Metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage. Bei gekapselten Hochspannungsanlagen besteht die Kapselung ausi Metall, .gewöhn lieh Gusseisen, und ist zur Isolierung der darin befindlichen hochspannungführenden Teile gewöhnlich mit<B>01</B> oder Isoliermasse gefüllt.
Die Verwendung derartiger Isolier- mittel ist aber nachteilig, da sie brennbar sind, und das Bestreben geht dahin, alle brennbaren Teile aus Hochspannungsanlagen zu entfernen.
Man hat daher vorgeschlagen, an belle von 01 oder Masse in derartigen gekapselten Schaltanlagen eine Luftfüllung und kera mische Isolatoren zu verwenden, da andere Isolierstoffe, z.
B. Phenoplaste, beim Auftre ten eines Lichtbogens leitende Bahnen (so genannte Kriechwege) auf ihrer Oberfläche bekommen, und ihre Oberflächenisolation vor- lieren bezw. sogar zu brennen anfangen.
Keramische Isolierteile sind aber verhält nismässig schlecht formbar, und deshalb be- nötigen die gekapselten Hochspannungsan- lagen., wenn man sie mit keramischen Isola- toren ausrüsten. will, einen wesentlich grösse ren Raum;
ferner besteht die Gefahr eines Bruches der Isolatoren bezw. ihres Zersprin- gens. durch die Hitze beim Auftreten; eines Lichtbogens.
Diese Nachteile sind bei .der metall- gekapselten Hoehspann.ungsanlage mit Gas- füllung gemäa der Erfindung dadurch ver mieden, @dass die zur Isolation der hochspan- nungführenden Teile .dienenden Isolierteile aus Aminoplasten,
also. aus Kunststoffen auf der Grundlage der Carbamidhärze, bestehen. Isolierteile aus Aminoplasten sind nämlich weder brennbar, noch leicht zerbrechlich. Auch lassen sie sich leicht formen, so, dassi sie s6 gestaltet werden:
können, dass, die Anlage möglichst wenig Platz benötigt. .Ein weiterer Vorzug der Aminoplaste ist .ihre Kriech- stromfestigkeit und ihre Unempfindlichkeit gegen die Wirkungen eines an ihnen brennen den Lichtbogens, der bei Überschlägen inner halb der Anlage entstehen kann. Der Licht-' bogen bewirkt die 'Vergasung einer dünnen. Oberflächenschicht.
Durch .die entstehenden Gase wird die .darunterliegende Isolation vor der Lichtbogenwärme geschützt.
Die Isolierteile aus Kunststoffen auf Carbamidharzgrundlage können in verschie denen Formen verwendet werden. Die Leiter können von Röhren aus derartigen Stoffen umgeben sein, bezw. mit derartigen Stoffen fest umwickelt oder umkleidet sein. Dti@e Iso lierteile aus Aminoplasten können als Stützer und Durchführungen ausgebildet sein. Es können ferner ebene und gebogene Platten oder Wände benutzt werden, die .die Phasen voneinander und von den geerdeten Teilen trennen. Die Aminoplaste können. zur Aus kleidung des Metallgehäuses benutzt sein.
Die Aminoplaste selbst. können ausser Carbamidharzen auch Füllstoffe enthalten. Als Füllstoffe kommen einerseits anorgani sche Stoffe, wie Gips, Kreide. Talkum usw. in Betracht. Höhere Festigkeit ergibt sich bei Verwendung anorganischer Fasern, z. B. Asbest, insbesondere in Gewebe- oder Schnurform. Anderseits können auch orga nische Füllstoffe verwandt \verden, z. B.
Zelluloae. Besondere Festigkeiten werden bei Verwendung organischer Fasern, wie Lei nen, Baumwolle, Kunstseide, N atzrseide, Wolle, Haare usw. erzielt.
Um die Vorteile der Unbrennbarkeit be sonders gut ausnützen zu können, ist es vor teilhaft, wenn auch die in der Schaltanlage verwendeten Schalter ölfrei sind. Es eignen sich insbesondere Schalter mit. Lichtbogen löschung durch strömende Gase, z. B. Druck gasschalter, ferner Schalter, bei denen die Schaltgase durch die Lichtbogenwärme aus den Wandungen des Schaltraumes erzeugt werden.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei- spiele der Erfindung dargestellt.
Die Abb. 1 bis 3 stellen eine eisenge l:apselte Schaltanlage für etwa 3-20 kV dar. Die Isolierung erfolgt in Luft bezw. Druckgas, sowie durch einfach geformte Iso lierteile aus Aminoplasten. Die Abb.3 zeigt das Schaltbild einer Schaltzelle.
1 ist ein Kabelendverschluss, 2 sind die Stromwandler, 3 die Steckkontakte, die beim Herausfahren des fahrbaren Teils der Schalt zelle geöffnet werden, 4 ist der Leistungs- schalter, der als Druckga.sschalter darge stellt ist, 5 und 6 sind Verbindungsstrecken zu den Sammelschienen 7 und 8, und 9 sind Trennschalter, die es bei geöffnetem Lei stungsschalter gestatten, das eine oder das andere Sammel.achienensystem anzuschliessen.
In F'ig. 3 ist über der gestrichelten Linie der feststehende, darunter .der herausfahr- bare Teil dargestellt.
