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metallgekapselte Hochspannungs-Schaltanlage.
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Die Erfindung-betrifft eine metallgekapselte Hochspannungs-Schaltanlage
mit flüssigem oder gasförmigem Isoliermittel für den innerhalb eines geerdeten Metallgehäuses
untergebrachten flüssigkeitsarmen Leistungsschalter, dessen Anschlußleiter mittels
einer gas dichten DurchführUng durch das Metallgehäuse in einen daran angrenzenden
Kupplungsraum geführt sind.
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Bei derartigen Anlagen bereitet das Füllen und Ablassen des Löschmittels
vom Leistungsschalter und dessen Abkuppeln samt Metallgehäuse von der Anlage Schwierigkeiten.
Die Ursache hierfür ist in dem im Eetallgehäuse befindlichen, gasförmigen Isoliermedium
zu sehen, das vor derartigen Arbeiten aus der Anlage abgelassen werden müßte.
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Es ist eine Hochspannungs-Schaltanlage bekannt, bei welcher der Leistungsschalter,
der Trennschalter und die Sammelschienen in einer geerdeten Metallkapselung untergebracht
sind.
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Bei dieser isoliergasgefüllten Anlage stellen die Durchführungen im
Bereich der Kapselung Schottwände dar. Dadurch entstehen einzelne Gasräume, die
bei Wartungsarbeiten eine teilweise Entleerung der Anlage und die Weiterführung
des Betriebs einzelner Anlagenteile ermöglichen. In dieser Schaltanlage ist ein
Druckgasschalter eingesetzt. Dieser enthält kein flüssiges Löschmittel; damit zusammenhängende
Probleme gibt es daher bei diesen Anlagen nicht.
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Das Füllen und Ablassen des flüssigen Löschmittels bei einem vollisolierten,
flüssigkeitsarmen Leistungsschalter wäre zwar mit einem von der Schaltkammer ins
Freie führenden Rohr oder Schlauch aus Isolierstoff möglich. Bei einer solchen Lösung
muß jedoch in der von der Schaltkammer bis zum geerdeten Metallgehäuse reichenden
Verbindung mit Ablagerungen von Rußteilchen gerechnet werden, welche die IsolationsflUssigkeit
der Schalteinheit gegen Erde stark beeinträchtigen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine metallgekapselte Hochspannungs-Schaltanlage
zu schaffen, bei der ohne vorher das Isoliermedium vollkommen abzulassen, der Hochspannungs-Leistungsschalter
als eine Einheit ausgebaut und das Löschmittel des flüssigkeitsarmen Leistungsschalter
abgelassen bzw. eingefüllt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird dies bei einer Anlage eingangs erwähnter Art
dadurch erreicht, daß der tieferliegende Anschlußleiter als ein mit dem Innenraum
des Leistungssc-halters in Verbindung stehendes Rohr ausgebildet ist, auf dessen
in den Rupplungsraum ragendem Ende teleskopartig ein Kupplungsteil für die zu den
Betriebsmitteln führende Schiene aufgesteckt ist, und daß das Kupplungsteil mit
einer durch ein Ventil oder dergleichen verschließbaren Gewindebohrung versehen
ist, die das Füllers und Ablassen des Löschmittels über den Anschlußleiter ermöglicht.
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Auf diese Weise erfüllen der Anschlußleiter und das Kupplungsteil
zwei Funktionen. Eine be-sondere Verbindung zum Füllen und Ablassen des Löschmittels
ist nicht erforderlich. Da der Anschlußleiter mittels einer gasdichten Durchführung
isoliert au3 dem Metallgehäuse des Leistungsschalters herausgeführt ist, sind Ablagerungen
von Rußteilohen in der Rohrverbindung völlig ungefährlich. Das gasförmige Isoliermedium
kann beim Füllen und Ablassen des Löschmittels aus- dem Metallgehäuse des Leistungsschalters
nicht austreten.
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Vorteilhaft ist der Kupplungsraum mittels eines Deckels zugänglich
und steht mit einer Rohrleitung und einem Zwischenhahn in Verbindung mit den übrigen
mit Isoliergas gefüllten Räumen der Schaltanlage. Dadurch entsteht ein von den übrigen
uasräumen getrennter Kupplungsraum. Dieser ermöglicht bei Wartungsarbeiten ein teilweises
Entleeren der Anlage und die Weiterführung des Betriebs bestimmter Anlagenteile.
