DE102016002711B4

DE102016002711B4 - Freiluft-Gehäuse für Mittelspannungsanlagen

Info

Publication number: DE102016002711B4
Application number: DE102016002711.8A
Authority: DE
Inventors: André Meuleman
Original assignee: Tts Trading & Technical Support GmbH
Current assignee: Meuleman Andre Dipl Ing De
Priority date: 2016-03-08
Filing date: 2016-03-08
Publication date: 2018-01-18
Anticipated expiration: 2036-03-09
Also published as: DE102016002711A1

Abstract

Schalt- und Mess-Station für Mittelspannungsanlagen, bestehend aus einem Stahlblechgehäuse (1) und energietechnischen Komponenten (2, 3), nämlich mindestens einer metallgekapselten SF6- oder Luft isolierte Mittelspannungsschaltanlage (2), mit einem metallgekapseltem Luft isolierten Messwandler-System (3), Schutz- und Regelsysteme und einer Niederspannungsverteilung, weiterhin bestehend aus einem ebenerdig aufgestellten Basisrahmen (5), der gleichzeitig Befestigungsrahmen für das Stahlblechgehäuse und für die energietechnischen Komponenten (2, 3) ist und eine Anhebefunktion sowie ein Kabeleinführungssystem aufweist und einen Luft-Volumen-Strömungskanal (6) bildet, der zwischen den Luftvolumen innerhalb der energietechnischen Komponenten (2, 3) und einen Druckentlastungsraum (8) an der Rückseite des Stahlblechgehäuses (1) bestehend aus, den rückseitigen Außenwänden (9) des Stahlblechgehäuses (1) und den Rückwänden (10) von komplett, auch zum Dach hin, metallgekapselten Räumen (7) der energietechnischen Komponenten (2, 3), eingerichtet ist, um im Fehlerfall innerhalb der energietechnischen Komponenten (2, 3), frei werdende Störlichtbogengase in den oberen Dachraum (11) zu führen und von da aus über Lüftungsöffnungen (12) am Dachraum (11) gefahrlos ins Freie zu entlasten.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges Freiluft-Gehäuse für Mittelspannungsanlagen, insbesondere für metallgekapselten SF6- oder Luft-isolierten Schaltanlagen und metallgekapselten Luft-isolierte Messwandler-Systeme (nachstehend als Schalt- und Mess-Station bezeichnet). Sie werden fabrikfertig, installiert und geprüft, angeliefert.
Stand der Technik
Schalt- und Mess-Stationen verteilen die Elektrizität des Strom-Verteilnetzes mit einer Spannung von 10 bis 36 kV (Mittelspannung), auf die im Ortsnetz oder Lastschwerpunkten verwendeten Trafostationen. Schalt & Mess-Stationen bestehen im Wesentlichen aus dem Gehäuse und den energietechnischen Komponenten, nämlich mindestens eine mehrfeldige SF6-isolierte Mittellspannungsschaltanlage, regelmäßig ergänzt mit einem Mittelspannungs-Messwandlerraum und Einrichtungen wie Energie-Zähler, Netzschutzeinrichtugen und Niederspannungsverteilung. In aller Regel werden sie als ebenerdige Betonfertigbaustationen mit Kabelkeller oder konventionell gemauert errichtet. Sie werden in der Regel vor Ort zusammengestellt, gebaut und installiert.
Aus dem stand der Technik sind folgende Schriften bekannt:
DE 696 10 369 T2 beschreibt eine Mittelspannungs-Netzstation mit Gasisolierten Elektrischen Schaltgeräten.
DE 68 10 710 U beschreibt eine Eingeschossige Schalt- und Transformatorenstation.
Nachteile der konventionelle Betonfertigteil- oder gemauerte Bauweise sind aufwendige Baustellen-Vorbereitung vor Ort, lange Bauzeit, Transportaufwand und aufwendige Rückführung bei wesentlichen Änderungen im Falle das die Anforderungen an der technischen Ausführung dem neuestem Stand der Technik angepasst werden müssen.
Weitere Nachteile bestehender Gehäuse betreffen ferner dass sie in der Regel Einräumig sind, mit langem Bedienungsgang. Im Falle einer Störung, eventuell mit Lichtbogenaustritt, befindet sich das Bedienungspersonal mitten im, mit Wände umfassten Raum und haben einen langen Fluchtweg nach draußen oder stehen bei geöffneten Türen direkt vor den Mittelspannungsanlagen.
Darstellung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zu Grunde, ein Gehäuse für Mittelspannungsanlagen, insbesondere für metallgekapselten SF6- oder Luft isolierten Schaltanlagen und Luft isolierten Messwandler-Systeme zu schaffen, das die oben genannten Nachteile ausräumt und im Wesentlichen konstruktiv basiert auf die Gehäuse für energietechnische Anlagen nach den Patentschriften DE 10 2010 026 715 B3 und DE 10 2013 002 726 B3 mit den entsprechenden Vorteilen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Personensicherheit beim Bedienen der Anlagen zu erhöhen. Das heißt, die metallgekapselten Mittelspannungsschaltanlagen, weiter auch energietechnische Komponenten (2) und (3) genannt, sollten von Außen bedienbar sein und Störlichtbogen beziehungsweise Störlichtbogengase dürfen in Fehlerfall nicht nach vorne austreten, sondern müssen gefahrlos für die Umgebung abgeleitet werden.
