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Dokumentenidentifikation DE3534176C2 01.02.1996
Titel Gekapselte, insbesondere metallgekapselte Hochspannungs-Anlage
Anmelder GEC Alsthom T&D AG, Oberentfelden, CH
Erfinder Schötzau, Hans-Jörg, Dr.-Phys., Unterentfelden, CH;
Fischer, Ernst, Dipl.-Phys. (ETH), Triengen, CH
Vertreter LEINWEBER & ZIMMERMANN, 80331 München
DE-Anmeldedatum 25.09.1985
DE-Aktenzeichen 3534176
Offenlegungstag 17.07.1986
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 01.02.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.02.1996
IPC-Hauptklasse H02B 13/065
IPC-Nebenklasse H01H 33/26   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine gekapselte, insbesondere eine metallgekapselte Hochspannungs-Anlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Zur Erfassung von Störlichterscheinungen, insbesondere von Störlichtbögen, ist es in Hochspannungs-Anlagen der eingangs genannten Art bekannt (beispielsweise aus der DE-OS 32 37 648), je einen Lichtleiter zu verwenden, der aus jedem Teilraum des in mehrere Teilräume unterteilten Innenraumes der Kapselung Licht überträgt, wobei jeder Lichtleiter eine Störlicht-Erfassungsschaltung ansteuert. Diese Schaltung kann dazu eingerichtet sein, die von reinen Korona-Entladungen herrührenden Lichterscheinungen von solchen, die von Lichtbögen stammen, zu unterscheiden und allenfalls ein Alarmsignal und/oder eine Ausschaltung auszulösen.

Bei der bekannten Schaltanlage geht von jedem der Teilräume innerhalb der Kapselung, in denen möglicherweise solche Störlichterscheinungen bzw. Störlichtbögen auftreten können, ein gesonderter Lichtleiter aus, der eine zugeordnete Erfassungs-Schaltung ansteuert. Dies erfordert einen nicht unerheblichen apparativen Aufwand, um so mehr als beim Ansprechen der Erfassungsschaltung in der Regel ohnehin größere Teile der Schaltanlage abzuschalten sind, um den Ursprung des Störlichtes zu ermitteln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs genannten Art erheblich zu vereinfachen.

Zu diesem Zweck weist die vorgeschlagene Hochspannungs-Anlage die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 definierten Merkmale auf. Dadurch kann Licht nicht nur von dem der Erfassungsschaltung entfernten Ende des Lichtleiters in diesen eingekoppelt werden, sondern auch "unterwegs", wobei die verschiedenen Techniken bekannt sind, um Licht durch die Mantelfläche eines Lichtleiters hindurch in dessen Kern einzukoppeln.

An dieser Stelle ist zu erwähnen, daß es bereits bekannt ist (DE 28 42 520 A1), optische Wellenleiter mit einem aufgesetzten Prisma zum Ein- und Auskoppeln von Licht zu versehen.

Merkmale bevorzugter Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.

Nachstehend ist die Erfindung rein beispielsweise anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 in sehr schematischer perspektivischer Darstellung einen Abschnitt aus einer gekapselten Hochspannungs-Anlage,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Lichtleiter, wobei dessen Mantel zur Freilegung eines Fensters an einer Stelle entfernt ist, vor der Lichtleiterverlegung im Innenraum der Kapselung,

Fig. 3 schematisch einen einem Fenster vorzuschaltenden Lichtsammler ("Taper"), und

Fig. 4 einen Abschnitt eines mit einem Lichtsammler versehenen Lichtleiters.

In Fig. 1 ist ein Abschnitt eines Hochspannung führenden Leiters 10 zu erkennen, der von einer Kapselung, insbesondere einer Metallkapselung 11 umgeben ist. Der Zwischenraum zwischen der Mantelfläche des Leiters 10 und der Innenwand der Kapselung 11 ist mit einem Isoliergas, beispielsweise SF&sub6;, unter Druck gefüllt. Der Innenraum der Kapselung 11 ist durch isolierende Schottwände oder Stützisolatoren (gezeigt ist nur ein Stützisolator 12) in mehrere Teilräume 13, 14 unterteilt.

