DE1540149C3 - Trennschalter-Sammelschienensystem für Hochspannungsverteiler- und Umspannstationen der Turmbauform - Google Patents

Description

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schienensysteme weisen jedoch weitere mit der erfin- den kann in vorteilhafter Weise auch an in Eindungsgemäßen Anordnung übereinstimmende Merk- schnitten der Innenwände des Stationsgebäudes bemale nicht auf (französische Patentschrift 1 365 037). findlichen Befestigungsmitteln gehaltert sein. Bei Es ist ferner ein Umformerwerk bekannt, bei dem die einem Trennschalter-Sammelschienensystem zur AnTrennschalter an einem zentralen Traggerüst befestigt 5 Wendung in einer aus Stahlbeton-Fertigteilen errichsind. Hierbei erfolgen jedoch die Eingänge über Ka- teten Station kann hierbei die Baueinheit in einem bei, so daß die mit Freileitungen im Zusammenhang kastenförmigen, vorgefertigten Stahlbetonrahmen anstehenden Probleme bei dieser Anordnung nicht auf- geordnet werden.

treten. Auch sind dort auf dem Grundrahmen des Die gleichphasigen Anschlußstellen der Stromver-Lasttrennschalters senkrecht nach oben gerichtete io bindungsschienen an den Trennschaltern können

Stützisolatoren angebracht, was bei der erfindungsge- auch jeweils auf einem Kreis um den Kreuzungs-

mäßen Anordnung ebenfalls nicht der Fall ist (»Ver- punkt des Tragkreuzes angeordnet werden,

kehr und Technik« 1953, Heft 3, S. 63 bis 66). Eine zweckmäßige Weiterbildung, wie Vereinfa-

Bei der Entwicklung und dem Aufbau einer neu- chung der Herstellung und Lagerhaltung des Trennzeitlichen Verteiler- und Umformerstation ist weiter- 15 schalter-Sammelschienensystems kann noch dadurch hin hinsichtlich des Aufbaus der elektrischen Innen- erreicht werden, daß die gleichphasigen Stromverbineinrichtungen darauf zu achten, daß insbesondere in- dungsschienen längs der zusammengehörenden Kannerhalb des Ortes ankommende und abgehende Frei- ten von Pyramiden verlaufen, deren Spitzen über leitungen auch bei späteren Erweiterungen der elek- dem Kreuzungspunkt des Tragkreuzes liegen. Es trischen Inneneinrichtungen nachträglich durchge- 20 können auch sämtliche Anschlußstellen der Stromführt werden können und daß mit Rücksicht auf den Verteilungsschienen an den Trennschaltern auf einem Fertigstellungstermin der Verteilerstationen die elek- gemeinsamen Kreis liegen. Die Anschlußstellen der trischen Einrichtungen wenigstens zum Teil aus Kon- Stromverteilungsschienen können ferner in Kunststruktionseinheiten bestehen. Weiterhin sollen unter harz vergossen oder verpreßt eine kompakte Einheit Berücksichtigung der vorstehend genannten Förde- 25 bilden.

rungen derartige Stationen nicht einen größeren, In den F i g. 1 bis 7 sind Ausführungsbeispiele des

sondern eher einen geringeren Aufwand als Stationen erfindungsgemäßen Trennschalter-Sammelschienen-

nach den bisher bekannten Bauarten aufweisen. systems an Hand einer 20-kV-Ortsnetz-Verteiler-

Die Erfindung macht sich zur Aufgabe, die vorste- Umformerstation dargestellt. Hierbei zeigt die hend genannten Anforderungen bei der Erstellung 30 F i g. 1 ein Trennschalter-Stromschienensystem in der elektrischen Inneneinrichtungen einer Hochspan- teten Station kann hierbei die Baueinheit in einem nungsverteiler- und Umspannstation der Turmbau- perspektivischer Ansicht, die Fig.2 eine aus drei form der eingangs genannten Art zu erfüllen. Dies Stromschienenverteilern bestehende Einheit in ebenwird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein in falls perspektivischer Ansicht, die F i g. 3 eine Draufeiner horizontalen Ebene liegendes Tragkreuz an 35 sieht eines weiteren Trennschalter-Stromschienensy-Auflagestellen seiner Tragarme frei im Raum hän- stems, die F i g. 4 einen Schnitt nach Linie A-A der gend befestigt ist und an mit der Zahl der Tragarme F i g. 3, die F i g. 5 einen Längsschnitt einer Turmstaübereinstimmenden Befestigungsschienenpaaren die tion mit der elektrischen Inneneinrichtung und die Trennschalter trägt und daß gleichphasige, oberhalb F i g. 6 und 7 schematische Darstellungen einer kader Trennschalter angeordnete Stromverbindungs- 40 stenförmigen Stahlbeton-Rahmenbaueinheit mit schienen einerseits mit den zugehörigen Phasenan- einem Trennschalter-Stromschienensystem einer Schlüssen der Trennschalter und andererseits an nach dem Baukastenprinzip aufgebauten Turmstaeinem am Kreuzungspunkt des Tragkreuzes angeord- tion.

