DE1191457B

DE1191457B - Disconnector-free high-voltage indoor switchgear for high operating voltages

Info

Publication number: DE1191457B
Application number: DEL37135A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gustav Meiners; Karl-Heinz Wiesenewsky
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1960-09-29
Filing date: 1960-09-29
Publication date: 1965-04-22

Description

Trennschalterlose Hochspannungs-Innenraumschaltanlage für hohe Betriebsspannungen Es ist bereits bekannt, Schaltanlagen ohne Trennschalter zu bauen. Die Trennschalter werden dadurch eingespart, daß die Leistungsschalter ausfahrbar ausgebildet und mit Ausfahrkontakten versehen sind, die dann an die Stelle der sonst vorhandenen Trennschalter treten.Disconnector-free high-voltage indoor switchgear for high operating voltages It is already known to build switchgear without disconnectors. The disconnectors are saved in that the circuit breaker is designed to be retractable and are provided with extension contacts, which then take the place of the otherwise existing Step on the disconnector.

Es ist auch bereits bekannt, die Leistungsschalter aus den Einfahrkontakten eines Sammelschienensystems herauszufahren, anschließend die Leistungsschalter im ausgefahrenen Zustand zu verschieben und in einer neuen Lage in die Einfahrkontakte eines anderen Sammelschienensystems einzufahren. Diese Methode ist mit einer Stromunterbrechung verbunden, weil während des ausgefahrenen Zustandes des Leistungsschalters kein Strom übertragen werden kann. Bei einer bekannten Anordnung dieser Art werden die Leistungsschalter zuerst vertikal aus der einen Einfahrstellung herausgefahren, d. h. abgesenkt und dann in Richtung senkrecht zur Sammelschienenlängsachse bewegt. In der neuen Stellung werden die Leistungsschalter wieder vertikal angehoben, so daß damit die Verbindung beispielsweise einer Leitung mit einer anderen Sammelschiene hergestellt ist.It is also already known to remove the circuit breakers from the retractable contacts of a busbar system, then the circuit breakers in to move the extended state and in a new position in the retraction contacts another busbar system. This method is with a power interruption connected because no Electricity can be transmitted. In a known arrangement of this type, the Circuit breaker first moved vertically out of the retracted position, d. H. lowered and then moved in the direction perpendicular to the busbar longitudinal axis. In the new position, the circuit breakers are again raised vertically, see above that thus the connection, for example, of a line with another busbar is made.

In unserer Zeit werden Schaltanlagen für hohe und höchste Spannungen teilweise nicht mehr als Freiluftanlagen, sondern in Innenraumbauform erstellt. Es ist dann nicht mehr notwendig, für Schalter, Geräte u. dgl. die kostspielige Freiluftbauform vorzusehen.In our time switchgears are used for high and extremely high voltages in some cases no longer as open-air systems, but built in an indoor design. It is then no longer necessary for switches, devices and the like Provide outdoor design.

Die Erfindung betrifft eine trennschalterlose Hochspannungs-Innenraumschaltanlage für hohe Betriebsspannungen, insbesondere über 60 kV, mit oberhalb eines Mittelganges angeordneten Doppelsammelschienen und mit in einer darunterliegenden Ebene die Sammelschienen kreuzenden, verschachtelten Querverbindungen für die in jeder Feldteilung nach beiden Seiten herausgeführten Abzweige. Erfindungsgemäß ist die Anordnung so getroffen, daß die außerhalb des Bereiches der Sammelschienen und Querverbindungen angeordneten, in bekannter Weise in oder aus festen Trennkontakten heb- und senkbaren und/oder nur verfahrbaren Leistungsschalter nach dem Ausfahren aus den Trennkontakten des einen Sammelschienensystems in einer Richtung parallel zur Sammelschienenlängsachse bewegt werden, bevor sie in die Trennkontakte des anderen Sammelschienensystems eingefahren werden und dieses mit dem gleichen Abzweig verbinden.The invention relates to a high-voltage indoor switchgear without a circuit breaker for high operating voltages, especially over 60 kV, with above a central aisle arranged double busbars and with the busbars in a level below crossing, nested cross-connections for the in each field division after both Branches led out from the sides. According to the invention, the arrangement is made so that that those arranged outside the area of the busbars and cross-connections, can be raised and lowered in a known manner in or from fixed isolating contacts and / or only movable circuit breaker after it has been withdrawn from the isolating contacts of the a busbar system in a direction parallel to the busbar longitudinal axis before they are moved into the isolating contacts of the other busbar system be retracted and connect this to the same branch.

