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Schalt- oder Umspannstation
Die Erf;indung betrifft
eine Schait- oder Umspannstation mit zumindest einem/teilweise in den Erdboden einzulassenden
Gehäuse und einem an dieses sich anschließenden, von einer Luftdurchtrittsöffnung
in dem in den Erdboden einzulassenden Bereich des Gehäuses zur Erdoberfläche führenden
Luftschacht.
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Bei bekannten Stationen dieser Art werden, um möglichst geringe Abmessungen
des Gehäuses zu erreichen, in einer Gehäuseseitenwand nahe dem Gehäusedach Druckentlastungsklappen
angeordnet, durch welche die bei einem Störlichtbogen im Inneren des Gehäuses erzeugten
heiRen Gaseunter einem Winkel von etwa 450 nach oben aus treten, wodurch man den
Überdruck im Gehäuse auf einen Wert begrenzt, bei dem das Gehäuse keinen Schaden
erleidet. Damit die heißen Gase nicht auch durch den Luftschacht austreten, wird
die Luftdurchtrittsöffnung im Gehäuse mit einer selbstschließenden Jalousie versehen,
die sich bei einem Druckanstieg im Gehäuse schließt und erst nach dem Druckabfall
wieder selbsttätig öffnet.
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Eine derartige Sicherung des Gehäuses gegen ein Überschreiten des
im Gehäuseinneren bei einem Störlichtbogen auftretenden Überdruckes ist bei Klein-Stationen
nicht möglich, da diese im eingebauten Zustand in der Regel eine maximale Höhe von
1,50 bis 1,60 m aufweisen. Heiße Lichtbogengase, die durch die Druckentlastungsklappen
ausgestoßen werden,könnten hier zu einer Gefährdung von Passanten führen. Aus diesem
Grunde muß der Bereich, in den heiße Gase geblasen werden, mindestens 2 m über dem
Erdboden liegen. Ferner wären Kinder, die ohne Schwierigkeiten auf das Dach des
Gehäuses klettern können, gefahrdet.
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Daher verhindert man bei den bekannten Kl.ein-Stationen den Austritt
der heißen Lichtbogengase mit Hilfe von selbstschließenden Jalousien, die slch beim
Druckanstieg im Gehäuse selbsttätig schließen und erst nach dem Druckabbau wieder
selbsttätig öffnen.
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Das Gehäusekann aber dem überdruck nur standhalten, wenn der Raum,
der im Gehäuseinneren für eine Druckentlastung zur Verfügung steht, ausreichend
groß ist. Das Gehäuse muß deshalb mit Rücksicht auf eventuelle Störlichtbögen wesentlich
größer gewählt werden als es dem Raumbedarf der in ihm enthaltenen Anlagenteile
entspricht, was wegen der häufig beengten Platzverhältnisse störend ist.
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Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, das Dach über zieharmonikaähnliche
Blecheinlagen mit den Seitenteilen des Gehäuses zu verbinden, damit bei einem Druckanstieg
im Gehäuseinneren infolge eines Störlichtbogens das Dach abheben kann. Diese Lösung
ist aber nicht nur unbefriedigend, weil nach jedem Störlichtbogen, der zum Abheben
des Daches geführt hat, das Dach neu montiert werden muß. Vor allem ist diese Lösung
für Klein-Stationen nicht brauchbar, da sowohl Passanten als auch Kinder, die sich
auf dem Dach befinden, in hohem Maße gefährdet wären.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalt- oder-Umspannstation
zu schaffen, die mit einer Druckentlastungseinrichtung versehen ist, um die Abmessungen
des Gehäuses so klein wie möglich halten zu können, die sich aber auch für solche
Gehäuse eignet, bei denen sich die Dachoberkante in einer Höhe befindet, die noch
in dem von austretenden heißen Gasen freizuhaltenden Bereich liegt, wie dies bei
Klein-Stationen in der Regel der Fall ist. Bei einer Station der-eingangs genannten
Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine bei einem Druckanstieg im
Gehause über einen vorbestimmten Wert hinaus den Luftschacht nach außen hin selbsttätig
verschließende Schließvorrichtung.
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Eine solche Schließvorrichtung ermöglicht es, davon abzusehen, beim-Auftreten
eines Störlichtbogens im Gehäuse die Luftdurchtrittsöffnung zwischen dem Gehäuseinneren
und dem Luftschacht zu verschließen, wie dies bei den bekannten Stationen notwendig
ist, da ein Austreten von Gasen aus dem Luftschacht durch die erfindungsgemäße Schließvorrichtung
verhindert werden kann. Damit
steht zumindest ein Teil des Innenraums
des Luftschachtes für die Druckentlastung zur Verfügung. Besonders vorteilha£t ist
bei dieser Lösung, daß sie keinen nennenswerten zusätzlichen Aufwand und vor allem
keinen zusätzlich in Erscheinung tretenden Raumbedarf hat. In vielen Fällen ist
es sogar möglich, die Größe des Luftschachtes unverändert beizubehalten. Aber auch
dann, wenn die Abmessungen des Luftschachtes im Hinblick auf die Druckentlastung
etwas größer gewählt werden müssen als bei den bekannten Stationen, ist dies wegen
der unterirdischen Anordnung des Luftschachtes nicht störend.
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Als Schließvorrichtung kann eine selbstschließende Jalousie vor gesehen
sein.
