WO2017055020A1 - Particle trap for a gas-insulated system, and gas-insulated system comprising a particle trap - Google Patents

Particle trap for a gas-insulated system, and gas-insulated system comprising a particle trap Download PDF

Info

Publication number
WO2017055020A1
WO2017055020A1 PCT/EP2016/070944 EP2016070944W WO2017055020A1 WO 2017055020 A1 WO2017055020 A1 WO 2017055020A1 EP 2016070944 W EP2016070944 W EP 2016070944W WO 2017055020 A1 WO2017055020 A1 WO 2017055020A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas
trap
insulated
particle
particle trap
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/070944
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Berg
Tom FEDTKE
Mario Kieper
Alexander ROSE-PÖTZSCH
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to EP16766502.5A priority Critical patent/EP3335286A1/en
Publication of WO2017055020A1 publication Critical patent/WO2017055020A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G5/00Installations of bus-bars
    • H02G5/06Totally-enclosed installations, e.g. in metal casings
    • H02G5/063Totally-enclosed installations, e.g. in metal casings filled with oil or gas
    • H02G5/065Particle traps

Abstract

The invention relates to a particle trap (4) for a gas-insulated electric system (1), comprising a shield (412, 422) which is made of a conductive material and by means of which a weak field strength region (414, 424) in an interior of the gas-insulated system (1) can be limited by forming particle inlet openings (415, 425). The invention is characterized in that a field strength gradient along a shield outer surface (416, 426) facing away from the weak field strength region does not exceed a specified gradient maximum value. The invention further relates to a gas-insulated system (1) comprising the particle trap (4) and to a high-voltage transmission system (35) comprising a converter (36) for transmitting electric power, said converter being connected to an AC voltage grid on the AC voltage side and to a DC voltage line on the DC voltage side. The DC voltage line is a gas-insulated line (1) comprising the particle trap (4) according to the invention.