neten Isolierständer miteinander leitend verbunden Das eine Konstruktionseinheit bildende, in einem

sind, wobei die Verbindungsstellen und die Strom- 45 kastenförmigen Stahlbeton-Rahmen 1 einer nach

Verbindungsschienen der einzelnen Phasen durch dem Baukastenprinzip hergestellten Turmstation 2

zwischenliegende Teilisolatoren des zentralen Isolier- (Fig. 5) eingebaute Trennschalter-Stromschienensy-

ständers in dem erforderlichen Höhenabstand von- stem 3 nach F i g. 1 weist ein Tragkreuz 4 auf, dessen

einander gehalten sind. Tragarme 5 aus zwei übereinander angeordneten Be-

Das Tragkreuz kann an den Auflagestellen auch 50 festigungsschienen 6,7 bestehen. An diesen Befesti-

frei im Raum stehend befestigt werden. Ferner kön- gungsschienen 6,7 sind je ein dreipoliger Trennschal-

nen die Stromverbindungsschienen auch unterhalb ter 8-11 befestigt. Wie aus F i g. 3 ersichtlich, liegen

der Trennschalter angeordnet werden. bei diesen vier Trennschaltern 8-11 die Messerkon-

Bei einem derartigen Trennschalter-Sammelschie- takte 12 im geschlossenen Zustand quer zu den Befe-

nensystem können in vorteilhafter Ausgestaltung ent- 55 stigungsschienen 6,7.

weder die Tragarme des Tragkreuzes jeweils aus zwei Die gleichphasigen Stromverbindungsschienen übereinander angeordneten Befestigungsschienen be- (F i g. 1) 13-16 bzw. 17-20 bzw. 21-24 befinden sich stehen oder jeweils zwei benachbarte Tragarme des über den Trennschaltern 8-11 und sind einerseits an Tragkreuzes mittels zweier paralleler, in der Ebene die zugehörigen Phasenanschlüsse 25 der feststehendes Tragkreuzes liegenden Befestigungsschienen ver- 60 den Kontakte der Trennschalter 8-11 angeschlossen bunden werden, wobei an den Befestigungsschienen und andererseits an einem am Kreuzungspunkt 26 die Trennschalter mit quer zu den Befestigungsschie- des Tragkreuzes 4 befestigten Isolierständer 27 mitnen stehenden bzw. liegenden Kontaktmessern befe- einander leitend verbunden. Vier gleichphasige Stromstigtsind. Verbindungsschienen bilden dann je einen pyrami-

Die Stromverbindungsschienen der Isolierständer 65 denförmigen Stromschienen-Verteiler 13-16, 17-20 und das die Trennschalter tragende Tragkreuz kön- und 21-24, die voneinander den erforderlichen Honen zweckmäßig ferner als montagefertige Baueinheit henabstand besitzen. Wie aus Fig.2 ersichtlich ist, ausgebildet sein. Das Tragkreuz mit seinen Armen- können die drei Stromverbindungsschienen 13-16,

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17-20 und 21-24 mit dem Isolierständer 27 als eine Trennschalteranordnung zeigen soll, sind der Deut-Konstruktionseinheit ausgebildet sein (F i g. 2). lichkeit halber die allen vier Trennschaltern zugeord-

An die Anschlüsse 28 der Messerkontakte 12 der neten, bereits aus den F i g. 1 und 2 klar hervorgevier dreipoligen Trennschalter 8-11 (F i g. 1) sind henden Stromschienenverteiler nicht dargestellt,
ebenfalls Stromschienen angeschlossen, die entspre- 5 Der Stahlbetonrahmen 1 nach F i g. 6 besitzt auf chend der gewählten Schaltung entweder mit den Zu- jeder Seite zwei Fenster, also im ganzen 8 Fenster gangen oder Abgängen der Freileitungen bzw. der 66-73. Die Verbindung der Trennschalter mit Kabelleitungen verbunden sind. 20-kV-Freileitungen erfolgt dann bei dem Trenn-