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Um den Raum des Luftschachtes möglichst vollständig für die Druckentlastung
ausnutzen zu können, ohne die selbstschließende Jalousie der Gefahr einer Beschädigung
auszusetzen, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform die Jalousie unmittelbar
vor einem den Abschluß des Luftschachtes bildenden Gitterrostes angeordnet.
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Dieser Gitterrost kann, wie üblich, ebenerdig liegen.
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Muß befürchtet werden, daß die Funktionsfähigkeit der selbstschließenden
Jalousie durch äußere Einflüsse, beispielsweise durch den üblicherweise vorhandenen
Gitterrost fallende Fremdkörper, beeinträchtigt wird, dann müssen Maßnahmen zum
Schutze der Jalousie getroffen werden.
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Eine besonders einfache Schutzmaßnahme besteht darin, die Jalousie
außerhalb des senkrecht unterhalb der Eintrittsöffnung des Luftschachtes liegenden
Bereichs anzuordnen. Beispielsweise kann die Eintrittsöffnung in eine Kammer münden,
die gegenüber dem übrigen Innenraum des Luftschachtes bis auf eine öffnung in einer
Seitenwand abgeschlossen ist, in der die Jalousie angeordnet'ist.
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Steht diese Seitenwand senkrecht oder geneigt seitlich neben dem unterhalb
der Eintrittsöffnung liegenden Bereich, dann können Fremdkörper nicht auf die Jalousie
fallen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Luftdurchtrittsöffnung
des Gehäuses mittels selbstschließender Lamellen verschließbar, welche Teile einer
schwenkb-aren, beim Erreichen eines bestimmten überdruckes im Gehäuse seibstöffnenden
Druckentlastungsklappe sind. Beim Auftreten eines Störlichtbogens verschließen diese
Lamellen die LuEtdurchtrittsö-Efnung, so daß zunächst nur im Gehäuseinneren, nicht
aber auch im Luftschacht, der Druck ansteigt. Wenn dann der Druck den eingestellten
Grenzwert der Druckentlastungsklappe erreicht, öffnet diese, wodurch der Druck im
Inneren infolge der Entlastung in den Luftschachthinein sprungartig verringert wird.
Da nun der Luftschacht geschlossen wird, steigt der Druck im Luftschacht und im
Gehäuse, in letzterem erneut, an. Er erreicht aber nur noch Werte, die das Gehäuse
nicht mehr gefährden können.
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Als Schließvorrichtung zum selbsttätigen Verschließen des Luftschachtes
eignet sich nicht nur eine selbstschließende Jalousie.
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Es kann hierzu auch die Druckentlastungsklappe vorgesehen werden.
Dabei lassen sich vers.chiedene Anordnunqen der Druckentlastungsklappe mit Vorteil
verwenden. Beispielsweise kann man die Schwenkachse der Druckentlastungsklappe am
oberen Klappenrand anordnen und das Niveau des oberen Klappenrandes sowie die Abmessungen
der Klappe und den Abstand zwischen der die. Klappe tragenden Wand und der gegenüberliegenden
Wand so wählen, daß die Druckentlastungsklappe bei einem überdruck ausreichender
Größe im Gehäuse in eine horizontale Lage schwenkt und dabei vorteilhafterweise
unmittelbar unter der Eintrittsöffnung des Luftschachtes liegt, welchel- licherwelse
mittels eines Rostes abgedeckt ist. Der Vorteil besteht darin, daß der Luftschacht
in seiner gesamten Größe als Druckentlastungsraum zur Verfügung steht.
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Aber auch dann, wenn die Druckentlastungsklappe wegen ihrer Abmessungen,
wegen der Abmessungen des Luftschachtes und wegen der Lage der Luftdurchtrittsöffnung-
nicht in eine horizontale Lage geschwenkt werden kann, sondern in der Stellung des
großten Schwenkwinkels der untere Klappenrand tiefer als der obere liegt, läßt sich
noch ein verhältnismäßig großer Teil des fluftschachtes als Druckentlastungsraum
nutzen.
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Muß befürchtet werden, daß bei einer solchen Anordnung der Druckentlastungsklappen
deren Funktionsfähigkeit durch äußere Einflüsse, insbesondere Fremdkörper, beeinträchtigt
werden könnte, die durch die Eintrittsöffnung hindurch in den Luftschacht fallen
können, dann kann man einen Kanal mit einer oder mehreren Krümmungen vorsehen, welcher
von der Eintrittsöffnung zu einer mittels der Druckentlastungsklappe verschließbaren
öffnung führt.
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Ein solcher Kanal kann beispielsweise von der Eintrittsöffnung zum
Grunde des Luftchachtes, von hier aus gegen die die Druckentlastungsklappe tragende
Wand hin und dann nach oben zu der mittels der Druckentlastungsklappe verschließbaren
Durchtrittsöffnung hin geführt sein. Fremdkörper beliebiger Art können dann mit
Sicherheit die Druckentlastungsklappe nicht erreichen.
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Zur Erzielung eines möglichst geringen Strömungswiderstandes für die
aus dem Gehäuse in den Luftschacht einströmenden Gase, was zur Erzielung eines stufenartigen
Druckabfalls beim Öffnen der Druckentlastungsklappe wichtig ist, ist es ferner zweckmäßig,
daß sich die Druckentlastungsklappe zumindest im wesentlichen über die gesamte Breite
der sie ausweisenden Seitenwand des Gehäuses oder Gehäusefundamentes erstreckt.
