DE8608665U1

DE8608665U1 - Stützisolator

Info

Publication number: DE8608665U1
Application number: DE19868608665
Authority: DE
Original assignee: Asea Brown Boveri AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 1986-03-29
Filing date: 1986-03-29
Publication date: 1989-05-18

Description

BROWN,BOVERI & CTE Aktiengesellschaft

Mannheim 25. März 1986

Mp.-Nr. 530/86 ZPT/P4 - Pa/Sd

10

Stützisolator

Die iärfindung bezieht sich auf einen einer elektrischen Hochspannurgsanlage zuordenbaren Stützisolator nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

20

Mit dem Begriff "Hochspannungsanlage¹¹ sind hierbei

Schalt- und Verteileranlagen mit einer Netzspannung
oberhalb von 6kV angesprochen, insbesondere solche
Anlagen mit einer Netzspannung im Spannungsbereich von
12kV bis 36kV. Schalt- und Verteileranlagen mit dem

letztgenannten Netzspannungsspektrum bezeichnet man auch als Mittelspannungsanlagen.

Handhabungen im Inneren von Schaltfeldern der genannten Schalt- und Verteileranlagen sind sehr gefährlich,
solange Anlagenteile unter einer Netzspannung der
genannten Größenordnung stehen. Es bestehen deshalb
streng zu beachtende Vorschriften, nach denen Schaltfelder der genannten Anlagen freizuschalten sind, um in 35

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ihrem Inneren Handhabungen vornehmen zu können. So darf beispielsweise die Betätigung von Trennschaltern oder auch Erdungsschaltern, die nicht als Leistungsschalter ausgebildet sind, nur im spannungslosen Zustand des

I 5 betroffenen Anlagenteiles erfolgen. Für die Feststellung iii der Spannungsfreiheit gibt es im Prinzip mehrere Mög-

f| lichkeiten, so z.B. die Anordnung von induktiven oder H kapazitiven Spannungswandlern, die also gesonderte Bau- M einheiten darstellen. Derartige Baugruppen sind nicht % 10 nur kostspielig, sondern sie bedürfen auch eines ent-': sprechenden ünterbringungsraumes. Stattdessen gibt es

auch die Möglichkeit, die Spannungsfreiheit von Anlagenteilen mittels gesonderter, tragbarer Spannungsprüfer festzustellen. Hierfür muß aber bereits eine gewisse '■. 15 Zugänglichkeit zum Inneren von Anlagenteilen gegeben I sein, wodurch das Risiko einer Personengefährdung ver-

I größert wird. Wünschenswert, wenn auch aufwendiger, ist

&rgr; daher eine ständige, im jeweiligen Schaltfeld fest

^? installierte Anzeige des Spannungszustandes dieses

; 20 Schaltfeldes bzw. Anlagenteiles. k

: Es ist deshalb bereits vorgeschlagen worden, derartige

Anzeigeraöglichkeiten mit einem Stützisolator zu kombinieren (DE-OS 31 21 795). Dieser bekannte Stützisolator 25 ist mit Hohlräumen ausgestattet, innerhalb denen ein

kapazitiver Spannungsteiler angeordnet ist. Dieser kapazitive Spannungsteiler ist mit einer elektronischen Schaltung kombiniert, welche ihrerseits einen Meßverstärker enthält und im übrigen einer gesonderten Strom-30 quelle für eine Hilfsspannung Jedarf. Nachteilig hierbei ; ist es, daß beim Ausfall der Hilfsapan.iung die Span-

H nungaanzeige für den Spannungszustand der Hochspannungs-

&iacgr; teile ebenfalls ausfällt. Es müssen also gesonderte Maßnahmen getroffen werden, um das Vorhandensein der Hilfs-35 spannung überprüfen zu können#

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Ein anderer bekannter Stützisolator stellt sich zur Aufgabe, die letztgenannten Nachteile des zuvor erwähnten Stützisöläfeors zu vermeiden (DE-OS 33 29 7¹IS)* Für diesen Stützisolator wird vorgeschlagen, eine Teilerkapazität aus einem zylindrischen Metallgitter zu bilden, welches mit einer der Befestigungsarmaturen leitend verbunden ist, und außerdem ein in dieses Metallgitter hineinragendes oder stattdessen ein dieses Metallgitter konzentrisch umgebendes weiteres metallisches Teil vorzusehen, welches dann mit der anderen Befestigungsarmatur leitend Vf~bunden ist. Auch das eben genannte andere metallische Teil kann hierbei als zylindrisches Metallgitter ausgebildet sein. Eine derartige Ausführung

