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llochspannungs-Schaltfa6enanla6e Die Erfindung betrifft eine Iiochspannungs-Schaltwagenanlage
mit zwei Sammelschienensystemen, deren richtungsparallel zueinander verlaufende
Sammelschienen jeweils über entsprechende Verbindungsschienen mit an den Seitenfronten
der Schaltfelder angeordneten Gegenkontakten so verbunden sind, daß bei Ortsveränderung
des an der Vorder- und Rückseite mit Einfahrkontakten versehenen Leistungsschalters
längs zur Anlagenfront für die am Leistungsschalter angeschlossenen, an Phasenknotenpunkten
zusammengeführten Kabelabgänge ein Wechsel der Sammelschienensysteme erfolgt.
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Eine derartige Schaltwagenanlage ist in einreihiger Ausführung durch
die DAS 1 182 725 bekannt. Die Sammelschienensysteme sind
bei dieser
Schaltwagenanlage in unterschiedlichen flöhen angeordnet und von Schaltfeld zu Schaltfeld
im Zickzack von der Vorder- zur lliickseite geführt. Auf diese Weise können gerade
Yerbindungsleitungen von den Sammelschienen zu den Gegenkontakten des Leistungsschalters
verwendet werden. Allerdings muß auf eine gute Überschaubarkeit der Sammelschienensysteme
verzichtet werden. Da sich die Sammelschienenräume jeweils über die gesamte Tiefe
des Schaltfeldes erstrecken, ist außerdem eine Druckentlastung des Leistungsschalterraumes
nach oben hin nicht möglich.
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Die jeweils einer Phase zugeordneten, unteren, an den Seitenfronten
gruppierten Gegenkontakte sind miteinander verbunden, wobei lediglich an die auf
einer Seite liegenden Gegenkontakte das abgehende Kabel angeschlossen ist. Die Schaltungsmöglichkeiten
einer derartigen Anlage sind auf die wechsclseitige Umschaltung von Systemen beschränkt.
Für eine Querkupplung der Systeme und für die Erdung eines Sammelschienensystemes
müssen zusätzliche Schaltfelder vorgesehen werden. Außerdem bietet die bekannte
Anlage keine Möglichkeit unter Last eine Systemumschaltung vorzunehmen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, mit weniger Schaltmitteln
und Beibehaltung einer raumsparenden Bauweise die Schaltungsmöglichkeit der eingangs
erwähnten Schaltfelder zu erweitern. Das Sammelschienensystem soll übersichtlich
sein und seine Gestaltung die bXöglichkeit bieten, auch bei geschotteten Systemen
den Leistungsschalterraum nach oben hin druckzuentlasten.
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Dic Aufgabe wird bei einer Schaltanlage eingangs erwähnter Art erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß für jede Phase des Leistungsschalters eine Umgehungsleitung
mit einem Trenn- oder Lasttrennschalter vorgesehen ist, die zwischen einem bzw.
je einem Sammelschienensystem und einem Pliasenknotenpunkt der Kabelabgänge angeordnet
istlund daß die Phasenknotenpunkte der Kabelabgänge entweder mit jeweils einem Stromband
oder dergleichen, mit einem der abgangsseitig liegenden Anschlußkontaktstücke des
Leistungsschalters in allen Schaltwagenstellungen in Verbindung stehen oder aber
beidseitig mit den unteren Gegenkontakten des Leistungsschalters verbunden sind.
Auf diese Weise kann mit wenigen und einfachen Schalthandlungen unterbrechungslos
von einem System aufs andere umgeschaltet werden. Bei eingelegtem Trenn- bzw. Lasttrennschalter
ist außerdem eine Querkupplung der Sammelschienensysteme durchführbar, wobei mit
jeder Schaltzelle eine Querkupplung vollzogen werden kann. Ferner ist ein behelfsmäßiger
Betrieb von Schaltfeldern auch ohne Leistungsschalter möglich. Es ist somit mit
einem Minimum von Schaltorganen ein Maximum von Schaltfunktion zu erzielen.
