CH422946A - Vollisolierte gekapselte Schaltanlage für hohe Betriebsspannungen - Google Patents

Vollisolierte gekapselte Schaltanlage für hohe Betriebsspannungen

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CH422946A
CH422946A CH931363A CH931363A CH422946A CH 422946 A CH422946 A CH 422946A CH 931363 A CH931363 A CH 931363A CH 931363 A CH931363 A CH 931363A CH 422946 A CH422946 A CH 422946A
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CH
Switzerland
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switchgear
joint
cross
busbar
insulating
Prior art date
Application number
CH931363A
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English (en)
Inventor
Gustav Dipl Ing Meiners
Kaleschke Manfred
Werner Dipl Ing Heise
Original Assignee
Licentia Gmbh
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
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    • H02G5/06Totally-enclosed installations, e.g. in metal casings
    • H02G5/061Tubular casings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02G5/002Joints between bus-bars for compensating thermal expansion

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Description


      Vollisolierte    gekapselte Schaltanlage für hohe Betriebsspannungen    Es ist bereits vorgeschlagen, Schaltanlagen für  sehr hohe Spannungen vollisoliert auszubilden. Da  bei werden die Sammelschienen, Leitungen und Ge  räte in Isolierstoff eingehüllt, um auf diese Weise mit  bedeutend geringeren Abmessungen als bei Anwen  dung der bisherigen Ausführungsformen auszukom  men, bei denen Leitungen und Geräteanschlüsse  blank im freien Raum angeordnet sind. Insbesondere  sind Vorschläge bekannt geworden, bei denen Sam  melschienen, Leitungen und Geräte in neuzeitliche  Kunststoffe, beispielsweise in Giessharz, eingebettet  sind.  



  Es ist auch bereits bekannt, nur Teile einer sol  chen Schaltanlage isoliert und gekapselt auszubilden,  während andere Teile, beispielsweise die Leistungs  schalter und Wandler, in der bisherigen Weise ohne  Isolierung ausgebildet sind. Solche Bauformen haben  eine Bedeutung in der Übergangszeit, in der Lei  stungsschalter entsprechender Grösse mit Vollisola  tion noch nicht zur Verfügung stehen, in der aber  Sammelschienen und Leitungen bereits vollisoliert  gebaut werden können.  



  Die Erfindung betrifft eine vollisolierte gekapselte  Schaltanlage für hohe Betriebsspannungen und ist  dadurch gekennzeichnet, -dass im Bereich der Sam  melschienen als Fugenkreuze ausgebildete Verbin  dungen angeordnet sind, in denen Sammelschienen  teilstücke und     Trennerabzweigleitungen    so zusam  mengefügt sind, dass eine Längenausdehnung der  zusammengefügten Leitungsstücke gewährleistet ist.  



  Ausführungsbeispiele hierfür zeigen die     Fig.    1 bis  5. Dabei ist angenommen, dass die an die Kreuzungs  stelle angrenzenden Leitungen, beispielsweise Sam  melschienen mit Giessharz, voll isoliert sind. Die An  ordnung kann aber auch so getroffen sein, dass die  Sammelschienen nur in unmittelbarer Umgebung der    Kreuzungsstellen voll isoliert, auf der übrigen Länge  dagegen teils mit festem Isolierstoff, teils mit Gas  isoliert ausgebildet sind. Die Übergangsstücke von  der Vollisolierung zur Teilisolierung sind dabei als       Kondensatordurchführung    ausgebildet. Ein Ausfüh  rungsbeispiel hierfür zeigt die     Fig.    6.

   Schliesslich kann  die Anordnung auch so getroffen sein, dass der ela  stische Körper aus     Isolierkunststoff,    in den die Kon  taktteile eingebettet sind, in einem Gehäuse aus fe  stem Kunststoff (z. B. Polystyrol) untergebracht ist,  das sich seinerseits in einem geerdeten Metallgehäuse  befindet und dass zwischen beiden Gehäusen ein  Luftraum vorgesehen ist. Ein Beispiel für diese Aus  führungsform zeigt     Fig.    7.  



