DE564767C

DE564767C - Separation point in high-voltage lines

Info

Publication number: DE564767C
Application number: DE1930564767D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1929-06-03
Filing date: 1930-05-22
Publication date: 1932-11-23
Also published as: US1939090A; GB350713A

Description

Zum Trennen von Hochspannungsleitungen λν-erden häufig Drehtrennschalter benutzt, die im Zuge der Leitung liegen. Ein Drehtrennschalter besteht, wie die Abbildung zeigt, aus S zwei festen Schaltstücken 2 und 3 auf Isolatoren 4 und 5, die auf einer gemeinsamen geerdeten Grundplatte 6 aufgestellt sind. In der Alitte zwischen den Isolatoren 4 und 5 befindet sich auf der Grundplatte 6 ein dritter Stützisolator 7, der ein drehbares, doppelarmiges Schaltmesser 8 trägt. Wird der Trennschalter eingelegt, so schlägt das Schaltmesser 8 in die federnden Schaltstücke 2 und 3 ein. Beim Öffnen des Trennschalters wird das Schaltmesser 8 um oo° aus seiner Einschaltlage herausgedreht. Wenn mit einem derartigen Trennschalter eine am Schaltstück 3 angeschlossene Leitung von einer Spannungsquelle am Schaltstück 2 abgetrennt wird, so zeigt die Erfahrung, daß die Isolierstrecke in Luft zwischen Isolator 4 und Isolator" durchschlagen wird. Dabei ist ihre Länge meist größer, als für eine Überschlagspannung erforderlich ist, die der Hälfte derTo disconnect high-voltage lines λν-earths, rotary disconnectors are often used, which are located in the course of the line. As the figure shows, a rotary disconnector consists of S two fixed contact pieces 2 and 3 on insulators 4 and 5, which are set up on a common grounded base plate 6. In the middle between the insulators 4 and 5, there is a third support insulator 7 on the base plate 6, which supports a rotatable, double-armed switch blade 8. If the circuit breaker is inserted, the switch blade 8 proposes a in the resilient contact pieces 2 and 3. FIG. When the disconnector is opened, the switch blade 8 is rotated oo ° out of its switched-on position. If a line connected to the contact piece 3 is disconnected from a voltage source on the contact piece 2 with such a disconnector, experience shows that the insulating gap in air between the insulator 4 and the insulator "breaks down. In this case, its length is usually greater than for a flashover voltage is required which is half of the

'5 angelegten Spannung entspricht. Bei einem Überschlag erhält das Schaltmesser 8 auf dem Isolator 7 fast die volle Spannung. Infolgedessen schlägt die andere, gleich lange Isolierstrecke des Trennschalters zwischen Iso-Iator 7 und Isolator 5 erst recht durch, da ihre Überschlaglänge für ungefähr den vollen Wert der angelegten Spannung viel zu klein ist.'5 corresponds to the applied voltage. At a With a flashover, the switch blade 8 on the insulator 7 receives almost the full voltage. Consequently strikes the other, equally long insulating distance of the isolating switch between the isolator 7 and insulator 5 all the more because their flashover length is approximately the full The value of the applied voltage is far too small.

Diese Erscheinung erklärt sich folgendermaßen: Bezeichnet man bei dem in der Abbildung dargestellten Drehtrennschalter im geöffneten Zustand die Kapazität zwischen Schaltstück 2 und Schaltmesser 8 mit C₃, zwischen Schaltmesser 8 und Schaltstück 3 mit C₁ und die Kapazität zwischen Schaltmesser 8 und der geerdeten Grundplatte 6 mit C₂, so stellen die Kapazitäten Ci und C₂ offenbar zwei parallel geschaltete Kondensatoren dar. Denn die geerdete Grundplatte 6 und das spannungslose Schaltstück 3 besitzen im wesentlichen das gleiche elektrische Potential XuIl, was in der Abbildung durch die gestrichelte Linie 9 angedeutet ist. Bei gleichem Abstand zwischen den Isolatoren 4 und 7 und 7 und 5 sind die Kapazitäten C₃ und C₁ gleich groß. Da sich die parallelen Kapazitäten C₁ und C₂ zu einem Gesamtwert C₂ -f- C₁ addieren, so gilt die BeziehungThis phenomenon is explained as follows: In the open state of the rotary disconnector shown in the figure, the capacitance between contact piece 2 and switching blade 8 is designated with C ₃ , between switching blade 8 and _{contact element 3 with C 1} and the capacitance between switching blade 8 and the grounded base plate 6 with C ₂ , the capacitances Ci and C ₂ apparently represent two capacitors connected in parallel. This is because the grounded base plate 6 and the de-energized contact piece 3 have essentially the same electrical potential XuIl, which is indicated in the figure by the dashed line 9. With the same distance between the insulators 4 and 7 and 7 and 5, the capacitances C ₃ and C _{1 are of the} same size. Since the parallel capacitances C ₁ and C ₂ add up to a total value C ₂ -f- C ₁ , the relationship applies

