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Schaltanlage für Druckgasschalter.
Während bisher grössere Schaltanlagen stets unter Verwendung von Ölschaltern hergestellt worden sind, sind in neuerer Zeit Bestrebungen im Gange, die Ölschalter auch für grosse Leistungen durch Luftsehalter zu ersetzen. Es sind auch bereits Vorschläge zur Konstruktion derartiger Schalter gemacht, deren Grundgedanke darauf beruht, den beim Ausschalten entstehenden Lichtbogen durch Druckgas hoher Geschwindigkeit zu löschen.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Schaltanlage diesen Druckgasschaltefl1 anzupassen. Während bei Ölschaltern wegen der Explosionsgefahr besondere Einbausysteme, z. B. Zellen, versenkter Einbau u. dgl., erforderlich sind, kann man Druckgassehalter frei im Schaltgerüst aufstellen und befestigen. Es ist höchstens Vorsorge zu treffen, dass Lichtbogen nicht auf andere Teile übergreifen. Da die Druckgassehalter im Verhältnis zu den Ölsehaltern, insbesondere wegen des Fortfallens der Ölfüllung, ziemlich leicht sind, kann man die Schalter auch auf einem Tragegerüst im oberen Teil der Schaltanlage befestigen.
Dieser Umstand bringt eine wesentliche Verbilligung der gesamten Schaltanlage mit sich, da Olgruben u. dgl. wegfallen und die Trennung der einzelnen Schaltstellen wegen der Verqualmungsgefahr untereinander und vom Sammelschienenraum durch Zwischenmauern und damit Wanddurchführungen nicht mehr nötig sind. Gegebenenfalls können sie dort direkt mit den Trennschaltern für die abgehenden Leitungen zusammenliegen und mit diesen mechanisch oder durch Druckgas verbunden werden. Wenn die Anordnung der Druekgasschalter in den oberen Stockwerken eines Schalthauses erfolgt, so ergibt sich neben einer grossen Überscihtlichkeit der ganzen Schaltanlage auch noch der Vorteil, einer günstigen Abführung der Sehaltgase.
Die Ausblaseöffnungen der Schalter können direkt oder unter Zwischenschalten von Isolierrohren mit Netzen, erweiterten Räumen od. dgl. in einen Kamin münden, der über Dach führt und unter natürlichem oder künstlichem Zug steht. Der Raum in den unteren Stockwerken bleibt dann frei für die sonstigen Apparate ; Ölgruben, Fahrschienen u. dgl. fallen weg.
Wenn man Druckgassehalter mit erkennbarer Trennstelle verwendet, um den Trennschalter zu vermeiden, ordnet man ersteren zweckmässig so an, dass die Trennstelle vom Bedienungsgang aus sichtbar ist.
Ein Hauptwert ist bei der Ausführung der Schaltanlage auf die Leitungen zu legen, durch welche die Druckluft dem Schalter zugeführt wird, denn wenn es nicht gelingt, eine sichere und absolut zuver-
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ständen Druckgas genügenden Druckes zur Verfügung steht, so kann die Sicherheit des Schalters und damit der Schaltanlage gefährdet werden. Cm diese Gefahr zu beseitigen, soll gemäss der Erfindung für die einzelnen Schalter nicht nur eine betriebsmässige Zuleitung für das Druckgas, sondern es sollen auch besondere Hilfsmittel angeordnet werden, die zum Ersatz oder zur Unterstützung der Zuleitung dienen. Insbesondere soll jedem Druekgasschalter mindestens von zwei Stellen aus Druckgas zugeführt werden.
Man kann entweder Ringleitungen oder Doppelleitungen benutzen, die von der Druekgaserzeugungsstelle bzw. dem Hauptdruckgasgefäss ausgehen. Wenn Doppelleitungen benutzt werden, so kann man durch Ventile, Schieber od. dgl., die umgestellt werden, dafür Sorge tragen, dass die Apparate auf die eine oder andere Leitung umgeschaltet werden können. Um eine automatische Umschaltung herbeizuführen, können Doppelventile benutzt werden, die beim Sinken des Druckes in der einen Leitung automatisch auf die andere Leitung umschalten. Es können auch auf der Schalttafel Vorrichtungen angeordnet werden, durch welche die Umschaltung von Hand durchgeführt wird.