  Die Erfindung betrifft also im wesentlichen ein  Bauteil, das als Fugenkreuz bezeichnet wird und das  im Bereich der vollisolierten gekapselten Hochspan  nungssammelschienen gebraucht wird. Als Ausfüh  rungsbeispiel für die Anwendung eines solchen Ge  rätes ist in     Fig.    1 im Aufriss, in     Fig.    2 im Grundriss  eine Hochspannungsschaltanlage in     Innenraumaus-          führung    dargestellt. Es kann sich aber ebensogut um  eine Freiluftschaltanlage handeln, denn die     gekapsel-          ten    Anlagenteile können ohnehin im Freien angeord  net werden und auch die in der bisherigen Form  verwendeten Geräte können in     Freiluftbauform    aus  geführt werden.

   Zur Erläuterung sei bemerkt, dass  die Anlage gemäss     Fig.    1 mit     Doppelsammelschienen     1, 2 ausgerüstet ist, wobei jeder     Sammelschienenlei-          ter    für sich gekapselt und     vollisoliert    ausgeführt ist.  Die Sammelschienen liegen horizontal, aber in ver  schiedenen Ebenen oberhalb eines Bedienungsganges  3 der Schaltanlage. Beiderseits der Sammelschienen  sind     Leistungsschaltergruppen    4, 4' aufgestellt. Es  handelt sich also um eine zweireihige Schaltanlage.

    Die Erfindung ist jedoch nicht auf solche zweireihi-      gen     Anlagen        beschränkt.    Von den     Sammelschienen     1, 2 führen     Abzweigleitungen    über gekapselte Trenn  schalter 5, 6 nach der einen     Leistungsschalterreihe    4  und ebenso Abzweigleitungen über gekapselte     Sam-          melschienentrennschalter    5', 6' zu der anderen     Lei-          stungsschalterreihe    4'.  



  Das     Fugenkreuz        entsteht    an den     Abzweigstellen,     die in der     Grundrissdarstellung        Fig.    2 mit 7 bezeich  net     sind.        An    diesen     Steilen    treffen zwei     Sammel-          schienenstücke    1', 1 "     zusammen,    die leitend     miteinan-          der    verbunden sein müssen und ausserdem eine Ab  zweigung zu den     Trennschaltern    enthalten.

   Es ist  bereits bekannt, dass     beim        Zusammenfügen    von     voll-          isolierten        Aniageteilen    Isolationsfugen     entstehen.     Wird eine     Giessharzisolation    angewandt, so versteht  man darunter     trichterförmige    oder     kegelförmige    Zu  spitzungen des den Leiter einhüllenden Giessharzes.

         Ähnlich    wie bei     einer        Steckverbindung    werden die  beiden auf diese Weise entstehenden, trichterförmi  gen Enden von     Leitungen    und Geräten mit der Giess  harzumhüllung     ineinandergesteekt.    Zwischen den       Geissharzkörpern    der zusammengefügten Leitungs  teile bleibt jedoch eine Fuge bestehen, die nachträg  lich     mit    einem     pastenförmigen    oder flüssigen Isolier  stoff     ausgefüllt    werden muss, so dass über die ganze  Länge, d. h. auch über die Fuge hinweg, eine durch  gehende Isolationsschicht gleich hoher elektrischer  Festigkeit entsteht.  



  Die Stelle 7 in     Fig.    2, an der die beiden     Sammel-          schienenstücke    1', 1"     zusammengefügt    werden, und  an der auch die Anschlüsse 8'     bzw.    8" die zu den Sam  melschienentrennschaltern führen,     wird    nun zu einem       Fugenkreuz    besonderer Form durchgebildet. Die  schematische Darstellung     Fig.    3 lässt die     schaltungs-          mässigen    Zusammenhänge erkennen.

