-
Die Erfindung betrifft eine Deckeleinheit für einen Wandlerkopf einer Hochspannungs-Wandlereinrichtung, mit einem flachen, vorzugsweise ebenen, Deckelelement und einem das Deckelelement umfänglich umgebende RIV-Abschirmeinrichtung zur Funkstörspannungs-Abschirmung.
-
Die Erfindung betrifft weiterhin einen entsprechenden Wandlerkopf mit Deckeleinheit und eine entsprechende Hochspannungs-Wandlereinrichtung mit einer Basis, einem Wandlerkopf und einem Stützisolator zwischen Basis und Wandlerkopf.
-
Das Datenblatt des induktiven Freiluft-Spannungswandlers vom Typ EGF des Anbieters PFIFFNER (Datenblatt 2017.04) beschreibt diesen Spannungswandler als eine SF6-Gas isolierte Hochspannungs-Wandlereinrichtung mit einer Basis, einem Wandlerkopf und einem Stützisolator zwischen Basis und Wandlerkopf. In einem druckfesten Gehäuse der Basis befindet sich der Aktivteil des Spannungswandlers. Der Wandlerkopf weist eine Deckeleinheit mit einem plattenförmigen Deckelelement, einer das Deckelelement umfänglich umgebende RIV-Abschirmeinrichtung zur Funkstörspannungs-Abschirmung und am Rand des Deckelelements angeordnete Anschlusslaschen als „Primäranschluss“ auf. Weiterhin sind an der Basis ein Klemmenkasten und als sogenannte Hebeösen ausgebildete Anschlag-Strukturen angeordnet. Derartige Wandlereinrichtungen werden in Hochspannungsschaltanlagen von 245 - 550 kV eingesetzt. Sie übertragen hohe Spannungen in standardisierte, äquivalente Werte für Zähler, Mess- und Schutzgeräte. Die RIV-Abschirmeinrichtung ist dabei als sogenannter Kopf-Toroid ausgestaltet.
-
Derartige Abschirm-Toroide, zu deren Herstellung geschlossene Torus-Aluminiumrohr-Ringe gerollt werden, die mittels angeschweißter Befestigungselemente als Einzel- oder Doppeltoroid am Wandlerkopf befestigt werden, sind in der Herstellung recht teuer und aufwendig.
-
Weiterhin können diese Toroide, bedingt durch ihre Größe und Form, nicht vor Errichtung der Wandlereinrichtung montiert werden und laufen als zusätzliches Beistellteil neben dem Transport der eigentlichen Wandlereinrichtung. Hervorgerufen durch diese Trennung entstehen mehr logistische und montagetechnische Kosten für den Hersteller, da ein extra Versand mit Verpackung organisiert werden muss und zusätzlich Monteure auf der Baustelle diese Toroide montieren.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, durch die die Montage der entsprechenden Hochspannungs-Wandlereinrichtung vereinfacht werden kann.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Bei der erfindungsgemäßen Deckeleinheit für einen Wandlerkopf einer Hochspannungs-Wandlereinrichtung, die ein flaches, vorzugsweise ebenen, Deckelelement und eine das Deckelelement umfänglich umgebende RIV-Abschirmeinrichtung zur Funkstörspannungs-Abschirmung aufweist, ist vorgesehen, dass die RIV-Abschirmeinrichtung von mehreren am Rand des Deckelelements umfänglich verteilten RIV-Abschirmelementen gebildet wird, die jeweils eine im Wesentlichen zylinderartige Form, insbesondere eine kapselförmige Form, aufweisen. Diese RIV-Abschirmelemente haben einen vergleichsweise einfachen Aufbau und sind daher einerseits einfach und preisgünstig herstellbar und andererseits gut handhabbar. Werden die RIV-Abschirmelemente in einer Ringstruktur angeordnet, die den Rand des Deckelelements zwar mit Lücken, aber doch relativ vollständig umgreift, so lässt sich eine RIV-Abschirmung erreichen die mit der mittels eines Abschirm-Toroids, also dem eingangs erwähnten Kopf-Toroid, erreichbaren Abschirmung vergleichbar ist.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die RIV-Abschirmelemente jeweils verlagerbar, insbesondere jeweils verdrehbar, am Deckelelement gelagert. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass weite Teile des Deckelelements auch bei vormontierten Abschirmelementen von außen gut zugänglich sind.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine am Rand des Deckelelements angeordnete Anschlag-Struktur vorgesehen, die insbesondere als Durchbruch oder Ösen-Struktur ausgestaltet ist. Der Begriff Anschlagstruktur ist in diesem Zusammenhang analog zu den Begriffen Anschlagmittel und Anschlagpunkt zu verstehen. Anschlagmittel und Anschlagpunkte sind die Verbindung zwischen einer Last und einem Tragmittel, wie etwa einem Kranhaken.
