DE6929562U - Druckgasisolierte metallgekapselte hochspannungsschaltanlage fuer wechselstrom - Google Patents

Description

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Ifochspannungsschaltanlag^fürJÄechselstrom

In einer druckgasisolierten metallgekapselten Hochspannungsschaltanlage besteht die Kapselung meist aus zylindrischen Teilen, die einen zentrisch verlaufenden Hochspannungsleiter umgeben. Mithin bildet die Kapselung einen geschlossenen Ring, in den bei V.echselstroa durch das Magnetfeld des Leiters Verluste entstehen können, die zu einer beachtlichen Srwärmung führen.

Als Abhilfe hat man versucht, die Metallkapselung aus nichimagnetischem Material, z.B. Aluminium, herzustellen. Hierbei ergeben sich jedoch Schwierigkeiten nit der Gasdichtijkeit. So sind z.B. bei Gußstücken am Aluminium Poren zu befürchten. Unter Umständen kann auch die mechanische Festigkeit der Kapselung ungenügend sein. ä*i\ O fl ^\ ß O

Üblicherweise ist die Kapselung dagegen aus ferromagnetischen Blechen hergestellt, die zu einer dem itohr entsprechenden Form gerollt und an den aneinanderstoßenden Seiten verschweißt werden, so daß eine längsnaht in Richtung einer Mantellinie entsteht. Hier bietet die Kapselung einen geschlossenen jiisenkreis, in dem die crvfähnten Verluste besonders ausgeprägt auftreten.

Die lirfindimj hat das Ziel, solche Verluste herabzusetzen. Ausgehend von einer druckgasisoliert en metallgekapselten Hochspannungsschaltanlage für Viechs ölst rom mit einer insbesondere

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zylindrischen Metallkapselung des zentrisch verlaufenden Hochspannungsleiters, die aus ferromagnetischem Material mit einer Schweißnaht in Längsrichtung der Kapselung besteht, wird zu diesem Zweck vorgeschlagen, daß erfindungsgemäß in einem Abstand von der Schweißnaht, der mehrfach größer als die »Vanddicke der Kapselung ist, eine weitere Schweißnaht verläuft und daß die beiden Schweißnähte einen Streifen aus paramagnetischem Material mit dem über den größeren Teil des Umfanges reichenden ferromagnetischen Material verbinden.

Bei der Erfindung sorgt der Streifen aus paramagnetischem Material für einen hohen magnetischen Widerstand, denn er stellt in magnetischer Hinsicht eine Unterbrechung des Eisenkreises dar. In bezug auf die G-asdichtigkeit verhält sich die Metallkapselung dagegen wie die bewährten Metallkapselungen aus ferromagnetischem Material.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das ferromagnetische Material üblicher Stahl, während das paramagnetische Material nichtmagnetischer Stahl ist. Die beiden Stoffe lassen sich zufriedenstellend miteinander verschweißen. Dies kann unter Umständen sogar in einem Arbeitsgang geschehen, so daß die Arbeitszeit nicht größer ist als bei der bisher üblichen Herstellung solcher Kapselungsteile. Es ist aber auch möglich, andere paramagnetische Metalle, z.B. Buntmetalle, zu verwenden, die mit dem ferromagnetischen Material verlötet werden.

Die beiden Schweißnähte, die bei der Erfindung entstehen, verlaufen zweckmäßig parallel zueinander. Der von ihnen eingeschlossene Streifen kann längs einer Mantellinie eines zylindrischen Rohres, also direkt in Längsrichtung der Kapselung, verlaufen. Es ist aber auch denkbar, den Streifen in Spiralenform um die Kapselung zu legen. _ΑΛ λ Auf ί? Ο

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Kapselungsteile der genannten Art werden zumeist mit Flanschen miteinander verbunden, die in radialer Richtung über das Rohr hinausragen. Werden solche Flansche bei Anlagen nach der Erfindung verwendet, so können sie, wie gefunden wurde, über den ganzen Umfang aus ferromagnetischem Material bestehen. Dies liegt daran, daß die Flansche einen größeren Abstand von dem Hochspannungsleiter aufweisen und daß sie besser durch die die Kapselung umgebende Luft gekühlt v/erden.

Zur näheren Erläuterung ist in der Figur schematisch ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das in folgenden beschrieben wird.

Von einer Hochspannungsschaltanlage für Drehstrom mit einer Spannung von 110 kV ist ein zylindrischer Teil 1 der Metallkapselung zu sehen. Der zur Anlage gehörende, längs der strichpunktiert gezeichneten Achse 2 verlaufende Hoch spannung leiter ist der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Sr ist an wenigen Stellen an der Kapselung 1 abgestützt und sonst gegenüber der Kapselung 1, die Erdpotential aufweist, mit Schwefelhexafluorid isoliert, das mit einem geringen überdruck von z.B. 1 oder 2 Atmosphären den Zwischenraum zwischen dem Hochspannungsleiter und der Kapselung 1 ausfüllt.

Im Hinblick auf die Gasisolierung muß die Kapselung absolut gasdicht sein. Sie besteht beim Ausführungsbeispiel aus einem Blechmantel 3 mit einer Dicke von einigen Millimetern und zwei Flanschen 4 und 5 an beiden Enden. Der Blechmantel ist über den größten Teil des Umfanges aus üblichem Stahl, z.B. St 37, hergestellt und demnach ferromagnetisch. Er wird zunächst zu der Form eines Zylinders gerollt. Dann wird mit einer geeigneten Maschine ein Streifen 6 aus paramagnetischem Stahl, z.B. einer Chrom-Nickol-Legierung, an der Stoßstelle zwischen den einander

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zugekehrten Händern 7 und 8 des Mantels 3 m einem Arbeitsgang angeschweißt. Die dazu erforderlichen Schweißnähte 9 und 10 können in bekannter iieise z.B. mit einer Widerstandssehweißung gasdicht hergestellt vierden. Man kann aber auch mit anderen elektrischen oder autogenen Schweißverfahren arbeiten.

Auf den zylindrischen Eohrmantel 3 werden dann die beiden gleichen Flansche 14 und 15 aufgeschweißt, die durchgehend, also über den ganzen Umfang der Kapselung 1, aus ferromagnetischem Material, 3.3. ebenfalls St 37, bestehen.

Der Streifen δ ist beim Ausführungsbeispiel etwa viermal so breit, wie die Dicke des Bleches beträgt. Seine Breite sollte mindestens das Dreifache der Materialstärko ausmachen. Nach oben ist die Breite dadurch begrenzt, daß man den Aufwand an teurem paramagnetischen Material möglichst klein halten wird. Außerdem lassen sich weniger breite Streifen besser gleichzeitig an beiden Seiten verschweißen.

Beim Ausführungsbeispiel verläuft der Streifen 6 mit den zueinander parallelen Schweißnähten 9, 10 längs einer Mantellinie. Hieran ist die Erfindung jedoch nicht gebunden.

4 Ansprüche

Claims (4)

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1. Druckgasisolierte metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage für Wechselstrom mit einer insbesondere zylindrischen Metallkapselung des zentrisch verlaufenden Hochspannungsleiters, die aus ferroraagnetischem Material mit einer Schweißnaht in Längsrichtung der Kapselung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Abstand von der Schweißnaht (9), der mehrfach größer als die Wanddicke der Kapselung (1) ist, eine v/eitere Schv/eißnaht (10) verläuft und daß die beiden Schweißnähte (9, 10) einen Streifen (6) aus paramagnetischem Material mit dem über den größeren Teil des Xapselungsumfanges reichenden ferromagnetisch en Uaterial (3) verbinden.

2. Druckgasisolierte metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage, dadurch gekennzeichnet, daß das ferromagnetisch3 Material üblicher Stahl und das paramagnetische Material nichtmagnetischer Stahl ist.

3. Bruckgasisolierte metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schweißnähte (9, 1C) parallel zueinander verlaufen.

4. Druckgasisolierte metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage, die aus einzelnen mit Hilfe von Flanschen verbundenen Abschnitten zusammengesetzt ist, nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (4, 5) über den ganzen Umfang aus ferronametischem Material bestehen.