Es ist zwar bereits eine Hochspannungs-Freiluftschaltanlage mit Mehrfachsammelschienen bekannt, bei der die Sammelschienen der verschiedenen Systeme so ineinander verschachtelt angeordnet sind, daß jeweils zwei Sammelschienen derselben Phase nebeneinander liegen. Auch bei den nach beiden Seiten herausgeführten Abzweigen sind die Phasenleiter verschachtelt angeordnet. Auf diese Weise läßt sich eine gewisse Einsparung an Grundfläche bei der Freiluftschaltanlage erreichen. Allerdings ist diese Anlage noch mit Sammelschienentrennschaltern ausgerüstet, und die Frage des Abtransportes eines Leistungsschalters spielt dabei keine Rolle. Nach der Erfindung wird eine für Innenraumschaltanlagen sehr wesentlich weitere Platzeinsparung wegen des Wegfallens der Trennschalter überhaupt erreicht. Außerdem sind hier nur die von den Sammelschienen abgehenden Abzweige verschachtelt, und diese Verschachtelung trägt in diesem Fall erheblich dazu bei, den Verschiebungsweg eines Leistungsschalters beim Sammelschienenwechsel klein zu halten.It is already a high-voltage outdoor switchgear with multiple busbars known, in which the busbars of the various systems are so nested are arranged so that two busbars of the same phase are adjacent to each other. The phase conductors are also in the branches on both sides nested. In this way, a certain amount of floor space can be saved at the outdoor switchgear. However, this system is still with busbar disconnectors equipped, and the question of removing a circuit breaker plays a role not matter. According to the invention, one for indoor switchgear becomes very essential further space saving achieved because of the omission of the disconnector at all. In addition, only the feeders from the busbars are nested here, and this nesting contributes significantly to the displacement path in this case of a circuit breaker when changing busbars.

In den Zeichnungen F i g. 1 und 2 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt; F i g. 3 zeigt eine konstruktive Einzelheit eines in dem gedachten Sinn verfahrbaren Leistungsschalters.In the drawings F i g. 1 and 2 are embodiments of the invention shown; F i g. 3 shows a structural detail of one in the imaginary Sense movable circuit breaker.

Die F i g. 1 zeigt das Gebäude 1 einer Innenraumschaltanlage für eine hohe Spannung von 60 kV oder mehr. An der Decke hängend, sind zwei Sammelschienensysteme 2, 3 vorhanden. Unterhalb der Sammelschienen befinden sich die Verbindungsleitungen zu den nach links und rechts herausgeführten Abzweigen. An dieser Stelle sind Einfahrkontakte 4 vorhanden. Der Leistungsschalter 5 und auch ein Aggregat 6, das Strom- und Spannungswandler enthält, sind gemeinsam auf einer Hebebühne 7 angeordnet. Am Ausgang des Wandleraggregats befinden sich wiederum Einfahrkontakte 8, die in Verbindung mit dem Kabelabgang 9 stehen. Im linken Teil der Anlage befinden sich spiegelbildlich angeordnet die gleichen Geräte. In der Mitte des Anlagengebäudes befindet sich ein Transportgang 10, der für den Abtransport eines Leistungsschalters benutzt werden kann.The F i g. 1 shows the building 1 of an indoor switchgear for a high voltage of 60 kV or more. There are two busbar systems 2, 3 hanging from the ceiling. The connecting lines to the branches leading out to the left and right are located below the busbars. Entry contacts 4 are available at this point. The circuit breaker 5 and also a unit 6, which contains current and voltage converters, are arranged together on a lifting platform 7. At the output of the converter unit there are again entry contacts 8 which are connected to the cable outlet 9 . The same devices are arranged in mirror image in the left part of the system. In the middle of the system building there is a transport aisle 10 that can be used to remove a circuit breaker.