Von einer nur schematisch angegebenen Erfassungsschaltung 15 geht ein ummantelter Lichtleiter 16 aus, der in den Innenraum der Kapselung 11 geführt ist und dort, an dessen Innenwand anliegend, in der Form einer Wendel durch den Teilraum 13 verläuft, den Isolator 12 durchsetzt und durch den Teilraum 14 sowie gegebenenfalls durch weitere auf diesen folgenden Teilräume verläuft.

An den mit 17 und 18 bezeichneten Stellen ist der Kern des Lichtleiters 16 von seinem Mantel entblößt, etwa wie in Fig. 2 dargestellt.

In dieser Fig. 2 ist der Kern des Lichtleiters 16 mit 19 bezeichnet, dessen Mantel mit 20. An den Stellen 17, 18 ist der Kern 19 von seinem Mantel 20 entblößt, so daß ein etwa rechteckiges Fenster 21 entsteht, durch das - nach Montage des Lichtleiters 16 im Innenraum der Kapselung 11 - Licht aus den Teilräumen 13 und/oder 14 in den Kern 19 eingekoppelt und der Schaltung 15 zugeführt werden kann. Dabei wird dem Fenster 21 ein Lichtsammler 22, d. h. ein sogenannter "Taper" vorgeschaltet. Ein solcher Lichtsammler 22 vergrößert die wirksame Fläche des Fensters 21 und ist daher imstande, mehr Licht in den Kern 19 des Lichtleiters 16 einzukoppeln.

Die Anzahl der Fenster 21 in ein- und demselben Lichtleiter 16 ist zwar begrenzt, aber es genügt immerhin ein einziger Lichtleiter, um mehrere Teilräume zu überwachen. Wenn die Innenwand der Kapselung 11 blank poliert ist, dann ist die Ausrichtung der Fenster 21 am Lichtleiter 16 bzw. der Endflächen 23 der den Fenstern 21 vorgeschalteten Lichtsammler 22 relativ unkritisch, denn Störlicht, insbesondere das von Lichtbögen, gelangt dann auch dank Reflektion an der Innenwand der Kapselung zu den Fenstern 21 bzw. den Lichtsammlern 22.

Da die in den Kern 19 einkoppelbare Lichtleistung proportional zu dessen Querschnittsfläche ist, ist diese so groß, wie es die Umstände gestatten zu wählen. Andererseits entstehen auch Verluste der vom Kern 19 weitergeleiteten Lichtleistung. Daher ist die Größe der Fenster und/oder deren Anzahl längs des Lichtleiters 16 ebenfalls zu beschränken.

Gegebenenfalls lassen sich an beide Enden des Lichtleiters 16 Erfassungsschaltungen 15 anschließen, da ja die Einkoppelung von Störlicht in den Lichtleiter 16 "unterwegs" erfolgt.


Anspruch[de]
  1. 1. Gekapselte, insbesondere metallgekapselte Hochspannungs-Anlage, bei der der Innenraum der Kapselung (11) in mehrere, voneinander abgeschottete Teilräume (13, 14) unterteilt ist, mit einer über einen im Inneren der Kapselung (11) angeordneten, ummantelten Lichtleiter (16) ansteuerbaren Störlicht-Erfassungsschaltung (15), dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (16) mehrere dieser Teilräume (13, 14) durchsetzt und daß in jedem Teilraum (13, 14) aus dem Mantel des Lichtleiters (16) wenigstens ein Fenster (21) ausgespart und jedem Fenster (2) ein Lichtsammler (22) zur Einkoppelung von Störlicht in den Kern (19) des Lichtleiters (16) vorgeschaltet ist.
  2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (16) an der Innenwand der Kapselung (11) angeordnet ist.
  3. 3. Anlage nach Anspruch 2, mit einer rohrförmigen Kapselung (11), dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (16) an der Innenwand der Kapselung (11) anliegt und gewendelt ist.






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