■J5 eines Stützisolators erfordert ein vergleichsweise großes Durchmessermaß für den Stützisolator, wenn man eine dialektrisch kritische Situation vermeiden will; nachteilig aber ist insbesondere auch die Tatsache, daß die erdpotentialseitige Befestigungsarmatur nicht unmittelbar geerdet werden kann, sondern stattdessen mit Anschlußstellen für ein Spannungsanzeigegerät sowie für eine Sekundärkapazität ausgestattet sein muß. Es ist also eine spezielle und dementsprechend auch aufwendige erdpotentialseitige Befestigung für diesen bekannten Stützisolator vorzusehen. Hierbei ist die Gefahr nicht ganz auszuschließen, daß die Verbindung des Stützisolators mit dem Erdpotential nicht einwandfrei ist. Derartige Maßnahmen können im übrigen die Umbruchfertigkeit des Stützisolators beeinträchtigen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Stützisolator der zuletzt erläuterten Art für den eingangs genannten Bedarfsfall zu schaffen, welcher die ebeß geschilderten Nachteile vermeidet, d.h. also hinsicht-

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lieh seines Durchmessers vergleichsweise klein ausgebildet werden kann und welcher an seinem erdpotentialseitigen Bnde auch unmittelbar erdbar ist, ohne den gewünschten Spannungeabgriff für eine Spannung3anzeige in ihrer Wirkungsweise zu beeinträchtigen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das kapazitive Teilerelement in vorbestimmten Abständen zwischen den einander zugekehrten Enden der Befestigungsarmaturen - innerhalb des Isolidrstoffmaterials angeordnet und mit einem vorzugsweise am erdpotentialseitigen Längsende des Stützisolator herausgeführten, gegen das Erdpotential jedoch isolierten Anschlußelement leitend verbunden wird, welch letzteres dem Anschluß eines Spannungsanzeigegerätes dienen kann. Auf diese Weise ist sowohl eine elektronische Schaltung innerhalb einer Aushöhlung des Isolators verraeidbar bzw. die Verwendung einer hohlen Schraube, wie dieses in der bereits genannten DE-OS 31 21 795 unter anderem vorgeschlagen wird, als auch eine spezielle Befestigung des Stützisolators und dessen Erdung über eine zwischengefügte Schaltung und eine Sekundärkapazität. Ein derartig ausgebildeter Stützisolator kann auch nur als solcher verwendet werden, d.h. ohne die vorhandene Funktion der speziellen Teilerkapazität zu nutzen.

Vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten des Erfindungsgedankens sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Hierin wird bspw. vorgeschlagen, das kapazitive Teilerelement kalottenförmig auszubilden und dieses Teilerelement innerhalb des Stützisolators so anzuordnen, daß es das vorzugsweise halbkugelförmig geformte Ende der erdpotentialseitigen Befestigungsarmatur in einem vorbestimmten Abstand wenigstens teilweise schirmartig umgibt. Hier-

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durch ist es möglich» eine hinreichende kapazitive Spannung für ein Spannungsanzeigegerät zu erhalten und gleichzeitig die sich zwischen dem kapazitiven Teilereleraent und der erdpotentialseifeigen Änschlußarmätur bildende Restkapazität sehr gering zu halten, so daß der Äbleitstrom zum Erdpotential gering ist.

Vorteilhaft ist es auch, das kalottenförmige Teilerelement aus einem vermaschten Drahtgeflecht herzustellen.

^O Dieses hat weniger funktionelle als vielmehr herstellungsraäßige Vorteile, weil nämlich im Bereich des Teilerelementes eine Lunkerbildung innerhalb des Isolierstoff materiales ausgeschlossen ist. Außerdem wird durch ein Teilerelement aus einem Drahtgeflecht die Umbruchfestigkeit des Stützisolators praktisch nicht beeinträchtigt.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles und der nachfolgenden Beschreibung hierzu soll der Erfindungsgedanke noch einmal erläutert und verdeutlicht werden.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Stützisolator und

Fig. 2 in schematisierter Darstellung einen erfindungsgemäßen Stützisolator, kombiniert mit einem Spannungsanzeigegerät.

