DE3827102A1

DE3827102A1 - Casing-current reduction

Info

Publication number: DE3827102A1
Application number: DE19883827102
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr Karrenbauer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Areva Energietechnik GmbH
Priority date: 1988-08-10
Filing date: 1988-08-10
Publication date: 1990-03-08
Also published as: FR2635419B1; DE3827102C2; CH679533A5; FR2635419A1

Abstract

In the case of single-pole encapsulated fully-insulated switchgears, the problem arises that a strong casing current is induced in the encapsulation and leads to losses and undesired heating. The casing current can be prevented by electrically separating the encapsulation parts from each other using insulation pieces. This can, however, cause voltage peaks which result in arc discharges and damage in the secondary system. In order to avoid these disadvantages, the invention provides for the encapsulation parts to be electrically connected with each other via a resistor, the resistance of the resistor being at least high enough for the back-current induced in the casing to be limited to a value at which it no longer causes any noteworthy loss and at most has such a value at which voltage peaks are limited to an extent which is harmless for an economically viable insulation. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft die Hülle eines einpoligen, gasisolierten, metallge kapselten Leiters aus Kapselungsteilen, welche Verbindungsflansche aufweisen, die der gasdichten mechanischen Verbindung der Kapselungsteile dienen.The invention relates to the shell of a single-pole, gas-insulated, metallge encapsulated conductor from encapsulation parts which have connecting flanges, which serve the gas-tight mechanical connection of the encapsulation parts.

Bei V.I.S. (Vollisolierte Schaltanlagen) werden die Kapselungsteile im allgemeinen durchgehend galvanisch miteinander verbunden. Hierbei wird bei einpolig gekapselten Anlagen ein Rückstrom in der Kapselung induziert, der etwa die Grösse des Stromes im Innenleiter erreicht. Dies führt jedoch zu nennenswerten Verlusten, welche als ebenfalls unerwünschte Erwärmung auftreten. Bei höheren Nennströmen ist deshalb bei einpolig gekapselten Anlagen ein grösserer Aufwand im Vergleich zu dreipoligen Anlagen erforder lich, da bei den letzteren der Hüllenstrom aufgrund der weitgehenden Symmetrie der Innenleiter nur gering ist.At V.I.S. (Fully insulated switchgear) are the encapsulation parts in the generally galvanically interconnected throughout. Here, at single-pole encapsulated systems induces a reverse current in the encapsulation Reached approximately the size of the current in the inner conductor. However, this leads to significant losses, which is also undesirable warming occur. At higher rated currents, therefore, is encapsulated with single-pole Systems require a greater effort compared to three-pole systems Lich, because in the latter case the current of the sheath due to the extensive symmetry the inner conductor is only small.

Um diesem Nachteil zu begegnen, ist vorgeschlagen worden, die Kapselung durch Isolierstücke zu unterbrechen und damit den Hüllenstrom zu unterbinden.To counter this disadvantage, it has been proposed to encapsulate Interrupt insulating pieces and thus prevent the flow of sheaths.