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Vor allem dann, wenn zwischen der Außenfläche der seitlichen Begrenzungswände
des Luftschachtes und dem Erdreich eine Kiesschicht vorgesehen wird, kann es vorteilhaft
sein, wenn zumindest eine der seitlichen lRegenzllngswände des Luftschachtes im
Abstand vom Boden des Luftschachtes endet und ein sich vom unteren Rand dieser Begrenzungswand
zum Boden de.s Luftschachtes erstreckendes Gitter vorgesehen ist. Durch dieses Gitter
hindurch kann eine zusätzliche Druckentlastung in die Kiesschicht hinein erfolgen.
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Eine Kühlung der heißen Lichtbogengase und damit eine Druckverminderung
läßt sich erreichen, wenn vor der Druckentlastungsklappe im Inneren des Gehäuses
mindestens ein Kühlgitter angeordnet ist, das sich zumindest nach oben hin über
den die öffnung in der Gehäusewand begrenzenden Rand hinaus erstreckt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform überlappen sich die Lamellen
der Jalousie und der Druckentlastungsklappe sowohl in der geöffneten als auch in
der geschlossenen Stellung, und an ihren beiden Längsseiten weisen sie je eine in
entgegengesetzten Richtungen gegen die jeweilige benachbarte Lamelle abgebogene
Randzone auf, welche in der Schließstellung an der benachbarten Lamelle anliegt.
Derartige Lamellen sind einfach herzustellen sowie funktionssicher, Außerdem läßt
sich mit ihnen ein dichter Verschluß erzielen.
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Da der Luftschacht mit dem Gehäuse der Station nicht verbunden oder
gar einstückig ausgebildet zu sein braucht, können das Stationsgehäuse und der Luftschacht
von verschiedenen Herstellern gefertigt werden. Vor allem ist es hierdurch auch
möglich, bestehende Stationen umzubauen. Der Umbau des Stationsgehauses kann sich
dabei in der Regel auf den Austausch der selbstschließenden Jalousie in der Luftdurchtrittsöffnung
gegen eine Druckentlastungsklappe mit selbstschließenden Lamellen beschränken.
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Natürlich ist es auch möglich, diese Druckentlastungsklappe so am
Luftschacht zu befestigen, daß sie sich in die Luftdurchtrittsöffnung einfügt, wenn
der Luftschacht sich in der richtigen Position relativ zum Stationsgehäuse befindet.
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Beim Auftreten eines Störlichtbogens beruht die Gefahr einer Beschädigung
oder Zerstörung der Station nicht allein auf dem explosionsartigen Druckanstieg,
sondern auch auf der Wärmeentwicklung des Lichtbogens. Es ist deshalb schon vorgeschlagen
worden, dem Lasttrenner jedes Feldes einen Erdungsschalter mit vor gespannter mechanischer
Schnelleinschaltvorrichtung zuzuordnen und diese Vorrichtung mittels eines photoelektrischen,
also auf die Lichtwirkung des Lichtbogens ansprechenden Melders oder eines infolge
der Wärmeentwicklung des Lichtbogens schmelzenden, vorgespannten Kunststoff fadens
auszulösen. Beide Arten von Melder arbeiten aber nicht zufriedenstellend.
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Sowohl eine äußerst geringe Verzögerung zwischen dem Auftreten des
Störlichtbogens und dem Auslösen der Schnellschaltvorrichtung als auch eine hohe
Betriebssicherheit erhält man dann, wenn man erfindungsgemäß die Druckentlastungsklappe
als Melder ausbildet. Ein Störlichtbogen bewirkt nach etwa 10 ms eine Druckspitze,
die zum Öffnen der Druckentlastungsklappe führt. Die Brenndauer des Lichtbogens
kann deshalb von etwa 1 s, wie sie bisher erreicht wurde, auf etwa 0,2 s verkürzt
werden. Außerdem ist die Antriebsleistung, welche die Druckentlastungsklappe beim
öffnen abzugeben vermag, zu groß, daß eine robuste, zuverlässige Verbindung zwischen
ihr und der Schnellschaltvorrichtung vorgesehen werden kann, beispielsweise ein
Bowdenzug.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand verschiedener in der Zeichnung
dargestellter Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen unvollständig dargestellten Längsschnitt eines
ersten Ausführungsbeispiels im eingebauten Zustand, Fig. 2 bis 6 je einen schematisch
und unvollständig dargestellten Längsschnitt weiterer Ausführungsbeispiele im eingebauten
Zustand.
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Eine Kleinumspannstation weist als Fundament eine Wanne 1 aus Beton
auf, die eine rechteckige, an den Platzbedarf für den aufzunehmenden Transformator
angepaßte Grundfläche hat. Die Wanne 1 wird, wie die Figur 1 zeigt, bis nahe zu
ihrem oberen Rand in das Erdreich eingelassen und trägt den oberirdischen Teil 2
des Stationsgehäuses. Die Höhe dieses Teiles beträgt etwa 1,5 m. Eine nicht dargestellte
Belüftungsöffnung in einer der Seitenwände des oberirdischen Teiles des Gehäuses,
welche dem Austritt von Kühlluft dient, ist in bekannter Weise mittels einer selbstschließenden
Jalousie versehen, welche selbsttätig schließt, sobald
im Inneren
-des Gehäuses infolge eines Störlichtbogens ein Überdruck entsteht. Das Austreten
der- Lichtbogengase aus dem oberirdischen Teil 2 des Gehäuses wird dadurch verhindert.
