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Hochspannungsschaltanlage
Die Erfindung betrifft eine Hochspannungsschaltanlage mit ausfahrbarem Leistungsschalter, bei der sowohl die festen Anlagenteile als auch der Leistungsschalter in geerdeten Metallgehäusen untergebracht und gegen diese durch ein Medium erhöhter Durchschlagfestigkeit isoliert sind, wobei aus dem Gehäusedes Leistungsschalters isoliert herausgeführte Kupplungsglieder durch rohrförmige Öffnungen des festen Anlagenteils greifen und mit festen Kupplungskontakten zusammenwirken.
Es ist bekannt (deutsche Patentschrift Nr. 677051), in der Gehäusewand des festen Anlagenteils becherförmige Isolierrohre anzuordnen, deren geschlossene, in den Gehäuseinnenraum eingreifende Enden die festen Kupplungskontakte enthalten. In diese Rohre greifen die Kupplungsglieder des Leistungsschalters ein. Um den in dem mit der freien Luft in Verbindung stehenden Innenraum jedes Rohres angeordneten Kontakt gegen die geerdete Gehäusewand sicher zu isolieren, muss das äussere Ende des Isolierrohres bei hohen Spannungen (60 kV und darüber) eine beträchtliche Länge aufweisen. Aus diesem langen Rohr muss der Kupplungskontakt des Leistungsschalters zwecks völliger Abtrennung des Leistungsschalters herausbewegt werden. Dies ergibt aber einen grossen Ausfahrweg für den Leistungsschalter und einen entsprechend grossen Platzbedarf für die Anlage.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Anlage der eingangs erwähnten Art mit einem erheblich verkleinerten Ausfahrweg für den Leistungsschalter auszukommen und dadurch einen Anlagenaufbau zu ermöglichen, der dem Bekannten gegenüber wesentlich weniger Raum benötigt.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die festen Kupplungskontakte im Isoliermedium des festen Anlagenteils angeordnet sind unddass die rohrförmigen Öffnungen an den den festen Kupplungskontakten zugekehrten Durchtrittsenden sich beim Ein- und Austreten der Kupplungsglieder des Leistungsschalters öffnende bzw. schliessende Verschlussorgane aufweisen.
Hiebei ergibt sich bei ausgefahrenem Leistungsschalter zwischen dem festen Kupplungskontakt und dem Gehäuse des festen Anlagenteils eine Trennstrecke im Isoliermedium erhöhter Durchschlagfestigkeit, die völlig ausreicht, den festen Kupplungskontakt sicher gegen Erde zu isolieren. Ein langes, in den freien Luftraum ragendes Isolierrohr wird nicht benötigt. Um nach der Bildung der Trennstrecke im Isoliermedium zwischen dem geerdeten Gehäuse des festen Anlagenteils und dem Kupplungsglied des Leistungsschalters eine in Reihe liegende, die Abtrennung desLeistungsschalters sichtbar machende Trennstrecke in freier Luft herzustellen, ist nur noch ein kurzer Fahrweg des Leistungsschalters erforderlich. Der kurze Ausfahrweg hat aber eine wesentliche Verringerung des Platzbedarfs der Anlage zurFol- ge.
Die rohrförmige Öffnung des festen Anlagenteils braucht nur so lang zu sein, dass sie sich beim Einfahren des Leistungsschalters durch dessen eingreifendes Kupplungsglied verschliessen lässt, ehe sich das Verschlussorgan für den weiteren Durchgriff des Kupplungsgliedes öffnet. Das Verschlussorgan kann dann auch beim Ausfahren des Leistungsschalters schliessen, bevor das Kupplungsglied des Leistungsschalters die rohrförmige Öffnung verlässt. Es ist dadurch möglich, beim Ein- und Ausfahren schädliche Verluste von Isoliermedium, beispielsweise Isoliergas, wie Schwefelhexafluorid, zu vermeiden.