Description

Beschreibung description
Partikelfalle für eine gasisolierte Anlage und gasisolierte Anlage mit Partikelfalle Particle trap for a gas-insulated system and gas-insulated system with particle trap
Die Erfindung betrifft eine Partikelfalle für eine gasiso¬ lierte elektrische Anlage mit einer Abschirmung aus einem leitfähigen Material, mittels der ein feldstärkeschwacher Bereich in einem Innenraum der gasisolierten Anlage unter Aus- bildung von Partikeleintrittsöffnungen begrenzbar ist. The invention relates to a particulate trap for a gasiso ¬ profiled electrical system with a shield of a conductive material, by means of the formation of a low field strength range in an interior of the gas insulated apparatus under exclusion be limited by particle inlet openings.
Partikelfallen werden in gasisolierten elektrischen Anlagen, insbesondere in gasisolierten Leitungen (GIL) und Schaltanlagen (GIS) zur Minimierung von Schäden eingesetzt, die durch frei bewegliche leitfähige Partikel verursacht werden können. Aufgrund von Abrieb bei Installation oder durch Vibrationen der gasisolierten Anlage können solche frei beweglichen Partikel in einem Innenraum der Anlage freigesetzt werden. Diese Partikel haben einen erheblichen Einfluss auf die Isolierfä- higkeit der gasisolierten Anlage und können insbesondere die Durchschlagfestigkeit der Anlage beispielsweise durch Teil¬ entladungen aufgrund von partikelverursachten Feldüberhöhungen stark reduzieren. Eine artgemäße Partikelfalle ist aus der US 3 515 939 A be¬ kannt. Die bekannte Partikelfalle ist derart in einer gasiso¬ lierten Leitung angeordnet, dass die Abschirmung einen Bereich schwacher Feldstärke teilweise begrenzt. In diesem Be¬ reich ist die elektrische Feldstärke im Vergleich zu der elektrischen Feldstärke außerhalb des Bereiches um mehrereParticulate traps are used in gas-insulated electrical installations, especially in gas-insulated lines (GIL) and switchgear (GIS), to minimize damage that can be caused by freely moving conductive particles. Due to abrasion during installation or due to vibrations of the gas-insulated system, such freely moving particles can be released in an interior of the system. These particles have a significant impact on the ability Isolierfä- the gas insulated apparatus and can particularly greatly reduce the dielectric strength of the system such as by part ¬ discharges due to particle-induced field increases. A species-appropriate particle trap is known from US 3,515,939 A ¬ be known. The known particle trap is such arranged in a gasiso ¬ profiled line, that the shielding an area of weak field strength sometimes limited. In this Be ¬ rich is the electric field strength in comparison to the electric field strength outside the range of several
Größenordnungen schwächer, so dass die auf sich darin befindende Partikel wirkende Kraft nicht ausreicht, um sie aus dem feldschwachen Bereich herauszuführen. Sich in der Leitung befindende frei bewegliche Partikel erfahren aufgrund eines in der Leitung vorliegenden elektrischen Feldes, beispielsweise eines Wechselfeldes, eine Bewegung. Aufgrund dieser Bewegung können die Partikel durch die Partikeleintrittsöffnungen in den feldstärkechwachen Bereich eintreten. Im günstigen Fall verbleiben die Partikel anschließend dort. Auf diese Weise können mittels der bekannten Partikelfalle Schäden durch Teilentladungen in der Leitung vermieden werden. Orders of magnitude weaker, so that the force acting on particles therein is insufficient to lead them out of the field-weak area. Free-moving particles in the line undergo a movement due to an electric field present in the line, for example an alternating field. Due to this movement, the particles through the particle inlet openings in enter the field strength weak area. In the most favorable case, the particles subsequently remain there. In this way damage by partial discharges in the line can be avoided by means of the known particle trap.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine eingangs ge¬ nannte Partikelfalle vorzuschlagen, deren Schutzwirkung gegenüber den oben beschriebenen Schäden verbessert ist. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Feldstärkegradient entlang einer dem feldstärkeschwachen Bereich abgewandten Außenoberfläche der Abschirmung einen vorgegebenen The object of the invention is to provide an input ge ¬ mentioned particulate trap, their protective effect is improved over the above-described damage. The object is achieved in that a field strength gradient along a side of the shielding surface facing away from the field strength-weak area has a predetermined value
Gradientenmaximalwert nicht überschreitet. Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass zur Erzielung einer hohen Schutzwirkung die frei beweglichen Partikel in der gasisolierten Anlage möglichst kontrolliert in den feld¬ stärkeschwachen Bereich geführt werden müssen. Eigene Untersuchungen haben ergeben, dass entlang der Außenoberfläche von Partikelfallen sich bewegende Partikel zu Bereichen höherer Feldstärke hin angezogen werden. Gibt es demnach auf der Außenoberfläche der Abschirmung Bereiche, wo die Feldstärke ge¬ genüber der unmittelbaren Umgebung besonders hoch ist, so können die Partikel in diese Bereiche hineingezogen werden. Insbesondere bei einem Betrieb der Anlage mit hoher Gleich¬ spannung kann dieser Effekt dazu führen, dass die Partikel den feldstärkeschwachen Bereich der Partikelfalle nicht erreichen, was die Schutzwirkung der Partikelfalle vermindert. Die Außenoberfläche der Partikelfalle sollte demnach eine Be- schaffenheit beziehungsweise Form aufweisen, die möglichst geringe Unterschiede der elektrischen Feldstärke entlang der Außenoberfläche ergibt, falls diese in einer gasisolierten Anlage eingesetzt ist. Daher ist eine derart geformte Außen¬ oberfläche erwünscht, dass der Feldstärkegradient entlang der Außenoberfläche, also die lokale Änderung der elektrischen Feldstärke an der Außenoberfläche in jede vorgegebene Rich¬ tung bei vorgegebener Geometrie der Anlage, möglichst minimal ist. Dies kann erreicht werden, indem der Feldstärkegradient unterhalb einer vorgegebenen Schwelle, dem Does not exceed the maximum gradient value. The invention is based on the insight that to obtain a high protective effect, the floating particles in the gas insulated apparatus controlled as possible must be performed in the field ¬ strength weak portion. Our own investigations have shown that moving particles are attracted to areas of higher field strength along the outer surface of particle traps. There is therefore on the outer surface of the shield regions where the field strength ge ¬ genüber the immediate area is particularly high, so the particles can be drawn into these regions. In particular, in an operation of the system with high DC voltage, this effect can cause the particles do not reach the field strength weak area of the particle trap, which reduces the protective effect of the particulate trap. Accordingly, the outer surface of the particle trap should have a shape or form which gives the smallest possible differences in the electric field strength along the outer surface, if this is used in a gas-insulated plant. Therefore, such a shaped outer surface ¬ is desirable that the field strength gradient along the outer surface, ie, the local change in the electric field strength at the outer surface in each predetermined Rich ¬ processing with a predetermined geometry of the plant, possible minimal is. This can be achieved by the field strength gradient below a predetermined threshold, the
Gradientenmaximalwert, bleibt. Somit kann vorteilhaft verhin¬ dert werden, dass die sich zunächst außerhalb des feldschwa- chen Bereiches befindenden Partikel durch elektrische Kräfte aufgrund eines hohen Feldstärkegradienten von den Gradient maximum value remains. Thus may advantageously be changed verhin ¬ that the initially located outside the area feldschwa- chen particles by electrical forces due to a high field strength gradients of the
Partikeleintrittsöffnungen weg bewegen und den feldschwachen Bereich nicht erreichen. Der Gradientenmaximalwert wird in Abhängigkeit von der Geometrie der Anlage und von der dort angelegten Spannung bestimmt. Move the particle inlet openings away and do not reach the field-weak area. The gradient maximum value is determined as a function of the geometry of the system and of the voltage applied there.
Bekanntlich ist die elektrische Feldstärke an Stellen hoher Krümmung besonders hoch. Die Krümmung an einem Punkt einer Oberfläche kann durch einen Krümmungsradius an diesem Punkt der Oberfläche beschrieben werden, zu dem die Krümmung umgekehrt proportional ist: je größer der (lokale) Krümmungsradi¬ us r, desto kleiner ist die Krümmung k, k ~ 1/r. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung überschreitet die Krümmung der Außenoberfläche der Abschirmung einen vorbe- stimmten Krümmungsmaximalwert nicht. Demnach wird die Außen¬ oberfläche derart geformt, beziehungsweise deren Krümmungsra¬ dius stets derart gewählt, dass sich eine kleine Krümmung un¬ terhalb des Krümmungsmaximalwertes ergibt. Bevorzugt umfasst die Partikelfalle einen mit der Abschirmung verbundenen Fuß zum Befestigen der Partikelfalle an einem Außenrohr oder an einem Innenleiter der gasisolierten Anlage, wobei die Außenoberfläche der Abschirmung eine bezüglich des Fußes konvexe radiale Kontur aufweist. Die Partikelfalle weist geeigneterweise eine Längsrichtung, die bei einer An¬ ordnung der Partikelfalle in der gasisolierten Anlage sich mit einer Längsachse der Anlage deckt. Eine dazu senkrechte Ebene kann dann als die radiale Querschnittsebene bezeichnet werden. Die radiale Kontur bezeichnet die eindimensionale Kontur der Außenoberfläche bei einem Schnitt durch die As is known, the electric field strength is particularly high at points of high curvature. The curvature at a point of a surface can be described by a radius of curvature at this point, the surface on which the curvature is inversely proportional: the larger the (local) radii of curvature ¬ us r, the smaller the curvature k, k ~ 1 / r , According to a preferred embodiment of the invention, the curvature of the outer surface of the shield does not exceed a predetermined maximum curvature. Accordingly, the outer ¬ surface is shaped such or their Krümmungsra ¬ dius always chosen such that a small curvature un ¬ terhalb result of the curvature of maximum value. Preferably, the particulate trap comprises a foot connected to the shield for attaching the particulate trap to an outer tube or to an inner conductor of the gas-insulated abutment, the outer surface of the shield having a convex radial contour with respect to the foot. The particle trap suitably has a longitudinal direction, which coincides with a An ¬ order of the particle trap in the gas-insulated system with a longitudinal axis of the plant. A plane perpendicular thereto may then be referred to as the radial cross-sectional plane. The radial contour designates the one-dimensional contour of the outer surface in a section through the
