DE7235381U - Hochspannungsgerat - Google Patents

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Erlangen, 2 2. SEP. 1972 £ Berlin und München Werner-von-SJemens-Str. 50

Unser Zeichen: VPA 72/3800

Hochspannungsgerät

Aus d*r DT-PS 914 404 ist ein Hochspannungsgerät bekannt, bei dem zur Erhöhung der Strombelastung bei gleichbleibenden Geräteabmessungen eine Umwälzung des Isoliermittels vorgenommen wird. Bei dem bekannten Hochspannungsgerät handelt es sich um einen flUssigkeitsarmen Leistungsschalter, bei dem eine Pumpe die Schaltflüssigkeit bei eingeschaltetem Schalter umwälzt.

Ferner ist aus der DT-OS 2 051 151 ein flüssigkeitsarmer Leistungsschalter bekannt, bei dem sich der Umwälzkreislauf einer im Schalter angeordneten Pumpe bei eingeschaltetem Schalter auch auf den Innenraum der unteren Polhälfte und des dem Pol zugeordneten Antriebsgehäuses erstreckt. Die Neuerung geht von einem Hochspannungsgerät mit einer metallischen, geerdeten Kapselung und mindestens einem auf Hochspannungspotential liegenden Leiter aus. Als Hochspannungsgerät sind im Rahmen der Neuerung Hochspannungs-Leistungsschalter, Trennschalter, Samme1schienen oder Übertragurgsleitungen gemeint, bei denen der Leiter gegenüber der Kapselung durch Isolierstoffkörper abgestützt und von einem Isoliermittel umgeben ist und bei denen eine das Isoliermittel innerhalb der Kapselung bewegende Fördereinrichtung vorgesehen ist.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Hochspannungsgerät mit einem gasförmigen Isoliermittel, insbesondere Schwefelhexafluorid, für eine erhöhte Strombelastbarkeit auszulegen, ohne daß die räumlichen Abmessungen des Hochspannungsgerätes nenn, iiswert verändert werden müssen.

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Nach der Neuerung wird dies dadurch gelöst, daß der auf Hochopasnuügspctsrrtiai liegende Leiter zumindest teilweise einen großflächigen Wärmetauscher bildet und daß die Fördereinrichtung als eine Strömung gasförmigen Isoliermittels unmittelbar gegen den Wärmetauscher richtendes Kühlgebläse ausgebildet ist, dessen Lüfterflügel in einem feldgeschwächten Raum innerhalb der Kapselung angeordnet ist.

Die Neuerung läßt sich bevorzugt bei Leistungsschaltern einsetzen. Es ist Jedoch auch möglich, das Hochspannungsgerät gemäß der Neuerung als Teil einer Energieübertragungsleitung einzusetzen.

Vorteilhaft ist der Lüfterflügelmotor ein Asynchronmotor, der von einem dem Leiter zugeordneten Stromwandler gespeist ist. Der Motor ist dabei vorteilhaft innerhalb der Kapselung angeordnet, wobei eine Ausführungsform bevorzugt wird, bei der der Motor und der Lüfterflügel zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind.

In Weiterbildung des Neuerungsgedankens kann der feldgeschwächte Raum, in dem der Lüfterflügel des Kühlgebläses angeordnet ist, von einer dem Leiter zugeordneten Feldelektrodö begrenzt sein, die selbst als Wärmetauscherelement, z. B. mit Rippen, Durchtrittsöffnungen u. dgl., ausgebildet ist.

Bei einem etwas anderen Ausführungsbeispiel gemäß der Neuerung ist der feldgeschwächte Raum von einer Ausnehmung in der beispielsweise rohrförmigen Kapselung begrenzt. In diesem Fall kann der den Lüfterflügel treibende Motor außerhalb der Kapselung angeordnet und die den LUfterflügel tragende Antriebswelle gasdicht durch die Kapselungswände hindurchgeführt sein.

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Der Lüfterflügel ist bevorzugt so angeordnet, daß die Isoliermittelströmung vom Wärmetauscher zur Kapselung geleitet wird· In einer vorteilhaften Ausführung des neuarungsgssiäSen Hochspannungsgerätes wird Schwefelhexafluorid als Isoliermittel verwendet. Es ist jedoch auch möglich, andere Schwergase, insbesondere elektronegative Gase, als Isoliermittel vorzusehen.

Im Falle der Speisung des treibenden Gebläsemotors aus einem Stromwandler erfolgt die Kühlung mit besonderem Vorteil stromabhängig und selbsttätig. Sofern das Hochspannungsgerät starken, intermittierenden Belastungsschwankungen ausgesetzt ist, die eine Überwachung der Kühlung erforderlich machen, sieht man die oben-erwähnte Anordnung des Antriebsmotor^. \ "auf der Kapselungsaußenseite vor, damit sich die Betriebsweise des Kühlgebläses von außen kc-?>-^.rollieren läßt.

Anhand der Zeichnung ist exn Ausführungsbeispiel des Hochspannungsgerätes nach der Neuerung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.