An den Isolierstellen einer solchen Kapselung treten jedoch beim Schalten von Trennern eine Vielzahl von Spannungsspitzen auf. Diese Spannungsspitzen sind derart hoch, daß eine wirtschaftlich sinnvolle Isolation zwischen den Kapselungsteilen, bei der es zu keinen Überschlägen kommt, praktisch nicht möglich ist. Durch die Spannungsspitzen entstehen Überspannungen im Sekundär system, die dort wiederum zu Schäden führen können. Die Isolation muß entweder unwirtschaftlich hoch ausgelegt sein oder sie leidet im Laufe der Zeit durch die immer wieder auftretenden Überschläge.At the isolation points of such an encapsulation occur when switching from Separate a large number of voltage peaks. These are voltage spikes so high that an economically viable isolation between the Encapsulation parts where there are no rollovers, practically not is possible. The voltage peaks create overvoltages in the secondary system, which in turn can lead to damage. The isolation must either be designed to be uneconomically high or suffers in the course of Time due to the recurring rollovers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hülle für einen einpoligen, gasisolierten, metallgekapselten Leiter verfügbar zu machen, bei dem sowohl der Hüllenstrom als auch die zwischen den Kapselungsteilen der Hülle auftretenden Überspannungen reduziert sind.The invention has for its object to provide a cover for a single-pole, to make gas-insulated, metal-encapsulated conductors available, in which both the flow of the casing as well as that between the encapsulation parts of the casing occurring overvoltages are reduced.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kapselungsteile elektrisch jeweils über einen Widerstand miteinander verbunden sind, wobei der Widerstand mindestens so hoch ist, daß der in der Hülle induzierte Rückstrom auf einen Wert begrenzt ist, bei dem er keine nennenswerten Verluste mehr verursacht und höchstens einen solchen Wert aufweist, bei dem Spannungsspitzen auf ein für eine wirtschaftlich sinnvolle Isolation unschäd liches Maß begrenzt werden.The object is achieved in that the encapsulation parts are electrically connected to each other via a resistor, wherein the resistance is at least so high that that induced in the shell Reverse current is limited to a value at which he has no significant Causes more losses and at most has a value at which Voltage peaks on a harmless for economically sensible insulation dimensions are limited.

Durch diese Anordnung ist es möglich, einerseits die als transiente Spannung am Widerstand auftretenden Spannungsspitzen, welche vor allem beim Schalten von Trennern auftreten, auf maximal 2 kV zu begrenzen, andererseits jedoch die Verluste aufgrund der vom Hüllenstrom bewirkten Erwärmung auf weniger als 1% bis in die Größenordnung von 0,01% zu reduzieren. Durch den Widerstand kann die Isolation zwischen den Kapselungsteilen wesentlich schwächer aus gelegt werden, da die Spannungsspitzen erheblich reduziert sind. Es kommt zu keinen Überschlägen. Der verbleibende Rückstrom kann für die Erwärmung vernachlässigt werden. Bei der Dimensionierung des Widerstands wirkt sich günstig aus, daß die Stromwärmeverluste in der Kapselung quadratisch mit dem Strom abnehmen.This arrangement makes it possible, on the one hand, to act as a transient voltage Voltage peaks occurring at the resistor, which occur especially when switching of isolators occur to a maximum of 2 kV, on the other hand the losses due to the heating caused by the envelope current to less than Reduce 1% to the order of 0.01%. Through the resistance the insulation between the encapsulation parts can be much weaker be placed because the voltage peaks are considerably reduced. It comes to no rollovers. The remaining backflow can be used for heating be ignored. When dimensioning the resistance has an effect favorable from the fact that the heat losses in the encapsulation square with the Take off electricity.

Maßgebend für die Wahl des untersten Wertes des erforderlichen Gesamtwider standes einer Hülle sind die zulässigen Spannungsspitzen Δ U, die auftreten dürfen, da die Flansche der Kapselung für diese Spannungsspitzen gegenein ander isoliert werden müssen. Zwischen Spannungsspitzen, Widerstand, Hüllenstrom - und damit Verluste - und erforderlicher Isolation besteht folgende Beziehung:The permissible voltage peaks Δ U , which may occur because the flanges of the encapsulation for these voltage peaks must be insulated from one another, are decisive for the selection of the lowest value of the required total resistance of a casing. The following relationship exists between voltage peaks, resistance, sheath current - and thus losses - and the required insulation:

Je höher die zulässigen Spannungsspitzen, je größer der Widerstand, je geringer der Hüllenstrom und die Verluste, je höher aber der Aufwand für die Isolation. The higher the permissible voltage peaks, the greater the resistance, each the lower the sheath current and the losses, the higher the effort for the Isolation.

Je niedriger die Spannungsspitzen, je kleiner der Widerstand, jedoch größerer Hüllenstrom und größere Verluste, aber geringerer Aufwand für die Isolation.The lower the voltage peaks, the smaller the resistance, however larger shell current and greater losses, but less effort for the Isolation.