Der kastenförmige Stahlbetonrahmen 1 gemäß schalter 59 durch das Fenster 66, bei .dem Trenn-F i g. 1 besitzt in den vier Wänden Einschnitte 29, in io schalter 61 durch das Fenster 68 und bei dem Trenndie Befestigungsmittel 30 eingelassen sind, an denen schalter 63 durch das Fenster 70. Der vierte Trenndie Enden 31 der Tragarme 5 des Tragkreuzes 4 be- schalter 65 soll über Stromschienen mit einem Transfestigt werden. Auf diese Weise wird eine im Raum formator verbunden werden.

freie Aufhängung des Trennschalter-Sammelschie- Die Anordnung der Trennschalter an dem Trag-

nensystems erreicht. 15 kreuz kann auch in anderer Weise als in Fig. 6 dar-

Die Fig.3 und4 zeigen eine weitere Ausbildung gestellt, erfolgen. So ist es beispielsweise denkbar, eines Trennschalter-Sammelschienensystems, bei die Trennschalter so an dem Tragkreuz anzuordnen, dem die Tragarme 5 des Tragkreuzes 4 mit je zwei wie es in F i g. 7 dargestellt ist. Bei dieser Anordnung zwischen diesen nebeneinander liegenden ßefesti- sind die beiden Trennschalter 61, 63 an den gegengungsschienen 32-33 verbunden sind, von denen an 20 überliegenden Seiten eines Tragarms 5 des Tragkreudrei Befestigungsschienenpaaren 32, 33 je ein dreipo- zes 4 und der Trennschalter 59 nunmehr gegenüber liger Trennschalter, 34, 35, 36 mit quer zu den Befe- dem Fenster 73 angeordnet. Die Verbindung des stigungsschienen 32, 33 liegenden Trennmessern 11 Trennschalters 61 mit dem 20-kV-Freileitungsabgang j? befestigt ist. Wie aus der F i g. 3 zu erkennen ist, lie- erfolgt dann über das Fenster 60 und die des Trenngen bei diesem System an einem Kreis 38 Anschluß- as schalters 59 mit einer Freileitung über das Fenster punkte 37, an die die Stromverteilerschiene 39 auch 73. Selbstverständlich ist es auch möglich, teilweise derart angeschlossen sind, daß je drei gleichphasige an Stelle der Verbindung des Trennschalters 8 mit Stromverteiler-Schienen eine Baueinheit in Form einem Freileitungsabgang auch eine Verbindung mit eines Stromschienenverteilers bilden. Hierbei sind den Kabelleitungen vorzusehen,
ferner Freileitungen 40 über die Durchführungsisola- 30 Die dargestellten und beschriebenen Beispiele zeitoren 41 und die Stromschienen 42 mit dem Trenn- gen nur einen kleinen Teil der mit dem Trennschalschalter 34, die Kabelleitungen 43 über Stromschie- ter-Stromschienensystem durchführbaren Abgänge nen 44 mit dem Trennschalter 35 und Stromschienen und Zugänge der Freileitungen und Kabel. Durch die 45 mit dem Trennschalter 36 verbunden. Die eine Verwendung des Trennschalter-Stromschienenver-Seite 46 des Tragkreuzes 4 ist hierbei noch frei und 35 teilersystems ist auch eine Abspannung der Freileidamit für eine spätere Leiterabzweigung reserviert. tungen nach den verschiedensten Richtungen am Ge-

Die in F i g. 5 im Schnitt dargestellte Turmsta- bäude insbesondere an dem oberen Stahlbetonrahtion 2 setzt sich aus Stahlbetonrahmen 1 zusammen, men einer nach dem Baukastenprinzip errichteten von denen die beiden vorletzten oberen Betonrah- Turmstation möglich.

men 1 das Trennschalter-Sammelschienensystem 3 40 Bei dem Trennschalter-Stromschienensystem könaufnehmen, das entweder den Ausführungen nach nen sowohl die Trennschalter einschließlich Tragden F i g. 1,2 oder 3,4 entsprechen kann. kreuz als auch die Stromverteilerschienen oder auch

Die drei Stromschienenverteiler 13-16, 17-20 und die Trennschalter mit den Stromverteilerschienen zu-21-24 sind hier mittels der Stromschienen 47 mit sammen eine Konstruktionseinheit bilden. Hierbei · dem auf dem Kellerboden 48 angeordneten Trans-' 45 werden für das Trennschalter-Sammelschienensy- * formator 49 verbunden. stern, das kurzschlußfest ausgebildet ist, nur kurze

