DE3110793A1 - Kombinierte dreiphasige, gasisolierte elektrische vorrichtung - Google Patents

Kombinierte dreiphasige, gasisolierte elektrische vorrichtung

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DE3110793A1
DE3110793A1 DE19813110793 DE3110793A DE3110793A1 DE 3110793 A1 DE3110793 A1 DE 3110793A1 DE 19813110793 DE19813110793 DE 19813110793 DE 3110793 A DE3110793 A DE 3110793A DE 3110793 A1 DE3110793 A1 DE 3110793A1
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Takanobu Aoyama
Kazuaki Hitachi Oishi
Minoru Sakaguchi
Susumi Takeuti
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G5/00Installations of bus-bars
    • H02G5/06Totally-enclosed installations, e.g. in metal casings
    • H02G5/066Devices for maintaining distance between conductor and enclosure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/18Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
    • H01B7/26Reduction of losses in sheaths or armouring

Description

  • B e s c h r e i b u n g
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine kombinierte dreiphasige gasisolierte elektrische Vorrichtung mit einem abgedichteten Gehäuse aus Metall, das elektrische Leiter für drei Phasen enthält.
  • Zu einer gasisolierten elektrischen Vorrichtung gehören gewöhnlich ein zylindrisches Metall gehäuse mit einer Füllung aus einem isolierenden Gas, z.B. SF6,-sowie elektrische Hochspannungsleiter, die in dem Gehäuse so angeordnet sind, daß sie sich parallel zur Achse des Gehäuses erstrekken. Bei einer solchen Vorrichtung handelt es sich z.B. um einen gasisolierten Leistungsschalter oder eine gasisolierte Stromschienenanordnung.
  • Bei einer solchen Vorrichtung wird der Durchmesser des zylindrischen Gehäuses durch den elektrischen Isolationsabstand zwischen dem bzw. jedem Hochspannungsleiter und dem Gehäuse bestimmt. Ein weiterer Faktor, der bei der Bestimmung des Durchmessers des zylindrischen Gehäuses berücksichtigt werden muß, ist die Tatsache, daß die zulässige Temperaturerhöhung des Gehäuses in vielen Fällen begrenzt ist. Beispielsweise wird für einen Teil des sich in der Umfangsrichtung erstreckenden Abschnitts des zylindrischen Gehäuses ein unmagnetisches Material verwendet. In der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 40576/75 ist z.B.
  • eine Vprrichtung beschrieben, bei der ein unmagnetisches Material, z.B. Aluminium, als Teil des zylindrischen Gehäuses aus Eisen verwendet wird, um die Eisenverluste zu verringern, welche auf das Magnetfeld zurückzuführen sind, das durch den Strom erzeugt wird, der durch die Hochspannungsleiter fließt, um eine Erhöhung'der Temperatur des Gehäuses zu verhindern.
  • Wenn eine kombinierte dreiphasige gasisolierte Stromschiene für eine Nennspannung von 500 kV und eine Nennstromstärke von 8000 A gemäß den einschlägigen Vorschriften hergestellt werden soll, ergibt sich jedoch eine Vergrößerung des Außendurchmessers des zylindrischen Gehäuses auf bis zu etwa 1800 mm. Hierbei wird nicht von dem Vorteil Gebrauch gemacht, daß die Verwendung von SF6-Gas oder eines anderen Stoffs mit hervorragenden Isoliereigenschaften zu einer Verkürzung des Isolationsabstandes führt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kombinierte dreiphasige gasisolierte elektrische Vorrichtung zu schaffen, zu der ein abgedichtetes zylindrisches Gehäuse gehört, das im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen einen kleineren Durchmesser hat. Ferner soll eine solche Vorrichtung geschaffen werden, bei der Maßnahmen getroffen sind, um eine übermäßige Steigerung der Temperatur des abgedichteten Gehäuses zu verhindern, die anderenfalls durch die Magnetflüsse bervorgerufen werden könnte, die durch den Strom erzeugt werden, der durch die Hochspannungsleiter fließt.
  • Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine kombinierte dreiphasige gasisolierte elektrische Vorrichtung gelöst, zu der Wirbelstromleiter von guter elektrischer LeitfähLgkeit gehören, die z.B. aus Aluminium oder Kupfer bestehen und auf der Innenwand des abgedichteten Gehäuses angeordnet sind, um die neuerlich entdeckte Tatsache zu berücksichtigen, daß Wärme durch den Wirbelstrom erzeugt wird, welcher darauf zurückzuführen ist, daß das Magnetfeld eine Komponente im rechten Winkel zu der zylindrischen Fläche des abgedichteten Gehäuses aufweist. Die Verwendung von tlirbelstromleitern zum Aufnehmen des Wirbelstroms führt dazu, daß das abgedichtete Gehäuse von dem Wirbelstrom entlastet wird und daher aus einem billigen Material, z.B. Flußstahl oder nichtrostendem Stahl, hergestellt werden kann. Da die Entlastung des Gehäuses von dem Wirbelstrom auf die zusätzliche Verwendung solcher Wirbelstromleiter zurückzuführen ist, kann man außerdem den Durchmesser des Gehäuses auf ein Maß verkleinern, das nur auf der erforderlichen Isolationswirkung beruht.
  • Eine Anwendbarkeit der Erfindung ist bei einer kombinierten dreiphasigen gasisolierten Stromschiene, einem Gasleistungsschalter oder einer anderen gasisolierten Vorrichtung gegeben.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine teilweise weggebrochen gezeichnete Schrägansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen dreiphasigen gasisolierten Stromschiene; Fig. 2 bis 4 Darstellungen zur Erläuterung der neuerlich entdeckten Erscheinung, auf der die Erfindung beruht; Fig. 5 einen Querschnitt der Vorrichtung nach Fig. 1; Fig. 6 einen vergrößerten Teilschnitt der wesentlichen Teile der Vorrichtung nach Fig. 5; Fig. 7 eine vergrößerte Schrägansicht eines der in Fig. 5 dargestellten Wirbelstromleiter; Fig. 8 bis 12 jeweils einen Schnitt einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Norrichtung; und Fig. 13 den Schnitt XIII-XIII in Fig. 12.
  • In Fig. 1 ist eine kombinierte dreiphasige gasisolierte Stromschiene als Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt.
  • Zu der-Vorrichtung gehört ein zylindrisches Gehäuse 1, das an seinen Enden mit Flanschen la und ib versehen ist, mittels welcher sich das Gehäuse unter hermetischer Abdichtung mit einem nicht dargestellten anderen Gehäuse oder einer Abdeckung verbinden läßt, um einen nach außen hermetisch abgeschlossenen Raum abzugrenzen. Dieser Raum ist mit Sw5-Gas unter einem Druck von z.B. 2,5 bar gefüllt. Das Gehäuse 1 besteht aus nichtrostendem Stahl, einem niedriglegierten Stahl oder dergl. Es enthält drei dreiphasige Hochspannungs-Wechselstromieiter U, 2V und 2W, die an den Scheitelpunkten eines Dreiecks, z.B. eines gleichseitigen Dreiecks, angeordnet sind. Die Achsen dieser Hochspannungsleiter erstrecken sich parallel zur Achse des Gehäuses 1. Die Hochspannungsleiter sind durch isolierende Unterstützungen 3 unterstützt, die in geeigneten axialen Abständen verteilt sind. Gemäß Fig. 5 ist ein Ende jeder isolierenden Unterstützung 3 an einem der Sitze 4U, 4V und 4W befestigt, die mit der Innenwand des Gehäuses 1 verschweißt sind, und die anderen Enden der Unterstützungen tragen die Hoch spannungs leiter 2U, 2V und 2W.
  • Längs der Innenwand des Gehäuses sind je ein Wirbel.stromleiter 5 zwischen den Sitzen 4U und 47 bzw. den Sitzen 4V und 4 angeordnet. Jeder Wirbelstromleiter 5 besteht aus einem Material mit guter elektrischer Leitfähigkeit, z.B.
  • Kupfer oder Aluminium mit einem geringen elektrischen t.Jiderstand. Ferner sind zwei ähnliche Wirbelstromleiter 5 auf ähnliche Weise zwischen den Sitzen 4U und 4W angeordnet.
  • Die anhand von Fig. 1 bis 5 beschriebene gasisolierte Stromschiene hat einen geringeren Raumbedarf und ein geringeres Gewicht als gasisolierte Stromschienen bekannter Art, die für die gleichen Leistungswerte ausgelegt sind.