Ein vertretbarer Kompromiß zwischen den sich widerstreitenden Zielen, geringe Spannungsspitzen - geringer Hüllenstrom, liegt bei Spannungs spitzen (Δ U) im Bereich von 1 kV bis maximal 2 kV. In diesem Bereich ist auch mit vertretbarem Aufwand eine Flanschisolierung zu realisieren.A justifiable compromise between the conflicting goals, low voltage peaks - low sheath current, lies in voltage peaks ( Δ U ) in the range from 1 kV to a maximum of 2 kV. In this area, flange insulation can also be implemented with reasonable effort.

Aus den zulässigen Spannungsspitzen Δ U ergibt sich der maximale Widerstands wert nach der Gleichung:The maximum resistance value according to the equation results from the permissible voltage peaks Δ U :

R der Gesamtwiderstand einer Hülle, d. h. die Summe aller in Reihe liegenden Einzelwiderstände,
Δ U die maximal zulässige transiente Spannung an einem Widerstand (maximal zulässige Spannungsspitzen),
U _n die Nennspannung der Anlage,
Z der Wellenwiderstand der Anlage, im allgemeinen ca. 50 Ω. R the total resistance of a casing, ie the sum of all individual resistances in series,
Δ U is the maximum permissible transient voltage across a resistor (maximum permissible voltage peaks),
U _n the nominal voltage of the system,
Z the characteristic impedance of the system, generally approx. 50 Ω.

Examples for the calculation of resistances Example 1

Z = 50
U _n = 145 kV
Δ U = 1 kV Z = 50
U _n = 145 kV
Δ U = 1 kV

Es ergibt sich ein Widerstand von R<0,42 Ω. The resistance is R <0.42 Ω.

Example 2

Z = 50
U _n = 420 kV
Δ U = 2 kV Z = 50
U _n = 420 kV
Δ U = 2 kV

Es ergibt sich ein Widerstand von R<0,29 Ω.The resistance is R <0.29 Ω.

Der Hüllenstrom errechnet sich aus den Widerständen nach folgender Gleichung:The sheath current is calculated from the resistances according to the following equation:

Dabei sind:
I _H der Hüllenstrom,
I _n der Leiterstrom,
ω die Kreisfrequenz (2 f · 50 Hz),
M die Gegeninduktivität zwischen den Hüllen.Here are:
I _H the shell current,
I _n the conductor current,
ω the angular frequency (2 f50 Hz),
M the mutual inductance between the shells.

M hängt von der Geometrie ab und berechnet sich folgendermaßen: M depends on the geometry and is calculated as follows:

Dabei sind:
a der Abstand zwischen 2 Leitern mit je einer Phase,
d der Durchmesser der Hüllen,
μ0 die magnetische Feldkonstante.Here are:
a the distance between 2 conductors with one phase each,
d the diameter of the sleeves,
μ 0 is the magnetic field constant.

Das Verhältnis des Hüllenstroms zum Leiterstrom ergibt sich für R = 0,3 Ω und die üblichen Geometrie auf:The ratio of the sheath current to the conductor current results for R = 0.3 Ω and the usual geometry:

Da die Verluste proportional I² sind, ergeben sich somit Verluste von wesent lich unter 1% bis in die Größenordnung von 0,01%. Solche Verluste sowie die dadurch entstehende Wärme sind nicht mehr nennenswert.Since the losses are proportional to I ² , there are losses of significantly less than 1% up to the order of 0.01%. Such losses and the resulting heat are no longer significant.

Ausgestaltungen der Erfindung mit weiteren Vorteilen, welche die konkrete Anordnung der Widerstände zwischen den Kapselungsteilen betreffen, sind den Unteransprüchen zu entnehmen und werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert.Embodiments of the invention with further advantages that the concrete Arrangement of the resistances between the encapsulation parts are concerned Subordinate claims can be found and are based on the drawing explained.