Partikelfalle entlang der radialen Querschnittsebene. Eine bezüglich des Fußes konvexe radiale Kontur bezeichnet den Fall, dass ein Geradenstück, dass zwischen zwei Punkten der Außenoberfläche gezogen wird, stets auf der dem feldschwachen Bereich zugewandten Seite der Außenoberfläche verläuft. Dem¬ gegenüber würde eine konkave radiale Kontur einen Verlauf auf der dem feldschwachen Bereich abgewandten Seite erzwingen. Die konvexe radiale Kontur der Außenoberfläche hat den Vor¬ teil, dass insbesondere eine hohe Krümmung an Endbereichen der Außenoberfläche vermieden werden können. Zudem kann vermieden werden, dass Partikel aufgrund der Schwerkraft auf der Außenoberfläche der Partikelfalle festgehalten werden, weil sie nicht entgegen der Schwerkraft über den konkaven Rand der Außenoberfläche in den feldschwachen Bereich gelangen können. Besonders bevorzugt ist die Abschirmung derart gekrümmt, dass ein dem Fuß abgewandtes Schirmende der Abschirmung zum Fuß hin abgewinkelt ist. Dies hat den vorteilhaften Effekt, dass eine Spitze, die sich gegebenenfalls an dem Schirmende formt, sich bereits in dem feldschwachen Bereich befindet, so dass ein hoher Feldstärkegradient am Schirmende vermieden ist. Im Rahmen der Erfindung wurden unterschiedliche besonders vorteilhafte Formen der Außenoberfläche der Partikelfalle er¬ mittelt . Particle trap along the radial cross-sectional plane. A with respect to the foot convex radial contour denotes the Case, that a straight line piece, which is drawn between two points of the outer surface, always on the field-weak area facing side of the outer surface extends. The ¬ against a concave radial contour would force a profile on the side remote from the frame side weak portion. The convex contour of the outer radial surface has in part the on ¬ that in particular a high curvature may be avoided at end portions of the outer surface. In addition, it can be avoided that particles are retained on the outer surface of the particle trap due to gravity, because they can not enter the field-weak region against the force of gravity via the concave edge of the outer surface. Particularly preferably, the shield is curved in such a way that a shield end of the shield facing away from the foot is angled towards the foot. This has the advantageous effect that a tip, which possibly forms on the shield end, is already in the field-weak area, so that a high field strength gradient is avoided at the shield end. As part of the invention, different particularly advantageous forms the outer surface of the particle trap were it averages ¬.
Demnach weist die Außenoberfläche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine zumindest teilweise ovalförmige radiale Kontur auf. Die Außenoberfläche ent¬ spricht somit in ihrer radialen Kontur einem Teil einer Ellipse . Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Außenoberfläche zumindest im Bereich der Accordingly, according to a preferred embodiment of the invention, the outer surface has an at least partially oval-shaped radial contour. The outer surface thus ent ¬ speaks in its radial contour of a part of an ellipse. According to a further preferred embodiment, the outer surface at least in the region of
Partikeleintrittsöffnungen eine zumindest teilweise wendei¬ förmige radiale Kontur auf. Beispielsweise steigt die Krüm¬ mung der Außenoberfläche hin zu den äußeren Ender der Ab- schirmung. Auf diese Weise ist die Krümmung in dem Bereich der größten Aufenthaltswahrscheinlichkeit für frei bewegliche Partikel am niedrigsten, falls die Partikelfalle beispiels- weise am Außenrohr der Anlage in ihrem tiefsten Punkt, also beispielsweise im Fall einer gasisolierten Leitung mittig unterhalb des Innenleiters, angeordnet ist. Aufgrund der wen¬ deiförmigen Außenoberfläche ist der Feldstärkegradient ent- lang der Außenoberfläche nahezu konstant und kann klein ge¬ wählt werden, da die Krümmung entlang der Außenoberfläche gleichmäßig ansteigt. Particle inlet openings on an at least partially wendei ¬ shaped radial contour. For example, the Krüm ¬ mung the outer surface increases towards the outer ones of the exhaust shield. In this way, the curvature is lowest in the area of the greatest probability of residence for freely moving particles, if the particle trap is, for example, wise on the outer tube of the system in its lowest point, that is, for example, in the case of a gas-insulated pipe centrally below the inner conductor, is arranged. Due to the wen ¬ delliform outer surface of the field strength gradient along the outer surface is almost constant and can be small ge ¬ chooses, since the curvature increases uniformly along the outer surface.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Außen- Oberfläche eine zumindest teilweise geradlinige radiale Kon¬ tur auf. Dies kann besonders vorteilhaft sein, da die Krüm¬ mung einer ebenen Fläche null beträgt und somit besonders klein ist. Vorzugsweise bildet die Partikelfalle mindestens zwei Teil¬ fallen aus, wobei die mindestens zwei Teilfallen der According to one embodiment of the invention, the outer surface has an at least partially rectilinear radial Kon ¬ tur. This can be particularly advantageous because the Krüm ¬ tion of a flat surface is zero and thus is particularly small. Preferably, the particle trap forms at least two partial ¬ falls, wherein the at least two partial traps of
Partikelfalle derart zueinander angeordnet sind, dass einan¬ der zugewandte Oberflächen der Teilfallen durch gegenseitige Feldbeeinflussung mindestens einen weiteren feldstärkeschwa- chen Bereich begrenzen. Es kann auf diese Weise vorteilhaft erreicht werden, dass etwaige nicht vermeidbare Kanten oder Abschnitte hoher Krümmung an den einander zugewandten Seiten der Teilfallen bereits in dem weiteren feldstärkeschwachen Bereich angeordnet sind, so dass die Partikel dort nicht haf- ten bleiben. Particle trap are arranged to each other such that einan ¬ the facing surfaces of the partial traps limit by mutual field influence at least one further feldstärkeschwa- chen area. It can be advantageously achieved in this way that any unavoidable edges or sections of high curvature are already arranged on the mutually facing sides of the sub-traps in the further field-weak-field region, so that the particles do not stick there.
Die Erfindung betrifft ferner eine gasisolierte elektrische Anaige mit einem Innenleiter und einem den Innenleiter umschließenden Außenrohr. The invention further relates to a gas-insulated electrical Anaige with an inner conductor and an inner tube enclosing the outer tube.
Eine solche gasisolierte Anlage ist beispielsweise aus der bereits erwähnten Druckschrift US 3 515 939 A bekannt. Such a gas-insulated system is known for example from the already mentioned document US Pat. No. 3,515,939 A.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine solche gasiso- lierte Anlage bereitzustellen, bei der die durch die frei be¬ weglichen Partikel verursachten Schäden möglichst vermieden sind . Die Aufgabe wird bei einer artgemäßen gasisolierten Anlage dadurch gelöst, dass im Außenrohr der Anlage eine erfindungs¬ gemäße Partikelfalle angeordnet wird. The object of the invention is to provide such a profiled gas- conditioning, wherein the damage caused by the free ¬ be moveable particles are avoided. The object is achieved in a gas-insulated plant according to the art in that a fiction, ¬ particulate trap is placed in the outer tube of the plant.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen gasisolierten Anlage ergeben sich aus den zuvor beschriebenen Vorteilen der The advantages of the gas-insulated system according to the invention result from the advantages of the previously described
Partikelfalle. Je nach der Polarität der Spannung in der gasisolierten Anlage können unterschiedliche Anordnungen der Partikelfalle be¬ sonders vorteilhaft sein. Particulate trap. Depending on the polarity of the voltage in the gas insulated apparatus different arrangements of the particulate trap be ¬ Sonders may be advantageous.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Partikelfalle mit dem Au- ßenrohr verbunden. Dies ist besonders vorteilhaft, falls die Polarität positiv ist, dass heißt wenn der Innenleiter sich gegenüber dem Außenrohr auf einem positiveren Potenzial befindet, beispielsweise wenn der Innenleiter auf einem positi¬ ven Potenzial und das Außenrohr auf Erdpotenzial liegen. In diesem Fall ist die Partikelfalle besonders bevorzugt unter¬ halb des Innenleiters angeordnet, da dort die Aufenthalts¬ wahrscheinlichkeit für die Partikel am höchsten ist. According to one embodiment, the particulate trap is connected to the outer tube. This is particularly advantageous if the polarity is positive, that is, when the inner conductor is located relative to the outer tube at a positive potential, for example when the inner conductor lying on a positi ¬ ven potential and the outer tube at ground potential. In this case, the particle trap is particularly preferably arranged under ¬ half of the inner conductor, since there the stay ¬ probability for the particles is the highest.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Partikelfalle mit dem Innenleiter verbunden. Dies ist insbesondere bei ei¬ ner negativen Polarität der gasisolierten Anlage vorteilhaft, weil die höchste Aufenthaltswahrscheinlichkeit für die Parti¬ kel am Innenleiter, insbesondere auf einer Unterseite des In¬ nenleiters ist. According to a further embodiment, the particle trap is connected to the inner conductor. This is particularly advantageous when ei ¬ ner negative polarity of the gas insulated apparatus, because the highest probability is for the Parti ¬ kel on the inner conductor, in particular a bottom of the In ¬ nenleiters.
Vorzugsweise ist dabei der Innenleiter hohl ausgebildet und die Partikelfalle mit dem Innenleiter verbunden, so dass der feldstärkeschwache Bereich zumindest teilweise vom Innenlei¬ ter begrenzt ist. Dies ergibt eine besonders einfache Ausfüh- rung der Partikelfalle, bei der die Homogenität der Feldver¬ teilung in der Anlage nur wenig gestört wird. Vorzugsweise ist der Innenleiter der gasisolierten Anlage konzentrisch im Außenrohr angeordnet. Gemäß dieser symmetrischen Anordnung sind alle radialen Abstände zwischen Innenleiter und Außenrohr gleich, so dass die Isolierfähigkeit der gasisolierten Anlage besonders hoch ist (insbesondere gegen¬ über einer exzentrischen Anordnung des Innenleiters) . Preferably, the inner conductor is hollow and the particle trap connected to the inner conductor, so that the field strength weak area is at least partially limited by Innenlei ¬ ter. This results in a particularly simple execution tion of the particle trap, in which the homogeneity of the field trials ¬ distribution is disturbed in the system only slightly. Preferably, the inner conductor of the gas-insulated system is arranged concentrically in the outer tube. According to this symmetrical arrangement, all radial distances between inner conductor and outer tube are the same, so that the insulating capability of the gas-insulated system is particularly high (in particular against ¬ over an eccentric arrangement of the inner conductor).
