DE2458497B2 - Schalt- oder Umspann-Kleinstation - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalt- oder Umspann-Kleinstation, weiche die Merkmale des Ober- η begriffs des Anspruchs 1 aufweist.

Bei Schalt- oder Umspannstatonen mit relativ kleinem Innenraum können Störlichtbögen einen sehr hohen Überdruck im Gehäuseinneren verursachen, so daß es notwendig ist, Maßnahmen zu treffen, um den ,» Druckanstieg zu begrenren. Man hat hierzu bei Stationen, die mit einem Lüftungsschacht in Verbindung stehen, was in der Regel bei Unterflurstationen der Fall ist, bei einem Druckanstieg im Stationsgehäusc Lichtbogengase in den Lüftungsschacht und von dort -,-, zur Erdoberfläche geführt (DE-GM 1 720872 »Elekctrizitätswirtschaft«, 1968, Heft 19, Seiten 588 und 589, 197.1, Heft 16, Seiten 561 und 562, 1973, Heft 21, Seiten 737 bis 742). Es ist bei solchen Stationen auch bekannt (DE-GM I 781 853), an dem ins Freie _hn mündenden Ende des Lüftungsschachtes eine Klappe vorzusehen, die sich bei einem inneren Überdruck öffnet.

Bei oberirdisch aufgestellten Kleinstationen wird vielfach der Austritt der heißen Lichtbogengasc mit ,., Hilfe von selbstschließenden Jalousien verhindert, die sich b'-.im Druckanstieg im Gehäuse selbsttätig schließen und erst nach dem Pruckabbau wieder selbsttätig öffnen. Das Gehäuse muß dann aber in der Lage sein, dem Überdruck standzuhalten, was ebenso die Gebäudekosten erhöht wie größere Abmessungen, wobei letztere wegen der häufig beengten Platzverhältnisse zu Schwierigkeiten führen können. Bei einer bekannten Station der eingangs genannten Art (DE-GM 7421503) hat deshalb das Gehäuse ein entgegen Federkraft abhebbares Dach, Das Abheben des Daches führt dabei zu einer Volumenvergrößerung des Innenraums und außerdem zu einer Freigabe von labyrinthartigen Gasauslaßöffnungen längs des oberen Gehäuserandes. Das abhebbare Dach erhöht aber ebenfalls die Kosten merklich, und vor allem ist diese Lösung dort nicht anwendbar, wo Personen und insbesondere Kinder jederzeit Zugang zu der Station haben, da bei Kleinstationen damit gerechnet werden muß, daß Kinder auf das Dach des Gehäuses klettern oder sich unmittelbar an der Gebäudewand aufhalten, wo sie im Störfalle erheblich gefährdet wären.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schart- oder Umspann-Kleinsfe»ion der eingangs genannten Art zu schaffen, bei det die Gehäuseabmessungen so klein gehalten werden kunnen, als dies die aufzunehmende Anlage gestattet, und die trotz einer Druckentlastungseinrichtung auch überall dort aufgestellt werden kann, wo jedermann freien Zugang hat, also auch beispielsweise mit spielenden Kindern gerechnet werden muß. Diese Aufgabe löst eine Station mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Durch den Lüftungsschacht, in den die untere Zuluftöffnung mündet, steht den bei einem Störlichtbogen im Gehäuseinneren entstehenden heißen Gasen nach dem öffnen der Druckentlastungsklappe ein wesentlich größerer Raum zur Verfügung, der so dimensioniert werden kann, daß der Überdruck in ausreichendem Maße abgebaut wird. Das gefährliche Austreten heißer Gase aus dem Lüftungsschacht wird dabei selbsttätig durch die Schließvorrichtung verhindert, mit welcher der Lüftungsschacht versehen ist. Die Ausbildung der Abdeckung der unteren Zuluftöffnung als Druckentlastungsklappe führt hierbei zu derr weiteren Vorteil, daß zunächst eine Druckentlastung in den Lüftungsschacht hinein verhindert wird, wodurch man einen wesentlich rascheren Druckanstieg im Gehäuseinneren erzielt, als dies bei einer Druckentlastung von Anfang an in den Lüftungsschacht hinein möglich wäre. Dies führt dazu, daß ein gegebenenfalls im Gehäuseinnern angeordneter Signalgeber, dessen Ansprechdruck aus Sicherheitsgründen wesentlich über dem Störpegel liegen muß, in einer wesentlich kürzeren Zeit anspricht, wodurch die Zeitspanne zwischen dem Auftreten des Störlichtbogens und der Abschaltung der Stromzufuhr oder der Erdung der den Lichtbogen tragenden Anlagenteile so klein wie möglich gehalten werden kann, was ebenfalls zur Minimalisierung der Druckbeanspruchung wichtig ist.

