DE60023641T2 - Stromwandler für eine gasisolierte Schaltanlage - Google Patents

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Yasuhiro Chiyoda-ku Maeda
Mitsuo Chiyoda-ku Matsumoto
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    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035Gas-insulated switchgear
    • H02B13/0356Mounting of monitoring devices, e.g. current transformers

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine gasgekapselte Schaltvorrichtung, die eine elektrische Energie in einem Leistungssystem umwandelt, insbesondere auf die Einrichtung eines Stromwandlers.
  • ERLÄUTERUNG DES STANDS DER TECHNIK
  • Eine gasgekapselte Schaltvorrichtung, die auf dem Gebiet der Erzeugung und Transformation elektrischer Energie in einem Leistungssystem verwendet wird, ist aus einer Schaltvorrichtung, einem Leiter, einem Stromwandler, einem Überspannungsschutz, usw. aufgebaut, die in einem Druckbehälter aus Metall untergebracht sind, der mit einem lichtbogenlöschenden Gas wie Schwefelhexafluorid (nachstehend als SF6-Gas bezeichnet) gefüllt ist, das eine ausgezeichnete Isolierfähigkeit und eine ausgezeichnete lichtbogenlöschende Fähigkeit aufweist. Die Schaltvorrichtung, der Leiter, der Stromwandler, der Überspannungsschutz, usw., sind miteinander verbunden, wodurch die gasgekapselte Schaltvorrichtung klein bemessen ausgelegt wurde. Eine entsprechende Einrichtung ist in der US-A-5,939,876 beschrieben. Dennoch ist eine weitere Verbesserung bei der Wirtschaftlichkeit erforderlich, indem ein Raum, der von der gasgekapselten Schaltvorrichtung eingenommen wird, mittels Miniaturisierung verkleinert und eine Verbesserung bei der Zuverlässigkeit des Bauteils als Ergebnis einer jüngsten technischen Entwicklung erzielt wird.
  • 7 ist eine Querschnittsansicht, die einen herkömmlichen Stromwandler darstellt. In 7 bezeichnen die Bezugszahlen 1, 4 einen Druckbehälter, in dessen Mitte ein Leiter 2 untergebracht ist, und der mit SF6-Gas gefüllt ist. Bezugszahl 3 bezeichnet einen isolierenden Abstandshalter zur Halterung des Leiters 2 und zum Abtrennen des Gases im Druckbehälter 1 vom Gas im anderen Druckbehälter 4, der an den Druckbehälter 1 angeschlossen ist. Bezugszahl 6 bezeichnet einen Stromwandlerhalter, der über den isolierenden Abstandshalter 3 an Flanschen der Druckbehälter 1 und 4 befestigt ist, der Stromwandlerhalter umfasst einen zylindrischen Abschnitt mit ringförmigen Auskehlungen und einen Befestigungsflansch, der den Flanschen der Druckbehälter 1 und 4 entspricht. Bezugszahl 7 bezeichnet mehrere Rogowskii-Spulen, die in der ringförmigen Auskehlung im Stromwandlerhalter 6 über einen Abstandshalter 8 in einer axialen Richtung des Druckbehälters 1 angeordnet sind. Bezugszahl 9 bezeichnet eine Befestigungsplatte zur Befestigung der Rogowskii-Spulen 7 in der Auskehlung. Ein Stromwandlerabschnitt ist durch den Stromwandlerhalter 6, die Rogowskii-Spulen 7, den Abstandshalter 8 und die Befestigungsplatte 9 gebildet, um einen Strom zu erfassen, der am Leiter 2 anliegt. Die Rogowskii-Spulen 7 sind dadurch ausgebildet, dass eine Spule mit vielen Windungen um ein hochmolekulares Teil gewickelt ist, das nachgiebig ist und eine kreisförmige Querschnittsansicht oder dergleichen hat, wobei die Rogowskii-Spulen als Stromsensor wirken, von dem ein Stromsignal erhalten werden kann, das proportional zum Wert eines Stroms ist, der in den Rogowskii-Spulen fließt.