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An die eine vertikale Seitenwand der Wanne 1 schließt sich ein als
Ganzes mit 4 bezeichneter Belüftungsschacht an, der eine rechteckförmige Grundfläche
hat und sich in vertikaler Richtung bis an die Erdoberfläche erstreckt. Die eine
seitliche Begrenzungswand des Belüftungsschachtes wird durch die Wannenseitenwand
5 gebildet. Zwei senkrecht auf dieser Wannenseitenwand stehende Begrenzungswände
6 erstrecken sich von der Erdoberfläche bis zu der die Wanne 1 tragenden Sohle 7.
Hingegen endet die oben mit den seitlichen Begrenzungswänden 6 abschließende, zur
Wannenseitenwand 5 parallel liegende Begrenzungswand 8 im Abstand von der Sohle
7. Die Begrenzungswand 8 besteht im Ausführungsbeispiel ebenso wie die seitlichen
Begrenzungswände 6 aus Beton, könnten aber auch aus einem anderen Material, beispielsweise
Kunststoff oder Stahlblech, bestehen.
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An der Außenseite der Begrenzungswand 8 liegt nahe dem unteren Ende
dieser Wand ein Schutzgitter 9 aus Streckmetall an, das nach unten bis zur Sohle
7 geführt ist und mit einem nach außen abgewinkelten Abschnitt auf der Sohle aufliegt.
Zumindest zwischen der Begrenzungswand 8 und dem Schutzgitter 9 einerseits sowie
dem Erdreich andererseits ist im Ausführungsbeispiel eine Kiesschicht 31 vorgesehen,
die eine gewisse Luftdurchlässigkeit bis zur Erdoberfläche gewährleistet.
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In der Wannenseitenwand 5 ist eine rechteckförmige Luftdurchtrittsöffnung
10 vorgesehen, welche wie bei den bekannten Stationen dem Eintritt von Kühlluft
in das Innere des Gehäuses dient. Die Unterkante der rechteckförmigen Luftdurchtrittsöffnung
10 liegt daher in relativ geringer Höhe über dem Boden der Wanne 1, Infolge der
Wandstärke des Wannenbodens ergibt sich ein etwas größerer Abstand dieser Unterkante
von der Sohle 7. Im Ausführungsbeispiel beträgt dieser Abstand etwa die doppelte
Wandstärke des Wannenbodens. Die Höhe der Luftdurchtrittsöffnung 10 hat den üblichen
Wert. Hingegen erstreckt sich die Luftdurchtrittsöffnung im Gegensatz zu den Luftdurchtrittsöffnungen
bei den bekannten Umspannstationen im Ausführungsbei spiel über nahezu die gesamte
Breite der Wannenseitenwand 5, um eine größere freie Querschnittsöffnung zu erreichen.
Bei den bekannten Stationen wird nämlich der freie Querschnitt der Luftdurchtrittsöffnung
10 aufgrund der erforderlichen Kühlluftmenge festgelegt. Hier hat hingegen die Luftdurchtrittsöffnung
10 auch die Aufgabe, zum Zwecke der Druckentlastung beim Auftreten eines Lichtbogens
im Gehäuse die Lichtbogengase in den Belüftungsschacht 4 eintreten zu lassen.
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Wie die Figur zeigt, ist in die Luftdurchtrittsöffnung 10 ein Rahmen
11 eingesetzt, der eine als Ganzes mit 12 bezeichnete Druckentlastungsklappe trägt.
Diese Druckentlastungsklappe ist um eine ihren unteren Rand mit dem unteren Schenkel
des Rahmens 11 verbindende, horizontal liegende Schwenkachse 13 schwenkbar. In der
Schließstellung befindet sich die Druckentlastungsklappe
12 innerhalb
des Rahmens 11 und liegt mit einem flanschartigen Rand 14 an der zum Belüftungsschacht
4 hin weisenden Außenseite des Rahmens 11 an. In der mit gestrichelten Linien angedeuteten,
geöffneten Stellung liegt der obere Rand der Druckentlastungsklappe 12 mit an ihm
befestigten Gummipuffern 15 auf der Sohle 7 auf. Die Belüftungsklappe hängt daher
in dieser Stellung schräg nach unten und gibt dadurch die Luftdurchtrittsöffnung
10 vollständig frei.
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Die Druckentlastungsklappe 12 weist Lamellen 16 auf, welche in horizontaler
Lage je um eine horizontale Achse schwenkbar in einem rahmenförmigen Lamellenträger
32 gelagert sind. Die Lamellen 16 sind wie bei selbstschließenden Jalousien in gleichen
Abständen übereinander angeordnet. Sie weisen im Ausführungsbeispiel ein Profil
auf, das aus einem geradlinigen Mittelabschnitt 17 und rechtwinklig an diesen anschließenden,
in entgegengesetzten Richtungen abgewinkelten Endabschnitten 18 besteht. Die Schwenkachse
19 ist in der Kehle am Obergang vom Mittelabschnitt 17 zum unteren Endabschnitt
18 angeordnet. In der Schließstellung der Druckentlastungsklappe 12 erstreckt sich,
wenn die Lamellen geöffnet sind, der Mittelabschnitt 17 bei einer Blickrichtung
vom Belüftungsschacht 4 her unter einem Winkel von etwa 450 nach oben. Anschlagleisten
20 im Bereich der seitlichen Endabschnitte der Lamellen 16 begrenzen den Schwenkbereich.
