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Dokumentenidentifikation DE19749986A1 27.05.1999
Titel Hochspannungsschaltanlage
Anmelder ABB Patent GmbH, 68309 Mannheim, DE
Erfinder Neumaier, Heinrich, Ing.(grad.), 77756 Hausach, DE;
Schwarz, Michael, Dipl.-Ing., 63579 Freigericht, DE;
Breuer, Andreas, Dipl.-Ing., 68169 Mannheim, DE;
Rudolph, Olaf, Dipl.-Ing., 76707 Hambrücken, DE;
Meinecke, Herbert, 79110 Freiburg, DE
DE-Anmeldedatum 12.11.1997
DE-Aktenzeichen 19749986
Offenlegungstag 27.05.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.05.1999
IPC-Hauptklasse H02B 13/065
IPC-Nebenklasse G01R 31/00   G01R 31/327   
Zusammenfassung Eine metallgekapselte, gasisolierte Schaltanlage besitzt ein metallisches, geerdetes Kapselungsgehäuse (10, 11, 12), welches elektrische Innenleiter (14) umgibt. Im Kapselungsgehäuse (10, 11, 12) ist wenigstens ein Schottungsisolator (13) untergebracht, mittels dem zwei Gasräume voneinander gasdicht getrennt sind, in dem mittels einer Erdungseinrichtung erdbare Feldsteuerelemente eingebettet sind. An wenigstens einem der Feldsteuerungselemente (15) ist eine Auskoppelungsanordnung angeschlossen, die im Feldsteuerelement (15) auftretende Spannungssignale, die von durch Teilentladungsimpulse (TE) erzeugten elektromagnetischen Wellen (33) im Feldsteuerelement (15), das als Antenne wirkt, auftreten und entstehen, auskoppelt und die Spannungsimpulse an eine Meß- und Auswerteeinheit (34) weiterleitet.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Hochspannungsschaltanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

In elektrischen Schaltanlagen der oben genannten Art besteht zeitweise das Problem, daß aufgrund ungünstiger Isolationsverhältnisse Teilentladungen auftreten, die auf Dauer die Isolierung stark beschädigen und zu einer Havarie in der Schaltanlage führen können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Teilentladungen detektiert werden können, ohne große Veränderungen der Schaltanlage vornehmen zu müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Man macht sich dabei zunutze, daß Teilentladungen hochfrequente elektromagnetische Wellen aussenden und daß innerhalb der Schottungsisolatoren Feldsteuerelemente angeordnet sind; diese Feldsteuerelemente wirken als eine Antenne, mit denen jene hochfrequenten Wellen aufgefangen und empfangen werden können. Diese von den Feldsteuerelementen empfangenen Signale können mit geeigneten Auskoppelungselementen ausgekoppelt und einer Meß- und Auswerteeinrichtung zugeführt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Teilschnittansicht einer Schaltanlage und Schaltungsisolator,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Auskoppelungsanordnung, im Schnitt, und

Fig. 3 eine Schnittansicht durch die Auskoppelungsanordnung, in vergrößertem Maßstab.

In einer metallgekapselten Schaltanlage mit einer Metallkapselung 10 sitzt zwischen den Flanschen 11a, 12a zweier Rohrteilstücke 11 und 12 ein Schottungsisolator 13, durch den Innenleiter 14 (nur einer ist gezeichnet) hindurchgeführt werden. Innerhalb des Schottungsisolators befindet sich ein Feldsteuerelement 15, welches aus elektrisch leitendem Material gebildet ist (s. Fig. 2). Solche Feldsteuerelemente 15 sind an sich bekannt, so daß sie hier nicht näher beschrieben zu werden brauchen.

Das eine Ende des Feldsteuerelementes 15 endet an einer durch einen metallischen Ring gebildeten Umfangskante 16 des Schottungsisolators 13; dort ist eine Öffnung 17 vorgesehen, in die das Auskoppelelement gemäß Fig. 3 eingesetzt werden kann.

