NO842995L

NO842995L - SUPPORT SUPPLY FOR HIGH VOLTAGE

Info

Publication number: NO842995L
Application number: NO842995A
Authority: NO
Inventors: Georg Herold; Bodo Plack; Reinhard Buchenau; Erwin Hartmann
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1983-08-17
Filing date: 1984-07-23
Publication date: 1985-02-18
Also published as: JPS6062012A; DE3329748A1; FI842609A; DE8323693U1; EP0134541A1; FI842609A0

Description

Oppfinnelsen angår en støtteisolator for høyspenning i samsvar med hovedkravets innledning. The invention relates to a support insulator for high voltage in accordance with the introduction of the main claim.

Arbeider i sterkstrømanlegg må bare utføres i spennings-fri tilstand av disse. For tiden blir anleggsdelers spennings-tilstand for det meste konstatert med bevegelige spenningsprø-vere. Disse apparater har idag nådd en høy sikkerhetsstandard, men bruken av dem er likevel ikke farefri, fremfor alt når man for kontrollen må åpne dører som sitter foran anleggsdeler som eventuelt ennu står under spenning. De krav brukerne og lov-giverne stiller til sikkerheten fører til at disse spennings-prøvere ikke, resp. bare på visse betingelser, kan anvendes i koblingsanlegg, og at komponenter som er fast innbygget i et koblingsanlegg, blir tatt til hjelp for å indikere spenningstii-standen. Slike innretninger består f.eks. av en kapasitiv spenningsdeler og det egentlige viserorgan som mates av denne, og som arbeider med stadig lysende eller blinkende glimlamper. Work in high current systems must only be carried out in a de-energized state. Currently, the stress state of plant parts is mostly ascertained with movable stress testers. These devices have today reached a high safety standard, but their use is still not without danger, above all when you have to open doors in front of plant parts that may still be under voltage for the inspection. The requirements that users and legislators place on safety mean that these voltage testers do not, resp. only under certain conditions, can be used in switching systems, and that components that are permanently built into a switching system are used to indicate the voltage level. Such devices consist, for example, of of a capacitive voltage divider and the actual indicating device which is fed by this, and which works with constantly glowing or flashing flashing lights.

Den spenningsdelerkapasitet som behøves til dette, kan inkorporeres i slike anordninger som likevel har feltstyrende belegg, f.eks. strømtransformatorer. Slike finnes imidlertid ikke i alle koblingsanlegg, resp. ikke på det ønskede sted. I slike tilfeller benyttes som spenningsdeiere innretninger med en definert kapasitet, f.eks. i en vanlig støtteisolator. The voltage divider capacity required for this can be incorporated in such devices which nevertheless have a field-controlling coating, e.g. current transformers. However, such are not found in all switching systems, resp. not in the desired location. In such cases, devices with a defined capacity, e.g. in an ordinary support insulator.

Ved en støtteisolator i henhold til DE-OS 31 21 795 erIn the case of a support insulator according to DE-OS 31 21 795 is

der i det indre av isolatoren anordnet en kapasitiv spenningsdeler, og til dennes høyspenningsfrie deler er der koblet en elektronisk kobling. En slik utførelse hvor den kapasitive spenningsdeler i henhold til fig. 1 og den foretrukne utførelses-form dannes av to fortrinnsvis halvkuleformede elektroder som er innstøpt i isolatoren i innbyrdes avstand og ligger overfor hverandre, er det ved den maksimale diameter som er bestemt for halvkulene ved størrelsen av en standard støtteisolator samt den ved isolasjonsstoffets gjennomslagsfasthet bestemte mini-male avstand mellom halvkulene, ikke mulig å realisere en så where a capacitive voltage divider is arranged in the interior of the insulator, and an electronic connection is connected to its high-voltage-free parts. Such an embodiment where the capacitive voltage divider according to fig. 1 and the preferred embodiment is formed by two preferably hemispherical electrodes which are embedded in the insulator at a distance from each other and lie opposite each other, it is at the maximum diameter determined for the hemispheres by the size of a standard support insulator as well as the minimum determined by the impact strength of the insulating material - measure the distance between the hemispheres, not possible to realize one then

stor kapasitet som skal til for å utkoble fra høyspenningsnettet tilstrekkelig energi for en direkte visning. Derfor er der for hver slik støtteisolator innebygget en elektronisk kobling som tjener til å forsterke signalene, og som ikke er tilgjengelig large capacity needed to disconnect from the high-voltage grid sufficient energy for a direct display. Therefore, for each such support insulator, an electronic link is built in which serves to amplify the signals, and which is not available

i drift og derfor ikke tilfredsstiller kravene til pålitelighet. Dessuten blir visningen avhengig av en hjelpespenning. in operation and therefore does not meet the requirements for reliability. In addition, the display depends on an auxiliary voltage.