  • Da jedoch die Rogowskii-Spulen 7, die den Stromwandler bilden, nachgiebig sind, werden hohle Teile der Rogowskii-Spulen durch einen Druck verformt, der an die Flächen der Rogowskii-Spulen angelegt wird, wenn diese am Stromwandlerhalter 6 befestigt werden, wodurch die Genauigkeit der Erfassung eines Stroms herabgesetzt wird.
  • Da darüber hinaus die Rogowskii-Spulen 7 am Stromwandlerhalter 6, der Vorsprünge in den axialen Richtungen des Druckbehälters 1 aufweist, befestigt werden, springt der Vorsprung des Stromwandlerhalters 6 darüber hinaus beispielsweise im Falle, dass ein Unterbrecherbehälter, der einen Unterbrecher, usw. enthält, angeschlossen wird, nicht ausreichend in den Unterbrecherbehälter vor, wodurch sich die Länge des Druckbehälters 1 vergrößern sollte, und eine Miniaturisierung der gesamten Schaltvorrichtung deshalb schwierig ist.
  • Obwohl ein ausreichender Isolierabstand zwischen den Rogowskii-Spulen und dem Leiter 2 eingehalten werden sollte, springt der Stromwandlerhalter 6 darüber hinaus auch in einer radialen Richtung des Druckbehälters 1 vor, wodurch der Durchmesser des Druckbehälters zunimmt und eine Miniaturisierung der gesamten Schaltvorrichtung schwierig wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die der herkömmlichen Technik eigenen Probleme zu lösen und eine gasgekapselte Schaltvorrichtung bereitzustellen, in die ein hochpräziser Stromwandler zur Miniaturisierung der gasgekapselten Schaltvorrichtung eingebaut ist.
  • Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine gasgekapselte Schaltvorrichtung bereitgestellt, umfassend: eine Reihe miteinander verbundener Druckbehälter, in deren Mitte ein Leiter positioniert ist, und in denen ein isolierendes und lichtbogenlöschendes Gas einen Raum um den Leiter füllt; und einen Stromwandler, der aus Rogowskii-Spulen hergestellt ist, um einen durch den Leiter fließenden Strom zu erfassen, und der in einer Auskehlung untergebracht ist, die im Körper eines an den Druckbehältern befestigten ringförmigen Anpassungsstücks ausgebildet ist; dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Anpassungsstück aus Metall besteht und zwischen Flanschen der Druckbehälter angeordnet ist, und der Stromwandler über das ringförmige Metallanpassungsstück an den Druckbehältern befestigt ist und das Metallanpassungsstück dazu verwendet, ein Massepotential zu erhalten, wobei die Auskehlung zu dem Raum hin offen ist, der mit dem isolierenden und lichtbogenlöschenden Gas durchspült ist.
  • Vorzugsweise sind die die Rogowskii-Spulen des Stromwandlers dadurch ausgebildet, dass eine Spule mit einer Vielzahl von Windungen um ein nicht flexibles Isolierteil gewickelt ist.
  • Vorzugsweise ist das Metallanpassungsstück über einen isolierenden Abstandshalter, der das Gas in der Reihe von Behältern trennt, an einem der Behälter befestigt, und bildet einen abgerundeten Abschnitt an einer inneren Umfangsfläche auf einer Seite, die mit dem isolierenden Abstandshalter in Berührung ist, um ein elektrisches Feld in einer Dreifachverbindung zu entspannen, gebildet durch das in die Druckbehälter gefüllte, isolierende und lichtbogenlöschende Gas, den isolierenden Abstandshalter und das Metallanpassungsstück.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei einem Flansch eines der Druckbehälter auch um das Metallanpassungsstück.
  • Vorzugsweise befindet sich auch ein Stromsensor zum Messen des vom Stromwandler erfassten Stroms an einem Außenumfang des Metallanpassungsstücks.
  • Vorzugsweise befindet sich auch ein Unterbecher innerhalb eines Unterbrecherbehälters, der mit engem Abstand an die Reihe der Druckbehälter angeschlossen ist; ein zweiter Stromwandler ist aus Rogowskii-Spulen hergestellt, um den Strom zu erfassen, der durch einen zweiten Leiter fließt, der dadurch an den Unterbecher angeschlossen ist, dass ein an einem Außenumfang des Leiters befindliches, zweites ringförmiges Anpassungsstück am Unterbrechergehäuse befestigt ist; und der zweite Stromwandler ist in einer im Körper des zweiten Metallanpassungsstücks ausgebildeten Auskehlung untergebracht und verwendet das zweite Metallanpassungsstück dazu, ein Massepotential zu erhalten.
