DE2617542A1

DE2617542A1 - Ankopplungseinrichtung zum ankoppeln von im phasenseil von mittelspannungsleitungen isoliert verlaufenden doppeladern zur nachrichtenuebertragung

Info

Publication number: DE2617542A1
Application number: DE19762617542
Authority: DE
Inventors: Holm Dipl Ing Benndorf; Hans Dr Fesser; Robert Herff; Hans-Joachim Dipl Ing Kirch
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Philips Kommunikations Industrie AG
Priority date: 1976-04-22
Filing date: 1976-04-22
Publication date: 1977-11-03
Also published as: BE853836A; FR2349240A1; ATA18077A; FR2349240B1; CH612808A5

Description

Anmelder! Feiten & Guilleaume Carlswerk

Aktiengesellschaft 5000 Köln 80 Schanzenstraße

Köln-Mülheim, den 12. April 1976

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Ankopplungseinrichtiing zum Ankoppeln von im Phasenseil von Mittelspannungsleitungen isoliert verlaufenden Doppeladern zur Nachrichtenübertragung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ankopplungseinriehtung zum Ankoppeln von im Phasenseil von Mittelspannungsleitungen Isoliert verlaufenden Doppeladern zur Nachrichtenübertragung.

Es ist bereits bekannt, Ankopplungseinrichtungen zu verwenden, bei denen die Ankopplung kapazitiv erfolgt. Eine derartige bekannte kapazitive Ankopplung ist jedoch für die Verwendung in Mittelspannunge-Preileitungsnetzen nicht geeignet, wenn in diesen Freileitungsnetzen die Nachrichtenübermittlung in einem NF-Band und/oder in TF-Bändern bis etwa 100 kHz erfolgt, wofür aber kapazitive Ankopplungseinheiten wenig geeignet sind. Ein weiteres Merkmal von Mittelspannungsnetzen liegt in den relativ kurzen Abständen (2 bis 6 km) zwischen den einzelnen Schaltpunkten. An diesen Schaltpunkten muß die Nachrichtenverbindung galvanisch getrennt werden, ohne die Informationsübertragung zu unterbrechen. Die bei der kapazitiven Ankopplung relativ hohe AnkopplungsdSmpfung ist aber für die wieder-

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holte An- bzw- Auskopplung, wie sie bei Mittelspannungsnetzen erforderlich ist, zu hoch. Sin weiterer Nachteil der kapazitiven Ankopplungselnriehtung besteht in den relativ hohen Erstellungskosten. Da aber b@i MIttelspannungsnstzen im Gegensatz zu Hochspannungsnetzen, wi© oben bereits ausgeführt, eine große Anzahl von Schaltpunkten vorliegt, würden im Ganzen gesehen die Kosten für mehrere Ankopplungseinheiten derart hoch, daß eine derartige Anlage unwirtschaftlich wäre»

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die vorstehenden Nachteile zu vermeiden und eine Ankopplungseinrichtung für Mittelspannungsleitungen zu schaffen, deren Ankopplungsdämpfung hinreichend niedrig 1st, um auch wiederholte An- bzw. Auskopplung der Nachrichtensignale zuzulassen, und die aufgrund eines geringen konstruktiven Aufwandes relativ kostengünstig herzustellen ist.

Erfindungsgemäß wird dies mit einer Ankopplungseinriohtung der eingangs beschriebenen Art erreicht,, die aus mindestens einem in einem Isolatorgehäuse eingesetzten NP= oder TF-Übertrager besteht., dessen Oberspannungswicklung an einer Doppelader angeschlossen und die Wioklungsmitte über einen Kondensator kapazitiv mit der auf Hoehepannungspotential liegenden Leitungsbewehrung verbunden ist, und dessen Unterspannungswicklung an eine Doppelader eines Nachrichtenkabels angeschlossen und die Wicklungsmitte auf Erdpotential gelegt ist. Durch diese induktive Ankopplung unter Verwendung hochspannungsfester NP- oder TP-Übertragor ergibt sich eine Durchlässigkeit für NP- und/oder TF-Nachrichtensignale sowie eine gegenüber der kapazitiven Ankopplung verringerte Ankopplungsdämpfung. Durch die kapazitive Verbindung der Mitte der Oberspannungswicklung mit der Leitungebewehrung wird di© Oberspannungswicklung auf Netzpotential gebracht. Erfindungsgemäß 1st es von Vorteil, wenn zwei Übertrager in dem Isolatorgehäuse in einem Gestell um 90 Grad zueinander verdreht Übereinander angeordnet sind und zwischen beiden Übertragern sowie an deren Ober- und Unterseite jeweils eine Isolierscheibe angeordnet ist. Duroh die gegenseitige Verdrehung der beiden Übertrager um 90 Grad wird eine magnetische Entkopplung erreicht. Die