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Es ist zwar eine Schaltanlage (deutsches Patent 569 455) mit Doppelsammelschienensystem
bekannt, bei welcher der Leistungsschalter unter Last von einem System aufs andere
umzusetzen ist. Bei dieser bekannten Anlage sind die Kabelabgänge und die Sammelschienen
über Schleifschienen und Schleifkontakte mit den Anschlubstücken des Leistungsschalters
verbunden. Die oberen, mit den Sammelschienen gekuppelten Schleifschienen sind als
Trenner ausgebildet. Bei den Schaltfeldern dieser Anlage handelt es sich aber um
eine Sonderkonstruktion, bei der seriengefertigte Betriebsmittel in wirtschaftlicher
Weise nicht einzusetzen sind.
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Leine besonders raumsparend nach dem Prinzip der Erfindung aufgebaute
Schaltanlage wird dadurch das Anbringen der Sammelschienensysteme in unterschiedlichen
Höhen sowie durch die Anordnung der Sammelschienen des höherlicgenden Systems gleichhoch
über dem Schaltwagen erhalten.
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Gleichzeitig sind hierbei die Sammelschienen des anderen Systems senkrecht
übereinander, parallel zur Rückwand im Schaltfeld anzubringen. Die an einer Seitenfront
gruppicrten, oberen Gegenkontakte sind hierbei mittels gerader, vertikal gerichteter
Verbindungsschienen mit dem höherliegenden Sammelschienensystem verbunden, während
die auf der gegenüberliegenden Seite angebrachten, oberen Gegenkontakte mit waagrecht
verlaufenden Verbindungsschienen an das andere Sammelschienensystem angeschlossen
sind. Bei Schaltwagenanlagen in zweireihiger Ausführung und Riicken an Rücken aufgestellten
Schaltfeldern ist hierzu in entsprechender Weise an der Rückseite der Schaltfelder
lediglich ein beiden Reihen zugeordnetes Sammelschienensfstem anzubringen und in
jeder Reihe gleichhoch über den jeweiligen Schaltwagen sind die Sammelschienen des
höherliegenden Sammelschienensystems anzuordnen. Bei einer solchen Anlage lassen
sich über U-förlRige, vornehmlich zu einer Baueinheit zusammengefaßte Umgehungsleiter
die höherliegenden Sammelschienensysteme kuppeln bzw. längstrennen. Zweckmäßig wird
die Baueinheit an den Stirnseiten der Schaltfelderreihen angeordnet und ggf. mit
einem Schaltgerät ausgerüstet.
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Es ist hierbei möglich g die an der Rück- und Vorderseite des Schaltwagens
vorgesehenen, oberen Einfahrkontakte sowie die dazugehörigen, an den Seitenfronten
befestigten Gegenkontakte jeweils in gestaffelter Höhe derart anzuordnen, daß die
Staffelung auf der einen Seite
von links nach rechts und auf der
gegenüberlie6enden Seite umgekehrt gerichtet ist. Neben den eingangs erwähnten Vorteilen
bietet die vorgeschlagene Schaltanlage die Nöglichkeit, an der Wand aufgestellt
zu werden.
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In einer anderen Variante erden die Verbindungsschienen von senkrecht
zu den Sammelschienen angebrachten, U-förmigen, mit den Schenkeln nach unten gerichteten
Leitungsabschnitten gebildet und die einzelnen Sammelschienen mäanderförmig gestaltet
und so angeordnet, daß sich in den Sammelschienensystemen fensterartige Öffnungen
zum Durchführen der Verbindungsschienen ergeben. Fenster entstehen durch die Versetzung
der mäanderförmigen Sammelschienen eines Systems gegenüber denen des anderen Systems
um eine Windung in Längsrichtung der Anlagenfront. Es läßt sich dadurch ebenfalls
eine gedrängte Bauweise erzielen. Bei geschotteten Systemen ist außerdem der Einbau
eines Druckentlastungskanales zwischen den Sammelschienen möglich.
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Bei den vorgeschlagnen Schaltanlagen ist zweckmäßig an den Anschlußschienen
für die Kabelabgänge ein Erdungsschalter angebaut.
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Der Erdungsschalter ermöglicht nicht nur das Erden der Kabelabgänge,
sondern mit ihm können mit Hilfe des Lasttrennschalters und des Leistungsschalters
auch die Sammelschienensysteme geerdet werden.
