DE29518851U1 - Elektrische Anlage, insbesondere Schaltanlage - Google Patents
Elektrische Anlage, insbesondere SchaltanlageInfo
- Publication number
- DE29518851U1 DE29518851U1 DE29518851U DE29518851U DE29518851U1 DE 29518851 U1 DE29518851 U1 DE 29518851U1 DE 29518851 U DE29518851 U DE 29518851U DE 29518851 U DE29518851 U DE 29518851U DE 29518851 U1 DE29518851 U1 DE 29518851U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pressure relief
- module
- damping
- electrical system
- cartridge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 57
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 11
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 7
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 5
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 3
- 238000010616 electrical installation Methods 0.000 claims 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 6
- 244000309464 bull Species 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 208000000260 Warts Diseases 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000002969 artificial stone Substances 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011833 salt mixture Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000010153 skin papilloma Diseases 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
- H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
- H02B13/025—Safety arrangements, e.g. in case of excessive pressure or fire due to electrical defect
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Description
Patentanwalt Dr. Bernhard Jungblut, Berlin
1
Beschreibung:
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine elektrische Anlage für den Mittelspannungsberexch in geschlossener Bauweise,
insbesondere Schaltanlage, mit zumindest einem gekapselten elektrischen Funktionsmodul, mit zumindest einem über
Störfall-Druckentlastungselemente an das elektrische Funktionsmodul angeschlossenen Druckentlastungskanal sowie mit
Mitteln zur Absorption der thermischen Energie aus einem Störlichtbogen. - Elektrische Anlagen im Sinne der Erfindung
dienen im weitesten Sinne der elektrischen Energieverteilung, umfassen also neben Schaltanlagen auch
beispielsweise Transformatoren, elektrische Maschinen und Leitungen wie Sammelschienen oder ähnliches. Als Mittelspannungsbereich
ist bezeichnet eine Betriebsspannung von mehr als 1 kV bis ca. 40 kV, wobei die Obergrenze auch
höher liegen kann, sofern in geschlossener Bauweise und im wesentlichen mit Luft als Isolationsmittel gearbeitet
wird. Eine elektrische Anlage in geschlossener Bauweise weist keine nennenswerten Öffnungen zwischen dem
Anlageninneren und der Umgebung der Anlage auf und ist in dem Sinne gasdicht, daß im Inneren der Anlage auftretende
Druckstöße allenfalls geringfügig in die Umgebung der Anlage durchschlagen. Als gekapselte Module sind jeweils
gegeneinander geschlossene Zellen der Anlage bezeichnet. Ein elektrisches Funktionsmodul enthält meist lediglich
eine bestimmte funktioneile Baugruppe mit zugehörigen Peripherieelementen. Es versteht sich, daß die Module in
der Regel elektrisch über Sammelschienen miteinander verbunden sind. Ein Störlichtbogen kann im Zuge einer
(äußerst unwahrscheinlichen) Betriebsstörung in einem elektrischen Funktionsmodul oder im Bereich der
Patentanwalt Dr. Bernhard Jungblut, Berlin
Sammelschiene]! auftreten. Der Störlichtbogen bildet dabei
einen Kurzschluß zwischen elektrischen Elementen, die auf unterschiedlichem elektrischen Potential liegen. Bei
elektrischen Anlagen für den Mittelspannungsbereich kann ein Störlichtbogen einen Kurzschlußstrom von 16 kA und
mehr aufweisen. Üblicherweise sind verschiedene Schutzmaßnahmen eingerichtet zur Löschung eines Störlichtbogens,
so daß die Dauer des Störlichtbogens meist weniger als eine Sekunde beträgt.