Der Leistungsschalter 5 und das Wandleraggregat 6 sind in der Betriebsstellung, d. h. im eingefahrenen Zustand, dargestellt. Gestrichelt ist die abgesenkte Lage der Hebebühne dargestellt, die sich dann in der Stellung 7' befindet. In dieser abgesenkten Stellung sind die Einfahrkontakte 4 und 8 geöffnet, d. h., der Leistungsschalter 5 und der Wandler 6 sind von den Sammelschienen 1, 2 einerseits und von dem Kabel 9 andererseits abgetrennt.The circuit breaker 5 and the converter assembly 6 are shown in the operating position, ie in the retracted state. The lowered position of the lift, which is then in position 7 ', is shown in dashed lines. In this lowered position, the entry contacts 4 and 8 are open, that is, the circuit breaker 5 and the converter 6 are separated from the busbars 1, 2 on the one hand and from the cable 9 on the other hand.

In diesem abgesenkten Zustand der Hebebühne 7 werden Leistungsschalter und Wandler horizontal, und zwar parallel mit der Längsachse der Sammelschienen verschoben. Die Verschiebungsrichtung ist im Grundriß der F i g. 1 durch einen Pfeil angedeutet. Während Leistungsschalter und Wandler in der Betriebsstellung im Grundriß die Lage x einnehmen, befinden sie sich nach dem Verschieben in der Lage y, so daß dadurch die Verbindung mit dem gleichen Phasenleiter des anderen Sammelschienensystems hergestellt werden kann. Nach dem Verschieben werden der Leistungsschalter 5 und das Wandleraggregat 6 gemeinsam angehoben, so daß die Einfahrkontakte 4 und 8 jetzt die Verbindung mit dem anderen Sammelschienensystem herstellen.In this lowered state of the lifting platform 7, the circuit breaker and converter are moved horizontally, specifically parallel to the longitudinal axis of the busbars. The direction of displacement is in the plan of FIG. 1 indicated by an arrow. While circuit breakers and converters are in the operating position in the plan view, they are in position y after they have been moved, so that the connection to the same phase conductor of the other busbar system can thereby be established. After moving the circuit breaker 5 and the converter assembly 6 are raised together so that the entry contacts 4 and 8 now establish the connection with the other busbar system.

Sollen Leistungsschalter und Wandler überholt werden, dann wird im abgesenkten Zustand der Hebebühne 7 der Leistungsschalter in Richtung auf den Transportgang 10 bewegt. Er kann in dieser Stellung parallel mit den Sammelschienen abtransportiert werden, beispielsweise um Revisionen durchzuführen.If the circuit breaker and converter are to be overhauled, the circuit breaker is moved in the direction of the transport aisle 10 in the lowered state of the lifting platform 7 . In this position it can be transported away parallel to the busbars, for example to carry out inspections.

Der Vorgang bei der Umschaltung eines Hochspannungsabzweiges 9 von einem Sammelschienensystem auf das andere geht also so vor sich, daß Leistungsschalter und Wandler zunächst abgesenkt, dann parallel mit den Sammelschienen verschoben und erneut angehoben werden. Dieser Vorgang spielt sich in zwei senkrecht aufeinander stehenden Ebenen ab.The process of switching a high-voltage branch 9 from one busbar system to the other is such that the circuit breaker and converter are first lowered, then moved parallel to the busbars and raised again. This process takes place in two mutually perpendicular planes.

