DE102011089398A1

DE102011089398A1 - Mehrphasige gasisolierte Schaltanlage

Info

Publication number: DE102011089398A1
Application number: DE201110089398
Authority: DE
Inventors: Joachim Baudach; Wojciech Olszewski; Caroline Orth; Steffen Rautenberg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2013-06-27
Also published as: WO2013092136A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine mehrphasige gasisolierte Schaltanlage (1). Die Schaltanlage (1) umfasst einen in einem Schaltergehäuse (2) angeordneten Leistungsschalter, ein Aufteilungsgehäuse (3) und für jede Phase einen Phasenleiterabschnitt, der aus dem Schaltergehäuse (2) in das Aufteilungsgehäuse (3) verläuft. Dabei ist jeder Phasenleiterabschnitt zwischen dem Schaltergehäuse (2) und dem Aufteilungsgehäuse (3) einzeln in einem Kapselungsmantel (4) geführt. An jedem Kapselungsmantel (4) ist für den in ihm geführten Phasenleiterabschnitt ein Stromwandler mit wenigstens einem an einer Außenoberfläche des jeweiligen Kapselungsmantels (4) angeordneten Stromwandlerkern (5) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrphasige gasisolierte Schaltanlage, die für jede ihrer Phasen einen Stromwandler aufweist.
DE 10 2005 003 870 A1 offenbart eine Gehäusebaugruppe eines von einer elektrischen Isolation umgebenen Leiterzuges. Der Leiterzug ist von einem im Wesentlichen rohrförmigen Gehäuse umgeben, das zwei um den Leiterzug umlaufende elektrisch leitfähige Gehäuseabschnitte aufweist, die durch ein um den Leiterzug umlaufendes elektrisch isolierendes Rohr voneinander beabstandet sind. Die Gehäusebaugruppe kann dabei von einer Sekundärwicklung eines Stromwandlers umgeben sein, dessen Primärwicklung der Leiterzug ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte mehrphasige gasisolierte Schaltanlage anzugeben, die für jede ihrer Phasen einen Stromwandler aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße mehrphasige gasisolierte Schaltanlage umfasst einen in einem Schaltergehäuse angeordneten Leistungsschalter, ein Aufteilungsgehäuse und für jede Phase einen Phasenleiterabschnitt, der aus dem Schaltergehäuse in das Aufteilungsgehäuse verläuft. Jeder Phasenleiterabschnitt ist zwischen dem Schaltergehäuse und dem Aufteilungsgehäuse einzeln in einem Kapselungsmantel geführt. An jedem Kapselungsmantel ist für den in ihm geführten Phasenleiterabschnitt ein Stromwandler mit wenigstens einem an einer Außenoberfläche des jeweiligen Kapselungsmantels angeordneten Stromwandlerkern angeordnet.
Erfindungsgemäß ist also jede Phase zwischen dem Leistungsschalter und dem Aufteilungsgehäuse einzeln durch einen Kapselungsmantel gekapselt. Dies ermöglicht es vorteilhaft, für jede Phase einen Stromwandler mit wenigstens einem außenliegenden Stromwandlerkern an dem Kapselungsmantel der Phase anzuordnen.
Dabei wird jede Phase direkt und einzeln in ihrem jeweiligen Kapselungsmantel aus dem Schaltergehäuse des Leistungsschalters herausgeführt. Dies ist vor allem bauraumsparend und bauteilsparend gegenüber einer Herausführung der Phasen aus dem Schaltergehäuse in einem gemeinsamen Kapselgehäuse und einer anschließenden Einzelkapselung der verschiedenen Phasen. Neben einer Verkürzung der Feldlänge und Verkleinerung der Feldverteilung der Schaltanlage ermöglicht diese Bauform außerdem größere Kernquerschnitte der Stromwandler und erleichtert die Montage und Wartung der Schaltanlage.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Kapselungsmäntel jeweils durch je eine erste Flanschverbindung an dem Schaltergehäuse des Leistungsschalters befestigt.
Zusätzlich oder alternativ sind die Kapselungsmäntel ferner jeweils durch je eine zweite Flanschverbindung an dem Aufteilungsgehäuse befestigt.
Flanschverbindungen ermöglichen vorteilhaft eine einfache und sichere Verbindung der Kapselungsmäntel mit dem Schaltergehäuse und dem Aufteilungsgehäuse. Insbesondere vereinfachen sie außerdem die Montage und Wartung der Schaltanlage.
Jeder Kapselungsmantel ist vorzugsweise rohrförmig ausgebildet und weist in einem mittleren Bereich eine kreiszylindrische Außenoberfläche auf.
Diese geometrische Ausbildung der Kapselungsmäntel ist besonders vorteilhaft an die Anordnung von Stromwandlern mit außenliegenden Stromwandlerkernen angepasst.
Bei dieser geometrischen Ausbildung der Kapselungsmäntel sind die Stromwandlerkerne vorzugsweise ringförmig ausgebildet und um einen Abschnitt des mittleren Bereiches des jeweiligen Kapselungsmantels herum angeordnet.
Dies ermöglicht eine besonders platzsparende und zweckmäßige Ausbildung und Anordnung der Stromwandler.
In dem Schaltergehäuse und/oder in dem Aufteilungsgehäuse sind vorzugsweise alle Phasen gemeinsam gekapselt.
Dadurch wird eine unnötige Einzelkapselung der Phasen in dem Schaltergehäuse und/oder dem Aufteilungsgehäuse vermieden bzw. die Einzelkapselung der Phasen vorteilhaft auf die notwendigen Bereiche der Schaltanlage begrenzt.