Es zeigenShow it

Fig. 1, 2 und 3 einen Ausschnitt aus der Flanschverbin dung zweier Kapselungsteile, wobei die gasdichte Zwischenlage zwischen den Flanschen aus Widerstandsmaterial besteht, Fig. 1, 2 and 3 a section of the dung Flanschverbin two enclosure parts, wherein the gas-tight intermediate layer exists between the flanges of resistive material,

Fig. 4 und 5 einen Ausschnitt aus der Flanschverbin dung zweier Kapselungsteile, die eine Zwischenlage aus Isoliermaterial und eine Widerstandsbrücke aufweisen und FIGS. 4 and 5 a section of the dung Flanschverbin two enclosure parts which have an intermediate layer of insulating material and a resistive bridge and

Fig. 6 und 7 einen Ausschnitt aus der Flanschverbin dung zweier Kapselungsteile, wobei zwischen den Flanschen sowohl eine Isolierstoffzwischenlage als auch der Widerstand angeordnet sind. FIGS. 6 and 7 a section of the dung Flanschverbin two enclosure parts, the resistor are arranged between the flanges of both a Isolierstoffzwischenlage as well.

Fig. 1 zeigt die Flansche zweier Kapselungsteile 1 und 2 im Schnitt mit einer eingelagerten Widerstandsscheibe 3, welche gleichzeitig der mechanischen und gasdichten Verbindung der Kapselungsteile 1 und 2 dient. Fig. 1 shows the flanges of two encapsulation parts 1 and 2 in section with an embedded resistance washer 3 , which simultaneously serves the mechanical and gas-tight connection of the encapsulation parts 1 and 2 .

Fig. 2 zeigt ebenfalls die Flanschverbindung zweier Kapselungsteile 1 und 2 mit einer eingelagerten Widerstandsscheibe 3, welche eine gasdichte Verbin dung zwischen den Kapselungsteilen 1 und 2 herstellt. Eine Schraubverbin dung 4 aus elektrisch nicht leitendem Material preßt die Flanschverbindung mit der Widerstandsscheibe 3 gasdicht zusammen. Wobei die Schraubverbindung 4 bei dieser und bei den folgenden Ausgestaltungen aus am Umfang gleichmäßig verteilten Schrauben mit Muttern besteht. Fig. 2 also shows the flange connection of two encapsulation parts 1 and 2 with an embedded resistance disk 3 , which produces a gas-tight connec tion between the encapsulation parts 1 and 2 . A screw connection 4 made of electrically non-conductive material presses the flange connection together with the resistance disk 3 in a gastight manner. The screw connection 4 in this and in the following embodiments consists of screws with nuts evenly distributed on the circumference.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt wie Fig. 2 mit dem Unterschied, daß die Schraubverbindung 4 aus einem metallischen Werkstoff hergestellt und gegen das Metall der Flansche isoliert ist. Diese Isolation erfolgt mittels Isolierstoffhülsen 7, welche in die Bohrungen der Flansche eingebracht sind und so einen metallischen Kontakt des Schraubenschaftes zu den Flanschen verhindern. Der metallische Kontakt des Schraubenkopfes und der Mutter der Schraubverbindung 4 mit den Flanschen wird durch Isolierstoffunterleg scheiben 16 verhindert. Fig. 3 shows a section like Fig. 2 with the difference that the screw connection 4 is made of a metallic material and is insulated against the metal of the flanges. This insulation takes place by means of insulating sleeves 7 , which are introduced into the bores of the flanges and thus prevent metallic contact of the screw shaft with the flanges. The metallic contact of the screw head and the nut of the screw connection 4 with the flanges is prevented by insulating washers 16 .