   Ausser den       Sammelschienenstücken    1', 1" sind     mit    dem Fugen  kreuz auch die an die Sammelschienen angeschlosse  nen Verbindungsleitungen 8', 8" miteinander zu ver  binden. Die     Fig.    3 ist der Übersichtlichkeit halber  nur für eine Phase einer     Einfachsammelschiene    dar  gestellt. Die     schaltungsmässigen    Zusammenhänge bei       Doppelsammelschienen    gehen aus     Fig.4    hervor.  Auch dieser Schaltplan zeigt, dass an den betrachte  ten Stellen jeweils vier Leitungsenden zusammen  kommen, die in dem     erwähnten    Fugenkreuz vereinigt  sind.  



  Wenn es sich anstelle einer zweireihigen Schalt  anlage um eine einreihige handelt,     fällt    beispielsweise  die     linke        Leistungsschalterreihe    in     Fig.    1 und damit  auch die links von den Sammelschienen angeordne  ten     Sammelschienentrennschalter        einschliesslich    ihrer       Anschlussleitungen    weg.     In    diesem     Fall    tritt das Fu  genkreuz nur verstümmelt in Erscheinung. Die grund  sätzlichen     Überlegungen        hinsichtlich    seiner Ausbil  dung bleiben aber dieselben.  



  Wie die     Fig.    1 erkennen lässt, sind in den dort  dargestellten     Ausführungsbeispielen    die Sammelschie  nen 1, 2 in verschiedenen Ebenen     angeordnet.    Die  Abzweigleitungen und die     Sammelschienentrenn-          schalter    5, 6 bzw. 5', 6' liegen in anderen Ebenen. Der         Kreuzungspunkt        befindet    sich     also    nicht, wie aus der  schematischen Darstellung     Fig.3    hervorzugehen  scheint, in einer Ebene, sondern, soweit es sich um  ein     Sammelschienensystem    handelt, stets in zwei  Ebenen.

   Die eine der beiden Ebenen ist gegeben  durch     die    Lage der Sammelschienen, die andere  durch die Lage der     Abzweigtrennschalter    bzw. ihrer  Anschlussleitungen.    Nach dieser Klarstellung soll nun die konstruk  tive Ausbildung des Fugenkreuzes erläutert werden,  die in     Fig.    5 gezeigt ist. Die     Fig.    5 zeigt zwei in Achs  richtung angeordnete Behälter 10, 11 für die Sam  melschienen 12, 13.

   Die Behälter sind     vorausset-          zungsgemäss    mit Giessharz     gefüllt    und die Enden der       Giessharzfüllung    trichterförmig oder nach einer     Ex-          ponentialkurve    geformt. Die in jedem Behälter be  findlichen Sammelschienen 12, 13 sollen untereinan  der und mit den zu den Trennschaltern führenden  Abzweigleitungen 14, 15 leitend verbunden werden.  Zu dem Zweck ist ein Kontaktstück 16 vorgesehen,  das etwa die Form einer Stimmgabel hat, wobei seine  Enden 16' elastisch ausgebildet sind.

   In den Enden  16' des Kontaktstückes sind an anderer Stelle vorge  schlagene federnde Ringkontakte 17 enthalten, in       die    die Stromleiter 12 bzw. 13 von der einen bzw.       anderen    Seite eingeschoben werden. Dieselbe Anord  nung der Ringkontakte ist auch bei den Abzweiglei  tungen 14, 15 vorhanden. Die ganze Kontaktverbin  dung ist von einem Kunststoffträger 18 umhüllt, der  aus schwach elastischem Material besteht und die  Verbindungsstelle vollständig     einhüllt,    so dass eine  elektrisch vollwertige Isolation entsteht.

   Dieser       Kunststoffträger    18 ist naturgemäss mit Flanschen  versehen, damit er mit den Flanschen der angren  zenden Behälter 10, 11 verschraubt werden     kann.    An  der     Flanschverbindung    muss jedoch soviel Spiel vor  handen sein, damit der Kunststoffträger 18 etwaigen  Wärmedehnungen folgen kann.  



