DE3101964A1

DE3101964A1 - Druckgas-schaltungsunterbrecher

Info

Publication number: DE3101964A1
Application number: DE19813101964
Authority: DE
Inventors: Osamu Hitachi Ibaraki Koyanagi; Ken-Ichi Natsui
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1980-01-28
Filing date: 1981-01-22
Publication date: 1981-12-03
Also published as: JPS6248444B2; CA1145800A; DE3101964C2; JPS56107716A; US4434335A

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckgas-Schaltungsunterbrecher mit einer Heizeinrichtung, um die Temperatur des Hochdruckgases oberhalb ihres Verflüssigungspunktes zu halten.

Bei einem Druckgas-Schaltungsunterbrecher, insbesondere von der Bauart, bei der ein besonders wirksames bogenlöschendes und dielektrisches Gas verwendet wird, wie z.B. Schwefelhexafluorid- oder SF_-Gas ist es erforderlieh, die Temperatur des Hochdruckgases oberhalb seines Verflüssigungspunktes zu halten. Das SFg-Gas ist zur Bogenlöschung und Isolierung eines Druckgas-Schaltungsunterbrechers geeignet. Das SFg-Gas kann jedoch leicht verflüssigt werden.

Z.B. beginnt SF_g-Gas von 20⁰C unter einem Druck von 5 atm sich bei -33⁰C zu verflüssigen. Die Verflüssigung des Druckgases führt zu einer Verringerung seiner Dichte und zur Zerstörung seiner Isolations- und Bogenlöschungsexgenschaften.

Es ist üblich, das SFg-Gas zu beheizen und seine Verflüssigung zu verhindern. Diese Art von Druckgas-Schaltungsunterbrechern ist beispielsweise in der US-PS 31 18 995 beschrieben.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Druckgas-Schaltungsunterbrecher mit einer Heizeinrichtung zur Aufrechterhaltung der Temperatur des Druckgases oberhalb seines Verflüssigungspunktes anzugeben, bei dem eine wirksame Beheizung des SF_ß-Gases gegeben und die Kapazität der Heizeinrichtung verringert wird.

Gemäß der Erfindung ist ein Wärmestrahlungselement in einer gasabsperrenden, dichten Kammer angeordnet und

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wird mittels eines Wärmeübertragungselementes und einer Heizeinrichtung beheizt. Das Druckgas wird infolge der Konvektion mit dem Wärmestrahlungselement beheizt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 einen Schnitt des erfindungsgemäßen Druckgas-Schaltungsunterbrechers und in

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1.

In Fig. 1 und 2 ist komprimiertes SFg-Gas in einem dichten Behälter oder einer Kammer 10 untergebracht. Porzellanbuchsen oder Durchführungen 12 und IU sind an der Kammer 10 angebracht, und die Kammer 10 ist auf Erdpotential gehalten. Eine Bogenlöschungsanordnung 16, bestehend aus einem stationären Kontakt 18, einem beweglichen Kontakt 20 und einem Pufferzylinder 22₇ ist innerhalb der Kammer 10 angeordnet.

hi - einem Isolierträger 24 ist der stationäre Kontakt an des Innenwand der Kammer 10 befestigt. Das eine Ende eines Leiters 26 ist an den stationären Kontakt 18 angeschlossen, während das andere Ende mit einer nicht dargestellten geeigneten elektrischen Vorrichtung über die Durchführung 12 verbunden ist.

Eine weitere Bogenlöschungsanordnung 28 hat den gleichen Aufbau wie die Anordnung 16. Die beiden Bogenlöschungsanordnungen 16 und 28 werden mittels eines Verbindungsmechanismus 30 betätigt. Innerhalb der Kammer 10 und die 5 Bogenlöschungsanordnungen 16 und 18 sowie den Verbin-

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dungsmechanismus 30 umgebend, sind Abschirmungsteile oder Wärmestrahlungselemente angeordnet. Die Abschirmungsteile 32, 34 und 36 sind im wesentlichen koaxial zum Innenumfang der dichten Kammer 10 angeordnet, um die auf Hochspannung geladenen Teile 16, 28 und 30 von der Kammer 10 zu isolieren. Das elektrische Feld an den geladenen Teilen wird durch die Abschirmungsteile 32, 34 und 36 entspannt.

Elektrisch isolierende Wärmeübertragungsteile 38, 40 und 42 sind an den Außenumfang der Abschirmungsteile 32, 34 und 36 an einem ihrer Enden angeschlossen und erstrecken sich nach unten. Um ein hohes Wärmeübertragungsvermögen zu erhalten, ist es wünschenswert, ein elektrisch gut isolierendes Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit zu verwenden, die so hoch ist, wie bei Aluminium, wenn dies für die Wärmeübertragungsteile 38, 40 und 42 verwendet wird. Beispielsweise kann Beryllium(ßeo) in geeigneter Weise für die Wärmeübertragungsteile 38, 40 und 42 eingesetzt werden.

