SE430838B

SE430838B - PRESSURE GAS INSULATED HIGH VOLTAGE SWITCH

Info

Publication number: SE430838B
Application number: SE7801296A
Authority: SE
Inventors: W Olsen
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1977-02-23
Filing date: 1978-02-03
Publication date: 1983-12-12
Also published as: SU698562A3; SE7801296L; JPS53106441A; CA1105101A; NO144862C; DE2708359B2; NO144862B; NO780498L; DE2708359A1; DE2708359C3

Description

_ 15 20 25 30 35 40 7801296- 0 2 komplikationsgrad för den elektriska hållfastheten och de däri- genom betingade större dimensionerna avsevärt.. _ 15 20 25 30 35 40 7801296- 0 2 degree of complication of the electrical strength and the larger dimensions thereby conditioned considerably ..

För motverkan av kondensering av det under högt tryck ståen- de släckmediet SF6 vid effektfrånskiljare inom det angivna tempe- raturområdet är det känt att uppvärma släck- och isolermediet samt ordna med gascirkulation (se DE-OS 1 665 169 och DE-AS 1 220 009).' Gascirkuleringsanordningar för tryckgasisolerade högspän- ningsbrytanläggningar är vidare kända från de amerikanska patent- skrifterna 2 861 119 och 2 878 300 samt den brittiska patent- skriften 1 190 925. De kända cirkuleringsanordningarna tjänar här- vid dock ej till uppvärmning utan till kylning av de med hög ström drivna kapslade anläggningsdelarna.To counteract condensation of the high-pressure extinguishing medium SF6 at power disconnectors within the specified temperature range, it is known to heat the extinguishing and insulating medium and arrange for gas circulation (see DE-OS 1 665 169 and DE-AS 1 220 009 ). ' Gas circulating devices for pressurized gas-insulated high-voltage switchgear are further known from U.S. Pat. Nos. 2,861,119 and 2,878,300 and British Pat. Nos. 1,190,925. However, the known circulating devices do not serve for heating but for cooling the high-voltage circuit breakers. power driven encapsulated plant parts.

För att högspänningsbrytanläggningar av detta slag skall kunna utsättas för omgivningstemperaturer av exempelvis -55°C, är det i allmänhet erforderligt att vidta särskilda åtgärder. Insätt- ningen av tryckgasisolerade högspänningsbrytanlä99ningar i bygg- nader förmår visserligen ge ett visst skydd mot direkt utsättande för de lägsta temperaturerna, men speciella problem uppkommer, om en sådan brytanläggning för anslutning till en luftledning har en tryckgasisolerad-luftledningsgenomföring,_vilken måste kunna ut- sättas-för så låga temperaturer som -55°C. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en högspännings- brytanläggning av det i inledningem nämnda slaget, som kan arbeta med ekonomiska dimensioner och drifttryck och som kan bibehålla sin isoleregenskap även vid temperaturer invid -55°C.In order to be able to expose high-voltage circuit-breakers of this kind to ambient temperatures of, for example, -55 ° C, it is generally necessary to take special measures. The installation of pressure gas-insulated high-voltage circuit breakers in buildings is admittedly able to provide some protection against direct exposure to the lowest temperatures, but special problems arise if such a circuit-breaker for connection to an overhead line has a pressure-gas-insulated overhead line bushing, which must be able to be exposed. -for temperatures as low as -55 ° C. The object of the invention is to provide a high-voltage circuit breaker of the type mentioned in the introduction, which can work with economic dimensions and operating pressure and which can maintain its insulating property even at temperatures close to -55 ° C.

-Lösningen på dessa problem ges enligt uppfinningen av de åt- gärder, som är redovisade i den kännetecknande delen av patent- kravet 1.The solution to these problems is provided according to the invention by the measures which are set out in the characterizing part of claim 1.

Genom användning av uppfinningen är det möjligt att hålla gas- tätheten inuti genomföringen, dvs den dielektriska hållfastheten hos den - speciellt med SF6 - tryckgasisolerade luftledningsgenom- lföringen oberoende av omgivningstemperaturen vid ett förutbestämt värde,eftersom genom den nämnda gasströmmen en uppvärmning av luft- iledningsgenomföringen blir möjlig från det inre av den tryckgas- isolerade högspänningsbrytanläggningen.By using the invention it is possible to keep the gas tightness inside the bushing, ie the dielectric strength of the - especially with SF6 - pressure gas insulated air duct bushing independently of the ambient temperature at a predetermined value, since through said gas stream a heating of the air duct bushing becomes possible from the interior of the pressurized gas-insulated high-voltage switchgear.

Särskilt fördelaktigt är, om de gasledande anslutningsled- ningarna från en på jordpotential liggande cirkulationsanordning mynnar i kapslingen i de avdelade sektionerna, dvs i gasutrymmena.It is particularly advantageous if the gas-conducting connecting lines from a circulating device lying on earth potential open into the enclosure in the divided sections, ie in the gas spaces.