Eine andere Ausführungsform des Erfindungsgedankens ist in F i g. 2 dargestellt. Bei dieser Ausführung erfolgt kein vertikales Absenken des Leistungssehalters, sondern nur eine Verschiebung in zwei Richtungen, so daß die Hebebühne und die im Zusammenhang damit erforderlichen Einrichtungen eingespart werden. Gleiche Bauelemente sind -wieder mit denselben Bezugszeichen versehen wie in F i g. 1. Der Leistungsschalter 5 und das Wandleraggregat 6 stehen jetzt aber auf dem Boden der Schaltanlage. Die Einfahrkontakte 8 fallen weg und sind durch eine flexible Verbindung 20 ersetzt. Um den Leistungsschalter von einem Sammelschienensystem abzutrennen, wird er in der im Aufriß der F i g. 2 eingezeichneten Pfeilrichtung nach rechts von der Sammelschiene wegbewegt. Bei einem Leistungsschalter im linken Teil der Anlage erfolgt sinngemäß die erste Verschiebung nach links. Wie sich aus dem zugehörigen Grundriß der F i g. 2 ergibt, erfolgt anschließend ein Transport des Leistungsschalters parallel mit den Sammelschienen 2, 3, so daß er bis zu dem zweiten Einfahrkontakt 4 gelangt. Danach wird der Leistungsschalter wieder in Richtung auf die Sammelschienen verfahren, so daß er in Eingriff mit dem zweiten zugehörigen Einfahrkontakt 4 gelangt. Alle Bewegungsvorgänge des Leistungsschalters finden also in einer horizontalen Ebene statt.Another embodiment of the inventive concept is shown in FIG. 2 shown. In this embodiment, there is no vertical lowering of the power switch, but only a shift in two directions, so that the lifting platform and the equipment required in connection therewith are saved. Identical components are -again provided with the same reference numerals as in F i g. 1. The circuit breaker 5 and the converter unit 6 are now on the floor of the switchgear. The entry contacts 8 are omitted and are replaced by a flexible connection 20. In order to isolate the circuit breaker from a busbar system, it is shown in the elevation of FIG. 2 indicated arrow direction moved away from the busbar to the right. In the case of a circuit breaker in the left part of the system, the first shift to the left takes place accordingly. As can be seen from the associated plan of FIG. 2 results, the circuit breaker is then transported in parallel with the busbars 2, 3, so that it reaches the second retraction contact 4. The circuit breaker is then moved again in the direction of the busbars, so that it comes into engagement with the second associated entry contact 4. All movements of the circuit breaker therefore take place in a horizontal plane.

Die flexible Verbindung 20 kann durch ein Kupferseil oder eine Gelenkverbindung ausgebildet sein. Die flexible Verbindung nimmt beim Ausfahren des Leistungsschalters 5 die Lage 20' ein.The flexible connection 20 can be formed by a copper cable or an articulated connection. The flexible connection assumes position 20 ' when the circuit breaker 5 is extended .

Ähnlich, wie bereits oben geschildert, muß auch bei der Anordnung nach F i g. 2 der Leistungsschalter zu Revisionszwecken in eine Stellung gefahren werden, in der er durch den Transportgang 10 abtransportiert wird. Zu diesem Zweck kann der Leistungsschalter, nachdem er aus den Einfahrkontakten herausgefahren wurde, parallel zu den Sammelschienen in eine Stellung verschoben werden, die im Grundriß der F i g. 2, und zwar im rechten Teil, dargestellt ist. Dabei wird der Leistungsschalter 5 so weit verfahren, daß seine Mittelachsen die Stellung 21 einnehmen. In dieser Stellung kann der Leistungsschalter nach links in Richtung auf den Mittelgang verfahren werden, wobei sich seine Kontakte zwischen benachbarten Einfahrkontakten 4 hindurchbewegen. In diesem Falle muß die flexible Verbindung 20 gelöst werden. Um dabei mit geringen Abmessungen auszukommen, können die Einfahrkontakte teilisoliert ausgebildet sein, bzw. es können zwischen ihnen die im Grundriß der F i g. 2 angedeuteten Isolierplatten 22 angebracht werden. Dadurch wird es möglich, die Einfahrkontakte so dicht nebeneinander anzuordnen, daß zwischen zwei zu verschiedenen Phasen gehörenden Einfahrkontakten nur der unbedingt benötigte Raum verbleibt, der für den Leistungsschaltertransport erforderlich ist. Der Abstand bzw. die Größe der Isolierplatten muß so bemessen sein, daß während des Durchfahrens des Leistungsschalters kein Überschlag erfolgen kann.Similarly, as already described above, must also with the arrangement according to FIG. 2 the circuit breaker can be moved into a position for inspection purposes in which it is transported away by the transport aisle 10. For this purpose, the circuit breaker, after it has been moved out of the retractable contacts, can be moved parallel to the busbars into a position which is shown in the plan view of FIG. 2, in the right part, is shown. The circuit breaker 5 is moved so far that its central axes assume the position 21 . In this position, the circuit breaker can be moved to the left in the direction of the central aisle, its contacts moving between adjacent entry contacts 4 . In this case, the flexible connection 20 must be released. In order to get by with small dimensions, the entry contacts can be designed partially insulated, or between them the in the plan of FIG. 2 indicated insulating plates 22 are attached. This makes it possible to arrange the entry contacts so close to one another that only the space that is absolutely necessary for transporting the circuit breaker remains between two entry contacts belonging to different phases. The distance or the size of the insulating plates must be such that no flashover can occur while the circuit breaker is being driven through.

