WO2015043938A1

WO2015043938A1 - Wandlergehäuseanordnung

Info

Publication number: WO2015043938A1
Application number: PCT/EP2014/069084
Authority: WO
Inventors: Ralf Rössler; Jens Schimmelpfennig
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2014-09-08
Publication date: 2015-04-02
Also published as: DE102013219172A1

Abstract

Eine Wandlergehäuseanordnung (8a, 8b) weist eine ringförmige Gehäusebaugruppe mit einem Aufnahmeraum zur Aufnahme einer Wandlerbaugruppe (10) auf. Der Innenmantel (9) der ringförmigen Gehäusebaugruppe ist zumindest teilweise durch ein Kapselungsgehäuse (1) begrenzt, um welches sich ein den Aufnahmeraum abschließender Überwurf (14a, 14b) der Gehäusebaugruppe erstreckt.

Description

Beschreibung

Wandlergehäuseanordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine Wandlergehäuseanordnung aufweisend eine ringförmige Gehäusebaugruppe mit einem Aufnahmeraum zur Aufnahme einer Wandlerbaugruppe.

Eine derartige Wandlergehäuseanordnung ist beispielsweise aus dem US-Patent US 6,291,786 Bl bekannt. Dort ist ein Hochspan- nungsleistungsschalter beschrieben, welcher mit Freiluftdurchführungen ausgestattet ist. Die Freiluftdurchführungen ihrerseits sind jeweils von einer Gehäusebaugruppe umgriffen, die jeweils einen Aufnahmeraum zur Aufnahme einer Wandler- baugruppe aufweisen. Um die Gehäusebaugruppen auf die Freiluftdurchführungen aufstecken zu können, sind die Gehäusebaugruppen mit einer entsprechend durchmessergroßen Hohlausneh- mung versehen, so dass im montierten Zustand zwischen der Gehäusebaugruppe und der Freiluftdurchführung jeweils ein un- genutzter Ringspalt verbleibt.

Einerseits wird durch eine derartige Konstruktion ein modula- rer Aufbau ermöglicht, wobei eine Gehäusebaugruppe die im Innern befindliche Wandlerbaugruppe vor äußeren Einflüssen schützt, andererseits weist eine derartige Konstruktion den Nachteil auf, dass die sich ergebende Hüllkontur der Gehäusebaugruppe vergleichsweise groß ist.

So ergibt sich die Aufgabe, eine Wandlergehäuseanordnung an- zugeben, an welche einen reduzierten Bauraum beansprucht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Wandlergehäuseanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass ein Innenmantel der ringförmigen Gehäusebaugruppe zumindest teil- weise durch ein Kapselungsgehäuse, insbesondere einen Druckbehälter, gebildet ist, um welches sich ein den Aufnahmeraum abschließender Überwurf der Gehäusebaugruppe erstreckt. Eine Wandlergehäuseanordnung dient dazu, einen Aufnahmeraum bereitzustellen, innerhalb welchem eine Wandlerbaugruppe angeordnet werden kann. Eine Wandlerbaugruppe ist dabei eine Einrichtung, welche der Erfassung einer physikalischen Größe, beispielsweise eines elektrischen Stromes oder einer elektrischen Spannung dient. Dazu ist die Wandlerbaugruppe mit einem Erfassungsbereich ausgestattet, innerhalb welchem eine Detek- tion der entsprechenden physikalischen Größe erfolgt. Vorliegend sollte der Aufnahmeraum einer ringförmigen Gehäusebau- gruppe ringförmig ausgebildet sein, so dass der Erfassungsbereich der Wandlerbaugruppe sich bevorzugt im Wesentlichen im Bereich einer Hohlausnehmung der Gehäusebaugruppe befindet. Je nach der zu erfassenden physikalischen Größe kann die Wandlerbaubruppe nach verschiedenen Wirkprinzipien arbeiten. Die Wandlerbaugruppe kann beispielsweise ein transformatorisches Prinzip, einen Halleffekt, einen kapazitiven Teiler, optische Messverfahren usw. nutzen. Beispielsweise kann eine Wandlerbaugruppe eine Wicklung aufweisen, in welcher in Abhängigkeit eines Stromflusses im Bereich der Hohlausnehmung der ringförmigen Gehäusebaugruppe eine Abbildung dieses

Stromflusses unter Nutzung des transformatorischen Prinzips erfolgt . Es können mehrere Wandlerkerne koaxial angeordnet sein, wobei die Wandlerkerne entsprechende Wicklungen aufweisen können, um den Strom zu detektieren. Vorteilhafterweise sollte die Gehäusebaugruppe von einem entsprechenden Phasenleiter durchsetzt sein, der den zu detektierenden Strom führt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass dieser Phasenleiter innerhalb eines Kapselungsgehäuses angeordnet ist. Das Kapselungsgehäuse sollte als fluiddichte Barriere wirken. Das Kapselungsgehäuse kann insbesondere als Druckbehälter ausgestaltet sein, so dass innerhalb des Kapselungsgehäuses ein gegenüber der Umgebung erhöhter oder reduzierter Druck herrschen kann. Das Kapselungsgehäuse kann beispielsweise mit einem elektrisch isolierenden Fluid befüllt sein, welches ge- gebenenfalls einen entsprechenden Druck aufweist. Als Fluide eignen sich insbesondere Gase wie Schweielhexafluorid, Stickstoff, Kohlendioxid, usw. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass entsprechende Flüssigkeiten wie z. B. Isolieröle oder Isolierester innerhalb des Kapselungsgehauses angeordnet sind. Innerhalb des Kapselungsgehauses kann auch ein Vakuum vorliegen. Das Kapselungsgehäuse stellt eine druckfeste Barriere zwischen einem innerhalb des Kapselungsgehauses geführ- ten Phasenleiter und der äußeren Umgebung dieses Kapselungs- gehäuses dar. Dabei ist die Wandlerbaugruppe außerhalb des Kapselungsgehäuses angeordnet. Die Wandlerbaugruppe kann beispielsweise das Kapselungsgehäuse umgreifen und auch am Kapselungsgehäuse abgestützt sein. Durch eine Nutzung des Kapse- lungsgehäuses selbst zur Ausbildung einer die Wandlerbaugruppe mechanisch schützenden Gehäusebaugruppe ist es möglich, die Wandlerbaugruppe möglichst nah an das Kapselungsgehäuse heranzubringen. Zusätzliche Wandungen zur Begrenzung des Auf- nahmeraumes der Gehäusebaugruppe sind so nicht mehr nötig. Beispielsweise kann die Wandlerbaugruppe außenmantelseitig unmittelbar auf dem Kapselungsgehäuse aufsitzend ausgebildet sein. Beispielsweise kann dazu ein entsprechender Klemmsitz oder auch ein Verkleben der Wandlerbaugruppe außenmantelseitig auf dem Kapselungsgehäuse vorgesehen sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Wandlerbaugruppe unter Freilassung eines Spaltes das Kapselungsgehäuse umgreift. So besteht beispielsweise die Möglichkeit einer stirnseitigen Ab- stützung/Anlage der Wandlerbaugruppe insbesondere am Kapselungsgehäuse

