DE19946919A1

DE19946919A1 - Stützisolator für gasisolierte Systeme

Info

Publication number: DE19946919A1
Application number: DE1999146919
Authority: DE
Inventors: Jadran Kostovic
Original assignee: ABB Hochspannungstechnik AG
Current assignee: ABB Hochspannungstechnik AG
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2001-04-05

Abstract

Der Stützisolator 1 für eine gasisolierte Hochspannungsanlage zum Abstützen eines stromführenden Leiterabschnitts L und einer druckfest ausgebildeten, geerdeten Kapselung K enthält einen Aussenring 2 und einen Innenring 3. Die beiden Ringe sind koaxial ineinander angeordnet und mit dünnen Saiten 4 aus Isoliermaterial, welche speichenartig zwischen den beiden Ringen verspannt sind, aneinander befestigt. DOLLAR A Dank der Spannung der Saiten wird eine hohe mechanische Festigkeit des Stützisolators erreicht. Die dünnen Saiten 4 machen im Bereich des Stützisolators 1 nur einen kleinen Teil des gasgefüllten Hohlraums H aus, wodurch eine hohe dielektrische Festigkeit erreicht wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung geht aus von einem Stützisolator gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

STAND DER TECHNIK

Aus GB 1,073,606 ist ein Stützisolator bekannt, der in einer gasgefüllten Hochspannungsanlage mit einem stromführenden Leiter und einer geerdeten Kapselung angeordnet ist. Der Stützisolator enthält einen Innenring und einen Aussenring sowie Abstandshalter, welche die beiden Ringe verbinden. Die Abstandshalter sind fest mit den Ringen verbunden und plattenförmig ausgebildet, das heisst, sie weisen eine geringe Dicke auf.

KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung, wie sie im Patentanspruch 1 definiert ist, löst die Aufgabe, einen Stützisolator zu schaffen, der sich trotz leichter Bauweise durch eine grosse Stabilität sowie durch gute dielektrische Eigenschaften auszeichnet.

Der Stützisolator weist zwei koaxial angeordnete Ringe, einen Innenring und einen Aussenring, auf. Zwischen den Ringen sind als Abstandshalter speichenartig dünne Saiten aus Isoliermaterial gespannt. Dank der Spannung der Saiten wird eine Erhöhung der mechanischen Festigkeit des Stützisolators erreicht.

Die äusserst leichten Saiten ersetzen die gegossenen, schweren Abstandshalter der Stützisolatoren nach dem Stand der Technik. Dadurch wird der Stützisolator leichter. Zudem steigt die dielektrische Festigkeit des Stützisolators, da zwischen dem stromführenden Leiter und dem Kapselungsrohr sehr wenig dielektrisch belastetes Material vorhanden ist.

Besonders vorteilhaft ist ein Stützisolator mit zwei in axialer Richtung verschieden lang ausgebildeten Ringen. Durch die daraus resultierende schräge Anordnung der Saiten wird die mechanische Festigkeit des Stützisolators zusätzlich erhöht.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung und die damit erzielbaren weiteren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine schematisch dargestellte Seitenansicht eines Stützisolators nach der Erfindung,

Fig. 2 eine schematisch dargestellte Ansicht in Pfeilrichtung eines entlang II-II geführten Schnitts durch den Stützisolator nach Fig. 1 und

Fig. 3 eine schematisch und vergrössert dargestellte Ansicht in Pfeilrichtung eines entlang III-III geführten Schnitts durch den Stützisolator nach Fig. 1.

WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen einen Stützisolator 1 in einer einphasig gasisolierten Schaltanlage. Ein mit Hochspannung beaufschlagter Leiterabschnitt L wird vom Stützisolator 1 gegen eine geerdete Kapselung K abgestützt. In einem Hohlraum H ist ein Isoliergas wie beispielsweise SF₆ unter atmosphärischem oder höherem Druck eingebracht.

Der Stützisolator 1 besteht im wesentlichen aus zwei koaxial angeordneten Ringen, einem Aussenring 2 und einem Innenring 3. Der Aussenring 2 ist in axialer Richtung kürzer als der Innenring 3. Beide Ringe sind aus Isolationsmaterial (faserverstärktes Epoxidharz) gefertigt, welches eine hohe mechanische und thermische Festigkeit und eine möglichst geringe Dielektrizitätskonstante aufweist. Die beiden Ringe 2 und 3 können auch aus Metall (Aluminium, nichtmagnetischer Stahl) gefertigt sein. Dies könnte dann von Vorteil sein, wenn der Leiter und die Kapselung nicht mit Isoliermaterial beschichtet sind.

