DE1182326B

DE1182326B - High voltage switchgear cell

Info

Publication number: DE1182326B
Application number: DEL38978A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Franz; Dr-Ing August Hochrainer; Dipl-Ing Franz Petermichel; Dipl-Ing Wolfgang Schick
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1961-05-16
Filing date: 1961-05-16
Publication date: 1964-11-26
Also published as: NL278477A; FR1321980A; GB1001892A; AT246840B; BE617723A; CH412055A

Description

Hochspannungsschaltzelle Es sind Hochspannungsschaltzellen gekapselter Bauform in verschiedenartiger Ausführung bekannt. Bei einer solchen Ausführung besteht die Zelle aus zwei in geschlossener Bauform ausgeführten selbständigen Bauelementen, von denen das eine ein Sammelschienensystem,die Trennschalter, Leistungsschalter, den Kontaktgeber mit Rückmeldevorrichtung, die Meßinstrumente, Relais und Zähler enthält, während das andere Bauelement die Strom- und Spannungswandler, den Trennschalter des Kabelabgangs sowie den Kabelgang selbst enthält. Diese Bauelemente, von denen jedes für sich nicht betriebsfähig ist, werden zwecks Aufbau eines kompletten Schaltfeldes übereinandergesetzt und ergeben dadurch eine beträchtliche Bauhöhe. Einzelne Geräte als Leistungsschalter sind dabei schwenkbar angeordnet.High-voltage switch cells High-voltage switch cells are more encapsulated Various designs are known. In such an implementation there is the cell made up of two self-contained components in a closed design, one of which is a busbar system, the disconnectors, circuit breakers, the contactor with feedback device, the measuring instruments, relays and counters while the other component contains the current and voltage transformers, the disconnector of the cable outlet and the cable outlet itself. These components of which each of them is not operational for the purpose of building a complete switchgear panel placed on top of each other and thus result in a considerable overall height. Individual devices as circuit breakers are pivotably arranged.

Eine andere bekannte Ausführung einer elektrischen Schalteinheit für Hochspannungszwecke benutzt einen säulenartigen Aufbau zu einer Einzelzelle, bei welcher der mittlere das Schaltgerüst enthaltende Teil auf einem Unterteil steht, welches die Strom- und Spannungswandler und die Stecker zum unteren Trennschalter sowie zum Kabelendverschluß enthält und bei welchem oben ein Teil aufgesetzt ist, das die gekapselten Doppelsammelschienen trägt. Von der Bedienungsseite gesehen liegen drei Schaltgeräte hintereinander und davor eine gemeinsame Kammer, welche die mechanischen Antriebe sowie die Niederspannungsgeräte enthält. Zu der beträchtlichen Bauhöhe der Zelle, bedingt durch den säulenartigen Aufbau, kommt auf diese Weise noch eine entsprechende Baulänge, so daß sich derartige Schaltanlagen durch einen großen Raumbedarf auszeichnen.Another known embodiment of an electrical switching unit for High voltage uses a columnar structure to form a single cell which the middle part containing the switchgear is on a lower part, which the current and voltage transformers and the plugs to the lower disconnector as well as for the cable termination and on which a part is placed on top, that carries the encapsulated double busbars. Seen from the operator's side there are three switching devices one behind the other and a common chamber in front of it, which contains the mechanical drives as well as the low-voltage devices. To the considerable The height of the cell, due to the columnar structure, comes in this way nor a corresponding length, so that such switchgear by a large space requirements.

Es sind auch gekapselte Schaltzellen mit ausfahrbarem Leistungsschalter und Doppelsammelschienen bekannt, bei denen ein Sammelschienensystem oberhalb, das andere unterhalb des Leistungsschalters angebracht ist. Zum Wechseln der Sammelschienen wird das ganze Leistungsschaltergestell in der Vertikalen verschoben.There are also encapsulated switchgear cells with withdrawable circuit breakers and double busbars are known, in which a busbar system above, the other is located below the circuit breaker. For changing the busbars the whole circuit-breaker frame is moved vertically.