Eine Lüftungs- und Druckentlastungsvorrichtung für Schaltanlagen, insbesondere für im Freien stehende Schalt- und Umspannstationen in Form einer Klappe mit Lamellen, die sich bei innerem Überdruck schließen, ist bereits Gegenstand der älteren Patentanmeldung P 2360285.

Durch eine Ausbildung der Station gemäß Anspruch 2 wird in der kürzest möglichen Zeit ein auftretender Störlichtb >gen gelöscht, wodurch das Volumen, welches der Lüftungsschacht aufweisen muß, auf einem Kleinstwert gehalten werden kann. Das Auslö-

sen eine. Erdungsschalter mit Kraftspeicher durch eine DnckentlasUingsklappe als Signalgeber ist an sich hei gekapselten Schaltzellen bekannt (DL-PS SS 124). Allerdings erfolgt hier die Druckentlastung in den Schaltanlageninnenraum hinein.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform gemäß Anspruch 3 ist die selbsttätige Schließvorrichtung als selbstschließende Jalousie ausgebildet. Selbstschließende Jalousien sind an sich bekannt (DE-AS 2 I44499.DE-GM 7421 503, »Elektrotechnik«. Heft 23, 1974, Seiten 5 und 0).

Um den Raum des Lüftungsschachtes möglichst vollständig für die Druckentlastung ausnutzen zu können, ohne die selbstschließende Jalousie der Gefahr einer Beschädigung auszusetzen, ist eine Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 vorteilhaft, wobei der Gitterrost, wie üblich, ebenerdig liegen kann.

Muß befürchtet werden, daß die Funktionsfähigkeit der selbstschließenden Jalousie durch äußere Einflüsse, beispielsweise durch den üblicherweise vorhandenen Gitterrost fallende Fremdkörper, beeinträchtigt wird, ist es zweckmäßig, Maßnahmen zum Schütze der Jalousie zu treffen. Vorteilhafte Maßnahmen hierfür kennzeichnen die Ansprüche 5 und 6.

Die Schließvorrichtung des Lüftungsschachtes braucht nicht eine zusätzlich zur Druckentlastungsklappe vorhandene Einrichtung zu sein. Vielmehr kann gemäß Anspruch 8 die Druckentlastungsklappe auch die Schließvorrichtung bilden. Verschiedene vorteilhafte Anordnungen der Druckentlastungsklappe kennzeichnen die Ansprüche 9 bis 12. Weist hierbei der Lüftungsschacht gemäß Anspruch 12 einen durch wenigstens eine Zwischenwand vom übrigen Teil getrennten Kanal auf, dann wird der Kanal zweckmäßigerwcisc gcmäS Anspruch 13 geführt. Eine solche Führung ist an sich bei einer Untcrfiurstation bekannt (»Elektrizitätswirtschaft«, 1968, Heft 19, Seite 589). Allerdings ist hier die Kanalführung durch eine erhöhte Aufstellung des Transformators auf einem Rost bedingt und hat nichts mit der Druckentlastung zu tun.