  • Vorzugsweise ist auch eine Vielzahl von Rogowskii-Spulen mit denselben Abmessungen im Hinblick auf die Druckbehälter in einer axialen Richtung im Metallanpassungsstück konzentrisch angeordnet.
  • Vorzugsweise ist auch eine Vielzahl von Rogowskii-Spulen mit denselben Abmessungen im Hinblick auf einen Querschnitt der Spulen in einer axialen Richtung und mit verschiedenen Abmessungen im Hinblick auf die Spulen in einer radialen Richtung konzentrisch in einer radialen Richtung im Hinblick auf die Druckbehälter angeordnet.
  • Vorzugsweise sind die Rogowskii-Spulen innerhalb des Metallanpassungsstücks in einem Block aus einem flexiblen Harz geformt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Ein vollständigeres Verständnis der Erfindung und viele der damit einhergehenden Vorteile werden schnell ersichtlich, da sie durch Bezug auf die folgende ausführliche Beschreibung in Zusammenschau mit den begleitenden Zeichnungen deutlicher wird:
  • 1a ist eine Querschnittsansicht eines Stromwandlers einer gasgekapselten Schaltvorrichtung nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
  • 1b ist eine vergrößerte Ansicht, die den Stromwandler der gasgekapselten Schaltvorrichtung nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 2 ist eine Querschnittsansicht eines Stromwandlers einer gasgekapselten Schaltvorrichtung nach Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ist eine Querschnittsansicht eines Stromwandlers einer gasgekapselten Schaltvorrichtung nach Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ist eine Querschnittsansicht eines Stromwandlers einer gasgekapselten Schaltvorrichtung nach Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung;
  • 5 ist eine Querschnittsansicht eines Stromwandlers einer gasgekapselten Schaltvorrichtung nach Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung;
  • 6a ist eine Querschnittsansicht eines Stromwandlers einer gasgekapselten Schaltvorrichtung nach Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung;
  • 6b ist eine vergrößerte Ansicht des Unterbrecherbehälters der gasgekapselten Schaltvorrichtung nach Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung; und
  • 7 ist eine Querschnittsansicht, die einen Stromwandler einer herkömmlichen gasgekapselten Schaltvorrichtung darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nun erfolgt eine ausführliche Erklärung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wie folgt mit Bezug auf die 1 bis 6b, wobei dieselben Bezugszahlen für dieselben oder entsprechende Teile verwendet werden, und die Beschreibung dieser Teile somit unterbleibt.
  • AUSFÜHRUNGSFORM 1
  • 1a ist eine Querschnittsansicht eines Stromwandlers einer gasgekapselten Schaltvorrichtung nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. 1b ist eine vergrößerte Ansicht des Stromwandlers. In den 1a und 1b bezeichnen die Bezugszahlen 1 und 4 Druckbehälter, die mit einem SF6-Gas gefüllt sind, wobei ein Leiter 2 in der Mitte der Druckbehälter untergebracht ist. Bezugszahl 3 bezeichnet einen isolierenden Abstandshalter zur Halterung des Leiters 2 und zum Abtrennen des Gases im Druckbehälter 1 und im anderen, daran angeschlossen Druckbehälter 4. Bezugszahl 5 bezeichnet ein ringförmiges Metallanpassungsstück, das über den isolierenden Abstandshalter 3 an Flansche der Druckbehälter 1 und 4 angeschlossen ist. Bezugszahl 7 bezeichnet mehrere Rogowskii-Spulen, die in einer im Metallanpassungsstück 5 ausgebildeten Auskehlung angeordnet sind. Bezugszahl 10 bezeichnet einen Stromsensor, der einen von dem die Rogowskii-Spulen umfassenden Stromwandler erfassten Strom misst. Bezugszahl 11 bezeichnet einen Leitungsdraht, um die Rogowskii-Spulen 7 mit dem Stromsensor 10 zu verbinden. Bezugszahl 12 bezeichnet ein Harz, das Flexibilität aufweist, durch welches das Metallanpassungsstück 5 und die Rogowskii-Spulen 7 in einem Block geformt sind. Der Stromwandler wird durch das Metallanpassungsstück 5, die Rogowskii-Spulen 7, den Stromsensor 10 und den Leitungsdraht 11 zur Erfassung eines durch den Leiter 2 fließenden Stroms hergestellt.