Bevorzugt ist die Anlage einer GIL oder einer GIS. Der Ein¬ satz der erfindungsgemäßen Partikelfalle bei einer GIL oder einer GIS ist besonders vorteilhaft, weil dort die mit frei beweglichen Partikel im Zusammenhang stehenden Probleme besonders häufig auftreten können. Die sich diesbezüglich ergebenden physikalischen Mechanismen und Effekte sind bei GIL und GIS prinzipiell die gleichen. The plant is preferably a GIL or a GIS. The A ¬ rate of the particulate trap according to the invention at a GIL or GIS is particularly advantageous because there can with floating particles in connection problems are most prevalent. The resulting physical mechanisms and effects are basically the same in GIL and GIS.
Die Erfindung betrifft ferner eine Hochspannungsgleichstrom- Übertragungsanlage mit einem Umrichter zum Übertragen elekt¬ rischer Leistung, der wechselspannungsseitig mit einem Wechselspannungsnetz und gleichspannungsseitig mit einer Gleich- spannungsleitung verbunden ist. The invention further relates to a high-voltage direct-current transmission system with a converter for transmitting elekt ¬ cal power, the AC side is connected to an AC voltage network and the DC voltage side with a DC voltage line.
Eine solche Hochspannungsgleichstromübertragungsanlage ist aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der WO Such a high-voltage direct-current transmission system is known from the prior art, for example from WO
2011/006796 A2 bekannt. Sie wird meist zur Übertragung elekt- rischer Leistung über lange Distanzen von mehr als 100 km eingesetzt. Dabei liegt die Spannung in der Gleichspannungs¬ leitung meist oberhalbt von 100 kV. 2011/006796 A2 known. It is mostly used to transmit electrical power over long distances of more than 100 km. The voltage is usually oberhalbt of 100 kV in the DC ¬ line.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine solche Hoch- spannungsgleichstromübertragungsanlage vorzuschlagen, die ei¬ nen möglichst fehlerfreien Betrieb ermöglicht. The object of the invention is to propose such a high-voltage direct- current transmission system which allows ei ¬ NEN error-free operation.
Die Aufgabe wird bei einer artgemäßen Hochspannungsgleich- stromübertragungsanlage dadurch gelöst, dass zumindest ein Teil der Gleichspannungsleitung eine gasisolierte Leitung mit der erfindungsgemäßen Partikelfalle ist. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Hochspannungsgleichstrom- Übertragungsanlage ergeben sich aus den zuvor beschriebenen Vorteilen der erfindungsgemäßen Partikelfalle im Zusammenschau mit der gasisolierten Leitung. The object is achieved in a type Hochspannungsgleich- current transmission system in that at least a portion of the DC voltage line is a gas-insulated line with the particulate trap according to the invention. The advantages of the high-voltage direct-current transmission system according to the invention result from the previously described advantages of the particle trap according to the invention in conjunction with the gas-insulated line.
Die Erfindung soll im Folgenden anhand von Figuren 1 - 11 näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail below with reference to Figures 1-11.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä- ßen gasisolierten elektrischen Anlage in einer schematischen axialen Querschnittsdarstellung; FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a gas-insulated electrical system according to the invention in a schematic axial cross-sectional representation;
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt der gasisolierten Anlage der Figure 2 shows a section of the gas-insulated plant of
Figur 1 mit einem Ausführungsbeispiel einer erfin- dungsgemäßen Partikelfalle in einer schematischen axialen QuerschnittsdarStellung;  FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a particle trap according to the invention in a schematic axial cross-sectional view;
Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfin¬ dungsgemäßen Partikelfalle in einer schematischen axialen Querschnittsdarstellung; Figure 3 shows a second embodiment of a erfin ¬ to the invention particulate trap in a schematic axial cross-sectional view;
Figur 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfin¬ dungsgemäßen Partikelfalle in einer schematischen axialen QuerschnittsdarStellung; Figure 4 shows a third embodiment of a particulate trap OF INVENTION ¬ to the invention in a schematic axial cross-sectional view;
Figur 5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfin¬ dungsgemäßen Partikelfalle in einer schematischen axialen QuerschnittsdarStellung; Figur 6 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfin¬ dungsgemäßen Partikelfalle in einer schematischen axialen QuerschnittsdarStellung; Figure 5 shows a fourth embodiment of a particulate trap OF INVENTION ¬ to the invention in a schematic axial cross-sectional view; Figure 6 shows a fifth embodiment of a particulate trap OF INVENTION ¬ to the invention in a schematic axial cross-sectional view;
Figur 7 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel einer erfin¬ dungsgemäßen Partikelfalle in einer schematischen axialen QuerschnittsdarStellung; Figur 8 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel einer erfin¬ dungsgemäßen Partikelfalle in einer schematischen axialen QuerschnittsdarStellung; Figur 9 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfin¬ dungsgemäßen gasisolierten elektrischen Anlage in einer schematischen axialen Figure 7 shows a sixth embodiment of a particulate trap OF INVENTION ¬ to the invention in a schematic axial cross-sectional view; Figure 8 shows a seventh embodiment of an OF INVENTION ¬ to the invention the particulate trap in a schematic axial cross-sectional view; Figure 9 shows a second embodiment of an OF INVENTION ¬ to the invention gas-insulated electrical installation in a schematic axial
QuerschnittsdarStellung,· Figuren  Cross-sectional illustration, · Figures
10, 11 zeigen jeweils ein Ausführungsbeispiel einer erfin¬ dungsgemäßen Partikelfalle in einem Innenleiter einer erfindungsgemäßen gasisolierten Anlage in einer schematischen axialen Querschnittsdarstellung; 10, 11 each show an embodiment of a erfin ¬ to the invention particulate trap in an inner conductor of a gas-insulated system according to the invention in a schematic axial cross-sectional view;
Figur 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä¬ ßen Hochspannungsgleichstromübertragungsanlage in schematischer Darstellung. In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße gasisolierte Anlage in Form einer gasisolierten Leitung 1 dargestellt. Die gasisolierte Leitung 1 umfasst ein Außenrohr 2 und einen Innenleiter 3, der im dargestellten Ausführungsbeispiel als Hohllei¬ ter ausgebildet ist. Der Innenleiter 3 ist koaxial im Außen- rohr 2 angeordnet, wobei ein Mittelpunkt des kreisrunden Querschnitts des Innenleiters 3 mit einem Mittelpunkt des kreisrunden Querschnitts des Außenrohres 2 zusammenfällt. Figure 12 shows an embodiment of an inventive ¬ SEN high-voltage DC transmission system in a schematic representation. FIG. 1 shows a gas-insulated system according to the invention in the form of a gas-insulated line 1. The gas-insulated line 1 comprises an outer tube 2 and an inner conductor 3, which is formed in the illustrated embodiment as Hohllei ¬ ter. The inner conductor 3 is arranged coaxially in the outer tube 2, wherein a center of the circular cross section of the inner conductor 3 coincides with a center of the circular cross section of the outer tube 2.
Sowohl der Innenleiter 3 als auch das Außenrohr 2 sind aus einem leitenden Material hergestellt und erstrecken sich ent¬ lang einer Längsrichtung quer zur Zeichnungsebene der Figur 1. Unterhalb des Hohlleiters 3 ist im Außenrohr 2 und mit ihm verbunden eine Partikelfalle 51 angeordnet. Eine weitere Partikelfalle 52 ist durch den Innenleiter 3 selbst gebildet. Dazu bildet der Innenleiter 3 eine Abschir¬ mung, die einen feldstärkeschwachen Bereich 6 im Inneren des Innenleiters 3 begrenzt. Ferner weist der Innenleiter 3 eine Partikeleintrittsöffnung 7. Durch die Both the inner conductor 3 and the outer tube 2 are made of a conductive material and extend ent ¬ long a longitudinal direction transverse to the plane of the figure 1. Below the waveguide 3, a particulate trap 51 is in the outer tube 2 and connected to it. Another particulate trap 52 is formed by the inner conductor 3 itself. To this end, the inner conductor 3 forms a Abschir ¬ mung having a field strength weak portion 6 inside the Inner conductor 3 limited. Furthermore, the inner conductor 3 has a particle inlet opening 7. By the
Partikeleintrittsöffnung 7 können frei bewegliche Partikel im Außenrohr 2 in den feldstärkeschwachen Bereich 6 gelangen.  Particle inlet opening 7 can move freely movable particles in the outer tube 2 in the field strength weak area 6.
Im Betrieb der gasisolierten Leitung 1 liegt der Innenleiter 3 auf einem elektrischen Potenzial, das sich von einem elektrischen Potenzial des Außenrohrs 2, meist um mehrere hundert kV, unterscheidet. Bei positiver Polarität liegt der Innen- leiter 3 auf einem positiven Potenzial, wohingegen das Außenrohr 2 beispielsweise auf einem Erdpotenzial oder einem nega¬ tiven Potenzial liegt. Bei negativer Polarität liegt entspre¬ chend der Innenleiter 3 auf einem negativen Potenzial, wohingegen das Außenrohr 2 auf einem Erdpotenzial beziehungsweise einem positiven Potenzial liegt. Werden durch Vibrationen oder Abrieb freibewegliche leitende Partikel vom Außenrohr 2 beziehungsweise dem Innenleiter 3 oder von in Figur 1 nicht dargestellten Stützisolatoren der gasisolierten Leitung abgelöst, so können diese Partikel durch Leitungstransport und Leitungsabgabe eine unerwünschte Senkung der Durchschlagfes¬ tigkeit der gasisolierten Leitung 1 herbeiführen. Bei positiver Polarität können diese Partikel vom Außenrohr 2 angezogen werden. Bei negativer Polarität können diese Partikel vom Innenleiter 3 angezogen werden. Auf die freibeweglichen Parti- kel wirkt zudem stets die Gewichtskraft, die eine ausgezeich¬ nete Richtung, nämlich nach unten in Figur 1, aufweist. Unter Berücksichtigung der Kraft des elektrischen Feldes sowie der Gewichtskraft, die auf die Partikel wirken, sollen die During operation of the gas-insulated line 1, the inner conductor 3 is at an electrical potential, which differs from an electric potential of the outer tube 2, usually by several hundred kV. In the positive polarity of the inner conductor 3 is at a positive potential, whereas the outer tube 2 is, for example on a ground potential or a nega tive ¬ potential. The inner conductor 3 is of negative polarity entspre ¬ accordingly at a negative potential, whereas the outer tube 2 is at a ground potential or a positive potential. Be replaced by vibration or abrasion freely movable conductive particles from the outer tube 2 and the inner conductor 3 or by not shown in Figure 1 the support insulators of the gas-insulated line, these particles may have an undesirable reduction in Durchschlagfes ¬ ACTION the gas-insulated line 1 to bring about through line transport and line output. If the polarity is positive, these particles can be attracted by the outer tube 2. With negative polarity, these particles can be attracted to the inner conductor 3. Moreover, always acts the weight of which has a magnificent P ¬ designated direction, namely downwards in Figure 1, the freely moving particle kel. Taking into account the force of the electric field and the weight acting on the particles, the