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zwischen den Übertragern und über und unter diesen angeordneten Isolierscheiben dienen zur Erhöhung der Durchschlagsfestigkeit des Isolatorinnenraums, der darüber hinaus zweckmäßigerweise mit öl gefüllt ist. Um auch Scherbendurchschläge durch die Isolatorwand zu verhindern, ist es erfindungsgemäß zweckmäßig, wenn das Gestell von einem Isolierrohr umgeben ist.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist auf der oberen Scheibe der Kondensator angeordnet, der wiederum durch eine das Gestell abschließende Isolierstoff-Deolcelseheibe von oben gehalten wird. Mit Hilfe der Deekelscheibe kann der Kondensator aus der» Gestell entfernt werden, ohne daß das gesarate Gestell deswegen geöffnet werden muß.

Zweckmäßigerweise ist das Isolatorgehäuse zwischen einer Kopfarmatur unci einer Pußarmatur abgedichtet eingesetzt« Dabei entsprechen die Armaturen den üblichen für Isolatorgehäuse verwendeten Armaturen, insbesondere was deren Befestigung ara Isolatorgehäuse betrifft. Dabei iat es erfindungsgemäß jedoch vorteilhafte wenn eine Zwischenplatte mit ölfüllversohluß in der Kopfarmatur angeordnet ist₅ und die Kopfarmatur durch einen Deckel dicht verschlossen ist. Die Kopfermafcur unterteilt sich dadurch in einen unteren Teil, der mit dem Isolatorinnenraum verbunden ist und über den ölfüllverschluß mit öl gefüllt wird und einen oberen Teil, in den die auf Hochspannungßpotential liegenden Adern eingeführt werden. Zweckmäßigerweise erfolgt die Einführung der auf Hochspannungspotential liegenden Adern mittels einer Durchführung öuroli die Zwischenwand in den Isolatorinnenraum und die auf Niederspannungspotential liegenden Adern werden mittels einer Durchführung aus dsoi Isolatorinnenraum durch die Pußarmatur ausgeführt. Als zusätzliche Maßnahme zur Erhöhung der Betriebssicherheit der hochspannungsfesten Übertrager ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in die auf Hochspannungspotential liegenden Adern Schmelzsicherungen eingeschaltet sind. Durch die Schmelzsicherung soll ein Abschalten der Hochspannung von den Übertragern erzielt werden, wenn Im Störungsfall eine Berührung zwischen den PernmeIdeadern und dem hochspannungsführenden Mantel des Phasenseils eintritt und wenn gleichzeitig die Spannungsfestigkeit zwi-

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sehen den hochspannungsseitigen Wicklungen gegen die niederspannungsseitigen Wicklungen der Übertrager gestört ist und somit eine Verschleppung der Hochspannung über die Erdschiene der Niederspannungswicklungen auftreten kann und die angeschlateten Fernmeldeadern gefährdet werden. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung können die Schmelzsicherungen in einem in das Gestell einsetzbaren Sicherungsblock zusammengefaßt werden, wodurch sich eine raumsparende Baueinheit ergibt, die im Falle von Störungen ein leichtes Auswechseln ermöglicht.

Um ein gefahrloses Arbeiten auf der Niederspannungsseite der Ankopplungseinrichtung zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß in der Erdleitung der Unterspannungswicklung mindestens ein Überspannungsableiter mit parallel geschaltetem Erdungsmesser eingebaut. Durch den überspannungsableiter bzw. Spannungsbegrenzer wird das Nachrichtenkabel und die evtl. daran angeschlossenen Geräte gegen auftretende Spannungen geschützt und durch Einschalten des Erdungsmessers wird die Niederspannungsseite auf Erdpotential gelegt, so daß die evtl. auftretenden Überspannungen unmittelbar abgeführt werden, ohne daß evtl. an der Niederspannungsseite arbeitendes Personal gefährdet würde.

