DE3238000C2 - Lichtbogenanzeigevorrichtung für metallgekapselte Hochspannungsschaltanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtbogenanzeigevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.

Bei metallgekapselten Hochspannungsschaltanlagen, die ins­ besondere mit SF₆ als Isoliergas unter Druck gefüllt sind, kann beim Auftreten von Lichtbögen zwischen Leiter und Kap­ selung eine rasche Erwärmung und Gasausdehnung zur Gefährdung der Anlage führen. Nicht in allen Fällen ist die oft übliche Schnellerdung erforderlich, aber jeder Lichtbogen sollte an­ gezeigt werden, da er Schäden hinterlassen kann, die behoben werden müßten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Lichtbogen­ anzeigevorrichtung zu schaffen, die einfach und funktions­ sicher und dennoch wirtschaftlich vorteilhaft ausführbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Lichtbogenanzeige­ vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen.

Während ein normales Erwärmen des Füllgases der Kapselung die mechanischen Betätigungsmittel unbeeinflußt läßt, spre­ chen sie bei raschem Druckanstieg, wie er bei einem Lichtbogen auftritt, an und können den Schalter betätigen, der seiner­ seits den elektrischen Anzeigestromkreis zu schalten vermag.

An dieser Stelle ist zu erwähnen, daß bei einer be­ kannten Vorrichtung der eingangs genannten Art (DE-OS 16 65 637) nur ein Raum vorgesehen ist, der mit dem Inneren der Schaltanlage gasleitend verbunden ist. Im Gegensatz dazu um­ faßt die erfindungsgemäße Lichtbogenanzeigevorrichtung zwei Räume, die durch eine Ausgleichsöffnung miteinander gasleitend verbunden sind. Der eine Raum ist dabei durch einen Durchlaß, der weiter ist als die Ausgleichsöffnung, mit dem Inneren der Schaltanlage gasleitend verbunden.

Die erwähnte bekannte Vorrichtung spricht zwar auf zu hohen Druck in der Schaltanlage an, unabhängig davon mit wel­ cher Geschwindigkeit dieser Druck erreicht wurde. Sie spricht z. B. auch an (und führt zu einer Abschaltung der Anlage), wenn die Anlage beim Nachfüllen mit Isoliergas überfüllt wird. Dies ist bei der erfindungsgemäßen Lichtbogenanzeigevorrich­ tung nicht der Fall. Diese spricht nämlich nur auf rasche po­ sitive Druckänderungen an, wie sie für Lichtbogenstörungen ty­ pisch sind, nicht jedoch auf langsame Druckänderungen, wie sie beim Füllen der Anlage oder bei ihrer Erwärmung durch den Be­ triebsstrom vorkommen.

In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Räume beidseits eines in einem Zylinder ver­ schieblichen Kolbens vorgesehen. Dabei kann der Kolben im ge­ schilderten Falle des raschen Druckanstiegs den Schalter betä­ tigen.

Vorteilhafterweise ist dabei eine Feder vorgesehen, welche den Kolben in seiner Ruhelage hält. Die Bemessung der Federkraft gestattet dabei die Bemessung der Druckanstieg- Zeit-Kurve, die bei gegebener Ausgleichsöffnung einen Schalt­ vorgang hervorzurufen geeignet ist.

Die Ausgleichsöffnung kann dabei vorzugsweise im Kolben selbst vorgesehen sein.

Eine bevorzugte Lichtbogenanzeigevorrichtung kann einen Zylinder umfassen, der durch eine Öffnung in der Wand der Kapselung mit derem Inneren gasleitend verbunden ist, wobei diese Verbindung durch einen Schraubstutzen in der Kapse­ lungswand einfach verwirklichbar ist. Im Zylinder kann vor­ teilhaft der Kolben und der Schalter samt Feder untergebracht sein. Beispielsweise durch eine Zweiteilung des Zylinders (wo­ bei die Teile verschraubt sein können) ist die Vorrichtung be­ sonders einfach aufbaubar.

Es sind insbesondere im letztgenannten Fall keinerlei Dichtungen von beweglichen Teilen erforderlich. Alle bewegli­ chen Teile können im Inneren des Zylinders mit entsprechender Toleranz angeordnet sein, und nur die elektrische Zuleitung zum Schalter braucht dichtend hinausgeführt zu werden. Dies kann auf einfache Weise z. B. durch Vergießen erfolgen, so daß eine sehr wirtschaftliche bevorzugte Ausführung möglich ist, wel­ che die Anbringung in relativ kurzen Abständen ermöglicht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der rein schemati­ schen Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Abschnitt einer gekapselten Leitung mit einem Geber der Lichtbogenanzeigevorrichtung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den in Fig. 1 ange­ deuteten Geber, und

Fig. 3 ein Schaltschema der Lichtbogenanzeigevorrichtung.

Der in Fig. 1 gezeigte Leitungsabschnitt weist eine metal­ lene Kapselung 1 und darin einen Hochspannungsleiter 2 auf, der in üblicher Weise durch (nicht ersichtliche) Isolatoren in der Kapselung 1 gehaltert ist.