Bevorzugt sollte das Kapselungsgehäuse ein metallisches Kapselungsgehäuse sein, so dass auch größeren Differenzdrücken von mehreren bar beherrscht werden können. Durch die Nutzung eines Überwurfs um das Kapselungsgehäuse kann die Ausbildung eines mechanisch schützenden Aufnahmeraumes für die Wandlerbaugruppe in einfacher Weise erfolgen. Der Überwurf sollte dabei den Aufnahmeraum im Wesentlichen außenmantelseitig begrenzen und vorteilhaft zumindest abschnittsweise den Aufnahmeraum stirnseitig begrenzen. Somit ist zwischen einer Außen- mantelfläche des Kapselungsgehäuses und einer Innenmantelfläche des Überwurfes ein ringförmiger Aufnahmeraum begrenzt, welcher um das Kapselungsgehäuse in sich geschlossen umläuft. Der Überwurf kann beispielsweise im Vergleich zum Kapselungs- gehäuse dünnwandig ausgebildet sein, da außerhalb des Kapselungsgehäuses insbesondere atmosphärischer Druck herrscht. Zwischen dem Aufnahmeraum und der Umgebung des Überwurfes sollte bevorzugt kein oder nur ein geringer Druckunterschied bestehen. Entsprechend kann der Überwurf in einer Leichtbauweise ausgeführt sein. Zur Ausbildung des Überwurfs kann beispielsweise Blech, insbesondere Aluminiumblech, verwendet werden, welches in einfacher Art und Weise umformbar ist und eine gute Witterungsfestigkeit aufweist. Der Überwurf kann einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein. Der Überwurf sollte die Gehäusebaugruppe mantelseitig begrenzen. Bevorzugt sollte der Überwurf auch einen stirnseitigen Abschluss/eine stirnseitige Begrenzung der Gehäusebaugruppe vornehmen. Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass zur Abgrenzung des Aufnahmeraumes ein Anlageabschnitt der Gehäusebaugruppe, insbesondere des Überwurfes, dichtend an dem Kapselungsgehäuse anliegt. Zwischen dem Kapselungsgehäuse sowie weiteren Abschnitten der Gehäusebaugruppe ist ein entsprechender Übergang auszubilden, um den Aufnahmeraum vor einem Eindringen von Verschmutzungen zu schützen. Dazu ist ein Anlageabschnitt vorgesehen, welcher am Kapselungsgehäuse gegebenenfalls unter Nutzung eines ent- sprechenden Dichtungsmittels anliegt. Der Anlageabschnitt kann die Gehäusebaugruppe zumindest teilweise stirnseitig begrenzen. Der Anlageabschnitt sollte dazu im Wesentlichen ringförmig ausgeformt sein. Der Anlageabschnitt kann Teil eines stirnseitigen Verschlusselements (beispielsweise Teil des Überwurfs) sein. Der Anlageabschnitt kann dabei als diskretes Bauelement ausgeformt sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Anlageabschnitt als einstückiger Teil des Überwurfes ausgebildet ist. Als Anlageabschnitt eignen sich beispielsweise ringförmige Schultern, welche gegengleich zu einer Aufnahme am Kapselungsgehäuse ausgeformt sind. So ist es beispielsweise möglich, den Anlageabschnitt nach Art eines Kragens das Kapselungsgehäuse umgreifend auszubilden, wobei aufgrund einer gegengleichen Ausgestaltung einer Aufnahme am Kapselungsgehäuse eine dichtende Anlage des Anlageabschnittes am Kapselungsgehäuse gegeben ist. Im Anlageabschnitt ist ein Übergang zu dem Kapselungsgehäuse gegeben, so dass ein abgeschlossener ringförmiger Aufnahmeraum zur Aufnahme der Wand- lerbaugruppe unter Nutzung des Kapselungsgehäuses zur Verfügung gestellt werden kann. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Gehäusebaugruppe einen ersten und einen zweiten Anlageabschnitt aufweist. So können beispielsweise voneinander abgewandte Stirnseiten der Gehäusebaugruppe verschlossen werden. Die Anlageabschnitte können voneinander abweichende Formgebungen aufweisen.

Es kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Anlageabschnitt zum Kapselungsgehäuse einen Klemmsitz ausbildet.

Ein Klemmsitz am Kapselungsgehäuse weist den Vorteil auf, dass ein kraftschlüssiger Verbund zwischen dem Anlageabschnitt und dem Kapselungsgehäuse gegeben ist. Somit ist es beispielsweise möglich, ein Dichtelement dauerhaft mit einer Kraft zu beaufschlagen und eine elastische Verformung desselben zu erzwingen. Somit kann eine dichtende Verbindung am Übergang zum Kapselungsgehäuse gebildet werden. Zur Erzeugung eines Kraftschlusses kann der Anlageabschnitt beispielsweise gegen das Kapselungsgehäuse gepresst werden. Gegebenenfalls kann der Übergang zwischen Anlageabschnitt und Kapselungsgehäuse zusätzlich dichtend verschlossen werden. Dazu können beispielsweise Dichtmassen oder ähnliches eingesetzt werden.