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die Flanschverbindung zweier Kapselungs teile 1 und 2, wobei zwischen den Flanschen eine gasdicht abdichtende Isolierstoffscheibe 5 eingelagert ist, welche so dimensioniert ist, daß auftretende Spannungsspitzen nicht zu einem Überschlag führen können. Die Flanschverbindung wird durch eine elektrisch nicht leitende Schraubverbindung 4 zur Erzielung der mechanischen Festigkeit und der Gasdichtigkeit zusammen gepreßt. Zwischen den Kapselungsteilen 1 und 2 ist eine Widerstandsbrücke 6 angeordnet. Diese Widerstandsbrücke 6 kann, wie in Fig. 4 dargestellt, aus elektrischen Leitern mit außerhalb der Kapselung liegendem Widerstand aufgebaut sein. Dies hat den Vorteil, daß die in dem Widerstand erzeugte Wärme nicht an der Kapselung selbst sondern außerhalb auftritt. Fig. 4 shows a section through the flange connection of two encapsulation parts 1 and 2 , wherein between the flanges a gas-tight insulating plate 5 is embedded, which is dimensioned so that occurring voltage peaks can not lead to a flashover. The flange connection is pressed together by an electrically non-conductive screw connection 4 in order to achieve mechanical strength and gas tightness. A resistance bridge 6 is arranged between the encapsulation parts 1 and 2 . As shown in FIG. 4, this resistance bridge 6 can be constructed from electrical conductors with a resistance lying outside the encapsulation. This has the advantage that the heat generated in the resistor does not occur on the encapsulation itself but outside.

Eine solche Widerstandsbrücke kann jedoch auch durch eine, mehrere oder alle Schrauben mit Muttern der ansonsten nicht leitenden Schraubverbindung 4 gebildet sein, die aus Widerstandsmaterial mit dem erforderlichen Widerstand bestehen. Solche Schrauben mit Muttern lassen sich beispielsweise aus Teilen bilden, die aus kohlefaserverstärktem Kohlenstoff bestehen. Die Schäfte der Schrauben aus Widerstandsmaterial müssen gegenüber den Bohrungen der Flansche durch Isolierstoffhülsen 7 isoliert sein, die Unterlegscheiben müssen jedoch aus elektrisch leitendem Material bestehen.However, such a resistance bridge can also be formed by one, several or all screws with nuts of the otherwise non-conductive screw connection 4 , which consist of resistance material with the required resistance. Such screws with nuts can be formed, for example, from parts made of carbon fiber reinforced carbon. The shafts of the screws made of resistance material must be insulated from the bores of the flanges by insulating sleeves 7 , but the washers must be made of electrically conductive material.

Fig. 5 zeigt eine Anordnung wie Fig. 4, wobei jedoch die Widerstandsbrücke folgendermaßen ausgebildet ist: FIG. 5 shows an arrangement like FIG. 4, but the resistance bridge is designed as follows:

Die Schrauben und Muttern der Schraubverbindung 4 bestehen aus metallischem Werkstoff und die Schraubenschäfte sind durch Isolierstoffhülsen 7 gegen das Metall der Flansche isoliert. Unter den Schraubenköpfen oder unter den Muttern der Schraubverbindung 4 sind als Widerstandsscheiben ausgebildete Unterlegscheiben 8 eingelegt. Die Widerstandsscheiben 8 können auch unter Muttern und Schraubenköpfen angeordnet sein. Jede Widerstandsscheibe muß den entsprechenden Teil des erforderlichen Widerstands aufweisen. The screws and nuts of the screw connection 4 are made of metallic material and the screw shafts are insulated from the metal of the flanges by insulating sleeves 7 . Washers 8 designed as resistance washers are inserted under the screw heads or under the nuts of the screw connection 4 . The resistance washers 8 can also be arranged under nuts and screw heads. Each resistance disc must have the corresponding part of the required resistance.