Der in den Figuren 1 und 2 als Hochspannungsschaltgerät dargestellte metallgekapselte, druckgasisolierte Hochspannungs-Leistungsschalter ist nur mit den zum Verständnis der Neuerung erforderlichen Teilen in e^ m Längs- und einem Querschnitt schematisch gezeichnet, wobei beispielsweise der Antrieb für das Kontaktsystem und die Gasversorgung für das Isolier- und Löschmittel in üblicher Weise ausgebildet sind, der Einfachheit halber jedoch nicht dargestellt sind.

Im Innern der druckfesten, abgeschlossenen Metallkapselung ist eine Schaltkammer 2 vorgesehen, die einen feststehenden Kontakt 3 und einen diesem zugeordneten beweglichen Kontakt aufweist. Im Innenraum y der Kapselung befindet sich als Isoliermittel Schwefelhexafluorid unter einem Druck von bei-

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spielsweise 5 bar. Das Ende 6 des feststehenden Schaltstückes 3 wird über einen Flansch 7 von der Schaltkanmer 2 getragen und ist mit einer das elektrische Feld vergleichmäßigenden metallischen Elektrode 8 elektrisch leitend verbunden. Die Elektrode 8 schirmt eine dem zur Abführung heißer Schaltgase hohl ausgebildeten Schaltstück 3 zugeordnete Prall platte 9 elektrisch ab. Die Feldelektrode 8 ist, vrie auch die Figur 2 erkennen läßt, als großflächiges Wärmetauscherelement ausgebildet. In dem von der metallischen Elektrode umgebenen, annähernd feldfreien Raum ist eine Fördereinrichtung 10 angeordnet, die als Baueinheit aus einem Elektromotor 11 und einem davon angetriebenen Lüfterflügel 12 besteht .

Der Motor 11 wird von einem dem Schaltstück 3 zugeordneten Stromwandler 13 in der Weise gespeist, daß die Wirkung des Kühlgebläses 10 bei steigendem Strom durch das Schaltstück erhöht ist.

Die Figur 2 läßt ferner erkennen, daß die Elektrode 8 mit einem Bauelement 14, z. B. einem Steuerkondensator, lösbar verbunden und als Tragorgan ausgeführt ist.

Zur Erhöhung der Belastbarkeit des elektrischen Leiters 3 wird die im Schaltstück 3 entstehende und über Wärmeleitung der Elektrode zugeführte Wärme mittels des gegen den Wärmetauscher gerichteten Gasstromes zur äußeren geerdeten Kapselung zwangsweise abgeführt. Zur Erhöhung der Wärmetauscherwirkung weist die Elektrode 8 die Oberfläche vergrößernde Rippen 15 auf.

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Es ist auch möglich, den feldgeschwächten Raum zu? Aufnahme des Lüfterflügels von einer Ausnehmung in der Kapselung zu begrenzen. Hierbei kann der Motor sogar außerhalb der Kapselung angeordnet und die den Lüfterflügel tragende Antriebswelle gasdicht durch die Kapselungswände hindurchgeführt sein.

11 Ansprüche
2 Figuren

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Claims (11)

I III VPA 72/3800 - 6 - Schutzansprüche

1. Hochspannungsgerät mit einer metallischen, geerdeten Kapselung und mindestens einem auf Hochspannungspotential liegenden Leiter, der gegenüber der Kapselung durch Isolierstoffkörper abgestützt und von einem Isoliermittel umgeben ist, sowie mit einer das Isoliermittel innerhalb der Kapselung bewegenden Fördereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der auf Hochspannungspotential liegende Leiter (3) zumindest teilweise einen großflächigen Wärmetauscher (8) bildet und daß die Fördereinrichtung (10) als eine Strömung gasförmigen Isoliermittels unmittelbar gegen den Wärmetauscher (8) richtendes Kühlgebläse ausgebildet ist, dessen Lüfterflügel (12) in einem feldgeschwächteh Raum-innerhalb der Kapselung (1; angeordnet ist.

2. Hochspannungsgerät nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Ausbildung als Leistungsschalter.

3. Hochspannungsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ausbildung als Teil einer Energieübertragungsleitung.

4. Hochspannungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Lüfterflügel (12) treibende Motor (11) ein Asynchronmotor ist und von einem dem Leiter (3) zugeordneten Stromwandler (13) gespeist ist.

5. Hochspannungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (11) innerhalb der Kapselung (1) angeordnet ist.

6. Hochspannungsgerät nach Anspruch 4 oder 5* dadurch gekennzeichnet, daß Motor (11) und Lüfterflügel (12) zu einer in der Kapselung (1) angeordneten Baueinheit zusammengefaßt sind,

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7. Hochspannungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der feldgeschwächte Raum von einer dem Leiter (3) zugeordneten Feldelektrode (8) begrenzt wird, die als Wärmetauscherelement ausgebildet ist.

8. Hochspannungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der feidgeschwächte Raum von einer Ausnehmung in der Kapselung (1) begrenzt ist.

9. Hochspannungsgerät nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der den Lüfterflügel (12) treibende Motor (11) außerhalb der Kapselung (1) angeordnet und die den Lüfterflügel (12) tragende Antriebswelle gasdicht durch die Kapselungswände (1) hindurchgeführt ist.

10. Hochspannungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Isoliermittelströmung vom Wärmetauscher (8) zur Kapselung (1) geleitet wird.

11. Hochspannungsgerät nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch als gasförmiges Isoliermittel.

Sehutzanspr. JDZ.Mxk. Bl. /ff zurückgezogen/