Ein Klemmsitz kann beispielsweise durch ein entsprechendes Verspannen des Anlageabschnittes erzielt werden. Somit können beispielsweise entsprechende Spannschrauben eine elastische Verformung des Anlageabschnittes bewirken, so dass dieser kraftschlüssig am Kapselungsgehäuse gehalten ist. Klemmkräfte können aus axialen und/oder radialen Richtungen auf den Anla- geabschnitt wirken. Dazu kann weiter vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Anlageabschnitt in eine Nut, insbesondere eine Ringnut, eingreift . Eine Ringnut ermöglicht es, in der Oberfläche des Kapselungsgehäuses einen Bereich zu bilden, in welchen ein entsprechend gegengleich ausgeformter Anlageabschnitt der Gehäusebaugruppe hineinragen kann. So ist die Möglichkeit gegeben, in der Nut ein Dichtmittel anzuordnen, so dass ein dichtender Verbund zwischen Anlageabschnitt und Kapselungsgehäuse gegeben ist. Die Nut kann beispielsweise als sich radial nach außen öffnende Ringnut ausgestaltet sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass sich die Ringnut beispielsweise ringförmig um eine Achse erstreckt und in Richtung der Ringachse öffnet. So besteht die Möglichkeit, je nach konstruktiver Ausgestaltung des Kapselungsgehäuses bzw. der Wandlergehäuseanordnung den Verbund zwischen dem Anlageabschnitt sowie dem Kapselungsgehäuse in einem Bereich zu positionieren, welcher vor einer Bewitterung geschützt ist. Somit kann die Beständigkeit der Dichtwirkung zusätzlich verbessert werden. In die Nut können Spannkräfte zur Ausbildung eines Klemmsitzes eingeleitet werden. Beispielsweise kann der Anlageabschnitt in einen Nutboden oder eine Nutflanke der Nut gepresst werden. Vorteilhafterweise kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Gehäusebaugruppe an einem Sockel des Kapselungsgehäuses abgestützt ist.

Ein Sockel des Kapselungsgehäuses kann beispielsweise nach Art eines Stutzens oder einer Schulter oder einer vorspringenden Nase oder eines Armes usw. ausgebildet sein. Dieser Sockel kann als Basis zur Aufnahme der Gehäusebaugruppe dienen. Ausgehend von diesem Sockel kann beispielsweise eine Anpresskraft auf einen Anlageabschnitt relativ zum Kapselungs- gehäuse aufgebaut werden. Somit ist der Sockel eine Basis zum Verspannen bzw. Anpressen des Anlageabschnittes an dem Kapselungsgehäuse . Vorteilhafterweise kann dabei auch vorgesehen sein, dass der Sockel ein Widerlager für den Klemmsitz ausbildet.

Als Widerlager ist der Sockel eine Basis, um eine Kraft zur Ausbildung eines Klemmsitzes des Anlageabschnittes gegenüber dem Kapselungsgehäuse aufzubauen. Vorteilhafterweise sollten die Klemmkräfte dabei im Wesentlichen in axialer Richtung, d. h. in Richtung der Zylinderachse der ringförmigen Gehäusebaugruppe, verlaufen. Somit ist es möglich, neben einer radi- alen Sicherung des Überwurfes am Kapselungsgehäuse auch eine axiale Sicherung einer Position des Überwurfes zu erzwingen. Zwischen dem Sockel und dem Klemmsitz können durch die Gehäusebaugruppe Verspannkräfte verlaufen. Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Wandlerbaugruppe am selben Sockel wie die Gehäusebaugruppe abgestützt ist.

Zumindest ein Teil der Gehäusebaugruppe kann an demselben So- ekel wie die Wandlerbaugruppe abgestützt sein. Vorteilhafterweise kann ein Abstützen der Gehäusebaugruppe gemeinsam mit der Wandlerbaugruppe vorgesehen sein. So ist es beispielsweise möglich, die Relativlage der Gehäusebaugruppe zur Wandlerbaugruppe zu definieren, so dass eine Passform des sich bil- denden Aufnahmeraumes gegeben ist. Bedarfsweise kann vorgesehen sein, dass eine Abstützung der Gehäusebaugruppe und der Wandlerbaugruppe am selben Sockel erfolgt, diese Abstützung jedoch unabhängig voneinander erfolgt. Dies bietet den Vorteil, dass die Gehäusebaugruppe unabhängig von der Wandler- baugruppe demontierbar ist. Es kann vorgesehen sein, dass insbesondere bei einer gemeinsamen Abstützung von Wandlerbaugruppe und Gehäusebaugruppe von dem Kapselungsgehäuse verschiedene Abschnitte der Gehäusebaugruppe mehrteilig ausgebildet sind, so dass beispielsweise ein stirnseitiges Ver- Schlusselement der Gehäusebaugruppe am Sockel winkelstarr befestigt ist und diese stirnseitige Verschlusselement wiederum mit weiteren Bauteilen der Gehäusebaugruppe verbunden ist. Ein derartiges Verschlusselement kann Teil eines Überwurfs sein und auch einen Anlageabschnitt zur Abdichtung der Gehäusebaugruppe aufweisen.

Vorteilhafterweise kann dabei vorgesehen sein, dass der Über- wurf im Wesentlichen haubenförmig ausgeformt ist.