-
Bei derartigen Deckeleinheiten von Hochspannungs-Wandlereinrichtungen sind oftmals Anschlusslaschen vorgesehen. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Deckeleinheit ist mindestens eine am Rand des Deckelelements angeordnete Anschlusslasche vorgesehen.
-
Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Deckeleinheit mindestens ein am Rand der Anschlusslasche oder zumindest einer der Anschlusslaschen angeordnetes weiteres RIV-Abschirmelement zur Funkstörspannungs-Abschirmung aufweist. Diese Abschirmung bezieht sich dann auf die jeweilige Anschlusslasche, kann aber als Teil der RIV-Abschirmeinrichtung aufgefasst werden.
-
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die RIV-Abschirmelemente derart verlagerbar/verdrehbar, dass sie
- (i) in einer ersten Anordnung das Deckelelement abschirmen und
- (ii) in einer zweiten Anordnung die mindestens eine Anschlag-Struktur und/oder die mindestens eine Anschlusslasche zur einfachen Handhabung, insbesondere großflächig, freigeben. In dieser Stellung ergibt sich zwar keine oder keine volle Abschirmwirkung, aber die Handhabung von Anschlagstruktur bzw. Anschlusslasche erfolgt ja auch nicht im Betrieb der Hochspannungs-Wandlereinrichtung.
-
Bevorzugt ist das Deckelelement plattenförmig, also als Platte ausgebildet. Dies ist gängige und bewährte Praxis.
-
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass das Deckelelement eine rechteckige, insbesondere quadratische, Grundfläche aufweist, wobei die RIV-Abschirmelemente an den Seiten dieser Grundfläche befestigt sind und sich die RIV-Abschirmelemente bei Nutzung als RIV-Abschirmeinrichtung mit ihrer Längsachse entlang der Seiten dieser Grundfläche erstrecken. In einem sehr einfachen Fall ist das Deckelelement dabei als Platte mit rechteckiger, insbesondere quadratischer, Grundfläche ausgebildet.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Wandlerkopf für eine Hochspannungs-Wandlereinrichtung, der eine Deckeleinheit mit einem flachen, vorzugsweise ebenen, Deckelelement und einer das Deckelelement umfänglich umgebende RIV-Abschirmeinrichtung zur Funkstörspannungs-Abschirmung umfasst, ist vorgesehen, dass die Deckeleinheit als vorstehend genannte Deckeleinheit ausgebildet ist.
-
Bei der erfindungsgemäßen Hochspannungs-Wandlereinrichtung mit einer Basis, einem Wandlerkopf und einem Stützisolator zwischen Basis und Wandlerkopf, ist vorgesehen, dass der Wandlerkopf als vorstehend genannter Wandlerkopf ausgebildet ist.
-
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Hochspannungs-Wandlereinrichtung ist vorgesehen, dass die Basis weitere Anschlag-Strukturen aufweist. Auch dies ist gängige und bewährte Praxis.
