DE7817513U1 - Gekapselte gasisolierte Hochspannungsleitung - Google Patents
Gekapselte gasisolierte HochspannungsleitungInfo
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Description
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Gekapselte gasisolierte Hochspannungsleitung
Die Erfindung betrifft eine gekapselte gasisolierte Hochspannungsleitung
mit einem auf Erdpotential befindlichen Gehäuse, bei dem aussen eine starr mit diesem verbundene Isolierstoffumhüllung angebracht ist,
und mit einem in diesem Gehäuse mittels Spannungsisolatoren abgestützten elektrischen Leiter.
Mit diesem Oberbegriff nimmt die Erfindung auf einen Stand der Technik von gekapselten gasisolierteri Hochspannungsleitungen
Bezug, wie er in der DE-OS 2 202 401 beschrieben
ist. Dort besteht die Kapselung der Hochspannungsleitung aus einem Isolierstoff, in den ein metallischer Schirm aus
einem Gittergeflecht oder aus einer Folie eingebettet ist. Dieser zur Begrenzung des elektrischen Feldes nach aussen
vorgesehene Schirm ist mit Erdleiterschienen galvanisch verbunden, die im Innern der Kapselung angeordnet und mit
der Kapselung starr verbunden sind. Diese metallischen Erdleiterschienen sind so bemessen, dass sie einen eventuell
auftretenden Lichtbogenstrom über längere Zeit führen bzw. zu einer Sollbrennstelle weiterleiten können, an welcher
der Lichtbogen bis zum Abschalten der Hochspannungsleitung stehen bleiben kann.
Eine elektrische Abschirmung, die in die Gehäusewand aus Kunststoff eingebettet werden muss, ist in Bezug auf die
Randfeldstärken problematisch und aufwendig in der Herstellung. Die im Innern der Kapselung angebrachten Erdleiterschienen
bedingen eine Vergrösserung des Kapseldurchinessers.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gekapselte
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gasisolierte Hochspannungsleitung bei Auftreten eines Lichtbogens in lichtbogengefährdeten Bereichen unter Verwendung
wirtschaftlich gefertigter Mantelrohre durch einen einfach aufzubringenden und mit geringem Kostenaufwand herzustellenden
Durchschmelz- bzw. Durchschweissschutz zu versehen.
Die Aufgabe wird gemäss dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs
1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Durch die Verwendung eines Metallgehäuses als Kapselung wird erreicht., dass die Gasfüllung, z.B. SF,--Gas, nicht
mit der als Durchschweissschutz verwendeten Isolierstoffumhüllung
in Verbindung kommt. Die Isolierstoffumhüllung braucht nicht lunkerfrei zu sein, es kann ein relativ
billiges, fertigungsgerechtes Isoliermaterial verwendet
werden. Zur Aufwertung von bestehenden Anlagen in bezug auf erhöhte Lichtbogensicherheit bzw. für den Fall, dass
höhere Kurzschlusslexstungen erforderlich werden, kann die Isolierstoffumhüllung aUch nachträglich aufgebracht
werden ohne die Anlage zu demontieren oder ausser Betrieb zu nehmen. Gleichzeitig verleiht die Isolierstoffumhüllung
der Kapselung eine erhöhte Berstfestigkeit. Die Kapselungsdurchmesser kennen unabhängig von örtlicher Lichtbogengefährdung
optimal dimensioniert werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels
beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine gekapselte gasisolierte Hochspannungsleitung in einem Längsschnitt,
Fig. 2 und 3 Längsschnitte von Gehäusewandungsteilen
einer gasisolierten Hochspannunsleitung mit Kunststoffumhüllungen an lichtbogengefährdeten
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In den Figuren sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt ausschnittweise einen Teil einer Hochspannungsleitung,
in der ein elektrischer Stromleiter 1 durch einen Spannungsisolator bzw. einen Isolierstützer 2 gegenüber
geerdeten Metallkapselungen 3 und k elektrisch isoliert abgestützt
ist. Die Metallkapselung ist aus zylindrischen Rohren zusammengesetzt, die durch Flansche 5, 6 gasdicht
miteinander verbunden sind. Dabei kann zwischen diesen Flanschen oder in nicht dargestellten Ausnehmungen der
Flansche ein Isolierstützer 2 gasdicht eingesetzt sein. Die Wandstärken der Metallrohre sind entsprechend dem vorgesehenen
Betriebs-Gasdruck, der bis lO bar betragen kann, ausgelegt. Bei Verwendung von Aluminiumrohren kommen dabei
Wandstärken .zwischen 2 ram und 12 mm zur Anwendung, wobei Aluminiumrohre
kleiner Wandstärken vorzugsweise aus spiralgeschweissten
Aluminiumband bestehen.
