DE29614714U1

DE29614714U1 - Verbindungsbaustein für eine gasisolierte Energieübertragungsanlage mit rohrförmigen Leitern

Info

Publication number: DE29614714U1
Application number: DE29614714U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1996-03-19
Filing date: 1996-08-16
Publication date: 1997-07-17
Anticipated expiration: 2006-08-17
Also published as: DE19613026C1

Description

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Beschreibung

Verbindungsbaustein für eine gasisolierte Energieübertragungsanlage mit rohrförmigen Leitern
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Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Energieverteilung und ist bei der konstruktiven Ausgestaltung von Energieübertragungsanlagen anzuwenden, bei denen ein rohrförmiger Innenleiter mittels isolierender Abstandhalter in einem rohrförmigen Außenleiter angeordnet ist und bei denen zwei geradlinig verlaufende Abschnitte einer solchen Anlage miteinander verbunden werden sollen. Die Erfindung befaßt sich speziell mit der konstruktiven Ausgestaltung eines Bausteines für die Verbindung zweier solcher Abschnitte.

Die Verbindung zweier Abschnitte erfolgt bei bekannten Energieübertragungsanlagen unter Verwendung eines scheibenförmigen Stützisolators, der mit einer zentralen Durchführungsbohrung zur axialen und radialen Fixierung eines Verbindungs-Stückes für den rohrförmigen Innenleiter versehen ist und der mit seinem äußeren Randbereich am rohrförmigen Außenleiter axial fixiert ist. Die Fixierung am Außenleiter erfolgt dabei durch Einklemmen zwischen zwei Verbxndungsflanschen (US 3,372,226 A, EP 0 660 479 Al). Eine andere bekannte Konstruktion sieht dagegen eine Schweißverbindung für die Außenleiter vor; demzufolge ist der scheibenförmige Stützisolator im Prinzip an der Schweißbadsicherung axial fixiert, die ihrerseits mit dem Außenleiter verschweißt ist (US 4,550,219). Das Verbindungsstück für den Innenleiter besteht in dem einen Fall aus zwei miteinander verbundenen Kontaktstücken, die kopfartig mit ebenen Deckflächen und dabei rotationssymmetrisch zur Achse des rohrförmgien Innenleiters ausgebildet sind und axial am Randbereich der Durchführungsbohrung des Stützisolators anliegen sowie mit einem hohlzylindrischen Halsteil versehen sind, das zum Aufsetzen der Enden der zu

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verbindenden Innenleiter einen reduzierten Durchmesser aufweist (US 3,372,226 A). Im anderen Fall umfaßt der Stützisolator mit seiner Durchführungsbohrung eine rohrförmige Abschirmelektrode, in der ein beidendig kontaktierbarer rohrförmiger Steckkontakt fixiert ist; die Enden der zu verbindenden Innenleiter sind dabei als Steckbuchsen ausgebildet und werden beidseitig auf den Steckkontakt aufgesteckt (US 4,550,219 A).

Für Energieübertragungsanlagen mit rohrförmigen Leitern ist weiterhin eine Verbindungsstelle bekannt, die als Festpunkt für den einen der zu verbindenden Innenleiter ausgebildet ist und bei der das Verbindungsstück für die Innenleiter aus zwei Teilen besteht, die als Steuerelektroden ausgebildet und mit den elektrodenförmig gestalteten Bereichen gegen einen Flansch im Bereich der Durchführungsbohrung des Stützisolators gespannt sind. Das eine Teil des Verbindungsstückes wird mit dem angrenzenden Innenleiter verschweißt, das andere Teil ist als Steckbuchse für das als Steckkontakt dienende Ende des anderen Innenleiters ausgebildet (EP 0 660 479 Al).

Bei der Errichtung von gasisolierten Rohrleiteranlagen größerer Länge (einige Kilometer) kann es aufgrund der Trassenführung sinnvoll sein, die für den Innenleiter der einzelnen vorgefertigten Rohr leiterabschnitte (10 bis 20 m Länge) vorgesehene Folge von Festkontakt an dem einen Ende und axial verschiebbarem Kontakt an dem anderen Ende an bestimmten Trassenpunkten umzukehren. Zur Unterstützung der bei der Verlegung der Rohrleiteranlage erforderlichen Variabilität liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen hierfür geeigneten Baustein zu schaffen, der auch hochspannungstechnischen Anforderungen (420 kV und mehr) genügt.

Ausgehend von einem Baustein für die Verbindung zweier Abschnitte einer gasisolierten Rohrleiteranlage mit den Merkma-

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len des Oberbegriffes des Schutzanspruches 1 ist zur Lösung der genannten Aufgabe vorgesehen, daß der Stützisolator im Bereich der Durchführungsbohrung beidseits mit je einem kurzen Ringflansch versehen ist und diese Ringflansche von dem jeweiligen kopfartigen Kontaktstück axial überragt werden, wobei die kopfartigen Kontaktstücke in dem die Ringflansche überragenden Bereich als Steuerelektroden ausgebildet sind; weiterhin ist vorgesehen, daß die hohlzylindrischen Halsteile der kopfartigen Kontaktstücke rohrförmig ausgebildet sind und den Steckkontakt eines Steckverbinders bilden und daß'dem Stützisolator beidseits des äußeren Randbereiches zwei an einem Abschnitt des Außenleiters fixierte Ringelektroden zugeordnet sind, wobei die axiale Länge dieses Abschnittes des Außenleiters kürzer als die axiale Länge der beiden kopfartigen Kontaktstücke ist.