  • In Fällen, in denen eine gasisolierte Stromschiene für eine Nennspannung von 275 kV und eine Nennstromstärke von 8000 A mit einem Gehäuse aus nichtrostendem Stahl versehen ist, das z.B. bei der bekannten Konstruktion einen Innendurchmesser von 1300 mm hat, ist es gemäß der Erfindung möglich, den Innendurchmesser auf 1200 mm zu verkleinern und das Gewicht im Vergleich zu der bekannten Vorrichtung um etwa 50% zu verringern. Wird eine gasisolierte Stromschiene mit einem Gehäuse aus Aluminium hergestellt, ist es möglich, das Gewicht des Gehäuses um etwa 23% zu verringern, obwohl der Innendurchmesser unverändert bleibt.
  • Wird eine gasisolierte Stromschiene für eine Nennspannung von 500 kV und eine Nennstromstärke von 12 000 A mit einem Gehäuse aus nichtrostendem Stahl versehen, kann man den Innendurchmesser im Vergleich zu der bekannten Vorrichtung auf 1500 mm verkleinern und das Gewicht des Gehäuses um etwa 39 verringern.
  • Diese Verkleinerung des Innendurchmessers und die Verringerung des Gewichts des Gehäuses ist nicht nur auf die Verkürzung des elektrischen Isolationsabstandes zurückzuführen, sondern auch auf die Ausnutzung der erwähnten neuerlich entdecken Erscheinung, die im folgenden näher erläutert wird.
  • Bei der neuerlich entdeckten Erscheinung handelt es sich um folgendes: Wenn Dreiphasenwechselströme IU, In und 1W durch die Dreiphasen-Hochspannungsleiter 2U, 2V und 2W fließen, erzeugen diese Ströme gemäß Fig. 2 in der Umgebung der Hochspannungsleiter jeweils ein Magnetfeld H. Da die Dreiphasen-ochspannungsleiter im wesentlichen auf den Scheitelpunkten eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind, kann man feststellen, daß das Magnetfeld II gemäß Fig. 2 eine senkrechte Komponente H0 hat, die im rechten Winkel zur Oberfläche des Gehäuses 1 verläuft, sowie eine waagerechte Komponente H1, die sich parallel zu der Umfangsfläche erstreckt. Die senkrechte Komponente Hg erzeugt in dem Gehäuse 1 einen Strom I, der die senkrechte Komponente Hg auslöscht, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Betrachtet man gemäß Fig. 4 das Gehäuse 1 als Ganzes., sind die Richtungen einander benachbarter Ströme I einander entgegengesetzt, so daß sie sich gegenseitig auslöschen und zur Entstehung des Wirbelstroms IE führen, der seinerseits eine örtliche Erhitzung desjenigen Teils des Gehäuses herbeiführt, bei dem eine große senkrechte Komponente Hg vorhanden ist.
  • Diese örtliche Erhitzung stellt ein Problem dar, das sich auch nicht dadurch lösen läßt, daß man für den betreffenden Teil des Gehäuses ein unmagnetisches Material verwendet, und es handelt sich um eine Erscheinung, die bei gasisolierten Stromschienen mit getrennten Phasenleitern bis jetzt nicht bekannt war. Bei den bis jetzt bekannten kombinierten gasisolierten Dreiphasen-Stromschienen läßt sich der Durchmesser des Gehäuses nicht in einem solchen Ausmaß verringern, daß die senkrechte Komponente Ho zu Problemen infolge einer Erhitzung des Gehäuses führt. Bei den bekannten Vorrichtungen wird das Gehäuse in erster Linie durch die Wärme aufgeheizt, die darauf zurückzuführen ist, daß das Gehäuse die Hochspannungsleiter umschließt. Im Vergleich zu dieser Wärme sind die sonstigen Wärmequellen für eine Aufheizung des Gehäuses von vernachlässigbarer Bedeutung, und offenbar war die vorstehend beschriebene neuentdeckte Wärmequelle bis jetzt nicht bekannt.
  • Es sei bemerkt, daß diese neuartige Erscheinung in Verbindung mit der Erfindung entdeckt wurde, als man versuchte, den Durchmesser des Gehäuses in einem solchen Ausmaß zu verkleinern, daß sich das vorstehend beschriebene neuartige Problem stellen konnte.
