DE3223468C2

DE3223468C2 -

Info

Publication number: DE3223468C2
Application number: DE3223468A
Authority: DE
Inventors: Nobuo Fuchu Tokio/Tokyo Jp Masaki
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1981-06-24
Filing date: 1982-06-23
Publication date: 1988-02-11
Also published as: GB2107528A; US4517405A; DE3223468A1; GB2107528B; JPS57211910A

Description

Die Erfindung betrifft ein Isolierteil für eine Hochspan nungs-Schaltanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solches Isolierteil ist in dem DE-GM 70 34 299 erläu tert. Bei der bekannten Hochspannungs-Schaltanlage sind die hier Kreisquerschnitt aufweisenden Sammelschienen in nutförmige Ausnehmungen in den Seitenwänden eines iso lierenden Kunststoffgehäuses derart angeordnet, daß zwi schen der Sammelschiene und der jeweiligen Ausnehmung ein Luftspalt verbleibt.

Im Kurzschlußfall können erhebli che dynamische Kräfte aufgrund elektromagnetischer Kräfte auftreten, durch die die Sammelschienen in Schwingungen geraten und zwischen den zwangsweise vorgesehenen Stütz isolatoren ausgelenkt werden. Bei fester Einspannung würde sich eine plastische Verformung der Sammelschienen ergeben, was zu vermeiden ist. Durch die bei der bekannten Anord nung vorgesehenen Luftspalte wird bei entsprechender Bemessung erreicht, daß im Kurzschlußfall die plastische Verformung vermieden ist.

Andererseits ist es erwünscht, die Breite des Luftspaltes so klein wie möglich zu machen, um auf diese Weise den Abstand benachbarter Sammelschienen reduzieren zu können. Dabei ist schließlich auch zu berücksichtigen, daß zwischen benachbarten Sammelschienen über das Isolierteil kein Kriechstrom fließen soll.

Wird der Luftspalt, insbesondere bei Sammelschienen mit Rechteckquerschnitt und damit aus statischen Gründen be vorzugter Auslenkrichtung im Kurzschlußfall so klein wie unbedingt notwendig gemacht, kann im Kurzschlußfall die entsprechende Sammelschiene aufgrund der erzeugten Schwingungen auf die Ränder der Ausnehmung aufprallen, ohne daß es zu einer plastischen Verformung kommt. In diesem Fall können jedoch Beschädigungen des Isolier teils auftreten.

Es ist also Aufgabe der Erfindung, ein Isolierteil der eingangs genannten Art für Sammelschienen mit Rechteck querschnitt so auszubilden, daß trotz möglichst kleiner Breite des Luftspaltes eine Beschädigung des Isolier teils durch Aufprallen der Sammelschiene im Kurzschluß fall sicher vermieden wird.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2 gelöst.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird die mechani sche Festigkeit der am meisten gefährdeten Abschnitte des Isolierteils so ausreichend erhöht, daß auch beim Aufprall der Sammelschienen im Kurzschlußfall eine Be schädigung sicher vermieden ist. Damit kann die Abmes sung des Isolierteils hinsichtlich der Breite des Luft spaltes und des Abstandes benachbarter Sammelschienen optimiert werden, so daß insgesamt kompakte Hochspan nungs-Schaltanlagen erreichbar sind.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung darge stellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in Aufsicht eine Anordnung der für die Erfindung wesentlichen Teile einer Hochspannungs-Schalt anlage,

Fig. 2 in Seitenansicht quer zu den Sammelschienen die An ordnung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 in Seitenansicht längs der Sammelschienen die An ordnung gemäß Fig. 1,

Fig. 4 bis 5 Ansichten ähnlich Fig. 3 von verschiedenen Ausführungsformen von Isolierteilen zur Erläuterung der Erfindung.

Die Erfindung wird ausgehend von dem typischen Aufbau einer metallgekapselten Dreiphasen/Dreileiter-Hochspan nungs-Schaltanlage erläutert, wobei in den Fig. 1 und 2 nur diejenige Anordnung 60 dargestellt ist, die die für die vorliegende Erfindung wesentlichen Elemente enthält. Der Unterbrecher und der Verbraucherteil sind nicht dar gestellt, diese besitzen übliche Bauart und sind in üb licher Weise den Sammelschienen zugeordnet.

Die Anordnung 60 ist von einem Gehäuse 1 umgeben, das nicht näher erläutert ist und das jeder Schaltanlage zu geordnet ist. Sammelleiter 21 verlaufen parallel durch die Anordnung 60 und sind dort über im vorliegenden Fall hängende Stützisolatoren 16 auf Epoxidharzbasis gestützt. Zwischen den Stützisolatoren 16 und quer zur Längser streckung der Sammelschienen 21 ist ein Isolierteil 24 vor gesehen, das an dem Gehäuse 1 befestigt ist. Gemäß Fig. 3 weist das Isolierteil 24 nutförmige Ausschnitte 26 auf, in denen jeweils eine Sammelschiene 21 angeordnet ist. Das Isolierteil 24 selbst ist im wesentlichen flächig aus gebildet. Die Sammelschienen 21 besitzen einen Abstand A und Ausnehmungen 26 weisen gegenüber der jeweiligen Sammelschiene 21 einen umlaufenden Luftspalt mit Breite D auf.

