DE2010690A1

DE2010690A1 - Druckgasschalter

Info

Publication number: DE2010690A1
Application number: DE19702010690
Authority: DE
Inventors: Joachim 1000 Berlin P Beierer
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1970-03-03
Filing date: 1970-03-03
Publication date: 1971-09-09
Also published as: US3721798A; JPS5138427B1; DE2010690B2; FR2083925A5; CH519237A; DE2010690C3; GB1337868A

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckgasschalter mit einer Heizung, die von einer Regeleinrichtung zur Verhinderung der Kondensation des Löschgases ein- und ausgeschaltet wird. Dies ist besonders für Schalter mit einem geschlossenen Gaskreis wichtig, die mit Schwefelhexafluorid (SFg) oder einem ähnlichen, leicht kondensierenden Schwergas als Löschgas arbeiten.

Bei Druckgassehalt erη der vorgenannten Art hat man die Heizung bisher temperaturabhängig ein- und ausgeschaltet. Zu diesem Zweck waren an ein oder mehreren Meßstellen im Schalter Thermostaten angeordnet, die die Heizung direkt oder über ein Schütz in Gang setzten und bei Erreichen der gewünschten Betriebstemperatur abschalteten. Demgegenüber bezweckt die Erfindung eine Verringerung des für die.Regelung erforderlichen Aufwandes.

Die Erfindung besteht darin, daß die Heizung durch den Druck des Löschgases gesteuert wird, wobei ein Absinken des Druckes zum Einschalten und ein Ansteigen des Druckes zum Ausschalten der Heizung führt. Hierbei wird auf temperaturabhängige Regelglieder völlig verzichtet. Zur Steuerung der elektrischen. Heizung genügen wöisö Druckwächter mit einem Kontakt, der von einem Kolban

entgegen der Wirkung einer Feder betätigt wird. Solche Druckwächter sind bewährte, einfache und billige Elemente. Mithin ergibt die Erfindung die gewünschte Verringerung des Aufwandes für die Steuerung der Heizung.

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Wie erwähnt, ist die Erfindung besonders für Druckgasschalter mit einem geschlossenen Gaskreis von Vorteil. Bei solchen Schaltern ist üblicherweise zwischen einem Hochdruck- und einem Niederdruckbehälter ein Kompressor angeordnet, der aus dem Niederdruckbehälter angesaugtes Löschgas in den Hochdruckbehälter pumpt, damit die gewünschte Druckdifferenz vorhanden ist. Die Heizung ist dabei dem Hochdruckbehälter zugeordnet, weil dort wegen des höheren Druckes zuerst Kondensation des Gases vorkommen kann. Für solche Druckgasschalter wird als V/eitorbildung der Erfindung die Heizung vom Druck im Hochdruckbehälter, der Kompressor dagegen vom Druck im Niederdruckbehälter gesteuert. Durch die vom Hochdruck unabhängige Steuerung des Kompressors erhält man im Hochdruckbehälter eine soweit konstante Gasmenge, daß mit der druckabhängigen Steuerung der Heizung durch den Druck im Hochdruckbehälter ohne weiteres äußere Temperaturschwankungen ausgeglichen werden können.

Für den Fall, daß bei der erfindungsgemäßen Steuerung der Heizung in Abhängigkeit vom Druck des Löschgases einzelne Elemente versagen, ist es zweckmäßig, einen Thermostaten zum Abschalten der Heizung vorzusehen, der eine sehr hohe Temperatur als Ansprechwert hat. Dieser Thermostat kann zugleich als sogenannter Trockengehschutz dienen« Er verhindert darm den Betrieb der Heizung bei ungenügender Löschgasmenge in dem zu beheizenden Behälter.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der beiliegenden Figuren ein Ausführungsbeispiel beschrieben.

Fig. 1 zeigt als Leistungsschalter für beispielsweise 220 kV einen Zweidruck-SFg-Schalter mit einem geschlossenen Gaskreis in schematischer Darstellung. Zum Gaskreis gehört ein Grundgestell mit Erdpotential 1, das einen hohlen Stützisolator 2 trägt. Auf

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dem Stützisolator 2 ist ein metallisches Getriebegehäuse 3 angebracht, das Hochspannungspotential aufweist und auf gegenüberliegenden Seiten zwei horizontal verlaufende Schaltkammerη 5 und 6 trägt. Die beiden Schaltkammern 5, 6 sind durch das metallische Getriebegehäuse elektrisch in Reihe geschaltet.- Auf dem Getriebebehäuse sitztf ein Hochdruckbehälter 8, der mit einer Wärmeisolierung 9 abgedeckt ist. Der Hochdruckbehälter enthält ein Blasventil 7, mit dem die Druckgasströmung zu den Schaltkammern 5, 6 und von dort in das als Niederdruckraum dienende Getriebegehäuse 3 gesteuert wird. ■ -*-·

Vom Hochdruckbehälter 8 führt ein Isolierstoffrohr 10 zu einem weiteren Hochdruckbehälter 11, der unterhalb des Grundgestells 1, also auf Srdpotential, angeordnet ist. Dieser Hochdruckbehälter 11 besitzt ebenfalls eine Wärmeisolierung 12* Sr enthält eine Metallmasse 13, in die eine Heizung 14 eingelassen ist. Ferner verläuft durch das Rohr 10 ein Kunststoffschlauch 15, der mit dem oberen Ende 16 über den Rand des Rohres 10 hinaus in den Hochdruckbehälter 8 ragt, während das untere Ende 17 in einen durch die Metallmasse 13 führenden Kanal 18 gesteckt ist.