Sobald der Druck im Gehäuseinneren ansteigt und damit die Strömungsgeschwindigkeit
des aus dem Gehäuseinneren durch die Luftdurchtrittsöffnung 10 austretenden Gases
einen bestimmten Wert überschreitet, werden die Lamellen 16 im Uhrzeigersinn bei
einer Blickrichtung gemäß der Figur so weit geschwenkt, daß die Endabschnitte 18
am Mittelabschnitt 17 der benachbarten oberen bzw. unteren Lamelle anliegen.Hierdurch
wird ein guter Verschluß der Luftdurchtrittsöffnung 10 erreicht.
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Eine Sperrvorrichtung 21 hält die Druckentlastungsklappe 12 in der
Schließstellung und gestattet beim Erreichen eines bestimmten Oberdruckes im Gehäuse
inneren ein offenen dieser Klappe
durch eine Schwenkbewegung in
die in der Figur mit gestrichelten Linien angedeutete, geöffnete Stellung. Im Ausführungsbeispiel
meist die Sperrvorrichtung 21 ein Verriegelungsblech 22 auf, das verformt werden
muß, ehe ein offenen der Druckentlastungsklappe möglich ist. Selbstverständlich
ist aber auch eine andere Ausbildung der Sperrvorrichtung' mäglich, beispielsweise
unter Verwendung federbelasteter Elemente.
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Der Belüftungsschacht 4, dessen lichte Weite zwischen der Wannenseitenwand
und der Begrenzungswand 8 im Ausführungsbeispiel etwas größer als die Höhe der Luftdurchtrittsöffnung
10 gewählt ist, ist an seinem oberen, ebenerdig liegenden Ende mittels eines Gitter-Abdeckrostes
23 abgedeckt, der gegen ein unbefugtes Abheben gesichert ist. Unmittelbar unter
diesem Abdeckrost 23 ist eine selbstschließende Jaiousie 24 angeordnet, deren Lamellen
25 das gleiche Profil wie die Lamellen 16 haben. Die Schwenkachsen 26 der Lamellen
25 liegen in der vom Mittelabschnitt 27 und dem oberen Endabschnitt 28 gebildeten,
nach unten offenen Kehle.
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Infolge der Anordnung aller Schwenkachsen 26 in einer horizontalen
Ebene verläuft der Mittelabschnitt 27 jeder Lamelle in der geöffneten Stellung der
Jalousie 24 schräg nach unten, wie dies die Figur zeigt. Seitliche Anschlagleisten
29 begrenzen den Schwenkwinkel. Bei einem bestimmten Überdruck im Belüftungsschacht
4 gehen die Lamellen 25 in ihre Schließstellung über, in der die Endabschnitte 28
an den Mittelabschnitten 27 der beiden benachbarten Lamellen anliegen. Wenn dieser
Grenzwert des Überdruckes wieder unterschritten wird, gehen die Lamellen 25 selbsttätig
wieder in die offene Stellung über.
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Tritt im Inneren des Gehäuses ein Störlichtbogen auf, dann steigt
der Überdruck sehr rasch an. Dies hat zur Folge, daß diens Lamellen der Druckentlastungsklappe
12 schließen. Die Druckentlastungsklappe 12 bleibt aber vorerst noch in der geschlossenen
Stellung. Zunächst können deshalb keine Gase aus der Wanne 1 durch die Luftdurchtrittsöffnung
10 hindurch austreten. Dies hat zur
Folge, daß der, Druck im Gehäuseinneren
weiter ansteigt. Ist ein bestimmter,~ das Gehäuse noch nicht gefährdender Wert des
Überdruckes erreicht, dann wird die Druckentlastungsklappe 12 aufgeworfen. Die Gummipuffer-15
verhindern dabei, daß der Aufprall des oberen Randes der:Druckentlastungsklappe
auf der Sohle 7 zu einer Beschädigung der Druckentlastungsklappe führt. Durch die
nun vollständig geöffnete Luftdurchtrittsöffnung 10 können die Gase in den Belüftungsschacht
4 eintreten. Die Folge hiervon ist zum einen, daß wegen des nun im Belüftungsschacht
4 ansteigenden Druckes die Lamellen 25 der selbstschlieRenden Jalousie 24 schließen
und damit das Austreten heißer Gase durch den Åbdeckrost 23 hindurch verhindern.
Personen, welche auf dem Rost stehen, werden deshalb nicht gefährdet. Zum anderen
hat die Druckentlastung in den Belüftungsschacht 4 hinein zur Folge, daß der Überdruck
im Gehäuseinneren sprunghaft abfällt. In der Regel wird der Druck im Gehäuseinneren
zwar wieder ansteigen.
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Infolge der zuvor erfolgten sprunghaften Absenkung und der Vergrößerung
des Expansionsraumes durch den. Belüftungsschacht 4 kann der Überdruck aber keinen
Wert mehr erreichen, der zu einer Gefährdung des Gehäuses führen könnte. Eine gewisse
Druckentlastung erfolgt auch durch das Schutzgitter 9 hindurch in die Kiesschicht
31 hinein.
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Nachdem der Überdruck im Gehäuse wieder abgebaut ist, öffnet sich
die selbstschließende Jalousie 24. Die Druckentlastungsklappe 12 bleibt zwar in
der geöffneten Stellung. Da jedoch nach dem Auftreten eines Störlichtbogens die
Station erst wieder betriebsbereit gemacht werden muß, kann dabei auch die Druckentlastungsklappe
wieder geschlossen werden. Die Funktion des Belüftungsschachtes 4 als Kanal für
die Zufuhr von Kühlluft.
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bleibt nicht nur vor dem Auftreten eines Lichtbogens, sondern auch
danach, voll erhalten.