Eine haubenförmige Ausgestaltung des Überwurfes bietet den Vorteil, dass zum Einen ein außenmantelseitiges Begrenzen des Aufnahmeraumes der Gehäusebaugruppe bewirkt ist. Zum Anderen kann ein haubenförmiger Überwurf auch zumindest abschnittsweise ein stirnseitiges Verschließen bzw. Abgrenzen des Auf- nahmeraumes ermöglichen. Der Überwurf weist einen Übergang zwischen einem mantelseitigen Abschnitt und einem stirnseitigen Abschnitt auf, so dass eine mehr oder weniger konvexe Schulter ausgeformt ist. Insbesondere kann im haubenartig ausgeformten Bereich ein Anlageabschnitt angeordnet sein. Die konvexe Schulter sollte als Ringschulter ausgeführt sein, welche insbesondere das Kapselungsgehäuse umgreift. Es kann vorgesehen sein, dass der Überwurf mehrteilig ausgebildet ist, so dass beispielsweise auch ein stirnseitiger Abschnitt mehrteilig ausgeführt ist. So ist die Möglichkeit gegeben, den Überwurf auch teilweise mit dem Kapselungsgehäuse zu verbinden und weitere Abschnitte des haubenartigen Überwurfes beispielsweise den Mantelbereich des Überwurfes separat von einer Stirnseite auszubilden. Dies erfordert zwar erhöhte Dichtungsaufwendungen im Bereich des Überganges von einem mantelseitigen Abschnitt zu einem stirnseitigen Abschnitt des Überwurfes, weist jedoch den Vorteil auf, dass mantelseitige Bereich der Gehäusebaugruppe separat demontierbar sind und so ein mantelseitiger Zugang zu dem Aufnahmeraum der Gehäusebaugruppe nach einer teilweisen Demontage des Überwurfes möglich ist. Bei einer haubenförmigen Ausgestaltung des Überwurfs weist dieser einen Übergang in eine Stirnfläche auf, so dass der Überwurf mantelseitig und zumindest teilweise stirnseitig eine Begrenzung des Aufnahmeraumes bewirkt. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Klemmsitz durch ein Verflanschen zweier Teilelemente des Kapselungsgehäuses gespannt ist. Eine Kontaktierung des Anlageabschnittes am Kapselungsgehäuse kann bevorzugt durch ein Verflanschen zweier Teilelemente des Kapselungsgehäuses ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Kapselungsgehäuse aus mehreren Teilen modulartig aufgebaut sein, wobei zur Sicherstellung einer fluiddichten Barriere ein Verflanschen der einzelnen Teilelemente vorgesehen ist. Bei einem Verflanschen wird ein winkelstarrer Verbund zwischen den Teilelementen ausgebildet, so dass sich dieser Bereich eignet, um einen Klemmsitz der Gehäusebaugruppe auszubilden. Insbesondere ein Anlageabschnitt der Gehäusebaugruppe kann in die Flanschverbindung zweier Teilelemente eingelegt werden. Somit ist es beispielsweise möglich, durch Lösung der Verbindung der Teilelemente einen Klemmsitz beispielsweise des Überwurfes aufzulösen. Weiter ist es beispielsweise möglich, einen Sockel für die Gehäusebaugruppe an einem ersten Teilelement des Kapselungsgehäuses anzuordnen und als Gegenlager beispielsweise eine (Ring) ut zur Ausbildung eines Klemmsitzes an einem zweiten Teilelement des Kapselungsgehäuses anzuordnen. Auch in diesem Fall erfolgt eine Verspannung eines Klemmsitzes durch Verflanschen zweier Teilelemente des Kapselungsgehäuses, wobei jedoch kein Eingriff des Anlageabschnittes in die Flanschverbindung selbst nötig ist sondern ein Flansch lediglich als Lager zur Aufnahme von Anpresskräften dient . Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Anlage des Anlageabschnittes in einem Übergangsbereich von einem Sockel des Kapselungsgehäuses zu einer Durchführungsanordnung des Kapselungsgehäuses für einen Phasenleiter angeordnet ist.

Eine Kontaktierung des Anlageabschnittes der Gehäusebaugruppe kann bevorzugt in einem Verbindungsbereich von einem Sockel des Kapselungsgehäuses zu einer Durchführungsanordnung des Kapselungsgehäuses vorgesehen sein. So bilden der Sockel sowie die Durchführungsanordnung jeweils ein Teilelement des Kapselungsgehäuses . Sockel und Durchführungsanordnung können so in einfacher Weise als Widerlage und Klemmsitz für die Gehäusebaugruppe dienen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Gehäusebaugruppe an dem Kapselungsgehäuse aufsitzend, insbesondere dieses umgreifend angeordnet ist.

Die Gehäusebaugruppe sollte auf dem Kapselungsgehäuse, insbesondere dieses umgreifend angeordnet sein. Dazu kann die Gehäusebaugruppe bevorzugt rotationssymmetrisch ausgeformt sein, wobei ein im Wesentlichen rotationssymmetrischer ring- förmiger Aufnahmeraum zur Aufnahme einer Wandlerbaugruppe begrenzt ist. Innenmantelseitig ist dieser Aufnahmeraum von dem Kapselungsgehäuse zumindest teilweise begrenzt. Außenmantel- seitig sowie insbesondere auch stirnseitig sollte in die Gehäusebaugruppe von einem Überwurf begrenzt sein. Dazu eig- net sich nämlich beispielsweise ein Überwurf, welcher den

Aufnahmeraum zumindest mantelseitig, insbesondere auch stirnseitig begrenzt. Der Überwurf kann dazu ein- oder mehrstückig ausgebildet sein. Insbesondere kann am Kapselungsgehäuse ein mantelseitiges Abdichten des Aufnahmeraumes vorgesehen sein. Das Kapselungsgehäuse durchsetzt den Überwurf.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben. Dabei zeigt die

Figur 1 einen Schnitt durch eine Elektroenergieübertragungseinrichtung in Form eines Hochspannungsleis- tungsschalters , die Figur 2 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsvariante einer Wandlergehäuseanordnung, die Figur 3 eine zweite Ausführungsvariante einer Wandlergehäuseanordnung .