Die Anschlüsse der unteren Kontakte eines Trenn- Stromschienen benötigt. Als Sammelschienen, die schalters 51 der Turmstation 2 sind über Stromschie- blank oder isoliert sein können, sind sowohl massive nen 52 und Durchführungsisolatoren 53 mit den Leiter als auch Leiterseile brauchbar. Man kann das Freileitungen 54 verbunden, während an die An- 50 Stromschienen-Verteilersystem gegebenenfalls auch Schlüsse 55 der unteren Kontakte eines Trennschal- so zusammendrücken, daß es in eine kompakte Einters 56 die Leitungen eines über dem Keller der heit, beispielsweise in Gieß- oder Preßharz eingebet-Turmstation 2 geführten Kabels 57 angeschlossen tet, vergossen bzw. verpreßt werden kann,
sind. Die Konstruktionseinheiten können bereits in der

Der kastenförmige Stahlbetonrahmen 1 einer 55 Werkstatt hergerichtet werden, also beispielsweise Turmstation 2 nach F i g. 6 in schematischer Darstel- die Stromverteilerschienen abgelängt, gebogen und lung wird durch das Tragkreuz 4 des Trennschalter- verbohrt, sowie zu einer Baueinheit montiert werden. Sammelschienensystems 3 in vier Räume unterteilt, Es ist denkbar, die vorbereiteten Bauteile an Ort und von denen in dem Raum 58 der Trennschalter 59, in Stelle zu einer Einheit zusammenzubauen. Die Kondem Raum 60 der Trennschalter 61, in dem Raum '60 struktionseinheiten werden dann vom Boden der 62 der Trennschalter 63 und in dem Raum 64 der Turmstation hochgezogen und an der gewünschten Trennschalter 65 an je einem Tragarm 5 des Trag- Stelle befestigt. Das Herstellen von Montageinnengekreuzes 4 befestigt sind. rüsten und auch die Montage in großer Höhe entfällt

Da es sich bei der F i g. 6 um eine schematische dann. Die Einbauzeit der elektrischen Einrichtungen Darstellung handelt, die nur die grundsätzliche 65 in der Station wird dadurch wesentlich verkürzt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 2 gleichphasigen Anschluß-Stellen (25) der Strom-Patentansprüche: Verbindungsschienen (13-24) an den Trennschaltern (8-11) jeweils auf einem Kreis (38) um den

1. Trennschalter-Sammelschienensystem für Kreuzungspunkt (26) des Tragkreuzes (4) an-Hochspannungsverteiler- und Umspannstationen 5 geordnet sind.

der Turmbauform, das im oberen Teil des Sta- 8. Trennschalter-Sammelschienensystem nach

tionsgebäudes angeordnet ist und die aus ver- einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn-

schiedenen Richtungen am Gebäude abgespann- zeichnet, ■ daß die gleichphasigen Stromverbin-

ten Freileitungen sowie die Kabel miteinander dungsschienen (13-16, 17-20, 21-24) längs der

und gegebenenfalls mit einem im unteren Teil des io zusammengehörenden Kanten von Pyramiden Gebäudes angeordneten Transformator verbin- verlaufen, deren Spitzen über dem Kreuzungs-

det, dadurch gekennzeichnet, daß ein punkt (26) des Tragkreuzes (4) liegen (F i g. 1).

in einer horizontalen Ebene liegendes Tragkreuz 9. Trennschalter-Sammelschienensystem nach

(4) an Auflagestellen seiner Tragarme (5) frei im Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sämt-

Raum hängend befestigt ist und an mit der Zahl 15 liehe Anschlußstellen (37) der Stromverteilungsder Tragarme übereinstimmenden Befestigungs- schienen (39) an den Trennschaltern (34-36) auf

schienenpaaren (6, 7) die Trennschalter (8-11) einem gemeinsamen Kreis (38) liegen,

trägt und daß gleichphasige, oberhalb der Trenn- 10. Trennschalter-Sammelschienensystem nach

schalter (8-11) angeordnete Stromverbindungs- einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn-

schienen (13-16, 17-20, 21-24) einerseits mit den 20 zeichnet, daß sämtliche Stromverbindungsschiezugehörigen Phasenanschlüssen (25) der Trenn- nen in Kunstharz vergossen oder verpreßt eine

schalter (8-11) und andererseits an einem am kompakte Einheit bilden.