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Um die durch einen Lichtbogen erzeugten heißen Gase abzukühlen und
dadurch zu einer Druckentlastung beizutragen, kann man, wie dies im Ausführungsbeispiel
vorgesehen ist, vor die Luftdurchtrittsöffnung
10 im Inneren der
Wanne Kühlgitter 30 anordnen, die im Ausführungsbeispiel aus Streckmetall bestehen
und sich nicht nur über den Bereich der Luftdurchtrittsöffnung 10, sondern über
die gesamte Höhe der Wanne 1 parallel zur Seitenwand 5 erstrecken.
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Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Möglichkeit,
wie in einfacher Weise die selbstschließende Jalousie 124, welche bei einem Druckanstieg
im Luftschacht 104 diesen nach außen hin verschließt, vor Fremdkörpern geschützt
werden kann, welche durch den Gitter-Abdeckrost 123 in den Luftschacht fallen können.
Zu diesem Zwecke ist im Luftschacht 104 eine Kammer 131 vorgesehen, welche sich
an die durch den Gitter-Abdeckrost 123 gebildete Eintrittsöffnung anschließt. Auf
der dieser Eintrittsöffnung gegenüberliegenden Unterseite wird die Kammer 131 durch
einen im Abstand vom Grund des Luftschachtes 104 liegenden Boden 132 begrenzt, dessen
in Richtung zur Wannenseitenwand gemessene Breite etwa gleich der Breite der Eintrittsöffnung
ist.Seitlich wird die Kammer durch die der Wannenseitenwand 105 gegenüberliegende
Begrenzungswand 108 des Luftschachtes, die beiden an diese Begrenzungswand anschließenden
Begrenzungswände sowie eine Trennwand 133 begrenzt. Wie Fig. 2 zeigt, erstreckt
sich die Trennwand 133 vom Boden 132 mit einer Neigung gegen die Wannenseitenwand
105 hin nach oben und trifft dort im Abstand neben dem der Wannenseitenwand 105
zugekehrten Seite des Gitter-Abdeckrostes 123 auf eine Deckplatte 134, welche den
Luftschacht 104 mit Ausnahme der Eintrittsöffnung nach oben hin verschließt. Um
dennoch einen ausreichend großen freien Querschnitt der Eintrittsöffnung zu erreichen,
ist im Ausführungsbeispiel der Abstand der Begrenzungswand 108 von der Wannenseite
105 größer als bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1.
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Die Trennwand 133, welche im Ausführungsbeispiel ebenso wie die Deckplatte
134 und der Boden 132 aus Stahlblech bestehen und
deren Neigung
gegenüber - der Vertikalen etwa 200 beträgt, nimmt die selbstschließende Jalousie
124 in einer Öffnung entsprechender Größe auf. Diese öffnung ist die einzige, über
welche die Kammer 131 mit dem übrigen Teil des Innenraums des Luftschachtes 104
in Verbindung steht.
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Wie-Fig. 2 zeigt, ist die Lage und Größe der Jalousie 124 so gewählt,
daß Kühlluft, welche durch den Abdeck-Gitterrost 123 eintritt, durch die Jalousie
hindurch ohne nennenswerte Umlenkung zu der mittels der Druckentlastungsklappe 112
verschließbaren Luftdurchtrittsöffnung 110 in der Wannenseitenwand 105 gelangen
kann. Tritt im Gehäuseinneren infolge eines Störlichtbogens ein Überdruck auf, dann
schließen sich zunächst wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 die Lamellen
der Druckentlastungsklappe 112. Erreicht der Überdruck einen vorbestimmten Wert,
dann wird die Druckentlastungsklappe 112 aufgeworfen und schwenk dabei in die in
Fig. 2 mit gestrichelten Linien dargestellte Schwenklage, wodurch die Luftdurchtrittsöffnung
110 vollständig freigegeben wird. Die nun in den Luftschacht 104'einströmenden Gase
bewirken ein Schließen der Jalousie 124, wodurch verhindert wird, daß diese Gase
in die Kammer 131 gelangen und durch den Abdeck-Gitterrost 123 austreten können.
Selbstverständlich ist die Stabilität der Trennwand 133, des Bodens 132 und der
Deckplatte 134 so gewählt, daß diese Wände dem sich nun im Luftschacht 104 aufbauenden
Druck Stand zu halten vermögen.
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Hinsichtlich weiterer Einzelheiten kann auf die Ausführungen zu dem
ersten Ausführungsbeispiel verwiesen werden, weil insoweit keine Unterschiede gegenüber
diesem Ausführungsbeispiel bestehen.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem Fremdkörper, welche durch
den Abdeck-Gitterrost 223 in den Luftschacht 204 fallen, nicht zu Störungen führen
können, zeigt Fig.-3. Die Abmessungen des Gitterrostes 223 und auch die übrigen
Abmessungen des Luftschachtes 204 sind bei diesem Ausführungsbeispiel gleich gewählt
wie
bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1. Der Luftschacht 204 wird aber hier nicht
mittels einer unmittelbar unterhalb des Gitterrostes anqeordneten, selbstschließenden
Jalouste verschlossen, sondern mit Hilfe der Druckentlastungsklappe 212, welche
*ie die Druckentlastungsklappe 12 ausgebildet ist und normalerweise eine Lüftungsjalousie
für die Luftdurchtrittsöffnung 210 in der Wannenseitenwand 205 bildet.