  Es ist unvermeidbar, dass das Kontaktstück 16,  16' Kanten besitzt, an denen eine Feldkonzentration  auftreten kann. Um in dieser     Hinsicht    eine Abschir  mung zu schaffen, ist in dem elastischen Kunststoff  träger 18 ein ebenfalls elastischer Metallkörper 19  eingebettet, der eine     Vergleichmässigung    des elek  trischen Feldes bewirkt. Es kann sich dabei um eine       kugelförmige    oder     ballförmige    Hülle aus Metallgaze       handeln.     



  Bei dieser Ausführungsform können sich die Sam  melschienen 12, 13 ohne weiteres     in        Achsrichtung    be  wegen. Diese Ausdehnungsmöglichkeit der Kupfer  leiter allein genügt aber nicht, weil auch auf die Aus  dehnungsmöglichkeit der     Giessharzfüllung    in den Be  hältern 10, 11 Rücksicht     genommen    werden muss.  Aus diesem Grunde ist der Kunststoffträger 18 ela  stisch ausgebildet, so dass auch in dieser Hinsicht für  eine     einwandfreie    elektrische Abdichtung der Fuge  gesorgt ist. Man wird im übrigen den Kunststoffträger  18 an seiner Aussenseite mit einer geerdeten     Umhül-          lung,    z.

   B. einer     Metallisierung,    versehen.      In der     Fig.    6 ist eine abgeänderte Ausführung  schematisch dargestellt und im folgenden beschrie  ben. Es sind zwei axial angeordnete Leiter 21, 22,  beispielsweise Sammelschienen, vorhanden, die mit  einander elektrisch verbunden werden sollen, und  zwar so, dass die üblichen Wärmedehnungen in Achs  richtung möglich sind. Ferner ist ein weiterer Leiter  23 vorhanden, der beispielsweise zu einem     Sammel-          schienentrennschalter    führt. Auch dieser Leiter soll  mit den beiden     Sammelschienenstücken    21, 22 elek  trisch in Verbindung stehen, aber eine ausreichende  Dehnungsmöglichkeit besitzen.

   Zu diesem Zweck ist  ein Kontaktstück 24 vorgesehen, das ähnlich einer  Stimmgabel geformt und federnd ausgebildet ist. Die  ses Kontaktstück umfasst alle drei Leiter 21, 22, 23.  In Öffnungen des Kontaktstücks 24 sind federnde  Ringkontakte 25, 26 überall dort eingebaut, wo eine  Längsverschiebung der Leiter eintreten kann. Auf  diese Weise erhält die Kontaktverbindung die not  wendige     Elastizität.    Das Kontaktstück 24 ist voll  ständig von Isoliermaterial 27 umhüllt, und zwar  wird hierfür ein schwachelastischer Isolierstoff ver  wendet. Dieser Isolierstoff ist mit einer nicht näher  bezeichneten     Metallkapselung    umhüllt, damit dieses  Gehäuse zuverlässig geerdet werden kann.

   Ausserdem  dient dieses Gehäuse dazu, eine     Flanschverbindung     mit angrenzenden     Anlageteilen    herzustellen. Der  Hohlraum im Innern des Fugenkreuzes, der zur Auf  nahme der Leitungsenden 21, 22 und des Kontakt  stückes 24 dient, ist aus elektrostatischen Gründen  von einem ballförmigen Gebilde 28 aus Metallgaze  umhüllt. Dieses Gebilde besitzt gleichfalls eine ge  wisse Elastizität und dient dazu, das elektrische Feld  zu     vergleichmässigen,    das durch die unvermeidlichen  Ecken und Kanten am Kontaktstück 24 stellenweise  konzentriert ist.  



  Beim Ausführungsbeispiel     Fig.5    war angenom  men, dass die     anschliessenden    Behälter, in denen die  Sammelschienen untergebracht sind, mit festem er  härtendem Isolierstoff, z. B. Giessharz, ausgefüllt sind.  Derartige mit festem Material vollisolierte Anlage  teile sind aber verhältnismässig kostspielig, da es  sich um hochwertiges Isoliermaterial handelt, das  ausserdem mit grösster Vorsicht auf den Leitern auf  gebracht werden muss, um etwaige Lufteinschlüsse  zu vermeiden. Besonders gefährlich sind Luftein  schlüsse unmittelbar zwischen der Oberfläche eines  Stromleiters und dem festen Isoliermaterial, weil sie  an dieser Stelle höchster Feldstärke     ausserordent-          lich    hoch beansprucht werden.  



