DE3535544A1

DE3535544A1 - Vorrichtung zur lokalisierung von internen fehlerstellen in gasisolierten leitungen

Info

Publication number: DE3535544A1
Application number: DE19853535544
Authority: DE
Inventors: Koji Amagasaki Hyogo Ibuki; Koji Takasuka
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1984-11-01
Filing date: 1985-10-04
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CH670519A5; US4882682A; CN85107983A; JPS61108976A; CN1011083B

Description

Vorrichtung zur Lokalisierung von interen Fehlerstellen in gasisolierten Leitungen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lokalisierung von internen Fehlerstellen in gasisolierten Leitungen, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist bekannt, stromführende Leitungen, insbesondere sogenannte Sammelschienen in gasisolierter Bauweise auszuführen, d.h. die stromführende Sammelschiene wird von einem Rohr umgeben und der Zwischenraum zwischen der Sammelschiene und dem Rohr wird mit einem gasförmigen Isoliermedium gefüllt. Zum Schutz der Sammelschiene sowie der daran angeschlossenen Abzweigungen sind Stromwandler vorgesehen, welche im Falle eines Überstromes ein Überstromrelais ansteuern, welches dann seinerseits Schaltkreisunterbrecher ansteuert, welche den Strom zu an der Sammelschiene angeschlossenen Systemen unterbrechen.

Überstromverhältnisse können beispielsweise dann vorlie-

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gen, wenn innerhalb der gasisolierten Leitung ein Spannungs-überschlag stattfindet.

Eine derartige interne Lichtbogenentladung macht nach
dem erfolgten Abschalten durch das Überstromrelais eine Inspektion und Reparatur notwendig. Diese Reparatur ist nur dann möglich, wenn die Ummantelung, welche die Sammelschiene umgibt, Stück für Stück entfernt wird, bis die Fehlerstelle gefunden worden ist, die in der überwiegenden Mehrzahl der Fälle von außen nicht genau lokalisiert werden kann. Somit sind derartige Reparaturen äußerst
zeitaufwendig und teuer.

Das Vorsehen von Stromwandlern, welche ein Überstromrelais ansteuern, ermöglicht es weiterhin nur, einen aufgetretenen Fehler zu erkennen und den Überstrom abzuschalten; es ist jedoch nicht möglich, Geschehnisse, die vor dem eigentlichen Überstrom auftreten, wie z.B. Lichtbogenentladungen zu erkennen und entsprechend davor zu
warnen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu
schaffen, mit welcher eventuelle Fehlerstellen innerhalb einer gasisolierten Sammelschiene erkennbar sind.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be-Schreibung mehrerer Ausführungsformen anhand der Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform

gemäß der vorliegenden Erfindung; 5

Fig. 2 eine geschnittene perspektivische Ansicht durch

eine der Elektroden, die in Fig. 1 dargestellt

sind;

Fig. 3a einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, in welcher die Elektroden ringförmig ausgebildet sind,:

Fig. 3b eine Schnittdarstellung entlang der Linie B-B in Fig. 3a;

Fig. 4 den schematischen Aufbau eines herkömmlichen Fehlererkennungssystems; und

Fig. 5 eine teilweise vereinfachte Darstellung einer

herkömmlichen gasisolierten Sammelschiene.

Zunächst soll anhand der Fig. 4 und 5 der Aufbau eines herkömmlichen Fehlererkennungssystems bzw. einer herkömmlichen gasisolierten Sammelschiene näher beschrieben werden.

Wenn gemäß Fig. 4 ein interner Fehler in einer Sammelschiene 1 auftritt, entdeckt ein Stromwandler CT den ungewöhnlich hohen Strom und steuert ein Überstromrelais OC an. Das Überstromrelais OC steuert seinerseits Stromkreisunterbrecher CB, CB... an, welche den Strom zu Systemen unterbrechen, die mit Leitungen 5 bis 9 mit der Sammelschiene 1 verbunden sind. Somit können die Systeme an den Leitungen 5 bis 9 und die Sammelschiene 1 vor einem Überstrom geschützt werden.

Ein interner Fehler macht eine Inspektion sowie ggf.

eine Reparatur notwendig. Bei der Reparatur muß die Sammelschiene demontiert werden, welche aus einem Leiter 3 besteht, der in einem rohrförmigen Gehäuse 2 gehalten ist, wobei ein verbleibender Zwischenraum 4 mit einem Isoliergas gefüllt ist. Jedes der rohrförmigen Gehäuseteile 2 ist mit seinen benachbarten Gehäuseteilen 2 mittels eines Flansches 20 verbunden.

Obwohl bei dem bekannten Fehlererkennungssystem das eigentlich Auftreten des Fehlers erkannt werden kann, ist es doch nicht möglich, die genaue Stelle des Fehlers zu lokalisieren. Da die einzelnen Gehäuseteile 2 nacheinander demontiert werden müssen, bis die Fehlerquelle entdeckt worden ist, sind Reparaturarbeiten bei herkömmlichen gasisolierten Sammelschienen äußerst zeitaufwendig und teuer.

Anhand der Fig. 1 bis 3b soll nun die vorliegende Erfindung näher erläutert werden.

