SE538536C2 - Anordning för skydd av en elektrisk apparat som matas av ettflerfasnät - Google Patents

Description

ANORDNING FÖR SKYDD AV EN ELEKTRISK APPARAT SOM MATAS AV ETT FLERFASNÄT Tekniskt område Föreliggande uppfinning hänför sig till elnät för allmän distribution av medelhög spänning / låg spänning.

Föreliggande uppfinning hänför sig mer precist till en skyddsanordning för en elektrisk apparat som matas av ett flerfasnät.

Teknikens ståndpunkt Elnäten för allmän distribution av medelhög spänning innefattar transformatorstationer som medger omvandling av medelhög spänning till låg spänning. Dessa stationer innefattar i sin tur, i allmänhet installerade i ett skyddshölje, en elektrisk transformator för medelhög spänning / låg spänning, en anordning för medelhögspänningsskydd hos nämnda transformator och organ för skydd av lågspänningsnätet som matas av stationen.

En transformatorstation för medelhög spänning / låg spänning är en utrustning vars driftstid är flera tiotals år, typiskt 40 år. Med antalet stationer som behövs för försörjning av den tjänade befolkningen (ungefär en station på 100 invånare) i åtanke, står dessa utrustningar för en betydande del av en elenergileverantörs investeringar.

Denna leverantör har alltså bekymret att underhålla skicket för sitt bestånd av transformatorstationer, och dessutom, att anpassa dem efter utvecklingen av standarder och föreskrifter, som typiskt kan avse säkerhetsaspekter för personer och egendom eller även aspekter som rör distributionskvalitén för den elektriska energin.

En funktion som ofta berörs av detta utvecklingsbehov avser medelhögspänningsskyddet hos transformatorn som finns i dessa stationer. Bland populationen av stationer som är installerade i vissa olika länder finner man fall för vilka operatören önskar utföra en uppgradering. Några exempel anges i det följande.

Enligt ett första exempel som i allmänhet handlar om trefasnät består den ursprungliga skyddsanordningen av en uppsättning om tre medelhögspänningssäkringar som är installerade på en säkringshållare isolerad i luft, utan något fysiskt skydd mot oavsiktlig kontakt när stationens hölje är öppet. Men ett sådant arrangemang som varit accepterat i det förgångna uppfyller inte längre de aktuella säkerhetskraven som bland annat beskrivs i standarden CEI 62272-202 som relaterar till förtillverkade stationer.

Enligt ett andra exempel innefattar skyddsanordningen utöver tre säkringar en medelhögspänningsbrytare, vilka samtliga finns i ett specifikt utrymme och är isolerade i luft. Men erfarenheten visar att när vissa typer av medelhögspänningsbrytare åldras blir de känsliga för klimatvariationer och mer specifikt för kondensationsfenomen, vilka leder till läckströmmar till jord som orsakar oförutsedda spänningsbortfall för hela medelhögspänningsnätet, vilket har som konsekvens att ett stort antal kunder blir berövade på sin elenergiförsörjning.

Enligt ett tredje exempel innefattar skyddsanordningen en uppsättning om tre säkringar och en medelhögspänningsbrytare av associerad typ. I fallet att ett isoleringsfel förekommer i den elektriska transformatorn, ingriper endast den eller de säkringar som genomflyts av en felström likväl utan att orsaka öppning av trefasbrytaren. Vanligen förblir en eller två säkringar ledande. Detta har åtminstone två nackdelar. I ett första fall kan en läckström fortsätta att cirkulera mellan en eller två faser och jord, vilket orsakar ett spänningsbortfall för medelhögspänningsnätet, med de konsekvenser som tidigare har nämnts. I ett annat fall, där läckströmmar till jord inte förekommer, förblir den skadade transformatorn delvis försörjd och alstrar då avvikande spänningar på lågspänningssidan med risk för stor skada på mottagarna hos kunderna som är anslutna till transformatorstationen.