  Bei der Ausführungsform     Fig.6    sind die Sam  melschienenstücke nur in unmittelbarer Nähe der  Fugenkreuze     vollisoliert,    auf der übrigen Länge da  gegen teils mit festem Stoff, teils mit Gas (Teiliso  lierung) isoliert und die     übergangsstücke    von der       Vollisolierung    zur Teilisolierung sind als     Kondensa-          tordurchführung    ausgebildet. Auf diese Weise ge  lingt es, die an das Fugenkreuz angrenzenden Lei  tungsstücke mit einer vollwertigen Isolation zu ver-    sehen, die aber nicht die Nachteile einer Isolation mit  voll ausgegossenen Behältern besitzt.  



  Bei dem Ausführungsbeispiel     Fig.    6 ist beider  seits an das bereits erwähnte Fugenkreuz ein in dieser  Weise isolierter Behälter angeschlossen. Auf dem Lei  ter 21 ist eine verhältnismässig dünne Isolations  schicht 29 aufgebracht. Dieser Leiter ist konzentrisch  in einem Behälter 30 untergebracht, der zweckmässig  aus Metall besteht, damit eine einwandfreie Erdung  möglich ist. Auch dieser Behälter kann an seiner  Innenseite mit einer Isolierschicht 31 belegt sein.  Sinngemäss ist auf der anderen Seite des Fugenkreu  zes auf dem Leiter 22 eine verhältnismässig dünne  Isolierschicht 32 vorhanden. Der konzentrisch zum  Leiter angeordnete Metallbehälter 33 trägt an seiner  Innenseite eine gleichfalls     verhältnismässig    dünne Iso  lierschicht 34.

   Die Isolierung besteht somit darin,  dass jeder der beiden auf verschiedenem Spannungs  potential liegenden Geräteteile (Leiter 21,     Metall-          kapselung    30) mit einer verhältnismässig dünnen  Schicht aus festem Isolierstoff eingehüllt ist und dass  zwischen diesen beiden Isolierschichten eine grössere  Luftschicht liegt, von deren richtigen Bemessung die  Wirkung der Teilisolierung weitgehend abhängig ist.  



  Da das Fugenkreuz selbst vollisoliert ausgebildet  ist (die eingezeichnete Isolierschicht 27 ist so dick,  dass darin die volle Spannung gegen Erde abgebaut  wird), muss an der Stelle, an der die teilisolierten  Leiter 21, 22 in das Fugenkreuz einmünden, ein  Übergang von einem teilisolierten     Anlageteil    in einen  vollisolierten     Anlageteil    angebracht werden: Dieser       übergang    besteht nach der Zeichnung aus einer     kon-          densatorgesteuerten    Durchführung, die mit 35 bzw.  36 bezeichnet ist.  



  Die bereits erwähnte Isolierschicht 29 bzw. 32  wird zweckmässig über die ganze Länge der     Sammel-          schienenstücke    21, 22 bis in das Fugenkreuz durch  geführt, d. h. also auch innerhalb der Kondensator  durchführungen 35, 36. Das Übergangsstück von  einer teilisolierten Sammelschiene in das vollisolierte  Fugenkreuz wird gleichzeitig als     Halterungsstelle    un  ter Verwendung einer auf Erdpotential liegenden  Stützkonstruktion 37 herangezogen. An dieser Stelle  wird also das vom Fugenkreuz ausgehende     Sammzl-          schienenstück    gehaltert.

   Am anderen Ende desselben       Sammelschienenstücks    ist keine feste Halterund die  ser Art vorhanden, damit sich das     Samm@lSChienen-          stück    ausdehnen kann. Unter Umständen wird an  dieser Stelle eine     los--    Führung angeordnet, in der  sich das     Sammelschienenstück    bewegen     kann.    Es  muss aber an dieser Stelle auf eine feste     Haltcrun"y,     wie sie durch die Stützkonstruktion 37 gebildet wird,  verzichtet werden, damit die Sammelschiene sich im  Falle ihrer Erwärmung     ausdehen    kann.  