Eine weitere Aufgabe wird gelöst in dem das Fundament durch einem in der Höhe reduziertem Funktions-Basisrahmen ersetzt wird. Das Gehäuse kann so ebenerdig aufgestellt werden und benötigt zur Aufstellung nur zwei einfache Streifenfundamente, vorzugsweise aus Beton.
Die kompakte Bauweise der Anordnung lässt eine komplette Fertigstellung der Einheit in der Fabrik zu. Die komplette fabrikfertige und geprüfte Einheit kann in einer kurze Bauzeit aufgestellt werden und im dem Fall dass neue technische Anforderungen gegeben sind, ausgetauscht werden.
Erfindungsgemäß werden die voranstehenden Aufgaben mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und 2 gelöst.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten des Gehäuses ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen.
In den Zeichnungen zeigen:
1 das gesamte Gehäuse 1 (Türen geöffnet) mit den energietechnischen Komponenten (2) und (3), Erdbereich (4), Basisrahmen (5) und Streifenfundament (5), in perspektivischer Ansicht;
2 die komplette Schalt- und Mess-Station in Vorderansicht mit Angabe der Schnitt-Position A-A (3);
3 Schnitt A-A ist ein Querschnitt durch den Innenraum der Schalt & Mess-Station mit entsprechenden Positionsangaben;
Ausführung der Erfindung
1 zeigt die gesamte Schalt- und Mess-Station, mit Gehäuse (1) (Türen geöffnet) mit den energietechnischen Komponenten (2) und (3), Erdbereich (4), Basisrahmen (5) und Streifenfundament (5), in perspektivischer Ansicht in einer bevorzugten Ausführungsform;
Wie aus 3 ersichtlich, dass die aus den genannten Patenten bekannte Fundamentwanne ersetzt wird durch einen ebenerdig aufgestellten Basisrahmen (5). Der Basisrahmen ist gleichzeitig Befestigungsrahmen für das Gehäuse (1), Befestigungsrahmen für die Mittelspannungskomponenten (2) (3) und besitzt eine Anhebefunktion für die gesamte Schalt- und Mess-Station.
Außerdem zeigt 3 dass der Basisrahmen (5) die Funktion hat einen Luft-Volumen-Strömungskanal (6) zu bilden, zwischen den Luftvolumen innerhalb der energietechnischen Mittelspannungskomponenten (2) (3) und dem Druckentlastungsraum (8) an der Rückseite des Gehäuses (1).
Der Druckentlastungsraum (8) an der Rückseite des Gehäuses bilden sich aus den Außenwänden (9) an der Rückseite des Gehäuses und die Rückwände (10) der komplett, auch zum Dach hin, metallgekapselten Räume (7) der energietechnische Komponenten (2) (3).
Im Fehlerfall, zum Beispiel Kurzschluss mit Lichtbogenauswirkungen innerhalb der energietechnischen Komponenten (2) (3), werden Störlichtbogengase frei die nicht in der Bedienungsebene eintreten dürfen und mit niedriger Druckerhöhung ins Freie, Entlastung finden müssen.
Der Basisrahmen (5) stellt eine Luftvolumen-Verbindung her zwischen den Luft-Volumen innerhalb der metallgekapselten energietechnischen Komponenten (2) und (3), zum Beispiel der Kabelanschlussraum, ins Freie, und dieses ohne Gefährdung des Bedienungspersonals oder Personen die zufällig in der Nähe aufhalten. Erreicht wird die sichere Entlastung dadurch dass die Störlichtbogengase über den Druckentlastungsraum (8) an der Rückseite des Gehäuses in den oberen Dachraum (11) geleitet werden und von da aus über Lüftungsöffnungen (12) am Dachraum (11) gefahrlos ins Freie gelangen. Die Lüftungsöffnungen (12) befinden sich > 2 m über dem Erdbereich. Basierend auf langjährige technische Erfahrungen ist sicher gestellt, dass dieses auch gewährleistet ist.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse mit Basisrahmen (5) und Dach
2: Metallgekapselte SF6- oder Luft isolierte Mittelspannungs-Schaltanlage
3: Metallgekapseltes Luft-isoliertes Messwandler-System
4: Erdbereich
5: Basisrahmen
6: Luft-Volumen-Strömungskanal
7: Komplett metallgekapselte Räume für die energietechnischen Komponenten
8: Druckentlastungsraum
9: Außenwände des Gehäuses
10: Rückwände der Räume (7)
11: Dachraum (Innen)
12: Lüftungsöffnungen am Dach
13: Streifenfundament
14: Einspeisekabel