10
10
Mit dem Auftreten eines Störlichtbogens wird kurzzeitig eine sehr beachtliche Energiemenge frei, die sich vor
allem in Form von Wärmestrahlung und Druckwellen sehr hoher thermischer Energie, aber auch durch Strömung heißer
Gase, Schall und Auswurf fester Partikel ausbreitet. Insbesondere zur Beherrschung der Druckwellen sehr hoher
thermischer Energie sind aus Gründen des Personenschutzes und des Schutzes eines die elektrische Anlage
beherbergenden Gebäudes besondere Maßnahmen erforderlich. Bezüglich der thermischen Energie ist dies vor allem
hinsichtlich des Personenschutzes offensichtlich, wenn berücksichtigt wird, daß die Plasmatemperatur eines
Störlichtbogens bis zu 20.000 0C betragen kann. Bezüglich
des Gebäudeschutzes (und letztlich damit ebenfalls des Personenschutzes) sei zur Verdeutlichung der Problematik
folgendes Beispiel gegeben:
Tritt in einem elektrischen Funktionsmodul einer üblichen Schaltanlage, welche in einem Gebäude von etwa 2000 m
Volumen untergebracht ist, ein Störlichtbogen von 32 kA
Patentanwalt Dr. Bernhard Jungblut, Berlin
Kurzschlußstrom und 1 s Dauer auf, so würde ohne Druckentlastung
des elektrischen Funktionsmoduls darin ein Druck von bis zu 50 bar entstehen, welcher nur sehr schwer
beherrschbar ist. Sind Druckentlastungsmaßnahmen für das elektrische Funktionsmodul eingerichtet und ist das
Gebäude selbst jedoch seinerseits nicht mit weiteren Druckentlastungseinrichtungen versehen, so würde im
Gebäudeinneren ein Druckstoß mit ca. 40 mbar Überdruck entstehen. Dem damit verbundenen Kraftstoß mit hoher
Anstiegsflanke sind jedoch Ziegelwände, Türen und Fenster eines Gebäudes meist nicht gewachsen. Aus dem Gesagten
wird deutlich, daß die Druckwellen hoher thermischer Energie (aber auch Strömungen heißer Gase) entweder
abgeleitet oder absorbiert werden müssen. 15
Der Ableitung aus dem elektrischen Funktionsmodul dienen die Störfall-Druckentlastungselemente sowie der Druckentlastungskanal.
Störfall-Druckentlastungselemente sind im einfachsten Fall Öffnungen, meist werden jedoch als Ventil
funktionierende Druckentlastungsklappen eingesetzt. Es ist aber auch der Einsatz von Berstelementen möglich. Der
Druckentlastungskanal ist in der Regel oberhalb oder hinter den elektrischen Funktionsmodulen angeordnet. Als
Mittel zur Absorption von thermischer Energie sind Einrichtungen bezeichnet, die Materialien mit gegenüber
Gasen hoher Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit aufweisen.
Aus der Praxis ist es bekannt, den Druckentlastungskanal über einen durch die Gebäudewandung ins Freie führenden
Patentanwalt Dr. Bernhard Jungblut, Berlin
Druckentlastungskamin zu entlasten. Insofern ausgebildete
elektrische Anlagen sind nicht geschlossen. Für bestimmte Anwendungsbereiche ist jedoch die geschlossene Bauweise
zwingend erforderlich. Ebenfalls aus der Praxis bekannt ist eine elektrische Anlage des eingangs genannten
Aufbaues, wobei das Mittel zur Absorption der thermischen Energie eine Füllung des Druckentlastungskanals mit
Metallspänen als Dämpfmaterial ist. Dies funktioniert
grundsätzlich, ist jedoch mit verschiedenen Nachteilen behaftet. Zum ersten ist die Füllung insgesamt sehr
schwer, da der gesamte Druckentlastungskanal mit Metallspänen gefüllt sein muß. Zum zweiten ist der
gegebenenfalls erforderliche Austausch der Füllung aufwendig, umständlich und somit teuer. Zum dritten hat es
sich herausgestellt, daß in der Füllung direkt bei dem störfallbehafteten elektrischen Funktionsmodul erhebliche
lokale Überhitzungen auftreten, da der Druckstoß mit hoher thermischer Energie durch die Störfall-Druckentlastungselemente
des elektrischen Funktionsmoduls gleichsam fokussiert und unmittelbar in die Füllung eingeleitet
wird. Im Bereich solcher lokalen Überhitzungen kann es zu Schmelzvorgängen kommen, wodurch ein folgender Austausch
der Füllung zusätzlich in erheblichem Maße erschwert wird.
Der Erfindung liegt demgegenüber das technische Problem zugrunde, eine elektrische Anlage in geschlossener
Bauweise zu schaffen, die allen Anforderungen hinsichtlich der Störfallbeherrschung genügt und dennoch einfacher,
wartungsfreundlicher und billiger ist.