Die Erfindung betrifft eine Hochspannungsschaltzelle, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Pole der Schaltgeräte von der Bedienungsseite gesehen, bei lotrechter Schaltstrecke in Ausfahrrichtung hintereinander, bei horizontaler Schaltstrecke waagerecht übereinander in einem gemeinsamen Bauteil aufgestellt -sind und daß sich neben diesem vorzugsweise ausfahrbaren Bauteil ein schmaler Raum befindet, der die wesentlichen Leitungen (Druckluftleitungen, Stromanschlüsse, Sammelschienen, Steuer- und Meldeleitungen u. dgl.) enthält. Bei einer Ausführungsform besteht dieser schmale Raum aus einer plattenförmigen feststehenden Scheibe. Diese Scheibe kann im oberen oder rückwärtigen Teil abgewinkelt sein und den ausfahrbaren Bauteil umgreifen. Beide Bauteile grenzen in Ebenen aneinander, die in der Ausfahrrichtung liegen; in diesen Ebenen befinden sich lösbare Trennstellen für die von dem einen zum anderen Bauteil hinübergehenden Leitungen. Auf diese Weise ergibt sich eine Schaltzelle, die sich durch ungewöhnlich kleine Abmessungen auszeichnet und eine entsprechend günstige Raumausnutzung gestattet. Das Nebeneinander der feststehenden und der ausfahrbaren Bauteile ermöglicht zudem eine einfach vorzunehmende Inspektion.The invention relates to a high-voltage switching cell, which thereby is marked that the poles of the switching devices seen from the operating side, one behind the other in the direction of extension with a vertical switching path, with a horizontal one The switching path is set up horizontally one above the other in a common component and that there is a narrow space next to this preferably extendable component, the essential lines (compressed air lines, power connections, busbars, Control and reporting lines, etc.) contains. In one embodiment, this exists narrow space made of a plate-shaped fixed disc. This disc can be angled in the upper or rear part and grip around the extendable component. Both components adjoin one another in planes that lie in the direction of extension; in these levels there are releasable separation points for the one to the other Component crossed lines. In this way, a switching cell results which is characterized by unusually small dimensions and one accordingly favorable use of space permitted. The juxtaposition of the fixed and the extendable Components also enables easy inspection.

In der Zeichnung, F i g. 1 bis 5, ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in zusammengehörenden Ansichten dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht des ausfahrbaren Leistungsschalterteiles, F i g. 2 die Draufsicht .auf den ausfahrbaren und den feststehenden Teil; F i g. 3 ist eine Ansicht des ausfahrbaren und des feststehenden Teiles, in Ausfahrrichtung gesehen, dargestellt; F i g. 4 und 5 schließlich zeigen eine Seitenansicht und einen Schnitt durch den feststehenden Teil. Unter Bezugnahme auf die vorstehend genannten Figuren ist im einzelnen folgendes auszuführen: Der ausfahrbare Teil 1 enthält die Leistungsschalterpole 2, die phasengetrennt in Isolierröhren untergebracht sind. Die Ausfahrrichtung ist durch den Pfeil x bezeichnet.-Die I..zeistungsschalterpole 2 sind bei dieser Ausführungsform auf einem Druckluftkessel 3 lotrecht stehend angebracht und. mit diesem ausfahrbar. Unmittelbar neben jedem Leistungsschalterpol, und zwar im Raum zwischen jeweils zwei Leistungsschalterpolen, befinden sich die Wandler 4, die gleichfalls fest angebracht und mit dem Leistungsschalter ausfahrbar sind. Zum Ausfahren dienen Rollen 5.In the drawing, F i g. 1 to 5, an embodiment of the invention is shown in related views. It shows F i g. 1 shows a side view of the withdrawable circuit breaker part, FIG. 2 the plan view of the extendable and the fixed part; F i g. 3 is a view of the extendable and the fixed part, seen in the direction of extension; F i g. 4 and 5 finally show a side view and a section through the fixed part. With reference to the figures cited above, the following is to be stated in detail: The withdrawable part 1 contains the circuit breaker poles 2, which are housed in insulating tubes with separate phases. The direction of extension is indicated by the arrow x. In this embodiment, the power switch poles 2 are attached to a compressed air tank 3 and stand vertically. extendable with this. Immediately next to each circuit breaker pole, namely in the space between each two circuit breaker poles, are the converters 4, which are also firmly attached and can be withdrawn with the circuit breaker. Rollers 5 are used for extending.