Um die Abstände der Erdungseinrlonlängen von den hochspannungsbehafteten Teilen möglichst groß zu halten und damit ein gefahrloses Bedienen derselben zu ermöglichen, ist es erfindungsgemäß weiterhin vorteilhaft, wenn der Überspannungsableiter und das Erdungsmesser in einem vom Übertrager getrennten wettersioheren Gehäuse angeordnet sind. Durch die räumliche Trennung der Schutzeinrichtungen vom Übertrager können diese Schutzeinrichtungen gefahrlos bedient werden. Die wettersichere Ausführung des Gehäuses ermöglicht gleichzeitig eine Außenmontage der gesamten Ankopplungseinriohtung.

Anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Schaltungsanordnung einer erfindungsgemäßen Ankopp-

lungseinrichtung und
Pig. 2 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Ankopplungsein-

richtung
Pig. 3 eine Ansicht eines Sicherungsblocks nach der Erfindung.

Eine erfindungsgemäße Ankopplungseinrichtung besteht aus mindestens einem NP oder NF-TF-Ubertrager 1 mit einem Übertragungsbereich von 300 Hz bis 60 kHz, dessen Oberspannungswieklung 2 an einer Doppelader 3 eines Phasenseilkabels 4 angeschlossen ist. Die Wicklungsmitte der Oberspannungswieklung 2 ist über einen Kondensator 5 an die Bewehrung 6 des Phasenseilkabels 4 angeschlossen. Die Oberaptnnungswicklung 2 muß für eine Nennsteh-Wechselspannung von 55 kV gegen Erde ausgelegt sein, und zwar bei einer Netzspannung von 20 kV. Mit seiner Unterspannungswicklung 7 ist der Übertrager 1 an ein Nachrichtenkabel bekannter Art angeschlossen, das zu nicht dargestellten Nachrichtengeräten führt. Die Wicklungsmitte der Unterspannungswicklung 7 ist über eine Anschlußleitung 8 auf Erdpotential gelegt. In die Leitung 3 ist eine Schutzeinrichtung eingebaut, die aus Überspannungsableitern 9 mit parallel dazu liegenden Erdungsmessern 10 besteht. Zur Erhöhung der Betriebssicherheit sind in den Doppeladern 3 Schmelzsicherungen 11 höherer Spannungsfestigkeit eingeschaltet.

Wie in Fig. 2 dargestellt sind zwei Übertrager 1 und la in einem beispielsweise aus Porzellan bestehenden Isolatorgehäuse 12 das mit öl gefüllt wird, zur Freiluftanordnung zusammen mit dem Kondensator 5 angeordnet.

Die beiden übertrager 1, la sind in einem Gestell 13 gegeneinander um 90 Grad verdreht angeordnet. Das Gestell 13 besteht im dargestellten bevorzugten AusfUhrungsbeispiel aus gegenüberliegenden Gewindestangen 14 aus Isolierstoff, die durch drei im Abstand voneinander übereinander angeordneten Scheiben 15 verlaufen, die ebenfalls aus einem Isolierstoff bestehen. Dabei trägt die oberste Soheibe den Kondensator 5 und die beiden anderen Jeweils einen