  • Die in Fig. 1 und 5 dargestellten Wirbelstromleiter 5 dienen zum Fortleiten des erwähnten Wirbelstroms 1E Um seinen Zweck zu erfüllen, ist jeder Leiter 5 in dem Gehäuse so angeordnet, wie es dem Strom IE gemäß Fig. 4 entspricht.
  • Der Leiter 5 besteht aus einem Material mit guter elektrischer Leitfähigkeit, d.h. einem geringen elektrischen Widerstand, und daher wird er beim Hindurchleiten des Wirbelstroms IE nur sehr wenig erhitzt. Daher führt der Wirbelstrom nicht zu einer wesentlichen Erhöhung der Temperatur des Gehäuses. Somit kann man den durch das Gehäuse fließenden Wirbelstrom auf einem sehr niedrigen Pegel halten, so daß es möglich ist, das Gehäuse aus einem nichtleitenden Material2 z.B. nichtrostendem Stahl oder einem niedriglegierten Stahl herzustellen, so daß sich im Vergleich zu Aluminium oder dergl. eine Kostenersparnis ergibt.
  • Im folgenden wird die Tragkonstruktion für die Leiter 5 beschrieben. Gemäß Fig. 6 ist der Sitz 6 fest mit der Innenwand des Gehäuses 1 verschweißt. Der Sitz 6 weist eine Gewindebohrung zum Einschrauben eines Gewindebolzens 7 auf.
  • Ferner ist der Sitz 6 an seiner Oberseite mit einem Halter 8 versehen, der mit dem Sitz durch den Gewindebolzen 7 verbunden ist. Ein plattenförmiger Wirbelstromleiter 5 mit zwei Löchern zum Aufnehmen der Gewindebolzen 7 wird zwischen den Sitzen G und den Haltern 8.eingespannt.-Der Wirbelstromlei-.
  • ter 5 weist in seinem mittleren Teil gemäß Fig. 7 eine Öffnung 9 auf, da der Wirbelstrom 1E längs des in Fig. 4 gezeigten Hauptweges fließt. Ferner ist der Wirbelstromleiter 5 mit zwei abgewinkelten Abschnitten 10 versehen, die sich parallel zur Längsachse erstrecken und dazu dienen, die Biegefestigkeit des Leiters zu steigern. Bei anderen Ausführungsformen kann der Leiter im Querschnitt zur Innenwand des Gehäuses 1 passend kreisbogenförmig gekrümmt sein; in diesem Fall kann man den Leiter unmittelbar mit der Innenwand des Gehäuses 1 verschweißen.
  • Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform der Befestigung eines Wirbels-tromleiters 15 an einem Gehäuse 1. Um ein Ende der isolierenden Unterstützungen 3 zu befestigen, sind die mit der Innenwand des Gehäuses verschweißten Sitze 4V und 4W mit Gewindebohrungen zum Aufnehmen von Gewindebolzen 7 versehen. Der Wirbelstromleiter 15 ist so ausgebildet, daß er die einander benachbarten Phasensitze 4V und 4W verdeckt, an denen er mit Hilfe von durch die Halter 8 ragenden Gewindebolzen 7 befe;tigt ist. Bei dieser Ausführungsform ist es nicht erforderlich, einen gesonderten Sitz für den Wirbelstromleiter 1o vorzusehen) und ein solcher Sitz kann gleichzeitig einen Sitz für die zugehörige isolierende Unterstützung 3 bilden.
  • Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform einer kombinierten gasisolierten Dreiphasen-Stromschiene. Bei vielen Verteilerstationen wird darauf Rücksicht genommen, daß in einem späteren Zeitpunkt Erweiterungen vorgenommen werden müssen.
  • Beispielsweise kann es erforderlich sein, eine Verteilerstation, die zunächst mit einer Nennstromstärke von 4000 A arbeitet, nach Ablauf einiger Jahre auf einen Nennstrom von 6000 A umzustellen. In einem solchen Fall ist es ziemlich unwirtschaftlich, beim Übergang auf eine höhere Belastbarkeit die gesamte Vorrichtung zu erneuern. Daher ist es erwünscht, die Verteilerstation so auszubilden, daß man die anfänglich vorhandenen Vorrichtungen auch nach der Anderung der Strombelastbarkeit weiter verwenden kann. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen entsprechen dieser Forderung.