Ein derartiger Baustein weist wie die übrigen vorgefertigten Abschnitte einer Rohrleiteranlage einen Innenleiter, einen Abstandhalter und einen Außenleiter auf, und kann ohne Anpassungsmaßnahmen zwischen zwei vorgefertigte Abschnitte der Rohrleiteranlage zur Umkehrung der Folge von Festkontakt und Gleitkontakt eingefügt werden. Die axiale Länge des Außenleiterabschnittes dieses Bausteines ist dabei auf den Hub abzustimmen, den die Steckbuchsen der angrenzenden Innenleiterabschnitte auf den Steckkontakten der kopfartigen Kontaktstucke ausführen können. - Im übrigen ermöglicht die Maßnahme, den Stützisolator im Bereich der Durchführungsbohrung beidseits mit je einem kurzen Ringflansch zu versehen, eine hochspannungstechnischen Anforderungen genügende Ausgestaltung der kopfartigen Kontaktstücke als Steuerelektroden; hierzu weist der als Steuerelektrode ausgebildete Bereich jedes kopfartigen Kontaktstückes zweckmäßig einen im Querschnitt nasenartigen Vorsprung auf, der den jeweiligen Ringflansch des Stützisolators axial übergreift. Durch diese Maßnahme wird im Be-

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reich der Stoßstelle zwischen Stützisolator und kopfartigen Kontaktstücken der Verlauf des elektrischen Feldes optimiert

Aus mechanischen und elektrischen Gründen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, scheibenförmige Stützisolatoren gasisolierter Rohrleiteranlagen konisch oder schüsselartig auszubilden. Den dadurch bedingten Veränderungen des elektrischen Feldverlaufes im Bereich eines Stützisolators wird im vorliegenden Fall zweckmäßig dadurch Rechnung getragen, daß der Außendurchmesser des vom Stützisolator umgebenen kopfartigen Bereiches des einen Kontaktstückes kleiner als der Außendurchmesser des kopfartigen Bereiches des anderen Kontaktstückes ist.

Der Außenleiterabschnitt des neuen Bausteines kann an den Enden entweder für eine Schweißverbindung mit den anschließenden Rohrabschnitten oder für eine Flanschverbindung ausgestaltet sein.

Ein Ausführungsbeispiel des neuen Verbindungsbausteines ist in der Figur im Längsschnitt dargestellt.

Der Verbindungsbaustein 1 besteht im Prinzip aus den drei Elementen Außenleiterabschnitt 2 mit der Länge L, schüsselförmiger, gasdurchlässiger Stützisolator 3 und Innenleiterabschnittes 4 der Länge 1 mit den kopfartigen Kontaktstücken und 51.

Dem Stützisolator 3 sind am äußeren Rand zwei Ringelektroden 31 und 32 zugeordnet, die mittels Lochschweißungen 33 mit dem Außenleiterabschnitt 2 gasdicht verbunden sind. Zur Aufnahme des Innenleiterabschnittes 4 weist der Stützisolator 3 eine Durchführungsbohrung 34 auf, die beidseits mit Ringflanschen 35 bzw. 36 versehen ist. In der Durchführungsbohrung 34 sind die beiden kopfartigen Kontaktstücke 41 und 51 axial und ra-

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dial fixiert und dabei mittels einer Schraubverbindung 58 kraftschlüssig miteinander verbunden. Um einen guten elektri schen Übergang zu schaffen, ist das Kopfteil 51 im Bereich seiner Deckfläche mit einem kurzen zylindrischen Ansatz 52 versehen, der durch die Durchführungsbohrung 34 hindurchgreift. Der zylindrische Ansatz 52 berührt axial die Deckflä che des kopfartigen Kontaktstückes 41 im Bereich einer flachen Ausnehmung 43, wodurch der erforderliche elektrische Kontakt zwischen den beiden Kontaktstücken 41 und 51 gewährleistet ist.

Die Deckfläche 53 des Kontaktstückes 51 und die entsprechende Deckfläche des Kontaktstückes 41 liegen im übrigen axial am Stützisolator 3 an, und zwar im Bereich der beiden ringförmigen Flansche 35 und 36. Im Bereich dieser Flansche sind nicht näher bezeichnete Dichtringe angeordnet. Durch die Flansche 35 und 36 wird ein Raum geschaffen, der die Ausgestaltung der beiden kopfartigen Kontaktstücke 41 und 51 am Rand ihrer Deckfläche als Steuerelektroden 42 bzw. 54 ermöglicht. Neben einer Abrundung in diesem Randbereich ist dabei ein im Querschnitt nasenartiger Vorsprung vorgesehen, mit dem die Steuerelektroden 42 und 54 die beiden Ringflansche 35 und 36 axial übergreifen. Die Kontaktstücke 41 und 51 sind dabei so dimensioniert, daß sie die Ringflansche 35 und 36 radial überragen.