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Abweichend von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist die Schwenkachse
der Druckentlastungsklappe am oberen Klappenrand vorgesehen und die Lúftlurchtrittsöffnung
210 in einer solchen Höhe über der Sohle 207 des Luftschachtes 204 angeordnet, daß
sich die Druckentlastungsklappe 212 in geringem Abstand unterhalb des Gitterrostes
223 -befindet, wenn sie in den Luftschacht 204 hinein bis in eine horizontale Lage
geschwenkt wird. Ein An schlag 235,-der im Ausführungsbeispiel an der Begrenzungswand
208 des Luftschachtes befestigt ist, verhindert ein Schwenken der Druckentlastungsklappe
-212 über die horizontale Lage hinaus nach oben.
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Da nach einem öffnen der Druckentlastungsklappe 212 sich im Luftschacht
204 in sehr kurzer Zeit ein relativ großer Druck aufbaut, ist es in vielen Fällen
nicht erforderlich, eine Rastvorrichtung oder dgl. vorzusehen, welche die Druckentlastungsklappe
212 Sn der horizontalen Lage hält. Der Vorteil, den der Verzicht auf eine solche
Rastvorrichtung bietet, besteht darin, daß die Druckentlastungsklappe 212 nach dem
Druckaufbau im Luftschacht 204 wieder in ihre Ausgangsstellung zurückfallen kann
und damit wieder betriebsbereit ist. Demgegenüber stellt eine Rastvorrichtung sicher,
daß sich die Druckentlastungsklappe 223 nicht mehr oder weniger öffnen kann, solange
sich noch heiße Gase im Luftschacht 204 befinden.
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Soll die in der Wannenseitenwand vorgesehene-Luftdurchtrittsdffnung
in einer geringeren Höhe als bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 liegen, so
wäre eine Abwandlung. dieses AusfUhrungsbeispiels
nur insoweit
erforderlich, als der den Schwenkwinkel der Druckentlastungsklappe begrenzende Anschlag,
der dem Anschlag 235 entsprechen würde, entsprechend tiefer angeordnet werden müßte.
Man kann aber, wie Fig. 4 zeigt, die Wirksamkeit der Luftdurchtrittsöffnung 310
auch dadurch erhöhen, daß man ihre Höhe vergrößert, ihren unteren Begrenzungsrand
also tiefer legt als bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3. Allerdings kann dann
die-Druckentlastungsklappe 312 nicht mehr bis in die horizontale Lage schwenken,
falls man den Abstand'der Begrenzungswand 308 von der Wannenseitenwand 305 nicht
entsprechd der größeren Höhe der Luftdurchtrittsöffnung 310 vergrößern will.
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Wenn die Druckentlastungsklappe 312 sich nicht in einer horizontale
len, sondern in einer geneigten Lage befindet, während sie den Luftschacht 304 nach
außen abschließt, kann zwar nicht das gesamte Volumen des Luftschachtes für die
Druckentlastung ausgenutzt werden. In vielen Fällen kann aber die Verkleinerung
des für die Druckentlastung zur Verfügung stehenden Raumes ohne weiteres in Kauf
genommen werden.
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Die Lamellen der Druckentlastungsklappe 312 sind auch bei diesem Ausführungsbeispiel
vor Fremdkörpern, welche durch den Abdeck-Gitterrost 323 in den Luftschacht fallen,
geschützt. Auch die weiteren Vorteile des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 3, beispielsweise
die Einfachheit infolge des Fehlens einer zusätzlichen Jalousie und die sprungartige
Druckverminderung im Gehäuseinneren beim öffnen der Druckentlastungsklappe 212,
werden wegen der grundsätzlich gleichen Konstruktion bei diesem Ausführungsbeispiel
erreicht.
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Wie Fig. 5 zeigt, ist ein Verzicht auf eine zusätzlich zu der Druckentlastungsklappe
412 vorhandene, selbstschließende Jalousie nicht nur möglich, wenn die Schwenkachse
der Druckentlastungsklappe an deren oberem Rand vorgesehen ist, sondern auch dann,
wenn sie wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß
den Fig. 1 und
2 im Bereich des unteren Randes liegt, die Druckentlastungsklappe 412 also im Uhrzeigersinn
bei einer Blickrichtung gemäß Fig. 5 in den Luftschacht 404 hineingeschwenkt wird.
Allerdings ist dann ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 eine Kammer
432 erforderlich, welche sich an die beispielsweise durch einen Abdeck-Gitterrost
423 gebildete Einlaß" öffnung anschließt und bis auf eine mittels der Druckentlastungsklappe
412 verschließbare öffnung gegenüber dem übrigen Teil des Innenraums des Luftschachtes
durch eine Trennwand 433 verschlossen ist.
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Im Ausführungsbeispiel verläuft die Kammer 432 vom Abdeck-Gitterrost
423 aus entlang der der Wannenseitenwand 405 gegenüberliegenden Begrenzungswand
408 des Luftschachtes 404 zu dessen Sohle 407 hin, erstreckt sich dann längs der
Sohle bis zur Wannenseitenwand 405 und längs dieser nach oben bis zum unteren Rand
der mittels der Druckentlastungsklappe 412 verschließbaren Luftdurchtrittsöffnung
410. Die Trennwand' 433 schließt oben an eine Deckplatte 434 an, verläuft dann nach
unten und ist in einem Abstand von der Sohle 407, der etwa gleich dem Abstand von
der Begrenzungswand 408 ist, zur Wannenseitenwand 205 hin abgewinkelt. Die Oberseite
dieses abgewinkelten Abschnittes dient als Auflage für die Druckentlastungsklappe
412 im geöffneten Zustand. Die Deckplatte 434 verschließt wie bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 2 den Luftschacht 404 mit Ausnahme der Eintrittsöffnung nach oben hin
und ist im Ausführungsbeispiel einstückig mit der Trennwand 433 ausgebildet. Selbstverständlich
braucht die Trennwand 433 und die Abdeckplatte 434 nicht wie im Ausführungsbeispiel
aus Beton zu bestehen, sondern kann auch aus einem anderen Material, beispielsweise
Stahlblech, hergestellt sein.