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An sich sind ausfahrbare Schalter bekannt (deutsche Patentschriften Nr. 582666 und Nr. 957317), deren Kupplungsglieder in Sammelschienengehäuse eingreifen, wo sie mit festen Kupplungskontakten zusammenwirken und wobei die Eingriffsöffnungen mit Deckeln oder verschwenkbaren Klappen versehen sind, die bei ausgefahrenem Schalter geschlossen sind. Hiebei handelt es sich aber nicht um Anlagen, deren spannungsführende Teile in Behältern mit einem Medium erhöhter Durchschlagfestigkeit untergebracht sind. Die Verschlussorgane dienen lediglich zur berührungssicheren Abdeckung des festen Kupplungskontaktes und zur Verhinderung des Eindringens von Staub in die Gehäuseöffnung. Sie befinden sich am äusseren Ende der rohrförmigen Eingriffsöffnung.
Bei dieser Anordnung wären sie nicht geeignet, bei einer Anlage der der Erfindung zugrunde liegenden Art schädliche Isoliergasverluste beim Ein- und Ausfahrvorgang zu verhindern, selbst wenn sie mit besten Dichtungen versehen würden.
Das Verschlussorgan kann als schwenkbare Klappe ausgebildet sein. Es ist mit konstruktiven Mitteln leicht erreichbar, dass sich diese in Abhängigkeit von der Fahrbewegung des Leistungsschalters in der erforderlichen Weise öffnet und schliesst.
Die Zeichnungen zeigen eine z. B. für 110 kV Betriebsspannung ausführbare Schaltanlage, bei der die Erfindung angewendet ist. Es zeigen : Fig. 1 die Seitenansicht der Hochspannungsschaltanlage, Fig. 2 die Ansicht in Pfeilrichtung A nach Fig. 1, Fig. 3 die Ansicht in Pfeilrichtung A nach Fig. 1 bei weggelassenem Leistungsschalter, Fig. 4 den Schnitt B-C nach Fig. 3, jedoch ohne Spannungswandler und bei anders montiertem Erdungsschalter und Fig. 5 den Schnitt D-E nach Fig. 3.
In Fig. 1 ist mit 1 ein mit einem geerdeten Gehäuse umgebener Leistungsschalter bezeichnet.
Er sitzt mit seinem Antrieb 2 auf einem fahrbaren Unterteil 3. Die Verbindung zu den Sammel schienen des festen Anlagenteiles verläuft durch das Rohr 4. Bei 5 greift ein Kupplungsglied des Leistungsschalters in die gekapselte Anordnung des festen Anlagenteiles ein. Im Rohr 4 ist ein hier nicht sichtbarer Stromwandler angeordnet. Das Rohr 4 wird schwenkbar ausgebildet, so dass es im ausgefahrenen Zustand des Leistungsschalters zur Seite geschwenkt werden kann, um die Oberseite des SchaltersfürMontage-undRevisionsarbeitenfreilegenzukönnen, wozu die Deckel 6 geöffnet werden müssen. Das untere Kupplungsglied des Leistungsschalters greift bei 7 in den festen Anlagenteil ein und stellt die Verbindung zu dem Kabelabgang 8 her. Die Sammelschienen der einzelnen Phasen sind in geerdeten Metallrohren 9, 10 und 11, die mit Isoliergas gefüllt sind, untergebracht.
Für den Eingriff der Kupplungsglieder 5 und 7 sind Kupplungsgehäuse 12 und 13 vorgesehen, in denen feste Kupplungskontakte angeordnet sind und die mit noch zu beschreibenden Verschlüssen an ihren Eingriffsöffnungen versehen sind. Bei 14 und 15 sind Gehäuseteile angedeutet, in denen Antriebsmechanismen für die Betätigung von Verschlussklappen der Eingriffsöffnungen untergebracht sind. Im Rohr 16 befindet sich die Kabeleinführung, mit 17 ist ein Spannungswandler, und mit 18 sind Erdungsschalter bezeichnet. Die Kupplungsgehäuse 12 und 13, die die übrigen festen Anlagenteile tragen, sind mittels Trägern 19 im Anlagengerüst befestigt.