Die Figur 1 zeigt in einem Querschnitt einen Hochspannungs- leistungsschalter in sogenannter Dead Tank-Bauweise, wobei dieser Hochspannungsleistungsschalter stellvertretend für eine Elektroenergieübertragungseinrichtung steht . Der Hochspannungsleistungsschalter weist ein Kapselungsgehäuse 1 auf. Das Kapselungsgehäuse 1 ist modulartig aufgebaut, wobei als

Grundmodul ein im Wesentlichen rohrformiger metallischer Kessel genutzt ist. Der metallische Kessel des Kapselungsgehäuses 1 ist mit Erdpotential beaufschlagt. Im Innern des Kapselungsgehäuses 1 ist eine Unterbrechereinheit 2 des Hochspan- nungsleistungsschalters (elektrisches Schaltgerät) angeord- net . Die Unterbrechereinheit 2 ist beispielsweise als Vakuumschaltröhre, als Selbstblasschaltkammer oder in einer anderweitig geeigneten Ausführungsvariante ausgeführt. Die Unterbrechereinheit 2 ist gegenüber dem Kapselungsgehäuse 1 elektrisch isoliert angeordnet und elektrisch isoliert abgestützt. Vorliegend ist beispielhaft eine AbStützung der Unterbrechereinheit 2 über einen ersten Phasenleiter 3a sowie einen zweiten Phasenleiter 3b vorgesehen. Mittels der Phasenleiter 3a, 3b erfolgt eine Kontaktierung zu der Unterbrechereinheit 2, wobei die Unterbrechereinheit 2 dazu dient, einen Strompfad zwischen den Phasenleitern 3a, 3b zu unterbrechen oder diesen Strompfad herzustellen.

Vorliegend ist das Grundmodul des Kapselungsgehäuses 1 mit einem ersten Stutzen 4a sowie einem zweiten Stutzen 4b verse- hen. Die beiden Stutzen 4a, 4b sind mantelseitig an dem

Grundmodul des Kapselungsgehäuses 1 angeordnet . Durch die im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgeführten Stutzen 4a, 4b ist jeweils einer der Phasenleiter 3a, 3b geführt. Endseitig ist an den beiden Stutzen 4a, 4b jeweils ein Flansch 5a, 5b ange- ordnet. Die Stutzen 4a, 4b stellen somit Schnittstellen an dem Grundmodul des Kapselungsgehäuses 1 dar, wobei unter Nutzung der Flansche 5a, 5b weitere Baugruppen zum Komplettieren des Kapselungsgehäuses 1 gehalten sind. Beispielsweise kann an den Stutzen 4a, 4b ein scheibenförmiger Schottisolator montiert werden, so dass das Innere des Grundmoduls des Kapselungsgehäuses 1 abgeschlossen ist. Vorliegend ist jedoch vorgesehen, das Kapselungsgehäuse 1 mit einer ersten Frei- luftdurchführung 6a sowie einer zweiten Freiluftdurchführung 6b zu komplettieren. Die Freiluftdurchführungen 6a, 6b weisen jeweils einen im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgeformten elektrisch isolierenden Hohlkörper auf, welche stirnseitig jeweils mit einem der Flansche 5a, 5b der Stutzen 4a, 4b des Kapselungsgehäuses 1 verflanscht sind. Dabei ist ein fluiddichter Verbund zwischen dem Innern der Freiluftdurchführungen 6a, 6b sowie dem Innern des Grundmoduls des Kapselungsgehäuses 1 gegeben. Bedarfsweise kann in die Flanschverbindungen auch jeweils eine Integration eines fluiddichten Schottes vorgesehen sein, welches das Innere des Grundmoduls des Kapselungsgehäuses 1 von dem Innern einer Freiluftdurchführung 6a, 6b des Kapselungsgehäuses 1 separiert. Am von dem jeweiligen Stutzen 4a, 4b abgewandten Ende der Freiluftdurchführungen 6a, 6b ist jeweils ein Armaturkörper 7a, 7b ange- ordnet. Die Armaturkörper 7a, 7b verschließen jeweils die elektrisch isolierenden Hohlkörper der Freiluftdurchführungen 6a, 6b stirnseitig und kontaktiert den jeweiligen Phasenleiter 3a, 3b im Innern der jeweiligen Freiluftdurchführung 6a, 6b. Über die Armaturkörper 7a, 7b ist eine entsprechende Kon- taktierung der innerhalb des Kapselungsgehäuses 1 angeordneten Phasenleiter 3a, 3b möglich. So kann das in der Figur 1 gezeigte elektrische Schaltgerät beispielsweise in eine Freiluftschaltanlage oder in eine Freileitung eingebunden werden. Zu diesem Zwecke können an den Armaturkörpern 7a, 7b entspre- chende Leiterseile angeschlagen werden.