  Kennzeichnend für diese Lösung ist also die Tat  sache, dass grosse Leitungsstücke zum Zweck der  Verbilligung nicht vollisoliert, sondern mit einer teils  aus Isolierstoff, teil aus Luft bestehenden Isolierung  versehen sind.      Aus den vorstehenden Ausführungen geht her  vor, dass der äussere Mantel 33 eines     Sammelschie-          nenstücks    22 mit     Hilfe    einer Isolierschicht 34 gegen  über dem Leiter abgeschirmt ist. Man kann eine       ähnliche    Wirkung auch erzielen, wenn man auf     die     Isolierschicht 34 verzichtet.

   Es ist dann aber not  wendig, den Durchmesser des Behälters 30, 33 etwas  grösser zu     wählen.    In diesem Fall dient die auf den  Leiter 22 selbst     befindliche    Isolierschicht 32 und die  in radialer Richtung etwas grössere Luftstrecke bis  zum Behälter 34 dazu, die volle Spannung aufzu  nehmen.  



  Es ist auch möglich, im Bereich des     vollisolierten     Fugenkreuzes zusätzliche Lufträume zwischen dem       Isoliermaterial    und dem äusseren geerdeten Mantel  vorzusehen, um die Fugen, die sich     innerhalb    des  Fugenkreuzes befinden, elektrisch zu entlasten. Dies  ist ein     Mittel,    um die elektrische Beanspruchung voll  isolierter     Anlageteile    zu vermindern. Diese Methode  ist allerdings nur     dann    anwendbar, wenn die zusätz  lichen Luftschichten verhältnismässig     gross    . bemes  sen werden, so dass eine     erhebliche    Vergrösserung  des Fugenkreuzes die Folge ist.

   Bei einer gekapselten  Anlage hat man aber stets das Bestreben, mit mög  lichst geringen Geräteabmessungen auszukommen.  Man wird daher dieses     Verfahren    nur anwenden,  wenn die Beherrschung des Fugenproblems auf be  sondere Schwierigkeiten stösst.  



  Eine andere     Ausführungsform    ist in     Fig.    7 dar  gestellt. Hier ist die Anordnung so getroffen, dass der  elastische Körper aus Isolierkunststoff, der zur Iso  lierung der im Fugenkreuz eingebetteten Kontakt  teile dient, in einem Gehäuse aus festem Kunststoff,  beispielsweise Polystyrol, untergebracht ist, das sich  seinerseits in einem geerdeten Metallgehäuse befin  det und dass zwischen beiden Gehäusen ein     Luft-          rauen    vorgesehen ist.

   Bei einer Anordnung dieser  Art wird also das Prinzip der     Teilisolierung    auf das       Fugenkreuz    angewandt mit dem Ziel, eine elektrische       Entlastung    der unvermeidlichen Fugen im Isolierstoff  zu erreichen. In der bereits erwähnten Zeichnung ist  diese Art der Isolierung des Fugenkreuzes dargestellt.  Es sind wiederum zwei in Achsrichtung verlaufende  Stromleiter 12, 13 vorhanden, die untereinander so  wie     mit    in einer anderen Ebene angeordneten Strom  leitern 14, 15 elektrisch verbunden werden sollen.  Zur Verbindung dient das schon früher beschriebene  Kontaktstück 16 mit den federnden Enden 16' und  darin eingesetzten Ringkontakten 17.

   Die Stromleiter  12, 13 sind in Giessharz 10, 11 eingebettet, dessen  Enden in Richtung auf die Verbindungsstelle kegel  förmig ausgebildet ist. Das elastische Kontaktstück  16 ist in der üblichen Weise von einem elastischen  Isolierstoff 18     umhüllt,    der so geformt ist, dass er  sich den     trichterförmigen    Enden der     Giessharzteile     10, 11 anpasst. Dieser elastische     Isolierstoff    ist von  einer isolierenden Hülle 50 umgeben.     In    einigem Ab  stand von dieser     isolierenden    Hülle 50 befindet sich  eine äussere geerdete     Metallhülle    51 für das Fugen  kreuz.