Ferner sind die Kapselungsmäntel vorzugsweise parallel zueinander angeordnet.
Dadurch kann der Bauraum der Schaltanlage weiter reduziert werden. Außerdem werden auch die Montage und Wartung der Schaltanlage weiter erleichtert.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Schaltanlage genau drei Phasen auf.
Schaltanlagen mit drei Phasen sind den Standardanforderungen und -anwendungen am besten angepasst und daher besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Vorzugsweise bilden das Schaltergehäuse, die Kapselungsmäntel und das Aufteilungsgehäuse gemeinsam einen zusammenhängenden Gasraum für ein Isoliergas.
Dadurch können das Schaltergehäuse, die Kapselungsmäntel und das Aufteilungsgehäuse vorteilhaft gemeinsam mit einem Isoliergas befüllt werden. Ferner herrscht auf diese Weise in dem Schaltergehäuse, den Kapselungsmäntel und dem Aufteilungsgehäuse automatisch derselbe Druck und dieser Druck kann für den gesamten Gasraum einfach kontrolliert werden.
Dabei sind das Schaltergehäuse, die Kapselungsmäntel und das Aufteilungsgehäuse vorzugsweise überdruckfest bis zu einem definierten Überdruck des Isoliergases ausgebildet und bilden gemeinsam einen bis zu dem definierten Überdruck überdruckfesten Druckbehälter für das Isoliergas.
Dies ermöglicht es vorteilhaft, die Schaltanlage mit einem unter einem Überdruck stehenden Isoliergas zu betreiben.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit einer Zeichnung näher erläutert wird.
Die Zeichnung zeigt ausschnittsweise eine dreiphasige gasisolierte Schaltanlage 1.
Die Schaltanlage 1 umfasst einen in einem Schaltergehäuse 2 angeordneten Leistungsschalter, ein Aufteilungsgehäuse 3 und für jede Phase einen Phasenleiterabschnitt, der aus dem Schaltergehäuse 2 in das Aufteilungsgehäuse 3 verläuft. Jeder Phasenleiterabschnitt ist zwischen dem Schaltergehäuse 2 und dem Aufteilungsgehäuse 3 einzeln in einem Kapselungsmantel 4 geführt. An jedem Kapselungsmantel 4 ist für den in ihm geführten Phasenleiterabschnitt ein Stromwandler mit mehreren an einer Außenoberfläche des jeweiligen Kapselungsmantels 4 angeordneten Stromwandlerkernen 5 angeordnet.
In dem Schaltergehäuse 2 und dem Aufteilungsgehäuse 3 sind die drei Phasen jeweils gemeinsam gekapselt. Nur zwischen dem Schaltergehäuse 2 und dem Aufteilungsgehäuse 3 ist jede Phase durch den jeweiligen Kapselungsmantel 4 einzeln gekapselt.
Jeder Kapselungsmantel 4 ist rohrförmig ausgebildet, weist in seinem mittleren Bereich eine kreiszylindrische Außenoberfläche auf und ist über eine erste Flanschverbindung 6 an dem Schaltergehäuse 2 und über eine zweite Flanschverbindung 7 an dem Aufteilungsgehäuse 3 befestigt. Die Kapselungsmäntel 4 sind parallel zueinander angeordnet. Eine mittlere der ersten Flanschverbindungen 6 ist mit jeder der beiden anderen ersten Flanschverbindungen 6 an den schaltergehäuseseitigen Flanschabschnitten jeweils über einen Verbindungssteg 8 verbunden.
Die Stromwandlerkerne 5 sind jeweils ringförmig ausgebildet und jeweils um einen Abschnitt des mittleren Bereiches eines Kapselungsmantels 4 herum angeordnet, wobei ihr Innendurchmesser zu dem Außendurchmesser des Querschnittes des mittleren Bereiches des jeweiligen Kapselungsmantels 4 korrespondiert.
Das Schaltergehäuse 2, die Kapselungsmäntel 4 und das Aufteilungsgehäuse 3 bilden zusammen einen bis zu einem definierten Überdruck druckfesten und gasdichten Druckbehälter mit einem zusammenhängenden Gasraum für ein Isoliergas, mit dem die Schaltanlage 1 befüllt wird. Alternativ kann jedoch auch eine Verwendung von gasdichten Barrieren im Bereich der ersten und/oder der zweiten Flanschverbindung 6, 7 vorgesehen sein, so dass eine Aufteilung in separate Gasräume des Schaltergehäuses 2, der Kapselungsmäntel 4 und des Aufteilungsgehäuses 3 erfolgt. Dazu sind das Schaltergehäuse 2, die Kapselungsmäntel 4 und das Aufteilungsgehäuse 3 sowie die Flanschverbindungen 6, 7 jeweils überdruckfest bis zu dem definierten Überdruck ausgebildet und die Flanschverbindungen 6, 7 weisen jeweils Öffnungen auf, durch die Isoliergas von dem jeweiligen Kapselungsmantel 4 in das Schaltergehäuse 2 bzw. in das Aufteilungsgehäuse 3 strömen kann. Ferner sind die Flanschverbindungen 6, 7 nach außen gasdicht ausgeführt, d.h. mit Dichtungen versehen, die ein Austreten von Isoliergas aus der Schaltanlage 1 durch die Flanschverbindungen 6, 7 verhindern.
Obwohl die Erfindung im Detail durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist sie nicht durch dieses offenbarte Beispiel eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Schaltanlage
2: Schaltergehäuse
3: Aufteilungsgehäuse
4: Kapselungsmantel
5: Stromwandlerkernen
6: erste Flanschverbindung
7: zweite Flanschverbindung
8: Verbindungssteg