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Die vorgeschlagenen Schaltwagenanlagen gewährleisten einen einfachen
Zugang zu den Schaltfeldern und zu den Kabelanschlüssen, sowie eine gute Überschaubarkeit
der Betriebsmittel, was bei Betrieb und Wartung eine wichtige Rolle spielt. Da alle
Antriobsachsen der Schaltgerate.
senkrecht zur Schaltanlagenfront
liegen, können sie auf einfachste Weise von vorn mittels Drehbewcgun6 ohne Zwischenschaltung
von Gestängen bedient werden. Infolge der Anordnung der Leistungsschalter in einer
definierten Höhe ijber dem Erdniveau ergibt sich die Möglichkeit,Doppel- Sammelschienenanlagen
eingeschoßig zu erstellen.
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Vorausgesetzt, daß die Kabel dies vom Biegeradius her zulassen, kann
dadurch ein Kabelkanal entfallen.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen Figur l die schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Schaltfeldes, bei dem die Phasenknotenpunkte der Kabelabgänge mittels eines Strombandes
mit jeweils einem der abgangsseitig liegenden Anschlußstücke des Leistungsschalters
in allen Schaltstellungen in Verbindung stehen.
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Figur 2 die schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schaltfeldes,
bei dem die Phasenknotenpunkte der Kabelabgänge mit den unteren Gegenkontakten des
Schaltfeldes verbunden sind.
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Fig.3,3a eine einreihige Schaltwagenanlage im Prinzipschaltbild bzw.
in Draufsicht mit in unterschiedlichen Höhen angeordneten Sammelschienensystemen,
wobei die Sammelschienen des höherliegenden Systems gleichhoch und oberhalb des
Schaltwagen8 angebracht sind, während die Sammelschienen des anderen Systems senkrecht
übereinander, parallel zur Rückwand des Schaltfeldes betestigt sind.
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Fig. 3b, 3c den oberen Teil der in Figur 3a vereinfacht dargestellten
SchaltwAgenanlage längs der Schnittlinie A - A bzw. B Figur 4 die Draufsicht auf
eine zweireihige Schaltanlage mit in unterschiedlichen Höhen angeordneten Sammelschienensystemen,
wobei das parallel zur Rückwand der Schaltfelder angebrachte Sammelschienensystem
beiden Schaltfeldreihen zugeordnet ist, Figur 4a die Vorderansicht eines Schaltfeldes
gemäß der Fig. 4.
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Fig. 4b, 4c die Schaltanlage gemäß der Figur 4 entlang der Schnittlinie
A - A bzw. B -Fig. 5, 5a das Prinzipschaltbild bzw. die Draufsicht einer zweireihigen
Schaltwagenanlage, deren Sammelschienensysteme gleichhoch liegen und deren obere
Einfahr- und Gegenkontakte in gestaffelter öhe angebracht sind, Fig. 5b, 5c den
oberen Teil der in Figur 5a abgebildeten Schaltwagenanlage längs der Schnittlinie
A - A bzw. B -Figur 6 eine zweireihige, vereinfacht dargestellte Schaltwagenanlage
gemäß der Erfindung mit mäanderförmig gestalteten Sammel6chienen in perspektivischer
Ansicht, wobei der besseren Übersicht halber nur in das vordere Schaltfeld alle
Betriebsmittel eingezoichnet sind,
Figur 7, 7a, 7b eine zweireihige,
schematisch dargestellte Schaltwagenanlage in Seiten- und Vorderansicht sowie in
Draufsicht mii in gleicher ilöhe angeordneten Sammelschienensystemen und in gestaffelter
Höhe angebrachten Verbindungsschienen, Figur 8, 8a, 8b eine zweireihige, schematisch
dargestellte Schaltwagenanlage in Seiten- und Vorderansicht sowie in Draufsicht
mit in gleicher Höhe angeordneten Sammelsclliellensystemen und senkrecht übereinander
angebrachten Verbindungsschienen, Fig. 9, 9a, 9b eine zweireihige, schematisch dargestellte
Schaltwagenanlage in Seiten- und Vorderansicht sowie in Draufsicht, mit in unterschiedlichen
llölicn angeordneten Sammelschienensystemen und senkrecht übereinander angebrachten
Sammel- und Verbin dungsccllienen, Fig. 10,10a,10b eine zweireihige, schematisch
dargestellte Schaltwagenanlage in Vorder- und Seitenansicht sowie in Draufsicht
mit gleichhoch angeordneten Sammelschienensystemen 1 deren Scllienen in gestaffelter
ll(ihe angebracht sind und deren Verbindungsschienen senkrecht übereinander durch
fensterartige Öffnungen der Systeme verlaufen,
Fig. 11; 11a die
Vorder- und Rückseite eines Schaltwagens, dessen Einfahrkontakte in gestaffelter
Höhe angebracht sind, Fig. lib die einzelnen Pole des in den l1igllrell 11 und lla
abgebi ideten Leistungsschalters von der Seite.