Claims

Schalt- und Mess-Station für Mittelspannungsanlagen, bestehend aus einem Stahlblechgehäuse (1) und energietechnischen Komponenten (2, 3), nämlich mindestens einer metallgekapselten SF6- oder Luft isolierte Mittelspannungsschaltanlage (2), mit einem metallgekapseltem Luft isolierten Messwandler-System (3), Schutz- und Regelsysteme und einer Niederspannungsverteilung, weiterhin bestehend aus einem ebenerdig aufgestellten Basisrahmen (5), der gleichzeitig Befestigungsrahmen für das Stahlblechgehäuse und für die energietechnischen Komponenten (2, 3) ist und eine Anhebefunktion sowie ein Kabeleinführungssystem aufweist und einen Luft-Volumen-Strömungskanal (6) bildet, der zwischen den Luftvolumen innerhalb der energietechnischen Komponenten (2, 3) und einen Druckentlastungsraum (8) an der Rückseite des Stahlblechgehäuses (1) bestehend aus, den rückseitigen Außenwänden (9) des Stahlblechgehäuses (1) und den Rückwänden (10) von komplett, auch zum Dach hin, metallgekapselten Räumen (7) der energietechnischen Komponenten (2, 3), eingerichtet ist, um im Fehlerfall innerhalb der energietechnischen Komponenten (2, 3), frei werdende Störlichtbogengase in den oberen Dachraum (11) zu führen und von da aus über Lüftungsöffnungen (12) am Dachraum (11) gefahrlos ins Freie zu entlasten.
Schalt- und Mess-Station nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das komplette Gehäuse auf einem Streifenfundament (14) aufgestellt werden kann.