Oppfinnelsens oppgave er å løse sikkerhetsproblemet iThe task of the invention is to solve the security problem in

den forbindelse og utvikle støtteisolatorer med en kapasitet som gjør det mulig å realisere spenningsdelere for høyspenning, særlig for driftspenninger på Um=12 kV/24 kV/36 kV. En slik støtteisolator vil i det følgende bli betegnet som delerisolator. Kapasiteten må her være stor nok til å gjøre det mulig å mate en optisk indikator, f.eks. med en glimmlampe eller (LED) direkte, altså større enn hva man kan oppnå med 2 halvkuler. that connection and develop support insulators with a capacity that makes it possible to realize voltage dividers for high voltage, especially for operating voltages of Um=12 kV/24 kV/36 kV. In the following, such a support insulator will be referred to as a partial insulator. The capacity here must be large enough to make it possible to feed an optical indicator, e.g. with a glow lamp or (LED) directly, i.e. greater than what can be achieved with 2 hemispheres.

Disse delerisolatorer må med hensyn til sine dimensjoner i forbindelse med tilkobling og montering såvel som til sine funksjo-nelle verdier som isolasjonsevne, temperaturavhengighet, meka-nisk fasthet og elde være likeverdige med vanlige støtteisola-torer. De skal ikke erstatte, men på egnet måte supplere støtte-isolatoren i lastskillebrytere, skillebrytere, jordingsbrytere, jordingspåkoblere og andre koblingsanlegg, som samlerskinneisola-torer. These partial insulators must, with regard to their dimensions in connection with connection and assembly as well as their functional values such as insulation capacity, temperature dependence, mechanical strength and aging, be equivalent to ordinary support insulators. They should not replace, but suitably supplement, the support insulator in load-disconnectors, disconnectors, earthing switches, earthing connectors and other connection systems, such as busbar insulators.

Denne oppgave blir ifølge oppfinnelsen løst ved en ut-førelse i samsvar med de karakteristiske trekk ifølge hoved-kravet. Den metalldel som rager konsentrisk inn i det sylindriske metallgitter, kan være en bolt. Særlig har to rørformede konsentriske gitre som er innskjøvet i hverandre, vist seg særlig velskikket. According to the invention, this task is solved by an embodiment in accordance with the characteristic features according to the main claim. The metal part that protrudes concentrically into the cylindrical metal grid can be a bolt. In particular, two tubular concentric grids that are inserted into each other have proven particularly useful.

Takket være innføringen av de sylindriske gittere eller bolter som har bestemte dimensjoner og størrelse samt er forbun-det dels med det spenningsførende metalliske feste, f.eks. boksen, og dels med det jordede metalliske feste, som også kan være en boks lar det seg lett gjøre å realisere bestemte kapasiteter. Thanks to the introduction of the cylindrical grids or bolts which have specific dimensions and size and are partly connected to the voltage-carrying metallic attachment, e.g. the box, and partly with the grounded metallic attachment, which can also be a box, it is easy to realize specific capacities.

De to innbyrdes uavhengige metallgitre, resp. et metallgitter og en metallbolt med passende dimensjoner gir den kapasitet som skal til for delerisolatoren. Helt vesentlig i denne forbindelse er overlapningen av gitrene, resp. boltens innstikk-dybde i gitterets indre. The two mutually independent metal grids, resp. a metal grid and a metal bolt of suitable dimensions provide the capacity required for the part insulator. Absolutely essential in this connection is the overlapping of the grids, resp. the bolt's insertion depth in the interior of the grid.