Enligt ett fjärde exempel innefattar skyddsanordningen en uppsättning om tre säkringar och en medelhögspänningsbrytare av kombinerad typ, vilka samtliga är isolerade i luft. Erfarenhet visar att i många installationer reagerar inte öppningsmekanismen för brytaren längre efter en säkrings-sammansmältning, i avsaknad av effektivt underhåll. Denna dysfunktionalitet kan ofta hänföras till korrosionsfenomen hos rörliga delar eller även på gummeringsfenomen i höjd med mekanismens lager. Nackdelarna med en sådan situation är identiska med de för föregående fall som avser skyddsanordningen med medelhögspänningsbrytare av associerad typ.

I alla dessa situationer är operatören angelägen om att byta ut den ursprungliga skyddsanordningen mot en säkrare och mer tillförlitlig anordning.

Sådana säkrare och mer tillförlitliga skyddsanordningar finns tillgängliga på marknaden, men de är i allmänhet integrerade i medelhög-spänningsapparatur under metallhöljen såsom de som beskrivs av den internationella standarden CEI 62271-200, vilka även innefattar manövreringsfunktioner som tillhandahålls av brytarna i nätet. Sådan apparatur är dyr och skrymmande. För de mest kompakta bland dem är bottenytan större än 1 m<2>och höjden är större än 1,3 m. De integreras därför med svårighet i ett stationshölje som inte ursprungligen är avsett att ta emot en sådan utrustning.

En annan lösning består i att byta ut transformatorn mot en transformator som har integrerad avbrottsskyddsfunktionalitet såsom definieras av standarden CEI 60076-13. Exempelvis beskriver patentet EP 97401477 en sådan transformator vars användning löser alla tidigare nämnda problem. Likväl förutsätter detta att leverantören byter ut sin gamla transformator mot en ny transformator med avbrottsskyddsfunktionalitet, vilket medför en betydande kostnad, och är än mindre acceptabelt när det gäller än en uppgradering av en begagnad transformatorstation.

I detta sammanhang tillhandahåller föreliggande uppfinning en anordning för skydd och isolering som är ekonomisk och tillräckligt kompakt för att med enkelhet låta sig integreras i en befintlig installation såsom en transformatorstation för medelhög spänning / låg spänning vars hölje har begränsade dimensioner, utan att det krävs att transformatorn byts ut, och vars funktionaliteter medger förbättring av säkerheten för operatören, allmänheten och egendomar, likväl som av servicekvalitén genom att oväntade allmänna avbrott hos medelhögspänningsnätet, eller även överföring av avvikande spänningar till kunder som är anknutna till stationen undviks.

Beskrivning av uppfinningen I detta syfte, är anordningen enligt uppfinningen, vilken för övrigt överensstämmer med den allmänna definitionen som ges i inledningen ovan, väsentligen sådan att den innefattar: - skyddsorgan mot kortslutningar, vilka organ består av säkringar vars brytningsförmåga är åtminstone lika med kortslutningsströmmen hos nätet som matar den elektriska apparaten, och vars antal är minst lika med antalet faser som matar den elektriska apparaten minus ett, - isoleringsorgan som består av en brytnings- och bortkopplingsanordning innefattande lika många faser som faserna som matar den elektriska apparaten, och som ingriper efter sammansmältning av en eller flera säkringar med hjälp av slagstift som säkringarna är försedda med, och - en hermetisk behållare av ledande material anslutet till jordpotential i vilken skydds- och isoleringsorganen finns integrerade, varvid nämnda behållare är fylld med en dielektrisk vätska eller gas och innefattar elektriska genomföringar vars antal är minst dubbelt så stort som antalet faser som matar den elektriska apparaten, så att säkringarna ej är åtkomliga och brytnings- och bortkopplingsanordningen ej går att återställa utan att öppning av den hermetiska behållaren krävs.

Syftet med föreliggande uppfinning är en ekonomisk och tillräckligt kompakt skyddsanordning som med enkelhet låter sig integreras i en befintlig installation, såsom en transformatorstation för medelhög spänning / låg spänning, utan att transformatorn behöver bytas ut, och vars funktionaliteter medger förbättring av säkerheten för operatören, allmänheten och egendom, liksom av servicekvalitén genom undvikande av oväntade avbrott som är allmänt utbredda i hela nätet för medelhög spänning, eller även av avvikande leverans av spänning till kunderna som är kopplade till stationen.