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übertrager 1, la. Zur Abstandshalterung der Scheiben 15 sind über die als Zugstangen dienenden Gewindestangen 14 Abstandsrohre 16, ebenfalls aus Isolierstoff, zwischen die Scheiben gesteckt. Oberhalb des Kondsnsators 5 ist eine Deckelscheibe 17 aus Isolierstoff auf die Gewindestangen gesetzt und mittels Schrauben 18 wird das Gestell 13 zusammengehalten. Diese Deckelscheibe 17 weist einen mittels Schraubverbindungen 19 befestigten Deckel 20 auf, so daß durch die Deckelöffnung der Kondensaotr 5 entfernt und wieder eingesetzt werden kann. Das ganze die Übertrager 1, la und den Kondensator 5 enthaltende Gestell 13 ist von einem Isolierrohr umgeben. Die vorstehend beschriebene Anordnung der Übertrager und dee Kondensators zueinander gewährleistet eine spannungsfeste Isolierung der Teile gegeneinander, wodurch ein Durchschlag innerhalb des Übertragergehäuses vermieden wird. Die übertrager 1, la sind im dargestellten Beispiel derart gewickelt, daß die Hochspannungswicklung 22 und die Niederspannungswicklung 23 jeweils auf beide Magnetschenkel 24 verteilt gewickelt sind, wobei die auf demselben Schenkel gewickelten Wicklungshälften der Hoch- und Niederspannungswicklung durch Isolierscheiben 25 voneinander getrennt sind. Die Hochspannungsleitungen 3, im dargestellten Beispiel zwei Doppeladern, werden mittels einer Durchführung 26, insbesondere aus Gießharz, in einer Kopf armatur 27 an die. Übertrager 1, la angeschlossen, wobei die Durchführung 26 sich auf dem Deckel 20 abstützt und durch eine Zwischenwand 28 in der Kopfarmatur 27 verläuft und mittels Dichtringen 29 gegen diese am Umfang abgedichtet ist. Mittels der Zwischenwand 28 wird der von der Kopfarmatur 27 eingeschlossene Innenraum in zwei Teile unterteilt, von denen der untere Teil mit Isolieröl über eine mit einer Dichtschraube 30 verschliüßbaren öleinfUllöffnung gefüllt wird. Seitlich an die Kopfarmatur 27 ist ein Klemmflansch 32 angeschraubt, der eine Bewehrung 33 eines Hochspannungskabels 34 hochstromfest einfaßt. Die Durchtrittsöffnung 35 für das abgesetzte Kabelende in der Kopfarmatur 27 ist gegen das Eindringen von Feuchtigkeit von außen in den Innenraum mittels Diohtmassen 36 abgedichtet. Die Verbindung der auf Hoohspannungspotentlal liegenden Bewehrung 33 mit dem Kondensator 5 erfolgt über den metallischen Klemmflansch, die metalll-

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sehe Kopfarmatur, eine in die Zwischenwand 28 eingeschraubte Schraube an die eine Leitung 37 angeschlossen ist. Die Kopfarmatur 27 ist mit einem Deckel 38 dichtend an ihrer Oberseite verschlossen. Wie sich weiterhin aus der Fig. 2 ergibt, verlaufen die Hochspannungszuleitungen 39 von der Durchführung 26 zu den Übertragern 1, la auf einer anderen Seite des Gestells 13 als die Niederspannungsableitungen 40 von den Übertragern 1, la zu einer Durchführung 4l, z. B. ebenfalls aus Gießharz mittels der die Niederspannungsleitungen aus dem Isolatorinnenraum herausgeführt werden. Durch diese zweckmäßige Führung der auf unterschiedlichein Potential liegenden Leitungen wird auf jeden Fall eine Verbindung zwischen diesen Leitungen vermieden. Die Niederspannungsdurchführung verläuft durch einen Flansch 42 und ist gegen diesen an ihrem Umfang abgedichtet. Der Flansch 42 ist mit einer Abschlußplatte 43 verbunden, die an das Gestell 13 angeschraubt ist. Der Flansch 42 stützt sich auf der Innenseite einer Fußarmatur 44 ab. Über den durch die Fußarmatur 44 verlaufenden Flanschhals ist eine Schutzhaube 45 geschoben und mittels Schraubverbindungen an einer Abschlußplatte 43 befestigt, deren Durchtrittsöffnung für den Flansch 42 mit der Durchführung 41 abgedichtet ist. Mittels einer auf das Flanschende aufschraubbaren Mutter 46 wird die Abschlußplatte 43 axial durch Andrücken gegen die Fußarmatur 44 festgelegt. Die Erdung der Mittenanzapfung der Niederspannungswicklung 7 erfolgt über die Erdleitung 8, eine an der Mutter 46 befestigten Erdungsklemme 47, über eine Unterlegscheibe 48 der Mutter, die Abschlußplatte 43, die Fußarmatur 44 und einer an diese angeschlossene, mit der Bewehrung 49 eines Kabels verbundenen Erdungsleitung 51.

Sollen die in Fig. 1 eingezeichneten Schmelzsicherungen 11 ebenfalls in die erfindungsgemäße Ankopplungseinheit eingebaut werden, so kann die mit dem in der Fig. 3 abgebildeten Sicherungsblock 53 erfolgen. Dieser besteht zweckmäßigerweise aus zwei Halteplatten 54 mit rechteckigen öffnungen 55 aus Isolierstoff, wobei in den öffnungen jeweils endseitig Sicherungsaufnehmer 56 eingesetzt sind. Diese Sicherungsaufnehmer besitzen jeweils vier Anschlußkontakte 57, die in Bohrungen 58 eingesetzt sind, und mit ihren Anschlußfahnen 59 durch die Sicherungsaufnehmer hindurchlaufen. In die Bohrungen sind vier