  • Es besteht die Möglichkeit, daß manche Verwender Wert darauf legen, daß die Stromversorgung nur während einer möglichst kurzen Zeit unterbrochen wird, wenn eine Umstellung auf eine andere Strombelastbarkeit durchgeführt wird. Diesem Erfordernis entspricht die in Fig. 9 dargestellte Ausführungsform.
  • Die folgende Beschreibung beruht auf der Annahme, daß von einem Anfangswert der Nennstromstärke von 4000 A auf eine Nennstromstärke von 6000 A übergegangen werden soll.
  • Das Gehäuse 11 besteht aus nichtrostendem Stahl, um den Spezifikationen für eine Nennstromstärke von 4000 A zu entsprechen. Die Hochspannungsleiter 2U, 2V und 2W sind ebenso wie die isolierenden Unterstützungen 3 entsprechend den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ausgebildet. Das Gehäuse 11 der gasisolierten Stromschiene wird an einer Unterstützung mit Hilfe von Füßen 16 befestigt. Der Hochspannungsleiter 2U wird an einem Zweigleiter l4U mit Hilfe eines isolierenden Abstandhalters 12U befestigt, und der Zweigleiter 14U wird mit einem Trennschalter llU oder.einer nicht dargestellten ähnlichen Einrichtung verbunden. Das Gehäuse 11 hat einen solchen Durchmesser, daß die Temperaturerhöhung durch den Nennstrom von 4000 A hinreichend gering bleibt.
  • Wird die Vorrichtung auf einen Nennstrom von 6000 A umgestellt, wird bei dem Gehäuse 11 keine Abänderung vorgenommen.
  • Mit anderen Worten, bei der Konstruktion der Vorrichtung mit dem Stromleitungsteil, zu dem die Hochspannungsleiter 2U, 2V und 2W gehören, wird im Hinblick auf den Wärmedehnungskoeffizienten die zu erwartende Änderung des Nennstroms bereits berücksichtigt. Jedoch beruht der Durchmesser des Gehäuses 11. auf den Spezifikationen für einen Nennstrom von 4000 A. Trotzdem wird der Durchmesser des Gehäuses bei der genannten Änderung des Nennstroms nich geändert. Dies wird dadurch ermöglicht, daß Wirbelstromleier 25 aus einem Material von guter Leitfähigkeit und gertngem elektrischem Widerstand an der äußeren Wandfläche des Gehäuses II angebracht werden. Die Wirbelstromleiter 25 sind ähnlich ausgebildet wie die anhand von Fig. 7 beschriebenen, und sie werden so angeordnet und befestigt, wie es der Lage der Hochspannungsleiter 2U, 2V und 2W entspricht.
  • Da das Gehäuse ii aus unmagnetischem nichtrostendem Stahl besteht, fließen bei dieser Ausführungsform Teile der Magnetflüsse, die durch den Strom in den drei Hochspannungsleitern induziert werden, durch die Wirbelstromleiter 25.
  • Da die Leiter 25 einen geringen elektrischen Widerstand haben, führt der durch sie fließende Wirbelstrom nicht zu einer Erhöhung der Temperatur.
  • Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen kombinierten gasisolierten Dreiphasen-Stromschiene, bei der die Tragkonstruktion durch eine Verringerung der Anzahl der Wirbelstromleiter vereinfacht worden ist.
  • Der -Hochspannungsleiter 2V wird wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel von einer isolierenden Unterstützung 3V getragen, während die Hochspannungsleiter 2U und 2W auf isolierenden Unterstützungen 3U und 3W angeordnet sind, die sich im wesentlichen parallel zu der Unterstützung 3V ür den Hochspannungsleiter 2V erstrecken. Die nach außen gerichteten Enden der isolierenden Unterstützungen 3U und 3W sind an Haltern 17U und 17W aus Metall befestigt, die mit der Innenwand des Gehäuses 1 durch Verschweißen oder auf andere Weise verbunden sind. Bei dieser Anordnung der isolierenden Unterstützungen ist es möglich, die Anbringung der Wirbelstromleiter 35 auf zwei Bereiche zu beschränken. Die Wirbelstromleiter 35 bestehen aus Kupfer oder Aluminium. Der eine Wirbelstromleiter 35 ist zwischen den isolierenden Unterstützungen 3U und 3V angeordnet und dient zum Aufnehmen des Wirbelstroms, der durch den Strom erzeugt wird, welcher durch die Hochspannungsleiter 2U und 2V fließt, während der andere irbelstromleiter zwischen den isolierenden Unterstützungen 3V und 3W angeordnet ist und dazu dient, den Wirbelstrom aufzunehmen, der von dem Strom herrührt, welcher durch die Hochspannungsleiter 2V und 2W fließt.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 können die beiden Wirbelstromleiter 35 im wesentlichen gleichartig ausgebildet sein. Die Halter 17U und 17S werden in einem Abstand von der Abzweigung 14U in Richtung der Achsen der Hochspannungsleiter angeordnet, um einen vorbestimmten Isolationsabstand gegenüber der Abzweigung 1dU zu gewährleisten.
  • Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der Hochspannungsleiter jeder Phase, z.B. der Leiter 2U für die U-Phase, aus zwei Richtungen durch isolierende Stäbe 40a und 40b unterstützt wird. An der Innenwand des Gehäuses 1 sind Sitze 41a, 41b und 41c befestigt.
  • Bei jedem der isolierenden Stäbe 40a und 40b ist ein Ende fest mit dem Hochspannungsleiter 2U verbunden, während das andere Ende an dem zugehörigen Sitz befestigt ist. Die Dreiphasen-ochspannungsleiter 2U, 2V und 2W sind auf den Ecken eines kleineren Dreiecks angeordnet, von denen jede in der Mitte der zugehörigen Seite eines größeren Dreiecks liegt, wobei jede dieser Seiten im wesentlichen durch zwei isolierende Stäbe gebildet ist.
  • Gemäß der vorstehenden Beschreibung besteht das wesentliche Merkmal der Ausführungsform nach Fig. 10 in der Anordnung der Wirbelstromleiter 42a und 42b zwischen den Sitzen 41a und 41b einerseits und den Sitzen 41a und 41c-andererseits; die Wirbelstromleiter sind im wesentlichen ebenso ausgebildet wie bei den schon beschriebenen Auführungsbeispielen, Jedoch unterscheiden sich die zwischen den Sitzen 41b und 41c angeordneten Wirbelstromleiter 42c und 42d von den tbrigen Wirbelstromleitern. Die Leiter 42c und 42d bilden grundsätzlich Teilchenfallen, die gleichzeitig als W-irbelstromleiter zur Wirkung kommen. Die Teilcheafallen führen zu einer Neigung des elektrischen Feldes zwischen einem Hochspannungsleiter, an dem eine hohe Spannung liegt, und einem Gehäuse, das geerdet ist, so daß in dem Gehäuse zurückbleibende leitfähige -Fremdkörper in ein schwächeres elektrisches Feld überführt werden, um sie festzuhalten. Bei jedem der beiden Wirbelstromleiter 42c und 42d ist ein Teil von dem Hochspannungsleiter 2V weg abgewinkelt, und jeder dieser Leiter weist mehrere Auffangöffnungen 44 auf. Die abgewinkelten Teile der Wirbelstromleiter 42c und 42d sind einander gegenüber angeordnet. Zwischen den abgewinkelten Teilen und auf der Rückseite dieser Leiter wird ein schwaches elektrisches Feld erzeugt. Durch dieses schwache elektrische Feld 43 werden die in dem Gehäuse vorhandenen leitfähigen Fremckörper festgehalten. Die Wirbelstromleiter 42c und 42d erfüllen noch eine weitere Aufgabe. Eine einfache Teilchenfalle kann als Leiter zum Steuern eines elektrischen Feldes ausgebildet sein. Jedoch müssen die Leiter 42c und 42d aus einem Material mit guter elektrischer Leitfähigkeit bestehen, das einen geringeren elektrischen Widerstand hat als das Gehäuse 1. Diese Forderung wird z.B. durch die Verwendung von Aluminium oder Kupfer erfüllt.
  • Fig. 12 und .'3 zeigen eine weitere Ausführungsform einer kombinierten gasisolierten Dreiphasen-Stromschiene.
