Field grading method of a double breaking vacuum chamber arrangement

Conference: VDE-Hochspannungstechnik 2016 - ETG-Fachtagung
11/14/2016 - 11/16/2016 at Berlin, Deutschland

Proceedings: ETG-Fb. 150: VDE-Hochspannungstechnik 2016

Pages: 6Language: englishTyp: PDF

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Authors:
Kühn, Benjamin; Kurrat, Michael (Technical University Braunschweig - elenia, Braunschweig, Germany)
Gentsch, Dietmar (ABB AG, Calor Emag Mittelspannungsprodukte, Ratingen, Germany)

Abstract:
Um die Spannungsfestigkeit von Vakuumschaltern zu erhöhen ist die Reihenschaltung mehrerer Vakuumkammern ein bekannter Ansatz. In bestimmten Belastungsfällen kann die Vakuum-Doppelkammer durch externe, parasitäre Felder beeinträchtigt werden. Dies kann zu einer asymmetrischen Spannungsaufteilung über den Schaltstrecken und im schlimmsten Fall zu einem Schaltversagen führen. Um eine gleichmäßige Spannungsaufteilung zu gewährleisten gibt es mehrere Ansätze. In dieser Arbeit wird eine Vakuumkammer um die eigentliche Vakuumkammer gesetzt und mit zusätzlichen Schilden ausgestattet. Um die Schildwirkung der zusätzlichen Kammer abzuschätzen wird eine ungestörte Kammer mit einer durch störende Felder beeinflussten Kammer in einer elektrostatischen Simulationen verglichen. Parasitäre elektrische Felder werden hierbei über die geerdeten Komponenten einer GIS nachgebildet. Ein Schild-Design wird als zufriedenstellend angesehen, wenn das floating Potential des Mittelkontaktes um weniger als 5 kV driftet. Letztendlich wird ein Schild-Design vorgestellt, bei dem die Vakuum-Doppelkammer annähernd unabhängig von externen Feldern ist.