EP1273019B1 - Filterbeutel - Google Patents
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
- H01H33/53—Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices
- H01H33/57—Recuperation of liquid or gas
-
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- H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
- H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H9/34—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
- H01H9/342—Venting arrangements for arc chutes
Definitions
- the invention relates to a filter bag for receiving of filter material which within an encapsulation of a gas-insulated, at a switch-off one Switching gas jet causing electrical switching device Decomposition products from the switching gas binds.
- Such a filter bag is known for example from the published patent application DE 25 57 298 A1.
- the publication is a three-phase encapsulated gas-insulated circuit breaker removable.
- the pressurized gas used is sulfur hexafluoride (SF 6 ).
- SF 6 sulfur hexafluoride
- the decomposition products formed occur as gaseous and solid substances. With an increase in the concentration of the decomposition products there is a risk that the insulating properties of the compressed gas are adversely affected.
- filters are provided within the enclosure.
- the active filter material is introduced in small filter bags in the interior of the enclosure.
- the filter bag receiving devices are provided in the interior, which consist for example of a metallic hole material in order to achieve a good gas permeability.
- the arrangement of the receiving devices for the filter bag within the enclosure results from the requirements of a sufficient dielectric and thermal dimensioning.
- the receiving devices serve in addition to the inclusion of the filter material bag substantially for the protection of the filter bag before occurring during a switching process hot switching gas or plasma streams.
- the deflector effect of the hole material is necessary to avoid burning the filter bag and thus destroying the filter.
- the formation of the hole material must be made so that despite the protection of the filter sufficient flow is possible.
- the arrangement of the filters is essentially always one Compromise between a position with optimal filter behavior and a favorable electrical arrangement of the electric field affecting recording devices.
- the present invention is based on the object, a Filter such form that within compressed gas spaces electrically encapsulated plants a reduction of metallic Recording devices is achieved.
- the object is with a filter bag of the aforementioned Art according to the invention solved in that the filter bag consists of a high temperature resistant fabric and in the switching gas jet is arranged.
- the fabric is a mixture from amorphous, inorganic and highly crystalline organic Synthetic fibers is.
- Such a fabric has a good gas permeability and thus influences the filter effect of the active filter material only small.
- the long-term temperature resistance of several 100 ° C and the contact temperature resistance over 1000 ° C make favorable characteristics for use within a compressed gas insulated switchgear
- the material is resistant to sparks, Flames and glowing fire.
- such fabric has optimal mechanical properties, in particular a high tensile strength in the longitudinal and transverse directions, creating a good Protection of the filter material against mechanical stress during the introduction into the encapsulation and before during the operation occurring mechanical vibrations guaranteed is.
- Such fabrics are, for example, among the Trade names Systaceram or Kevlar known.
- FIG 1 is a section of a high-voltage circuit breaker in open air design shown schematically. It is an end of an interrupter unit in section shown.
- the compressed gas encapsulation has a porcelain body 1, which on its outer surface with a Ribbing is provided.
- the porcelain body 1 forms a Main gas space 10, which receives an interrupter unit 12.
- At the end of the porcelain body 1 is a mounting flange 2 arranged.
- the mounting flange 2 serves to receive a dome-shaped end fitting 3.
- the dome-shaped end fitting 3 has an opening 4 through a Cover 5 is closed.
- At the dome-shaped end fitting 3 is still a connector 6 for connection provided to an electrical system.
- the dome-shaped end fitting 3 has at its the porcelain body 1 facing Side as a deflection 7 for switching gas flows trained intermediate plate on.
- This deflecting element 7 is used mechanical storage and electrical contact one end of the interrupter unit 12, which inside the Pressure gas encapsulation is arranged.
- a cavity 8 has been formed.
- the main gas room 10 is through a plurality of openings 9a, 9b with the cavity 8 gas permeable connected.
- As insulating and extinguishing gas Sulfur hexafluoride is used.
- a plurality of filter material containing filter bag 11 are arranged. These filter bags 11 are through the opening 4 of the dome-shaped end element 3 can be introduced.
- the filter bag 11 consist of a high temperature resistant fabric. To the Sewing the bag, a high temperature resistant thread is used.
- the filter bag 11 are in direct contact with the walls of the deflecting element 7 and the dome-shaped End fitting 3. As can be seen, additional the heat-reflecting recording devices omitted.
- the switching gas jet generated during a switch-off process flows out of an outlet opening of the interrupter unit 12 against the deflector 7 and becomes a large part diverted. Parts of the switching gas flow flow through directly the openings 9a, 9b in the cavity 8 and flow through the Filter bag 11. Within the pressurized gas encapsulation is the Switched gas jet reflected. The reflected switching gas jet amplifies the flow through the cavity 8 and the therein arranged filter bag 11th
- the decomposition products contained in the switching gas are at the direct flow through the filter bag 11 through the filter material bound.