Fig. 6 zeigt eine Ausbildung, bei der zwischen den Flanschen im Bereich der Schraubverbindung 4 eine ringförmige Isolierstoffzwischenlage 10, z. B. aus glasfaserverstärktem Epoxidharz eingespannt ist, die den durch die Schraub verbindung 4 erzeugten Anpreßdruck der Flansche aufnimmt, die Gasdichtigkeit gewährleistet und dafür sorgt, daß die Widerstandsscheibe 11 mechanisch nicht beansprucht wird. In den übrigen Bereichen zwischen den Flanschen ist die Widerstandsscheibe 11 eingelagert, die den erforderlichen Widerstand aufweist und mit den Flanschen kontaktiert ist. Zur besseren Kontaktherstel lung ist zwischen der Widerstandsscheibe 11 und jeweils einer Flanschfläche ein leitfähiger, elastischer O-Ring 9 eingelagert. Die Schraubverbindung 4 muß entweder aus nichtleitendem Material bestehen, oder es wird, wie dargestellt, eine metallische Schraubverbindung 4 verwendet, die durch Isolierstoffhülsen 7 und Isolierstoffunterlegscheiben 16 gegen das Metall der Kapselungsteile 12 isoliert ist. Fig. 6 shows a constitution in which between the flanges in the area of the screw 4 has an annular Isolierstoffzwischenlage 10, z. B. is clamped from glass fiber reinforced epoxy, which absorbs the contact pressure generated by the screw 4 of the flanges, ensures gas tightness and ensures that the resistance plate 11 is not mechanically stressed. In the remaining areas between the flanges, the resistance disk 11 is embedded, which has the required resistance and is in contact with the flanges. For better contact manufacture, a conductive, elastic O-ring 9 is embedded between the resistance disk 11 and each flange surface. The screw connection 4 must either consist of non-conductive material or, as shown, a metallic screw connection 4 is used, which is insulated from the metal of the encapsulation parts 12 by insulating sleeves 7 and insulating washers 16 .

Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, daß die Widerstands scheibe 11 aus einem Material hergestellt sein kann, das unelastisch und empfindlich gegen Druckkräfte ist. Beispielsweise kann eine Widerstands keramik verwendet werden, die temperaturbeständiger und alterungsbeständiger ist als ein elastisches Widerstandsmaterial. Der Kontaktübergang bleibt besser erhalten.The advantage of this embodiment is that the resistance disc 11 can be made of a material that is inelastic and sensitive to compressive forces. For example, a resistance ceramic can be used that is more temperature-resistant and aging-resistant than an elastic resistance material. The contact transition is better preserved.

Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt aus dem Flanschbereich zweier Kapselungs teile 1, 2, wobei der Schnitt nicht durch eine Schraube der Schraubverbindung 4 vorgenommen wurde. Bei dieser Ausgestaltung ist eine Widerstandsscheibe 13 mit einem Teil einer Flanschfläche verbunden. Mit der anderen Seite der Widerstandsscheibe 13 ist eine Metallscheibe 14 mechanisch und elektrisch verbunden, wobei mittels der Kraft der Schraubverbindung 4 die an der anderen Flanschfläche angeordneten Federn 15 in die Metallscheibe 14 eingepreßt sind. Die Widerstandsscheibe 13 mit der Metallscheibe 14 und die Federn 15 werden zweckmäßigerweise in dem Bereich des Flansches, in dem sich auch die Schraubverbindung 4 befindet, angeordnet. Diese Anordnung im Bereich stärkster Zusammenpressung der Flansche, sowie die Ausgestaltung mittels Metallscheibe 14 und am Umfang verteilter Federn 15 hat den Vorteil, daß eine gute und dauerhafte Kontaktgabe erfolgt. Sollte im Laufe einer langen Zeitdauer eine Verschlechterung der Kontaktgabe eintreten, so kann diese durch das Anziehen der Schrauben wieder hergestellt werden. Fig. 7 shows a section of the flange area of two encapsulation parts 1 , 2 , wherein the cut was not made by a screw of the screw connection 4 . In this embodiment, a resistance disk 13 is connected to part of a flange surface. A metal disk 14 is mechanically and electrically connected to the other side of the resistance disk 13 , the springs 15 arranged on the other flange surface being pressed into the metal disk 14 by means of the force of the screw connection 4 . The resistance disk 13 with the metal disk 14 and the springs 15 are expediently arranged in the region of the flange in which the screw connection 4 is also located. This arrangement in the area of strongest compression of the flanges, as well as the design by means of a metal disk 14 and springs 15 distributed around the circumference, has the advantage that good and permanent contact is made. Should the contact deteriorate over a long period of time, it can be restored by tightening the screws.