Wenn eine äußere Kraft quer zu der Sammelschiene 21 auf den Zwischenbereich zwischen den Stützisolatoren 16 wirkt, wird die Sammelschiene 21 in Querrichtung elastisch ausge lenkt. Eine solche äußere Kraft wird im Kurzschlußfall aufgrund elektromagnetischer Kräfte erzielt. Ist die Aus lenkung ausreichend gering, so kehrt nach Beendigung der Kraftwirkung die Sammelschiene 21 elastisch in die ur sprüngliche geradlinige Lage zurück. Die Breite D des Luft spaltes ist derart bemessen, daß innerhalb des elastischen Verformungsbereiches der Sammelschiene 21 keine plastische Verformung dadurch auftreten kann, daß die Sammelschiene 21 durch Anlage an die Ränder der Ausnehmung 26 eingespannt ist.

Wird jedoch die Breite D des Luftspaltes knapp bemessen, kann trotz nur elastischer Verformung der Sammelschienen 21 im Kurzschlußfall die Sammelschiene 21 an die Seiten der nutenförmigen Ausnehmung aufprallen, wodurch es zu Beschä digungen des Isolierteils 21 kommen kann.

Zur Vermeidundg dieses Nachteils ist erfindungsgemäß der ge fährdete Bereich der nutenförmigen Ausnehmung hinsichtlich der mechanischen Festigkeit verbessert.

Gemäß Fig. 4 weist die nutenförmige Ausnehmung 26 A des Iso lierteils A abgerundete Kantenbereiche 27 A auf, wodurch die mechanischen Spannungen herabgesetzt und damit die mechani sche Festigkeit heraufgesetzt ist.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die nutenförmigen Vertiefungen 26 des Isolierteils 24 C gem. Fig. 5 in den Kantenbereichen 27 C durch Metallelemente ver stärkt, wodurch im wesentlichen die gleiche Wirkung er zielt wird.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist die Bestimmung der Breite D des Luftspaltes zwischen den Sammelschienen und den Rändern der nutenförmigen Ausnehmung des Isolier teils dahingehend optimierbar, daß auch der Abstand A bzw. A 1 benachbarter Sammelschienen 21 bzw. 21 A im Hinblick auf eine möglichst kompakte Ausführung der Hochspannungs- Schaltanlage optimiert werden kann. Dabei wird der aus dem Stand der Technik bekannte Effekt des Luftspaltes bei behalten, nämlich die Vermeidung einer plastischen Ver formung der Sammelschienen aufgrund elektromagnetischer Kräfte im Kurzschlußfall.

Claims

1. Isolierteil für eine Hochspannungs-Schaltanlage mit parallel verlaufenden von Stützisolatoren gestützten Sammelschienen, wobei das Isolierteil quer zur Längsrichtung der Sammelschie nen und zwischen den Stützstellen angeordnet ist und jeweili ge nutförmige Ausnehmungen aufweist, in denen jeweils eine der Sammelschienen unter Freilassung eines solchen Luftspaltes an geordnet ist, daß im Kurzschlußfall eine plastische Verfor mung der Sammelschienen aufgrund der Anlage an die Nutränder durch die Wirkung der elektromagnetischen Kräfte vermieden ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei Sammelschienen (21, 21 A) mit Recht eckquerschnitt die nutförmigen Ausnehmungen (26 A) im Isolierteil (24 A) im wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt aufweisen und an der Nutöffnung abgerundete Kantenbereiche (27 A) besitzen.

2. Isolierteil für eine Hochspannungs-Schaltanlage mit parallel verlaufenden von Stützisolatoren gestützten Sammelschienen, wobei das Isolierteil quer zur Längsrichtung der Sammelschie nen und zwischen den Stützstellen angeordnet ist und jeweili ge nutförmige Ausnehmungen aufweist, in denen jeweils eine der Sammelschienen unter Freilassung eines solchen Luftspaltes an geordnet ist, daß im Kurzschlußfall eine plastische Ver formung der Sammelschienen aufgrund der Anlage an die Nutränder durch die Wirkung der elektromagnetischen Kräfte vermieden ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei Sammelschienen (21, 21 A) mit Rechteckquerschnitt, die nutförmigen Ausnehmungen (26) im Isolierteil (24 C) im wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt aufweisen und an der Nutöffnung durch Metallelemente verstärkte Kantenbereiche (27 C) besitzen.