Das Innere des Kapselungsgehäuses 1 weist einen Aufnahmeraum zur Aufnahme eines elektrisch isolierenden Fluids auf. Das elektrisch isolierende Fluid umspült dabei sowohl die Phasen- leiter 3a, 3b als auch die Unterbrechereinheit 2. Entsprechend ist das Fluid elektrisch isolierend ausgeführt, um eine elektrische Isolation der Phasenleiter 3a, 3b sowie der Unterbrechereinheit 2 zu gewährleisten. Vorliegend ist vorgese- hen, dass das Kapselungsgehäuse 1 einen einzigen Aufnahmeraum aufweist, der sich sowohl innerhalb des Grundmoduls des Kapselungsgehäuses 1 als auch innerhalb der Freiluftdurchführungen 6a, 6b des Kapselungsgehäuses 1 erstreckt. Bedarfsweise können jedoch auch Schotte innerhalb des Kapselungsgehäuses 1 angeordnet sein, so dass der Aufnahmeraum in mehrere Teilsegmente unterteilt ist, die jeweils mit einem elektrisch isolierenden Fluid befüllt sind, wobei die Fluide in den einzelnen Teilsegmenten voneinander separiert sind. Als Schotte können entsprechende elektrisch isolierende Körper, wie zum Beispiel Scheibenisolatoren, eingesetzt werden, die beispielsweise auch von den Phasenleitern 3a, 3b fluiddicht durchsetzt sind, so dass ein Phasenleiter 3a, 3b sich auch in verschiedenen Teilsegmenten des Aufnahmeraumes eines Kapse- lungsgehäuses 1 erstrecken kann. Als elektrisch isolierende Fluide eignen sich beispielsweise Schweielhexafluorid, Kohlendioxid, Stickstoff oder Gemische mit diesen Stoffen insbesondere in gasförmiger Form. Diese Stoffe können jedoch auch in flüssiger Form vorliegen. Darüber hinaus eignen sich in flüssiger Form insbesondere auch Isolieröle oder Isolierester als elektrisch isolierende Fluide. Bevorzugt kann das elektrisch isolierende Fluid innerhalb des Kapselungsgehäuses 1 unter einen Überdruck gesetzt sein, so dass die Isolationsfestigkeit des elektrisch isolierenden Fluids vorteilhaft be- einflusst wird. Um einer Druckdifferenz zwischen dem Innern des Kapselungsgehäuses 1 sowie dem Äußeren des Kapselungsgehäuses 1 Stand zu halten, kann das Kapselungsgehäuse 1 als Druckbehälter ausgeführt werden. Entsprechend sind die Wandungen des Kapselungsgehäuses 1, beispielsweise die Wandungen des Grundmoduls des Kapselungsgehäuses 1, die Stutzen 4a, 4b sowie die Freiluftdruckführungen 6a, 6b sowie auch deren Verbindungstellen druckfest und fluiddicht ausgebildet.

Ein unmittelbarer Zugang zu den Phasenleitern 3a, 3b ist auf- grund der Ausgestaltung des Kapselungsgehäuses 1 nicht ohne weiteres möglich. Entsprechend stellt sich eine Überwachung der Phasenleiter 3a, 3b hinsichtlich einer Spannungs- bzw. Strombeaufschlagung schwierig dar. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass insbesondere jedem der Stutzen 4a, 4b, gegebenenfalls lediglich an einem der Stutzen 4a, 4b, eine Wandlergehäuseanordnung 8a, 8b positioniert ist. Die Wandlergehäuseanordnungen 8a, 8b sind in der Figur 1 symbolisch als ungeschnittene Perspektivansichten abgebildet. Beispielhaft sind Ausführungsvarianten von Wandlergehäuseanordnungen 8a, 8b in den Figuren 2 und 3 gezeigt .

Beispielhaft ist in der Figur 2 eine Schnittdarstellung durch den ersten Stutzen 4a gezeigt. Der erste Stutzen 4a weist an seinem freien Ende einen Flansch 5a auf. Der erste Stutzen 4a weist einen rotationssymmetrischen Aufbau auf, wobei im Innern koaxial und beabstandet zu den Wandungen des ersten Stutzens 4a der erste Phasenleiter 3a positioniert ist. Am Flansch 5a des ersten Stutzens 4a ist die erste Freiluftdurchführung 6a angeflanscht. Vorliegend ist der Flansch 5a des ersten Stutzens 4a demontierbar ausgebildet, so dass ein auskragender Flanschring des Flansches 5a mittels einer

Schraubverbindung abnehmbar fixiert ist. Somit ist es mög- lieh, nach Demontage des Flanschringes des Flansches 5a eine Wandlergehäuseanordnung 8a in axialer Richtung der Rotationsachse des ersten Stutzens 4a auf den ersten Stutzen 4a aufzusetzen. Nach erfolgtem Aufsetzen der Wandlergehäuseanordnung 8a auf den Stutzen 4a kann der Flanschring des Flansches 5a aufgesetzt und fixiert werden.

Die Wandlergehäuseanordnung 8a weist einen Innenmantel 9 auf, welcher durch einen Außenmantel des ersten Stutzens 4a des Kapselungsgehäuses 1 gebildet ist. Auf dem Innenmantel 9 der Wandlergehäuseanordnung 8a sind mehrere ringförmige Kerne einer Wandlerbaugruppe 10 aufgesetzt. Die ringförmigen Kerne sind dabei axial beabstandet zueinander angeordnet und weisen im Wesentlichen den gleichen Querschnitt auf. Die Wandlerbaugruppe 10 ist dabei an einem Sockel 11 abgestützt. Der Sockel 11 ist Teil des Kapselungsgehäuses 1 und ist mit einem die Sockelfläche vergrößernden Auflageelement 12 verbunden. Das Auflageelement 12 kann beispielsweise in Form eines Ringsegments ausgeformt sein. Das Auflageelement 12 ist mittels ei- ner Verschraubung am Sockel 11 winkelstarr gehalten. Die Wandlerbaugruppe 10 ist beispielsweise durch ein Verspannen mittels Verspannbändern am Auflageelement 12 fixiert. Dabei ist vorgesehen, dass die Wandlerbaugruppe 10 zu dem Innenman- tel 9 der Wandlergehäuseanordnung 8a beabstandet angeordnet ist. Somit ist eine Zirkulation beispielsweise eines Kühlmediums um die Wandlerbaugruppe 10 herum ermöglicht.