Im oberen Teil der Gesamtanordnung befinden sich die Sammelschienen 6, die rohrförmig ausgebildet sind und die Zelle quer zur Ausfahrrichtung durchdringen. Um den erforderlichen Kontakt zwischen den Sammelschienen und den Leistungsschalterpolen herzustellen, befinden sich an den Sammelschienen nicht dargestellte Einfahrkontakte. Nach dem Einfahren des Leistungsschalterteils wird bei der bisher beschriebenen Anordnung mit lotrecht stehenden Leistungsschalterpolen die Gesamtheit der Leistungsschalterpole, gegebenenfalls einschließlich des Druckluftkessels 3, angehoben und dadurch mit den Einfahrkontakten an den Sammelschienen in Verbindung gebracht. Seitlich an jedem Leistungsschalterpol befindet sich der nun schematisch angedeutete Stromanschluß 7, der beim Anheben der Leistungsschalterpole nach dem Einfahren mit einem festen Stromanschluß 10 in Verbindung gebracht wird. Bei dieser Hubbewegung wird gleichzeitig der Einfahrkontakt am oberen Teil jedes Leistungsschalterpoles mit der zugehörigen Sammelschiene in Verbindung gebracht. Die Sammelschienen können vorzugsweise mit Gießharz isoliert sein.In the upper part of the overall arrangement are the busbars 6, which are tubular and penetrate the cell transversely to the direction of extension. In order to establish the necessary contact between the busbars and the circuit breaker poles, there are entry contacts (not shown) on the busbars. After the circuit breaker part has been retracted, in the arrangement described so far with perpendicular circuit breaker poles, the entirety of the circuit breaker poles, possibly including the compressed air tank 3, is raised and thereby brought into connection with the entry contacts on the busbars. On the side of each circuit breaker pole is the now schematically indicated power connection 7, which is brought into connection with a fixed power connection 10 when the circuit breaker poles are raised after they have been retracted. During this lifting movement, the retraction contact on the upper part of each circuit breaker pole is connected to the associated busbar at the same time. The busbars can preferably be insulated with cast resin.

Seitlich neben dem ausfahrbaren Teil befindet sich eine Platte 8, die mindestens zum Teil aus Isolierstoff, insbesondere Gießharz, besteht. In diese Platte 8 sind Rohre 9 eingebettet, die zur Zuführung der Druckluft, zur Aufnahme der Ausblasluft, zur Aufnahme der Steuer- und Meldeleitungen sowie zur Aufnahme der Stromzuführungen zu den Leistungsschalterpolen dienen. Gegebenenfalls können solche Rohre selbst als Stromzuführungsleitungen dienen. An einem dieser Rohre ist der bereits erwähnte feste Stromanschluß 10 für die Leistungsschalterpole ersichtlich.To the side of the extendable part there is a plate 8 which is at least partly made of insulating material, in particular cast resin. In this plate 8 pipes 9 are embedded, which serve to supply the compressed air, to receive the blown air, to receive the control and signaling lines and to receive the power supply to the circuit breaker poles. If necessary, such pipes themselves can serve as power supply lines. The already mentioned fixed power connection 10 for the circuit breaker poles can be seen on one of these tubes.

