DE1181300B

DE1181300B - Metal-enclosed high-voltage switchgear

Info

Publication number: DE1181300B
Application number: DE1962S0079249
Authority: DE
Inventors: Willi Olsen
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1962-04-30
Filing date: 1962-04-30
Publication date: 1964-11-12

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. KL: H 02 b Boarding school KL: H 02 b

Nummer: Aktenzeichen: Anmeldetag: Auslegetag:Number: File number: Registration date: Display day:

Deutsche KL: 21c-40/08German KL: 21c-40/08

S 79249 VIIId/21 c
30. April 1962
12. November 1964S 79249 VIIId / 21 c
April 30, 1962
November 12, 1964

Es ist bekannt, in metallgekapselten Hochspannungsschaltanlagen isolierte Sammelschienen zu verwenden, die aus Sammelschienenabschnitten zusammengesetzt sind. In der Hauptpatentanmeldung S 77821 VIII d / 21 c wird vorgeschlagen, die Sammelschienenabschnitte an einer Sammelschienenabzweigstelle lösbar miteinander zu verbinden, die Verbindungsstelle isoliert auszuführen und als Kugelgelenk auszubilden. Die Verbindungsstellen können nach der Hauptpatentanmeldung durch einen Metallbalg abgeschlossen sein, so daß ein Raum entsteht, der zur Erhöhung der elektrischen Festigkeit mit einer Isolierflüssigkeit gefüllt werden kann. Der Metallbalg kann beispielsweise mit einer Metallkapselung dicht verbunden sein, die auf die Sammelschienenabschnitte aufgebracht ist.It is known to use insulated busbars in metal-enclosed high-voltage switchgear, which are composed of busbar sections. In the main patent application S 77821 VIII d / 21 c it is proposed that the busbar sections at a busbar branch point to releasably connect to each other, to run the connection point isolated and as a ball joint to train. According to the main patent application, the connection points can be closed by a metal bellows be, so that a space is created to increase the electrical strength with an insulating liquid can be filled. The metal bellows can, for example, be tightly connected to a metal encapsulation which is applied to the busbar sections.

Als weitere Ausbildung der Sammelschiene nach der Hauptpatentanmeldung sind erflndungsgemäß die Leiter der Sammelschienenabschnitte in an sich bekannter Weise hohl ausgebildet. Sie werden von einem elektrisch isolierenden Kühlmittel, z. B. Isolieröl, durchflossen, das im Bereich der Verbindungsstellen durch den Metallbalg nach außen abgedichtet ist. Man erreicht dadurch den Vorteil, daß die Stromtragfähigkeit der Sammelschiene gesteigert werden kann. Der Aufwand, der dazu erforderlich ist, ist verhältnismäßig klein. Es wird im wesentlichen nur ein zusätzlicher Kühler benötigt, in dem die Kühlflüssigkeit außerhalb der Sammelschiene rückgekühlt werden kann. Bei relativ großen Anlagen, deren Sammelschienen wegen ihrer Länge einen beachtlichen Strömungswiderstand bilden können, dürfte außerdem eine Pumpe zweckmäßig sein, die für einen zwängsweisen Umlauf des Kühlmittels sorgt. Die Pumpe kann für Wechselstromanlagen mit Vorteil als Membranpumpe ausgebildet sein, die durch die Magnetkräfte eines stromdurchflossenen Leiters angetrieben wird. Eine solche Pumpe, die z. B. in der deutschen Patentschrift 903 901 näher beschrieben ist, kann leicht in der Sammelschiene selbst eingebaut werden. Ihre Pumpwirkung ist dann in wünschenswerter Weise vom Strom der Sammelschiene abhängig. As a further development of the busbar according to the main patent application, according to the invention Head of the busbar sections formed hollow in a manner known per se. You will be of one electrically insulating coolant, e.g. B. insulating oil, which flows through in the area of the connection points is sealed to the outside by the metal bellows. This achieves the advantage that the current-carrying capacity the busbar can be increased. The effort that is required to do this is relatively small. Essentially, only one additional cooler is required in which the cooling liquid can be re-cooled outside the busbar. In the case of relatively large systems, their Busbars can form a considerable flow resistance because of their length, should In addition, a pump may be useful, which ensures a forced circulation of the coolant. the Pump can be designed for alternating current systems with advantage as a diaphragm pump through the Magnetic forces of a current-carrying conductor is driven. Such a pump, which z. B. in the German Patent 903 901 is described in more detail, can easily be built into the busbar itself will. Your pumping action is then desirably dependent on the current in the busbar.