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In den Zeichnungen sind mit 1 und II die Sammelschienensysteme, mit
I' und II' die Verbindungsschienen, mit 1, 2, 3 die Gegenkontakte und mit 4 der
mit einem Leistungsschalter versehene Schaltwagen des Schaltfeldes R1 bzw. H,>
bezeichnet. Der Schaltwagen 4 ist an der Vorder- und Rückseite mit den Einfahrkontakten
5 und 6 ausgestattet und in der Höhe h über dem Erdniveau im Schaltfeld längs zur
Anlagenfront fahrbar angeordnet. Die abgangsseitig liegenden Anschluflsticke 7 des
Leistungsschalters 4 können hierbei entsprechend der Fig. 1 über Strombänder 3a
und Gegenkontakte 3 mit den Phasenknotenpunkten 10 verbunden sein oder wie Fig.
2 zeigt, mittels beidseitig im Schaltfeld R1 und am Schaltwagen 4 angeordneter Einfahr-
3b bzw. Gegenkontakte 3 mit den Phasenknotenpunkten 10 gekuppelt werden. Parallel
zu den Phasen des Leistungsschalters sind Umgehungsleitungen 8 mit einem Trenn-oder
Lasttrennschalter 9 angeordnet. Zusammen mit dem Schaltwagen 4 ermöglicht dieser
die an den Phasenknotenpunkten 10 angeschlossenen Kabelabgänge 11 ohne Unterbrechungspause
an die beiden Sammelschienensysteme I, II zu legen. In diesem Fall muß zum eingeschalteten
Leistung schalter 4 der Trenn- bzw. Lasttrennschalter 9 parallel geschaltet werden
und nach erfolgter Umschaltung der Trenn- bzw. Lasttrennschalter abgeschaltet werden.
Befinden sich die Einfahrkontekte in den rechts liegenden Gegenkontakten, (vgl.
Fig. 1 und 2) eo ist über den Trenn-bzw.
Lasttrennschal ter 9 eine
Querkupplung der Sammelschienensysteme 1, II möglich. Die Phasenknotenpunkte 10
werden von Anschlußschienen 10a gebildet. Ein an die Anschlußschienen lOa' angebauter
Erdungsschalter 12 ermöglicht die Erdung der Sammelschienensysteme I, II einzeln
oder gemeinsam. nei eingelegtem Erdungsschalter 12 ist ein Anstehen einer Spannung
an den Kabeln 11 nicht möglich. Aus Sicherheitsgriinden kann jedes Schaltfeld in
mehrere, geschottete räume unterteilt werden. Die in Fig. 1 und 2 eingetragenen,
strichpunktierten Linien zeigen hierbei die Schottungsmöglichkeiten. Elit 18 ist
der Kabelanschlußraum, mit 15 ein Raum für den Erdungsschalter, mit 16 der Leitungsschalterraum
und mit 17 sind die Sammelschienenräume bezeichnet. Die Stromwandler 13 liegen in
den Verbindungsleitungen zu den Phasenknotenpunkten 1(). Es besteht natürlich auch
die Möglichkeit Strom- und Spannungswandler am Schaltwagen anzuordnen.
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Zur Erzielung einer geringen Feldtiefe wird zweckmäßig ein Schub-Lasttrennschalter
9 verwendet, der unterhalb und hinter den Gegenkontakten angebaut ist.