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oder Temperaturregulierungen vorgesehen werden.
Weiterhin erscheint es zweckmässig, die Drucksasleitungen davor zu schützen, dass sie unter Einfluss der Netzleitung eine Spannung gegen Erde annehmen. Dies kann man z. B. dadurch erreichen, dass in ihnen Isolierrohrstüeke angebracht werden, die spannungsführende Kontakte von der Rohi'vert"ilnns- anlage trennen. Diese isolierenden Stücke könnten gleichzeitig als Verbindungsstücke dienen. Es können auch besondere normalisierte Verbindungsstücke angebracht werden, die mit Überwurfmuttern. Hebel- schlüsse od. dgl. beiderseitig angepresst werden.
An Stelle nun die Druckgasschalter in einer besonders ausgebildeten Schaltanlage zu verwenden, kann man sie auch zu gekapselten Verteilungen zusammendbauen, bei welchen ähnlich wie gekapselten Ulsehalterverteilungen die spannungsführenden Teile dem Zutritt entzogen sind. Die in diesem Falle verwendeten Sammelsehienenkasten können entweder mit nicht oder schwer brennbarer Masse ausgegossen werden oder man kann in der Benutzung von Druckgas in elektrischen Sehaltanlagen noch einen Schritt weiter gehen und auch die Isolation der Sammelschienen und der Durchführungen bzw. der Durchf¯hrungswandler durch Druckgas hoher Durchschlagsfestigkeit vornehmen.
Dadurch wird in einer so ausgebildeten gekapselten Druekgasschalterverteilung das Entstehen von Bränden und die damit verbundene Verqualmungsefahr völlig unmöglich gemacht, da weder Öl, Masse oder sonst brennbare Stoffe verwendet werden, und ein bisher nicht gekannter Grad der Betriebssicherheit erreicht. Derartige Verteilungen können bedenkenlos in Kellern bewohnet Häuser (Speisepunkte) oder an Orten Aufstellung finden, an welchen man Ulsehalterverteilungen infolge der Explosionsgefahr nicht unterbringen kann.
Auch unter Tage lassen sich solche Anlagen einbauen und in geschlossenen Räumen mit der Wetterführung verbinden. Ebenso lassen sich derartige Verteilungen direkt im Maschinensaal eines Elektrizitätswerkes aufstellen und machen mitunter den Bau eines besonderen Schalthauses überflüssig.
Zur Erläuterung der Erfindung sind in den Zeichnungen Ausführungsbeispiele dargestellt.
In Fig. 1 ist ein Grundriss einer Sehaltanlage gemäss der Erfindung dargestellt. Fig. 2 zeigt pine weitere Ausführungsform. In Fig. 3 und 4 ist eine Anordnung von Druekgasschaltern im oberen Teil einer Schaltanlage gezeichnet. Fig. 5 und 6 stellen die gekapselte Ausführung einer Druckgasschaltanlage dar und Fig. 7 zeigt eine weitere Variante dieser Ausfuhrungsform. In Fig. 8 ist die Druckgas- isolierung der Sammelschienen einer Eapselanlage gezeigt.
In Fig. 1 ist die Druekgaserzeugungsanlage 2 im Kellergeschoss des Schalthauses angebracht und speist über den Windkessel 3 den Zuleitungsstrang 4 zu den Schaltern. Die Kompressoranlage kann
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gehalten werden oder man konnte, um sieher zu gehen, dass die Schalter immer den genügenden Druck erhalten, die Regulierung der Kompressors nicht nur vom Hauptgefäss abhängig machen, sondern von dem Druck, der an den Schaltern oder in in der Nähe der Schalter befindlichen Hilfsgefässen herrscht.
Die Leitung 4 ist als Ringleitung ausgebildet, so dass jedem der Schalter auf zwei Wegen Druckluft zugefuhrt werden kann. Xan kann auch noch eine zweite Leitung 7 vorsehen. die unter Umständen einen andern Druck, zweckmässig einen höheren Druck haben kann als die Leitung 4. Bei Anwendung einer derartigen zweiten Druckleitung kann man auf die Ausbildung der Leitung als Ringleitung verzichten.