Sofern wenigstens eine der Begrenzungswände des Luftschachtes an eine gasdurchlässige Erdschicht grenzt, ist es zweckmäßig, diese angrenzende Schicht für die Druckentlastung auszunutzen. Eine vorteilhafte Ausbildung des Lüftungsschachtes für diesen Fall ist Gegenstand des Anspruchs 14. Vorzugsweise ist gemäß Anspruch 16 vor der Druckentlastungsklappe ein Kühlgitter angeordnet, was an sich bekannt ist (DE-AS 1220925). Derartige Kühlgitter tragen zur Druckverminderung bei. Einen dichten Verschluß und funktionssirhere Lamellen ergibt eine Ausbildung gemäß Anspruch 17, wie sie an sich bekannt ist (DE-AS 2144499, DE-GM 7421503).

Da der Lüftungsschacht mit dem Gehäuse der Station nicht verbunden oder gar einstückig ausgebildet zu sein braucht, können das Stationsgehäuse und der Lüftungsschacht von verschiedenen Herstellern gefertigt werden. Vor allem ist es hierdurch auch möglich, bestehende Stationen umzubauen. Der Umbau des Stationsgehäuses kann sich dabei in der Regel auf den Austausch der selbstschließenden Jalousie in der unteren Zuluftöffnung gegen eine Druckentlastungsklappe mit selbstschließenden Lamellen beschränken. Natürlich ist es auch möglich, diese Druckentlastungsklappe so am Lüftungsschacht zu befestigen, daß sie sich in die untere Zuluftöffnung einfügt, wenn der Lüftungsschacht an das Stationsgehäuse angebaut

worden ist.

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 Hs ist deshalb wichtig, den Lichtbogen so rasch wie möglich zu löschen. Sowohl eine äußerst geringe Verzögerung zwischen dem Auftreten des Störlichtbogens und dem Auslösen der Schnellcrdungsvorrichtung als auch eine hohe Betriebssicherheit erhält man dann, wenn man gemäß Anspruch 18 die Druckentlastungsklappe als Signalgeher ausbildet. Ein Störlichtbogen bewirkt nach etwa 10 ms eine Druckspitze, die zum öffnen der Druckentlastungsklappe führt. Die Brenndauer des Lichtbogens kann deshalb auf 0,2 see beschränkt werden. Außerdem ist die Antriebsleistung, welche die Druckentlastungsklappe beim öffnen abzugeben vermag, so groß, daß nicht, wie an sich bekannt (DL-PS 85 124) mittels der Druckentiastungskiappe Kontakte betätigt zu werden brauchen, sondern gemäß Anspruch 19 oder 20 eine robuste, zuverlässige mechanische Verbindung zwischen der Druckentlastungsklappe und dem Antrieb der Steuerungsvorrichtung vorgesehen werden kann, beispielsweise ein mechanisch starres Gestänge oder ein Bowdenzug.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand verschiedener in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele «in einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen unvollständig dargestellten Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels im eingebauten Zustand,

Fig. 2 bis 6 je einen schematisch und unvolltändig dargestellten Längsschnitt weiterer Ausführungsbeispieie im eingebauten Zustand.

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 Fig. 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 Abluftöffnung in einer der Seitenwände des oberirdischen Teiles des Gehäuses, weiche 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.

An die eine vertikale Seitenwand der Wanne 1 schließt sich ein als Ganzes mit 4 bezeichneter Lüftungsschacht an, der eine rechteckförmige Grundfläche hat und sich in vertikaler Richtung bis an die Erdoberfläche erstreckt. Die eine seitliche Begrenzungswand des Lüftungsschachtes 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 parallelliegende 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, beste-

An der Außenseite der Bcgrenzungswand 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 /. jsführungsbcispiel eine Kiesschicht 31 vorgesehen, die eine gewisse Luftdurchlässigkeit bis zur Erdoberfläche gewährleistet.