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Wie Fig. 5 erkennen läßt, ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Druckentlastungsklappe
412 noch besser gegen äußere Störeinflüsse geschützt als bei denAusführungsbeispielen
gemäß Fig. 3
und 4, weil'Fremdkörper oder dgl., welche durch den
Abdeck-Gitterrost 423 gelangen, auf die Sohle 407 fallen und die Druckentlastungsklappe-412
nicht erreichen können. Der für die Druckentlastung zur Verfügung stehende Raum
wird aber durch die Kammer 432 merklich vermindert, weshalb es in-der Regel erforderlich
sein wird, den Abstand der Begrenzungswand 408 von d,erWannenseitenwand 405'größer
zu wählen als bei den Ausführungsbei-,sptelen gemäß den Fig. 1, 3 und 4.
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Wegen weiterer Einzelheiten wird auf die Ausfillirungen zu den vorhergehend
beschriebenen Ausführungsbeispielen ve'iesen, weil insoweit keine grundsätzlichen
Unterschiede vorhanden sind.
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Bin Ausführüngsbeispiel, bei dem zusätzlich zu einer Druckentlastungsklappe
jedem Lasttrennschalter ein E,rdunqsschalter zugeordnet ist, um die Brenndauer eines
Störlichtbogens so kurz wie möglich zu halten, zeigt Fig. 6. Die Druckentlastungsklappe
512 ist wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 der Luftdurchtrittsöffnung
510 zugeordnet, welche in der an den Luftschacht 504 angrenzenden-Geitenwand des
im Erdboden liegenden Gehäusefundamentes vorgesehen ist. Die Druckentlastungsklappe
512 könnte aber auch an einer anderen Stelle der Gehäusewand, beispielsweise unterhalb
des Daches des Gehäuses, angeordnet sein. Ebenso ist es für die Funktionsfähigkeit
nicht erforderlich, daß, wie im Ausführungsbeispiel, die Druckentlastungsklappe,
welche selbstschließende Jalousien und eine sie erst beim Erreichen eines bestimmten
Überdruckes freigebende Haltevorrichtung hat, an ihrem oberen Rand schwenkbar mit
ihrem Rahmen 511 verbunden ist.
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Im Gehäuseinneren sind in {blicher Weise Lasttrennschalter 535 angeordnet,
von denen nur einer dargestellt ist. An die Lasttrennschalter 535 sind die einzelnen,
mit einem Endverschluß 536 versehenen Mittelspannungskabel 537 angeschlossen.
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Demjenigen Pol jedes Lasttrennschalters 535, an den das Kabel 537
angeschlossen ist, ist ein Erdungsschalter 538 zugeordnet, bei dem es sich im Ausführungsbeispiel
um einen solchen mit angebautem Schloßschalter und Erder-Schnelleinschaltvorrichtung
539 handelt. Die Erder-Schnelleinschaltvorrichtung 539 ist ein Kraftspeicherantrieb,
der' im gespannten Zustand verriegelbar ist und nach dem Entriegeln den Schaltarm
538' aus der in Fig. 6 mit ausgezogenen Linien dargestellten Lage entgegen dem Uhrzeigersinn
in die mit gestrichelten Linien dargestellte horizontale Lage schwenkt, in welcher
der mit dem Kabel 537 verbundene Pol des Lasttrennschalters geerdet ist.
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Den Melder, der beim Auftreten eines Störlichtbogens die Erder-Schneleinschaltvorrichtung
539 auslöst, bildet die Druckentlastungsklappe 512, welche über einen Bowdenzug
540 mit der Erder-Schnelleinschaltvorrichtung verbunden ist. Wie Fig. 6 zeigt, ist
der Bowdenzug 540 im Abstand von der Schwenkachse der Druckentlastungsklappe 512
mit dieser verbunden und das diesem Ende des Zuges zugeordnete Lager 541 ist fest
mit der Gehäusewand verbunden. Entsprechend ist das andere Lager 542 an einem ortsfesten
Bauteil nahe der Erder-Schnelleinschaltvorrichtung 539 befestigt.
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Da beim Auftreten eines Störlichtbogens der Wert des Druckes im Gehäuse,
der zu einem öffnen der Druckentlastungsklappe 512 führt, in der Regel nach 10 ms
auftritt, vermag die Druckentlastungsklappe 512 schon nach wenig mehr als 10 ms
über den Bowdenzug 540 die Erder-Schnelleinschaltvorrichtung auszulösen, welche
dann mit hoher Beschleunigung den Schaltarm 538' schwenkt.
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Durch das Erden des Lasttrennschalters 535 wird der Störlichtbogen
gelöscht. Auf diese Weise kann die Brenndauer des Störlichtbogens auf etwa 0,2 s
begrenzt werden. Diese Brenndauer ist so kurz, daß eine Beschädigung der Station
durch die thermische Wirkung des Störlichtbogens ausgeschlossen wird.