Kreuzungspunkt (26) des Tragkreuzes (4) an-

geordneten Isolierständer (27) miteinander leitend verbunden sind, wobei die Verbindungsstel- as Die Erfindung betrifft ein Trennschalter-Sammellen und die Stromverbindungsschienen der einzel- Schienensystem für Hochspannungsverteiler- und nen Phasen durch zwischenliegende Teilisolato- Umspannstationen der Turmbauform, das im oberen ren des zentralen Isolierständers (27) in dem er- Teil des Stationsgebäudes angeordnet ist und die aus forderlichen Höhenabstand voneinander gehalten verschiedenen Richtungen am Gehäuse abgespannten sind. 30 Freileitungen sowie die Kabel miteinander und gege-

2. Trennschalter-Sammelschienensystem nach benenfalls mit einem im unteren Teil des Gebäudes Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die angeordneten Transformator verbindet.

Tragarme (5) des Tragkreuzes (4) jeweils aus Ein derartiges Trennschalter-Sammelschienensy-

zwei übereinander angeordneten Befestigungs- stem ist bekannt (»BBC-Nachrichten« v. Mai/August

schienen (6, 7) bestehen, an denen die Trenn- 35 1951, S. 61).

schalter (8-11) mit quer zu den Befestigungs- Die Versorgung von Verbrauchergebieten mit

schienen (6, 7) stehenden Kontaktmessern (12) elektrischer Energie erfolgt bekanntlich über Vertei-

befestigt sind (F i g. 1). ler- und Umformerstationen, die die über Frei- oder

3. Trennschalter- Sammelschienensystern nach Kabelleitungen herangeführte Spannung in eine nie-Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils 40 drigere Spannung umwandeln und weitergeben. Bei zwei benachbarte Tragarme (5) des Tragkreuzes den für die Aufnahme der Umformer, Trennschal-(4) mittels zweier paralleler, in der Ebene des ter-Sammelschienen u. dgl. dienenden Stationen, de-Tragkreuzes liegenden Befestigungsschienen (32, ren Gebäude entweder in der konventionellen Mas-33) verbunden sind, an denen die Trennschalter sivbauweise oder aus vorgefertigten Stahlbeton-B au-(34-36) mit quer zu den Befestigungsschienen 45 einheiten nach dem Baukastensystem hergestellt wer-(32, 33) liegenden Kontaktmessern (12) befestigt den, sind die Trennschalter und die Sammelschienen sind (F i g. 3). . in ausreichender Höhe entweder an den Wänden des

4. Trennschalter-Sammelschienensystem nach Stationsgehäuses montiert, das häufig als Turmstation einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn- ausgeführt ist, oder es werden sogenannte Fertigzelzeichnet, daß die Stromverbindungsschienen 5° len an den Wänden aufgestellt.

(13-24), der Isolierständer (27) und das die Der Aufbau der Trennschalter und Sammelschie-

Trennschalter (8-11) tragende Tragkreuz (4) als nen erfordert jedoch im ersten Falle zeitraubende

montagefertige Baueinheit ausgebildet ist Stemm- und Vermessungsarbeiten, sowie lange Mon-

(Fig. 1). tagezeiten. Bei der die Trennschalter- und Sammel-

5. Trennschalter-Sammelschienensystem nach 55 schienen aufweisenden Fertigzellenbauweise ist dageeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gen eine wirtschaftliche Verwendung der Räume der gekennzeichnet, daß das Tragkreuz (4) mit seinen Turmstation sehr eingeengt sowie die Anzahl der un-Armenden (31) an in Einschnitten (29) der In- terzubringenden Freileitungs- und Kabelanschlüsse nenwände des Stationsgebäudes befindlichen Be- sehr eingeschränkt.

festigungsmitteln (30) gehaltert ist (Fig. 1). 60 Es ist weiterhin ein stahlblechgekapseltes Ringka-

6. Trennschalter-Sammelschienensystem nach belfeld mit Transformator bekannt, bei dem wohl ein Anspruch 4 oder 5 zur Anwendung in einer aus System von Stromschienen zur Verbindung dreier Stahlbeton-Fertigteilen errichteten Station, da- Trennschalter in Isolierstoff eingebettet ist und eine durch gekennzeichnet, daß die Baueinheit in gekapselte Einheit bildet (deutsche Auslegeschrift einem kastenförmigen, vorgefertigten Stahlbeton- 65 1130 035). Auch werden bei einer bekannten unmitrahmen angeordnet ist. telbar auf dem Erdboden aufgestellten Freiluft-

7. Trennschalter-Sammelschienensystem nach Schaltanlage die Leiterseile als Stromverbindungs-Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß die schienen verwendet. Beide Trennschalter-Sammel-