  • Die Unterschiede zwischen Ausführungsform 1 und der herkömmlichen Technik sind wie folgt. Zunächst wird ein Stromwandlerhalter der herkömmlichen Technik zum Metallanpassungsstück 5 abgewandelt. Das Metallanpassungsstück 5 nach Ausführungsform 1 weist eine Auskehlung in einem Körper des Metallanpassungsstücks 5 auf. Die Rogowskii-Spulen 7 sind in der Auskehlung untergebracht, wobei mehrere Rogowskii-Spulen 7 mit denselben Durchmessern Seite an Seite in einer axialen Richtung des Druckbehälters 1 um dieselben Achsmitten angeordnet sind, wobei in den 1a und 1b zwei Rogowskii-Spulen beispielhaft dargestellt sind.
  • Das Metallanpassungsstück 5 ist auf ähnliche Weise wie in der herkömmlichen Technik an den Flanschen der Druckbehälter 1 und 4 befestigt. Der Stromsensor 10 ist an einem Außenumfang des Metallanpassungsstücks 5 befestigt, welches über einen Leitungsdraht 11 an die Rogowskii-Spulen 7 angeschlossen ist. Darüber hinaus ist ein abgerundeter Abschnitt in einem Innendurchmesser des Metallanpassungsstücks 5 auf einer Seite gebildet, die mit dem isolierenden Abstandshalter 3 in Kontakt ist. Der abgerundete Abschnitt soll das elektrische Feld in einem Dreifachübergang zwischen dem isolierenden und lichtbogenlöschenden Gas entspannen, das die Druckbehälter 1 und 4, den Abstandshalter 3 und das Metallanpassungsstück 5 füllt.
  • Obwohl in der herkömmlichen Technik die viele Windungen aufweisende Spule gleichmäßig um ein isolierendes Teil gewickelt ist, das über Flexibilität verfügt, wird zweitens ein nicht flexibles isolierendes Teil für die Rogowskii-Spulen 7 in Ausführungsform 1 verwendet. Ein geeigneter Werkstoff für das isolierende Teil der Rogowskii-Spulen 7 ist ein Epoxidschichtstoffharz mit einer Glasgewebebasis, ein Phenolschichtstoffharz mit einer Papierbasis, FRP (faserverstärkte Polymere), usw.
  • Andererseits werden die Rogowskii-Spulen in der Auskehlung des Metallanpassungsstücks 5 in einem Block aus dem Flexibilität aufweisenden Harz 12 geformt. Indem die Rogowskii-Spulen in einem Block geformt werden, kann der Stromwandler erhalten werden, der sich problemlos bedienen und einfach einbauen lässt, und zwar zu niedrigem Preis. Ein Verfahren, um die Rogowskii-Spulen 7 aus einem Block zu formen, besteht darin, ein Siliconsystemharz, ein Epoxidsystemharz, ein Butylsystemharz, usw., einzuspritzen, die jeweils eine ausgezeichnete Lichtbogenschutzgaseigenschaft haben. Darüber hinaus kann ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung der Rogowskii-Spulen so angewandt werden, dass nach dem Aufwickeln eines Isolierbands mit Harz imprägniert wird.
  • Da wie nach Ausführungsform 1 beschrieben die Rogowskii-Spulen 7 in der Auskehlung des Metallanpassungsstücks 5 ohne vorspringende Abschnitte angeordnet sind, kann verhindert werden, dass Abmessungen in der axialen und radialen Richtung der Druckbehälter 1 größer werden, und die Gesamtabmessung der Schaltvorrichtung kann miniaturisiert werden.