In der Wannenseitenwand S ist eine rechteckförmige untere Zuluftöffnung 10 vorgesehen, welche wie bei den bekannten Stationen dem Eintritt von Kühlluft in das Innere des Gehäuses dient. Die Unterkante der rechteckförmigen Zuluftöffnung 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 im Gehäuseinneren ansteigt und damit die Strömungsgeschwindigkeit des aus dem Gehäuseinneren durch die Zuluftöffnung 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 Zuluftöffnung 10 erreicht.

i" Eine Sperrvorrichtung 21 hält die Druckcntlastungsklappe 12 in der Schließstellung und gestattet beim Erreichen eines bestimmten Überdruckes im Gehäuseinneren ein öffnen dieser Klappe durch eine Schwenkbewegung in die in der Figur mit gestrichelten

ι > Linien angedeutete, geöffnete Stellung. Im Ausführungsbetspiel weist die Sperrvorrichtung 21 ein Verriegelungsblech 22 auf, das verformt werden muß, ehe ein öffnen der Druckentlastungsklappe möglich ist. Selbstverständlich ist aber auch eine andere Ausbil-

vuiiuci rutile ι■ im rtusiuiiruiigsDcispici ociragi dieser Abstand etwa die doppelte Wandstärke des Wannenbodens. Die Höhe der Zuluftöffnung 10 hat den üblichen Wert. In horizontaler Richtung erstreckt sich die Zuluftöffnung im Ausführungsbeispiel über nahezu die gesamte Breite der Wannenseitenwand 5, um eine größere freie Querschnittsöffnung zu erreichen. Bei den bekannten Stationen wird der freie Querschnitt der Luftdurchtrittsöffnung 10 auf Grund der erforderlichen Kühlluftmenge festgelegt. Hier hat hingegen die Zuluftöffnung 10 auch die Aufgabe, zum Zwecke der Druckentlastung beim Auftreten eines Licbixjgens im Gehäuse die Lichtbogengase in den Lüftungsschacht 4 eintreten zu lassen.

Wie die Figur zeigt, ist in die Zuluftöffnung 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 Lüftungsschacht 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 Klappe hängt daher in dieser Stellung schräg nach unten und gibt dadurch die Zuluftöffnung 10 vollständig frei.

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 ans einem geradlinigen Mittelabschnitt 17 and rechtwinklig an diesen anschließenden, in entgegengesetzten Richtungen abgewinkelten Endabschnitten 18 besteht. Die Schwenkachse 19 ist in der Kehle am Übergang vom Mittelabschmtt 17 zum unteren Endabschnitt 18 angeordnet In der Schließstellung der Druckentlastungsklappe 12 erstreckt sich, wenn die Lamellen geöffnet sind, der Mittelabschnitt 17 bei einer Blkidigvom Lüftungsschacht 4 her unter einem Winkel von etwa 45° nach oben. Anschlagleisten 20 im Bereich der seitlichen Bauabschnitte der Lamellen 16 begrenzen den Schwenkbereich. Sobald der Druck

uuiig uer operrvumcniung mogiicn, oeispieisweise unter Verwendung federbelasteter Elemente.

Der Lüftungsschacht 4, dessen lichte Weite zwischen der Wannenseitenwand und der Begrenzungswand 8 im Ausführungsbeispiel etwas größer als die Höhe der Zuluftöffnung 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 Jalousie 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. 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 Lüftungsschacht 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.

Tritt im Inneren des Gehäuses ein Störlichtbogen auf, dann steigt der Überdruck sehr rasch an. Dies hat zur Folge, daß die 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 Druckenuastungsklappe auf der Sohle 7 zu einer Beschädigung der Druckentlastungsklappe führt. Durch die mm vollständig geöffnete LuftdurchtrittsöffnunglO können die Gase in den Lüftungsschacht 4 eintreten. Die Folge hiervon ist zum einen, daß wegen des nun im Luftungsschacht 4 ansteigenden Druckes die Lamellen 25 der selbstschließenden Jalousie 24 schießen und damit das Austreten heißer Gase durch den Abdeckrost 23 hindurch verhindern. Personen,

welche auf dem Rost stehen, werden deshalb nicht gefährdet. Zum anderen hat die Druckentlastung in den Lüftungsschacht 4 hinein zur Folge, daß der Überdruck im Gehäuseinneren sprunghaft abfällt. In der Regel wird der Druck im Gehäuseinneren zwar wieder ansteigen. 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. 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, i·»;.. n..„L₍:„„ ,i„. ι r.tt..~~~~u„„u<~. λ .ι. ir„~„i f;:- 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 Lüftungsschachtes 104 in Verbindung steht.