-
Die Basis weist insbesondere eine Grundplatte und ein darauf aufgebautes Gehäuse auf, in dem sich ein Aktivteil der Hochspannungs-Wandlereinrichtung, eine Art Transformator, befindet. Weiterhin kann seitlich an dem Gehäuse der Basis ein Klemmenkasten angeordnet sein.
-
Besagte weitere Anschlagstrukturen befinden sich bevorzugt an der Grundplatte der Basis. Diese sind insbesondere als Halteösen, also auch eine Art Ösen- oder Durchbruchstrukturen ausgebildet.
-
Insgesamt ergeben sich die folgenden Vorteile:
- (a) Reduzierung von logistischem Aufwand und Kosten für Lieferanten;
- (b) Reduzierung des Montageaufwands von Lieferanten beim Kunden bzw. kann vom Kunden durch vorhandene Montageanweisung auch selbst installiert werden;
- (c) Reduzierung der Bauteilkosten, da einfach herstellbare Geometrie; und
- (d) Keine zusätzlichen Lastwirbel bzw. Hebeösen notwendig.
-
Dadurch Bauteil- Montage- und Kostenminimierung.
-
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:
- 1 auf der rechten Seite eine Hochspannungs-Wandlereinrichtung und auf der linken Seite einen Wandlerkopf dieser Hochspannungs-Wandlereinrichtung mit einer Deckeleinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
- 2 ein RIV-Abschirmelement der Deckeleinheit im Detail,
- 3 auf der rechten Seite die bereits in 1 gezeigte Hochspannungs-Wandlereinrichtung und auf der linken Seite den Wandlerkopf mit der Deckeleinheit, bei der die RIV-Abschirmelemente verdreht sind und
- 4 die Hochspannungs-Wandlereinrichtung in einer Transportsituation.
-
Die 1 zeigt auf der rechten Seite eine als induktiver Spannungswandler (inductive voltage transformer) ausgebildete Hochspannungs-Wandlereinrichtung 10. Die Hochspannungs-Wandlereinrichtung 0 lässt sich grob in die Komponenten Basis 12, Wandlerkopf 14 und zwischen Basis 12 und Wandlerkopf 14 angeordneter Zwischenteil mit Stützisolator 16 unterteilen. Der Stützisolator umgibt ein sich zwischen Basis 12 und Wandlerkopf 14 erstreckendes (nicht gezeigtes) Potentialabführelement. Die Basis 12 weist eine Grundplatte 18 und ein darauf aufgebautes Gehäuse 20 auf, in dem sich der (nicht gezeigte) Aktivteil der Hochspannungs-Wandlereinrichtung 10, eine Art Transformator, befindet. Die Isolierung erfolgt mittels SF6-Gas oder eines anderen Isoliergases. Weiterhin ist seitlich an dem Gehäuse 20 der Basis 12 ein Klemmenkasten 22 angeordnet. Der Wandlerkopf 14 weist eine Deckeleinheit 24 mit einem Deckelelement 26, einer das Deckelelement 26 umfänglich umgebenden RIV-Abschirmeinrichtung 28 (RIV: Radio Interference Voltage, Funkstörspannung) zur Funkstörspannungs-Abschirmung und am Rand des Deckelelements 24 auf einander gegenüberliegenden Seiten angeordnete Anschlusslaschen 30, 32 als „Primäranschlüsse des Transformators“ auf.