Die Figur 1 veranschauschlicht einen Längsschnitt durch einen Stützisolator 10 aus einem Isolierstoff-

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material, beispielsweise aus Epöxid oder auch aus Polyurethan* Dieser Stützisolator 10 entspricht in soinen äußeren Maßen, insbesondere in seinen Anschlußmaßen, einem sogenannten DIN=Stützer. An seinem in der Darstel= lung naoh oben gerichteten Ende ist in diesen Stützisolator 10 eine hochspannungsseitige Befestigungsarmatur 11 mit einem Innengewinde 12 eingeformt, die beispielsweise mit einer (nicht dargestellten) Stromschiene leitend verbunden werden kann. Zusätzlich sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel noch zwei kleinere Gewindebuchsen 13 und 14 in das Material des Stützisolators eingelassen bzw. eingeformt. Diese Gewindebuchsen dienen 3¹S zusätzliche Befestigung füp eine Stromschiene oder beispielsweise einen Trennschalter und gleichzeitig als Verdrehsicherung solcher anzuschließender Bauelemente.

Ära entgegengesetzten, in der Darstellung nach unten gerichteten Ende des Stützisolators 10 ist ebenfalls eine der Verdrehsicherung dienende kleinere Gewindebuchse 15 eingelassen, bzw. eingeformt und außerdem stark ins Innere des Stützisolators 10 zurückspringend eine erdpotentialseitige Befestigungsarmatur 16 mit einem Innengewinde. Beide Befestigungsarmaturen 11 und 16 sind an ihren zueinander gerichteten Enden angenäheiü halbkugelförmig ausgebildet und haben außer ihrer Befestigungsfunktion auch noch die Funktion einer hochspannungsseitigen bzw. erdpotentialseitigen Elektrode.

Zwischen den zueinandergerichteten Enden der Befestigungaarmaturen 11 und 16 ist ein kapazitives Teilerelement 17 im Inneren des Stützisolators 10 angeordnet. Dieses kapazitive Teilerelement 17 ist im vorliegenden Falle kalottenförmig ausgebildet und besteht aus einem vermaschten Drahtgeflecht. Es ist, wie aus der Darstel-35

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lung erkennbar, nahe der erdpotentialseitigen Befestigungsarmatur 16 angeordnet und umgibt deren halbkugelförmiges Ende zu einem gewissen Teil schirmartig. Ganz wesentlich und Kern der Erfindung ist es, daß dieses kapazitive Teilerelement 17 mit keiner der Befestigungsarmaturen 11, 16 leitend verbunden ist, sondern stattdessen über ein Leiterelement 18 mit einem Anschluß- . element 19 kontaktiert. Dieses Anschlußelement 19 ist am j erdpotentialseitigen Ende des Stützisolators 10 zugang- |

lieh, es ist aber mit dem Erdpotential nicht verbunden ;

und dient dem Anschluß eines (in dieser Darstellung _f

nicht angedeuteten) Spannungsanzeigegerätes. Ein Innen- ■

gewinde 20 dient hierbei der Schraubbefestigung beispielsweise eines zum Spannungsanzeigerät führenden >

Anschlußleiters. {

Die Figur 2 veranschaulicht in einer schemati- J

sierten Darstellung den funktionellen Aufbau eines |

erfindungsgemäßen Stützisolators und seine Korabina- ^!

tionsmöglichkeit mit einem Spannungsanzeigegerät. j

Erkennbar ist ein Stützisolator 21, welcher über eine Befestigungsarraatur 22 mit einem Hochspannungsnetz 23 leitend verbunden ist. Eine Befestigungsarmatur 2U ist über ein Leitungssystem 25 mit dem symbolisch angedeuteten Erdpotential 26 verbunden. Zwischen den beiden Befestigungsarmaturen 22 und 24 ist ein kapazitives Teilerelement 27 gelegen, welches mit einer aus dem Stützisolator 21 herausgeführten Zuleitung 28 verbunden I 1st. An diese Zuleitung 28 ist ein Spannungsanzeigegerät 29 angeschlossen, welches seinerseits mit dem symbolisch angedeuteten Erdpotential 30 verbunden ist. Um dem Spannungsanzeigegerät 29 eine genau definierte kapazitive Spannung zuführen zu können, ist im vorliegenden Fall eine Sekundärkapazität 31 vorgesehen, welche bei-

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spielsweise in Form eines Koaxialkabels mit einem genau definierten Kapazitätswert und einer vorgegebenen Länge verwirklicht sein kann.

