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Metallgokapseltc Hochspannungsschaltanlage Ers ist bekannt, in metallgekapselten
Hochspannungsschaltrnlagen Druckgas als Isoliermittel zu verwenden. Das Druckgas
erfordert eine sehr druckfeste, Kapselung, obwohl der Druck des Gases im allgemeinen
nur wenige atü. be trägt. Dies liegt daran, daß@ ein bei einen Fehler in der Kapselung
entstehender Dichtbogen dusch Erhitzung und Dissoziation des Gases sehr viel höhere
Drücke hervorrufen kann, die einen großen Aufwand für die druckfeste Kapselung bedingen.
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Die Erfindung befaßt sich mit Anlagen der vorstehen genannten
Art
'und besteht darin, daß in der Kapselung eine an .ich bekannte Brechmembran vorgesehen
ist, die bei einen höheren Druck als der Betriebsdruck eine Öffnung freigibt. Dadurch
kann die Kapselung der Anlage auf geringere ,Druckwerte hin ausgelegt werden, weil
die ;ehr steilen, also in kurzer .Zeit vorkommenden Druckerhöhungen, die im Störungsfalle
durch einen Lichtbogen hervorgerufen Eierden, auf den Ansprechwert der Brechmembran
begrenzt sind. Durch die Öffnung können die erhitzten Gase entweichen, so daß der
Druck nicht weiter steigt.
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Die Öffnung ist zweckmäßig nach oben gerichtet, weil hierdurch das
Bedienungspersonal von den ausströmenden Gasen Cm vrenigsten gefährdet ist. Unter
Umständen kann es vorteilhaft sein, die Öffnung in einem nach oben gerichteten Karin
münden zu lasen. In diesem Fall kann die Brechmembran selbst in einer Seitenwand,
also z.B. einer vertikalen 2läche liegen. Dabei sollte die Öffnung, bzw. das obere
Erde des Karins aus Sicherheitsgründen mindestens zwei Meter über" dem Boden benachbarter
Bedienungsgängen liegeiz. Die ausströmenden Gase gelangen dann direkt in einen Raum,
der über dem vom Bedienungspersonal benötigten Platz liegt.
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Die Öffnung bzw. das obere Ende des Kamins kann mit einen Gitter abgedeckt
sein, damit eine Blockierung der Öffnung z.B. durch Kleintiere verhindert wird.
Für den Fall, daß die Anlege. unmittelbar in Freiluft aufgestellt wird, empfiehlt
es sich,
die Öffnung mit einen leicht lösbaren wetterdichten Deckel,
einer Kappe oder dergleichen gegen das eindringen von Regen zu sichern.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird in folgenden anhand der
Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben.
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Die in der Figur in einem Schnitt dargestellte Hochspannungsschaltanlage
für beispielsweise 110 kV besitzt zwei parallel verlaufende Rohie 1 und 2, in denen
zwei dreiphasige Sammelschiener.-systeme angeordnet sind. An jedes der Sammelschienensysteme
ist en Trennschalter 3 bzw. 4 angeschlossen. Von diesem führt der Hochspannungsleiter
5 über einen Stromwandler-.6 zum unteren An-. schlug 7 eines üeistungsschalters
B. An den oberen.Anschluß des Leistungsschalters 8 ist eine' Trennschalter 10 angeschlossen,
der über sich einen Spannungswandler 11 trägt. Das dem Leistungeschalter abgekehrte
Ende des Trennschalters 10 steht mit-einem KabelendverschluB 12 in Verbindung. Die
geerdete Metallkapselung 13 der genannten Geräte enthält Schwefelhexaflüorid unter
einem geringen Überdruck von beispielsweise 1,5 atü. (Arbeitsdruck). Dadurch wird
eine hohe dielektrische Festigkeit erreicht Zum Schutz der Kapselung 13 gegen-große
Drücke sind beim AusfÜhrungsbeispiel drei Brechmembranen vorgesehen. Es sind dies
Metallplatten mit einer derart definierten Gestalt und Bemessung, da.ß sie bei einem
bestimmten Druck aufreißen und dadurch eine Öffnung freigeben. Anstelle von Me tallmembranen
können unter
Umständen auch andere Werkstoffe eingesetzt Zierden.
Der gewünschte Anuprechwert kann z.B. durch Einkerbungen in der Membran vorgegeben
werden.