Die Sammelschienen 6 können unter Bezugnahme auf F i g. 3 in den massiven Gießharzteil der feststehenden Platte 8 angebracht sein. Diese Platte kann, wie aus F i g. 3 ersichtlich, nach rechts abgewinkelt sein, so daß sie über die gesamte Breite der Zelle die Sammelschienen 6 trägt. Die Sammelschienen können durch eine aus solchen Zellen aufgebaute Anlage im Ganzen hindurchgeführt, im Bedarfsfalle aber auch unterteilt sein.The busbars 6 can with reference to FIG. 3 in the massive Cast resin part of the fixed plate 8 may be attached. This plate can, like from Fig. 3 can be seen to be angled to the right so that they cover the entire Width of the cell carrying the busbars 6. The busbars can be through a System built up from such cells passed through as a whole, if necessary but also be subdivided.

Die F i g. 4 läßt erkennen, daß alle drei Sammelschienen eines Drehstromsystems in einer horizontalen Ebene liegen. Dies bedeutet, daß alle Leistungsschalterpole in gleicher Höhe liegen und nach dem Einfahren um den gleichen Betrag gehoben werden, damit sie mit den Einfahrkontakten an den Sammelschienen in Verbindung gebracht werden. Die Sammelschienen können aber auch in einer zur Ausfahrrichtung geneigten Ebene angeordnet sein, so daß die Leistungsschalterpole dann eine unterschiedliche Höhe aufweisen und beim Einfahren unter den vorn liegenden Sammelschienen hinwegbewegt werden.The F i g. 4 shows that all three busbars of a three-phase system lie in a horizontal plane. This means that all breaker poles lie at the same height and are lifted by the same amount after entry, so that they are connected to the entry contacts on the busbars will. The busbars can, however, also be inclined towards the direction of extension Be arranged level, so that the circuit breaker poles then a different Have height and moved away under the front busbars when retracting will.

Nach der Erfindung können Mittel vorgesehen sein, um beim Ausfahren durch eine erste Bewegung die Leistungsschalterpole von den Gegenkontaktteilen zu trennen und durch eine zweite Bewegung den Leistungsschalterteil auszufahren. Zu diesem Zweck können die Leistungsschalterpole, wie bereits erwähnt, anhebbar und ablenkbar sein. Zur Erreichung dieses Zieles können aber auch die Leistungsschalterpole nach der einen Seite oder in Ausfahrrichtung schwenkbar sein. Schließlich ist auch noch eine Ausführungsform denkbar, bei der die Gegenkontaktteile an den Sammelschienen anhebbar und ablenkbar sind, um die Trennung vorzunehmen.According to the invention means can be provided to when extending by a first movement, the circuit breaker poles from the mating contact parts disconnect and extend the circuit breaker part with a second movement. to For this purpose, the circuit breaker poles, as already mentioned, can be raised and be distractible. However, the circuit breaker poles can also be used to achieve this goal be pivotable to one side or in the extension direction. Finally is too Another embodiment is also conceivable in which the mating contact parts on the busbars are liftable and deflectable to make the separation.

Der feststehende plattenförmige Teil 8 enthält, wie bereits erwähnt, alle wesentlichen Leitungen, die zur Verbindung mit dem zugehörigen Leistungsschalterteil dienen. Außerdem sind darin gleichartige Leitungen vorhanden, die zur Verbindung mit benachbarten, (darüber oder darunter angeordneten Schaltzellen gehören.The fixed plate-shaped part 8 contains, as already mentioned, all essential lines for connection to the associated circuit breaker part to serve. In addition, there are similar lines that are used for the connection with neighboring switching cells (above or below).

