DE19613750A1 - Mittelspannungsschaltfeld mit Vakuumröhren - Google Patents

Mittelspannungsschaltfeld mit Vakuumröhren

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DE19613750A1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Mittelspannungsschaltfeld mit durch Vakuumschaltröhren ausgestatteten drehbaren Lei­ stungsschaltern mit Trennschalterfunktion und mit Erdungs­ schalterfunktion, wobei die Leistungsschalter derart ange­ ordnet sind, daß die Vakuumschaltröhren durch eine Verschwen­ kung um annähernd 90 Grad rechtwinklig zu ihrer Längsrichtung Trennstrecken zu Sammelschienenanschlüsse und Trennstrecken zu Kabelanschlüsse bilden.
Ein Mittelspannungsschaltfeld dieser Art ist aus der Produkt­ schrift "VISAX - Anlagen", GEC ALSTHOM T & D GMBH, Mittelspan­ nungstechnik Filderstadt Deutschland, 1995, bekannt. Das wesentliche Betriebsmittel in dieser Anlage ist der Lei­ stungsschalter-Trenner-Einschub, der aus einem in einem soge­ nannten Drehtrenner integrierten Vakuum - Leistungsschalter besteht. Der Leistungsschalter besteht dabei aus einem zen­ tralen um seine Mittelachse drehbaren Metallträger, an dem die drei Pole und der Federspeicherantrieb befestigt sind. In der Betriebsstellung stehen die Vakuumschalter vertikal, während die Vakuumschalter in der Trennstellung durch eine 90°-Drehung in die horizontale Lage verschwenkt werden und damit die Auftrennung der Verbindung zu den Sammelschienen bewirken. Die Kabelanschlüsse, die in der horizontalen Lage der Vakuumschalter mit diesen ebenfalls nicht mehr in Eingriff stehen, können dann zusätzlich mit einem von den Vakuumschal­ tern unabhängigen und separat steuerbaren Erdungsschalter geerdet werden. Die Leistungsschalter und der Kabelraum sind gegeneinander abgeschottet und als Isolationsmedium für das Mittelspannungsschaltfeld ist Luft vorgesehen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Mittelspannungsschaltfeld zu definieren, daß hinsichtlich seiner Bauform wesentlich vereinfacht ist und darüber hinaus auch für kompaktere Leistungstrennschalter unabhängig von ihrer Schottung gegenüber den anderen Betriebsmitteln einsetzbar ist.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale
  • 1.1 das Mittelspannungsschaltfeld enthält einen mit Isoliergas gefüllten Behälter,
  • 1.2 die Vakuumschaltröhren sind in dem Behälter in ihrer Längsrichtung parallel hintereinander angeordnet,
  • 1.3 die Trennstrecke zu den Kabelanschlüssen ist durch einen Lastschalterantrieb steuerbar, der das bewegbare Kontaktstück des Vakuumschalters axial in Längsrichtung desselben durch eine Hubbewegung steuert,
  • 1.4 die Trennstrecke zu den Sammelanschlüssen ist durch einen Lastrennerantrieb steuerbar, der einen mit dem nicht bewegbaren Kontaktstück des jeweiligen Vakuum­ schalters elektrisch leitenden Kontaktfinger axial quer zur Längsrichtung des Vakuumschalters durch eine Dreh­ bewegung steuert.