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Die der Sammelschienentrenner 3 zugeordnete Brechmembran 15 äst in
der vertikalen Stirnfläche 16 ,angeordnet, die das horizontale Rohr für den Trennschalter
3 verschließt. An die Ausnehnung 17 der Metallkapselung, in die die Brechmembran
15 eingesetzt ist, ist ein im Querschni tt rechteckiges Rohr 1£3 angeschlossen,
das an seinen oberen Ende 20 ein Sieb 19 als Verschluß trägt. Das Ende 20 des Rohres
18 liegt mehr als 2 m über dem zugleich als Boden eines Bedienungsganges wirkenden
Erdboden 21, so daß aus dem Rohr 18 nach oben austretende heiße Gase das Bedienungzper;onal
nicht gefährden können.
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Zwischen den Trennschaltern 3 und 4 sitzt als@Schottwand eine Durchführung
24, die die Gaoräume der beiden Trennschalter vcr.-einander trennt. Deshalb-ist
dem Gasraum des Trennschalters 4 eine eigene Brechmembran 25 zugeordnet. Sie sitzt
in einer Aucnehmung 23 in der horizontal verlaufenden Stirnfläche 26 eines zylindrischen
Rohres 27, dao als Teil der Metallkapselung 1 3 einen Erdungsschalter 28
umgibt. Die Brechrembran 25 verschlieft eine nach oben gerichtet Öffnung, die mit
einem Gitter 2g abgedeckt ist. Die Öffnung liegt in der-tle_c@rxi Höhe tvie das
obere Ende des Rohres 18. Dadurch ist für einen gewissen Schutzdes Bedienungcpersonals
gesorgt, das im Raum 30 zwischen dem
Sammelschienenrohr 2 und der
leistungsachalter 8 gegebenenfalls Arbeiten ausführt.
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Dem Gasraum des Trennschalters 10 mit dem Kabelendwerschluß
12 ist eine von einen Gitter 31 geschützte Brechmembran 32 zugeordnet, die ebenso
wie die Brechmembran 25 in der horizontalen Stirnfläche des zylindrischen Gehäuses
33 eines Erdungsschalters 34 angebracht ist. Die Brechmembran 32 liegt über der
Brechmembran 25 und daher ohne weiteres mehr als 2 m über dem Erdboden 21, der in
diesen Falle als Boden eines Bedienungsganges im Sinne der Erfindung anzusehen ist.
Bei Anlagen mit-Gerüsten, die Bedienungsgänge bilden oder tragen, sind die Höhen
der Öffnungen mit den Brechmembranen auf den Boden der benachbarten Bedienungsgänge
zu beziehen.
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Der Leistungsschalter 8 ist beim Ausführungsbeispiel stärker bemessen
als die Kapselung der übrigen Anlagenteile, so daß er keine Brechmembran erfordert.
Die stärkere Bemessung ist deshalb notwendig, weil zum Löschen des Ausschaltlichtbogens
Schwefelhexafluorid-Gas mit einem Druck von 15 at verwendet wird. Der,Ansprechdruck
der Brechmembranen 15, 25 und 32 beträgt dagegen max. 2,75 atü. Deshalb genügt man
den einschlägigen Vorschriften, wenn die mit Innendruck beanspruchten Anlagenteile
mit Ausnahme des Leistungsschalters für einen maximalen Betriebsdruck von 2,5 atü
ausgelegt sind.
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Sollte das Gas bei. einer Störung durch einen Lichtbogen im Innere:-der
Kapselung
erwärmt werden und dadurch eine Drucksteigerung eintreten, so gibt die dem jeweiligen
Gasraum zugeordnete Brechmenbran 15, 25, oder 32 spätestens bei 2,75 atü eine Öffnung
frei. Durch diese Öffnung, die mit ihrem Querschnitt auf dasin der Kapselung eingeschlossene
Gasvolumen abgestimmt ist, treten die erhitzten Gase aus, so daß der Druck keine
höheren Werte erreichen kann. Da die Austrittsöffnungen entweder unmittelbar durch
Zager der Brechmembranen (25, 32) oder durch ein an die Öffnung der Brechmembran
angeschlossenes Rohr in eine nach oben gerichtete Zage ..,gebracht-oind, können
-austretende heiße Gase keine Gefährdung von Bedienungspersonal verursachen.
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Beim Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die Anlage in Gebäuden
untergebracht ist, die einen Witterungsschutz ergebcn. Für Freiluftaufstellung werden
die Öffnungen der Brcchaembranen gegen : chnee Regen und Verschmutzung abgedeckt:
Hierzu verwendet man zweckmäßig leicht lösbare «etterdichte Deckel, z.B. Platten,
die beim Ansprechen der Brechmembran beiseite geschleudert werden.