DE3636009A1 - Erdbebenfester hochspannungsapparat - Google Patents

Erdbebenfester hochspannungsapparat

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DE3636009A1
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Dietrich Dipl Ing Kluge
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BBC Brown Boveri AG Switzerland
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/02—Suspension insulators; Strain insulators
    • H01B17/06—Fastening of insulator to support, to conductor, or to adjoining insulator
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/54—Anti-seismic devices or installations

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulators (AREA)

Description

TECHNISCHES GEBIET
Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem erdbebenfesten Hochspannungsapparat nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
STAND DER TECHNIK
Mit dem Oberbegriff nimmt die Erfindung auf einen Stand der Technik von erdbebenfesten Hochspannungsapparaten Bezug, wie er aus der österreichischen Zeitschrift: "Elektrotechnik und Maschinenbau" (E und M), Jg. 101, H. 7 (1984) S. 336-343 bekannt ist. Danach können bei Leistungsschaltern, ohne besondere Schutzmassnahmen, unzulässige Spannungen in den Fusspunkten der unteren Porzellanstützer auftreten. Zur Erdbebensicherung wird vorgeschlagen, bei Leistungsschaltern stärkere Porzellan­ stützer oder Dämpfungselemente einzusetzen. Ferner wird empfoh­ len, an den elektrischen Geräten Seile mit straffem Durchgang anzuschliessen, so dass sich diese Geräte etwa ±15 cm während eines Erdbebens verformen können, bevor die Seile straff ange­ spannt sind und nennenswerte Seilkräfte übertragen werden können. Durch ein ruckartiges Anreissen der Seile können Schäden im Porzellan entstehen, insbesondere dann, wenn dieses feine Risse aufweist.
Zum einschlägigen Stand der Technik wird zusätzlich auf die US-A-37 26 986 hingewiesen, aus der es bekannt ist, einen elektrischen Apparat an dessen Hochspannungsseite über Porzel­ lanisolatoren aufzuhängen und an der Erdpotentialseite Schwin­ gungsdämpfer anzuordnen. Nachteilig dabei ist, dass für die Aufhängung teure Porzellanisolatoren benötigt werden und dass ein um die Isolationsstrecke, die etwa der Länge dieser Porzel­ lanisolatoren entspricht, höheres Traggestell benötigt wird.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung, wie sie im Patentanspruch 1 definiert ist, löst die Aufgabe, einen erdbebenfesten Hochspannungsapparat anzugeben, der einfach herzustellen ist und eine verbesserte Erdbebenfestigkeit aufweist.
Ein Vorteil der Erfindung besteht in der kostengünstigeren Herstellungsmöglichkeit. Für die Aufhängung sind keine zusätzli­ chen Isolatoren oder Halteseile erforderlich. Aufwendige Erdbe­ benberechnungen und -tests sind nicht mehr notwendig. Die Aufhängung ist konstruktiv sehr einfach zu lösen. Eine Stahl­ konstruktion zur Aufhängung ist ebenfalls preisgünstig zu erhalten.
Durch Zwischenschalten eines handelsüblichen Schwingungsdämp­ fers zwischen Hochspannungsapparat und Aufhängevorrichtung gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können durch die Stahlkonstruktion übertragene Schwingungen zusätzlich gedämpft werden, so dass der Hochspannungsapparat auch bei starken Bodenerschütterungen keinen Schaden nehmen kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei­ spiels erläutert. Die einzige Figur zeigt einen erdpotential­ seitig an einem Gestell aufgehängten Hochspannungsschalter mit Schwingungsdämpfer teilweise im Schnitt.
WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Ein handelsüblicher, V-förmiger Hochspannungsschalter mit 2 gleich aufgebauten Schaltkammern 13 und 14 und einem Hochspan­ nungsisolator bzw. Isolatorrohr 10 ist über eine Dämpfungsein­ richtung bzw. einen handelsüblichen Schwingungsdämpfer 6 und eine Aufhängevorrichtung an einem Tragbalken 3 eines Stahlge­ rüstes bzw. eines Gestells 2 beweglich aufgehängt. Das Gestell 2 steht auf einem horizontalen Boden 1, der Erdpotential auf­ weist. An die beiden für eine Gleichspannung von 500 kV und einen zu schaltenden Strom von 4 kA ausgelegten Schaltkammern 13 und 14 sind Stromleiter bzw. Hochspannungsleitungen 15 und 16 angeschlossen. Die beiden Schaltkammern 13 und 14 sind über ein Umlenkgehäuse 12 miteinander und über einen hochspan­ nungsseitigen Flansch 11 mit dem Isolatorrohr 10 aus Keramik oder glasfaserverstärktem Kunststoff verbunden. Das Isolator­ rohr 10 ist über einen erdpotentialseitigen Flansch 19 mit einem Raum 8 für einen pneumatischen Antrieb und dieser über einen weiteren Flansch 7 mit dem Schwingungsdämpfer 6 verbunden.
Der Schwingungsdämpfer 6 hat einen mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder, in welchem ein nicht ganz dicht schliessender Kolben beweglich und durch eine Druckfeder abgestützt ist. Er weist im Bereich niedriger Frequenzen des Schwingungsspektrums von Erdbeben, d.h. von 2 Hz-35 Hz, eine besonders gute Dämpfung auf.
Die Aufhängevorrichtung besteht aus einem Kugellager 4, das am Tragbalken 3 befestigt ist, und einer Kugel 5, welche mit dem Schwingungsdämpfer 6 fest verbunden ist. Ueber diese Auf­ hängevorrichtung ist der Hochspannungsschalter drehbar gelagert und mit Erdpotential von 0 V verbunden. Bei Auftreten eines Erdbebens kann der Hochspannungsschalter frei bzw. gedämpft schwingen, ohne dass unzulässig hohe Kräfte bzw. Drehmomente auf das Isolatorrohr 10 ausgeübt werden. Wichtig ist, dass der Hochspannungsschalter an seinem normalen, geerdeten Fuss­ punkt, also umgekehrt, an einem Drehgelenk aufgehängt wird.
Besonders geeignet ist eine derartige Aufhängung mit Nullpo­ tential an der Aufhängevorrichtung auch für Strom- und Span­ nungswandler von Hochspannungsfreiluftanlagen, für Ueberspan­ nungsableiter, Kondensatoren und Drosseln. wegen ihres schlanken Aufbaus bei gleichzeitig hochgelegenem Schwerpunkt ist eine Erdbebenfestigkeit für Druckluft- und Schwefelhexafluorid-(SF6)- Leistungsschalter, Trennschalter und die o.g. Hochspannungs­ apparate von besonderem Interesse.
Anstelle einer Aufhängevorrichtung mit Kugel 5 und Kugelgelenk 4 kann auch z.B. eine Aufhängung mit Oese und Haken verwendet werden.