Die Kapselung 1 ist in üblicher Weise gedichtet und mit SF₆ gefüllt ausgeführt zu denken.

Ein Geber 3 einer Lichtbogenanzeigevorrichtung ist in Fig. 1 angedeutet und in Fig. 2 deutlicher wiedergegeben.

In einer Gewindebohrung 10 der Kapselung 1 ist der Gewin­ dehals 300 des aus dem miteinander verschraubten Zylindertei­ len 301, 302 bestehenden Zylinders 30 eingeschraubt, wobei Dichtungen 303 und 304 vorgesehen sind, die einfach ausgeführt sein können.

Im Gewindehals 300 ist ein Durchlaß 31 vorgesehen, welcher in den Zylinderraum 32 führt, der gegenüber dem Zylinderraum 33 durch den Kolben 34 abgetrennt ist. Die Zylinderräume 32 und 33 werden nur durch die Ausgleichsöffnung 340 im Kolben 34 mitein­ ander verbunden. Der Kolben 34 wird in seiner gezeichneten Ruhestellung durch die Feder 35 gehalten, wobei sein Stößel 341 den Betätigungsknopf 360 des Mikroschalters 36 berührt. Der Mikroschalter 36 ist über eine im Zylinderteil 302 dichtend bei 305 eingegossene Zuleitung 361 mit einer Stromquelle 362 (Fig. 3) und einer Anzeige 363 elektrisch verbunden.

Eine ganz langsame Erwärmung des Gases im Inneren 11 der Kapselung 1 führt zu einem Gasfluß durch den Durchlaß 31 und die Ausgleichsöffnung 340 in die Zylinderräume 32 und 33, wo­ bei die Feder 35 der Druckdifferenz in den Zylinderräumen 32 und 33 entgegenwirkend den Kolben 34 stationär hält. Tritt aber wegen eines Lichtbogens ein rascher Druckanstieg im In­ neren 11 der Kapselung 1 auf, so vermag der Druckausgleich zwischen den Zylinderräumen 32 und 33 nicht rasch genug durch die enge Ausgleichsöffnung 340 abzulaufen, so daß der Kol­ ben 34 auf den Mikroschalter 36 zu bewegt wird und den Schalt­ vorgang auslöst. Hier wird angenommen, daß der Schalter ge­ schlossen wird, während natürlich auch ein anderer Aufbau der Schaltung möglich ist.

Claims (8)

1. Lichtbogenanzeigevorrichtung für metallgekapselte Hochspannungsschaltanlagen, die einen Geber (3) mit einem elektrischen Schalter (36) in einem Anzeigestromkreis (36, 361, 362, 363), einen Raum, der mit dem Inneren der Schalt­ anlage gasleitend verbunden ist sowie durch raschen Druck­ anstieg in dem mit der Schaltanlage (1, 2) verbundenen Raum bewegbare Betätigungsmittel (30-35) zum mechanischen Be­ tätigen des genannten Schalters (36) umfaßt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Betätigungsmittel (30-35) zwei durch eine Ausgleichsöffnung (340) gasleitend verbundene Räume (32, 33) aufweisen, von denen der eine Raum (32) durch einen bezüglich der Ausgleichsöffnung (340) weiteren Durchlaß (31) gasleitend mit dem Inneren (11) der Schaltanlage (1, 2) verbunden ist, und ein Kolben (34) vorgesehen ist, der abhängig von der Druckdifferenz zwischen den beiden Räumen (32, 33) bewegt wird.

2. Lichtbogenanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die beiden Räume (32, 33) beidseits des in einem Zylinder (30) verschieblichen Kolbens (34) vorgesehen sind.

3. Lichtbogenanzeigevorrichtung nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kolben (34) durch eine Feder (35) in seiner Ruhelage gehalten ist.

4. Lichtbogenanzeigevorrichtung nach einem der An­ sprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichs­ öffnung (340) zwischen den beiden Räumen (32, 33) im Kolben (34) vorgesehen ist.

5. Lichtbogenanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch eine Öffnung (10) in einer Wand (1) der Schaltanlage (1, 2) mit derem Inneren (11) gasleitend verbundener Zylinder (30) vorgesehen ist, in welchem der Kolben (34), die Feder (35) und der Schalter (36) vorgesehen ist.

6. Lichtbogenanzeigevorrichtung nach Anspruch 5, da­ durch gekennzeichnet, daß sie frei von die Wandung (1) der Schaltanlage (1, 2) und eine Wandung des Zylinders (30) durchsetzenden beweglichen Teilen ist.

7. Lichtbogenanzeigevorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Leitung (361) zum genannten Schalter (36) gasdicht (305) von außen in den Zy­ linder (30) eingeführt ist.

8. Lichtbogenanzeigevorrichtung nach einem der An­ sprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (30) aus zwei miteinander dichtend verbundenen Teilen (301, 302) besteht, in deren einen (302) eine elektrische Zuleitung (361) für den Schalter (36) eingeführt ist, während der andere (301) gasleitend mit dem Inneren (11) der Schaltanlage (1, 2) ver­ bunden ist.