Skyddsanordningen medför sålunda fördelaktigt att driftspersonal ej utsätts för en risk för elspänningschocker vid beröring. Dessutom, eftersom skyddsanordningen således bara innefattar en funktion för skydd och isolering som varken är manövrerbar eller återställningsbar på driftsplatsen, är den enkel att tillverka, föga skrymmande och ekonomisk.

Enligt en utföringsform innefattar skyddsanordningen vidare, för varje fas i nätet, minst två elektriska genomföringar som är sammankopplade med en uppsättning ledningar, varvid den sistnämnda själv är kopplad till skyddsorganen.

Skyddsanordningen enligt denna utföringsform kan med fördel vara kopplad som en passage till nätet.

Enligt en annan utföringsform innefattar skyddsanordningen vidare ett manövreringsorgan som är lämpligt att förorsaka öppning av brytnings- och bortkopplingsanordningen, när manövreringsorganet matas av en elektrisk ström som härstammar från en elektrisk hjälpkrets.

Enligt en variant på föregående utföringsform, innefattar skyddsanordningen vidare en strömtransformator hos vilken en primärlindning är kopplad mellan stommen hos den elektriska apparaten som ska skyddas och dess jordanslutning och en sekundärlindning är kopplad till den elektriska hjälpkretsen, så att strömtransformatorn matar den elektriska hjälpkretsen vid inträffande av ett jordisoleringsfel hos den elektriska apparaten.

Enligt en annan utföringsform innefattar skyddsanordningen vidare en kontaktor lämplig för upprättande enligt val av kontinuitet eller diskontinuitet hos en andra elektrisk hjälpkrets, när brytnings- och bortkopplingsanordningen går från ett stängt tillstånd till ett öppet tillstånd.

Enligt en annan utföringsform innefattar skyddsanordningen vidare skiljeväggar av ledande material, vilka är elektriskt förbundna med behållarens stomme och anordnade så att de elektriskt isolerar faserna hos skyddsorganen och isoleringsorganen mellan sig.

Skyddsanordningen är således fördelaktigt utformad så att den undertrycker riskerna för invändiga elektriska ljusbågar som kan leda till farliga utvändiga händelser.

Enligt en annan utföringsform innefattar skyddsanordningen vidare en mynning bildad i en övre vägg hos behållaren genom vilken en definierad volym dielektrisk vätska avlägsnas och ersätts av en gasbädd, och varvid skyddsanordningen, för varje fas hos anordningen, vidare innefattar en ledare som kopplar säkringen till nätet via den elektriska genomföringen och en elektriskt isolerad tub i vilken den del av den elektriska genomföringen som är belägen på insidan av behållaren är placerad, liksom säkringen och den del av ledaren som är belägen på insidan av behållaren, varvid den elektriskt isolerade tuben innefattar en ände med vilken en tätning av en övre vägg hos behållaren säkerställs.

Anordningen medger således fördelaktigt, i synnerhet om behållaren är formfast och om det dielektrikum som är används är en inkompressibel vätska, kompensation for utvidgningen av den dielektriska vätskan i enlighet med dess temperatur, varvid den dielektriska vätskan till fullo bibehålls i hela tubens volym på så vis att undertryckandet av riskerna för invändiga ljusbågar bibehålls.

Enligt en annan utföringsform, är den elektriska apparaten en transformator för elektrisk distribution av medelhög spänning / låg spänning.

Andra fördelar kan även framgå för fackmannen vid läsning av de i illustrerande syfte tillhandahållna exemplen nedan, vilka illustreras av de bifogade ritningarna.