C₁.C ₁ .

Der Spannungsunterschied zwischen Schaltstück 2 und Schaltstück 3 verteilt sich nun auf die beiden Isolierstrecken in Luft zwischen Isolator 4 und 7 und Isolator 7 und 5 im umgekehrten Verhältnis ihrer Kapazitäten. Ist nach obiger Beziehung C₃ sehr viel kleiner als C₂ — C₁, so ist der Spannungs-The voltage difference between contact piece 2 and contact piece 3 is now distributed over the two insulating distances in air between insulator 4 and 7 and insulator 7 and 5 in the inverse ratio of their capacitances. If, according to the above relationship, C ₃ is much smaller than C ₂ - C ₁ , then the voltage

unterschied E* groß, dagegen der Spannungs- ι unterschied E₁ verhältnismäßig klein. Diese | ungleiche Spannungsverteilung führt zu den ^: eingangs erwähnten Überschlägen, da zunächst die Isolierstrecke in Luft zwischen Isolator 4 und 7 zu hoch beansprucht ist und infolgedessen durchschlägt. Beim Durchschlag liegt ungefähr die volle Spannung am Schaltmesser S. Die Isolierstrecke zwischen ίο Isolator 7. und 5 ist aber für den vollen Spannungswert viel zu klein und schlägt ebenfalls durch.difference E * large, on the other hand the voltage difference E ₁ relatively small. This | unequal stress distribution resulting in ^the: above-mentioned arcing, since first the insulation distance in air between the insulator 4 and claimed 7 too high and proposes as a result. In the event of a breakdown, approximately the full voltage is applied to the switch blade S. The insulating distance between ίο insulator 7. and 5 is, however, much too small for the full voltage value and also breaks down.

Vermeiden lassen sich diese Übelstände, [ wenn entweder die Isolierstrecken des Trenn- j schalters so lang gemacht werden, daß ihre Überschlagspannung über der angelegten | Spannung liegt. Dadurch wir! aber die Bau- ! länge des Schalters wesentlich vergrößert. ' Oder es wird die Spannungsverteilung über : die Isolierstrecke in Luft dadurch gleich- i mäßig gestaltet (£₂ = E₁), daß man durch ungleiche Abstände zwischen den Isolatoren^ 7 \ und 5 die Gleichung erfüllt:These inconveniences can be avoided [if either the isolating distances of the disconnector are made so long that their flashover voltage exceeds the applied | Tension lies. Thereby we! but the construction! length of the switch significantly increased. 'Or the voltage distribution over: the insulating _{distance in air is made uniform (£ 2} = E ₁ ) by satisfying the equation through unequal distances between the insulators ^ 7 \ and 5:

Γ Γ ' ΓΓ Γ 'Γ

Das hat aber den Nachteil, daß die für eine : Spannungsrichtung günstigen Verhältnisse , bei entgegengesetzter Spannungsrichtung ge- ■ rade in ihr Gegenteil verkehrt werden. Da außerdem die Länge der kleineren Isolier- · strecke für eine Überschlagspannung gleich : der halben angelegten Spannung bemessen werden muß, so ist die Baulänge eines Drehtrennschalters mit ungleichen Isolierstrecken .But this has the disadvantage that for one: Tension direction favorable conditions, with opposite tension direction ■ just be perverted in their opposite. In addition, since the length of the smaller insulating for a flashover voltage equal to: half the applied voltage must be, the length of a rotary disconnector with unequal insulating distances.

immerhin noch beträchtlich groß.still considerably large.