Zum Spannungsanzeigegerät 29 darf angemerkt werden, daß geeignete Dauer-Spannungsanzeigegeräte auf dem einschlägigen Markt erhältlich sind, welche das Vorhandensein einer Betriebsspannung beispielsweise durch ständige Lichtimpulse anzeigen. Derartige Spannungsanzeigegeräte können funktionsmäßig mit weiteren Überwachungs- und Steueranlagen verbunden werden und' sind im übrigen auf einfache Weise an einem normalen Niederspannungsnetz auf ihre Funktionsfähigkeit überprüfbar.

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Bezugsziffernliste

10 Stützisolator

11 hochspannungsseitige Befestigungsarmatur

12 Innengewinde in

13 (kleinere) Gewindebuchse

14 " "

15 (kleine) Gewindebuchse

16 erdpotentialseitige Befestigungsarmatur

17 kapazitives Teilerelement

18 Leitereleraent

19 Anscblußelement

20 Innengewinde in

21 Stützisolator

22 Befestigungsarmatur (hochspannungsseitig)

23 Hochspannungsnetz

24 Befestigungsarrkatur (erdpotentialseitig)

25 Leistungssystem

26 Erdpotential

27 kapazitives Teilerelement

28 Zuleitung

29 Spannungsanzeigegerät

30 Erdpotential

31 Sekundärkapazität

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Claims

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1. Einer elektrischen Hochspannungsanlage zuorden-

barer Stützisolator aus Isolierstoffmaterial, enthaltend zwei darin eingefügte, in längsaxialer Richtung einander zugekehrte Befestigungsarmatüren für den hochspannungsseitigen und den erdpoten-

und weiterhin entfaltend wenigstens ein metallisches, in das Isolierstoffmaterial eingeformtes kapazitives Teilereleraent,

dadurch gekennzeichnet,

daß das kapazitive Teilerelement (17; 27) in vorbestimm-; ten Abständen zwischen den einander zugekehrten Enden der Befestigungsarraaturen (11, 16; 22, 2M) gelegen und mit einem vorzugsweise am erdpotentialseitigen

2Q Längsende des Stützisolators (10; 21) herausgeführten, gegen das Erdpotential jedoch isolierten Anschlußelement (19) für den Anschluß eines Spannungsanzeigegerätes (29) leitend verbunden ist.

2. Stützisolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kapazitive Teilerelement (17) kalottenförmig ausgebildet ist und das vorzugsweise halb- |

kugelförmig geformte Ende der erdpotentialseitigen Befestigungsarmatur (16) in einem vorbestimmten Abstand wenigstens teilweise schirmartig umgibt.

3. Stützisolator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kalottenförmige kapazitive Teilerelement (17) aus einem vermaschten Drahtgeflecht besteht.

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4. Stützisolator nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungsänzeigegerät (29) - direkt oder indirekt ständig fest mit dem Stützisolator (21) verbunden ist.

5. Stützisolator nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis H, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem gegen Erdpotential isolierten Anschlußelement (19»

•jO Figur 1) beziehungsweise einem Spannungsabgriff für das SpanntsngssnssigsgsrMt (29, Figur 2) und dem Spannungsausgang des Spannungsanzeigegerätes eine geerdete Leitung mit einer definierten Kapazität (Sskundärkapazität 31, Figur 2) zum Erdpotential angeordnet ist, insbesondere in Form eines Koaxialkabels mit einem definierten Kapazitätswert und einer vorgegebenen Länge.

6. Stützisolator nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungsanzeigegerät (29) ein solches mit einer Blinkanzeige (Lichtirapulsanzeige) Verwendung findet.