-
Auf der linken Seite der 1 ist der Wandlerkopf 14 mit der Deckeleinheit 24 im Detail gezeigt. Das Deckelelement 26 ist plattenförmig, also als Platte, ausgestaltet und hat eine quadratische Grundfläche. Die beiden Anschlusslaschen 30, 32 sind dabei an einander gegenüberliegenden Ecken der quadratischen Grundfläche angeordnet und weisen mit ihren freien Enden nach außen über die Grundfläche hinaus. Die RIV-Abschirmeinrichtung 28 wird von mehreren (im vorliegenden Fall vier) am Rand des Deckelelements 24 umfänglich verteilten RIV-Abschirmelementen 34 gebildet. Im Betriebszustand der Hochspannungs-Wandlereinrichtung 10, der hier in 1 gezeigt ist, sind die RIV-Abschirmelementen 34 so angeordnet, dass sie eine den Rand des Deckelelements 26 umgreifende Ringstruktur bilden. Dazu ist an jeder der Seiten der quadratischen Grundfläche je eines der RIV-Abschirmelemente 34 befestigt, genauer gesagt verdrehbar gelagert befestigt. Die RIV-Abschirmelemente 34 weisen jeweils eine im Wesentlichen zylinderartige Form auf, auf die im Zusammenhang mit 2 noch einmal im Detail eingegangen wird. Am äußeren Rand einer der Anschlusslaschen 30 ist ein weiteres RIV-Abschirmelement 36 zur Funkstörspannungs-Abschirmung angeordnet, das eine im Wesentlichen U-förmige Gestalt aufweist und sich außen entlang des Umfangs der entsprechenden Anschlusslasche 26 erstreckt.
-
In den beiden nicht von Anschlusslaschen 26 „besetzten“ Ecken des Deckelelements 26 erstrecken sich Durchbrüche 38 durch das plattenförmige Deckelelement 26. Diese Durchbrüche 38 dienen als Anschlag-Strukturen 40 für den Transport und die Manipulation der Hochspannungs-Wandlereinrichtung 10 bei deren Montage. Man kann in diesem Zusammenhang auch von Ösen- oder Durchbruchstrukturen sprechen. Weitere Anschlag-Strukturen 42 befinden sich an der Grundplatte 18 der Basis 12. Diese sind als Halteösen, also auch eine Art Ösen- oder Durchbruchstrukturen, ausgebildet.
-
Auch die Grundplatte 18 weist eine quadratische Grundfläche auf, wobei plattenförmiges Deckelelement 26 und Grundplatte 18 parallel, jedoch um 45° gegeneinander verdreht ausgerichtet sind.
-
Derartige Wandlereinrichtungen 10 werden in Hochspannungsschaltanlagen von mehr als hundert kV eingesetzt. Sie übertragen hohe Spannungen in standardisierte, äquivalente Werte für Zähler, Mess- und Schutzgeräte. Die RIV-Abschirmeinrichtung 28 mit den einzelnen RIV-Abschirmelementen 34 ersetzt dabei die sonst übliche Abschirmeinrichtung in Form eines sogenannten Kopf-Toroids.
-
Die 2 zeigt eines der RIV-Abschirmelemente 34 der Deckeleinheit 24 im Detail. Das RIV-Abschirmelement 34 hat eine Kapselform, die sich aus einem entlang einer Längsachse des Abschirmelements ausgerichteten zylinder- oder rohrförmigen Mittelteil 44 und an den beiden Enden dieses Mittelteils 44 anschließenden halbkugelförmigen Endkappen 46 zusammensetzt. Weiterhin weist das RIV-Abschirmelement 34 ein zentral aus dem Mittelteil 44 herausführendes Achselement 48 auf, über das das RIV-Abschirmelement 34 verdrehbar am Deckelelement 24 gelagert wird. Das Achselement 48 ist dabei senkrecht zur Längsachse des RIV-Abschirmelements 34 ausgerichtet.
-
3 zeigt auf der rechten Seite die bereits in 1 gezeigte vollständige Hochspannungs-Wandlereinrichtung 10 und auf der linken Seite den Wandlerkopf 14 mit der Deckeleinheit 24, bei der die einzelnen RIV-Abschirmelemente 34 gegenüber ihrer Ausrichtung in 1 um 90° verdreht sind. In dieser Ausrichtung sind sie parallel zur Längsachse der Wandlereinrichtung 10 insgesamt ausgerichtet.