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Schmelzsicherungen 60 eingesetzt, wobei die Bohrungen eines Slcherungsaufnehmers Schraubenfedern 61 enthalten, um eine sichere Kontaktierung zu erreichen. Die Sicherungsaufnehmer 54 mit Sicherungen 60 sind von einer leitenden Hülle 62, z. B. aus einer Kupferfolie, eingeschlossen. Diese Hülle dient zur Feldabschirmung, sie ka kann dazu vorzugsweise mit dem Mittenabgriff des bzw. der Übertrager verbunden werden. Der gesamte Sicherungsblock 43 wird im Bedarfsfall oberhalb des oberen Übertragers 1 in das Gestell 13 eingesetzt, wozu die Halteplatten 54 jeweils Löcher 63 besitzen.

Das Gehäuse 12 kann an der Außenseite einer Netzstation befestigt sein. Die Übertrager 1, la sind oberspannungsseitig unmittelbar mit dem Phasenseilkabel verbunden und unterspannungsseitig führt zunächst ein Kabel zu einer Schutzeinrichtung mit den überspannungsableltern 9 und den Erdungsmessern 10. Diese Schutzeinrichtung ist in einem wetterfesten Gehäuse angeordnet. Von diesem Gehäuse führt dann ein weiteres Kabel zu Gernmeldegeräten in einer Schaltstation.

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Claims

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Patentansprüche:

Ankopplungseinrichtung zum Ankoppeln von im Phasenseil von Mittelspannungsleitungen isoliert verlaufenden Doppeladern zur Nachrichtenübertragung, gekennzeichnet durch mindestens einen in einem Isolatorgehäuse eingesetzten NF- oder NF-TF-Übertrager (l) dessen Oberspannungswicklung (2) an eine Doppelader (3) angeschlossen und die Wicklungsmitte über einen Kondensator (5) kapazitiv mit der auf Hochspannungspotential liegenden Leitungsbewehrung (6) verbunden ist, und dessen Unterspannungswicklung (7) an eine Doppelader eines Nachrichtenkabels angeschlossen und die Wicklungsmitte auf Erdpotential gelegt ist.
2. Ankopplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Übertrager (l, la) in dem Isolatorgehäuse (12) in einem Gestell (13) um 90 Grad zueinander verdreht übereinander angeordnet sind und zwischen beiden Übertragern (l, la) sowie an deren Ober- und Unterseite jeweils eine Isolierscheibe (15) angeordnet ist.
3· Ankopplungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (13) von einem Isolierrohr (21) umgeben ist.
4. Ankopplungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3j dadurch gekennzeichnet, daß auf der oberen Scheibe (15) der Kondensator angeordnet ist, der wiederum durch eine das Gestell (13) abschließende Isolierstoff-Deckelscheibe (17) von oben gehalten wird.
5. Ankopplungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolatorgehäuse (12) zwischen einer Kopfarmatur (27) und einer Fußarmatur (44) abgedichtet eingesetzt ist.

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6. Ankopplungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kopfarmatur (27) eine Zwischenwand (28) mit ölfüllverschluß (30, 31) angeordnet ist und die Kopfarmatur (27) durch einen Deckel (38) dicht verschlossen ist.
7. Ankopplungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Hochspannungspotential liegenden Adern (3) mittels einer Durchführung (26), insbesondere aus Gießharz, durch die Zwischenwand (28) in den Isolatorinnenraum eingeführt und die auf Niederspannungspotential liegenden Adern (8) mittels einer Durchführung (41), insbesondere aus Gießharz, aus dem Isolatorinnenraum durch die Fußarmatur (44) ausgeführt werden.
8. Ankopplungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den auf Hochspannungspotential liegenden Adern (3) Schmelzsicherungen (11) eingeschaltet sind.
9· Ankopplungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzsicherungen (ll) in einem in das Gestell (13) einsetzbaren Sicherungsblock (53) zusammengefaßt werden.
10. Ankopplungseinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungsblock (53) von einer leitenden Hülle (62) umgeben ist.
11. Ankopplungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Anschlußleitung (8) aus der Unterspannungswicklung (7) mindestens ein Überspannungsableiter (9) mit parallel geschaltetem Erdungsmesser (10) eingebaut ist.

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12. Ankopplungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Überspannungsableiter (9) und das Erdungsmesser (lO) in einem vom Übertrager (l) getrennten wettersicheren Gehäuse angeordnet sind.

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