß eine segmentartige Scheibe 48 verdreht und zwischen das durchsichtige Teil 36 und das freie Ende des Lichtleiters 32 bewegt wird. Dadurch wird der von außen kommende Lichtstrahl hin zum Lichtleiter unterbrochen; die Fotodiode 38 spricht an und die Anzeigeeinrichtung 44 zeigt einen Abfall an.
Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, daß der Dichtewächter 46 im Normalzustand, also dann, wenn kein Leck vorhanden ist, den Lichtstrahl von außen hin zu dem freien Ende des Lichtleiters 32 unterbricht und bei Auftreten eines Leckes den Lichtstrahl passieren läßt, so daß die Fotodiode über den Lichtleiter 32 beleuchtet wird und dann ein Signal abgibt.
Es besteht auch die Möglichkeit, wie in der Fig. 4 dargestellt, die Segmentscheibe als Spiegel 47 auszubilden und anstatt lediglich eines Lichtleiters 32 deren zwei, 50 und 52, vorzusehen. Dabei sind Lichtleiterenden innerhalb des Polkopfes aufeinanderzu geneigt, so daß ein aus dem Licht-Leiter 50 austretender Lichtstrahl 54 von dem Spiegel 47 exakt auf den Lichtleiter 52 reflektiert wird (Lichtstrahl56).
Dann muß allerdings unterhalb des Lichtleiters 50 eine Lichtquelle 58 vorgesehen sein, deren Licht hin zum Spiegel 47 und von dort über den Lichtleiter 52 zur Fotodiode 38 umgelenkt wird. Anstatt eines ebenen Spiegels kann ein in sich abgewinkelter Spiegel vorgesehen sein, wobei die beiden Lichtleiterenden parallel zueinander verlaufen.
Es besteht weiterhin die Möglichkeit, einen einheitlichen Lichtleiterstrang vorzusehen, in dem ein Lichtleiterschalter eingeschaltet ist, der bei Abfall der Dichte bzw.
bei Abfall des Druckes aufgrund eines Leckes den Lichstrahl unterbricht.

Claims

A n s p r ü c h e Einrichtung zur Überwachungdes Isolier- oder Löschgases in einem elektrischen Leistungsschalter, insbesondere in einem SF6-gasisolierten Freiluft-Leistungsschalter, mitwenigstens einem sich auf Hochspannungspotential befindenden Schalterpol, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich des wenigstens einen Schalterpols (24,26) ein Dichtewächter (46) angeordnet ist, der bei Dichteabfall einen von Hochspannungspotential auf Erdpotential übertragenen Lichtstrahl steuert, so daß eine sich auf Erdpotential befindliche, von dem Lichtstrahl anstrahlbare Fotozelle (38) ein Signal abgibt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl mittels eines Lichtleiters (32) aus elektrisch isolierendem Material vom Hochspannungspotential auf Erdpotenial übertragbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf Hochspannungspotential eine Lichtquelle (36) befindet, die von einem von dem Dichtewächter (46) betätigten Abblendsegment (48) je nach der Art der Fotozelle abgedeckt oder freigegeben wird.
4. Einrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzieluny der Lichtquelle am Gehäuse ein lichtdurchlässiger, konvex-linsiger Einsatz (36) vorgesehen ist, der das Licht auf den Eingang des Lichtleiters (32) bündelt.
5. Einrichtung nach,einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Lichtleiter (50,52) vor- gesehen sind, daß ferner die Lichtquelle (58) auf Erdpotential angeordnet ist und mittels des einen Lichtleiters hin zu einer Spiegeleinrichtung (47) übertragen wird, die den Lichstrahl auf einen zweiten Lichtleiter umlenkt, an dessen auf Erdpotential befindlichem Ende die Fotozelle (38) angeordnet ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelanordnung (47) vom Dichtewächter (46) angetrieben drehbar ist.