DE3101964C2

DE3101964C2 - Druckgas-Hochspannungsschalter

Info

Publication number: DE3101964C2
Application number: DE3101964A
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: 1984-07-19
Also published as: DE3101964A1; US4434335A; JPS6248444B2; JPS56107716A; CA1145800A

Abstract

Ein Druckgas-Schaltungsunterbrecher weist eine Kammer auf, in der SF ↓6-Gas untergebracht ist, wobei Abschirmungsteile die Bogenlöschungsanordnungen umgeben und Wärmeübertragungselemente an die Abschirmungsteile angeschlossen sind. Elektrische Heizeinrichtungen sind an der Außenseite der Kammer angeordnet und an die Wärmeübertragungsteile angeschlossen, um ihre Enden zu beheizen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckgas-Hochspannungsschalter mit einem gasdichten Gehäuse, das ein komprimiertes dielektrisches Gas enthält, mit mindestens einer Lichtbogen-Löschkammer, die im Inneren des Gehäuses untergebracht ist. und mit einem die Lichtbogen-Löschkammer umgebenden, im wesentlichen zylindris:h ausgebildeten metallischen Abschirmteil, das als Wärmetauscher dient.

Bei einem Druckgas-Hochspannungsschalter dieser Art. wie er z. B. im DE-GM /2 35 381 beschrieben ist, ist es erforderlich, die Temperatur des Hochdruckgases oberhalb seines Verflüssigungspunktes zu halten, insbesondere wenn ein elektronegativcs Gas, wie z. B. Schwefelhexafluorid (SFi,), verwendet wird. Dieses Gas kann z.B. unter einem Druck von 5 atm bei —33'C leicht verflüssigt werden. Bei dem bekannten Druckgas-Hochspannungsschafter ist keine Heizung vorgesehen. Die als Wärmetauscher wirkenden Abschirmi.eile :lienen vielmehr der Kühlung.

Ein Druckgas-Hochspannungsschalter, bei dem SFtrGas beheizt wird, ist in der US-PS 33 59 390 beschrieben. Die Heizung ist danach jedoch sehr aufwendig ausgelegt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Druckgas-Hochspannungsschalter der eingangs genannten Art mit einer Heizeinrichtung zur Aufrechterhaltung der Temperatur des Druckgases oberhalb seines Verflüssigungspunktes auszustatten, die in einfacher Weise eine wirksame Beheizung des SF_b-Gases gewährleistet.

Gemäß der Erfindung ist dazu ein stabförmiges Wärmeübertragungsteil aus Berylliumoxid innerhalb eines Gehäuses vorgesehen, das mit einem seiner Enden an ein Abschirmteil angeschlossen ist und sich mit seinem anderen Ende zur Außenseite des Gehäuses erstreckt, sowie eine Heizeinrichtung an der Außenseite des Gehäuses angeordnei und an das uns diesem Gehäuse herausgeführte Ende des Wärmcübcrtrugiingsteils angeschlossen.

Dadurch, daß die Wärmetauscher direkt im Gehäuse angeordnet sind, ist nur eine verhältnismäßig geringe Heizleistung erforderlich.

Für das Wärmcüberinigungsteil wird Herylliumoxid verwendet, das gute elektrische Isoliiiionscigcnschaftcn und eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, wie ζ. Β. aus Römpps Chemie-Lexikon, 8. Auflage, Franckh'sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart, 1979, Seite 418, bekannt ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in _:

F i g. < einen Schnitt des Druckgas-Hochsoannungsschalters und in

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie H-Il der Fi g. 1.
Nach Fig. 1 und 2 ist komprimiertes SF(,-Gas in einem gasdichten Gehäuse 10 untergebracht. An dem Gehäuse 10. das auf Erdpotential liegt, sind Durchführungen 12 und 14 angebracht. Eine Lichtbogen-Löschkammer 16 enthält ein stationäres Kontaktstück 18, ein bewegliches Kontaktstück 20 und eine Kompressionseinrichtung 22, die innerhalb des Gehäuses 10 angeordnet ist.

Mit einem Isolator 24 ist das stationäre Kontaktstück 18 an der Innenwand des Gehäuses 10 befestigt. Das eine Ende eines Leiters 26 ist an das stationäre Kontaktstück 18 angeschlossen, während das andere Ende über die Durchführung 12 aus dem Gehäuse 10 herausge-

führt ist.