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Das vorgeschlagene Prinzip läßt sich bei Doppelsammelschienen-Schaltwagenanlagen
einreihiger als auch zweireihiger Ausführung anwenden.
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Einige Varianten zeigen die Figuren 3 bis llb. Der Einfachheit halber
sind die in Figur 1 und Figur 2 enthaltenen Einzelheiten in den weiteren Figuren
nur zum Teil eingezeichnet, da sich die Lösungen hauptsächlich auf besondere Ausfiihrungen
und Anordnungen der Sammelschienen und Verbindungsschienen beziehen.
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In den Figuren 3, 3a bis 3c ist eine nach dem vorgeschlagenen Prinzip
besonders raumsparende Doppelsammelschienen-Schaltwagenanlage in ein
reihiger
Ausführung dargestellt, deren obere Einfahrkontakte 5, 6 und die dazugehörigen Gegenkontakte
l, 2 in gestaffelter Iliilla angebracht sind. Wie aus den Figuren 3b und 3c ersichtlich,
sind die Sammelschienen IR,S,T, gleichhoch und oberhalb der für den Schaltwagen
1 vorgesehenen Gegenkontakte 1 bzw. 2 angeordnet, während die Sammelschienen IIR,S,T
in Nähe der Rückseite des Schaltfeldes, unterhalb des Sammelschienensystems I verlaufen
ei dieser Ausführung können sehr kurze und gerade Verbindungsschienen IR,S,T' bzw.
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IIR,S,T' verwendet werden. Von den Sammelschienen IIR,S,T führen waagrecht
gerichtete Verbindungsschienen IIR,S,T' zu den Gegenkontakten 2 (vgl. Fig. 3c).
Die auf der gegenüberliegenden Seitenfront im Schaltfeld gruppierten Gegenkontakte
1 sind mit nach oben gerichtoten Verbindungsschienen IR,S,T' an das Sammelschienen£;ystem
I angeschlossen.
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In den Figuren 4, 4a, 4b ist eine zweireihige Doppel-Sammelschienen-Schaltwagenanlage
abgebildet, die eine Weiterbildung der in den Fig.
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3 bis 3 dargestellten einreihigen Anlage darstellt. Der weentliche
Aufbau dieser Schaltwagenanlage ergibt sich durch das Rücken an Rücken-Aufstellen
zweier Schaltfelder gemäß den Figuren 3 - Ze.
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Mit IR, IS, IT sind die in den Schaltfeldern R1, R2 angebrachten Sammelschienen
der höherliegenden Sammelschienensysteme bezeichnet.
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Normalerweise wären durch die Rücken-an-Rücken-Aufstellung von zwei
gleichen Schaltfeldern auch zwei tieferliegende Sammelschienensysteme an der Rückseite
vorhanden. Mit der Zielsetzung, einen möglichst raum- und kostensparenden Aufbau
zu erhalten, ist jedoch bei dieser Ausführung nur ein tieferliegendes Sammelschienensystem
II vorgesehen, das beiden Reihen zugeordnet ist.
tlittcls der U-förmigen
Umgehungsleiter 13 können hierbei in einfachster Weise die gleichphasigen Sammelschienen
In Is, IT beider Reihen verbunden werden. Es empfiehlt sich hierbei in der Praxis
die in Figur 4 nur schematisch gezeichneten Umgehungsleiter 13 zu einer bausteinartigen
Reinheit zusammenzufassen und diese gegebenenfalls mit Schaltstellen auszustatten.
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In den Figuren 5, 5a bis 5c ist eine zweireihige Schaltwagenanlage
abgebildet, bei der die oberen Gegenkontakte 1 bzw. 2 und die Einfahrkontakte 5
bzw. 6 ebenfalls in gestaffelter Höhe angebracht sind. Die Sammelschienen IR,S,T
und IIR,S,T sind oberhalb der Gegenkontakte 1, 2 befestigt. Die in den Rücken an
Rücken aufgestellten Schaltfeldern R1 und R2, auf gleicher Seite angeordneten, jeweils
einer Phase zugeordneten Gegenkontakte 1 bzw. 2 sind mittels gerader, waagrechter
Verbindungsschienen IR,S,T' bzw. IIR,S,T' miteinander verbunden. Einer dieser Gegenkontakte
(vgl. Fig. 5b und 5c) ist mit jeweils einer senkrecht nach oben geführten weitcren
Verbindungsschiene an das Sammelschienensystem I bzw. II angeschlossen. Die Staffelung
der auf einer Seite in der Schaltwagenanlage angeordneten Gegenkontakte 1, 2 und
der oberen Einfahrkontakte 5,6 ist auf einer Seite von links nach rechts und auf
der gegenüberliegcnden Seite umgekehrt gerichtet.