Wie Fig. 2 zeigt, ist die Lage und Größe der Jalousie 124 so gewählt, daß Kühlluft, welche durch den Abdcck-Gitterrost 123 eintritt, durch die Jalousie hindurch ohne nennenswerte Umlenkung zu der mitteis der Druckentlastungsklappe 112 verschließbaren Zuluftöffnung 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. I die Lamellen der Druckentlastungsklappe 112. Erreicht der Überdruck einen vorbestimmten Wert, dann wird die Druckentlastungsklappe 112 aufgeworfen und schwenkt dabei in die in Fig. 2 mit gestrichelten Linien dargestellte Schwenklage, wodurch die Zu-

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in den Lüftungsschacht 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 standzuhalten vermögen.

Hinsichtlich weiterer Einzelheiten kann auf die Ausführungen zu dem ersten Ausführungsbeispiel verwiesen werden, weil insoweit keine Unterschiede gegenüber diesem Ausführungsbeispiel bestehen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem Fremdkörper, welche durch den Abdeck-Gitterrost 223 in den Lüftungsschacht 204 fallen, nicht zu Störungen führen können, zeigt Fig. 3. Die Abmessungen des Gitterrostes 223 und auch die übrigen Abmessungen des Lüftungsschachtes 204 sind bei diesem Ausführungsbeispiel gleich gewählt wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1. Der Lüftungsschacht 204 wird aber hier nicht mittels einer unmittelbar unterhalb des Gitterrostes angeordneten, selbstschließenden Jalousie verschlossen, sondern mit Hilfe der Druckentlastungsklappe 212, welche wie die Druckcntlastungsklappc 12 ausgebildet ist und normalerweise eine Lüftungsjalousie für die Zuluftöffnung 210 in der Wannenseitenwand 205 bildet.

Abweichend von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist die Schwenkachse der Druckcntlastungsklappc am oberen Klappenrand vorgesehen und die Zuluftöffnung 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 Lüftungsschacht 204 hinein bis in eine horizontale Lage geschwenkt wird. Ein Anschlag 235, der im Ausführungsbeispiel an der Begrenzungswand 208 des Lüftungsschachtes befestigt ist, verhindert ein Schwenken der Druckentlastungsklappe 212 über die horizontale Lage hinaus nach oben.

Da nach einem Offnen der Druckentlastungsklappe 212 sich im Lüftungsschacht 204 in sehr kurzer Zeit ein relativ großer Druck aufbaut, ist es in vielen Fällen nicht erforderlich, eine Rastvorrichtung od. dgl. vorzusehen, welche die Druckentlastungsklappe 212 in der horizontalen Lage hält. Der Vorteil, den der Verzicht auf eine solche Rastvorrichtung bietet, besteht

die Zufuhr von Kühlluft bleibt nicht nur vor dem Auftreten eines Lichtbogens, sondern auch danach, voll erhalten.

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 Zuluftöffnung 10 im Inneren der Wanne Kühlgitter 30 anordnen, die im AusfUhrungsbeispiel aus Streckmetall bestehen und sich nicht nur über den Bereich der Zuluftöffnung 10, sondern über die gesamte Höhe der Wannel parallel zur Seitenwand 5 erstrecken.

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 Lüftungsschacht 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 Liiftungsschachtes 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 Lüftungsschachtes, 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 der der Wannenseitenwand 105 zugekehrten Seite des Gitter-Abdeckrostes 123 auf eine Deckplatte 134, welche den Lüftungsschacht 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.

Die Trennwand 133, weiche im Ausführungsbeispiel ebenso wie die Deckplatte 134 und der Boden 132 aus Stahlblech bestehen und deren Neigung gegenüber der Vertikalen etwa 20° beträgt, nimmt die

darin, Jaß die Druckentlastungsklappe 212 nach dem Druckaufbau im Lüftungsschacht 204 wieder in ihre Ausgangsstellungzurückfallen 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 Lüftungsschacht 204 befinden.

