DE19539454C1 - Stützisolator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stützisolator für eine Stromschiene eines Energie­ versorgungssystems, insbesondere eines Hochspannungsenergieversorgungs­ systems, mit einer Sensoreinrichtung für wenigstens eine elektrische Größe der Stromschiene.

Bei einem bekannten Stützisolator dieser Art steht eine in das obere Ende des aus Gießharz bestehenden Stützisolators eingelassene Metallplatte, an welcher die Stromschiene befestigt wird, über einen in den Stützisolator eingebetteten kapazitiven Spannungsteiler mit einer von der Unterseite des Stützisolators her zugänglichen Buchse in Verbindung, an welche eine Anzeigeeinrichtung dafür, ob die Stromschiene Spannung führt oder nicht, angeschlossen werden kann. Ein entsprechender Stützisolator ist aus der DE 36 10 742 A1 bekannt. Der in dieser Druckschrift beschriebene Stützisolator hat in das Isolierstoffmaterial eingeformte kapazitive Teilerelement, bei dem das kapazitive Teilerelement in vorbestimmten Abständen zwischen den einander zugekehrten Enden der Befestigungsarmaturen gelegen ist. Die kapazitiven Teilerelemente an einem Anschlußelement, das gegen das Erdpotential isoliert ist, sind für den Anschluß eines Spannungsanzeigegeräts leitend verbunden.

Ferner ist aus der DE 32 17 863 B2 ein Träger für biegesteife Leiter, beispiels­ weise Rohrsammelschienen bekannt, der einen den biegesteifen Leiter aufneh­ menden Ring aufweist, welcher an dem metallischen Stützkopf eines Isolators starr befestigt ist. Dabei wird der biegesteife Leiter in dem Ring mittels eines gummielastischen Werkstoffs hoher Eigendämpfung gelagert und im normalen Betrieb etwa konzentrisch zum Ring gehalten. Dieser Träger dient als Schwin­ gungsdämpfer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Stützisolator der eingangs genannten Art zu schaffen. Diese Aufgabe löst ein Stützisolator mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Dadurch, daß das obere Ende dieses Stützisolators als eine die Stromschiene umfassende Aufnahme ausgebildet ist, sind Sensoren verwendbar, welche die Stromschiene umfassen. Solche Sensoren erweitern die Einsatzmöglichkeiten eines Stützisolators erheblich.

Die Sensoreinrichtung kann beispielsweise eine kapazitiv an die Schiene ange­ koppelte Elektrode eines Spannungssensors aufweisen, wobei diese Elektrode als eine die Schiene umfassende Ringelektrode ausgebildet sein kann. Die Sensoreinrichtung kann aber auch eine die Stromschiene umfassende Rogowski-Spule als Stromsensor aufweisen. Selbstverständlich könne sowohl eine Elek­ trode als auch eine Rogowski-Spule vorgesehen sein. Es ist dann nicht nur eine Anzeige, ob die Stromschiene Spannung führt oder nicht und ob in ihr Strom fließt oder nicht, möglich. Strom, Spannung oder beide elektrischen Größen können mit Hilfe solcher Sensoren auch gemessen werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Aufnahme als ein zylindrischer Durchgangskanal ausgeführt und jeder vorhandene Sensor konzentrisch in diesem Kanal angeordnet. Ein solcher Stützisolator ist sowohl für rohrförmige Stromschienen als auch für Flachschienen verwendbar.

Vorzugsweise besteht der erfindungsgemäße Stützisolator aus einem Kunststoff, in den jeder vorhandene Sensor eingebettet ist.

Ferner ist es zweckmäßig, daß jeder vorhandene Sensor an eine Signalleitung angeschlossen ist, die im Inneren des Stützisolator zu je einem Anschlußele­ ment am unteren Ende des Stützisolators geführt sind.

