NO148655B

NO148655B - PRESSURE GAS INSULATED COVERED HIGH VOLTAGE CORD

Info

Publication number: NO148655B
Application number: NO782379A
Authority: NO
Inventors: Rolf Duerschner; Werner Lehmann
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1973-02-14
Filing date: 1978-07-07
Publication date: 1983-08-08
Also published as: NO148655C; JPS49113142A; DE2307195C3; ZA74957B; JPS5325936B2; DE2307195B2; NO782379L; DE2307195A1

Description

Oppfinnelsen angår en høyspenningsledning forsynt med en kapsling og med isolatorer som utfyller kapslingens tverrsnitt og hindrer lysbuer i å slippe igjennom, og som avstøtter den høy-spenningsførende leder mot kapslingen, samtidig som der inne- The invention relates to a high-voltage line provided with an enclosure and with insulators which complement the enclosure's cross-section and prevent electric arcs from passing through, and which repel the high-voltage conducting conductor against the enclosure, while at the same time

holdes en isolerende gass under trykk i det indre av kapslingen^ an insulating gas is kept under pressure in the interior of the enclosure^

som er utført avbrannsfast i et område som ved forstyrrelser er utsatt for en stående lysbue,og lederen i lysbueområdet er for- which is made fireproof in an area that is exposed to a standing arc in the event of disturbances, and the conductor in the arc area is pre-

synt med en forsterkning mot avbrann. sint with a reinforcement against fire.

En slik høyspenningsledning er kjent fra DT-OS 20 59 330. I tilknytning til et isolasjonslegeme som avstøtter høyspennings-lederne mot kapslingen, er der på kapslingens innervegg anordnet sluttede, avbrannsfaste ringer som i området for mulige stående lysbuer gir eh dobbeltvegget konstruksjon. Derved er risikoen for at den stående lysbue skader kapslingen varig, minsket, fordi den varmemengde som meddeles de sluttede ringer fra lysbuens fotpunkt, ikke kan innvirke direkte på kapslingen, dvs. fordi der innstiller seg en viss varmedemning. En viss beskyttelse av lederen mot avbrann er gitt ved at den i det vesentlige hulsylindriske leder er utført massiv i området for isolasjonslegemet. Such a high-voltage line is known from DT-OS 20 59 330. In connection with an insulating body that supports the high-voltage conductors against the enclosure, closed, fire-resistant rings are arranged on the inner wall of the enclosure, which in the area of possible standing arcs gives a double-walled construction. Thereby, the risk of the standing arc permanently damaging the enclosure is reduced, because the amount of heat imparted to the closed rings from the base of the arc cannot directly affect the enclosure, i.e. because a certain thermal barrier sets in. A certain protection of the conductor against fire is provided by the fact that the essentially hollow cylindrical conductor is made solid in the area of the insulating body.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å gi anvisning på en kapslet trykkgassisolert høyspenningsledning av denne art hvor sikkerheten mot blivende beskadigelse av høyspénningsledningen ved virkninger av forstyrrende lysbuer er øket. The invention is based on the task of providing instructions for an encapsulated pressurized gas-insulated high-voltage line of this type, where the safety against permanent damage to the high-voltage line due to the effects of disruptive electric arcs is increased.

Ifølge oppfinnelsen blir denne oppgave løst ved at forsterk-ningen er utformet som selvbærende metallisk beskyttelsesskjold som holdes i avstand fra lederen ved hjelp av avstandsholdere anbragt på denne,og at rommet mellom beskyttelsesskjoldet og lederens overflate er forbundet med kapslingens indre for å mulig-gjøre rask trykkutligning. According to the invention, this task is solved in that the reinforcement is designed as a self-supporting metallic protective shield that is kept at a distance from the conductor by means of spacers placed on it, and that the space between the protective shield and the surface of the conductor is connected to the interior of the enclosure to enable quick pressure compensation.

Beskyttelsesskjoldet kan i sin helhet være utformet for føring av lysbuen. Den komponent, høyspenningslederen, som fører merke-strømmen , blir ikke direkte belastet med lysbuen, så høyspénnings-ledningen ved forstyrrelser er bedre siktet. The protective shield can be designed in its entirety to guide the arc. The component, the high-voltage conductor, which carries the rated current, is not directly affected by the arc, so the high-voltage conductor is better targeted in the event of disturbances.