Für 10 kV Betriebsspannung betragen ,die Abmessungen einer Zelle mit Dop pelsammelschienen, wie dargestellt, etwa 1200 X 1300 X 6,00 mm'. Diese Abmessungen können bei Verwendung komplizierter ge formter Isolierteile noch wesentlich verklei nert werden.
Die Sammelschienen 7 bezw. 8 sind in Durchführungsröhren 12, die aus Amino- plastfasersrtoffen gewickelt sind, in die iSam- melschienenbehälter <B>113</B> bezw. 14 eingeführt. Um die Einzelschienen sind U-förmig ge bogene, aus Aminoplastschichtstoffen beste hende Platten 15 gelegt.
Diese Platten wer- den auf Durchschlag mit voller Spannung beansprucht und sind demzufolge so stark gewählt, dass sie die Prüfspannung halten, -und dass der -Überschlag zur Erde eher als der Durchschlag erfolgt.
Aus den Sammielschienenbehältern füh ren Durchführungen 16 hinaus. In ihrem In nern befinden sich die Trennkontakte 17, die mit. den im fahrbaren Teil angeordneten Schleifkontakten 1.8 die Trennstrecke 6 bezw. 5 bilden. Die Kontakte 18 sind an Isolierrohren 19 befestigt. Die Verbindung erfolgt .durch die Steckstifte 9@, die an Iso- lierstangen 20 befestigt sind und von Hand herausgezogen werden können.
Es sind in be= kannter Weise Verklinkungen usw. vorge sehen, um eine Fehlbedienung der Anlage auszuschliessen. Auch hier erfolgt die Isolie rung gegen das Gehäuse durch U-förmig ge bogene Aminoplastplatten 21. Die Phasen, gegeneinander sind durch Aminoplastwände ?? isoliert. In :der Anlage kann nie ein Pha- -#enkurzschluss, sondern jeweils nur ein Erd- schluss stattfinden.
Ein Erdschlusslichtbogen ergibt jedoch bei Verwendung von Amino- plasten keine Zerstörung der Isolation, da die sich dabei bildenden Gase die Isolation vor Lichtbogenwä.rme ,schützen.
Auch die Phasen :des Leistungsschalters 4 sind gegeneinander und gegen Erde mit U- förmigen Isolierplatten 23 isoliert. Der Lei stungsschalter ist als Druckgasschalter aus gebildet. Es kann auch jeder andere ölfreie Leistungsschalter verwendet werden. Es kön nen zum Beispiel Flüssigkeitsschalter, die mit nicht brennbarer Flüssigkeit (Wasser, Formami:d usw.) arbeiten, verwendet werden.
Ferner können Schalter mit Lichtbogen- löschung durch Gase, die aus -den :Schalt- raumivandungen durch die Lichtbogenwärme erzeugt werden, verwendet -werden.
Dem Druckgasschalter wird von einem Druckgasspeicher 24 aus die Druckluft zu seiner Betätigung und zur Beblasung des Lichtbogens zugeführt. Das Gas durch strömt bei :der Ausschaltung die Schaltstelle 25, strömt .durch einen Kühler<B>216,</B> wo es so weit gekühlt wird, dass es seine volle Isolier- fähigkeit wiedergewinnt und :gelangt durch ,das Isolierrohr 27 in den geerdeten Kamin 28, von wo es ins Freie entweicht.
Das Druckgas kann ausser zur Löschung auch zur Belüftung der Anlage .dienen. Es ist zweckmässig, die gekapselten Räume dau ernd unter einem kleinen Überdruck zu hal ten, damit keine Feuchtigkeit durch die En dichtigkeiten der .gekapselten Anordnung in sie hineinkommt.
Dem Leistungsschalter wird der Strom vom Kabelen:dverschluss 1 über Stromwand ler und über Durchführungen 29 zugeführt, die gleich .den Durchführungen 16 ausgebil det sein können, und in denen sich die Trenn kontakte 3 befinden. die beim Herausfahren des bewegten Teils ihn abschalten.
Auch die Durchführungen 29, sowie die Kabel- und Stromwandleranschlüsse sind ge geneinander und gegen Erde durch U-förmig gebogene Platten 30 bezw. 31 aus Amino- plasten isoliert.
Die Sicherheit der Anlage .gegenüber Erdschlüssen kann in einfacher Weise erhöht werden, indem an einigen .Stellen Isolatoren verwendet werden, die die Eigenschaft be sitzen, den an ihnen entstehenden Überschlag selbsttätig zu löschen. In Abb. 4 ist als Bei spiel hierfür ein Stütze, dargestellt. Es wird hierbei die besondere Eigenschaft :der Amino- plaste ausgenutzt, bei inniger Berührung mit dem Lichtbogen Gase zu bilden, die bei ge eigneter (insbesondere schlitzförmiger) Aus bildung :des Lichtbogenraumes den Licht bogen zu löschen vermögen.
Der dargestellte Stütze, besteht aus einem Tragrohr 32 aus Aminoplasten, :das derart gefasst ist, :dass die Überschlagstrecke aussen kürzer ist als innen. Über :diesen Tragisolator ist eine Röhre 33 aus Amino- plasten geschoben. Diese Röhre ist gleich falls so gefasst und angeordnet, .dass der 'Überschlag in .dem Zwischenraum zwischen dem Rohr 32 und ihr entstehen muss.
Der in dem engen Spalt 3,4 entstehende Lichtbogen wird durch die von ihm selbst .gebildeten Gase sofort nach dem Verschwinden der den Überschlag verursachenden Überspannung gelöscht.