Der erfindungsgemäße Stützisolator kann auch so ausgebildet sein, daß in der Aufnahme ein Stück einer Stromschiene festgelegt ist, das über beide Enden der Aufnahme übersteht. Dabei sind vorzugsweise beide überstehenden End­ abschnitte mit Verbindungselementen, beispielsweise Bohrungen für den Anschluß je einer Schraubenschiene, vorgesehen. Der Stützisolator ist dann jederzeit problemlos austauschbar.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand von zwei in der Zeichnung dargestell­ ten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Ansicht eines Stützisolator für eine Rohrsammelschiene,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht eines Stützisolators mit in seine Aufnahme eingebetteter Stromschiene,

Fig. 3 eine gegenüber der Fig. 2 um 90° gedrehte Ansicht des zwei­ ten Ausführungsbeispiels.

Ein Stützisolator für Stromschienen eines Spannungsenergieversorgungsnetzes weist einen aus Gießharz hergestellten Isolierkörper 1 auf, der im Anschluß an einen zylindrischen unteren Endabschnitt 2 mit glatter Außenmantelfläche einen zylindrischen Mittelabschnitt mit angeformten Schirmen 3 und einen oberen Endabschnitt 4 in Form eines Hohlzylinders aufweist, dessen Längsach­ se im rechten Winkel zur Längsachse des unteren Endabschnittes 2 und des Mittelabschnittes verläuft.

In den oberen Endabschnitt 4 ist konzentrisch zu dem von ihm gebildeten und ihn durchdringenden Aufnahmekanal 5 für eine Stromschiene, insbesondere eine rohrförmige Stromschiene, eine vorzugsweise hohlzylindrische Ringelek­ trode 6 als Spannungssensor und zwischen dieser und der äußeren Mantelflä­ che des oberen Endabschnittes 4 ebenfalls konzentrisch zum Aufnahmekanal 5 eine Rogowski-Spule 7 als Stromsensor vollständig eingebettet. An die Ringelek­ trode 6 ist das eine Ende einer Signalleitung 8 elektrisch angeschlossen, das durch den Mittelabschnitt und den unteren Endabschnitt 2 hindurch zu einer von der Unterseite des unteren Endabschnittes 2 zugängliche Anschlußbuchse 9 geführt ist. Von der Rogowski-Spule 7 aus sind im Inneren des Mittelabschnit­ tes und des unteren Endabschnittes 2 zwei Signalleitungen 10 und 11 zu zwei Anschlußbuchsen 12 geführt, welche wie die Anschlußbuchse 9 von der Unterseite des unteren Endabschnittes 2 zugänglich und in den Isolierkörper 1 eingelassen sind. Daher kann man an der Anschlußbuchse 9 gegenüber Erde ein Signal abnehmen, das kennzeichnend ist für die Spannung, welche die Rohrsammelschiene führt. Entsprechend kann an den beiden Anschlußbuchsen 12 ein Signal abgenommen werden, das kennzeichnend ist für den Strom, der durch die Stromschiene fließt.

Im Zentrum des unteren Endabschnittes 2 des Isolierkörpers 1 ist in diesen eine von der Unterseite her zugängliche, auf Erdpotential liegende Verbindungs­ buchse 13 eingelassen, in die eine den Stützer mit einem Träger verbindende Schraube eingreift.

Während bei dem Stützisolator gemäß Fig. 1 die Stromschiene in den Aufnah­ mekanal 5 eingeführt oder aus diesem herausgezogen werden kann, ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 und 3 ein Abschnitt einer Stromschiene, im Ausführungsbeispiel einer Flachschiene 115, in den oberen Endabschnitt 104 eingebettet. Auch der Stützisolator gemäß den Fig. 2 und 3 weist einen aus Gießharz bestehenden Isolierkörper 101 mit einem zylindrischen unteren Endabschnitt 102 auf, der außen glatt ist. An diesen unteren Endabschnitt 102 schließt sich ein mit Schirmen 103 versehener, zylindrischer Mittelabschnitt an, auf den der obere Endabschnitt 104 folgt, der wie bei dem ersten Aus­ führungsbeispiel eine im wesentlichen zylindrische Außenform und eine im rechten Winkel zur Längsachse des Mittelabschnittes liegende Längsachse hat. In diesen oberen Endabschnitt 104 ist jedoch die Flachschiene 115 in Längs­ achse des oberen Endabschnittes 104 liegend eingebettet. Die Flachschiene 115 erstreckt sich deshalb im rechten Winkel zu der Längsachse des Mittel­ abschnittes und des unteren Endabschnittes 102. Wie Fig. 3 erkennen läßt, steht die Flachschiene 115 beidseitig in gleichem Maße über den oberen Endabschnitt 104 über und ist in dem überstehenden Teil mit Bohrungen 116 versehen, um die Flachschiene 115 mit den Enden von anderen, nicht darge­ stellten Stromschienen verschrauben zu können. Selbstverständlich könnte in den oberen Endabschnitt 104 auch eine Stromschiene mit anderer Querschnitts­ form, beispielsweise eine rohrförmige Stromschiene, eingebettet sein, die mit den bei Rohrsammelschienen üblichen Verbindungsmitteln mit anderen rohrför­ migen Schienen verbindbar wäre.