  • Da darüber hinaus die Rogowskii-Spulen 7 dadurch erhalten werden, dass die Spule um das keine Flexibilität aufweisende Isolierteil gewickelt wird, kann eine Verformung der hohlen Teile der Rogowskii-Spulen 7 verhindert werden, und der Strom kann mit hoher Genauigkeit erfasst werden.
  • AUSFÜHRUNGSFORM 2
  • 2 ist eine Querschnittsansicht eines Stromwandlers einer gasgekapselten Schaltvorrichtung nach Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung. Ein Unterschied zur Ausführungsform 1 besteht darin, dass ein Flansch eines Druckbehälters 1 eine die Rogowskii-Spule enthaltende Auskehlung überlappt, weil der Druckbehälter 1 und ein Druckbehälter 4 dieselben Durchmesser haben. Deshalb ist ein Ausschnitt 15 im Flansch des Druckbehälters 1 ausgebildet, damit ein Öffnungsabschnitt der Auskehlung nicht zugesetzt wird. Dementsprechend ist es möglich, eine Wirkung der Anpassung des Durchmessers des Druckbehälters 1 an den Durchmesser des Druckbehälters 4 zu erzielen, und die Durchmesser der Druckbehälter 1 und 4 klein auszulegen.
  • AUSFÜHRUNGSFORM 3
  • 3 ist eine Querschnittsansicht eines Stromwandlers einer gasgekapselten Schaltvorrichtung nach Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung. In der Ausführungsform 3 ist ein Öffnungsabschnitt einer Auskehlung in einem Metallanpassungsstück 5 so ausgebildet, dass er einer Seite eines isolierenden Abstandshalters 3 zugewandt ist. Deshalb ist es nicht wie in Ausführungsform 2 notwendig, einen Ausschnitt in einem Flansch eines Druckbehälters auszubilden, und die Verarbeitung des Flanschs des Druckbehälters 1 ist vereinfacht, wodurch ein Effekt der kostengünstigen Herstellung erzielt ist.
  • AUSFÜHRUNGSFORM 4
  • 4 ist eine Querschnittsansicht eines Stromwandlers einer gasgekapselten Schaltvorrichtung nach Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung. In der Ausführungsform 4 laufen Flansche eines Druckbehälters 1 und ein Metallanpassungsstück 5 auf dasselbe hinaus. Deshalb ist es nicht notwendig, das Metallanpassungsstück 5 zu verwenden, die Abmessung des Druckbehälters in seiner axialen Richtung ist reduziert, und der Körper der Schaltvorrichtung ist miniaturisiert.
  • AUSFÜHRUNGSFORM 5
  • 5 ist eine Querschnittsansicht eines Stromwandlers einer gasgekapselten Schaltvorrichtung nach Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung. In der Ausführungsform 5 sind zwei Rogowskii-Spulen 7, die dieselben Abmessungen in der axialen Richtung eines Druckbehälters 1, aber unterschiedliche Abmessungen in den radialen Richtungen haben, in einer Auskehlung eines Metallanpassungsstücks 5 konzentrisch angeordnet. Deshalb ist die Breite des Metallanpassungsstücks 5 in der axialen Richtung verkürzt, um die gesamte gasgekapselte Schaltvorrichtung in ihrer axialen Richtung kurz auszulegen, wodurch die Vorrichtung miniaturisiert ist.
  • Darüber hinaus kann in der Ausführungsform 5, ein Fall, bei dem die Rogowskii-Spulen, die dieselben Abmessungen in der axialen Richtung des Druckbehälters 1 und unterschiedliche Abmessungen in der radialen Richtung haben, konzentrisch in der Auskehlung des Metallanpassungsstücks 5 angeordnet sind, solch ein Aufbau jeweils auf die zuvor erwähnten Ausführungsformen angewandt werden.
  • AUSFÜHRUNGSFORM 6
  • Bei der Ausführungsform 6 handelt es sich um einen Fall, bei dem ein Aufbau eines Stromwandlers in einem Verbindungsabschnitt von Druckbehältern in den zuvor erwähnten Ausführungsformen im Inneren eines Unterbrechergehäuses angeordnet ist. 6a ist eine Querschnittsansicht eines Stromwandlers einer gasgekapselten Schaltvorrichtung nach Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung. 6b ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Stromwandler darstellt, der im Unterbrecherbehälter angeordnet ist. In den 6a und 6b bezeichnet die Bezugszahl 13 den Unterbrecherbehälter oder das Unterbrechergehäuse; Bezugszahl 14 bezeichnet den Unterbrecher; und Bezugszahl 15 bezeichnet einen Innenleiter, der an den Unterbrecher 14 angeschlossen ist.