Auf lichtbogengefährdete Bereiche A und B des Metallrohr es
ist eine hitze- und druckbeständige Isolationsschicht 7 aus einem Kunstharz, insbesondere aus einem Epoxidharz-Glasfasergewebe
oder aus Glasfaser-Rovings, die in Kunstharz eingebettet sind, aufgebracht. Duroplaste sind für die Isolationsschicht
geeignet, Thermoplaste hingegen nicht, da sie durch die Hitzeentwicklung eines Störlichtbogens 10 flüssig
werden. Lichtbogengefährdete Bereiche sind insbesondere Rohrabschnitte mit verringertem Rohrdurchmesser oder mit
verringerter Wandstärke oder mit Unstetigkeitsstellen,wie
z.B. Leiterdurchfuhrungen, gewinkelte Leiterführungen, oder
Bereiche mit starker Krümmung der Leitung und stationäre Brennstellen, sogenannte Lichtbogenschottstellen.wie z.B.
Isolierstützer und dergleichen, die den Lichtbogen, der von
der ihn speisenden Stromquelle wegwandert, aufhalten.
Zu schützen sind auch solche Gehäusestellen, bei denen eine Durchschmelzgefahr durch vorbeiströmende, heisse Gase
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besteht, insbesondere in Gehäusebereichen zwischen stationä ren Brennstellen eines Lichtbogens und externen Druckentlastungsstellen.
Falls durch Sicherheitseinrichtungen der Anlage die zum Lichtbogen führende Störung nicht schnell
genug beseitigt wird, kann
die Metallkapselung durchschmelzen bzw. durchschweissen. Die dann unter Druck austretenden heissen und eventuell
giftigen Gase können anwesendes Personal gefährden. Eine solche Gefahr besteht insbesondere für nicht tragende
Schaltanlagenteile geringer Wandstärke, wobei der Betriebsdruck z.B. bei Verwendung von Schwergasen wie SFg nur wenig
über Atmosphärendruck zu sein braucht. Die Isolationsschicht 7, die aus einem hitzebeständigen, feuerfesten
Werkstoff besteht, bietet aufgrund ihres hohen elektrisehen Widerstandes dem Fusspunkt des Lichtbogens keine
Basis und verhindert aufgrund ihrer Druck- und Hitzebeständigkeit einen Gasaustritt bei durchgeschmolzenen Metallrohr.
Die Isolationsschicht 7 wird vorteilhaft durch eine kombinierte Flächen-Wickeltechnik unter Anwendung
einer Zugvorspannung aufgebracht. Die auf diese Weise erzeugte Bandage sollte mindestens 2 mm dick sein. Stationäre
Lichtbogenbereiche 9 in der Nähe von Lichtbogenschottstellen sollten eine Bandage B von mindestens 5 mm Dicke
über einen Längsabschnitt des Metallrohres von etwa 400 mm bis 500 mm aufweisen.
Die Fig, 2 zeigt eine hitze- und druckbeständige Isolierschicht 7 auf einer Metallkapselung 3, deren lichtbogengefährdeter,
dünnwandiger Rohrabschnitt zusätzlich durch eine zwischen der Isolierschicht 7 und der Metallkapselung
3 angeordnete, hitzebeständige isolierende Zwischenschicht bzw. Einlage 8 z.B. aus Asbest geschützt ist, welche
die Durchschweissfestigkeit eines eventuell brennenden Störlichtbogens erhöht. Diese Einlage 8 braucht nicht
druckbeständig zu sein. Der Schmelzpunkt des Einlagematerials
soll über l000°C liegen.