Zwischen den beiden Ringen sind Saiten 4 gespannt. Die Saiten enthalten Isoliermaterial mit sehr hoher mechanischer Festigkeit und möglichst kleinem mechanischem und thermischem Dehnungskoeffizienten, beispielsweise Glasfaser.

Die Saiten sind gemäss Fig. 1 und Fig. 2 schräg zur radialen Richtung gespannt, um die Stabilität des Stützisolators zu erhöhen. Aus diesem Grund haben auch die beiden Ringe in axialer Richtung verschiedene Ausdehnungen.

Die Saiten 4 sind durch Aussparungen 5 geführt, welche in Richtung des Leiters L in beide Ringe 2 und 3 eingelassen sind. Die Saiten sind gleichmässig über den Umfang der Ringe verteilt zwischen den Ringen gespannt.

Bei der Ausführungsform des erfindungsgemässen Stützisolators 1 gemäss Fig. 1 bis Fig. 3 ist nur eine Saite 4 mehrmals zwischen den beiden Ringen 2 und 3 hin und her gespannt. Dadurch ergibt sich nur eine Verbindungsstelle 6, an der Saitenenden zusammengeführt sind. Die Saitenenden sind zusammengeschweisst oder -geklebt und liegen in einer der Aussparungen 5. Dadurch hat die Verbindungsstelle 5 keinen nachteiligen Einfluss auf die dielektrische Festigkeit des Stützisolators 1.

Anstelle dieser Saite 4 können auch mehrere Saiten 4 zwischen den beiden Ringen 2 und 3 gespannt sein. Dadurch erhöht sich die Sicherheit des Stützisolators 1, da auch bei einem Riss einer Saite die Spannung in den anderen Saiten erhalten bleibt. Zudem vereinfacht sich die Fertigung des Stützisolators durch viele kurze Saiten anstelle einer langen Saite.

Um die mechanische Festigkeit zu erhöhen und den mechanischen und thermischen Dehnungskoeffizienten zu verkleinern, können auch Saiten 4 aus anderen Materialien verwendet werden, die dann allenfalls mit einer Beschichtung aus Isoliermaterial versehen sein müssen.

Weiter können anstelle von Saiten auch vorgespannte, elastische Bänder oder Federn verwendet werden.

BEZEICHNUNGSLISTE

1

Stützisolator

2

Aussenring

3

Innenring

4

Isoliersaite

5

Aussparung

6

Verbindungsstelle
A Achse
H Hohlraum
K Kapselung
L Leiter

Claims

1. Stützisolator für eine Hochspannungsanlage zum Abstützen eines stromführenden, zylinderförmigen Leiterabschnitts (L) auf einer druckfesten, rohrförmigen Kapselung (K) mit einem den Leiterabschnitt (L) zentral führenden Innenring (3), einem konzentrisch angeordneten Aussenring (2) und mit zwischen dem Innenring und dem Aussenring angeordneten, ein Isolationsmaterial enthaltenden und speichenförmigen Abstandshaltern (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (4) mit Vorspannung zwischen dem Innenring (3) und dem Aussenring (2) eingepasst sind.

2. Stützisolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (4) in Form von Saiten ausgebildet sind.

3. Stützisolator nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (3) und/oder der Aussenring (2) mit in Richtung der gemeinsamen Achse (A) verlaufenden Aussparungen (5) versehen sind, und dass die Saiten (4) in diesen Aussparungen (5) geführt sind.

4. Stützisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindungsstelle (6) zwischen zwei Enden der Saiten (4) in einer der Aussparungen (5) angeordnet ist.

5. Stützisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Saiten (4) aus einem Material gefertigt sind, welches Glasfasern enthält.

6. Stützisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Saiten (4) ein Isolationsmaterial enthalten undl oder dass die Saiten eine Beschichtung mit einem Isolationsmaterial aufweisen.

7. Stützisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (3) und/oder der Aussenring (2) aus einem Isoliermaterial mit einer geringen Dielektrizitätskonstante gefertigt ist.

8. Stützisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (3) und/oder der Aussenring (2) aus einem Metall gefertigt ist.

9. Stützisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenring (2) in axialer Richtung kürzer ist als der Innenring (3).