Heizeinrichtungen 44, 46 und 48, die an den jeweils anderen Enden der Wärmeübertragungsteile 38, 40 und 4 2 vorgesehen sind, beheizen die Wärmeübertragungsteile 38, und 42. Die anderen Enden der Wärmeübertragungsteile 38, 40 und 42 sind durch luftdichte Bauelemente 50, 52 und zur Außenseite der Kammer 10 geführt. Die gewickelten oder spulenförmigen elektrischen Heizeinrichtungen 47, 46 und 48 sind in Kammern 56, 58 bzw. 60 angeordnet, die mit thermisch isolierenden Materialien 62, 64 und 66 gefüllt sind.

Wie in Fig. 2 dargestellt, wird die von den Heizeinrichtungen 44, 46 und 48 an die'Wärmeübertragungsteile 38, 35

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und 4 2 gelieferte Wärme QIN, mit Ausnahme des während der Wärmeübertragung von der Heizeinrichtung verlorenen Wärmeverlustes Qloss" auf das SF_-Gas in der Kammer 10 übertragen. Obwohl die Wärme Qc mit dem SF_fi-Gas auf die Kammer 10 übertragen wird, ist diese Wärme extrem klein, wenn man sie mit den Wärmemengen Qout und Qout· vergleicht, die von den Wärmestrahlungselementen 32, 34 und 36 durch Konvektion auf das SFg-Gas übertragen werden.

Somit ist die Wärme, die von den Kammerflächen an die Umgebungsluft abgegeben wird, vernachlässigbar klein. Gemäß der Erfindung kann das SFg-Gas mit gutem Erfolg beheizt und eine Verflüssigung des SFg-Gases verhindert werden, da das Gas von den Strahlungsteilen 32, 34 und 36 beheizt wird, ohne die gesamte Kammer 10 zu beheizen.

Es ist möglich, das Gas in den Durchführungen 12 und 14 in wirksamer Weise zu beheizen, indem man die Heizeinrichtungen 4 4 und 4 8 unterhalb der Durchführungen 12 und 14 anordnet und eine Verbindung zwischen den Innenräumen der Durchführungen 12 und 14 und der Kammer 10 gewährleistet. Bei dem obigen Aufbau wird die Konvektion des Gases in der Kammer 10 aktiviert.

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Leerseite

Claims

PATF NT ANWALT¹=

SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK

MARIAHILFPLATZ 2 4 3. MÖNCHEN SO 3101964

POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-BOOO MÖNCHEN 95

HITACHI, LTD. 22. Januar 1981

DEA-25 388

Druckgas-Schaltungsunterbrecher

Patentansprüche

Druckgas-Schaltungsunterbrecher, gekennzeichnet durch folgende Baugruppen eine dichte Kammer, in der ein komprimiertes dielektrisches Gas eingesperrt ist, eine Bogenlöschungsanordnung, die im Inneren der Kammer untergebracht ist, um den Ladestrom zu führen,

ein Wärmestrahlungsteil, das in der Kammer untergebracht ist und den Wärmeaustausch mit dem dielektrischen Gas besorgt,

ein längliches Wärmeübertragungsteil innerhalb der Kammer, das mit einem seiner Enden an das Wärmestrahlungsteil angeschlossen ist, während sich sein anderes Ende zur Außenseite der Kammer erstreckt, und

eine Heizeinrichtung, die an der Außenseite der Kammer angeordnet und an das andere Ende des Wärmeübertragungsteiles angeschlossen ist.

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2. Unterbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeübertragungsteil aus einem elektrisch isolierenden Material mit einer großen Wärmeleitfähigkeit besteht.
3. Unterbrecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeübertragungsteil Beryllium enthält.
4. Unterbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeübertragungsteil ein zylindrisches Teil ist, welches die Bogenloschungsanordnung umgibt und im Abstand von der Innenwand der Kammer angeordnet ist.
5. Druckgas-Schaltungsunterbrecher, gekennzeichnet durch folgende Baugruppen

eine dichte Kammer, in der komprimiertes Schwefelhexafluoridgas eingesperrt ist, eine an der dichten Kammer angebrachte Buchse oder Durchführung

eine Bogenloschungsanordnung, die im Inneren der dichten Kammer zur Führung des Ladestromes angeordnet ist,

ein Abschirmungsteil, welches die Bogenloschungsanordnung innerhalb der dichten Kammer umgibt, ein längliches Wärmeübertragungsteil innerhalb der dichten Kammer, das mit einem seiner Enden an das Abschirmungsteil angeschlossen ist, während sich sein anderes Ende zur Außenseite der dichten Kammer erstreckt,

eine Heizungskammer, die außerhalb der dichten Kammer und unterhalb der Durchführung angeordnet ist, und

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eine in der Heizkammer angeordnete Heizeinrichtung, die an das andere Ende des Wärmeübertragungsteiles angeschlossen ist.

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