Partikelfallen 51, 52 in Raumbereichen angeordnet werden, wo die Aufenthaltswahrscheinlichkeit für die Partikel am größten ist (bei gegebener Polarität) . Particle traps 51, 52 are arranged in spatial areas where the probability of residence for the particles is greatest (given polarity).
Betrachtet man die Partikelfalle 51 die unterhalb des Innen¬ leiters 3 angeordnet und mit dem Außenrohr 2 verbunden ist, so werden sich im Innenraum 8 der gasisolierten Leitung 1 befindende freibewegliche Partikel zunächst einmal auf eine Au¬ ßenoberfläche 9 der Partikelfalle 51 bewegen. Von dort sollen die Partikel möglichst kontrolliert in einen feldstärkeschwa¬ chen Bereich in der gasisolierten Leitung 1 geführt werden. Anschließend sollen die Partikel dort verbleiben. Ähnlich verhält es sich bei negativer Polarität. In diesem Fall lan- den die freibeweglichen Partikel zunächst auf einer Außenoberfläche 10 der Partikelfalle 52 und sollen von dort durch die Partikeleintrittsöffnung 7 in den feldstärkeschwachen Bereich im Inneren des Innenleiters 3 geführt werden. Auf diese Weise können Schäden, die durch die Partikel verursacht wer- den können, vermieden werden. Considering the particulate trap 51 which is arranged below the inner ¬ conductor 3 and connected to the outer tube 2, so are in the interior 8 of the gas-insulated line 1 located freely movable particles first move once on a Au ¬ ßenoberfläche 9 of the particulate trap 51. From there should the particles are controlled as possible in a feldstärkeschwa ¬ chen area in the gas-insulated line 1 out. Subsequently, the particles should remain there. The situation is similar with negative polarity. In this case, the freely movable particles initially run on an outer surface 10 of the particle trap 52 and are to be guided from there through the particle inlet opening 7 into the field strength-weak area in the interior of the inner conductor 3. In this way damage that can be caused by the particles can be avoided.
In Figur 2 ist eine Partikelfalle 4 in einer detaillierten axialen Querschnittsdarstellung detailliert dargestellt. Die Partikelfalle 4 umfasst zwei Teilfallen 41 und 42, die zuei- nander bezüglich einer Achse 11 symmetrisch angeordnet sind. Beide Teilfallen 41 und 42 erstrecken sich entlang der Längsachse der gasisolierten Leitung 1 quer zu der Zeichnungsebene der Figur 2. Die Teilfalle 41 umfasst einen Fuß 411 zum Verbinden der Teilfalle 41 mit dem Außenrohr 2 der gasisolierten Leitung. Ferner umfasst die Teilfalle 41 eine AbschirmungFIG. 2 shows a detail of a particle trap 4 in a detailed axial cross-sectional representation. The particle trap 4 comprises two partial traps 41 and 42, which are arranged symmetrically relative to each other with respect to an axis 11. Both partial traps 41 and 42 extend along the longitudinal axis of the gas-insulated line 1 transversely to the plane of the drawing of FIG. 2. The partial trap 41 comprises a foot 411 for connecting the partial trap 41 to the outer tube 2 of the gas-insulated line. Furthermore, the partial trap 41 comprises a shield
412, die mit dem Fuß 411 verbunden ist. Die Abschirmung 412 begrenzt zusammen mit dem Fuß 411 und einem Abschnitt 413 des Außenrohres 2 der gasisolierten Leitung 1 einen feldstärkeschwachen Bereich 414. Da die Partikelfalle 9 aus einem leit- fähigen Material hergestellt ist und mit dem Außenrohr 2 ver¬ bunden ist liegt die Partikelfalle 4 und insbesondere auch die Abschirmung 412 auf dem gleichen Potenzial wie das Außenrohr 2. Aus diesem Grund ist das elektrische Feld im feld¬ stärkeschwachen Bereich 414 um mehrere, im vorliegenden Bei- spiel um etwa 2 Potenzen kleiner als außerhalb des feldstärkeschwachen Bereiches. Frei bewegliche Partikel im Außenrohr 2 der gasisolierten Leitung 1 können durch eine 412 connected to the foot 411. The shield 412 defines, together with the foot 411 and a portion 413 of the outer pipe 2 of the gas-insulated line 1 has a field strength weak portion 414. Since the particulate trap 9 is made of a guiding material capable of and to the outer tube 2 ver ¬ connected is located the particle trap 4 and in particular, the shield 412 at the same potential as the outer tube 2. For this reason, the electric field in the field ¬ weakest region 414 by several, in the present example by about 2 powers smaller than outside the field strength weak area. Freely moving particles in the outer tube 2 of the gas-insulated line 1 can by a
Partikeleintrittsöffnung 415 in den feldstärkeschwachen Bereich 414 eintreten. Auf der dem feldstärkeschwachen Bereich 414 ab Seite der Abschirmung 412 ist eine Außenoberfläche 416 des Schirms 412 ausgebildet. Entsprechend der ersten Teilfalle 41 verfügt die zweite Teil¬ falle 42 über einen Fuß 421, eine Abschirmung 422, einen feldstärkeschwachen Bereich 424, eine Particle entry opening 415 enter the field strength weak area 414. On the low field strength region 414 from the side of the shield 412, an outer surface 416 of the shield 412 is formed. According to the first partial trap 41, the second partial trap 42 has a foot 421, a shield 422, a field strength weak area 424, a
Partikeleintrittsöffnung 425 sowie eine Außenoberfläche 426 der Abschirmung 422. Durch die Anordnung der beiden Teilfallen 41 und 42 bilden die der zweiten Teilfalle 42 zugewandte Seite 417 der ersten Teilfalle 41 und die der ersten Teilfal¬ le 41 zugewandte Seite 427 der zweiten Teilfalle 42 einen weiteren feldstärkeschwachen Bereich 12. Particle inlet opening 425 and an outer surface 426 of the shield 422. Due to the arrangement of the two partial traps 41 and 42 form the second part of trap 42 facing side 417 of the first part of trap 41 and the first Teilfal ¬ le 41 facing side 427 of the second part of trap 42 another field strength weak Area 12.
Zu erkennen ist, dass die radiale Kontur der Außenoberfläche 426 an einem dem Fuß 421 entfernten Ende 428 wendeiförmig ausgebildet ist, so dass die Krümmung der Außenoberfläche 426 zu diesem Ende 428 hin gleichmäßig ansteigt. Auf diese Weise ist der Feldstärkegradient entlang der Außenoberfläche 426 niedrig. Entsprechend ist die Außenoberfläche 416 der ersten Teilfalle 41 ebenfalls abschnittsweise wendeiförmig ausgebil¬ det . Das von der ersten Teilfalle 41 erzeugte elektrische Feld und das von der zweiten Teilfalle 42 erzeugte elektrische Feld im Außenrohr 2 beeinflussen einander, so dass dort der feldstärkeschwache Bereich 12 zwischen den Teilfallen 41 und 42 gebildet ist. Die Abschirmung 412 der ersten Teilfalle 41 bil- det an ihrer innen angeordneten Seite 417 einen Überhang 419 aus. Die Abschirmung 422 der zweiten Teilfalle 42 bildet an ihrer innen angeordneten Seite 427 einen Überhang 429 aus. Durch die Ausformung der Überhänge 419 und 429 ist der weite¬ re feldstärkeschwache Bereich 12 mit zwei Einbuchtungen 430 und 431 versehen. Diese Einbuchtungen 430 und 431 erschweren zusätzlich, dass frei bewegliche Partikel den feldstärke¬ schwachen Bereich 12 verlassen. It can be seen that the radial contour of the outer surface 426 is formed helically at an end 428 remote from the foot 421, so that the curvature of the outer surface 426 increases uniformly towards this end 428. In this way, the field strength gradient along the outer surface 426 is low. Accordingly, the outer surface 416 of the first part of trap 41 is also wideniförmig sections ausgebil ¬ det. The electric field generated by the first partial trap 41 and the electric field generated by the second partial trap 42 in the outer tube 2 influence each other, so that there the field strength weak area 12 between the partial traps 41 and 42 is formed. The shield 412 of the first partial trap 41 forms an overhang 419 on its inner side 417. The shield 422 of the second partial trap 42 forms on its inside arranged side 427 an overhang 429. By the formation of the overhangs 419 and 429 of the wide ¬ re field strength weak portion is provided with two recesses 430 and 431 12th These indentations 430 and 431 make it more difficult, in addition, that freely moving particles leave the field strength ¬ weak portion 12th
In den nachfolgenden Figuren 2 bis 9 sind gleiche und gleich- artige Elemente der dort dargestellten Partikelfallen mit gleichen Bezugszeichen versehen. Aus Übersichtlichkeitsgründen wird daher bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Partikelfallen der Figuren 3 bis 9 lediglich auf deren Unterschiede näher eingegangen. In the following FIGS. 2 to 9, identical and similar elements of the particle traps represented there are provided with the same reference numerals. For clarity, therefore, in the description of the embodiments The particle traps of Figures 3 to 9 are discussed in more detail only on their differences.
Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Figure 3 shows a second embodiment of a
Partikelfalle 13. Im Unterschied zu der Partikelfalle 4 der Figur 2 sind die innen angeordneten Seiten 417 bzw. 427 der Teilfallen 41 bzw. 42 der Partikelfalle 13 eben ausgebildet. Dies vereinfacht die Herstellung der Partikelfalle, da ihre Form etwaige Überhänge nicht aufweist. Particle trap 13. In contrast to the particulate trap 4 of Figure 2, the internally disposed sides 417 and 427 of the partial traps 41 and 42 of the particulate trap 13 are flat. This simplifies the production of the particle trap, since its shape does not have any overhangs.
Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a
Partikelfalle 14. Die Partikelfalle 14 umfasst ähnlich der Partikelfalle 13 der Figur 3 eine erste und eine zweite Teil¬ falle 41 bzw. 42. Im Unterschied zu der Partikelfalle 13 sind die Teilfallen 41 und 42 weiter voneinander beabstandet angeordnet. Zwischen der ersten und der zweiten Teilfalle 41 bzw.Particle trap 14. The particle trap 14 similar to the particle trap 13 of Figure 3 includes a first and a second part ¬ trap 41 and 42. In contrast to the particle trap 13, the partial traps 41 and 42 are arranged further apart. Between the first and the second partial trap 41 or
42 ist eine dritte Teilfalle 43 angeordnet. Die dritte Teil¬ falle 43 umfasst einen Fuß 431 zum Verbinden der dritten Teilfalle 43 mit dem Außenrohr 2. Der Fuß 431 der dritten Teilfalle 43 geht zu seinem dem Außenrohr 2 abgewandten Ende hin in eine Abschirmung 432 über, die eine gerundete Außenoberfläche 433 aufweist. Zwischen einer der dritten Teilfalle42, a third sub-trap 43 is arranged. The third part trap 43 comprises a foot 431 for connecting the third part catch 43 to the outer tube 2. The foot 431 of the third part catch 43 merges with its end facing away from the outer tube 2 into a shield 432 which has a rounded outer surface 433. Between one of the third partial trap