Eine weitere Lichtbogen-Löschkammer 28 weist den gleichen Aufbau wie die Lichtbogen-Löschkammer 16 auf. Die beiden Lichtbogen-Löchkammern 16 und 28 werden über einen Verbindungsmechanismus 30 betätigt. Die Lichtbogen-Löschkammern 16 und 28 sowie den Verbindungsmechanismus 30 umgebend sind innerhalb des Gehäuses 10 Abschirmungsteile 32, 34 und 36 als Wärmetauscher angeordnet. Diese Abschirmungsteile sind im wesentlichen koaxial zum Innenumfang des

r> Gehäuses 10, um die auf Hochspannung liegenden Teile gegen das Gehäuse 10 abzuschirmen. Das elektrische Feld wird durch die Absehirmungsicile 32, 34 und 36 vcrglcichmäßigt.

Stabförmige Wärmciibertragungsieile 38, 40 und 42 sind iin den Außeniimfang der Abachirmungstcile 32,34 und 36 an einem ihrer Enden angeschlossen und erstrekken sich nach unten. Um ein hohes Wärmeübertragungsvermögen zu erhalten, wird ein elektrisch gut isolierendes Material mit einer Wärmeleitfähigkeit verwendet, die so hoch wie die von Aluminium ist. wenn dies für die Wärmeübertragungsteile 38,40 und 42 Verwendung findet. Als dieses Material für die Wärmeübertragungsicile 38, 40 und 42 wird Berylliumoxid (BeO) eingesetzt.

5n Die anderen Enden der Wärmeübertragungsteile 38, 40 und 42 sind mittels gasdichter Durchführungen 50,52 und 54 zur Außenseite des Gehäuses 10 geführt. An diesen Enden der Wärmeübertragungsteile 38, 40 und 42 sind Heizeinrichtungen 44,46 und 48 vorgesehen, die die Wärmeübertragungsteile 38, 40 und 42 beheizen. Die gewickelten oder spulenförmigen elektrischen Heizeinrichtungen 44,46 und 48 sind in Kammern 56,58 bzw. 60 angeordnet, die mit thermisch isolierenden Materialien 62,64 und 66 gefüllt sind.

ho Wie in Fig. 2 dargestellt, wird die von den Hei/einliehtiingen 44,46 und 48 an die WärmdiheriragmiiiMei-Ic 38, 40 und 42 gelieferte Wärme (Λ,,,. mit Ausnahme des während der Wärmeübertragung von der Heizeinrichtung auftretenden Wärmcverlusics (?i,,w auf das

h5 Slh-CJiis im Gehäuse 10 übertragen. Die mit dem SIV-(JiIS auf das Gehäuse 10 übertragene Wärme Q, ist klein, wenn man sie mit den Wärmemengen (}.,„■. und Q'.ni·. vergleicht, die von den Wärmetauschern 32, 34 und

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ι-.'- 36 durch Konvektion auf das SF^-CJas übertragen wer- -■"' den. ψ Somit ist die Wärme, die von den Gchäuscflächcn an ; · die Umgebungsluft abgegeben wird, vernachlässigbar V klein. Das SFb-Gas kann daher mit gutem Erfolg beheizt 5 ; und eine Verflüssigung des SFf,-Gases kann verhindert -« werden, da die Beheizung des Gases von den Wärme tauschern 32, 34 und 36 erfolgt, ohne das gesamte Ge- "... häuse 10 zu beheizen.	25
	40
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen	50
55
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Claims

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Patentanspruch:

Druckgas-Hochspannungsschalter mit einem gasdichten Gehäuse, das ein komprimiertes dielektrisches Gas enthält, mit mindestens einer Lichtbogen-Löschkammer, die im Inneren des Gehäuses untergebracht ist, und mit einem die Lichtbogen-Löschkammer umgebenden, im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten metallischen Abschirmteil, das als Wärmetauscher dient, dadurch gekennzeichnet, daß ein stabförmiges Wärmeübertragungsteii (38,40,42) aus Berylliumoxid innerhalb des Gehäuses (10) vorgesehen ist, das mit einem seiner Enden an das Abschirmteil (32,34,36) angeschlossen ist und sich mit seinem anderen Ende zur Außenseite des Gehäuses (10) erstreckt, und daß eine Heizeinrichtung (44,46,48) an der Außenseite des Gehäuses (10) angeordnet und an das aus diesem Gehäuse herausgeführte Ende des Wärmeübertragungsteiles (32, 34,36) angeschlossen ist.