Bei den vorbeschriebenen Anordnungen ist es notwendig, die Hebebühne oder den Leistungsschalter in zwei zueinander senkrechten Richtungen zu verschieben. Die allgemein üblichen Transportrollen erlauben nicht ohne weiteres eine solche Bewegung. Daher wird der Leistungsschalter bzw. eine Hebebühne mit Kugelfahrrollen gemäß F i g. 3 ausgerüstet. Die schematische Darstellung zeigt, daß eine Fahrkugel 30 vorhanden ist, die beim Verfahren durch einen Kugelring 31 in horizontaler Richtung gesichert ist. Ein zweiter Kugelring 32 überträgt das Gewicht von dem Schalterfuß 34 auf die Fahrkugel. Eine mit einer keilförmigen Öffnung versehene Platte 33 gewährleistet, daß die Fahrkugel 30 beim Anheben des Schalters nicht herausfällt. Sind in der Anlage Fahrschienen vorhanden, so ist es zweckmäßig, darin halbrunde Vertiefungen zur Zentrierung vorzusehen.With the arrangements described above, it is necessary to move the lifting platform or the circuit breaker in two mutually perpendicular directions. The commonly used transport rollers do not readily allow such a movement. Therefore, the circuit breaker or a lifting platform with ball castors according to FIG. 3 equipped. The schematic representation shows that there is a ball 30 which is secured in the horizontal direction by a ball ring 31 during movement. A second ball ring 32 transfers the weight from the switch base 34 to the driving ball. A plate 33 provided with a wedge-shaped opening ensures that the ball 30 does not fall out when the switch is lifted. If there are running rails in the system, it is advisable to provide semicircular recesses in them for centering.

Claims

Claims: 1. Disconnector-free high-voltage indoor switchgear for high operating voltages, especially over 60 kV, with above a central aisle arranged double busbars and with a level below the busbars crossing, nested cross-connections for the in each field division after both Branches led out from the sides, characterized in that the arranged outside the area of the busbars and cross-connections, in known way can be raised and lowered in or out of fixed isolating contacts and / or only movable circuit breaker after being withdrawn from the isolating contacts of one Busbar system can be moved in a direction parallel to the longitudinal axis of the bus, before they are inserted into the isolating contacts of the other busbar system and connect it to the same branch.

2. High-voltage indoor switchgear without disconnector according to claim 1, characterized in that the circuit breaker first from the Retraction contacts lowered down, then in the direction parallel to the Busbar longitudinal axis moved, raised and in the new position with the retraction contacts of the other busbar system is connected (Fig. 1).

3. Disconnectorless High-voltage indoor switchgear according to Claim 1, characterized in that the circuit breaker first in the direction away from the busbars and out of the retraction contacts moved out, then moved parallel to the busbar longitudinal axis to then move him in the direction of the busbars so that he can with the Entry contacts of the other busbar system are brought into connection can (Fig. 2) -

4. Disconnector-less high-voltage indoor switchgear according to claim 1 or following, characterized in that not only the circuit breaker, but the transducers also take part in the extension movement.

5. High-voltage indoor switchgear without disconnector according to claim 1 or following, characterized in that the busbars and the entry contacts are partially insulated in order to make do with small distances.

6. High-voltage indoor switchgear without disconnector according to claim 1 or the following, characterized in that in the method specified in claim 3, the circuit breaker phases moved between the entry contacts in the direction of the transport path (9) so that the circuit breaker can be transported away in this position.

7. High-voltage indoor switchgear without disconnector according to claim 1 or the following, characterized in that the in different directions within a plane The circuit breaker to be transported is equipped with ball transfer units (Fig. 3). Considered publications: German patent specifications No. 613 410, 890 084, 915 357, 1016 794; French Patent No. 670 809; USA: Patent No. 2135 250.