43 zugewandten Seite der ersten Teilfalle 41 und der der ersten Teilfalle 41 zugewandten Seite der dritten Teilfalle 43 ist ein erster zusätzlicher feldstärkeschwacher Bereich 121 ausgebildet. Zwischen den einander zugewandten Seiten der dritten Teilfalle 43 und der zweiten Teilfalle 42 ist ein zweiter zusätzlicher feldstärkeschwacher Bereich 122 ausgebildet . 43 facing side of the first part of the trap 41 and the first part of the trap 41 facing side of the third part of the trap 43, a first additional field strength weak area 121 is formed. Between the mutually facing sides of the third part of the trap 43 and the second part of the trap 42, a second additional feldstärkeschwacher region 122 is formed.
In Figur 5 ist ein viertes Ausführungsbeispiel einer In Figure 5 is a fourth embodiment of a
Partikelfalle 15 dargestellt. Im Unterschied zur Particle trap 15 shown. In contrast to
Partikelfalle 4 der Figur 2 sind der Fuß 411 der ersten Teil¬ falle 41 und der Fuß 421 der zweiten Teilfalle 42 miteinander verbunden und nur an einzelnen Stellen in Längsrichtung der Partikelfalle 15 mit dem Außenrohr 2 verbunden, was in Figur 5 dadurch angedeutet ist, dass der Fuß 411 und der Fuß 421 mittels einer unterbrochenen Linie dargestellt sind. Durch eine gegenüber der Partikelfalle 4 schmalere Ausführung der Abschirmungen 412 und 422 sind die entsprechenden feldstärkeschwachen Bereiche 414 und 424 vergrößert. Dies vermindert die Wahrscheinlichkeit eines Wiederaustritts der Partikel aus den feldstärkeschwachen Bereichen 414 und 424. Particle trap 4 of Figure 2, the foot 411 of the first part ¬ trap 41 and the foot 421 of the second part of the trap 42 are connected to each other and only at individual points in the longitudinal direction of the particle trap 15 connected to the outer tube 2, which is indicated in Figure 5 in that foot 411 and foot 421 are shown by a broken line. By a comparison with the particle trap 4 narrower version of the shields 412 and 422, the corresponding field strength weak areas 414 and 424 are increased. This reduces the likelihood of re-emergence of the particles from low field strength regions 414 and 424.
Figur 6 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Figure 6 shows a fifth embodiment of a
Partikelfalle 16. Die Partikelfalle 16 umfasst einen Fuß 161 zum Verbinden der Partikelfalle 16 mit dem Außenrohr 2 sowie eine Abschirmung 162. Die Abschirmung 162 weist eine Außenoberfläche 163 auf. Es ist zu erkennen, dass die in Figur 6 dargestellte radiale Kontur der Außenoberfläche 163 eine teilweise ovale Form aufweist. Particle trap 16. The particulate trap 16 includes a foot 161 for connecting the particulate trap 16 to the outer tube 2 and a shield 162. The shield 162 has an outer surface 163. It can be seen that the radial contour of the outer surface 163 shown in FIG. 6 has a partially oval shape.
Die Abschirmung 162 weist ein erstes und ein zweites dem Fuß 161 abgewandtes Schirmende 164 bzw. 165 auf. Die Schirmenden 164 und 165 weisen jeweils eine Spitze 166 bzw. 167 auf. Die Spitzen 166 und 167 sind jeweils zum Fuß 161 hin abgewinkelt. Dies hat zur Folge, dass Die Spitzen 166, 167, sich innerhalb der feldstärkeschwachen Bereiche 168 und 169 befinden, wodurch ein hoher Wert des Feldstärkegradienten auch an den Spitzen 166, 167 vermieden wird. Das in Figur 7 dargestellte sechste Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Partikelfalle 17 ist im Unterschied zur Partikelfalle 16 der Figur 6 nur an einzelnen Stellen in Längsrichtung der Partikelfalle 17 mit dem Außenrohr 2 verbunden, was in Figur 5 durch eine Darstellung des Fußes 161 mittels einer unterbrochenen Linie angedeutet ist. The shield 162 has a first and a second shield end 164 or 165 facing away from the foot 161. The shield ends 164 and 165 each have a tip 166 and 167, respectively. The tips 166 and 167 are angled toward the foot 161, respectively. As a result, the peaks 166, 167 are located within the low field intensity regions 168 and 169, thereby avoiding a high field strength gradient value at the peaks 166, 167. In contrast to the particle trap 16 of FIG. 6, the sixth exemplary embodiment of a particle trap 17 according to the invention is connected to the outer tube 2 only at individual points in the longitudinal direction of the particle trap 17, which is indicated in FIG. 5 by a representation of the foot 161 by means of a broken line is.
Ein siebtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen A seventh embodiment of an inventive
Partikelfalle 18 ist in Figur 8 dargestellt. Die Particle trap 18 is shown in FIG. The
Partikelfalle 18 weist einen Fuß 181 zum Verbinden mit dem Außenrohr 2 sowie eine Abschirmung 182. Zusätzlich zu der Partikelfalle 18, die zentral unterhalb des in der Figur 8 nicht grafisch dargestellten Innenleiters 3 angeordnet ist, sind zwei weitere Partikelfallen 19 und 20 vorgesehen. Die weiteren Partikelfallen 19 und 20 sind zur Partikelfalle 18 jeweils gleichartig aufgebaut und entlang des Umfangs des Au¬ ßenrohres 2 rechts und links neben der Partikelfalle 18 ange- ordnet. Particle trap 18 has a foot 181 for connecting to the outer tube 2 and a shield 182. In addition to the particle trap 18, which is arranged centrally below the inner conductor 3, not shown graphically in FIG. two further particle traps 19 and 20 are provided. The other particulate traps 19 and 20 are each constructed similar to the particulate trap 18 and reasonable along the periphery of Au ¬ ßenrohres 2 either side of the particulate trap 18 arranged.
Figur 9 zeigt eine schematische Darstellung eines achten Aus¬ führungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Partikelfalle 21 in einer gasisolierten Leitung 1 mit einem Innenleiter 3 und ei- nem Außenrohr 2. Die Partikelfalle 21 umfasst eine erste Ab¬ schirmung 22 und eine zweite Abschirmung 23, die eine gerad¬ linige radiale Kontur aufweisen. Die Abschirmungen 22 und 23 sind derart gegeneinander versetzt angeordnet, dass eine Partikeleintrittsöffnung 24 ausgebildet ist, durch die Parti- kel in einen durch die Abschirmungen 22 und 23 sowie das Außenrohr 2 begrenzten feldstärkeschwachen Bereich 25 gelangen können. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass die Figure 9 shows a schematic representation of an eighth From ¬ guidance example of a particulate trap 21 according to the invention in a gas-insulated pipe 1 with an inner conductor 3 and an outer pipe 2. The particulate trap 21 includes a first Ab ¬ shielding 22 and a second shield 23, the straight a ¬ have linear radial contour. The shields 22 and 23 are arranged offset from one another in such a way that a particle inlet opening 24 is formed through which particles can pass into an area 25 which is weak in field strength and limited by the shields 22 and 23 and the outer tube 2. This embodiment has the advantage that the
Partikelfalle 21 einen besonders einfachen Aufbau aufweist. Figur 10 zeigt eine erfindungsgemäße Partikelfalle 31 gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel. Die Partikelfalle 31 ist durch den Innenleiter 3 einer gasisolierten Leitung gebildet, in dem eine Partikeleintrittsöffnung 312 vorgesehen ist. Der Innenleiter 3 ist als Hohlleiter ausgebildet und begrenzt ei- nen feldstärkeschwachen Bereich 313 und bildet somit zugleich eine Abschirmung 315 der Partikelfalle 31. Die Partikelfalle 31 weist eine Außenoberfläche 314 auf, deren radiale Kontur nah an der Partikeleintrittsöffnung 312 derart profiliert ist, dass der Feldstärkegradient entlang der Außenoberfläche möglichst klein ist. Particle trap 21 has a particularly simple structure. FIG. 10 shows a particulate trap 31 according to the invention in accordance with a ninth embodiment. The particle trap 31 is formed by the inner conductor 3 of a gas-insulated line, in which a particle inlet opening 312 is provided. The inner conductor 3 is embodied as a waveguide and delimits a field strength weak region 313 and thus simultaneously forms a shield 315 of the particle trap 31. The particle trap 31 has an outer surface 314 whose radial contour is profiled close to the particle inlet opening 312 such that the field strength gradient along the outer surface is as small as possible.
Figur 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfin¬ dungsgemäßen Partikelfalle 32, die durch den Innenleiter 3 einer gasisolierten Leitung gebildet ist, der einen feldstär- keschwachen Bereich 324 begrenzt. Im Unterschied zur Figure 11 shows a further embodiment of a particulate trap OF INVENTION ¬ to the invention 32, which is formed by the inner conductor 3 of a gas-insulated line which defines a field strength range keschwachen 324th In contrast to
Partikelfalle 31 der Figur 10 ist die Particle trap 31 of Figure 10 is the
Partikeleintrittsöffnung 321 der Partikelfalle 32 schmaler. Einander gegenüberliegende Ränder 322 und 323 der durch den Innenleiter 3 gebildeten Abschirmung 325 der Partikelfalle 32 beinflussen das elektrische Feld im Bereich der Particle inlet opening 321 of the particle trap 32 narrower. Opposite edges 322 and 323 of the shield 325 of the particle trap 32 formed by the inner conductor 3 influence the electric field in the region of
Partikeleintrittsöffnung 321 derart, dass der Feldstärkegra- dient dort möglichst klein ist. Particle inlet opening 321 such that the Feldstärkegra- is there as small as possible.
Figur 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä¬ ßen Hochspannungsgleichstromübertragungsanlage (HGÜ-Anlage) 35 mit einem Umrichter 36, der eine Gleichspannungsseite und eine Wechselspannungsseite aufweist. Der Umrichter 36 kann beispielsweise ein netzgeführter oder ein selbstgeführter Umrichter sein. Der Umrichter 36 ist wechselspannungsseitig mit einer dreiphasigen Wechselspannungsleitung 37 und gleichspan- nungsseitig mit einer Gleichspannungsleitung 381 sowie einem Erdleiter 382 verbunden. Die Gleichspannungsleitung 381 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine erdverlegte GIL in der mehrere Partikelfallen gemäß einer der Figuren 1 bis 11 angeordnet sind. Die in Figur 12 dargestellte HGÜ-Anlage dient zur Übertragung elektrischer Leistung zwischen dem Wechselspannungsnetz 37 und einem weiteren Wechselspannungsnetz 40. Dazu ist ein zusätzlicher Umrichter 39 vorgesehen, der gleichspannungsseitig mit der Gleichspannungsleitung 381 und wechselspannungsseitig mit dem weiteren Wechselspannungsnetz 40 verbunden. Figure 12 shows an embodiment of an inventive ¬ SEN high voltage dc transmission system (HVDC plant) 35 to a converter 36 having a DC side and an AC side. The inverter 36 may be, for example, a grid-connected or a self-commutated inverter. The converter 36 is connected on the alternating voltage side to a three-phase AC voltage line 37 and DC voltage side to a DC voltage line 381 and a ground conductor 382. The DC voltage line 381 is in the illustrated embodiment, a buried GIL in the plurality of particle traps according to one of Figures 1 to 11 are arranged. The HVDC system shown in Figure 12 is used to transfer electrical power between the AC voltage network 37 and another AC voltage network 40. For this purpose, an additional inverter 39 is provided, the DC side connected to the DC voltage line 381 and the AC side with the other AC voltage network 40.