Kort beskrivning av ritningarna Figur 1 visar schematiskt den elektriska kretsen hos ett elektriskt distributionsnät med flera faser innefattande den uppfinningsenliga anordningen för skydd av en elektronisk apparat. Figurerna 2a och 2b är en sektionsvy framifrån respektive från sidan av den elektroniska kretsen hos anordningen för skydd av en elektronisk apparat enligt uppfinningen. Figur 3 är en perspektivvy av anordningen för skydd av en elektronisk apparat enligt uppfinningen, varvid höljet delvis visas som genomskinligt. Figur 4 visar schematiskt den elektriska kretsen hos en första variant av skyddsanordningen som visas i Figur 1. Figur 5 visar schematiskt den elektriska kretsen hos en andra variant av skyddsanordningen som visas i Figur 1. Figur 6 visar schematiskt den elektriska kretsen hos ett elektriskt distributionsnät med flera faser innefattande skyddsanordningen enligt en tredje variant av skyddsanordningen som visas i Figur 1. Figur 7 visar schematiskt den elektriska kretsen hos en fjärde variant av skyddsanordningen som visas i Figur 1. Figur 8 är en sektionsvy framifrån av en femte variant av skyddsanordningen som visas i Figur 1. Figur 9 är en sektvionsvy från sidan av en sjätte variant av skyddsanordningen som visas i Figur 1.

Med hänvisning till Figur 1 är en ekonomisk skyddsanordning 3 tillräckligt kompakt för att med enkelhet låta sig integreras i en befintlig installation såsom en transformatorstation för medelhög / låg spänning, utan att transformatorn behöver bytas ut. Den är fullständigt innefattad i en hermetisk behållare 4 av ledande material och som är förbunden med jordpotential, och därför utsätter inte den här anordningen driftspersonalen för risk för spänningselchocker vid beröring. Dessutom, då anordningen bara innefattar en funktion för skydd och isolering som vare sig kan manövreras eller återställas på driftsplatsen, är skyddsanordningen 3 enkel att tillverka, föga skrymmande och ekonomisk.

Den elektriska apparaten 2, liksom det elektriska nätet 1 som matar den, är i allmänhet flerfas och mer specifikt trefas. Det bör noteras att i den mån som den onormalt höga matningsströmmen är ett fel mellan faserna, räcker det att avbryta ett antal faser som är lika med antalet faser i nätet 1 minus ett för att försäkra dess avbrott. Däremot innebär den fullständiga isoleringen av den elektriska anordningen 2 som ska skyddas bortkoppling av alla faserna.

Principen för skyddsanordningen 3 beskrivs i figur 1 som schematiskt visar dess elektriska krets och i figurerna 2a och 2b, som representerar en sektionsvy framifrån respektive från sidan av anordningen 3 i en version som är uppfälld i förhållande till den som visas i figur 1.

Anordningen 3 är avsedd att infogas mellan ett elektriskt nät 1 med flera faser, och mer specifikt med tre faser såsom visas i figur 1, och den elektriska apparaten 2 som ska skyddas. Den hermetiska behållaren 4 är fylld med en dielektrisk vätska eller gas 5 och är försedd med elektriska genomföringar 11 vars antal är lika med det dubbla av antalet faser som matar den elektriska apparaten 2.

Om det handlar om en installation för medelhög spänning som matas av ett elektriskt nät 1 som består av isolerade kablar, är de elektriska genomföringarna 11 företrädesvis av en instickstyp med riktat fält.

I behållaren 4 finns det integrerat: - skyddsorgan 6 som säkerställer en skyddsfunktion, vilka organ 6 består av säkringar 7 vars brytningsförmåga är minst lika med strömstyrkan för kortslutningen i det elektriska nätet 1, vars isoleringsförmåga är minst lika med den maximala spänningen i samma elektriska nät 1, och vars antal ej är lägre än antalet faser som matar den elektriska anordningen 2 minus ett, och - isoleringsorgan 9 som säkerställer en isoleringsfunktion, vilka organ består av en brytnings- och bortkopplingsanordning 10 innefattande lika många faser som faserna som matar den elektriska anordningen 2, vars brytningsförmåga är minst lika med den minimala ström 13 enligt definitionen som ges av normen CEI 60282 som säkringarna 7 är kapabla att bryta, och vars bortkopplings-förmåga är minst lika med de maximala överspänningar som kan förekomma på det elektriska nätet.