Hvis beskyttelsesskjoldet, slik det er tilfellet ved en utformning av oppfinnelsesgjenstanden, består av et materiale hvis av-brannsf asthet er større enn lederens, fås på gunstig måte vegg-tykkelser som er økonomisk forsvarlige. Ved en ytterligere gunstig utformning av oppfinnelsesgjenstanden kan beskyttelsesskjoldet være laget av stål og lederen av aluminium. If the protective shield, as is the case in a design of the object of the invention, consists of a material whose fire resistance is greater than that of the conductor, wall thicknesses that are economically justifiable are advantageously obtained. In a further advantageous design of the object of the invention, the protective shield can be made of steel and the conductor of aluminium.

Hvis der, som en videre utformning av høyspenningsledningen, er anordnet en forsterkning på den ene eller på begge sider av isolatoren, befinner beskyttelsesskjoldet seg alt efter innmat-nings re tning fordelaktig på den ene eller begge sider av isolatoren. If, as a further design of the high-voltage line, a reinforcement is arranged on one or both sides of the insulator, the protective shield is located advantageously on one or both sides of the insulator, depending on the direction of input.

Under henvisning til tegningen vil prinsippet for en vandr-ende lysbue ved en høyspenningsledning med rørformet kapsling bli belyst (fig. 1,2) og et utførelseseksempel på høyspenningsled-ningen ifølge oppfinnelsen samt dens virkemåte bli beskrevet (fig.' 3) . With reference to the drawing, the principle of a traveling arc in a high-voltage line with a tubular enclosure will be illustrated (fig. 1, 2) and an embodiment of the high-voltage line according to the invention as well as its mode of operation will be described (fig. 3).

Fig. 1 viser skjematisk et stykke av en rørleder i snitt. Fig. 1 schematically shows a section of a pipeline.

En leder er anordnet som spenningsførende komponent i en rør-formet kapsling 2. Via isolatorer 3 er lederen 1 avstøttet mot kapslingen 2. Lederen er ved begge ender forbundet med en vik-ling på en og en dreietransformator 4 resp. 5, hvis stjerne-punkt 4a resp. 5a er jordet. Kapslingen 3 og lederen 1 er laget av aluminium resp. aluminiumlegeringer. A conductor is arranged as a voltage-carrying component in a tubular enclosure 2. Via insulators 3, the conductor 1 is supported against the enclosure 2. The conductor is connected at both ends with a winding on a and a rotary transformer 4, respectively. 5, whose star point 4a resp. 5a is grounded. The casing 3 and the conductor 1 are made of aluminum or aluminum alloys.

Hvis der i tilfellet av en forstyrrelse hvor der tennes en forstyrrende lysbue 7, går en strøm 1^ fra innmatningsstedet 4 og en strøm I_ fra innmatningsstedet 5 gjennom lederen 1 til lysbuen 7, og er strømmen 1^ større enn strømmen 1^, vil lysbuen 7 på grunn av elektromagnetiske krefter i løpet av kort tid bli drevet til dvelingsstedet 8 i området for den isolator 3 som ligger nærmest innmatningsstedet 5 med den svakere strøm 1^. På grunn av den sammenstukkede anordning av leder 1 og kapsling 2 er det likegyldig på hvilke steder 9 og 10 og med hvilken styrke strøm-mene lg og I-^q forlater kapslingen. I det plan for lysbuen 7 som er vist i snitt på fig. 2, foreligger den av lederstrømmene 1^ og ±2 resulterende magnetiske induksjon B, hvis forløp i rommet er rotasjonssymmetrisk og er vist ved kurven A på fig. 2, og hvis størrelse og forløp strømmene In og I,, ikke bidrar noe til, da innretningen er en avskjermet rørleder. Den over lengden dl av lysbuen 7 virkende kraft dF = I4 . dl . dB<*>, hvor I4 er strømmen i lysbuen 7, har altså alltid retningen for den større av strømmene 1^ eller 1^. Kraften dF er derfor, som inntegnet på fig. 1, rettet mot høyre og driver lysbuen til dvelingsstedet 8, hvor isolasjonslegemet 3 virker som lysbuebarriere. If, in the event of a disturbance where a disturbing arc 7 is ignited, a current 1^ from the input point 4 and a current I_ from the input point 5 pass through the conductor 1 to the arc 7, and if the current 1^ is greater than the current 1^, the arc will 7 due to electromagnetic forces within a short time be driven to the place of residence 8 in the area of the insulator 3 which is closest to the input point 5 with the weaker current 1^. Due to the jointed arrangement of conductor 1 and enclosure 2, it is immaterial at which locations 9 and 10 and with what strength the currents 1g and Iq leave the enclosure. In the plan for the arc 7 which is shown in section in fig. 2, there is the magnetic induction B resulting from the conductor currents 1^ and ±2, the course of which in space is rotationally symmetrical and is shown by the curve A in fig. 2, and if the size and course of the currents In and I,, contribute nothing, as the device is a shielded pipeline. The force acting over the length dl of the arc 7 dF = I4. dl. dB<*>, where I4 is the current in the arc 7, therefore always has the direction of the larger of the currents 1^ or 1^. The force dF is therefore, as drawn in fig. 1, directed to the right and propels the arc to the resting place 8, where the insulating body 3 acts as an arc barrier.