Gemeinsam mit dem Auflageelement 12 ist ein erster Abschnitt 13 der Wandlergehäuseanordnung 8a winkelstarr mit dem Sockel 11 verbunden. Der erste Abschnitt 13 ist dabei im Wesentlichen kreisringförmig ausgebildet und liegt dichtend am Innenmantel 9 mit seiner Ringinnenfläche an. Am äußeren Umfang ist der erste Abschnitt 13 mit einer umlaufenden abgewinkelten Schulter versehen, so dass sich eine vergrößerte Ringaußenfläche ergibt, welche ein Befestigen eines die Schulter überlappenden haubenförmigen Überwurfes 14a der Wandlergehäuseanordnung 8a ermöglicht. Der haubenförmige Überwurf 14a umgibt dabei den ersten Stutzen 4a des Kapselungsgehäuses 1 au- ßenmantelseitig beabstandet, so dass ein Aufnahmeraum zur Positionierung der Wandlerbaugruppe 10 gegeben ist. An einem ersten Ende weist der haubenförmige Überwurf 14a eine im Wesentlichen hohlzylindrische Form auf, welche korrespondierend zu der umlaufenden Schulter des ersten Abschnitts 13 angeord- net ist und eine Überlappung mit derselben ausbildet. Der erste Abschnitt 13 sowie der haubenförmige Überwurf 14a sind dabei beispielsweise mittels in der Schulter radial ausgerichteter Schraubverbindungen winkelstarr miteinander verbunden. An einem zweiten Ende weist der haubenförmige Überwurf 14a einen konvex gekrümmten Übergang in einen eingezogenen

Anlageabschnitt auf, so dass ein stirnseitiger Verschluss der Wandlergehäuseanordnung 8a gegeben ist. Dort ist ein

durchmesserreduzierter ringförmiger Steg in einer Nut 15 des Flansches 5a des ersten Stutzens 4 gelagert. Die ringfömig umlaufende Nut 15 öffnet sich dabei in axialer Richtung, wobei ein Eingriff des haubenförmigen Überwurfs 14a in die Nut 15 unter Zwischenlage eines Dichtprofiles erfolgt. Somit ist hier eine dichtende Anlage des Anlageabschnittes des hauben- förmigen Überwurfs 14a an dem Kapselungsgehäuse 1 gegeben. Der Anlageabschnitt des Überwurfs 14a weist eine kreisförmige Fläche auf, welche dichtend gegen den Stutzen 4a / das Kapselungsgehäuse 1 gepresst ist. Die Anpresskraft verläuft in axialer Richtung in die ringförmige Nut hinein, wobei der Sockel 11 als Widerlager dient.

Beispielhaft ist in der einen Hälfte der Figur 2 eine mehrteilige Ausführung des haubenförmigen Überwurfes 14a angedeu- tet . Der haubenförmige Überwurf 14a kann dazu beispielsweise an einem zweiten Ende mit einer stirnseitigen Nut ausgestattet sein, in welche ein Steg eines mantelseitigen Elementes des haubenförmigen Überwurfes 14a eingreift. Diese Verbindung sollte vorzugsweise mit einer Dichtmasse ausgefüllt sein, die ein Eindringen von Feuchtigkeit über diesen Verbindungsbereich verhindert. Somit ist beispielsweise die Möglichkeit gegeben, den haubenförmigen Überwurf 14a zweigeteilt zu montieren und gegebenenfalls auch teilweise zu demontieren. Über den winkelstarren Verbund zwischen dem ersten Abschnitt 13 der winkelstarr am Sockels 11 angeschlagen ist, ist eine Basis für den haubenförmigen Überwurf 14a gegeben, um einen Klemmsitz des zweiten Endes des haubenförmigen Überwurfes 14a am Flansch 5a des ersten Stutzens 4a sicherzustellen. Das zweite Ende wird unter Zwischenlage des Dichtelementes in der Nut 15 kraftbelastet und durch AbStützung am Widerlager des Sockels 11 gegen den Flansch 5a des ersten Stutzens 4a gepresst . In der Figur 3 ist beispielhaft der zweite Stutzen 4b dargestellt, an welchem eine zweite Ausführungsvariante einer Wandlergehäuseanordnung 8b in einem Schnitt dargestellt ist. Die zweite Ausführungsvariante einer Wandlergehäuseanordnung 8b weist ebenfalls einen Innenmantel 9 auf, welcher durch das Kapselungsgehäuse 1 insbesondere dessen zweiten Stutzen 4b begrenzt ist. Abweichend zur Darstellung der Figur 2 ist der Flansch 5b des zweiten Stutzens 4b als eingezogener Flansch 5b (Stirnflansch) ausgebildet, so dass auf eine zweiteilige Ausführung des Flansches 5b, wie in der Figur 2 dargestellt, verzichtet werden kann. Die Wandlerbaugruppe 10 kann so problemlos über den Stutzen 4b geschoben werden und koaxial zu dem zweiten Stutzen 4b angeordnet sein. Gegebenenfalls kann dies sogar mit einer bereits montierten zweiten Freiluftdurchführung 6b vorgenommen werden. Die zweite Freiluftdurchführung 6b ist unter Nutzung eines Ringflansches mit dem Flansch 5b des zweiten Stutzens 4b verbunden, wobei in der Flanschverbindung ein Flanschspalt gebildet ist.

Eine zweite Ausgestaltungsvariante eines haubenförmigen Überwurfes 14b ist dabei derart ausgestaltet, dass der haubenför- mige Überwurf 14b an seinem ersten Ende hohlzylindrig ausgeführt ist und in analoger Weise zu der Ausgestaltungsvariante der Figur 2 mit einem ersten Abschnitt 13 der Wandlergehäuseanordnung 8b verschraubt ist. Der erste Abschnitt 13 ist in analoger Weise an einem Sockel 11 des zweiten Stutzens 4b des Kapselungsgehäuses 1 verschraubt. Ebenso wie bei der Ausgestaltungsvariante nach Figur 2 ist eine Verschraubung gemein- sam mit einem Auflageelement 12 für die Wandlerbaugruppe 10 vorgenommen worden. Der im Wesentlichen ringförmige erste Abschnitt 13 stößt dabei innenmantelseitig an das Kapselungsgehäuse 1 bzw. an dessen zweiten Stutzen 4 dichtend an. In Abwandlung zur Figur 2 ist die ringförmig umlaufende Schulter entgegengesetzt gekröpft ausgebildet. An dieser gekröpften