Delerisolatorer i samsvar med oppfinnelsen og med innbyg-ningsmål, funksjoner og isolasjonsevne som vanlige støtteisola-torer er i tillegg utrustet med en bestemt kapasitet og er frie Divider insulators in accordance with the invention and with built-in dimensions, functions and insulating capacity like normal support insulators are additionally equipped with a specific capacity and are free

for delutladninger ved driftsspenning.for partial discharges at operating voltage.

For bedre fiksering og sentrering av de sylindriske legemer - gitre, bolter og lignende - er det ofte gunstig å for-syne isolatorenes hode- og fotpartier med metallplater som kan overta boksenes funksjon. Særlig har messingplater vist seg velskikket. Alt etter om det spenningsførende eller det jordede belegg (trådgitter) er anordnet utvendig, fås der utvendig på delerisolatoren en forskjellig spenningsfordeling som hensikts-messig kan benyttes etter valg avhengig av formen av feltet fra den anordning som bærer delerisolatoren. For eksempel kan virkningen av en skrue eller annen elektrode som i nærheten av isolatorhodet rager ut i retning mot isolatorfoten og dermed forkorter overslagsvidden og minsker stikkstøtspenningen, helt eller delvis elimineres ved den feltstyrende virkning av det ytre spenningsførende gitter. Denne feltstyring inntrer ved en utførelse i henhold til fig. 1. Ved en utførelse i henhold til fig. 2 inntrer samme virkning ved en elektrode som rager ut ved isolatorfoten. For better fixing and centering of the cylindrical bodies - grids, bolts and the like - it is often beneficial to provide the head and foot parts of the insulators with metal plates that can take over the function of the boxes. Brass plates in particular have proven to be well suited. Depending on whether the voltage-carrying or the earthed coating (wire grid) is arranged externally, a different voltage distribution is obtained on the outside of the part insulator, which can be appropriately used by choice depending on the shape of the field from the device that carries the part insulator. For example, the effect of a screw or other electrode that protrudes in the vicinity of the insulator head in the direction of the insulator foot and thus shortens the span and reduces the impulse voltage, can be completely or partially eliminated by the field-controlling effect of the outer voltage-carrying grid. This field control occurs in an embodiment according to fig. 1. In an embodiment according to fig. 2, the same effect occurs with an electrode that protrudes at the insulator foot.

Befestigelsen av metallgitrene resp. av de metalliske deler på boksene eller metalldelene kan skje ved lodding, på-stikning. påklemning eller forskruning. The attachment of the metal grids or of the metallic parts on the boxes or the metal parts can be done by soldering, sticking. clamping or screwing.

Ved en foretrukken utførelse inneholder delerisolatoren to i hinannen innskjøvne rørformede konsentriske metallgitre. Ytterligere foretrukne utformninger av oppfinnelsesgjenstanden er angitt i underkravene. In a preferred embodiment, the section insulator contains two tubular concentric metal grids pushed into each other. Further preferred designs of the object of the invention are indicated in the subclaims.

Egnede materialer, særlig for gitrene, er alle ledende materialer som f.eks. metaller, metallegeringer, metalliserte eller grafitterte vevnader eller metalliserte folier av glass, plast eller tekstiler. Først og fremst anvendes messing og bronse. Suitable materials, especially for the grids, are all conductive materials such as e.g. metals, metal alloys, metallized or graphitized fabrics or metallized foils of glass, plastic or textiles. Primarily brass and bronze are used.

Med delerisolatorer i samsvar med oppfinnelsen er det pga. deres fastlagte kapasitet vesentlig enklere å indikere spenning stasjonært og løse sikkerhetsproblemet. Isolatoren ifølge oppfinnelsen kan inngå i ethvert vilkårlig koblingsanlegg når unntas gassisolerte koblingsanlegg. Det kan i spesielle tilfeller av anleggsoppbygning erstatte en normal støtteisola-tor . With part insulators in accordance with the invention, it is because their fixed capacity significantly easier to indicate voltage stationary and solve the safety problem. The isolator according to the invention can be included in any arbitrary switching system, except for gas-insulated switching systems. In special cases of facility construction, it can replace a normal support insulator.