Man kan på det sättet med hjälp av en gasström driva det förlust- värme, som vid belastning uppkommer i den högspänningsförande 10 15 20 25 30 35 40 7801296-0 ledaren, direkt in i luftledningsgenomföringen och återföra det i det isolerade utrymmet mellan den högspänningsförande ledaren och kapslingen resp. porslinsisolatorn för luftledningsgenom- föringen, utan att särskilda åtgärder behöver tillgripas för iso- lering av den på jordpotential liggande cirkulationsanordningen.In this way, with the aid of a gas stream, the heat of loss which arises during loading in the high-voltage conductor 10 15 20 25 30 35 40 7801296-0 can be driven directly into the air duct bushing and returned to the insulated space between the high-voltage-conducting conductor and the enclosure resp. the porcelain insulator for the overhead line bushing, without the need for special measures to insulate the circulating device lying on earth potential.

Cirkulationsanordningen kan vara försedd med en uppvärmnings-' anordning, för att man även vid svagt belastad eller obelastad hög- spänningsbrytanläggningar skall kunna garantera driftduglighet hos luftledningsgenomföringen och den tryckgasisolerade högspännings- brytanläggningen.The circulation device can be provided with a heating device, so that even in the case of weakly loaded or unloaded high-voltage circuit breakers it is possible to guarantee the operability of the overhead line bushing and the pressure gas-insulated high-voltage circuit-breaker system.

Uppfinningen skall förklaras närmare i anslutning till ett utföringsexempel på en tryckgasisolerad högspänningsbrytanlägg- ning, som visas på bifogade ritning. På denna visar fig_l i genom- skärning en tryckgasisolerad högspänningsbrytanläggning. §ig_§ visar en detalj av brytanläggningen med en tryckgasisolerad luft- ledningsgenomföring.The invention will be explained in more detail in connection with an exemplary embodiment of a pressurized gas-insulated high-voltage switchgear, which is shown in the accompanying drawing. In this, Fig. 1 shows in section a pressure gas-insulated high-voltage switchgear. §Ig_§ shows a detail of the switchgear with a pressure gas insulated overhead line bushing.

I fig 1 visas schematiskt inom ett hus 1 en tryckgasisolerad högspänningsbrytanläggning 2, vilken såsom särskilt fig 2 visar har en högspänningsförande ledare 3 med en omslutande kapsling 4 och en genom väggen 5 i huset 1 anordnad luftledningsgenomföring 6, vilken är avsedd för anslutning till en luftledning. Enligt förutsättningarna skall en yttertemperatur av ned till -55°C kunna råda utanför huset 1, vilken skulle kunna skada den dielektriska hållfastheten för de anläggningsdelar, som är utsatta för denna temperatur, särskilt alltså det inre av luftledningsgenomföringen 6, på grund av den sjunkande gastätheten och därmed sammanhängande kondensering.Fig. 1 shows diagrammatically within a housing 1 a pressure gas-insulated high-voltage switchgear 2, which, as shown in particular in Fig. 2, has a high-voltage-carrying conductor 3 with an enclosing housing 4 and an overhead line 6 arranged through the wall 5 in the housing 1, which is intended for connection to an overhead line . According to the conditions, an external temperature of down to -55 ° C should be able to prevail outside the housing 1, which could damage the dielectric strength of the system parts exposed to this temperature, in particular the interior of the overhead line bushing 6, due to the falling gas density and associated condensation.

Enligt vad fig 2 visar i genomskärning, är den högspännings- förande ledaren 3 inuti luftledningsgenomföringen 6, vars yttre mantel på sedvanligt sätt kan bestå av porslin, utformad ihålig., Ledaren 3 är ihålig i hålrummet 6a och även inom en del av den av huset 1 omgivna kapslingen 4, varigenom ledning av en gasström möjliggöres.According to Fig. 2, the high-voltage conducting conductor 3 inside the overhead line bushing 6, the outer jacket of which can in the usual way consist of porcelain, is formed hollow. The conductor 3 is hollow in the cavity 6a and also within a part of the housing 1 encloses the enclosure 4, thereby enabling conduction of a gas stream.