Bei den bisherigen Betrachtungen war in Anlehnung an das gezeichnete Ausführungsbeispiel angenommen, daß die Leistungsschalterpole im ausfahrbaren Teil lotrecht stehen. Dies ist für die Ausbildung der Zelle aber keineswegs Bedingung. Vielmehr gibt es Schaltertypen, bei denen die Schalterpole durchaus auch horizontal, d. h. in Ausfahrrichtung liegend, angeordnet sein können. In diesem Fall müssen die Sammelschienen lotrecht übereinander in dem entsprechenden Abstand angeordnet sein. Der feststehende plattenförmige Teil wird dann an seinem in Ausfahrrichtung liegenden rückwärtigen Ende abgewinkelt sein, so daß der Leistungsschalterteil gleichsam dagegenfährt.The previous considerations were based on what has been drawn Embodiment assumed that the circuit breaker poles in the withdrawable part stand perpendicular. However, this is by no means a prerequisite for the formation of the cell. Rather, there are switch types in which the switch poles are also horizontal, d. H. can be arranged lying in the extension direction. In this case you have to the busbars arranged vertically one above the other at the appropriate distance be. The fixed plate-shaped part is then in its extension direction lying rear end be angled so that the circuit breaker part as it were drives against it.

Das gesamte Rohrsystem, gegebenenfalls einschließlich der rohrförmigen Sammelschienen, dient bei phasenmäßiger Trennung als Auffangraum für die Schaltgase, der an geeigneter Stelle ins Freie entlüftet wird.The entire pipe system, including the pipe-like one, if applicable Busbars, serves as a collecting space for the switching gases with phase separation, which is vented to the outside at a suitable point.

Die der Berührung zugänglichen Teile der Zelle auf der Bedienungsseite tragen einen Metallüberzug, der geerdet ist. Auf der Bedienungsseite sind Meßinstrumente, Bedienungsgeräte und gegebenenfalls auch ein Blindschaltbild angebracht.The touch-accessible parts of the cell on the operator's side wear a metal coating that is earthed. On the operating side are measuring instruments, Control devices and, if necessary, a mimic diagram attached.

Zur Ableitung der in der Zelle entstehenden Wärme wird erfindungsgemäß eine künstliche Kühlung durch intensive Belüftung angewendet. Dabei kann die Kühlluft dem Druckluftsystem selbst entnommen werden.In order to dissipate the heat generated in the cell, according to the invention artificial cooling through intensive ventilation is applied. The cooling air taken from the compressed air system itself.

Bei der Isolation richtet man sich nach den Erfordernissen, die aus dem Bestreben, der Zelle möglichst kleine Abmessungen zu geben, resultieren. Daher ist die Verwendung von festen, für die volle Höhe der Spannung ausreichenden Isolierstoffen auf die für die Hauptabmessungen der Zelle maßgebenden Stellen beschränkt. An anderen Stellen kann neben einer festen Isolation ein zusätzlicher Luftabstand zur Erzielung ausreichender Isolationsfestigkeit dienen.When it comes to isolation, you are guided by the requirements the endeavor to give the cell the smallest possible dimensions result. Therefore is the use of solid insulating materials that are sufficient for the full voltage level limited to the points that are decisive for the main dimensions of the cell. To others In addition to solid insulation, additional air clearance can be provided to achieve this serve sufficient insulation strength.

Einzelne Teile der Stromhahn, insbesondere einzelne Leistungsschalterpole,@ können, ähnlich wie Sicherungen, für sich ausbaufähig sein.Individual parts of the power tap, in particular individual circuit breaker poles, @ can, like fuses, be expandable on their own.

Die notwendigen Kabelendverschlüsse können in einem besonderen gekapselten Bauteil oder in einem anderen Raum unterhalb der Zelle angebracht sein.The necessary cable terminations can be encapsulated in a special Component or in another space below the cell.

Claims

Claims: 1. High-voltage switchgear cell, d a d u r c h g e -k It is noted that the poles of the switching devices, seen from the decorative operating side, one behind the other in the direction of extension with a vertical switching path, with a horizontal one Switching path are set up horizontally one above the other in a common component and that next to this preferably extendable component there is a narrow space is located the essential lines (compressed air lines, power connections, busbars, Control and reporting lines, etc.) contains.