Vornehmlich ist in der Gewindebohrung des Kupplungsteiles ein Ventil angeordnet,
dessen Schraubstück mit einem steckschlüsselartigen Hebel zu betätigen ist. Beim
Ablassen und Füllen des Löschmittels ist zweckmäßig in die Gewindebohrung ein an
sich bekannter Ventilaufsatz (deutsches Gbm 1 990 411) einzuschrauben, der mit dem
Steckteil des Hebels ein mit einem Schlauch verbundeaes Bauteil bildet. Mittels
des Schlauches kann hierbei auf einfachste Weise das Füllen und Ablassen des Löschmittels
außerhalb des Kupplungsraumes erfolgen.
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Int in die Hochspannungu-Sehaltanlage ein flüssigkeitsarmer Leistungsschalter
mit pro Pol zwei in Reihe geschalteten Unterbrechungsstellen eingesetzt, dessen
Löschkammern in unterschiedlichen Höhen angebracht sind, so ist der Anschlußleiter
elektrisch mit der tieferliegenden Unterbrechungsstelle zu verbinden und der Hohlraum
des Anschlußleiters über ein im Kurbelgehäuse angeordnetes Zweiwegeventil sowie
Isolierstoffrohren mit dem Innenraum der tieferliegenden und dem der höherliegenden
Löschkammer zu verbinden. Die Betätigung des Zweiwegeventiles erfolgt in einfachster
Weise dadurch,
daß man das vom Kupplungsteil bis zum Zweiwegeventil
führende Rohrteil des Anschlußleiters gasdicht und in der Längsrichtung so bewegbar
anordnet, daß bei Lageänderung des Rohrteiles das Zweiwegeventil gesteuert wird.
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Es ist bereits für metallgekapsfelte Schaltanlagen ein flüssigkeitsarmer
Leistungsschalter mit auf unterschiedlichem Niveau befindlichen Uhte-rbrechungsstellen
vorgeschlagen worden, bei dem im Stützisolator der höherliegenden Unterbrechungsstelle
zwei mit Löschflüssigkeit gefüllte Druckräume angeordnet sind. Diese stehen jeweils
mit einer Rohrleitung oder einem Kanal mit einer der Löschkammern in Verbindung.
Zweckmäßig wird bei einem derartigen Schalter ebenfalls ein Zweiwegeventil verwendet.
Die Anschlußnippel des Zweiwegeventiles, sind hierbei durch Rohre und/oder Kanäle
mit jeweils einem der Druckräume zu verbinden. Zum Füllen und Ablassen des für die
tieferliegende Löschkammer vorgesehenen Löschmittels ist zwischen der tiefstgelegenen
Stelle in der Löschkammer und der höchstgelegenen Stelle im- zugehörigen Druckraum
eine Rohrverbindung vorgesehen, bei der an ni der niedrigsten Stelle ein mit einem
Rückschlagventil versehenes, zu dem Anschlußnippel der tieferliegenden Unterbrechungsstelle
führendes Rohr abzweigt, das für das Löschmittel nur in Entleerungsrichtung durchlässig
ist. Der Zusammenbau des Schalters vereinfacht sich erheblich, wenn das Rückschlagventil
und die im Kurbelgehäuse angeordneten, zu den Druckräumen und zu dem Zweiwegeventil
führenden Verbindungen in einem Block zusammengefaßt
sind. Dieser
Block kann auch andere Teile, wie z. B. Pumpen zur Löschmittelförderung usw. enthalten.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 einen flüssigkeitsarmen
Leistungsschalter mit Zweifach-Unterbrechung in vollisolierter Bauweise mit angebauten
Kupplungsräumen für die Anschlußleiter.
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Figur 2 eine Ausführungsform des in Fig. 1 als Blockschaltbild eingetragenen
Zweiegeventiles. U Figur 3 den in Fig. 1 abgebildeten Kupplungsraum in seinen Einzelheiten.
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Figur 4 einen Schnitt durch das Klemmstück längs der Linie A - B.
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Mit 1 und 2 sind die Isolierstoffrohre der in Reihe geschalteten Unterbrechungsstellen,
mit 3 und 4 die Löschkammern, mit 5 das gemeinsame Kurbelgehäuse und mit 6 der Stützisolator,
der das Isolierstoffrohr der höherliegenden Unterbrechungsstelle trägt, bezeichnet9
Das Isolierstoffrohr 1 der tieferliegenden Unterbrechungsstelle ist unmittelbar
an dem mit Isoliergas gefüllten Kurbelgehäuse angebracht. Das
spannungsführende
Kurbelgehäuse 5 ist in dem mit Isoliergas, z. B. SF 6 gefüllten Metallgehäuse 7
mittels Stützer 5a befestigt. Der Innonraum des Stützisoiators 6 ist durch ein Isolierstoffrohr
in mit flüssigem Löschmittel gefüllte Druckräume 9 und 10 unterteiIt. Der Druckraum
10 ist mit der tieferliegenden Löschkammer 3 mit einem Rohr 11a bzw. Kanal 11 verbunden.