  • Gemäß Fig, 3 gehören zu dem abgedichteten Gehäuse ein zylindrisches Gehäuse 50 aus Metall und ein damit verbundenes Wellrohr 51. Die Hochspannungsleiter 2U, 2V und 2W sowie die isolierenden Unterstützungen 3 sind in dem abgedichteten Gehäuse ebenso angeordnet wie bei dem zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispiel. Diese Konstruktion unterscheidet sich erheblich von den übrigen .4usführungsformen, denn das Gehäuse 50 besteht aus Aluminium und das ellrohr 51 aus nichtrostendem Stahl. Hierdurch werden die sich aus einer Temperaturerhöhung des Gehäuses ergebenden Probleme vermieden. Da das Wellrohr 51 aus fertigungstechnischen Gründen aus nichtrostendem Stahl besteht, ergibt sich jedoch das gleiche Problem wie bei den Gehäusen der schon beschriebenen Ausführungsbeispiele. Um diese Probleme zu vermeiden, ist in dem Wellrohr 51 ein zylindrischer Wirbelstromleiter 53 aus Kupfer oder Aluminium angeordnet. ,.ie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird das Problem der Tcmperaturerhöhung des Wellrohrs 51 vermieden. Außerdem kommt der zylindrische Wirbelstromleiter 53 als elektrische Feldabschirmung gegenüber den tw'ellungen des Wellrohrs 51 zur Wirkung. Die Hochspannungsleitungen weisen Kontakte 52U, 52V und 52W auf, so daß es durch Zusammendrücken des Wellrohrs 51 möglich ist, die Hochspannungsleiter zwischen den zugehörigen Kontakten voneinander zu trennen, damit das andere Gehäuse 50 entfernt werden kann.
  • In diesem Fall hat der Wirbelstromleiter 53 nur ein befestigtes Ende, während das andere Ende unbefestigt ist und daher kein Hindernis bildet.

Claims (12)

  1. KOMBINIERTE DREIPHASIGE, GASISOLIERTE ELEKTRISCHE VORRICHTUNG Patentansprüche Kombinierte dreiphasige, gasisolierte elektrische Vorrichtung, gekennzeichnet durch ein nach außen abgedichtetes, mit einem isolierenden Gas gefülltes Gehäuse (1) aus Metall, Hochspannungsleiter (2U, 2V, RW) für einen dreiphasigen Wechselstrom, die entsprechend den Scheitelpunkten eines Dreiecks angeordnet sind, isolierende Unterstützungen (3) für jeden Hochspannungsleiter zum elektrischen Isolieren der Leiter gegenüber dem Gehäuse sowie mindestens einen Wirbelstromleiter (5) mit guter elektrischer eitfähigkeit-zum Fortleiten eines Wirbelstroms, der durch ein Magnetfeld erzeugt wird, welches durch einen Strom induziert wird, der durch die Hochspannungsleiter fließt, wobei jeder Wirbelstromleiter nahe der Innenwand des Gehäuses angeordnet und daran befestigt ist und wobei das Magnetfeld eine im rechten Winkel zur Umfangsfläche des Gehäuses verlaufende Komponente (Ho) aufweist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem Material besteht, das einen höheren elektrischen Widerstand hat als der bzw. jeder Wirbelstromleiter.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelstromleiter aus Aluminium oder Kupfer bestehen und das Gehäuse aus Stahl hergestellt ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede isolierende Unterstützung aus einem stabformigen isolierenden Bauteil besteht, dessen Achse sich im wesentlichen längs eines Durchmessers des Gehäuses erstreckt, daß ein Ende jeder isolierenden Unterstützung an der Innenwand des Gehäuses befestigt ist und daß der bzw. jeder Wirbelstromleiter so angeordnet ist, daß er sich zwischen den befestigten Enden der isolierenden Unterstützungen erstreckt, welche die Hochspannungsleiter von mindestens zwei Phasen unterstützen.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede isolierende Unterstützung fest mit einem Sitz (4U, 4V, 4W) verbunden ist, der an der Innenwand des Gehäuses befestigt ist, und daß die Wirbelstromleiter auf den Sitzen angeordnet sind, welche den Hochspannungsleitern von zwei Phasen zugeordnet sind.