Mit dem Lastschalterantrieb, der das bewegbare Kontaktstück des Vakuumschalters durch die Hubbewegung steuert, und dem Lasttrennerantrieb, der das nicht bewegbare Kontaktstück des Vakuumschalters und den daran starr befestigten Kontaktfinger durch eine Drehbewegung axial um die Längsachse des Vakuum­ schalters bewegt, ist eine sehr kompakte Bauform des Lei­ stungsstrennschalters einschließlich der Erderfunktion erreicht. Von besonderem Vorteil ist hier der sehr geringe Kraftaufwand für die Antriebe - dem Lastschalterantrieb zur Auftrennung der Lastströme und dem Lasttrennerantrieb zur Auftrennung der Verbindung zu den Sammelschienenanschlüssen und anschließender Erdung der nicht bewegbaren Kontaktstücke der entsprechenden Vakuumschaltröhren - anzusehen, bei dem nicht, wie beim Stand der Technik bekannt, die Vakuumschalt­ röhren in ihrer Gesamtheit verschwenkt werden, sondern ledig­ lich eine Hubbewegung bzw. eine Drehbewegung in Längsrichtung bzw. axial quer zur Längsrichtung der Vakuumschalter erfolgt. Die Unterbringung der Leistungsschalter des Mittelspannungs­ schaltfeldes in dem mit Isoliergas gefüllten Behälter begün­ stigt noch zusätzlich die geringen Abmaße der einzelnen Funktionselemente.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Merkmale
  • 2.1 das bewegbare Kontaktstück des jeweiligen Vakuumschal­ ters steht elektrisch leitend mit einem in einer Ring­ kontaktfassung gelagerten Ringkontakt in Verbindung,
  • 2.2 das bewegbare Kontaktstück des jeweiligen Vakuumschal­ ters ist über die Ringkontaktfassung im Bereich der Hubbewegung mit dem jeweiligen Kabelanschluß elektrisch leitend verbunden, vorgesehen, mit der die zu steuernde Hubgröße auf ein Minimum begrenzt ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht die Merkmale
  • 3.1 der jeweilige Sammelschienenanschluß ist mit einem ersten Gegenkontakt elektrisch leitend verbunden,
  • 3.2 der Behälter ist mit einem jeweiligen zweiten Gegenkontakt elektrisch leitend verbunden,
  • 3.3 der Lasttrennerantrieb ist derart steuerbar, daß der Kontaktfinger durch eine im Bereich von 180 Grad auszuführende Drehbewegung von der Schaltstellung "Trenner EIN"
  • - der Kontaktfinger ist mit dem ersten Gegenkontakt elektrisch leitend verbunden
    über die Schaltstellung "Trenner AUS"
  • - der Kontaktfinger ist von dem ersten Gegenkontakt ge­ trennt
    zu der Schaltstellung "Erder EIN"
  • - der Kontaktfinger ist mit dem zweiten Gegenkontakt elek­ trisch leitend verbunden
    überführbar ist, vor,
    mit denen der Lasttrennerantrieb auch beim manuellen Antrieb mit sehr geringen Kraftaufwand zu betätigen ist.
Die Erfindung wird durch ein figürlich dargestelltes Ausfüh­ rungsbeispiel näher erläutert, wobei das Mittelspannungs­ schaltfeld der besseren Übersicht halber in einpoliger Aus­ führung schematisch dargestellt ist.
Wie ersichtlich, ist das Mittelspannungsschaltfeld (MA) in dem mit Isoliergas (IG) gefüllten Behälter (BH) angeordnet. Sowohl der Sammelschienenanschluß (SA) als auch der Kabel­ anschluß (KA) sind über die entsprechenden Durchführungen (DF1, DF2) in den Behälter (BH) eingeführt. Der Sammel­ schienenanschluß (SA) ist innerhalb des Behälters (BH) mit dem ersten Gegenkontakt (GK1) elektrisch leitend verbunden, während der Behälter (BH) selbst mit dem zweiten Gegenkontakt (GK2) elektrisch in Verbindung steht. Der erste und der zweite Gegenkontakt (GK1, GK2) steht mit dem horizontal dreh­ baren Kontaktfinger (KF), der mit dem nicht beweglichen Kon­ taktstück des Vakuumschalters (VS) verbunden ist, derart in Verbindung, daß mittels der durch den Hebelantrieb (HA) über den Lasttrennerantrieb (LT) bewirkten Drehbewegung (DB) die Verbindung zum nichtbewegliche Kontaktstück des Vakuum­ schalter (VS) wahlweise mit dem Sammelschienenanschluß (SA) über den ersten Gegenkontakt (GK1) - "Trenner EIN" -, mit keinem Gegenkontakt - "Trenner AUS" und mit dem Behälter (BH) über den zweiten Gegenkontakt (GK2) steuerbar ist. Aus Sicherheitsgründen ist der Hebelantrieb (HA) durch den im Behälter (BH) vorgesehenen Isolator (IS) geschützt. Der Lasttrennerantrieb (LT) ist über die Behälterdichtung (BD) in den gasgefüllten Behälter (BH) eingeführt.