Der Druck des Hochdruckgases im Schalter beträgt etwa 20 Atmosphären. Im Niederdruckraum steht das Schwefelhexafluorid dagegen unter einem Druck von 3 Atmosphären« Die Druckdifferenz wird durch einen Kompressor 20 aufrecht erhalt en-, der das Schwefelhexafluorid aus dem Getriebegehäuse 3 über den hohlen Stützisolator 2 und das Innere des Grundgestells 1 ansaugt, die-ebenfalls zum Niederdruckraus ugo Gaskrcises gehören. Der Kompressormotor 21 wird τοπ einem Druckwächter 22 gesteuert, -der dem Niederdruckraum zugeordnet ist.

Ebenso wird die Heizung 14 durch einen Druckwächter 24 gesteuert,

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der an den Hochdruckbehälter 11 angeschlossen ist. Daraus ergeben sich die in Fig. 2 ersichtlichen Betriebskennlinien des Gasdruckes im Schalter (at) in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur (⁰C).

Der Kompressor 20 wird ausschließlich vom Niederdruck gesteuert. Hierzu besitzt der Druckwächter 22 zwei Arbeitspunkte (Kompressor ein - Kompressor aus), so daß der Arbeitsbereich 25 des Kompressors im gesamten Temperaturintervall von -25 bis +5O⁰C gleich bleibt. Dem Bereich 25 im Niederdruckraum würde für den Hochdruckraum ein in Abhängigkeit von der Temperatur veränderlicher Druckbereich im Hochdruckbehälter entsprechen. Durch die erfindungsgemäße Steuerung der Heizung 14 mit Hilfe des Druckwächters 24, der die Arbeitskennlinien 26 und 27 hat, wird der.Druck jedoch durch Wärmezufuhr weitgehend konstant gehalten. Bei 20 at schließt eine Feder entgegen dem auf den Kolben wirkenden Gasdruck über einen Kontakt den Stromkreis der Heizung 14, der dann nach der durch die Beheizung verursachten Drucksteigerung v/ieder unterbrochen wird. Lediglich bei höheren Temperaturen als 25 bzw. 30° steigt der Druck entsprechend den Linien 29 und 30 über den Nenndruck von 20 Atmosphären an, obwohl die Heizung ausgeschaltet ist« Dieser Anstieg ist aber vollkommen ungefährlich. Z.B. bleibt er weit unter der aus Sicherheitsgründen erforderlichen Festigkeit der Hochdruckbehälter.

Man erkennt, daß die Erfindung eine einfache Steuerung der Heiznng 14 ermöglicht. Praktische Versuche zeigten darüber hinaus, daß die Erfindung gegenüber einer temperaturabhängigen Steuerung der Heizung eine bedeutende Verringerung des Steueraufwandes darstellt. Dabei ist durch einen der Heizung 24 zugeordneten, von einem Bimetall metall betätigten Kontakt" 32 als Thermostat sichergestellt, daß die Heizung auch dann, wenn der Schalter kein Gas enthält, keine Temperaturen erreichen kann, die zu Schaden führen.

2 Figuren

4 Ansprüche 109837/0924 "⁵"

Claims

•. . VPA 7' - 5 - Patentansprüche

1. druckgasschalter mit einer Heizung, die von einer Regeleinrichtung zur Verhinderung der Kondensation des Löschgases, insbesondere von Schwefelhexafluorid in einem geschlossenen Gaskreis, ein- und ausgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet',· daß. die Heizung (14) durch den Druck des Löschgases gesteuert wird, wobei ein Absinken des Druckes zum Einschalten und ein Ansteigen des Druckes zum Ausschalten der Heizung führt.

2. Druckgasschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine elektrische Heizung (14), die von einem Druckwächter -(24) mit einem Kontakt gesteuert wird, der von einem Kolben entgegen der Wirkung einer Feder betätigt wird.

3. Druckgasschalter nach Anspruch 1 oder 2 mit einem geschlossenen Gaskreis mit einem Hochdruck- und einem Niederdruckbehälter, zwischen denen ein Kompressor angeordnet ist, wobei die Heizung dem Hochdruckbehälter zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizung (14) vom Druck im Hochdruckbehälter (11), der Kompressor (20) vom Druck im Niederdruckbehälter (3) gesteuert wird.

4. Druckgasschalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen als Trockengehschutz dienenden Thermostaten (32).

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