BBC Baden , ., .-.,.. ('
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Fig. 3 zeigt stärker lichtbogengefährdete Bereiche der MetallkaDselung 3, d.h. dünnwandige Rohrabschnitte mit
kleinerem Rohrdurchmesser, mit einer dickeren, hitze- und
druckbeständigen Isolationsschicht 7. Die Umwicklung kann in der Schichtdicke variiert werden, so dass auf besonders
gefährdeten Stellen eine Verdickung aufgebracht werden kann. Die Wicklung kann an Lichtbogenfusspunkten bis zu
20 Schichtdicken aufweisen. Sie muss an allen lichtbogengefährdeten Stellen den auftretenden Gasdruck aushalten. Eine
Vorspannung der Umwicklung und/oder eine thermische Aushärtung des Harzes erhöht die Berstfestigkeit der Metallkapselung.
BBC Baden
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Bezeiehnungslist e
1 = Stromleiter
2 = Spannungsisolator3 Isolierstützer
3j 4 = Metallkapselung
5, 6 = Plansche
7 = hitze- und druckbeständige
Isolationsschicht
8 = hitzebeständige, isolierende
Zwischenschicht bzw. Einlage
9 = stationärer Lichtbogenbereich = Störlichtbogen
A, B = Bandagebereiche
Claims (8)
- .η SprücheGekapselte gasisolierte Hochspannungsleitung mit einem auf Erdpotential befindlichen metallischen Gehäuseteil, bei dem aussen ' eine starr mit diesem verbundene Isolierstoff umhüllung angebracht ist, und mit einem in diesem Gehäuse mittels Spannungsisolatoren abgestützten elektrischen Leiter, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse im wesentlichen eine gasdichte Metallkapselung (3, 4) aufweist und dass die Isolierstoffumhüllung (7, 8) wenigstens im Bereich von Gehäusestellen angebracht ist, die durch einen Lichtbogen gefährdet sind, insbesondere an stationären Brennstellen und/oder an Gehäusestellen, die einen verringerten Abstand zum Stromleiter aufweisen und/oder in Leitungsabschnitten mit vergleichsweise starker Krümmung bzw. mit Unstetigkeiten wie gewinkelten Leiterzuführungen und/oder mit vergleichsweise verringerter Wandstärke des Gehäuses.
- 2. Hochspannungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallkapselung (3, 4) aus Aluminium, insbesondere aus spiralgeschweisstem Aluminiumband be-20 steht.
- 3. Hochspannungsleitung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung aus eine hitze- und druckbeständigen Isolationsschicht (7) besteht .
- 4. Hochspannungsleitung nach Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet, dass die hitze- und druckbeständige Isolationsschicht (7) im wesentlichen aus Kunstharz, insbesondere aus einem Epoxidharz mit einer Glasfaserarmierung, insbesondere aus Glasfasergewebe oder aus Glas-faser-F.ovings besteht.
- 5. Hochspannungsleitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der hitze- und druckbeständigen Isolationsschicht (7) und der Metallkapselung (3, 1O eine hitzebeständige, isolierende Zwischenschicht (8) angeordnet ist und dass der Schmelzpunkt des Werkstoffes der Zwischenschicht oberhalb lOO00C liegt.
- 6. Hochspannungsleitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass die Zwischenschicht (8) aus Asbest besteht.
- 7. Hochspannungsleitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet j dass die hitze- und druckbeständige Isolationsschicht (7) einen ein- oder mehrschichtigen, unter Zugvorspannung stehenden Wickel aufweist.
- 8. Hochspannungsleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierstoffumhüllung (7) an Gehäusestellen angebracht ist, bei denen eine Durchschmelzgefahr durch vorbeiströmende, heisse Gase besteht, insbesondere in Gehäusebereichen zwischen stationären Lichtbogenbrennstellen und externen Druckentlastungsstellen.
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