- the formation of the filter bag 11 A high-temperature-resistant fabric allows direct flow the filter bag 11 with the hot switching gas jet. The filtering effect is over the known arrangements improved.
Landscapes
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Filterbeutel zur Aufnahme
von Filtermaterial, welches innerhalb einer Kapselung eines
druckgasisolierten, bei einem Ausschaltvorgang einen
Schaltgasstrahl hervorrufenden elektrischen Schaltgerätes
Zersetzungsprodukte aus dem Schaltgas bindet.
Ein derartiger Filterbeutel ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift
DE 25 57 298 A1 bekannt. Der Offenlegungsschrift
ist ein dreiphasig gekapselter druckgasisolierter
Leistungsschalter entnehmbar. Als Druckgas wird Schwefelhexafluorid
(SF6) eingesetzt. Durch einen bei Schalthandlungen
auftretenden Lichtbogen wird das Schwefelhexafluorid zersetzt.
Die gebildeten Zersetzungsprodukte treten als gasförmige
sowie feste Stoffe auf. Bei einem Anstieg der Konzentration
der Zersetzungsprodukte besteht die Gefahr, dass die
isolierenden Eigenschaften des Druckgases negativ beeinflusst
werden. Um diese Zersetzungsprodukte sowie gegebenenfalls im
Schwefelhexafluorid gebundene Feuchtigkeit zu separieren,
sind innerhalb der Kapselung Filter vorgesehen. Das aktive
Filtermaterial wird in kleinen Filterbeuteln in das Innere
der Kapselung eingebracht. Zur Aufnahme der Filterbeutel sind
im Innern Aufnahmevorrichtungen vorgesehen, welche beispielsweise
aus einem metallischen Lochmaterial bestehen, um eine
gute Gasdurchlässigkeit zu erreichen. Die Anordnung der Aufnahmevorrichtungen
für die Filterbeutel innerhalb der Kapselung
ergibt sich aus den Forderungen einer ausreichenden dielektrischen
und thermischen Dimensionierung. Die Aufnahmevorrichtungen
dienen neben der Aufnahme der Filtermaterialbeutel
im Wesentlichen zum Schutz der Filterbeutel vor während eines
Schaltvorganges auftretenden heißen Schaltgas- bzw. Plasmaströmen.
Die Deflektorwirkung des Lochmaterials ist notwendig
um ein Verbrennen der Filterbeutel und damit eine Zerstörung
der Filter zu vermeiden. Die Ausbildung des Lochmaterials
muss dabei so erfolgen, dass trotz des Schutzes der Filter
eine ausreichende Durchströmung möglich ist.
Die Anordnung der Filter stellt im Wesentlichen immer einen
Kompromiss zwischen einer Position mit optimalem Filterverhalten
und einer günstigen elektrischen Anordnung der das
elektrische Feld beeinflussenden Aufnahmevorrichtungen dar.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Filter derartig auszubilden, dass innerhalb von Druckgasräumen
elektrisch gekapselter Anlagen eine Reduzierung von metallischen
Aufnahmevorrichtungen erreicht wird.
Die Aufgabe wird bei einem Filterbeutel der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Filterbeutel
aus einem hochtemperaturfesten Gewebe besteht und im Schaltgasstrahl
angeordnet ist.
Werden die Filterbeutel aus einem hochtemperaturfestem Gewebe
hergestellt, so ist es möglich, auf Bleche, welche die Filterbeutel
vor den heißen Schaltgasen schützen, zu verzichten.
Mit dem Verzicht auf diese Bleche können dieselben das dielektrische
Feld innerhalb der Kapselung nicht mehr beeinflussen.
Die Anordnung der Filterbeutel innerhalb der Kapselung
kann nunmehr wesentlich flexibler gestaltet werden. Des Weiteren
ist ein beachtlicher Kostenvorteil zu verzeichnen, da
die aufwendigen Aufnahmevorrichtungen einfacher gestaltet
bzw. andere Baugruppen derartig ausbildbar sind, dass die
Aufnahmevorrichtungen völlig entfallen.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Gewebe eine Mischung
aus amorphen, anorganischen und hochkristallinen organischen
Synthesefasern ist.
Ein derartiges Gewebe verfügt über eine gute Gasdurchlässigkeit
und beeinflusst damit die Filterwirkung des aktiven Filtermaterials
nur gering. Insbesondere die Dauertemperaturbeständigkeit
von mehreren 100°C sowie die Kontakttemperaturbeständigkeit
von über 1000°C stellen günstige Eigenschaften
für den Einsatz innerhalb einer druckgasisolierten Schaltanlage
dar. Des Weiteren ist das Material beständig gegen Funken,
Flammen und Glimmbrand. Neben den ausgezeichneten thermischen
Eigenschaften verfügt ein derartiges Gewebe über optimale
mechanische Eigenschaften insbesondere eine hohe Reißfestigkeit
in Längs- und Querrichtung, wodurch ein guter
Schutz des Filtermaterials vor mechanischer Beanspruchung
während des Einbringens in die Kapselung sowie vor während
des Betriebes auftretenden mechanischen Schwingungen gewährleistet
ist. Derartige Gewebe sind beispielsweise unter den
Handelsnamen Systaceram oder Kevlar bekannt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung gezeigt
und nachfolgend näher beschrieben.