Bei einer bekannten Sammelschienenanordnung hat man bereits die Sammelschienenleiter hohl ausgebildet, um eine Durchflußmöglichkeit für ein Kühlmittel zu schaffen. Bei der bekannten Anordnung sind die Sammelschienenabschnitte jedoch im Gegensatz zur Erfindung starr miteinander verbunden. Das gleiche gilt für die die Sammelschienenleiter umgebende Kapselung, die einen mit einem gasförmigen Isoliermittel gefüllten Raum bildet. Metallbälge sind Metallgekapselte HochspannungsschaltanlageIn a known busbar arrangement, the busbar conductors have already been made hollow, to create a passage for a coolant. With the known arrangement However, in contrast to the invention, the busbar sections are rigidly connected to one another. That the same applies to the encapsulation surrounding the busbar conductors, which one with a gaseous Forms insulating agent-filled space. Metal bellows are metal-enclosed high-voltage switchgear

Zusatz zur Anmeldung: S 77821 VIII d / 21 c — Auslegeschrift 1170 501Addition to registration: S 77821 VIII d / 21 c - Auslegeschrift 1170 501

Anmelder:Applicant:

Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Willi Olsen, Berlin-SiemensstadtWilli Olsen, Berlin-Siemensstadt

bei der bekannten Sammelschiene nicht vorhanden. Deshalb ergeben sich bei Temperaturschwankungen Kräfte in den Sammelschienenleitern, die große Schwierigkeiten bereiten.not available in the known busbar. Therefore arise with temperature fluctuations Forces in the busbar conductors that cause great difficulties.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung beschrieben.To explain the invention in more detail, a simplified exemplary embodiment is given below Hand outlined drawing.

In F i g. 1 ist die Sammelschiene 1 einer metallgekapselten Hochspannungsschaltanlage dargestellt. An die Sammelschiene 1 sind drei Abgänge 2, 3 und 4 an Abzweigstellen 5, 6 und 7 angeschlossen. Die Ausbildung der Abzweigstellen ist im einzelnen aus der F i g. 2 zu ersehen.In Fig. 1 shows the busbar 1 of a metal-enclosed high-voltage switchgear. Three outlets 2, 3 and 4 are connected to branch points 5, 6 and 7 on busbar 1. The formation of the branch points is shown in detail in FIG. 2 can be seen.

Die Sammelschiene 1 besteht im wesentlichen aus geradlinigen Teilen 10, deren rohrförmige Leiter 11 mit einer Isolierung 12 versehen sind. Auf die Isolierung ist ein Aluminiumblech 13 dichtsitzend ohne Lufteinschlüsse als geerdete Metallkapselung aufgebracht. In die Enden der Rohre 11 sind hohle Anschlußstücke 15 eingelötet. In diesem Bereich wird die Isolierung von Hülsen 8 gebildet, deren Ende 9 kugelförmig ausgebildet ist.The busbar 1 consists essentially of rectilinear parts 10, the tubular conductors 11 of which are provided with insulation 12. An aluminum sheet 13 is tightly fitted onto the insulation without air inclusions as a grounded metal encapsulation. Hollow connecting pieces 15 are soldered into the ends of the tubes 11. In this area, the insulation is formed by sleeves 8, the end 9 of which is spherical.

Die einander gegenüberstehenden Anschlußstücke 15 sind mit einem gemeinsamen T-förmigen Abzweigleiter 16 über rohrförmige Kuppelkontaktstücke 17 verbunden. Der Abzweigleiter 16 ist durchbohrt, so daß ein Kanal 20 koaxial zu den Leitern 11 entsteht. Die Isolierung 22 des Abzweigleiters 16 besteht aus Gießharz. Sie trägt eine geerdete Metallkapselung 14. Die den Sammelschienenabschnitten 10 zugekehrten Enden der Isolierung 22 bilden halbe Hohlkugeln 18. In diese werden die kugelförmigen Enden 9 der Hülsen 8 mit Hilfe von Isolierstoffringen 19 hineingedrückt, so daß eine Verbindung nach Art eines Kugelgelenkes zustande kommt.The opposing connection pieces 15 are connected to a common T-shaped branch conductor 16 via tubular coupling contact pieces 17. The branch conductor 16 is drilled through, so that a channel 20 is formed coaxial with the conductors 11 . The insulation 22 of the branch conductor 16 consists of cast resin. It carries a grounded metal enclosure 14. The ends of the insulation 22 facing the busbar sections 10 form half hollow spheres 18. The spherical ends 9 of the sleeves 8 are pressed into these with the aid of insulating rings 19, so that a connection is made in the manner of a ball joint.

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Zwischen der Metallkapselung 13 der Sammelschienenabschnitte 10 und der Metallkapselung 14 auf der Isolierung 22 des Abzweigleiters 16 ist ein Metallbalg 23 vorgesehen. Der eine Rand des Metallbalges 23 ist mit der Kapselung 13 dicht verbunden, z. B. verlötet. Der andere Rand wird mit einer Überwurfmutter 25 flüssigkeitsdicht gegen den Isolierkörper 22 gepreßt. Dadurch entsteht ein geschlossener Raum 26, der mit dem Inneren der Leiter 11 in Verbindung steht. -Between the metal encapsulation 13 of the busbar sections 10 and the metal encapsulation 14 on the insulation 22 of the branch conductor 16 is a Metal bellows 23 are provided. One edge of the metal bellows 23 is tightly connected to the encapsulation 13, z. B. soldered. The other edge becomes liquid-tight against the insulating body with a union nut 25 22 pressed. This creates a closed space 26, which is connected to the interior of the conductors 11 in Connection. -