Soll die inder Wannenseitenwand vorgesehene Zuluftöffnung in einer geringeren Höhe als bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 liegen, so wäre eine Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels nur insoweit erforderlich, als der den Schwenkwinkel der Druckentlastungsklappe begrenzende Anschlag, der dem Anschlag "Ϊ35 entsprechen würde, entsprechend tiefer angeordnet werden müßte. Man kann aber, wie Fig. 4 zeigt, die Wirksamkeit der Zuluftöffnung 310 auch dadurch erhöhen, daß man ihre Höhe vergrößert, ihren unteren Begrenzungsrand also tiefer legt als bei dem Ausführungsbeispiei gemäß Fig. 3. Aiierdings kann dann die Druckentlastungsklappe 312 nicht mehr bis in die horizontale Lage schwenken, falls man den Abstand der Begrenzungswand 308 von de r Wannenseitenwand 305 nicht entsprechend der größeren Höhe der Zuluftöffnung 310 vergrößern will.

Wenn die Druckentlastungsklappe 312 sich nicht in einer horizontalen, sondern in einer geneigten Lage befindet, während sie den Lüftungsschacht 304 nach außen abschließt, kann zwar nicht das gesamte Volumen des Lüftungsschachtes 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.

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.

Wie Fig. 5 zeigt, ist ein Verzicht auf eine zusätzlich zu der Druckentlastungsklappe 412 vorhandene, sclbstschlicßende 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 Fi g. 5 in den Lüftungsschacht 404 hineingeschwenkt wird. Allerdings ist dann ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiei gemäß Fi g. 2 eine Kammer 432 erforderlich, welche sich an die beispielsweise durch einen Abdeck-Gitterrost 423 gebildete Einlaßöffnung anschließt und bis auf eine mittels der Druckentlastungsklappe 412 verschließbare öffnung gegenüber dem übrigen Teil des Innenraums des Lüftungsschachtes durch eine Trennwand 433 verschlossen ist.

Im Ausführungsbeispiei verläuft die Kammer 432 vom Abdeck-Gitterrost 423 aus entlang der der Wannenseitenwand 405 gegenüberliegenden Begrenzungswand 408 des Lüftungsschacht 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 Zuluftöffnung 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 f'eich 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 Lüftungsschacht 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 /.j bestehen, sondern kann auch aus einem anderen Material, beispielsweise Stahlblech, hergestellt sein.

Wie Flg. 5 ei keimen iäut, ist bei dicäciTi Aüsfüu-

rungsbeispiel die Druckentlastungsklappe 412 noch besser gegen äußere Störeinflüsse geschützt als bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 3 und 4, weil Fremdkörper od. 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 der Wannenseitenwand 405 größer /u wählen als bei den Ausführungsbeispielcn gemäß den Fig. 1, 3 und 4.

Wegen weiterer Einzelheiten wird auf die Ausführungen zu den vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispielen verwiesen, weil insoweit keine grundsätzlichen Unterschiede vorhanden sind.

Ein Ausführungsbeispiel, bei dem zusätzlich zu einer Druckentlastungsklappe jedem Lasttrennschalter ein Erdungsschalter als Schnellerdungsvorrichtung 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 Zuluftöffnung 510 zugeordnet, welche in der an den Lüftungsschaoit 5Ö4 angrenzenden Seitenwand des im Erdboden liegenden Gehäusefundamentes vorgesehen ist. Für die Funktionsfähigkeit ist es nicht erforderlich, daß, wie im Ausführungsbeispiel, die Druckentlastungsklappe, welche selbschließende Jalousien und eine sie erst beim Erreichen eines bestimmten Überdruckes freigebende Haltevorrichtung hat, an ihrem oberen Rand schwenkbar mit ihrem Rahmen 511 verbunden ist.

Im Gehäuseinneren sind in üblicher 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.

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-Schnelleinschaltvorrichtung539 ist ein Kraftspeicherantrieb, der im gespannten Zustand verriegelbar ist und nach dem Entriegeln den Schaltarm 538' aus der in Fig. 6 mit angezogenen Linien dargestellten Lage entgegen dem Uhrzeiger-

sinn in die mit gestrichelten Linien dargestellte horizontale Lage schwenkt, in welcher der mit dem Kabel 537 verbundene Pol des Lasttrennschalters geerdet ist.