   Dazwischen ist ein Hohlraum 52 vorhanden,    der mit Luft, vorzugsweise unter Atmosphärendruck,  gefüllt ist. Die geerdete Metallumhüllung 51 ist also  nicht unmittelbar auf den festen Isolierstoff 18 gelegt,  sondern in einiger Entfernung von ihm angeordnet.  Bei richtiger Bemessung des dazwischen befindlichen  Luftraumes ist eine nennenswerte Entlastung der fe  sten     Isolierstoffteile    und auch der besonders gefähr  deten elektrischen Fugen zu erreichen.    Eine weitere Entlastung der erwähnten elektri  schen Fugen wird durch die besondere Formgebung  der äusseren     metallischen    geerdeten Hülle 51 des       Fugenkreuzes    erzielt.

   Die grösste elektrische Bean  spruchung der Fuge ist an der Stelle der     grössten     Feldstärke vorhanden, und zwar unmittelbar auf dem  elektrischen Leiter an der mit 53 bezeichneten Stelle.  Hier ist eine Trennstelle zwischen der Oberfläche des  unter Spannung stehenden metallischen Leiters 13  und dem ihn einhüllenden Giessharz 11 vorhanden.  An dieser Stelle setzt ausserdem der elastische Kunst  stoff 18 ein, und ausserdem ist hier ganz unvermeid  bar ein     Hohlraum    innerhalb des elastischen Isolier  stoffs 18 vorhanden, in dem sich die elastischen Kon  taktteile 16' befinden. Daraus erklärt sich die beson  dere Gefährdung gerade dieser Stelle. Der Verlauf der  Fuge zwischen dem     Giessharz    10, 11 und dem elasti  schen Isolierstoff 18 ist mit 54 bezeichnet.

   Diese Fuge  ist etwa trichterförmig gestaltet. Die äussere Metall  hülle 51 ist nun so ausgebildet, dass an der Stelle 53  der Fuge der grösste Luftabstand zwischen der in  neren Isolierhülle 50 und dem metallischen Gehäuse  51 vorhanden ist. Dieser grösste Luftabstand ist in  der Zeichnung mit 55 bezeichnet.    Die Entlastung der elektrischen Beanspruchung  der Fuge 54 erfolgt also erstens durch Anordnung  einer Luftschicht zwischen der Isolierhülle 50 und  der Metallhülle 51 und ferner durch eine solche  Formgebung der äusseren Metallhülle 51, dass die  elektrische Feldbeanspruchung der besonders gefähr  deten Fugenteile am stärksten vermindert wird.

      Für den zylindrischen Abschnitt der Leitungsteile  12, 13, also beispielsweise für die Sammelschienen  einer Hochspannungsschaltanlage, ist eine solche zu  sätzliche Entlastung nicht unbedingt erforderlich, da  sie aus einheitlichem     Isolierstoff    bestehen und keine  Fugen aufweisen. Um aber mit billigem Isolierstoff  und einfachen Herstellungsmethoden der Leiterisolie  rung auszukommen, kann man sich dazu     entschlies-          sen,    auch diese Teile der Sammelschienen in ent  sprechender Weise aufzubauen, wie dies für das Fu  genkreuz erläutert wurde.

   Dies bedeutet, dass dann  abweichend von der oben stehenden Beschreibung  die     Giessharzkörper    10, 11 nicht direkt in ein Metall  gehäuse eingefügt sind; vielmehr befindet sich bei die  ser Ausführungsform eine isolierende Umhüllung 56,  57 auf den     Giessharzteilen    10, 11. Ferner ist in die  sem Falle in einigem Abstand davon eine rohrförmige  geerdete Metallhülle 58, 59 vorhanden, so dass Luft  räume 60, 61 entstehen, die mit atmosphärischer Luft  gefüllt sind.