Im Abstand unterhalb der Flachschiene 115 ist in den oberen Endabschnitt 104 vollständig eine Elektrode 106 eingebettet, deren der Flachschiene 115 zuge­ kehrter Seite eben und deren dem Mittelabschnitt des Isolierkörpers 101 zu­ gekehrte Begrenzungsfläche zylindrisch gekrümmt ist.

Die Flachschiene 115 und die Elektrode 106 wird von einer Rogowski-Spule 107 umfaßt, welche konzentrisch zur Außenmantelfläche des oberen End­ abschnittes 104 in diesen vollständig eingebettet ist. Zwei Signalleitungen 110 und 111 sind von der Rogowski-Spule 107 aus durch den Mittelabschnitt des Isolierkörpers 101 und dessen unteren Endabschnitt 102 hindurchgeführt. Selbstverständlich könnten sie auch zu Anschlußbuchsen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel geführt sein. Entsprechend ist eine Signalleitung 108 von der Elektrode 106 durch den Mittelteil des Isolierkörpers 101 und dessen unteren Endabschnitt 102 hindurchgeführt, die ebenfalls zu einer in den Isolier­ körper 101 eingelassenen Anschlußbuchse geführt sein könnte.

Die in den oberen Endabschnitt 102 eingebettete Flachschiene 115 ermöglicht eine einfache Montage. Außerdem wird durch die definierten Feldverhältnisse eine einfachere und kosten günstigere Erfassung der elektrischen Größe oder Größen ermöglicht.

Claims (9)

1. Stützisolator für eine Stromschiene eines Energieversorgungssystems, insbesondere eines Hochspannungsenergieversorgungsnetzes, mit einer Sensoreinrichtung für wenigstens eine elektrische Größe der Stromschie­ ne, dadurch gekennzeichnet, daß sein oberer Endabschnitt (4; 104) als eine die Stromschiene (115) umfassende Aufnahme ausgebildet ist und daß in der diese Aufnahme umgebenden Materialpartie die Sensoreinrich­ tung (6, 7; 106, 107) festgelegt ist.

2. Stützisolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensor­ einrichtung eine kapazitiv an die Stromschiene (115) angekoppelte Elek­ trode (6; 106) als Spannungssensor aufweist.

3. Stützisolator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode als die Schiene umfassende Ringelektrode (6) ausgebildet ist.

4. Stützisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung eine die Stromschiene (115) umfassende Ro­ gowski-Spule (7; 107) als Stromsensor aufweist.

5. Stützisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme als zylindrischer Durchgangskanal (5) ausgeführt ist und jeder vorhandene Sensor (6, 7) konzentrisch zu diesem Kanal (5) angeordnet ist.

6. Stützisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Kunststoff besteht und jeder vorhandene Sensor (6, 7; 106, 107) in den Kunststoff eingebettet ist.

7. Stützisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder vorhandene Sensor (6, 7; 106, 107) an wenigstens eine Signal­ leitung (8, 10, 11; 108, 110, 111) angeschlossen ist, die im Inneren des Stützisolator zu dessen unterem Ende, vorzugsweise je einem im unteren Ende vorgesehenen Anschlußelement (9, 12), geführt sind.

8. Stützisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aufnahme ein Stück einer Stromschiene (115) festgelegt ist, das über beide Enden der Aufnahme übersteht.

9. Stützisolator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beide über­ stehende Endabschnitte der in der Aufnahme festgelegten Stromschiene (115) mit Verbindungselementen (116) für den Anschluß je einer Strom­ schiene versehen sind.