Den Signalgeber, der beim Auftreten eines Störlichtbogens die Erder-Schnelleinschaltvorrichtung 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-Schnell-

einschaltyonichtung 539 befestigt.

Da beim Auftreten eines Störlichtbogens der Wert des Druckes im Gehäuse, der zu einem Offnen 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. 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.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (20)

Patentansprüche:

1. Schalt- oder Umspann-KIeinstation mit einem teilweise in den Erdboden einzulassenden Gehäuse von geringer Bauhöhe, in dessen Seitenwänden untere Zu- und obere Abluftöffnungen vorgesehen sind, die mit Abdeckungen versehen sind, welche parallel und im Abstand voneiannder unter Bildung von im normalen Betriebszustand spaltförmigen, labyrinthartigen Durchtrittsöffnungen in einem Rahmen angeordnete Lamellen aufweisen, die bei Erreichen eines bestimmten Überdrucks im Gehäuse entgegen einer Rückstellkraft von innen her sich selbsttätig in eine Stellung bewegen, in der die Durchtrittsöffnungen verschlossen sind, und mit einer eine Vergrößerung des für die sich im Gehäuse befindenden Gase zur Verfügung stehenden Volumens bewirkende Druckentlastungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Aädeckune der unteren Zuluftöffnung (10; 110; 210; 310; 410; 510) als Druckentlastungsklappe (12;112;212;312;412;512) ausgebildet ist, deren die Lamellen (16) haltender Rahmen (32) um eine Achse (13) schwenkbar ist und beim Erreichen eines bestimmten inneren Überdrucks nach dem Schließen der Lamellen sich selbsttätig öffnet,

b) die untere Zuluftöffnung in an sich bekannter Weise in einen unterirdischen, zur Erdoberfläche führenden Lüftungsschacht (4; 104; 204; 304; 404; 504) mündet, von dem zumindest ein erheblicher Teil zur Vergrößerung des Druckentlastung ,Volumens herangezogen wird,

c) der Lüftungsschacht nach außen hin mit einer lichtboger.gasdichten selbsttätigen Schließvorrichtung (24; 124; 212; 312; 412; 511) versehen ist.

2. Station nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse ein auf den inneren Überdruck ansprechender Signalgeber (512) füi die Auslösung einer den elektrischen Stromkreis kurzschließenden Schnellerdungsvorrichtung (538, 539) vorgesehen ist.

3. Station nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als selbsttätige Schließvorrichtung (24; 124) eine sclbstschlicßendc Jalousie vorgesehen ist.

4. Station nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Jalousie (24) innerhalb des Luftschachtes (4) unmittelbar vor einem den Abschluß des Luftschachtes bildenden Gitterrost (23) angeordnet ist.

5. Station nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Jalousie (124) außerhalb des senkrecht unterhalb der Eintrittsöffnung des Luftschachtes (104) liegenden Bereiches angeordnet ist.

6. Station nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung in eine Kammer (131) mündet, die gegenüber dem übrigen Innennuim des Luftschachtes (104) bis auf eine öffnung in einer mit einer Horizontulehcne einen Winkel einschließenden Seitenwand (133) abgeschlossen ist, und daß in dieser Öffnung die Jalousie (124)

angeordnet ist,

7. Station nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die DnjckentlastungsWappe (12; 112; 312; 412; 512) zumindest

im wesentlichen über die gesamte Breite der sie aufnehmenden Seitenwand (5; 105; 205; 405) des Gehäuses (1, 2) erstreckt,

8. Station nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckentla-

Ui stungsklappe (212; 312; 412; 512) a*ich die Schließvorrichtung bildet.