Claims (8)

1. Erdbebenfester Hochspannungsapparat (10, 13, 14)
  • a) mit mindestens einem Anschluss an eine Hochspannungslei­ tung (15, 16) und
  • b) mit mindestens einem Hochspannungsisolator (10) zwischen der Hochspannungsseite des Hochspannungsapparates und Erdpotential,
dadurch gekennzeichnet,
  • c) dass der Hochspannungsisolator (10) erdpotentialseitig beweglich aufgehängt ist.
2. Erdbebenfester Hochspannungsapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochspannungsisolator (10) erdpo­ tentialseitig drehbar (4, 5) aufgehängt ist.
3. Erdbebenfester Hochspannungsapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochspannungsisolator erdpotentialseitig über einen Schwingungsdämpfer (6) aufge­ hängt ist.
4. Erdbebenfester Hochspannungsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochspannungs­ apparat mindestens einen Hochspannungsschalter (13, 14) aufweist.
5. Erdbebenfester Hochspannungsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochspannungsappa­ rat mindestens einen Stromwandler aufweist.
6. Erdbebenfester Hochspannungsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochspannungsappa­ rat mindestens einen Spannungswandler aufweist.
7. Erdbebenfester Hochspannungsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochspannungsappa­ rat mindestens einen Ueberspannungsableiter aufweist.
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JP62265527A JPS63190219A (ja) 1986-10-23 1987-10-22 耐震構成の高電圧装置

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