Der Raum 26 und das Innere 27 der Leiter 11 sowie der Kanal 20 sind mit einem Isolieröl gefüllt. Das Isolieröl sorgt für eine große elektrische Festigkeit im Bereich der Verbindungsstellen zwischen den Sammelschienenabschnitten. Es wirkt außerdem als Kühlmittel für die Leiter 11 und 16. Dies geschieht in gewissem Maße bereits dadurch, daß bei Erwärmung der Leiter durch Flüssigkeitsströmung ein Wärmetransport von den Leitern unmittelbar an die Wand des Metallbalges stattfinden kann, durch den die Wärme über den Metallbalg abgeführt wird. ·:The space 26 and the interior 27 of the conductor 11 and the channel 20 are filled with an insulating oil. The insulating oil ensures great electrical strength in the area of the connection points between the Busbar sections. It also acts as a coolant for conductors 11 and 16. This occurs to a certain extent already by the fact that when the conductor is heated by the flow of liquid a Heat can be transported from the conductors directly to the wall of the metal bellows, through the the heat is dissipated through the metal bellows. ·:

Ferner sind, wie in Fig. 1 dargestellt ist, an Metallkappen 28 und 29 an beiden Stirnseiten der Sammelschiene Leitungen 30 bzw. 31 angebracht, die über eine Pumpe 32 und einen ölkühler 33 miteinander verbunden sind. Die Pumpe 32 saugt durch die Leitung 31 das Öl aus dem Inneren der Sammelschiene, also aus den Räumen 20, 26 und 27, an und drückt es in den ölkühler 33. Aus dem Kühler 33 strömt das öl dann wieder in die Sammelschiene zurück. Diese Kühlung ergibt eine wesentliche Verringerung der Temperatur der Sammelschienenleiter bzw. eine Vergrößerung der durch die zulässige Erwärmung begrenzten Strombelastung.Furthermore, as shown in Fig. 1, on metal caps 28 and 29 on both ends of the Busbar lines 30 and 31 attached, which are connected to one another via a pump 32 and an oil cooler 33 are connected. The pump 32 sucks the oil from the interior of the busbar through the line 31, So from the rooms 20, 26 and 27, and presses it into the oil cooler 33. From the cooler 33 the oil then flows back into the busbar. This cooling results in a substantial reduction the temperature of the busbar conductors or an increase in the permissible heating limited current load.

Die Leitungen 30 und 31 können auch für den Fall, daß die Pumpe 32 und der Kühler 33 auf Erde angeordnet sind, aus Metall bestehen, da die Metallkappen 28 und 29 ebenso wie die übrige Metallkapselung der Sammelschiene Erdpotential führen. Die Leitungsführung ist deshalb außerordentlich einfach. Es können verschiedene Pole einer mehrpoligen Anlage miteinander verbunden werden, ohne daß dazwischen Isolierstoffleitungen erforderlich sind, die zu Schwierigkeiten Anlaß geben könnten.The lines 30 and 31 can also be used in the event that the pump 32 and the cooler 33 are connected to earth are arranged, made of metal, since the metal caps 28 and 29 as well as the rest of the metal encapsulation the busbar lead to earth potential. The wiring is therefore extremely simple. Different poles of a multipole system can be connected to one another without between insulating material lines are required, which could give rise to difficulties.

Der Kühler 33 kann als Luftkühler ausgebildet sein. Unter Umständen kann man zur Erreichung tieferer Temperaturen auch eine Wasserkühlung vorsehen,, bei dex der Kühler in bekannter Weise von Wasser durchströmt wird. Die Erfindung ist auch nicht auf öl als Kühlflüssigkeit beschränkt. Es ist lediglich erforderlich, daß das Kühlmittel eine ausreichende Isolationsfestigkeit aufweist, um die Spannung zwischen den Leitern 11, 16 und 17 und dem geerdeten Metallbalg 23 zu halten.The cooler 33 can be designed as an air cooler. You may be able to achieve also provide water cooling for lower temperatures, at dex, water flows through the cooler in a known manner. The invention is too not limited to oil as a coolant. It is only necessary that the coolant is sufficient Has insulation resistance to the voltage between the conductors 11, 16 and 17 and the to hold grounded metal bellows 23.

Claims

Patent claims:

1. Metal-enclosed high-voltage switchgear with an insulated busbar, consisting of Busbar sections that are detachably connected to one another at a busbar branch point are, the connection point isolated, designed as a ball joint and with the help of a Metal bellows is completed with a metal jacket on the outside of the busbar insulation is connected, according to patent application S 77821 VIIId / 21 c, characterized in that that the conductors (11, 16) of the busbar sections are designed to be hollow in a manner known per se and by one electrically insulating coolant is traversed in the area of the connection points the metal bellows (23) is sealed to the outside.

2. Metal-enclosed high-voltage switchgear according to claim 1 for alternating current, characterized by a pump (32) which is electromagnetically actuated by the current of the busbar (1) will.

3. Metal-enclosed high-voltage switchgear according to claim 1, characterized in that a coolant line (31) located outside the busbar consists of metal and is connected to the earthed metal jacket of the busbar is connected.

1 sheet of drawings