Der Kanal 12 verbindet die höherliegefld,e Löschkammer 4 mit dem Druckraum 9. Mit
13 und 14 sind die als Druckausgleichsräume ausgebildeten Kopfarmaturen bezeichnet.
Mit 15 und 16 sind die Anschlußleiter des Leistungsschalters bezeichnet, dessen
Unterbrechungsstellen durch die abgewinkelte Schiene 8 elektrisch in Reihe geschaltet
sind. Die Ansehlußleiter 15 und 16 sind jeweils in einen Kupplungsraum 17 bzw. 18
geführt. Mittels gasdichter Durchführungen 19 ist die Anlage in einzelne Räume unterteilt.
Diese ermöglichen bei Wartungsarbeiten ein Entleeren einzelner Anlagenteile und
das Abkuppeln des Leistungsschalters, wobei der Betrieb der übrigen Anlage dann
ungestört weitergeführt werden kanne Sin auf die AnschlußBiter 15 bzw. 16 teleskopartig
aufsteckbares Kupplungsteil 20 bzw. 21 stellt eine Verbindung vom Leistungsschalter
zu den anderen Betriebsmitteln über die Schienen 22 her. Der Deckel 23a ermöglicht
den Zugang zum Kupplungsraum 17. Kit der Nebenleitung 23b und dem Zwischenhahn 24
ist dem Kupplungsraum 17 Isoliergas zuzuführen. Der tieferliegende Anschlußleiter
16 ist als ein in das Kurbelgehäuse 5 einschraubbares Rohr ausgebildet, das mit
dem Innenraum des Leistungsschalters in Verbindung steht. Über den hohlen AnschluBleiter
16 können
die Löschkammer 3 bzw. 4 und die Druckräume 9, 10 mit
Löschmittel gefüllt werden; umgekehrt ermöglicht der Anschlußleiter 16 das Ablassen
des Löschmittels.
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Weist der Leistungsschalter nur eine Löschkammer auf, so kann das
Rohr des Anschlußleiters 16 unmittelbar in die Löschkammer geleitet werden. Beim
Ausführungsbeispiel hingegen ist ein Zweiwegeventil 25 (val, Fig. 1 und Fig. 2)
erforderlich, das die Löschkammern 3, 4 und die dazugehörigen Druckräume 9, 10 flüssigkeitsmäßig
jeweils mit dem Anschlußleiter 16 verbindet.
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Letzterer ist unabhängig von der Stellung des Zweiwegeventiles 25
über das Kurbelgehäuse 5 mit dem beweglichen Schaltstück der tieferliegenden Unterbrechungsstelle
elektrisch verbunden. Damit insbes. die Druckräume 9, 10 und die Löschkammern 3,
4 mit Löschmittel gefüllt, bzwß dieses daraus abgelassen werden kann, sind von den
Anschlußnippeln 26, 27 zu den Druckräumen 9, bzw. 10 führende Rohrleitungen 29,
30 und der Abzweig 28 vorgesehen.
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Die innerhalb der strichpunktierten Linie in Fig. 1 abgebildeten Verbindungen
sind zu einem flanschartigen, im Kurbelgehäuse 5 befestigten Block vereinigt. In
Zuflußrichtung des Löschmittels ist der Druckraum 9 bzw. 10 mit den zugehörigen
Löschkammern 3 bzw. 4 in Reihe geschaltet. In Ablaufrichtung hingegen liegen aufgrund
des mit einem Rückschlagventil«28a ¼ versehenen Abzweiges 28 die Löschkammer 3 und
der innere Druckraum 10 parallel, während die Löschkammer 4 und der Druckraum 9
in Reihe geschaltet bleiben. Das Rohr 11 ist mit dem in den Druckraum 10 ragenden
Ende als Überlauf 11a ausgebildet, der bis zur höchstgelegenen Stelle des Druckraumes
10 hochgeführt ist. Durch Lßgeveränderung des vom Rohrteil
gebildeten
Anschlußleiters 16 in seiner Längsrichtung kann das Zweiwegeventil 25 umgestellt
werden.
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Das in Fig. 1 -als Blockschaltbild eingetragene Zweiwegeventil 25
besteht im wesentlichen aus einem von innen in das Kurbelgehäuse 5 eingeschraubten,
auf das ierschiebbare Rohrteil des Anschlußleiters 16 aufgdsteckten Zylinder 31
mit zwei Anschlußnippeln 26 und 27 (vgl. Fig. 2). Im Zylinder 31 ist ein hohlzylinderförmiger
Steuerschieber 33, der mit einer Bohrung 32 versehen ist, angeordnet. Durch die
im Zylinder 31 geführte Druckfeder 34 wird der in einem Zylinder 31 befindliche
Steuerschieber 33 gegen das bewegliche Rohrteil des Anschlußleiters 16 gedrückt.