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Figur 6 zeigt perspektivisch eine zweireihige Schaltwagenanlage mit
Rücken an Rücken aufgestellten Schaltfeldern R1 und R2, wobei nur in das vordere
Schaltfeld R2 die wesentlichen Betriebsmittel schematisch eingezeichnet sind. Die
Schaltfelder R1 und R2 sind dem Prinzip nach gleich ausgebildet und jeweils von
einer Frontseite F1 bzw. F2 zugänglich.
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Zur Erzielung eines geringen Raumbedarfes sind die einzelnen Sammelschienen
IR, IS, IT und IIR, IIS, IIT der Systeme I bzw. II mäanderförmig gestaltet und so
angeordnet, daß sich in den Sammelschienensystemen fensterartige Öffnungen 14 zum
Durchführen der U-förmigen Verbindungsschienen IR', IS', IT' und IIR', IIS', IIT'
ergeben. In den Figuren 7, 7a, 7b ist hierbei die Schaltwagenanlage gemäß der Figur
6 in Seiten-, Vorder- sowie in Draufsicht dargestellt.
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Die Figuren 8, 8a, 8b, 9, 9a, 9b und 10, lOa, lOb zeigen hierbei weitere
Möglichkeiten, die Sammelschienen auszubilden und anzuordnen.
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Wie die Figuren 7, 7a und 7b wiedergeben, erhält man eine in der Höhe
besonders gedrängte Bauweise durch die Anordnung der Sammelschienen IR,IS, IT und
IIR, IIS, , IIT in gleicher Höhe und durch die Anbringung der Verbindungsschienen
IR', IS', IT' bzw. IIR', IIS', IIT' in gestaffelter Höhe. Die Schenkel der U-förmi6en
Verbindungsschienen müssen hierbei gegenüber einer vertikalen Bezugsebene zweimal
gekröpft werden. Soll das zweimalige Abkröpfen der Verbindungsschienen vermieden
werden, so ist eine Variante gemäß den Figuren 8, 8a, 8b zu wählen. Bei dieser Ausführung
sind die Sammelschienen IRfi IS, IT und IIRX IIS, IIT ebenfalls in gleicher Höhe
angeordnet. Die Verbindungsschienen IR', IS', IT' und IIR', IIS', IIT' sind hierbei
senkrecht übereinander angebracht.
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Bei der Lösung nach den F-iguren 9. 9a und 9b, bei der die Sammel"
schicnensysteme 1 und II in unterschiedlichen Höhen verlaufen, sind die Sammelschiehen
IR,S,T, IIR,S,T nicht mäanderförmig ausgebildet.
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Diese Schaltfelder sind sehr schmal aber etwas höher als die vorbeschriebenen
Schaltfelder.
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Als weitere Variante zeigen die Figuren 10, 10a und lOb mäanderförmige
Sammelschienen IR, IS, IT bzw. IIR, IIS, IIT, die in gestaffelter höhe angebracht
sind. Wie aus Figur 10 ersichtlich, können bei dieser Lösung die Verbindungsschienen
IR,S,T' und IIR,S,T' unmittelbar auf den phasengleichen Sammelschienen leitend aufgelegt
werden.
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Die Kupplungsteile sind daher sehr einfach zu gestalten.
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Weitere Einzelheiten über die Anordnung der am Schaltwagen befindlichen
Gegenkontakte 5, 6 sind den Figuren 11, lla und lib zu entnehmen. In Figur 11 und
ila sind die Vorder- und die Rückseite eines Schaltwagens zu sehen, während die
Figur lib die Seitenansicht der einzelnen Pole wiedergibt.