Xach der Erfindung wird deshalb bei einer ^; in einzelne gleich lange hintereinander- ; liegende Isolierstrecken in Luft unterteilten ' Trennstelle in Hochspannungsleitungen die jAccording to the invention is therefore in a ^; in individual equal lengths in a row; Lying insulation sections divided into air 'separation point in high-voltage lines that j

elektrische Beanspruchung der Isolierstrecken ' durch Vergrößern ihrer Kapazitäten im Ver- ' hältnis zu den Kapazitäten der Metallteile j gegen Erde gleich hoch gemacht. Wenn also bei dem Beispiel des behandelten Drehtrennschalters C₃ und C₁ im Verhältnis zu C₂ groß gemacht werden, so daß C₂ in der Gleichungelectrical stress on the insulating distances 'by increasing their capacities in comparison' ratio to the capacitances of the metal parts j is made high with respect to ground. Thus, in the example of the rotary disconnector under discussion, if C ₃ and C ₁ are made large in relation to C ₂ , so that C ₂ in the equation

vernachlässigt werden kann, dann gilt C₃ = C₁ oder E₂ = E₁. can be neglected, then C ₃ = C ₁ or E ₂ = E ₁ .

C₂ kann vernachlässigt werden, wenn beispielsweise die als Koudensatorbeläge wirksamen Metallteile auf den Isolatoren 4,7 und 5 für die Kapazitäten der Isolierstrecken in Luft durch Blechkörper 10, 11, 12 vergrößert werden, deren Oberfläche zur Vermeidung von Strahlungen entsprechend geformt ist. Der Blechkörper 11 auf dem Schaltmesser 8 kann ein Metallzylinder 13 sein. C ₂ can be neglected if, for example, the metal parts acting as Koudensatorbeläge on the insulators 4, 7 and 5 for the capacities of the insulating distances in air are enlarged by sheet metal bodies 10, 11, 12, the surface of which is shaped accordingly to avoid radiation. The sheet metal body 11 on the switch blade 8 can be a metal cylinder 13.

Eine andere Möglichkeit, das \~erhältnis der Kapazitäten der gleich langen Isolierstrecken in Luft zu der Kapazität der Metallteile auf Isolator 7 gegen Erde so zu ge- 6s stalten, daß C₂ gegenüber C₃ und C₁ vernachlässigt werden kann, ist nach der Erfindung 'He. daß durch \^rergrößern der Isolatorlänge der Abstand der Metallteile gegen Erde größer und dadurch C₂ kleiner wird.Another possibility of making the ratio of the capacities of the insulating distances of equal length in air to the capacitance of the metal parts on insulator 7 to earth so that C ₂ can be neglected compared to C ₃ and C ₁ is according to the invention 'Hey. that by \ ^r of the insulator length of the distance between the metal parts to earth and thereby greater ergrößern C ₂ becomes smaller.

Es ist natürlich auch möglich, diese Mittel zur gleichmäßigen Spannungsverteilung über gieich lange Isolierstrecken mehrerer hintereinanderliegender Trennschalter anzuw-enden.It is of course also possible to use this means to distribute the tension evenly The same long insulation distances of several disconnectors arranged one behind the other must be used.

In jedem Fall ist es möglich, beide Mittel gleichzeitig zu benutzen.In any case, it is possible to use both means at the same time.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin. :aß Drehtrennschalter, deren gleich lange Isolierstrecken gleich hoch beansprucht werfen, sich am kürzesten bauen lassen. - ^So The advantage of the invention is that. : ate rotary disconnectors, whose insulating sections are of equal length and subject to the same high loads, can be built the shortest. - ^So

Claims

Patent claims:

1. Separation point in high-voltage lines, which is subdivided into individual insulating sections lying one behind the other of the same length in air, characterized in that the capacities of the insulating sections in relation to the capacities of the metal parts against earth are made so large that the capacities of the metal parts against earth are negligibly small and the As a result, the electrical stress on the insulating sections is the same.

2. Separation point according to claim 1, characterized in that its as capacitor coatings effective insulated metal parts to increase the capacities of the insulating distances in air attached sheets are enlarged.

3. Separation point according to claim 1, characterized in that the distance the isolated metal parts to earth is so enlarged that their capacities are negligibly small compared to earth.

1 sheet of drawings