I fallet med en trefasapparat kan antalet säkringar 7 alltså vara två eller tre. Om det är lika med två, är den ej berörda fasen försedd med en enkel ledare som ersätter den saknade säkringen. Säkringarna 7 är försedda med slagstift som skjuts ut från säkringens 7 kropp i händelse av sammansmältning, till följd av en onormal överströmstyrka.

Brytnings- och bortkopplingsanordningen 10 är normalt i en stängd position. Det är bara i händelse av sammansmältning av en eller flera säkringar 7 som den övergår till en öppen position under inverkan av ett eller flera slagstift som hör till en eller flera säkringar 7 som plötsligt har smält samman till följd av att ha genomflutits av en onormal ström.

Olika lösningar kan övervägas för utförandet av skydds- och isoleringsfunktionerna. Man kan i synnerhet gå tillbaka till patenten EP 97401477 och EP 00403420 som beskriver en särskilt föredragen utföringsform.

Till skillnad från anordningar som vanligen integreras i skydds-utrustningar avsedda för installation för medelhög eller låg spänning, är säkringarna 7 här oåtkomliga för operatören och kan inte bytas ut på platsen. På samma sätt är isoleringsfunktionaliteten hos isoleringsorganen 9 inte återställbar på plats, då inget organ för manövrering från utsidan av behållaren 4 tillhandahålls för detta ändamål. Då funktionen hos anordningen 3 systematisk är följden av ett haveri hos den elektriska anordningen 2 som den skyddar, behöver funktionaliteten hos den elektriska anordningen 2 och skyddsanordningen 3 återkonfigureras på en reparationsverkstad. Det resulterar därmed i en enkel och ekonomisk konstruktion hos skyddsanordningen 3. För övrigt utgör inte behovet av en återkonfigurering på en verkstad någon betydelsefull olägenhet, med tanke på den låga sannolikheten för förekomsten av ett fel hos den elektriska apparaten 2, speciellt när det gäller en elektrisk transformator för allmän distribution. I själva verket är medelfelgraden som har noterats i Europa för denna typ av apparat i storleksordningen 1.10"<7>fel per funktionstimme.

Anordningen 3, såsom tidigare definierad och anpassad för ett trefasnät för medelhög spänning, är kompakt och enkel att integrera i en befintlig installation såsom en transformatorstation. I illustrerande syfte visar figur 3 en anordning 3 avsedd att skydda en transformator med en effekt på 1000kVA kopplad till ett nät med en spänning på 22000V, och vars storlek är begränsad med: - en bredd på 600mm, - ett djup på 360 mm, och - en höjd förutom genomföring av anslutningar på 800mm.

Den här anordningen installeras alltså med enkelhet i den omedelbara närheten av transformatorn som den ska skydda.

I figur 3 återges behållaren 4 delvis som genomskinlig, vilket gör det möjligt att se placeringen av säkringarna 7 och brytnings- och bortkopplingsanordningen 10.

Figur 4 visar en variant av anordningen 3 såsom den återges i figur 1. De elektriska genomföringama 11 är på insidan av behållaren 4 ihopkopplade med en uppsättning ledare 12, vilka själva är kopplade till elektriska genomföringar 13 vars typ kan vara eller inte vara identisk med den hos de elektriska genomföringama 11. Detta arrangemang tillåter koppling av skyddsanordningen 3 som en passage till nätet 1, medan principen för anordningen 3 som visas i figur 1 bara tillåter enkelmatning.