In den übrigen Bereichen der Flanschflächen ist eine ringförmige Isolier stoffzwischenlage 12 angeordnet, die der Gasdichtigkeit der Flanschverbindung dient. Diese Gasdichtigkeit kann dadurch noch sicherer ausgestaltet werden, daß zwischen der Isolierstoffzwischenlage 12 und den Flanschen O-Ringe 17 eingelegt sind.In the remaining areas of the flange surfaces an annular insulating intermediate layer 12 is arranged, which serves the gas tightness of the flange connection. This gas-tightness can be made even safer by inserting O-rings 17 between the insulating layer 12 and the flanges.

Die Schraubverbindung 4 ist ebenfalls so ausgestaltet, daß sie nicht elektrisch leitet. Sie muß also entweder aus nicht leitendem Werkstoff hergestellt oder mittels Isolierstoffhülsen 7 und Isolierstoffunterlegschei ben 16 gegen das Metall der Kapselung 1, 2 isoliert sein. The screw connection 4 is also designed so that it does not conduct electricity. So you must either be made of non-conductive material or ben 16 by means of insulating sleeves 7 and Isolierstoffunterlegschei insulated against the metal of the encapsulation 1 , 2 .

BezugszeichenlisteReference symbol list

1, 2 Kapselungsteile
3 Widerstandsscheibe (elektrisch)
4 Schraubverbindung (dargestellt ist nur eine der am Umfang verteilten Schrauben mit Muttern)
5 Isolierstoffscheibe
6 Widerstandsbrücke
7 Isolierstoffhülse
8 Unterlegscheiben, als Widerstandsscheiben ausgebildet
9 leitfähige, elektrische O-Ringe
10 leitfähige, elastische Zwischenlage
11 Widerstandsscheibe (nicht elastisch)
12 Isolierstoffzwischenlage
13 Widerstandsscheibe (nicht notwendigerweise elastisch)
14 Metallscheibe
15 Federn
16 Isolierstoffunterlegscheiben
17 gasdichte O-Ringe 1, 2 encapsulation parts
3 resistance disc (electrical)
4 screw connection (only one of the screws distributed around the circumference with nuts is shown)
5 insulating washer
6 resistance bridge
7 insulating sleeve
8 washers, designed as resistance washers
9 conductive, electrical O-rings
10 conductive, elastic intermediate layer
11 resistance disc (not elastic)
12 Insulating liner
13 resistance disk (not necessarily elastic)
14 metal disc
15 feathers
16 insulating washers
17 gas-tight O-rings

Claims

1. Shell of a single-pole, gas-insulated, metal-encapsulated conductor, from encapsulation parts, which have connecting flanges that serve the gas-tight mechanical connection of the encapsulation parts, characterized in that the encapsulation parts ( 1 , 2 ) were each electrically connected via an opposing ( 3 ) The resistance ( 3 ) is at least so high that the back current induced in the sheath is limited to a value at which it no longer causes any significant losses and at most has such a value that the voltage peaks to one for an economical sensible insulation can be limited.

2. Case according to claim 1, characterized, that the voltage peaks at the resistor are limited to a maximum of 2 kV.

3. Case according to claim 1 or 2, characterized, that the losses are well below 1%.

4. Cover according to one of claims 1 to 3, characterized in that the maximum value of the total resistance ( Σ 3) of a cover is calculated according to the following formula: are:
R is the sum of all individual resistances ( 3 ) of a sheath lying in series,
Δ U the maximum voltage peaks across the resistor,
U _n the nominal voltage of the system and
Z is the characteristic impedance of the system, which is in the range of 50 Ω.