Das Auskoppelelement gemäß Fig. 3 besitzt einen Stift 20, an dessen freiem Ende ein Gewinde 21 angeordnet ist, mit dem das Auskoppelelement gemäß Fig. 3 in elektrisch leitende Verbindung mit dem Feldsteuerelement 15, das so ausgebildet ist, daß eine Erdungseinrichtung anschließbar ist, gebracht werden kann. Der Stift 20 besitzt ein weiteres Außengewinde 22, mit dem er in das Innengewinde 23 eines Isolierelementes 24 eingeschraubt ist. Das Isolierelement 24 ist in eine Buchse 25 eingesetzt und zwar ebenfalls wieder in ein Innengewinde 26. Die Innenbohrung 27 der Buchse 25, die das Gewinde 26 trägt, besitzt eine Stufung 28, gegen die eine radiale Stufung 29 des Isolierkörpers 24 anliegt, so daß der Isolierkörper 24 im Gewinde 26 fixiert ist. Über die Stufungen 28, 29 verringert sich der Innendurchmesser der Buchse 25 und der Außendurchmesser des Isolierstücks 24.

Mit dem Zapfen oder Stift 20 ist ein Verbindungselement 30 verbunden, das mit einer Koaxialsteckbuchse 31 in Verbindung steht, mit deren aus der Buchse 25 herausragendem Ende 32 eine handelsübliche Maßeinrichtung 34 verbunden werden kann, wie in Fig. 2 dargestellt.

Die durch das Feldsteuerelement 15 empfangenen, durch Teilentladungen TE erzeugte elektromagnetische Wellen 35 werden über die erfindungsgemäße Anordnung nach außen herausgekoppelt und können über z. B. ein UHF-Kabel 35 der Auswerte- und Meßanordnung 34 zugeführt werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Metallgekapselte, gasisolierte Schaltanlage, mit einem metallischen, geerdeten Kapselungsgehäuse, welches elektrische Innenleiter umgibt, mit wenigstens einem Schottungsisolator, mittels dem zwei Gasräume voneinander gasdicht getrennt sind, in dem, mittels einer Erdungseinrichtung erdbare Feldsteuerelemente eingebettet sind dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einem der Feldsteuerelemente (15) eine Auskoppelungsanordnung angeschlossen ist, die im Feldsteuerelement (15) auftretende Spannungssignale, die von durch Teilentladungsimpulse (TE) erzeugten elektromagnetischen Wellen (33) im Feldsteuerelement (15), das als Antenne wirkt, auftreten und entstehen, auskoppelt und die Spannungsimpulse an eine Meß- und Auswerteeinheit (34) weiterleitet.
  2. 2. Metallgekapselte, gasisolierte Schaltanlage, mit einem metallischen, geerdeten Kapselungsgehäuse, welches elektrische Innenleiter umgibt, mit wenigstens einem Schottungsisolator, mittels dem zwei Gasräume voneinander gasdicht getrennt sind, in dem mittels einer Erdungseinrichtung erdbare Feldsteuerelemente eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Feldsteuerelement (15) als Antenne für von Teilentladungsimpulsen (TE) ausgesandte hochfrequente elektromagnetische Wellen (33) verwendet wird, deren Antennensignale einer Meß- und Auswerteeinrichtung (34) zugeführt werden.
  3. 3. Schaltanlagen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Buchse (25) isoliert ein Anschlußzapfen (20) geführt ist, dessen eines Ende mit dem Feldsteuerelement (15) elektrisch leitend verbunden ist und an dessen anderem Ende eine Steckerbuchse für die Meß- und Auswerteeinheit (34).
  4. 4. Schaltanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (25) ein Innengewinde (26) aufweist, in das ein Isolierkörper (23) eingeschraubt ist, in dem der Anschlußzapfen (20) aufgenommen ist.
  5. 5. Schaltanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußzapfen (20) ein Gewinde (21) trägt, mit dem er in das zur Erdung ausgebildete Ende des Feldsteuerelementes (15) einschraubbar ist.
  6. 6. Schaltanlage nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (25) mit der geerdeten Metallkapselung (11, 12) elektrisch leitend verbunden ist.
  7. 7. Schaltanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse eine Rändelung aufweist, damit sie besser handhabbar ist.






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