Fig. 3 viser skjematisk snitt av en rørledning i samsvar Fig. 3 shows a schematic section of a pipeline in accordance

med oppfinnelsen og med skiftende innmatningsinnretning. Både lederen 1 og kapslingen 2 er utført sfæriske på knekkstedet som vist ved henholdsvis la cg 2a. På grunn av de magnetiske feltforhold som ble omtalt i forbindelse med fig. 1 og 2, kan en forstyrrende lysbue 7 matet med strømmem with the invention and with changing input device. Both the conductor 1 and the casing 2 are made spherical at the point of the break as shown at la cg 2a respectively. Due to the magnetic field conditions discussed in connection with fig. 1 and 2, a disturbing arc 7 fed with current mem

1^ vandre inn i den magnetfeltfrie lederakse i kuleområdet 2a og som stående lysbue ikke lenger forlate dvelingsstedet 8a i dette område. For lysbuer 7' som bare mates med strømmen l^ i ligger det stående spor den drives inn i, på dvelingsstedet 3b. I det generelle tilfelle av mulighet for tosidig strøminnmatning er der for den termisk truede lederoverflate i avstand fra avskjermningskulen 15 anordnet et beskyttelsesskjold 11 av avbrannsfast materiale mellom stedene 8a og 8b. Som antydet på fig. 3, bestemmer elek-trisk ledende avstandsholdere lia og 11b avstanden fra beskyttelsesskjoldet 11 til avskjermningskulen 15. I tillegg kan der også ved hjelp av ledende avstandsholdere 12a, 12b være festet et beskyttelsesskjold 12 av avbrannsfast materiale på innsiden av kapslingen 2a. Dette beskyttelsesskjold er gjenstand for BRD patent 23 07 195. 1^ wander into the magnetic field-free conductor axis in the sphere area 2a and as a standing arc no longer leave the dwelling place 8a in this area. For arcs 7' which are only fed with the current l^ i, the standing track it is driven into is located at the dwell location 3b. In the general case of the possibility of two-sided current input, a protective shield 11 of flame-resistant material is arranged for the thermally threatened conductor surface at a distance from the shielding ball 15 between the locations 8a and 8b. As indicated in fig. 3, electrically conductive spacers 1a and 11b determine the distance from the protective shield 11 to the shielding ball 15. In addition, a protective shield 12 of fire-resistant material can also be attached to the inside of the enclosure 2a by means of conductive spacers 12a, 12b. This protective shield is the subject of BRD patent 23 07 195.

Er beskyttelsesskjoldet 11 anordnet på den ene eller begge sider av en isolator som fyller ut kapslingstverrsnittet, og som ikke er vist på fig. 3, fås der på isolatoren, ved bruk av oppfinnelsen, et foreskrevet brennsted for tilfellet av en forstyrrende lysbue, som dermed ikke kan influere varig på høy-spenningsledningen. Is the protective shield 11 arranged on one or both sides of an insulator which fills out the enclosure cross-section, and which is not shown in fig. 3, there is obtained on the insulator, by using the invention, a prescribed focal point in the event of a disturbing electric arc, which thus cannot permanently influence the high-voltage line.

Claims

1. High-voltage line with an enclosure and with insulators that fill the cross-section of the enclosure and do not allow arcs to pass through, and which repel the high-voltage conducting conductor against the enclosure^ at the same time as containing an insulating gas under pressure in the interior of the enclosure, which is made fireproof in a area which is exposed to a standing arc in the event of disturbances, and the conductor in the area of disturbing arcs is provided with a reinforcement against fire, characterized in that the reinforcement is designed as a self-supporting, metallic protective shield (11) which is kept at a distance from the conductor (1) ) by means of spacers (lia,11b) placed on the conductor, and that the space between the protective shield and the surface of the conductor is connected to the interior of the enclosure to enable rapid pressure equalization.

2. High-voltage line as specified in claim 1, characterized in that the protective shield (11) consists of a material that has greater fire resistance than the conductor's material.

3. High-voltage line as specified in claim 1 or 2, characterized in that the protective shield (11) is made of steel and the conductor (1) of aluminium.

4. High-voltage line as specified in claim 1, 2 or 3, where a reinforcement of the conductor is arranged on one or both sides of the insulator, characterized in that the protective shield (11) is located on one or both sides of the insulator.