Eine Sammelschiene 1 weist einen Leiter 3 auf, der innerhalb eines rohrförmigen Gehäuses 2 im Abstand hiervon geführt ist, wobei ein verbleibender Zwischenraum 4 mit einem gasförmigen Isoliermedium gefüllt ist. Jedes der Gehäuse 2 ist mit seinen Nachbargehäusen 2 über einen Flansch 20 verbunden. Der Leiter 3 wird durch isolierende Abstandshalter 4 0 koaxial in den Gehäusen 2 geführt, wobei die Abstandshalter 40 die gesamte Sammelschiene 1 in einzelne gasgefüllte Sektionen unterteilen. In jeder der Sektionen ist je eine Elektrode 30 angeordnet.

Jede der Elektroden 30, die einer Sektion zugeordnet ist, ist mit je einem Meßinstrument 14 zur Spannungsmessung verbunden. Wie am besten aus Fig. 2 hervorgeht, ist jede der Elektroden 30 scheibenförmig ausgebildet. Wie weiterhin aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Elektrode 30 mit-

tels eines Tragteils 32 aus isolierendem Material abgestützt. Die Elektrode 30 ist mittels einer Leitung 38 mit einer weiteren Leitung 36 verbunden und wird mit einer Spannung beaufschlagt, welche proportional zu einer Spannung in dem Leiter 3 ist. Ein isolierendes und gasdichtes Bauteil 34 ist um den Leiter 36 angeordnet, um das Innere des Gehäuses 2 gasdicht zu halten.

Im folgenden soll nun - unter Bezugnahme auf Fig. 1 die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert werden, wenn beispielsweise ein Überschlag innerhalb der Sammelschiene 1 folgt.

Der Überschlag erzeugt eine Nullspannung in dem Leiter

3. Allerdings geht die Spannung nicht zum gleichen Zeitpunkt über die gesamte Länge des Leiters auf null zurück. Vielmehr erhält der Leiter 3 eine Nullspannung am Punkt des Überschlages und die Nullspannung pflanzt sich von diesem Punkt aus in zwei Richtungen fort. Die Elektroden 30, die in jeder Sektion mit einem festgelegten radialen Abstand gegenüber dem Leiter 3 angeordnet sind, werden mit den Spannungen beaufschlagt, die proportional zu den Spannungen des Leiters 3 in den entsprechenden Abschnitten sind. Daher kann das Meßinstrument 14 die sich fortpflanzenden Spannungen von einem Punkt nahe des Überschlagspunktes zu weit entfernten Punkten feststellen. Eine zentrale Verarbeitungseinheit 16 empfängt die Ausgangsdaten von den Meßinstrumenten 14 und nach Verarbeitung dieser Daten kann der Punkt des Überschlags fest-

QQ gestellt werden.

Wenn in dem rohrförmigen Gehäuse eine sogenannte Korona-Entladung an der Sammelschiene 1 auftritt, pflanzt sich eine Spannungsoszillation in dem Leiter 3 von dem Punkt aus fort, an dem die Korona-Entladung stattfindet. Somit kann auch hier die Verarbeitungseinheit 16 den Koronapunkt erkennen, da die Spannungsoszillation in dem Leiter

σ.

3 sich von einem Punkt nahe des Koronapunktes aus fortpflanzt.

Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Elektrode 30 ringförmig ausgebildet sein, wie in Fig. 3a bzw. 3b dargestellt ist. Die Elektrode 30 ist um den Leiter 3 herum angeordnet und wird mittels der Tragteile 32 gegenüber dem Gehäuse 2 abgestützt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann somit die Stelle eines aufgetretenen Fehlers automatisch und im wesentlichen gleichzeitig mit dem Auftreten des Fehlers lokalisieren. Daher kann eine Reparatur der Fehlerquelle schnell durchgeführt werden, da im Rahmen der Reparaturarbeiten der Ort des aufgetretenen Fehlers nicht mehr lokalisiert werden muß.

Weiterhin kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein auftretender Fehler von vorneherein verhindert werden, indem das Auftreten von Koronaentladungen erkannt wird.

•I

ers

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zur Lokalisierung von internen Fehlerstellen in gasisolierten Leitungen, gekennzeichnet durch

- Elektroden (30), welche in einem rohrförmigen Gehäuse (2) einer gasisolierten Sammelschiene (1) angeordnet sind und entlang der axialen Richtung des rohrförmigen Gehäuses (2) in gleichmäßigen Abständen zueinander vorgesehen sind;

- Meßinstrumente (14), welche die Spannungen an den Elektroden (30) messen; und

- eine zentrale Verarbeitungseinheit (16), welche die Fehlerstelle durch Vergleichen der Ausgangssignale von den Meßinstrumenten (14) lokalisiert.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß pro gasgefülltem Abschnitt eine Elektrode (30) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (30) scheibenförmig sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (30) ringförmig sind und konzentrisch mit der Innenoberfläche des rohrförmigen Gehäuses (2) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinheit jedes Ausgangssignal der Elektroden (30) mit einer festgelegten Zeitverzögerung verarbeitet und die Fehlerstelle lokalisiert; und daß ein Signalverzögerungsschaltkreis in dem Spannungsmeßschaltkreis vorgesehen ist, um die Fortpflanzungszeit eines Spannungsabfalles zu vergleichen.