Dabei zeigt die
Dabei zeigt die
- Figur 1
- eine schematische Anordnung der Filterbeutel in einer Druckgaskapselung.
In der Figur 1 ist ein Ausschnitt eines Hochspannungs-Leistungsschalters
in Freiluftausführung schematisch dargestellt.
Es ist ein Ende einer Unterbrechereinheit im Schnitt
dargestellt. Die Druckgaskapselung weist einen Porzellankörper
1 auf, welcher an seiner äußeren Oberfläche mit einer
Verrippung versehen ist. Der Porzellankörper 1 bildet einen
Hauptgasraum 10, welcher eine Unterbrechereinheit 12 aufnimmt.
Am Ende des Porzellankörpers 1 ist ein Montageflansch
2 angeordnet. Der Montageflansch 2 dient der Aufnahme einer
kuppelförmigen Abschlussarmatur 3. Die kuppelförmige Abschlussarmatur
3 weist eine Öffnung 4 auf, die durch einen
Deckel 5 verschließbar ist. An der kuppelförmigen Abschlussarmatur
3 ist weiterhin eine Anschlussstück 6 zur Anbindung
an eine elektrische Anlage vorgesehen. Die kuppelförmige Abschlussarmatur
3 weist an ihrer dem Porzellankörper 1 zugewandten
Seite eine als Umlenkelement 7 für Schaltgasströme
ausgebildete Zwischenplatte auf. Dieses Umlenkelement 7 dient
der mechanischen Lagerung und der elektrischen Kontaktierung
eines Endes der Unterbrechereinheit 12, welche im Innern der
Druckgaskapselung angeordnet ist. Durch die kuppelförmige
Ausbildung der Abschlussarmatur 3 und die Ausbildung des Umlenkelements
7 ist ein Hohlraum 8 gebildet worden. Der Hauptgasraum
10 ist durch mehrere Öffnungen 9a, 9b mit dem Hohlraum
8 gasdurchlässig verbunden. Als Isolier- und Löschgas
wird Schwefelhexafluorid eingesetzt. Innerhalb des Hohlraumes
8 sind mehrere Filtermaterial enthaltende Filterbeutel 11 angeordnet.
Diese Filterbeutel 11 sind durch die Öffnung 4 des
kuppelförmigen Abschlusselementes 3 einbringbar. Die Filterbeutel
11 bestehen aus einem hochtemperaturfesten Gewebe. Zum
Vernähen der Beutel wird ein hochtemperaturfester Faden eingesetzt.
Die Filterbeutel 11 liegen dabei im unmittelbaren Kontakt mit
den Wandungen des Umlenkelementes 7 und der kuppelförmigen
Abschlussarmatur 3. Wie zu erkennen ist, wurde auf zusätzliche,
die Hitze reflektierenden Aufnahmevorrichtungen verzichtet.
Der bei einem Ausschaltvorgang entstehende Schaltgasstrahl
strömt aus einer Austrittsöffnung der Unterbrechereinheit 12
gegen die Umlenkeinrichtung 7 und wird zu einem großen Teil
umgeleitet. Teile des Schaltgasstromes strömen direkt durch
die Öffnungen 9a, 9b in den Hohlraum 8 und durchströmen die
Filterbeutel 11. Innerhalb der Druckgaskapselung wird der
Schaltgasstrahl reflektiert. Der reflektierte Schaltgasstrahl
verstärkt die Durchströmung des Hohlraumes 8 und der darin
angeordneten Filterbeutel 11.
Die im Schaltgas enthaltenen Zersetzungsprodukte werden bei
der direkten Durchströmung der Filterbeutel 11 durch das Filtermaterial
gebunden. Die Ausbildung der Filterbeutel 11 aus
einem hochtemperaturfestem Gewebe ermöglicht die direkte Beströmung
der Filterbeutel 11 mit dem heißen Schaltgasstrahl.
Die Filterwirkung ist gegenüber den bekannten Anordnungen
verbessert.
Claims (2)
- Filterbeutel (11) zur Aufnahme von Filtermaterial, welches innerhalb einer Kapselung eines druckgasisolierten, bei einem Ausschaltvorgang einen Schaltgasstrahl hervorrufenden elektrischen Schaltgerätes Zersetzungsprodukte aus dem Schaltgas bindet,
dadurch gekennzeichnet, dass der Filterbeutel (11) aus einem hochtemperaturfesten Gewebe besteht und im Schaltgasstrahl angeordnet ist. - Filterbeutel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe eine Mischung aus amorphen, anorganischen und hochkristallinen organischen Synthesefasern ist.
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