             Bezüglich    der Luftschichten 52, 60, 61 ist von  grosser Bedeutung, dass sie so bemessen sind, dass  diese Schichten zwar bei der Prüfspannung,     nicht     aber bei der höchsten vorkommenden Betriebsspan  nung     glimmen.    Je nach der Art der elektrischen  Hochspannungsschaltanlage bzw. in Abhängigkeit da  von, ob die Anlage mit Freileitungen oder mit Kabel  leitungen des Netzes in Verbindung steht, können  diese Betriebsspannungen verschiedene Werte anneh  men und sind von Fall zu Fall zu berechnen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Vollisolierte gekapselte Schaltanlage für hohe Be triebsspannungen, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Sammelschienen als Fugenkreuze ausge bildete Verbindungen angeordnet sind, in denen Sam melschienenteilstücke und Trennerabzweigleitungen so zusammengefügt sind, dass eine Längenausdeh nung der zusammengefügten Leitungsstücke gewähr leistet ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Schaltanlage nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Fugenkreuz für jedes Sam melschienenstück bzw. jedes Abzweigleitungsstück einen Ringkontakt (17) enthält (Fig. 1-5). 2.
    Schaltanlage nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das inner halb des Fugenkreuzes liegende Isolierstoffteil (18), das zur Vollisolierung der eingehüllten elektrischen Kontaktteile dient, aus elastischem Isolierkunststoff besteht. 3. Schaltanlage nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Kanten und Spitzen behafteten, inner halb des Fugenkreuzes befindlichen Kontaktteile (16) von einem feldverbessernden Metallkörper, beispiels weise einem Metallball (19), eingehüllt sind. 4. Schaltanlage nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das die Ringkontakte (17) tragende Kontaktteil (16') federnd, beispielsweise nach Art einer Stimmgabel, ausgebildet ist. 5.
    Schaltanlage nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelschienenstücke (21, 22) nur in unmittel- barer Nähe der Fugenkreuze vollisoliert, auf der übrigen Länge dagegen teils mit festem Stoff, teils mit Gas isoliert sind, und dass die übergangsstücke (35, 36) von der Vollisolierung zur Teilisolierung als Kondensatordurchführung ausgebildet sind (Fig.6). 6.
    Schaltanlage nach Patentanspruch und Unter anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Teil isolationsschicht (29, 32), die auf dem Leiter (21, 22) aufgebracht ist, durch die Kondensatordurchführung (35, 36) hindurchgeführt ist. 7. Schaltanlage nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilisolierung der Sammelschienenstücke in der Weise ausgebildet ist, dass eine feste Isolier schicht nur auf dem Innenleiter angebracht ist. B.
    Schaltanlage nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Körper (18) aus Isolierkunststoff, der zur Isolierung der im Fugenkreuz eingebetteten Kontakt teile dient, in einem Gehäuse (50) aus festem Kunst stoff, beispielsweise aus Polystyrol, untergebracht ist, das sich seinerseits in einem geerdeten Metallgehäuse (51) befindet und dass zwischen beiden Gehäusen ein Luftraum (52) vorgesehen ist (Fig. 7). 9. Schaltanlage nach Patentanspruch und Unter anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die For men des äusseren metallischen Gehäuses (51) so be schaffen sind, dass sie eine elektrische Entlastung der innerhalb des Fugenkreuzes befindlichen Trennfugen bewirken. 10.
    Schaltanlage nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das im Fugenkreuz in einem Kegel (54) endi gende Isolierstoffgehäuse (10, 11) der Sammelschie- nenstücke (12, 13), zur Verbindung mit den Sammel- schienentrennschaltern, ebenfalls mit einem im Luft abstand vom Gehäuse des Isolierstoffkörpers (10, 11) angeordneten, geerdeten metallischen Gehäuse (58, 59) umgeben ist. 11.
    Schaltanlage nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 8-10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke der Luftschicht zwischen beiden Ge häusen so gross gewählt ist, dass die Luftschicht wohl bei der Prüfspannung, nicht aber bei der höchsten vorkommenden Betriebsspannung glimmt.
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