Um besonders sicher zu gehen, kann man auch die Verbinungsleitungen zwischen der für alle Schalter gemeinsamen Verteileranlage und den einzelnen Schaltern doppelt ausführen, wie dies bei dem oberen Schalter J ! der linken Seite in Fig. 1 angedeutet ist. 8 sind die zu den Druckgasschaltern 1 gehörenden Trennschalter, 6 die Sammelsehienen und 9 ein Drahtnetzabsehluss, der ein leichtes überstehen der Anlage gestattet.
Die in der Gaszuleitung liegenden Ventile 10 können selbsttätig den netriebszustand, d. h. die Anwesenheit von Gas genügenden Druckes an den Sehaltstellen aufrechterhalten und die Veränderung des Druckes in jedem Leitungsteil elektrisch, optisch oder akustisch dem Schaltwärter melden. Da
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gegebenenfalls zu ersehen ist, wieviel Druckgas verbraucht wird.
Um auch in den Fällen, in denen die Druckgaserzeugungsanlage 2 versagt, den Betrieb aufrechtzuerhalten, könnte man eine besondere Reserveanlage a vorsehen. Um die Kosten einer besonderen zweiten Kompressoranlage zu sparen, dürfte es in vielen Fällen genügen, lediglich eine Druekreserve vorzusehen, durch welche die eingelegten Schalter geöffnet werden können. Die Druekreserve kann
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erforderliche Druckgasmenge vorhanden ist.
In Fig. 2 ist der Grundriss einer Schaltanordnung dargestellt, bei welcher jeder Schalter 1 ein besonderes Druekgaszusatzgefäss 11, das auch unter dem Schalter angeordnet sein kann, besitzt, welches über ein Ventil 1'2 mit dem Zuleitungsstrang 4 verbunden ist. Das Ventil 12 kann als Rückschlagventil ausgebildet sein, so dass bei Druekabfall in der Zuleitung 4 ein zum ein-oder mehrmaligen Ausschalten des Schalters 1 genügender Gasvorrat im Druekgefäss 11 verbleibt. Der Grad der Füllung dieses Druek-
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Eommandostelle angezeigt werden. Die Steuerung des ebenfalls auf Sehalttafel 13 angebrachten Schaltbildes kann elektrisch oder pneumatisch oder durch eine Kombination von beiden erfolgen.
Bei Steuerung durch Druckgas kann man die Schalterstellung über die HilfsdruekcasMtung 14 anzeigen, die in Abhängigkeit vom Schalterventil gebracht ist. Zur elektrischen Steuerung des Schaltbildes kann auch der Strom dienen. welcher die Ventile des Druckgasschalters betätigt.
In Fig. 3 ist der Dachstoek einer Schaltanlage gezeigt, in welchem die Hochvoltseite einer Umspannstation untergebracht ist. Auf den Träger 1. S sind die Druckgassehalter 1 mit ihren Antrieben 15 montiert, ausserdem noch die Sammelschienen 6 und das Druckgasgefäss 11, welches über Leitung 54 vom Zuleitungsrohr 4 her Druckgas zugeführt bekommt. Der auf der rechten Seite gezeichnete Druck- gasschalter l mündet in den Abzugstutzen 28, weleher seinerseits an das die Schaltanlage in der Längsrichtung durchziehende Abzugsrohr 26 angeschlossen ist.
Dieses wird durch den über Dach geführten
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dem noch ein Kaminaufsatz 21 aufgesetzt ist. 29 ist die Einführungsdurchführung, die gegebenenfalls druekgasisoliert sein kann.