  6. 6. Kombinierte dreiphasige, gasisolierte elektrische Vorrichtung, gekennzeichnet durch ein nach außen abgedichtetes, mit einem isolierenden Gas gefülltes Gehäuse (1) aus Metall, Hochspannungsleiter (2U, 2V, 2W) für einen dreiphasigen Wechselstrom, die entsprechend den Scheitelpunkten eines Dreiecks in dem Gehäuse angeordnet sind, Abzweigungsleiter (14U) für die drei Phasen, wobei jeweils ein Ende jedes Abzweigungsleiters mit dem zugehörigen Hochspannungsleiter verbunden ist, wobei die Abzweigungsleiter in einer Richtung aus dem abgedichteten Gehäuse herausgeführt sind, isolierende Unterstützungen (3U, 3V, 3W), die sich im wesentlichen in der Herausführungsrichtung der Abzweigungsleiter für die verschiedenen Phasen erstrecken, wobei die isolierenden Unterstützungen eine elektrische Isolierung der Hochspannungsleiter der verschiedenen Phasen gegenüber dem Gehäuse bewirken und die Hochspannungsleiter fest mit der Innenwand des Gehäuses verbinden, sowie Wirbelstromleiter (35) aus einem Material mit guter elektrischer Leitfähigkeit zum Hindurchleiten eines Wirbelstroms, wobei jeder Wirbelstromleiter ortsfest zwischen einer der isolierenden Unterstützungen (3V), die sich in der Herausführungsrichtung der Abzweigungsleiter erstreckt, und den beiden übrigen isolierenden Unterstützungen (3U, 3W) angeordnet ist und wobei jeder Wirbelstromleiter nahe der Innenwand des Gehäuses befestigt ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelstromleiter aus Aluminium oder Kupfer bestehen und das Gehäuse aus einem Material hergestellt ist, das einen höheren elektrischen Widerstand hat als das Material der Wirbelstromleiter.
  8. 8. Kombinierte dreiphasige, gasisolierte elektrische Vorrichtung, gekennzeichnet durch ein nach außen abgedichtetes zylindrisches, mit einem isolierenden Gas gefülltes Gehäuse (1) aus Metall, Dreiphasen-Hochspannungsleiter (2U, 2V, 2W), die entsprechend den Scheitelpunkten eines Dreiecks angeordnet sind, isolierende Unterstützungen (41a, 41b, 41c) zum elektrischen Isolieren der Hochspannungsleiter gegenüber dem Gehäuse und zum Befestigen derselben innerhalb des Gehäuses sowie Teilchenfalleneinrichtungen (42c, 42d), die in einem tiefer liegenden Teil des Gehäuses angeordnet sind und dazu dienen, ein schwaches elektrisches Feld zu erzeugen, um leitfähige Fremdkörper innerhalb dieses Feldes festzuhalten, wobei die Teilchenfalleneinrichtungen nahe der Innenwand des Gehäuses befestigt sind, um ein elektrisches Feld zu steuern, und wobei zu ihnen ein Wirbelstromleiter mit guter elektrischer Leitfähigkeit zum Hindurchleiten eines Wirbelstroms gehört.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbelstromleiter aus Aluminium oder Kupfer besteht und das abgedichtete Gehäuse aus einem Material hergestellt ist, das einen größeren elektrischen Widerstand hat als das Material des Wirbelstromleiters.
  10. 10. Xombinierte dreiphasige, gasisolierte elektrische Vorrichtung, gekennzeichnet durch ein nach außen abgedich tetes, mit einem isolierenden Gas gefülltes zylindrisches Gehäuse (50) aus Aluminium, ein gleichachsig mit dem Gehause angeordnetes, damit verbundenes Wellrohr (51), Dreiphasen-Hochspannungsleiter (2U, 2V, 2W), die entsprechend.
    den Scheitelpunkten eines Dreiecks -.n dem Gehäuse und dem Wellrohr angeordnet sind, isolierende Unterstützungen (3) zum elektrischen Isolieren der Hochpannungsleiter der verschiedenen Phasen gegenüber dem abgedichteten Gehäuse und dem Wellrohr sowie einen Wirbelstromleiter (53), der nahe der Innenwand des Wellrohrs angeordnet ist und dazu dient, einen Wirbelstrom weiterzuleiten, der durch ein Magnetfeld erzeugt wird, welches eine zur Umfangsfläche des Wellrohrs rechtwinklige Komponente aufweist, wobei dieses Magnetfeld durch einen Strom induziert wird, der durch die Hochspannungsleiter fließt.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirbelstromleiter eine zylindrische Form hat und in dem abgedichteten Gehäuse angeordnet ist.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellrohr aus nichtrostendem Stahl besteht und der Wirbelstromleiter aus einem Material hergestellt ist, das einen geringeren elektrischen Widerstand hat als der nichtrostende Stahl.
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