I en annan variant som ej återges, kan antalet tilläggsgenomföringar ökas på så vis att en stjärnpunkt bildas i det elektriska nätet 1. Sålunda, för ett trefasnät, kan det utöver genomföringama 11 vars antal är lika med tre tillhandahållas genomföringar 13 av antal lika med 3, 6, eller 9, enligt schemat för det önskade nätet 1. Anordningen 3 förenar alltså funktionen att medelst skyddsorgan 6 skydda och funktionen att medelst isoleringsorgan isolera en elektrisk apparat 2 med en funktion för sammankoppling av olika ledare som hör till samma nät 1. Figur 5 visar en variant i vilken brytnings- och bortkopplingsanordningen 10 är försedd med ett manövreringsorgan 14, som bland annat återges i figur 3, och som kan förorsaka brytnings- och bortkopplings-anordningens öppning när en elektrisk ström genomflyter en hjälpkrets 15. Manövreringsorganet 14 kan till exempel bestå av en säkringsanordning som, under inverkan av en elektrisk ström, frigör ett finger som drivs av en kompressionsfjäder, vilket finger kommer att förorsaka öppningen av brytnings- och bortkopplingsanordningen 10. Hjälpkretsen 15 kan vara kopplad till en övervakningsanordning såsom till exempel en termisk sond monterad på den elektriska apparaten 2 som ska skyddas och vilken orsakar avstängning därav i fall en onormal temperaturökning uppträder, och detta innan temperaturökningen leder till ett fel hos den elektriska apparaten 2. Figur 6 visar en annan användning av detta manövreringsorgan 14, som då är avsett att förverkliga ett skydd mot ett möjligt jordisoleringsfel hos den elektriska apparaten 2. I detta fall matas hjälpkretsen 15 av en sekundärlindning hos en strömtransformator 16 vars primärlindning är kopplad mellan stommen hos den elektriska apparaten 2 som ska skyddas och dess jordanslutning 17. På så vis förorsakar strömmen som resulterar från isoleringsfelet och flyter mot jord uppkomsten av en ström som cirkulerar i hjälpkretsen 15, vilket förorsakar tillslag av manövreringsorganet 14 som kan vara ett smältbart slagstift och, som en konsekvens, öppning av brytnings-och bortkopplingsanordningen 10 och isolering av den elektriska apparaten 2.

Anordningen 3 kan sålunda användas för skydd av alla sorters elektriska anordningar 2 som matas av ett nät 1 med låg eller medelhög spänning, genom att matningen av den elektriska apparaten 2 avbryts så snart som den senare uppvisar ett fel av sådan natur att en onormalt hög matningsström genereras.

I figur 7 är den föregående anordningen 3 kompletterad med en elektrisk kontaktor 18 som, enligt det alternativ som valts, har möjlighet att stänga eller öppna en andra hjälpkrets 19 när brytnings- och bortkopplings-medlen 10 går från ett stängt tillstånd till ett öppet tillstånd. Den andra hjälpkretsen 19 kan vara bra för att styra ett skyddsorgan såsom till exempel en lågspänningsbrytare belägen nedströms från transformatorn som svarar mot den skyddade elektriska apparaten 2, på så sätt att den senare isoleras från det sekundära nät till vilket den normalt är kopplad.

I enlighet med kraven i de gällande standarderna, och mer precist standarden CEI 62271-200 som avser högspänningsutrustning i metallhölje för spänningar innefattade mellan 1 och 52 kV, behöver man vid utformning av anordningen ta i beaktande händelsen av ett isoleringsfel i anordningen 3 och följderna som kan följa därav.

Om detta isoleringsfel rör partiet hos den elektriska kretsen 7 nedströms från säkringarna 7, kommer detta fel vara ofarligt eftersom det omedelbart elimineras till följd av ingripandet av dessa samma säkringar 7. Däremot, om detta isoleringsfel avser ett parti hos den elektriska kretsen beläget uppströms från säkringarna 7 kommer den att matas av nätet 1 så länge som det senare förblir spänningssatt; eller nätet 1 kan uppvisa en mycket betydande flerfaskortslutningseffekt, beroende på dess natur.

Om det handlar om ett nät för medelhög spänning, såsom ett nät för allmän distribution av en spänning på 22kV, är denna effekt i storleksordningen 100MVA. De konstruktiva arrangemangen behöver anpassas för undvikande av de betydande termiska och mekaniska följderna som resulterar från detta isoleringsfel, såsom elektriska ljusbågar, en explosion eller en brand, och som kan visa sig farliga för installationens omgivning eller för driftspersonalen.