Claims

Partikelfalle (4) für eine gasisolierte elektrische An¬ lage (1) mit einer Abschirmung (412, 422) aus einem leitfähigen Material, mittels der ein feldstärkeschwa¬ cher Bereich (414, 424) in einem Innenraum der gasisolierten Anlage (1) unter Ausbildung von Particle trap (4) for a gas-insulated electrical An ¬ position (1) with a shield (412, 422) made of a conductive material, by means of a feldstärkeschwa ¬ cher area (414, 424) in an interior of the gas-insulated system (1) under training from
Partikeleintrittsöffnungen (415, 425) begrenzbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Feldstärkegradient entlang einer dem feldstärke¬ schwachen Bereich abgewandten Außenoberfläche (416, 426) der Abschirmung (412, 422) einen vorgegebenen Particle inlet openings (415, 425) can be limited, characterized in that a field strength gradient along an outer surface (416, 426) of the shield (412, 422) facing away from the field strength ¬ weak area a predetermined
Gradientenmaximalwert nicht überschreitet. Does not exceed the maximum gradient value.
Partikelfalle (4) nach Anspruch 1, wobei die Krümmung der Außenoberfläche (416, 426) der Abschirmung einen vorbestimmten Krümmungsmaximalwert nicht überschreitet. The particulate trap (4) of claim 1, wherein the curvature of the outer surface (416, 426) of the shield does not exceed a predetermined maximum curvature.
Partikelfalle (4) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Partikelfalle einen mit der Abschirmung (412, 422) verbundenen Fuß (411, 421) zum Befestigen der Partikelfalle (4) an einem Außenrohr (2) oder an einem Innenleiter (3) der gasisolierten Anlage (1) umfasst und die Außenoberfläche (416, 426) der Abschirmung eine bezüglich des Fu¬ ßes (411, 421) konvexe radiale Kontur aufweist. A particulate trap (4) according to claim 1 or 2, wherein the particulate trap has a foot (411, 421) connected to the shield (412, 422) for attaching the particulate trap (4) to an outer tube (2) or an inner conductor (3) gas-insulated plant (1) and the outer surface (416, 426) of the shield has a relative to the Fu ¬ ßes (411, 421) convex radial contour.
Partikelfalle (16) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wo¬ bei die Außenoberfläche (163) eine zumindest teilweise ovalförmige radiale Kontur aufweist. Particle trap (16) according to one of claims 1 or 2, where ¬ in the outer surface (163) has an at least partially oval-shaped radial contour.
Partikelfalle (4) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wo¬ bei die Außenoberfläche (416, 426) zumindest im Bereich der Partikeleintrittsöffnungen eine zumindest teilweise wendeiförmige radiale Kontur aufweist. Particle trap (4) according to one of claims 1 or 2, where ¬ in the outer surface (416, 426) at least in the region of the particle inlet openings has an at least partially helical radial contour.
6. Partikelfalle (21) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Außenoberfläche (22, 23) eine zumindest teilweise geradlinige radiale Kontur aufweist. 7. Partikelfalle (4) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Partikelfalle mindestens zwei Teilfallen (41, 42) ausbildet und die mindestens zwei Teilfallen (41, 42) der Partikelfalle (4) derart zueinander angeord¬ net sind, dass einander zugewandte Oberflächen (417, 427) der Teilfallen (41, 42) durch gegenseitige Feldbeeinflussung mindestens einen weiteren feldstärkeschwa¬ chen Bereich (12) begrenzen. 6. Particle trap (21) according to any one of the preceding claims, wherein the outer surface (22, 23) has an at least partially rectilinear radial contour. 7. particulate trap (4) according to any one of the preceding claims, wherein the particulate trap at least two sub-cases (41, 42) forms and the at least two sub-cases (41, 42) of the particle trap (4) are in such relative angeord ¬ net that facing surfaces (417, 427) of the sub-traps (41, 42) limit by mutual field influence at least one further feldstärkeschwa ¬ chen area (12).
8. Gasisolierte elektrische Anlage (1) mit 8. Gas-insulated electrical system (1) with
- einem Innenleiter (3) ,  an inner conductor (3),
einem den Innenleiter (3) umschließenden Außenrohr a the inner conductor (3) enclosing the outer tube
(2) , (2),
g e k e n n z e i c h n e t d u r c h  marked by
eine im Außenrohr (2) angeordnete Partikelfalle (51, 52) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.  a particle trap (51, 52) arranged in the outer tube (2) according to one of claims 1 to 7.
9. Gasisolierte Anlage (1) nach Anspruch 8, wobei die 9. Gas-insulated plant (1) according to claim 8, wherein the
Partikelfalle (51) mit dem Außenrohr (2) verbunden ist. 10. Gasisolierte Anlage (1) nach Anspruch 9, wobei die  Particle trap (51) with the outer tube (2) is connected. 10. Gas-insulated plant (1) according to claim 9, wherein the
Partikelfalle (52) mit dem Innenleiter (3) verbunden ist .  Particle trap (52) is connected to the inner conductor (3).
11. Gasisolierte Anlage (1) nach Anspruch 9, wobei der In- nenleiter (3) hohl ausgebildet ist und die Partikelfalle11. Gas-insulated plant (1) according to claim 9, wherein the inner conductor (3) is hollow and the particle trap
(52) mit dem Innenleiter (3) verbunden ist, so dass der feldstärkeschwache Bereich (6) zumindest teilweise vom Innenleiter (3) begrenzt ist. 12. Gasisolierte Anlage (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Anlage eine gasisolierte elektrische Lei- tung oder eine gasisolierte elektrische Schaltanlage ist . (52) is connected to the inner conductor (3), so that the field strength weak area (6) is at least partially bounded by the inner conductor (3). 12. Gas-insulated plant (1) according to one of claims 8 to 11, wherein the plant comprises a gas-insulated electrical tion or a gas-insulated electrical switchgear is.
Hochspannungsgleichstromübertragungsanlage (35) mit ei¬ nem Umrichter (36) zum Übertragen elektrischer Leistung, der wechselspannungsseitig mit einem Wechselspannungs¬ netz (37) und gleichspannungsseitig mit einer Gleich¬ spannungsleitung (381) erbunden ist, High-voltage direct-current transmission system (35) with egg ¬ nem converter (36) for transmitting electrical power, the AC side is connected to an AC voltage ¬ network (37) and the DC side with a DC ¬ voltage line (381),
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Gleichspannungsleitung (381) eine gasisolierte Leitung (1) nach Anspruch 12 ist. characterized in that at least a part of the DC voltage line (381) is a gas-insulated line (1) according to claim 12.
PCT/EP2016/070944 2015-09-29 2016-09-06 Particle trap for a gas-insulated system, and gas-insulated system comprising a particle trap WO2017055020A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16766502.5A EP3335286A1 (en) 2015-09-29 2016-09-06 Particle trap for a gas-insulated system, and gas-insulated system comprising a particle trap