9. Station nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse der Druckentlastungsklappe (212) am oberen Klappenrand an- ~> geordnet ist, daß der Abstand der der Druckentlastungsklappe gegenüberliegenden Begrenzungswand (208) des Lüftungsschachtes (204) von der die Druckentlastungsklappe tragenden Wand (205) einen ein Schwenken der Druckentiastungs-

m klappe in eine horizontale Lage gestattenden Wert hat und daß eine ein Schwenken der Druckentlastungsklappe über die horizontale Lage hinaus verhindernde Sperre (235) vorgesehen ist.

10. Station nach Anspruch 8, dadurch gekenn-.'"> zeichnet, daß die Schwenkachse der Druckentlastungskiappe (312) am oberen Klappenrand angeordnet ist, daß der Abstand der der Druckentlastungsklappe gegenüberliegenden Begrenzungswand des Lüftungsschachtes (304) von der die

in Druckentlastungsklappe tragenden Wand (305) kleiner ist als die senkrecht zur Schwenkachse gemessene Höhe der Druckentlastungsklappe und daß eine deren Schwenkbereich in der Stellung des größtmöglichen öffnungswinkels begrenzende

ι· Sperre vorgesehen ist.

11. Station nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (13) der Druckentlastungsklappe (12) am unteren Klappenrand vorgesehen sowie im Abstand über dem Boden

ι» (7) des sich zumindest im wesentlichen in vertikaler Richtung erstreckenden Lühungsschachtes (4) angeordnet ist und daß der Abstand der der Druckentlastungsklappe gegenüberliegenden Begrenzungswand (8) des Lüftungsschachtes von der

ι. Druckertlastungsklappe größer ist als deren senkrecht zur Schwenkachse gemessene Höhe.

12. Station nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse der DruckeiUlastungsklappe (412) am unteren Klappenrand an-

-.n geordnet ist und daß der Lüftungsschacht (404) einen durch wenigstens eine Zwischenwand (433) vom übrigen Teil des Lüftungsschachtinnenraums getrennten Kanal (432) aufweist, welcher von der Eintrittsöffnung (423) zu einer mittels der Druck-

r> entlastungsklappc vgcrschlicßbarcn Durchtrittsöffnung führt.

13. Station nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (432) von der Eintrittsöffnung zum Grund (407) des Lüftungs-

Mi Schachtes (404), von hier aus gegen die die Druckcntlastungsklappe (412) tragende Wand und dann nach oben zu der Zuluftöffnung (410) geführt ist.

14. Station nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Begrenzungswand (8) der seitlichen Bcgrcnzungswändc (5, 6, 8) des Lüftiingsschachtes (4) im Abstand vom Boden (V) des Lüftungsschachtes endet

und ein sich vom unteren Rand dieser Begrenzungswand zum Boden des Lüftungsschachtes erstreckendes Gitter (9) vorgesehen ist, das an eine gasdurchlässige Schicht (31) angrenzt,

15. Station nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände des Lüftungsschachtes in an sich bekannter Weise aus Beton, Stahlblech oder Kunststoff bestehen,

16. Station nach einem der Ansprüche Ibis 15, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Druckentlastungsklappe (12) im Inneren des Gehäuses (1, 2) mindestens ein Kühlgitter (30) angeordnet ist, das sich zumindest nach oben hin über den die untere Zuluftsöffnung (10) in der Gehäusewand (5) begrenzenden Rand hinaus erstreckt.

17. Station nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (16, 25) der Jalousie (24) und/oder der Druckentlastungsklappe (12) sich in an sich bekannter Weise auch in der geöffneten Stellung überlappen und an ihren beiden Längsseiten je eine in entgegengesetzten Richtungen gegen die jeweils benachbarte Lamelle hin abgebogene Randzone (Id. 28) aufweisen, welche in der geschlossenen Stellung an der benachbarten Lamelle anliegt.

18. Station nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckentlastungsklappe (512) als Signalgeber ausgebildet ist.

19. Station nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckentlastungsklappe mittels eines mechanisch starren Gestänges mit dem Kraftspeicherantrieb (539) der Schnellerdungsvorrichtung gekuppelt ist.

20. Station nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckentlastungsklappe (512) mittels eines Bowdenzuges (540) mit dem Kraftspeicherantrieb (539) der Schnellerdungsvorrichtung gekuppelt ist.