Der eigentliche Lasttrennschaltvorgang ist, wie eingangs erwähnt, durch die Betätigung des Vakuumschalters (VS) realisiert. Dabei wird das bewegliche Kontaktstück des Vakuumschalters (VS), das die Hubbewegung (HB) in Längsrich­ tung desselben ausführt, in dem Ringkontakt (RK) elektrisch leitend geführt, während der frei Endbereich des beweglichen Kontaktstücks zusätzlich in dem Lager (LA) abgestützt ist. Die Hubbewegung (HB) des beweglichen Kontaktstücks des Vakuumschalters (VS) wird durch die Drehbewegung der An­ triebswelle (AW) des Lastschalterantriebs (LA) ausgelöst, bei der die elektrische Verbindung zwischen dem beweglichen Kon­ taktstück des Vakuumschalters (VS) und dem Kabelanschluß (KA) über die zweite Durchführung (DFB) nicht unterbrochen wird.
In dem Ausführungsbeispiel diese Gegebenheiten dadurch ver­ deutlicht, daß der bewegliche Teil des Kontaktstücks des Vakuumschalters (VS) während der Hubbewegung im Ringkontakt (RK) elektrisch leitend geführt ist. Außerdem ist im Aus­ führungsbeispiel ersichtlich, daß sich der Ringkontakt (RK) in der Ringkontaktfassung (KS) befindet, die durch ein nicht bezeichnetes Stromband mittels der zweiten Durchführung (DF2) mit dem Kabelanschluß (KA) elektrisch leitend verbunden ist.

Claims (3)

1. Mittelspannungsschaltfeld mit durch Vakuumschaltröhren ausgestatteten drehbaren Leistungsschaltern mit Trennschal­ terfunktion und mit Erdungsschalterfunktion, wobei die Leistungsschalter derart angeordnet sind, daß die Vakuum­ schaltröhren durch eine Verschwenkung um annähernd 90 Grad rechtwinklig zu ihrer Längsrichtung Trennstrecken zu Sammel­ schienenanschlüsse und Trennstrecken zu Kabelanschlüsse bilden, gekennzeichnet durch die Merkmale
  • 1.1 das Mittelspannungsschaltfeld (MA) enthält einen mit Isoliergas (IG) gefüllten Behälter (BH),
  • 1.2 die Vakuumschaltröhren (VS) sind in dem Behälter (BH) in ihrer Längsrichtung parallel hintereinander angeordnet,
  • 1.3 die Trennstrecke zu den Kabelanschlüssen (KA) ist durch einen Lastschalterantrieb (LS) steuerbar, der das beweg­ bare Kontaktstück des Vakuumschalters (VS) axial in Längsrichtung desselben durch eine Hubbewegung (HB) steuert,
  • 1.4 die Trennstrecke zu den Sammelschienenanschlüssen (SA) ist durch einen Lasttrennerantrieb (LT) steuerbar, der einen mit dem nichtbewegbaren Kontaktstück des jewei­ ligen Vakuumschalters (VS) elektrisch leitenden Kontakt­ finger (KF) axial quer zur Längsrichtung des Vakuum­ schalters (VS) durch eine Drehbewegung (DB) steuert.
2. Mittelspannungsschaltfeld nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale
  • 2.1 das bewegbare Kontaktstück des jeweiligen Vakuumschal­ ters (VS) steht elektrisch leitend mit einem in einer Ringkontaktfassung (KS) gelagerten Ringkontakt (RK) in Verbindung,
  • 2.2 das bewegbare Kontaktstück des jeweiligen Vakuumschal­ ters (VS) ist über die Ringkontaktfassung (KS) im Be­ reich der Hubbewegung (HB) mit dem jeweiligen Kabelan­ schluß (KA) elektrisch leitend verbunden.
3. Mittelspannungsschaltfeld nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale
  • 3.1 der jeweilige Sammelschienenanschluß (SA) ist mit einem ersten Gegenkontakt (GK1) elektrisch leitend verbunden,
  • 3.2 der Behälter (BH) ist mit einem jeweiligen zweiten Gegenkontakt (GK2) elektrisch leitend verbunden,
  • 3.3 der Lasttrennerantrieb (LT) ist derart steuerbar, daß der Kontaktfinger (KF) durch eine im Bereich von 180 Grad auszuführende Drehbewegung von der Schaltstellung "Trenner EIN"
    • - der Kontaktfinger (KF) ist mit dem ersten Gegenkontakt (GK1) elektrisch leitend verbunden
      über die Schaltstellung "Trenner AUS"
    • - der Kontaktfinger (KF) ist von dem ersten Gegenkontakt (GK1) getrennt
      zu der Schaltstellung "Erder EIN"
    • - der Kontaktfinger (KF) ist mit dem zweiten Gegenkontakt (GK2) elektrisch leitend verbunden überführbar ist.
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