Invid den fria änden 7 av luftledningsgenomföringen 6 invid en kapslingssektion 4a invid luftledningsgenomföringen, vilken sektion genom en gastät stödisolator 8 är avgränsad från ett gasutrymme 9 i luftledningsgenomföringen, är väggöppningar 10 anordnade. Genom dessa öppningar strömmar i riktningen av de i fig 2 visade pilarna en gas, varvid gasströmmen alstras av en cirkulationsanordning 12, som dels står i förbindelse med gasut- och 10 15 20 25 1aoiz9n- o g rymmet 9 i kapslingssektionen 4b, och dels med ett gasutrymme 11 i kapslingssektionen 4a. För det ändamålet mynnar de gasförande anslutningsledningarna 13 och 14 från cirkulationsanordningen 12 i kapslingen 4b, 4a iade avgränsade gasutrymmena 9 och 11. Cirku- lationsanordningen 12 ligger inuti huset 1 och påverkas sålunda . inte av de i yttre atmosfären rådande låga temperaturerna. En önskad uppvärmning-av den med.pilar antydde gasströmmen kan erhål- las genom förlustvärmet i ledaren 3, vilket uppkommer vid märkbe- lastning av-brytanläggningen.At the free end 7 of the air duct bushing 6 next to a housing section 4a next to the air duct bushing, which section is delimited by a gas-tight support insulator 8 from a gas space 9 in the air duct bushing, wall openings 10 are arranged. Through these openings a gas flows in the direction of the arrows shown in Fig. 2, the gas flow being generated by a circulating device 12, which is partly connected to the gas outlet and the space 9 in the enclosure section 4b, and partly to a gas space 11 in the enclosure section 4a. For this purpose, the gas-carrying connecting lines 13 and 14 open from the circulating device 12 in the enclosure 4b, 4a into the defined gas spaces 9 and 11. The circulating device 12 lies inside the housing 1 and is thus actuated. not by the low temperatures prevailing in the external atmosphere. A desired heating of the gas flow indicated by the arrows can be obtained by the heat of loss in the conductor 3, which arises during the rated load of the switch-off system.

Det är dock även möjligt att förse cirkulationsanordningen 12 med en uppvärmningsanordning, vilken sörjer för uppvärmning av det genom anslutningsledningen 14 bortsugna kalla isolermediet, så att en verksam uppvärmning av luftledningsgenomföringen 6 erhålles, om brytanläggningen är bortkopplad. i Den beskrivna anordningen medför den fördelen, att cirkulations- anordningen utan vidare kan vara anordnad på jordpbtential. På det sättet blir det möjligt att reglera uppvärmningen av gasutrymmena och cirkulationen i beroende av yttertemperaturen, utan att upp-' bâdet-av reglerorgan behöver vara alltför stort. Detär ävennﬁjligt att inkoppla eller bortkoppla cirkulationen i beroende av ledar- temperaturen eller gastemperaturen.However, it is also possible to provide the circulation device 12 with a heating device, which provides for heating the cold insulating medium sucked out through the connecting line 14, so that an effective heating of the overhead line bushing 6 is obtained, if the switching system is disconnected. The device described has the advantage that the circulation device can easily be arranged on ground potential. In this way it becomes possible to control the heating of the gas spaces and the circulation in dependence on the outside temperature, without the supply of control means having to be too large. It is also possible to switch the circulation on or off depending on the conductor temperature or the gas temperature.

-Anordningen enligt uppfinningen är framför allt lämplig i gsädana fall, vid vilka vid förutbestämda dimensioner på grund av den begränsade möjligheten till tryckökning användningen av tekniskt ren svavelhexafluorid eller även gasblandningar med lägre kondenseringstemperatur, såsom svavelhexafluorid och kvävgas, inte blir möjlig och vid vilka för verksam trycksänkning en speciell konstruktion med större dimensioner, särskilt för låg- temperaturanvändning, skulle vara nödvändig. sThe device according to the invention is particularly suitable in such cases, in which at predetermined dimensions due to the limited possibility of pressure increase the use of technically pure sulfur hexafluoride or also gas mixtures with lower condensing temperature, such as sulfur hexafluoride and nitrogen gas, is not possible and in which pressure reduction a special design with larger dimensions, especially for low-temperature use, would be necessary. s

Claims

5 7801296-o Batentkrav

Pressure gas-insulated high-voltage switchgear for indoor use with a tubular housing (4), which encloses the high-voltage conductor (3) of the system, which is hollow, and which is filled with an insulating gas, such as SF6 or similar, and gas-gas-insulated air duct lead-through (6), which is arranged at the outer end of the housing, which penetrates the wall (S) of a housing (1) enclosing the plant, characterized in that the hollow conductor (3) has too low external temperatures the area of the free end (7) of the air duct bushing (6), partly in a housing section (4a) connecting to the wall penetrating the wall, which is separated from the housing piece by a gas-tight support insulator (8) and is separated by an additional gas-tight support insulator (8) from the enclosure space (4) of the switchgear, connection openings (10) with the enclosed lead-through cavity (óa) or with the enclosure in the separated enclosure in the gas section (4a) the gas space (11) for the flow of the insulating pressure gas, which flow can be initiated by a circulation device (12) provided with a heating device, which is connected to the. the gas spaces (9,11) separated by the support insulators (8).

High-voltage circuit breaker according to Claim 1, characterized in that the gas-carrying connecting lines (13, 14) from a circulating device (12) lying on earth potential open into the enclosure (4b, 4a) in the divided sections, ie. gas spaces (9,11). -_.... ~ ... - _..--