Schulter ist der haubenförmige Überwurf 14b mit radial ausgerichteten Verschraubungen fixiert. Das zweite Ende des hau- benförmigen Überwurfes 14b ist durch ein radiales Einziehen der Mantelfläche stirnseitig verschlossen, wobei über eine konvexe Schulter eine im Wesentlichen ringförmige Struktur ausgebildet ist, deren Innenmantelfläche aus radialen Richtungen in den Flanschspalt zwischen der zweiten Freiluftdurchführung 6b und dem Flansch 5b des zweiten Stutzens 4b eingelegt ist. Durch ein Verspannen der Flanschverbindung wird ein ortsfestes Festlegen des zweiten Endes des hauben- förmigen Überwurfes 14b erzwungen. Zur Dichtung ist im

Flansch 5b des zweiten Stutzens 4a eine ringförmige Ausnehmung/ringförmige Nut 15b eingebracht, in welcher ein ringför- miges Dichtelement eingesetzt ist. Dabei ist die Ausrichtung der ringförmigen Nut 15b derart gewählt, dass ein flächiges Anliegen einer Innenwandung des haubenförmigen Überwurfes 14b gegeben ist. Somit kann zum Einen ein winkelstarrer Verbund in der Flanschverbindung des Flansches 5b des zweiten Stutzens 4b realisiert werden. Zum Anderen kann eine Dichtverbindung zwischen dem zweiten Ende des haubenförmigen Überwurfes 14b sowie dem Kapselungsgehäuse 1 respektive dessen zweiten Stutzens 4b erzeugt werden. Der Anlageabschnitt ist ortsfest in der Flanschverbindung zwischen dem Flansch 5b des zweiten Stutzens 4b und der angeflanschten zweiten Freiluftdurchführung 6b verklemmt .

Beispielhaft ist in der einen Hälfte der Schnittdarstellung der Figur 3 eine zweiteilige Ausführung des haubenförmigen

Überwurfes 14b angedeutet. So kann ein erstes Teilelement des haubenförmigen Überwurfes 14b winkelstarr in einer Flanschverbindung zwischen dem Flansch 5b des zweiten Stutzens 4b und der zweiten Freiluftdurchführung 6b unter Bildung eines Anlageabschnittes eingelegt sein, wobei dieses erste Teilelement am äußeren Umfang mit einer ringförmigen Nut versehen sein kann, in welche eine vorspringende Schuler eines zweiten Teilelementes des haubenförmigen Überwurfes 14b eingreifen kann, so dass das winkelstarr angeordnete erste Teilelement als Aufnahme für das zweite Teilelement des haubenförmigen

Überwurfes 14b dient, welches an seinem ersten Ende über eine Schraubverbindung mit dem ersten Abschnitt 13 der Wandlergehäuseanordnung 8b verbunden sein kann. Zwischen dem ersten und dem zweiten Teilelement des haubenförmigen Überwurfes 14b sollte ein dichtender Verbund ausgebildet sein, sodass ein

Eindringen von Feuchtigkeit über diese Verbindungsstelle verhindert ist. Eine derartige Teilung weist den Vorteil auf, dass auch ohne Demontage der Flanschverbindung zwischen dem Flansch 5b des zweiten Stutzens 4b und der zweiten Freiluft- durchführung 6b ein Zugang aus radialen Richtungen zu dem

Aufnahmeraum im Innern der Wandlergehäuseanordnung 8b möglich ist . Neben einer Nutzung einer erfindungsgemäßen Wandlergehäuseanordnung 8a, 8b an Stutzen 4a, 4b eines Kapselungsgehäuses 1 eines elektrischen Schaltgerätes können derartige Wandlergehäuseanordnungen auch an alternativ ausgebildeten Kapselungs- gehäusen bzw. Stutzen Verwendung finden.

Claims

Patentansprüche

1. Wandlergehäuseanordnung (8a, 8b) aufweisend eine ringförmige Gehäusebaugruppe mit einem Aufnahmeraum zur Aufnahme einer Wandlerbaugruppe (10) ,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

ein Innenmantel der ringförmigen Gehäusebaugruppe zumindest teilweise durch ein Kapselungsgehäuse (1) , insbesondere einen Druckbehälter, gebildet ist, um welches sich ein den Aufnah- meraum abschließender Überwurf (14a, 14b) der Gehäusebaugruppe erstreckt.

2. Wandlergehäuseanordnung nach Anspruch 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

zur Abgrenzung des Aufnahmeraumes ein Anlageabschnitt der Gehäusebaugruppe, insbesondere des Überwurfes (14a, 14b) , dichtend an dem Kapselungsgehäuse (1) anliegt.

3. Wandlergehäuseanordnung nach Anspruch 2,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

der Anlageabschnitt zum Kapselungsgehäuse (1) einen Klemmsitz ausbildet .

4. Wandlergehäuseanordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

der Anlageabschnitt in eine Nut (15a, 15b) , insbesondere eine Ringnut, eingreift.

5. Wandlergehäuseanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

die Gehäusebaugruppe an einem Sockel (11) des Kapselungsgehäuses (1) abgestützt ist.

6. Wandlergehäuseanordnung nach Anspruch 5,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

der Sockel (11) ein Widerlager für den Klemmsitz ausbildet.

7. Wandlergehäuseanordnung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

die Wandlerbaugruppe (10) am selben Sockel (11) wie die

Gehäusebaugruppe abgestützt ist.

8. Wandlergehäuseanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

der Überwurf (14a, 14b) im Wesentlichen haubenförmig ausgeformt ist.

9. Wandlergehäuseanordnung nach Anspruch 1 bis Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

der Klemmsitz durch ein Verflanschen zweier Teilelemente (4a, 4b, 6a, 6b) des Kapselungsgehäuses (1) gespannt ist.

10. Wandlergehäuseanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

die Anlage des Anlageabschnittes in einem Übergangsbereich von einem Sockel (11) des Kapselungsgehäuses (1) zu einer Durchführungsanordnung (6a, 6b) des Kapselungsgehäuses (1) für einen Phasenleiter (3a, 3b) angeordnet ist.

11. Wandlergehäuseanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

die Gehäusebaugruppe an dem Kapselungsgehäuse (1) aufsitzend, insbesondere dieses umgreifend angeordnet ist.