In Fig. 4 ist eine Ausführungsform gezeichnet, bei welcher zur Spannungstrennung der Druekgassehalter 1 ausgefahren wird. Der bewegliche Schalter 1 erhält durch Becherisolatoren 65 geschützte Steckerstifte 66. Der obere der Steckerstifte 66 kann zur Umschaltung auf ein zweites Sammelschienen- system gegen eine Blindkappe aus Isoliermaterial 67 ausgetauscht und an einem Anguss 68 des Düsenkontaktes befestigt werden. An den Sammelschienenkästen 34, 35 und am Kabelendverschluss 17 sind die Rohrkontakte' ? in den Becherisolatoren. 37 montiert und haben bei 40 ihre Stromzuführung. Im
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Auch hier haben gleiche Bezugszeichen die bei Fig. 1 genannte Bedeutung. Um nun den ausgefahrenen
Schalter auch im spannungslosen Zustand schalten und beblasen zu können. sind sowohl der Antrieb als auch die Druekgaszuführungen in besonderer Weise angeordnet. Am Schalter ist das Rohrstück 69 befestigt, das sich tubusartig in einem feststehenden Rohrstück 70 bewegt und gestattet, dass dem ausgefahrenen Schalter in gleicher Weise wie im eingefahrenen Zustand Druckgas zugeführt wird. Diese Anordnung kann natürlich auch durch einen beweglichen Schlauch oder ein Harmonikarohr ersetzt werden.
Um nun den Schalter im ausgefahrenen Zustand mit dem gleichen Druckgasantrieb 15 schalten zu können, wird auf die Welle 47, die von diesem angetrieben wird, ein weiterer Hebel 71 aufgebracht, der über Stange 72 und Hebel 73 die Welle 75 antreibt, von welcher über Hebel 74 der ausgefahrene Schalter betätigt wird. Das Betätigen des Schalters ist nur in ganz eingefahrener oder ganz ausgefahrener Stellung möglich. Die ausgefahrene Stellung des Druckgassehalters und sein Anschluss an den Antrieb ist punktiert angedeutet. Sämtliche Apparate sind in dem Gerüst 76 und an Wand 33 befestigt. Die Wand 77 bildet die Abdeckung nach vorn.
Man kann in Fig. 4 auch noch weitere Zuführungsrohre für Löschmedien oder besondere Druckgasarten in ähnlicher Weise wie Rohr 4 anordnen.
In Fig. 5 ist der Seitenriss einer Schaltanlage mit druekgasisolierten Sammelschienen gezeichnet.
Die als Rohr ausgebildeten Sammelsehienen 6 sind in dem Sammelschienenkasten 35 durch isolierte
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Weise Druckgas zuzuführen, kann man auch so vorgehen, wie es im unteren Sammelschienensystem gezeichnet ist. Die Sammelschienen 81- sind hier in einem Sammelschienenkasten 34 angeordnet, wobei die aus Isoliermaterial bestehende Sammelschienenabstützung 85 den Sammelschienenkasten in einzelne Teile aufteilt. Die Sammelschienen sind auch hier als Rohr 84 ausgebildet, besitzen jedoch mehrere auf
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der Länge verteilte Durchbrüche 86, durch welche das durch Rohr 84 eintrtende Druckgas in den Sammel- schienenkasten 35 abströmen kann.
Die Sammelschienen zweier nebeneinanderliegender Felder sind
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Zuführung zu den Sammelschienen ist durch das Isolierrohr 87 mit den Druchbruchöffnungen 88 vorgenommen. Rohr 89 führt dann zum Druekgasverteilerrohr 4. Auch in diesem Falle können beide Sammelsehienensysteme durch Rohr 82 verbunden werden und als Reservegefäss dienen. Der vom Motor 90 angetriebene Kompressor 91 speist über Rohr 92 Reinigungsvorrichtungen 93, das Verteilerrohr 4 und damit auch die Sammelschienen. Um nun bei Defektwerden des Kompressors den Betrieb aufrechtzuerhalten, können besondere Druckgasflaschen vorgesehen sein, die über entsprechende Ventile mit dem Verteilerrohr 4 in Verbindung stehen.
Von den einzelnen Feldern der Sammelsehienen können Rohr-
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Dem nach dem Schalter strömenden Druckgas kann gegebenenfalls von diesen Löschmitteln zugesetzt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaltanlage mit Druekgasschaltern, dadurch gekennzeichnet, dass für den Betrieb der einzelnen Schalter nicht nur eine Zuleitung für das Druckgas, sondern auch Hilfsmittel vorgesehen sind, die zum Ersatz oder zur Unterstützung der Zuleitungen dienen.