  • Wie in den 6a und 6b dargestellt ist, ist ein ringförmiges Metallanpassungsstück mit einer Auskehlung in einem Außenumfang des Innenleiters 15 um eine Achsmitte von diesem angeordnet. In der Auskehlung des Metallanpassungsstücks 5 sind zwei Rogowskii-Spulen 7 mit denselben Durchmessern Seite an Seite in einer axialen Richtung des Metallanpassungsstücks angeordnet. Obwohl der Aufbau um das Metallanpassungsstück 5 innerhalb der Unterbrecherbehälters ähnlich dem in 1 dargestellten ist, lassen sich auch die jeweils in den zuvor erwähnten Ausführungsformen beschriebenen Aufbauweisen auf die Ausführungsform 6 anwenden.
  • Darüber hinaus werden in allen vorstehend erwähnten Ausführungsformen zwei Rogowskii-Spulen 7 verwendet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung von zwei Spulen 7 beschränkt, und es können auch drei oder mehr Rogowskii-Spulen 7 verwendet werden. Darüber hinaus kann in den 1a bis 5 ein Innendurchmesser des Metallanpassungsstücks 5 gleich wie oder kleiner sein als ein Innendurchmesser des Druckbehälters 1. Darüber hinaus kann die gasgekapselte Schaltvorrichtung ein Unterbrecher von der Art Dreiphasenbus und Einzelphase sein, eine Art, bei der alle drei Phasen gleichzeitig geschaltet werden, und eine Art mit isolierter Phase. Der in 6 dargestellte Unterbrecher ist einer von der vertikal angeordneten Art. Der Unterbrecher kann jedoch auch von der horizontal angeordneten Art sein.
  • In allen Ausführungsformen verwenden die Spulen 7, die den Stromwandler bilden, das Metallanpassungsstück 5 auch dazu, um ein Massepotential zu erhalten.
  • Der erste Vorteil der gasgekapselten Schaltvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Abmessungen der Druckbehälter in der axialen und radialen Richtung nicht vergrößert sind und die Gesamtgröße der Schaltvorrichtung miniaturisiert ist.
  • Der zweite Vorteil der gasgekapselten Schaltvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass verhindert werden kann, dass sich das hohle Teil der Rogowskii-Spulen verformt, und dass ein Strom mit hoher Genauigkeit erfasst werden kann.
  • Der dritte Vorteil der gasgekapselten Schaltvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass ein elektrisches Feld um den Dreifachübergang entspannt werden kann.
  • Der vierte Vorteil der gasgekapselten Schaltvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass ein Einfluss eines Spannungsrauschens unterdrückt wird und mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit gemessen werden kann.
  • Der fünfte Vorteil der gasgekapselten Schaltvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Abmessung der Druckbehälter in der axialen Richtung verkürzt werden kann, die Abmessung der gesamten gasgekapselten Schaltvorrichtung verkürzt werden kann, und die gasgekapselte Schaltvorrichtung miniaturisiert ist.
  • Der sechste Vorteil der gasgekapselten Schaltvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der Aufbau zur Befestigung der Rogowskii-Spulen am Metallanpassungsstück vereinfacht ist und die Rogowskii-Spulen zu niedrigen Kosten hergestellt werden können.
  • Offensichtlich sind zahlreiche Modifizierungen und Varianten der vorliegenden Erfindung, so wie sie sich in den vorstehenden Lehren darstellt, möglich. Es ist deshalb selbstverständlich, dass die Erfindung im Rahmen der beigefügten Ansprüche anders als hier speziell dargestellt in die Praxis umgesetzt werden kann.

Claims (10)

  1. Gasgekapselte Schaltvorrichtung, umfassend: eine Reihe miteinander verbundener Druckbehälter (1, 4), in deren Mitte ein Leiter (2) positioniert ist, und in denen ein isolierendes und lichtbogenlöschendes Gas einen Raum um den Leiter füllt; und einen Stromwandler, der aus Rogowskii-Spulen (7) hergestellt ist, um einen durch den Leiter (2) fließenden Strom zu erfassen, und der in einer Auskehlung untergebracht ist, die im Körper eines an den Druckbehältern (1, 4) befestigten ringförmigen Anpassungsstücks ausgebildet ist; dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Anpassungsstück (5) aus Metall besteht und zwischen Flanschen der Druckbehälter (1, 4) angeordnet ist, und der Stromwandler über das ringförmige Metallanpassungsstück (5) an den Druckbehältern (1, 4) befestigt ist und das Metallanpassungsstück (5) dazu verwendet, ein Massepotential zu erhalten, wobei die Auskehlung zu dem Raum hin offen ist, der mit dem isolierenden und lichtbogenlöschenden Gas durchspült ist.
  2. Gasgekapselte Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rogowskii-Spulen (7) des Stromwandlers dadurch ausgebildet sind, dass eine Spule mit einer Vielzahl von Windungen um ein nicht flexibles Isolierteil gewickelt ist.
  3. Gasgekapselte Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallanpassungsstück (5) über einen isolierenden Abstandshalter (3), der das Gas in der Reihe von Druckbehältern (1, 4) trennt, an einem der Druckbehälter (1, 4) befestigt ist, und dass das Metallanpassungsstück einen abgerundeten Abschnitt an einer inneren Umfangsfläche auf einer Seite bildet, die mit dem isolierenden Abstandshalter (3) in Berührung ist, um ein elektrisches Feld in einer Dreifachverbindung zu entspannen, gebildet durch das in die Druckbehälter (1, 4) gefüllte, isolierende und lichtbogenlöschende Gas, den isolierenden Abstandshalter (3) und das Metallanpassungsstück (5).
  4. Gasgekapselte Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei einem Flansch eines der Druckbehälter (1, 4) um das Metallanpassungsstück (5) handelt.
  5. Gasgekapselte Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stromsensor (10) zum Messen des vom Stromwandler erfassten Stroms sich an einem Außenumfang des Metallanpassungsstücks (5) befindet.
  6. Gasgekapselte Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Unterbecher (14) innerhalb eines Unterbrecherbehälters (13) befindet, der mit engem Abstand an die Reihe der Druckbehälter (1, 4) angeschlossen ist; dass ein zweiter Stromwandler aus Rogowskii-Spulen (7) hergestellt ist, um den Strom zu erfassen, der durch einen zweiten Leiter (15) fließt, der dadurch an den Unterbecher (14) angeschlossen ist, dass ein an einem Außenumfang des Leiter (15) befindliches, zweites ringförmiges Anpassungsstück (5) am Unterbrechergehäuse (13) befestigt ist; und dass der zweite Stromwandler in einer im Körper des zweiten Metallanpassungsstücks (5) ausgebildeten Auskehlung untergebracht ist und das zweite Metallanpassungsstück (5) dazu verwendet, ein Massepotential zu erhalten.
  7. Gasgekapselte Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Rogowskii-Spulen (7) mit denselben Abmessungen im Hinblick auf die Druckbehälter (1, 4) in einer axialen Richtung im Metallanpassungsstück (5) konzentrisch angeordnet sind.
  8. Gasgekapselte Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Rogowskii-Spulen (7) mit denselben Abmessungen im Hinblick auf einen Querschnitt der Spulen in einer axialen Richtung und mit verschiedenen Abmessungen im Hinblick auf die Spulen in einer radialen Richtung konzentrisch in einer radialen Richtung im Hinblick auf die Druckbehälter (1, 4) angeordnet sind.
  9. Gasgekapselte Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rogowskii-Spulen (7) innerhalb des Metallanpassungsstücks (5) in einem Block aus einem flexiblen Harz (12) geformt werden.
  10. Gasgekapselte Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Öffnung der Auskehlung des Metallanpassungsstücks (5) einer Seite des isolierenden Abstandshalters (3) zugewandt ist.
DE60023641T 1999-12-27 2000-07-06 Stromwandler für eine gasisolierte Schaltanlage Expired - Lifetime DE60023641T2 (de)

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