In der eingezeichneten Stellung, was der Betriebsstellung des Leistungsschalte.rs
entspricht, bleiben die höherlieCende Löschkammer 4 und der Druckraum 9 flüssigkeitsmäßig
in Verbindung mit dem Anschlußleiter 16.
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Wird das Rohrteil des Anschlußleitera 16 aus dem Kurbelgehäute 5 etwas
herausgeschraubt, se schiebt die Druckfeder 34 den Steuerschieber 33 in Richtung
des Teiles 16. Dadurch wird die Öffnung des Anschlußnippels 26 verschlossen. Gleichzeitig
wird die Öffnung des Anschlußnippels 27 freigegeben.
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Beim Einschrauben des Rohrteiles 16 erfolgt wieder eine Umstellung
des Zweiwegeventiles.
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Das in den Kupplungsraum 17 ragende Rohr des Anschlußleiters 16 ist
durch das Kupplungsteil 20 (vgl. Fig. 1 und Fig. 3)- verschlossen. Die Abdichtung
erfolgt durch den Dichtungsring 35 während die KlemmstUcke 36 und 37 eine Verbindung
zwischen dem Anschlußleiter 16 und der zu den übrigen Betriebsmitteln
der
Anlage führenden Schiene 22 herstellen. Im Kupplungsteil 20 befinden sich die Ausnehmungen
38 und die Gewindebohrung 39. In die Gewindebohrung ist das Schraubstück 40 eines
Ventiles eingeschraubt, das mittels eines auschraubbaren Ventilaufsatzes zu betätigen
ist.
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Funktionsweise: Nach dem Schließen des Zwischenhahnes 24 kann der
Deckel 23a geöffnet werden. In die Gewindebohrung wird ein mit einem Ablaufschlauch
versehener, z. B. aus dem dt. Gbm 1 990 411 bekannter Hahn eingeschraubt. Mit dem
Steckhebel des Hahnes wird das Schraubstück 40 gelöst. Anschließend wird das Klemmstück
36 gelockert. Bei halb herausgeschraubtem Anschlußleiter 16 beginnt der Füllvorgang
der tieferliegenden Löschkammer 3 in Pfeilrichtung C. Es besteht nun von dem Kupplungsteil
20 her eine Verbindung zum Druckraum 10 der tieferliegenden Löschkammer 3. Das Löschmittel
wird in den Druckraum 10 gepumpt.
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Nachdem dieser gefüllt ist, tritt das Löschmittel in den aus Isolierstoff
bestehenden Überlauf 11a des Rohres 11 und läuft in die tieferliegende Löschkammer
3. Beim Füllen ist der Abzweig 28 infolge de L gesehlossenen Rückschlagventiles
28a verschlossen. Durch Sinschrauben des Anschlußleiters 16 wird der Steuerkolben
33 auf seine Dichtung gedrückt. Das umgeschaltete Zweiwegeventil 25 nimmt dabei
die in Fig. 2 dargestellte Lage ein. In Pfeilrichtung D kann über den Kupplungsteil
20, über die Mittelbohrung 33a, über die Bohrung 32, über den Anschlußnippel 26
und über die Rohrleitung 30 der
Druckraum 9 sowie die höherliegende
Löschkammer gefüllt werden. Diese Verbindung bleibt während des Betriebes bestehen.
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Das Ölablassen erfolgt in sinngemäß umgekehrter Reihenfolge.
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Allerdings öffnet sich beim Ablassen des Löschmittels der otieferliegenden
Löschkammer 3,) unterschiedlich zum Füllen, das Rückschlagyentil 28a. Über dem Abzweig
28 kann parallel das Löschmittel aus der Löschkammer 3 und das des Druckraumes 10
abgeleitet werden.AuBerdem dient der Abzweig ?8 zum schnelleren Füllen des Druckspeicherraumes
10 für Leistungsschaltungen.
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Man kann atich ohne Schwierigkeiten das Füllen und das Ablassen bei
Mittelstellung des Steuerschiebers 33 vornehmen.
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Erreicht beim Füllen das Löschmittel in der tieferliegenden Löschkammer
den vorgesehenen Stand, so muß das Ventil auf die eingezeichnete Stellung umgeschaltet
werden.
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Nach dem Füllen bzw. Entleeren wird der Zwischenhahn -geöffnet und
der Kupplungsraum 17 rasch abgeschlossen. Die Luft im Kupplungsraum 17 wird durch
das einströmende Gas verdrängt.