Egenheten hos majoriteten av allmänna distributionsnät, och detta i synnerhet i länderna belägna i Europa såsom till exempel Frankrike, Tyskland och Sverige, är att dessa nät fungerar enligt en regim som kallas kompenserat neutral. Intresset för en sådan neutral regim ligger i det faktum att ett isoleringsfel som etablerar sig mellan en fas och jord bara genererar en ström som är begränsad till några ampere och alltså en monofas-kortslutningseffekt som själv är mycket begränsad och i storleksordningen tiotals kVA.

I en variant vars princip återges av figur 8, uppvisar anordningen 3 skiljeväggar 20 utförda i ett ledande material, till exempel samma material som det som används för utförandet av behållaren 4, vilka är anslutna till potentialen hos denna samma behållare 4 med lämpliga elektriska anslutningar 21. Skiljeväggarna 20 delar in behållarens 4 volym i fack genom att separera de olika faserna hos medlen för skydd 6 och isolering 9, utan att likväl behöva säkerställa en vätske- eller gastäthet mellan volymerna.

Rollen hos skiljeväggarna 20 är att garantera att om ett isoleringsfel 24 inträffar på en ledare 25 som matas av nätet 1 och som är belägen i behållaren, kan detta fel bara ge omsättas som en elektrisk ljusbåge som sträcker sig mellan ledaren 25 och en vägg 26 hos behållaren eller en skiljevägg 20 som är förbunden med behållarens 4 stomme. På detta vis och enligt den ovan nämnda egenheten hos majoriteten allmänna distributionsnät, har denna elektriska ljusbåge en energi som är tillräckligt låg för att inte utgöra en risk för skyddsanordningens 3 omgivning eller för personalen som driver installationen.

Så länge som varje skiljevägg är väl förbunden med behållarens stomme är det tillåtet med hål i skiljeväggarna eller avstånd mellan skiljeväggarnas 20 kanter och de inre väggarna i behållaren vars dimensioner innefattas mellan 5 och 10 mm, utan att skiljeväggarnas 20 isoleringsfunktion försämras.

Figur 9 visar en uppställning som är komplementär till den som beskrivits i samband med föregående figur. Denna uppställning är likaså nödvändig om behållaren 4 ärformfast och om det dielektrikum 5 som används är en inkompressibel vätska. I detta fall bör en gasbädd 27 tillhandahållas för kompensation av den dielektriska vätskans expansion i enlighet med dess temperatur. Denna gasbädd 27 kan till exempel erhållas med en kvävgasvolym. Då dess dielektriska styrka är mycket lägre än den hos den dielektriska vätskan 5, är syftet med uppställningen som visas i figur 9 att återställa en tillräcklig isoleringsnivå runt ledaren 25 som är belägen uppströms från säkringarna 7. För detta ändamål är en tub 28 av isolerande material koncentriskt placerad runt gruppen bildad av ledaren 25 och säkringen 7 för varje fas hos skyddsanordningen 3. Denna tub 28 uppvisar vid sin övre ände 29 en gastätning gentemot behållarens 4 övre vägg 30. Fyllningen av behållaren 4 med den dielektriska vätskan 5 sker i sin helhet efter att ha utfört vakuumsättning av anordningen 3, varpå en definierad volym av dielektrisk vätska 5 avlägsnas från mynningen 31 och ersätts av en identisk volym kvävgas som utgör gasbädden 27. Dielektrikumet 5 bibehålls däremot till fullo i hela tubens 28 volym.

Det bör vara uppenbart för fackmännen på området att föreliggande uppfinning medger utföringsformer enligt många andra specifika former utan att avvika från tillämpningsområdet för uppfinningen enligt patentkraven. De föreliggande utföringsformerna bör därmed betraktas som en illustration, men kan modifieras inom området som definieras av omfånget av de bifogade patentkraven.