Durch diese Bauweise sind die Eingriffsstellen für den fahrbaren Leistungsschalter im festen Anlagenteil gut fixiert, so dass das Einfahren des Leistungsschalters in den festen Anlagenteil nicht durch Ungenauigkeit des Aufbaues behindert wird.
Aus Fig. 2, die die Anlage der Fig. 1 von der Bedienungsseite her zeigt, erkennt man, dass sowohl jede Phase des festen Anlagenteiles als auch jeder Pol des ausfahrbaren Leistungsschalters für sich gekapselt ist. In Fig. 3 ist der feste Anlagenteil von vom dargestellt. Die Leistungsschalter sind ausgefahren und weggelassen, und die Eingriffsöffnungen 20 der Kupplungsgehäuse 12 und 13 der einzelnen Phasen sind freigelegt und von vorn sichtbar. Im übrigen sind in Fig. 3 dieselben Bezugszeichen verwendet wie in den Fig. 1 und 2.
Der in Fig. 4 dargestellte Schnitt nach der Linie B-C der Fig. 3 gibt Einblick in ein Kupplungsgehäuse 13 und den Kabelanschlussteil 16 einer Anlagenphase. Hinter der Gehäuseöffnung 20 ist eine Verschlussklappe 21 schwenkbar angeordnet. Ihr Antriebsmechanismus befindet sich in einem Gehäuseteil 15 (Fig. 1). Die Klappe tut sich beim Einfahren des Leistungsschalters auf und schliesst sich beim Ausfahren, was mit geeigneten Übertragungsmitteln bewirkt werden kann. Für das Kupplungsglied des Leistungsschalters, das durch die Öffnung 20 in das Gehäuse 12 eingreift, ist der feste Kupplungskontakt 22 vorgesehen, der als Stift ausgebildet ist und vom einfahrenden Kupplungskontakt umgriffen wird. Der Kontakt 22 ist durch eine Elektrode 23 abgeschirmt, die von dem Isolierstoff-bzw. Giessharzwulst 24 umgeben ist.
Zur Halterung von Schienen und Stromverbindungen dienen in der Anlage weitgehend Scheibenstützer 25 mit Wulst 26, wovon einer auch in Fig. 4 zur Halterung der Stromschiene 31 dargestellt ist. Der feste Erdungsschalterkontakt 27 ist, ähnlich wie der feste Kupplungskontakt, mit einer Abschirmung 28 versehen. Zur Einführung des Kabels in das gasgefüllte Anlagengehäuse ist ein Kabeleinführungsisolator 29 aus Giessharz verwen-
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det. Das Kabelende weist eine Öl/Papier-Isolation 30 und eine reine Öl-Isolation 34 auf, so dass sich im Übergangsbereich eine Isolation in der Reihenfolge Öl/Papier, Öl, Giessharz und Isoliergas ergibt. Dies ermöglicht eine sehr engräumige Kabeleinführung.
In Fig. 5 ist der Schnitt durch das obere Kupplungsgehäuse 12 der mittleren Anlagenphase mit den Anschlussschienen 32 und 33 wiedergegeben. Das Kupplungsgehäuse 12 entspricht dem Kupp- . ungsgehäuse 13 den mit denselben Ziffern bezeichneten Einbauten.
Die Hochspannungsanlage der Erfindung kommt mit sehr wenig Raum aus. Ein Blick auf Fig. 2 lässt erkennen, dass auch die Breite der Anlage infolge der gedrungenen schmalen Form der Leistungsschalterpole günstig klein ausfällt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Hochspannungsschaltanlage mit ausfahrbarem Leistungsschalter, bei der sowohl die festen Anlagenteile als auch der Leistungsschalter in geerdeten Metallgehäuse untergebracht und gegen diese durch ein Medium erhöhter Durchschlagfestigkeit isoliert sind, wobei aus dem Gehäuse des Leistungsschalters isoliert herausgeführte Kupplungsglieder durch rohrförmige Öffnungen des festen Anlagenteiles
EMI3.1
sich beim Ein- und Austreten der Kupplungsglieder (5,7) des Leistungsschalters öffnende bzw. schlie- ssende Verschlussorgane (21) aufweisen.