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015218728.4 2015-09-29
DE102015218728.4A DE102015218728A1 (en) 2015-09-29 2015-09-29 Particle trap for a gas-insulated system and gas-insulated system with particle trap

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017055020A1 true WO2017055020A1 (en) 2017-04-06

Family

ID=56940013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/070944 WO2017055020A1 (en) 2015-09-29 2016-09-06 Particle trap for a gas-insulated system, and gas-insulated system comprising a particle trap

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3335286A1 (en)
DE (1) DE102015218728A1 (en)
WO (1) WO2017055020A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3528357A1 (en) 2018-02-15 2019-08-21 Siemens Aktiengesellschaft Particle trap system for a gas-insulated assembly and gas-insulated assembly with particle trap system

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3515939A (en) 1967-07-13 1970-06-02 High Voltage Engineering Corp Dust precipitator
US4034147A (en) * 1976-02-25 1977-07-05 Gould Inc. Contamination control device
JPS53155074U (en) * 1977-05-13 1978-12-06
JPS54101137A (en) * 1978-01-26 1979-08-09 Toshiba Corp Gas insulated equipment
JPS5523844U (en) * 1978-07-27 1980-02-15
JPS55143639U (en) * 1979-03-31 1980-10-15
DE102004032018A1 (en) * 2004-06-28 2006-01-12 Siemens Ag Encapsulation housing an electric power transmission device with a particle trap
WO2011006796A2 (en) 2009-07-17 2011-01-20 Siemens Aktiengesellschaft Star point reactor

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3814879A (en) 1971-03-09 1974-06-04 Westinghouse Electric Corp Circuit interrupter with improved trap for removing particles from fluid insulating material
DE2211987A1 (en) 1972-03-09 1973-09-13 Siemens Ag ENCAPSULATED HIGH VOLTAGE DEVICE
CH570720A5 (en) 1974-04-17 1975-12-15 Bbc Brown Boveri & Cie
SE456621B (en) 1985-10-16 1988-10-17 Asea Ab DEVICE BY SYSTEM FOR TRANSMISSION OF HIGH-SPEND DC
DE3735191A1 (en) 1987-10-17 1989-05-03 Asea Brown Boveri Busbar
DE4100720C2 (en) 1991-01-10 1996-04-25 Aeg Tro Transformatoren Gmbh Pressurized gas-insulated and metal-encapsulated horizontal arrangement for high-voltage switchgear
DE102005032710A1 (en) 2005-07-07 2007-01-11 Siemens Ag Method for the maintenance of a pipe with a particle trap system extending along the pipe and apparatus for carrying out the method
EP2079136B1 (en) 2006-10-31 2018-05-23 Mitsubishi Electric Corporation Gas insulating electric device

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3515939A (en) 1967-07-13 1970-06-02 High Voltage Engineering Corp Dust precipitator
GB1236472A (en) * 1967-07-13 1971-06-23 High Voltage Engineering Corp Dust precipitator
US4034147A (en) * 1976-02-25 1977-07-05 Gould Inc. Contamination control device
JPS53155074U (en) * 1977-05-13 1978-12-06
JPS54101137A (en) * 1978-01-26 1979-08-09 Toshiba Corp Gas insulated equipment
JPS5523844U (en) * 1978-07-27 1980-02-15
JPS55143639U (en) * 1979-03-31 1980-10-15
DE102004032018A1 (en) * 2004-06-28 2006-01-12 Siemens Ag Encapsulation housing an electric power transmission device with a particle trap
WO2011006796A2 (en) 2009-07-17 2011-01-20 Siemens Aktiengesellschaft Star point reactor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3528357A1 (en) 2018-02-15 2019-08-21 Siemens Aktiengesellschaft Particle trap system for a gas-insulated assembly and gas-insulated assembly with particle trap system

Also Published As

Publication number Publication date
EP3335286A1 (en) 2018-06-20
DE102015218728A1 (en) 2017-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102018104253B4 (en) CONNECTOR ARRANGEMENT
WO2008064779A1 (en) Planar-helical undulator
DE2711394A1 (en) PARTICLE CAPTURING ELBOW CONNECTION FOR ENCLOSED HIGH VOLTAGE CONDUCTORS
EP2246952B1 (en) Holding device for an open wire and open wire assembly
EP3198092A1 (en) Transition piece for wind turbines and connecting structures
WO2017129498A1 (en) Clamping body for an electric connection device
EP3335286A1 (en) Particle trap for a gas-insulated system, and gas-insulated system comprising a particle trap
DE2127274A1 (en) High voltage arrangement
WO2017042197A1 (en) Dc voltage high-voltage insulator, high-voltage system for direct current with dc voltage high-voltage insulator, and use thereof
WO2018024436A1 (en) Contact arm for a pantograph disconnector and use of said contact arm
DE10238521B4 (en) winding arrangement
EP3528357B1 (en) Gas-insulated assembly with particle trap system
DE102014218944A1 (en) Wagon crossing system for guiding at least one supply cable and clamping part for such a car transition system
DE102013216018B4 (en) Device for transmitting forces
DE2705262C2 (en) Device for short-circuiting and earthing conductors of a multi-phase high-voltage overhead line system
DE102010054848A1 (en) Device for inductive transmission of electrical energy
EP3966905A1 (en) Cable holder for a cable of a wind turbine, and method
EP4127463B1 (en) Energy transfer in a wind turbine
CH683957A5 (en) Squirrel cage rotor for rapid electrical drive - has slit conductor rods allowing practically unhindered relative sliding between short circuiting disc and metal laminated core
DE3036757C2 (en)
EP3740399B1 (en) Clamp and contact wire carrier assembly
EP2553757A1 (en) Coaxial conductor structure
DE1930988C3 (en) Multi-phase indoor switchgear for high voltage over 30 kV
DE3914967C2 (en)
WO2014016042A1 (en) Surge arrester comprising traction elements maintained by loops

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16766502

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE