DE7143373U

DE7143373U - Gekapselte Hochspannungs-Schaltanlage

Info

Publication number: DE7143373U
Application number: DE7143373U
Authority: DE
Original assignee: Sprecher und Schuh AG
Current assignee: Rockwell Automation Switzerland GmbH
Priority date: 1971-04-19
Filing date: 1971-11-17
Publication date: 1973-01-18
Also published as: GB1358708A; US3715532A; FR2133731B1; CH521676A; FR2133731A1; AT314028B

Description

Patentanwälte '

Dlpl.-N. Leinweber Dipl.-ln?'. Zi: Π'-crmann Dip!.-Ing. v. Wengersky

8 Mund ,en 2, Roeenial 7 Tel. 2603989

SPRECHER S SCHUH AG, Aarau

Gekapselte Hochspannungs-Schaltanlage

Die Erfindung betrifft eine gekapselte Hochspannungs-Schaltanlage, de ren Hochspannung zu führen bestimmte zylindrische Leiter durch eins mit Isolierglas gefüllte geerdete zylindrische Umhüllung umgeDsn und mittels Isolierabstutzungen darin konzentrisch befestigt sind.

Es sind für gekapselte Hoch^pannungs-Schaltcnlagen scheibenförmige, aus Giessharz bestehende Isolierabstutzungen bekannt, welche zwisuhen dem Leiter und der Umhüllung angeordnet sind. Zwischen zwei konzentrisch angeordneten Zylinderelektroden ist die elektrische Feldstärke nicht konstant und verläuft bekanntlich in radialer Richtung nach eiher ein logaritmisches Glied enthaltenden Funktion. An dar Oberfläche der bekannten scheibenförmigen Isolierabstutzungen ist aber die elektrische Feldstärke praktisch konstant, weil das elsk trische Feld durch die gegen den Leiter zunehmende Dicke der scheibenförmigen Isolierabstutzungen 'Trsteuert ist.

Nachteil dieser scheibenförmigen Isolierabstützung ist, dass sie gegen Verschmutzung sehr empfindlich sirvi. Insbesondere Metalltsilchen, die in einer Schaltanlage durch Abrieb der Kontaktstellen entstehen, oder aus der Montage herstammen können und sich auf die Q-berfläche der Isolierabstutzungen ablagen, verursachen eine örtliche Feldst.nrkeerhöhung und führen zu Oberflächenentladungen und .zu

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Ueberschlag.

Für die Abstützung des inneren Leiters in konzentrischen zylindrischen Koaxlalieitungen sind auch trompetentörmige Isoiierabstützungen bekannt. Auf der Oberfläche einer sehr dünnen trompetenförmigen, zwischen zwei konzentrischen Zylinderelektroden geeignet anpeordneten Isolierschicht ist die Spannungsverteilung gleichmässig und somit die elektrische Feldstärke konstant. Die bekannten trompetenförmigen Iüolierabstützungen haben aber aus mechanischen Festigkeitsgründen relativ dicke Wände. Durch die Brechung der Feldlinien an den Isolierwänden entsteht an der Oberfläche der bekannten trompetenförmigen dickwandigen Isolierabstützungen eine ungleichmässige elektrische Beanspruchung. Diese Isolierabotützungen sind auch stark empfindlich gegen Verschmutzung.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Empfindlichkeit der Isoiierabstützungcn gegen Verschmutzung zu verringern und dadurch ihre Betriebssicherheit zu erhöhen.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zwischen dem Leiter und der Umhüllung mindestens eine aus Isolierstoff bestehende sich in Achsrichtung des Leiters erweiternde rotationssymmetrisch ausgebildete trompetenförmige Folie angebracht ist.

Eine besonders vorteilhafte Lösungsvariante besteht darin, dass durch entsprechende Krümmung der Oberfläche der Folie für gleiche aus dom Feldbild zwischen dsm Leiter und der Umhüllung ermittelte elektrische Potentialdifferenzen gleiche Kriechweglängen gewählt sind.

Durch die erfindungsgemässe Anordnung wird eine Verschmutzung der Isolierabstützungen verhindert, indem sich die Schmutzpartikel nur auf die Oberfläche der Folie ablagern können, wo eine wesentlich kleinere elektrische Feldstärke herrscht als auf der Oberfläche der Isolierabstützungen. Die Folie ist so dünn gewählt, dass sie

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den Verlauf der Feldlinien praktisch nicht beeinflusst.

Ira folgenden wird die Erfindung anhand der beigelegten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen Längsschnitte von gekapselten gasisolierten mittels scheibenförmiger Isolierabstützungen in einer geerdeten Umhüllung befestigten Leitern.

Der zylindrische Leiter 1 in Fig. 1 ist zur Spannungsführung bestimmt. Die zylindrische Umhüllung 2 besteht aus einem Aluminiumrohr und liegt auf Erdpotential. Die scheibenförmige Isolierabstützi'^T, 3 ist zwischen den beiden Flanschen 4 .der Umhüllungen 2 eingespannt und trägt die innere mit dem Leiter 1 elektrisch verbundene Elektrode 5. .

Die scheibenförmige, aus mit Füllstoff gestrecktem Giesshar-z bestehende Isolierabstützung 3 verdickt sich gegen den Leiter 1. Da die Dielektrizitätskonstante des mit Füllstoff gestreckten Giessharzes 4 bis 5-mal grosser ist als diejenige des zwischen dem Leiter 1 und der Umhüllung 2 liegenden Isoliergases, ist es möglich an der Oberfläche der Isolierabstützung 3 eine praktisch gleichmässige Spannungsverteilung zu erreichen. Die in radialer Richtung auf die Längeeinheit fallende Kapazität der Isolierabstützung 3 nimmt gegen innen etwas zu um die gewünschte gleichmässige Spannungsverteilung zu erzielen.

Beidseitig der Isolierabstützung 3 sind die sich in Achsrichtung des Leiters 1 erweiternden rotationssymmetrisch ausgebildeten, aus Isolierstoff bestehenden trompetenförmigen Folien 6 angebracht. Die Folien 6 sind aussen zwischen den Flanschen 4 und der Isolierabstützung 3 eingeklemmt und innen am Leiter 1 mit einer Bandage 7 befestigt. Die Folie B besteht aus einem Kunststoff wie z.B. aus Polyäthylen, Polypropylen, Teflon, Polymonochlortrifluoräthylen, fluoriertem Aethylen-Propylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylfluorid, Polyester oder aus hochmolekularen Zellulosederivaten wie Acetyl-

cellulose. Die Dicke der Folie 6 ist für eine 220 kV Schaltanlage kleiner als 1 mm.

In Fig. 2 ist eine andere Ausführung der Isolierabstützung 8 dargestellt. Die scheibenförmige Isolierabstützung 8 ist mit den den Leiter 1 unmittelbar umgebenden rohrförmigen Verlängerungen 9 versehen. Die innere dem Leiter 1 zugekehrte Oberfläche der mit den Verlängerungen 9 versehenen Isolierabstützung 8 ist metallisiert und ι..it dem Leiter 1 elektrisch leitend verbunden. Die Verlängerungen 9 dienen zur Abstützung der kleineren Oeffnungen der Folien 6. Die Folien 6 sind aussen wiederum zwischen den Flanschen 4 und der Isolierabstützung 8 eingeklemmt. Die Folien 6 können an ihren Auflageflächen mit den Verlängerungen 9 und mit der Isolierabstützung 8 verklebt sein. So entsteht eine in sich geschlossene Isolier abstützung mit der notwendigen mechanischen Festigkeit und mit einer konstanten, relativ kleinen elektrischen Oberflächen?eidstärke.

Für die Verbindung der Gasräume an der. beiden Seiten der Folie 6 sind im Leiter 1 und in d~n Verlängerungen 9 Löcher 10 vorgesehen.

Claims

* β A - f Λ *

S c h u t ζ a η s ρ r ii c ij e

Ί. Gekapselte RocLspannuii^s-ici-alLanla^e, aerei: zylindrischer Hochspannimgsieiiei durch eine mi υ Isolierglas geiüi-Lxe geerdete z.ylindr±sche Umhüllung umgeben unu mittels Isolierabstützimgen darin Konzentrisch befesti_öt sinu, dadurch ₆tkennzeichnet, dau zv/isciien deüi Leiter (1) und der UiVuiallun^ (2) iüiiiüesteriS eine aus Isüii&rstüii b&siti.tnde b+cu iu ACi-irj-Cu'cuii^ des L3iters (1) erweiternde rotationssymiaetriscjri ausgeüildete trompetenförmi^e iolie (6) angeoracht ist.
2. Gekapselte Hochspannungs-Schaltanla^e nacL Anspruch 1, dadurch geisinzeichnet, dab durch entsprechende AriU^un^ der Ooeriläche der j^'olie (6) lür gleiche aus deü r'elduild zwischen dem Le;ter (1) und der Umhüllung (2) ermittelte elektrische Potentialdifferenzen gleiche Kriechweglängen gewählt sine.
3. Gekapselte iiochspannungs-Schaltanla₆e mit scheiberuoririigeii Isoliera&stützongen nach Anspruch 1 oder 2, of durch gekennzeichnet, daß die trompetenföriiiigen Folien (6) mit ilien größeren Öifnun_faen an den Isolierabbtützungen (3) anbiegen.
4. Gekapselte Hochspannun^s-Schaltanlage mit scheibenförmigen IsolieraDstützungen die mit den Leitei unmitteloar uüi^ebenden rohrförmigen Verlängerungen versehen sind nach Anspruch 1 oder 2, dadurch geleinzeichnet, da^ die trompetenförmigen Folien (6) mit ihren größeren Öffnungen an den scheibenförmigen T_eilen der IsolierabstützLingen (6) und mit ihren icieinereu Oj-inuiigen an den den Leiter (1) unmittelbar Uui_beoeüden rohr±öriui_ben Verlängerungen (9) der Isolieraijotützun^en (8) anliegen.

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