Utførelser i samsvar med oppfinnelsen egner seg særlig for støtteisolatorer av plast, særlig slike av epoksyharpiks-plast, polyuretanplast, kautsjuk, silikonkautsjuk og termoplas-tiske kautsjukarter som pga. sin fremstillingsmåte egner seg for produksjon av delutladningsfrie legemer. Designs in accordance with the invention are particularly suitable for support insulators made of plastic, especially those made of epoxy resin plastic, polyurethane plastic, rubber, silicone rubber and thermoplastic rubber types which, due to its manufacturing method is suitable for the production of partial discharge-free bodies.

Delerisolatorer i samsvar med oppfinnelsen blir med særlig •fordel anvendt i lastskillebryter-, skillebryter- og jordings-bryter-bygning. Divider insulators in accordance with the invention are used with particular advantage in switch-disconnector, switch-disconnector and earthing-switch construction.

I det følgende vil oppfinnelsen bli belyst nærmere under henvisning til den skjematiske tegning. In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the schematic drawing.

På fig. 1 er der i en støtteisolator 3 av støpeharpiks vist anordnet .et messinggitter 4 på den spenningsførende boks 5, som er utført som plate..I dette gitter rager der inn et rør-formet messinggitter 1 anbragt på den jordede boks 3. In fig. 1, a brass grid 4 is shown arranged in a support insulator 3 made of cast resin on the voltage-carrying box 5, which is designed as a plate. In this grid, a tube-shaped brass grid 1 placed on the earthed box 3 protrudes.

Fig. 2 viser en utførelse med en kombinasjon av gitterFig. 2 shows an embodiment with a combination of gratings

og bolt. Metallbolten 6 danner på den spenningsførende side en forlenget boks 5 med halvkuleformet ende 7. Metallbolten rager konsentrisk inn i messinggitteret 1. and bolt. On the live side, the metal bolt 6 forms an elongated box 5 with a hemispherical end 7. The metal bolt projects concentrically into the brass grid 1.

Fig. 3 viser en delerisolator som inngår i en kapasitiv delerkobling mellom den spenningsførende leder 12 og jord 13. Kapasiteten av delerkondensatoren 10 er valgt slik at den sammen med sekundærkapasiteten 9, som er anordnet utenfor delerisolatoren 10, gir en et slikt delerforhold at den tilhørende indikator 11 ikke viser vekselspenninger opptil 15% av høyeste driftsspenning for anlegget, som er bestemt for det midlere spennings-område, men sikkert viser verdier fra og med 40% av anleggets Fig. 3 shows a divider insulator which forms part of a capacitive divider connection between the voltage-carrying conductor 12 and ground 13. The capacity of the divider capacitor 10 is chosen so that it, together with the secondary capacity 9, which is arranged outside the divider insulator 10, gives a partition ratio such that the associated indicator 11 does not show alternating voltages up to 15% of the highest operating voltage for the plant, which is determined for the medium voltage range, but certainly shows values from and including 40% of the plant's

merkespenning. Likespenninger blir ikke vist. rated voltage. DC voltages are not shown.

Claims

1. Support insulator for high voltage, especially made of plastic, with built-in metallic mounting elements on the earthed and the live side, with a capacitive voltage divider and with possibly connected electronic coupling and stationary measuring device to detect or display high voltage or release a blocking of the operation of a high-voltage switch, characterized by a partial capacity formed by a cylindrical metal grid (1) on a metallic mount (2) and a metallic part (6, 4) which projects into or concentrically surrounds the metal grid (1) and sits on a metallic mount (5) , 8).

2. Support insulator as stated in claim 1, characterized in that the metallic attachment is formed by a box (5) designed as a metal plate.

3. Support insulator as stated in claim 1, characterized in that the metallic fasteners are formed by boxes (2, 8).

4. Support insulator as specified in claim 1, characterized in that the cylindrical metal grid (1) is arranged on the metal box on the earth side and the metallic part (4) on the box (5) on the live side.

5. Support insulator as stated in claim 1, characterized in that the metallic part is a cylindrical grid (4).

6. Support insulator as stated in claim 5, characterized by two cylindrical concentric grids (1 and 4) pushed into each other.

7. Support insulator as stated in claim 1, characterized in that the metallic part has a bolt (6) with a hemispherical end (7).