Claims (7)

1. Anordning för skydd (3) av en elektrisk apparat (2) som matas av ett flerfasnät (1), kännetecknad av att den innefattar: - skyddsorgan (6) mot kortslutningar, vilka organ består av säkringar (7) vars brytningsförmåga är åtminstone lika med kortslutningsströmmen hos nätet (1) som matar den elektriska apparaten (2), och vars antal är minst lika med antalet faser som matar den elektriska apparaten (2) minus ett, - isoleringsorgan (9) som består av en brytnings- och bortkopplingsanordning (10) innefattande lika många faser som faserna som matar den elektriska apparaten (2), och som ingriper efter sammansmältning av en eller flera säkringar (7) med hjälp av slagstift som säkringarna (7) är försedda med, och - en hermetisk behållare (4) av ledande material anslutet till jordpotential i vilken skydds- (6) och isoleringsorganen (9) finns integrerade, varvid nämnda behållare (4) är fylld med en dielektrisk vätska och/eller gas (5) och innefattar elektriska genomföringar (11) vars antal är minst dubbelt så stort som antalet faser som matar den elektriska apparaten (2), så att säkringarna (7) ej är åtkomliga och brytnings- och bortkopplingsanordningen (10) ej går att återställa, utan att öppning av den hermetiska behållaren (4) krävs, varvid nämnda hermetiska behållare (4) innefattar skiljeväggar (20) av ledande material, vilka är elektriskt förbundna med behållarens (4) stomme och anordnade så att de elektriskt isolerar faserna hos skyddsorganen (6) och isoleringsorganen (9) mellan sig.

2. Anordning för skydd (3) enligt krav 1, kännetecknad av att den vidare innefattar, för varje fas i nätet (1), minst två elektriska genomföringar (11, 13) som är sammankopplade med en uppsättning ledningar (12), varvid den sistnämnda själv är kopplad till skyddsorganen (6).

3. Anordning för skydd (3) enligt något av kraven 1 eller 2, kännetecknad av att den vidare innefattar ett manövreringsorgan (14) som är lämpligt att förorsaka öppning av brytnings- och bortkopplingsanordningen (10), när manövreringsorganet (14) matas av en elektrisk ström som härstammar från en elektrisk hjälpkrets (15).

4. Anordning för skydd (3) enligt krav 3, kännetecknad av att den vidare innefattar en strömtransformator (16) hos vilken en primärlindning är kopplad mellan stommen hos den elektriska apparaten (2) som ska skyddas och dess jordanslutning (17) och en sekundärlindning är kopplad till den elektriska hjälpkretsen (15), så att strömtransformatorn (16) matar den elektriska hjälpkretsen (15) vid inträffande av ett jordisoleringsfel hos den elektriska apparaten (2).

5. Anordning för skydd (3) enligt något av kraven 1 till 4, kännetecknad av att den vidare innefattar en kontaktor (18) lämplig för upprättande enligt val av kontinuitet eller diskontinuitet hos en andra elektrisk hjälpkrets (19), när brytnings- och bortkopplingsanordningen (10) går från ett stängt tillstånd till ett öppet tillstånd.

6. Anordning för skydd (3) enligt något av kraven 1 till 5, kännetecknad av att nämnda behållare (4) är fylld med en dielektrisk vätska och att den vidare innefattar en mynning (31) bildad i en övre vägg hos behållaren genom vilken en definierad volym dielektrisk vätska (5) avlägsnas och ersätts av en gasbädd (27) och, av att den, för varje fas hos anordningen (3), vidare innefattar en ledare (25) som kopplar säkringen (7) till nätet (1) via den elektriska genomföringen (11, 13) och en elektriskt isolerad tub (28) i vilken den del av den elektriska genomföringen (11) som är belägen på insidan av behållaren (4) är placerad, liksom säkringen (7) och den del av ledaren (25) som är belägen på insidan av behållaren (4), varvid den elektriskt isolerade tuben (28) innefattar en ände (29) med vilken en tätning av en övre vägg (30) hos behållaren (4) säkerställs.

7. Anordning för skydd (3) enligt något av kraven 1 till 6, kännetecknad av att den elektriska apparaten (2) är en transformator för elektrisk distribution av medelhög spänning / låg spänning.