5. Case according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that between the encapsulation parts ( 1 , 2 ), a resistance disk ( 3 ) is embedded, which also serves the mechanical and gas-tight connection of the encapsulation parts ( 1 , 2 ).

6. Case according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that between the encapsulation parts ( 1 , 2 ), a resistance disk ( 3 ) is embedded, which consists of an elastic plastic which has the required resistance, and that the flange connection the encapsulation parts ( 1 , 2 ) is compressed gas-tight by an electrically non-conductive screw connection ( 4 ).

7. Case according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that between the encapsulation parts ( 1 , 2 ) an elastic, gastight sealing insulating material disc ( 5 ) is embedded and that the flange connection of the encapsulation parts ( 1 , 2 ) by a, several or all screws with nuts of the otherwise non-conductive screw connection ( 4 ) consist of resistance material with the required resistance.

8. Case according to claim 7, characterized, that the screws are formed with nuts from parts made of carbon fiber reinforced carbon.

9. Case according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that between the encapsulation parts ( 1 , 2 ) an elastic, gas-tight insulating washer ( 5 ) is embedded, that the flange connection of the encapsulation parts ( 1 , 2 ) by a non-conductive screw connection ( 4 ) is pressed together and that a resistance bridge ( 6 ), which has the required resistance, the encapsulation parts ( 1 , 2 ) electrically connects together.

10. Case according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that between the encapsulation parts ( 1 , 2 ), an elastic, gas-tight sealed insulating material disc ( 5 ) is embedded, that the flange connection of the encapsulation parts ( 1 , 2 ) by a Screw connection ( 4 ) made of electrically conductive material is pressed together so that the shafts of the screw connection ( 4 ) are electrically insulated from the bores in the flanges by means of insulating sleeves ( 7 ) and that between a flange and the screw heads or the nuts of the screw connection ( 4 ) or two washers ( 8 ) designed as resistance washers are inserted, which have the required resistance.

11. Cover according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that between the flanges in the area of the screw connection ( 4 ) an annular, insulating material intermediate layer ( 10 ) is clamped gas-tight, that in the other areas between the flanges a resistance washer ( 11 ), which has the corresponding resistance and is in contact with the flanges, the flanges being pressed together by an electrically non-conductive screw connection ( 4 ).

12. Case according to claim 11, characterized in that at least one conductive, elastic O-ring ( 9 ) produces the electrical connection of the resistance disk ( 11 ) with the flange surfaces of the encapsulation parts ( 1 , 2 ).

13. Case according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that for receiving the contact pressure, an annular, part of the flange surfaces covering insulating material intermediate layer ( 12 ) is clamped gas-tight between the flanges of the encapsulation parts ( 1 , 2 ) that one Resistance disc ( 13 ) with the required resistance is electrically and mechanically connected to the remaining part of one of the flange surfaces and is contacted by a metal disc ( 14 ) and several springs ( 15 ) distributed around the circumference with the opposite flange surface and that a non-conductive screw connection ( 4 ) press the flanges together.

14. Case according to claim 13, characterized in that the insulating layer ( 12 ) is sealed by gas-tight O-rings ( 17 ).

15. Case according to claim 12, 13 or 14, characterized in that the resistance disk ( 13 ) consists of a resistance ceramic.

16. Case according to one or more of claims 1 to 4, 6, 9, 11, 12, 13, 14 or 15, characterized in that the non-conductive screw connection ( 4 ) consists of screws and nuts made of metal, the screw shafts through Insulation sleeves ( 7 ) and the screw heads and the nuts are electrically insulated from the encapsulation parts ( 1 , 2 ) by washers ( 16 ).

17. Case according to one or more of claims 1 to 4, 6, 9, 11, 12, 13, 14 or 15, characterized in that the parts of the screw connection ( 4 ) consist of an electrically non-conductive material.