Das kopfartige Kontaktstück 41 wird von dem schüsseiförmigen Bereich des Isolators 3 umfaßt. In diesem Bereich weist das kopfartige Kontaktstück 41 im Anschluß an die Steuerelektrode 42 einen zylindrischen Bereich 44 auf, an den sich das im Durchmesser reduzierte, rohrförmig ausgebildete Halsteil 45 anschließt, das als Steckkontakt eines Steckverbinders zur Verbindung mit dem angrenzenden Innenleiterabschnitte dient.

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Das kopfartige Kontaktstück 51 ist im Anschluß an die Steuerelektrode 54 mit einem leicht konischen Abschnitt 55 versehen, an den sich ein gerundeter Bereich 56 zum Übergang auf das rohrförmige Halsteil 57 anschließt. Das Halsteil 57 dient ebenfalls als Steckkontakt eines Steckverbinders zur Verbindung mit dem anschließenden Innenleiterabschnitt. - Da der als Steuerelektrode 42 ausgebildete Bereich des kopfartigen Kontaktstückes 41 innerhalb des Isolators 3 liegt, ist der Außendurchmesser dieses Bereiches kleiner gewählt als der Außendurchmesser des ebenfalls als Steuerelektrode 54 ausgebildeten Bereiches des kopfartigen Kontaktstückes 51.

Die axiale Länge 1 der hintereinander angeordneten kopfartigen Kontaktstücke 41 und 51 überschreitet die axiale Länge L des Außenleiterabschnittes 2. Dies ist erforderlich, um bei der Verbindung mit den anschließenden, vorgefertigten Rohrleiterabschnitten den jeweiligen Innenleiter sicher auf das jeweilige Kontaktstück aufsetzen zu können, wie es im rechten Teil der Figur hinsichtlich der Montagestellung A, der NuIlstellung B und der maximalen Endstellung C der entsprechenden Gegenkontaktbuchse 58 dargestellt ist.

Claims

GR 96 G 4114 DE #ii Schut zansprüche

1. Baustein für die Verbindung zweier Abschnitte einer gasisolierten Energieübertragungsanlage mit einem rohrförmigen Innenleiter und einem konzentrisch zum Innenleiter angeordneten rohrförmigen Außenleiter,

der einen scheibenförmigen, am Außenleiter axial fixierten Stützisolator und zwei im Bereich einer zentrischen Durchführungsbohrung des Stützisolators axial und radial fixierte und miteinander verbundene Kontaktstücke zum Anschluß der beiden Innenleiter aufweist,

wobei die Kontaktstücke kopfartig mit ebenen Deckflächen und dabei rotationssymmetrisch zur Achse des rohrförmigen Innenleiters ausgebildet sind und axial am Randbereich der Durchführungsbohrung des Stützisolators anliegen sowie mit einem hohlzylindrischen Halsteil versehen sind, das zum Aufsetzen der Enden der zu verbindenden Innenleiter einen reduzierten Durchmesser aufweist,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Stützisolator (3) im Bereich der Durchführungsbohrung (34) beidseits mit je einem kurzen Ringflansch (35,36) versehen ist und diese Ringflansche von dem jeweiligen kopfartigen Kontaktstück (41,51) axial überragt werden, wobei die kopfartigen Kontaktstücke (41,51) in dem die Ringflansche überragenden Bereich als Steuerelektroden (42,54) ausgebildet sind, daß die hohlzylindrischen Halsteile (45,57) der kopfartigen Kontaktstücke rohrförmig ausgebildet sind und den Steckkontakt eines Steckverbinders bilden
und daß dem Stützisolator (3) beidseits des äußeren Randbereiches zwei an einem Abschnitt des Außenleiters (2) fixierte Ringelektroden (31,32) zugeordnet sind, wobei die axiale Länge (L) dieses Abschnittes (2) des Außenleiters kürzer als die axiale Länge (1) der beiden kopfartigen Kontaktstücke (41,51) ist.

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2. Verbindungsbaustein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der als Steuerelektrode (42,54) ausgebildete Bereich jedes kopfartigen Kontaktstückes (41,51) einen im Querschnitt nasenartigen Vorsprung aufweist, der den jeweiligen Ringflansch (35,36) des Stützisolators (3) axial übergreift.

3. Verbindungsbaustein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der scheibenförmige Stützisolator (3) konisch oder schüs selartig ausgebildet ist, wobei der Außendurchmesser des vom Stützisolator umgebenen kopfartigen Bereiches (42) des einen Kontaktstückes (41) kleiner als der Außendurchmesser des kopfartigen Bereiches (54) des anderen Kontaktstückes (51) ist.