-
Während die RIV-Abschirmelemente 34 in der in 1 gezeigten ersten Anordnung das Deckelelement 26 abschirmen geben die um 90° gedrehten RIV-Abschirmelemente 34 in der in 3 gezeigten zweiten Anordnung die Anschlag-Strukturen 40 zur einfachen Handhabung frei.
-
Auf diese Weise ergeben sich neue bzw. verbesserte Möglichkeiten bei Transport und Montage der Hochspannungs-Wandlereinrichtung 10.
-
Die 4 zeigt die Hochspannungs-Wandlereinrichtung 10 in einer Transportposition. Da das plattenförmige Deckelelement 26 und die Grundplatte 18 um 45° gegeneinander verdreht ausgerichtet sind, liegt die Hochspannungs-Wandlereinrichtung 10 auf einer Seite der Grundplatte 18 und einer Ecke des plattenförmigen Deckelelements 26 auf einem Boden einer Transporteinrichtung (zum Beispiel einer Transportbox oder einer Ladefläche) auf. An der Ecke des plattenförmigen Deckelelements 26 befindet sich eine der Anschlag-Strukturen 38.
-
Die Hochspannungs-Wandlereinrichtung 10 ist nun über diese Anschlag-Struktur 38 und eine am Boden der Transporteinrichtung fixierte Transportbefestigung 50 in/an der Transporteinrichtung befestigbar bzw. befestigt.
-
Zur Montage der Hochspannungs-Wandlereinrichtung 10 muss diese zunächst vom Boden der Transporteinrichtung angehoben werden. Dies kann beispielsweise mittels einer von einem Tragegeschirr gebildeten Aufhängung 52 geschehen. Diese nutzt neben der anderen der beiden Anschlag-Strukturen 38 des plattenförmigen Deckelelements 26 auch eine oder mehrere der weiteren Anschlag-Strukturen 42 an der Basis 12.
-
Das Tragegeschirr weist beispielsweise biegeschlaffe Tragelemente in Form von Seilen, Ketten, Riemen, etc. auf, die die Anschlag-Strukturen 38, 42 der Hochspannungs-Wandlereinrichtung 10 mit einem zentralen Aufhängepunkt 54 verbinden.
-
Auf diese Weise kann die Hochspannungs-Wandlereinrichtung 10 beispielsweise über einen Kranhaken gehalten und/oder bewegt werden.
-
Insgesamt ergeben sich die folgenden Vorteile:
- (a) Reduzierung von logistischen Aufwand und Kosten bei dem Transport der Hochspannungs-Wandlereinrichtung 10;
- (b) Reduzierung des Montageaufwands; der Montageaufwand kann soweit reduziert werden, dass die Hochspannungs-Wandlereinrichtung 10 vom Kunden mittels einer vorhandene Montageanweisung auch selbst installiert werden kann;
- (c) Reduzierung der Bauteilkosten, da einfach herstellbare Geometrie;
- (d) Keine zusätzlichen Lastwirbel bzw. Hebeösen notwendig. Dadurch Bauteil- Montage- und Kostenminimierung; und
- (e) RIV-Abschirmeinrichtung 28 kann bei Transport und Montage bereits vorinstalliert sein.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Hochspannungs-Wandlereinheit
- 12
- Basis
- 14
- Wandlerkopf
- 16
- Stützisolator
- 18
- Grundplatte
- 20
- Gehäuse
- 22
- Klemmenkasten
- 24
- Deckeleinheit
- 26
- Deckelelement
- 28
- Abschirmeinrichtung
- 30
- Anschlusslasche
- 32
- Anschlusslasche
- 34
- RIV-Abschirmelement
- 36
- weiteres RIV-Abschirmelement
- 38
- Durchbruch
- 40
- Anschlag-Struktur
- 42
- weitere Anschlag-Struktur
- 44
- Mittelteil
- 46
- Endkappe
- 48
- Achselement
- 50
- Transportbefestigung
- 52
- Aufhängung
- 54
- Aufhängepunkt