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005003870 A1 [0002]

Claims

Mehrphasige gasisolierte Schaltanlage (1), umfassend einen in einem Schaltergehäuse (2) angeordneten Leistungsschalter, ein Aufteilungsgehäuse (3) und für jede Phase einen Phasenleiterabschnitt, der aus dem Schaltergehäuse (2) in das Aufteilungsgehäuse (3) verläuft, wobei jeder Phasenleiterabschnitt zwischen dem Schaltergehäuse (2) und dem Aufteilungsgehäuse (3) einzeln in einem Kapselungsmantel (4) geführt ist, und wobei an jedem Kapselungsmantel (4) für den in ihm geführten Phasenleiterabschnitt ein Stromwandler mit wenigstens einem an einer Außenoberfläche des jeweiligen Kapselungsmantels (4) angeordneten Stromwandlerkern (5) angeordnet ist.
Mehrphasige gasisolierte Schaltanlage (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch je eine erste Flanschverbindung (6) für jeden Kapselungsmantel (4), über die der Kapselungsmantel (4) an dem Schaltergehäuse (2) befestigt ist.
Mehrphasige gasisolierte Schaltanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch je eine zweite Flanschverbindung (7) für jeden Kapselungsmantel (4), über die der Kapselungsmantel (4) an dem Aufteilungsgehäuse (3) befestigt ist.
Mehrphasige gasisolierte Schaltanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kapselungsmantel (4) rohrförmig ausgebildet ist und in einem mittleren Bereich eine kreiszylindrische Außenoberfläche aufweist.
Mehrphasige gasisolierte Schaltanlage (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stromwandlerkern (5) ringförmig ausgebildet und um einen Abschnitt des mittleren Bereiches des jeweiligen Kapselungsmantels (4) herum angeordnet ist.
Mehrphasige gasisolierte Schaltanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Phasen in dem Schaltergehäuse (2) gemeinsam gekapselt sind.
Mehrphasige gasisolierte Schaltanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Phasen in dem Aufteilungsgehäuse (3) gemeinsam gekapselt sind.
Mehrphasige gasisolierte Schaltanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapselungsmäntel (4) parallel zueinander angeordnet sind.
Mehrphasige gasisolierte Schaltanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanlage (1) genau drei Phasen aufweist.
Mehrphasige gasisolierte Schaltanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltergehäuse (2), die Kapselungsmäntel (4) und das Aufteilungsgehäuse (3) gemeinsam einen zusammenhängenden Gasraum für ein Isoliergas bilden.
Mehrphasige gasisolierte Schaltanlage (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltergehäuse (2), die Kapselungsmäntel (4) und das Aufteilungsgehäuse (3) überdruckfest bis zu einem definierten Überdruck des Isoliergases ausgebildet sind und gemeinsam einen bis zu dem definierten Überdruck überdruckfesten Druckbehälter für das Isoliergas bilden.