2. High-voltage switching cell according to claim 1, characterized in that the narrow space is a plate-shaped fixed Washer (8).

3. High-voltage switching cell according to claim 1 and 2, characterized in that that the disc is angled and engages around the switch part.

4. High voltage switchgear cell according to claim 1 to 3, characterized in that the two components (1, 8) in Adjacent planes that lie in the direction of exit, and that in these planes the lines passing over from one component to the other are releasably connected.

5. High-voltage switching cell according to claim 1 to 4, characterized in that at least the plate-shaped component consists essentially of insulating material (cast resin).

6. High-voltage switching cell according to claim 1 to 5, characterized in that the Axes of the poles (2) of the switching devices parallel to the contact plane of the two components lie, are arranged in insulating tubes of the detachable component and with the other Component attached mating contact parts are in connection.

7. High voltage switchgear cell according to claim 1 to 6, characterized in that the mating contact parts are attached the busbars (6). B.

High-voltage switching cell according to Claims 1 to 7, characterized in that the busbars in the upper part of the cell at a distance the circuit breaker poles are arranged and the cell in a plane perpendicular Cross to the parting line of the two components.

9. High-voltage switchgear cell according to Claim 1 to 8, characterized in that the busbars of a system in lie in a horizontal plane.

10. High-voltage switching cell according to Claiml to 9, characterized in that the busbars are inclined in one to the direction of extension Lie level.

11. High-voltage switching cell according to claim 1 to 10, characterized in that that the converter (4) of the individual phases directly with the associated poles of the Switching devices are combined.

12. High-voltage switching cell according to claim 1 to 11, characterized in that the circuit breaker poles opposite the withdrawable Component are movable to the connection with the fixed mating contact parts on the Establish or solve busbars.

13. High voltage switch cell according to claim 1 to 12, characterized in that means are provided by a first To separate the circuit breaker poles from the mating contact parts by a movement second movement to extend the circuit breaker part.

14. High voltage switchgear cell according to claims 1 to 13, characterized in that the circuit breaker poles can be raised and are distractible.

15. High-voltage switching cell according to claim 1 to 14, characterized characterized in that the circuit breaker poles can be pivoted laterally or in the extension direction are.

16. Hochspannungssch.altzelle according to claim 1 to 15, characterized in that the mating contact parts can be raised and deflected.

17. High voltage switchgear cell according to claims 1 to 16, characterized in that the plate-shaped part lines that belong to the connection with the associated circuit-breaker part, also but lines, which are arranged for connection with neighboring, above or below Switch cells are used.

18. High-voltage switching cell according to claim 1 to 17, characterized characterized in that the pipe system, optionally including the tubular Busbars, with phase separation a collecting space for the switching gases forms.

19. High-voltage switching cell according to claim 1 to 18, characterized in that that the parts accessible to the touch have a metal coating on the operating side wear that is grounded.

20. High-voltage switching cell according to claim 1 to 19, characterized characterized in that the grounded wall facing the service aisle is measuring instruments and control devices.

21. High-voltage switching cell according to claim 1 to 20, characterized in that artificial cooling is provided.

22. High-voltage switchgear cell according to claims 1 to 21, characterized in that the cooling air is supplied to the compressed air system itself is taken.

23. High-voltage switching cell according to claim 1 to 22, characterized through the use of solid insulating materials that are sufficient for the full voltage level to the. for the main dimensions of the cell.

24. High voltage switchgear cell according to claim 1 to 23, characterized in that individual parts of the current path, In particular, individual circuit breaker poles can be expanded on their own.

25. High voltage switchgear cell according to claim 1 to 24, characterized in that the cable terminations in one special encapsulated component or space below the cell are attached. In Considered publications: German patent specifications No. 432162, 905 267, 909 595, 917 621, 941 735, 889 933; German Auslegeschrift No. 1009 703; french Patent No. 1243 406.