Patentanwalt Dr. Bernhard Jungblut, Berlin
Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung eine elektrische Anlage für den Mittelspannungsbereich in
geschlossener Bauweise, insbesondere Schaltanlage, mit
zumindest einem gekapselten elektrischen Funktionsmodul, mit einem gekapselten Störfallmodul mit zumindest einer
Dämpfmaterial enthaltenden Dämpfpatrone und mit zumindest einem über ein Störfall-Druckentlastungselement an das
elektrische Funktionsmodul angeschlossenen Druckentlastungskanal, wobei die Dämpfpatrone über zumindest eine
Umlenkeinrichtung an den Auslaß des Druckentlastungskanals angeschlossen ist, und wobei die Dämpfpatrone in
Verbindung mit dem Volumen des Druckentlastungskanals nach der Maßgabe ausgelegt ist, daß im wesentlichen die
thermische Energie eines Druckstoßes aus einem Störlichtbogen von zumindest 16 kA Kurzschlußstrom und 1 s
Dauer absorbiert und so die Kriterien 1 bis 6 der DIN VDE 0670, Teil 6, erfüllt werden. - Ein gekapseltes
Störfallmodul stellt eine im wesentlichen selbständige bauliche Einheit zur Beherrschung von Störfällen dar. In
der Regel ist ein Störfallmodul in einer Reihe mit den elektrischen Funktionsmodulen angeordnet. Durch das Störfallmodul
können auch Sammelschienen auf übliche Weise hindurchgeführt sein. Hierzu ist dann innerhalb des
Störfallmoduls ein im wesentlichen geschlossener Sammelschienenkanal
eingerichtet. Als Dämpfpatrone ist eine bauliche Einheit innerhalb des Störfallmoduls bezeichnet,
welche der Absorption von im wesentlichen thermischer Energie aber auch von Schallenergie durch das Dämpfmaterial
dient. Im einfachsten Fall kann die Dämpfpatrone
durch das Dämpfmaterial selbst gebildet sein. Eine
Patentanwalt Dr. Bernhard Jungblut, Berlin
Dämpfpatrone kann aber auch eine gehäuseartige Struktur aufweisen, die das eigentliche Dämpfmaterial umschließt.
In jedem Fall ist die Dämpfpatrone einfach austauschbar ausgebildet, beispielsweise im Rahmen der Einschubtechnologie.
Es versteht sich, daß die Dämpfpatrone zumindest eine Eintrittsöffnung aufweist, über welche Gase in die
Dämpfpatrone eintreten können. Eine Umlenkeinrichtung ist
so ausgebildet, daß Druckwellen und/oder Strömungen von Gasen beachtlich, beispielsweise um 90 °, umgelenkt
werden. Die Umlenkung kann dabei durch Umleitung und/oder Reflexion erfolgen. Die Kriterien 1 bis 6 der
DIN VDE 0670, Teil 6, lauten: 1) Ordnungsgemäß gesicherte Türen, Abdeckungen usw. dürfen sich nicht öffnen.
2) Teile, die eine Gefährdung verursachen können, dürfen nicht wegfliegen. 3) Durch Lichtbogeneinwirkung dürfen
keine Löcher in den frei zugänglichen äußeren Teilen der Kapselung infolge Durchbrennens oder aufgrund anderer
Effekte entstehen. 4) Senkrecht angebrachte Indikatoren entzünden sich nicht. 5) Waagerecht angebrachte
Indikatoren entzünden sich nicht. 6) Alle Erdverbindungen bleiben wirksam. Diese Kriterien beziehen sich auf einen
Störlichtbogen mit einem Kurzschlußwechselstrom von beispielsweise 25 kA und 1 s Dauer. Mit einer erfindungsgemäßen
elektrischen Anlage lassen sich selbst Störlichtbögen mit 50 kA und mehr so beherrschen, daß die Kriterien
1 bis 6 erfüllt werden. Es versteht sich, daß auch Störlichtbögen mit weniger als 16 kA beherrschbar sind.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß lokale Überhitzungseffekte
im Dämpfmaterial jedenfalls dann ver-
Patentanwalt Dr. Bernhard Jungblut, Berlin
meidbar sind, wenn insbesondere der Druckstoß mit hoher thermischer Energie vor der Einleitung in das Dämpfmaterial
zumindest einmal umgelenkt wird. Mit der Umlenkung geht nämlich neben dem abstandsbedingten Abflachen der
Anstiegsflanke des Druckstoßes eine Defokussierung der Druckwellen einher. Insofern ist die örtliche Energieverteilung
des Druckstoßes beim Eintritt in die Dämpfpatrone verbreitert und vergleichmäßigt. Daher kann auch
mit einer geringeren Gesamtmenge an Dämpfmaterial gearbeitet werden. Im übrigen braucht die Menge des
Dämpfmaterials lediglich nach Maßgabe eines Störfalls in
einem einzigen elektrischen Funktionsmodul ausgelegt zu sein. Zudem bietet der modulare Aufbau des Störfallmoduls
als Vorteile, daß im Verfolg eines Störfalles lediglich die Dämpfpatrone auf einfache Weise ausgetauscht zu werden
braucht, und daß sich ein Störfallmodul auf einfache Weise in eine elektrische Anlage, auch in eine bereits
bestehende elektrische Anlage, integrieren läßt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der
Dämpfpatrone ein geschlossener Entspannungsraum nachgeschaltet. Dadurch werden Staueffekte innerhalb der
Dämpfpatrone vermieden und die Absorption der thermischen Energie erfolgt im gesamten Dämpfpatronenvolumen
hinreichend gleichmäßig.
Das Dämpfmaterial kann von unterschiedlichem Aufbau sein.
Beispielsweise können zahlreiche Stahlbleche parallel zueinander und im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung
der Gase eingerichtet sein. Zweckmäßigerweise weisen
Patentanwalt Dr. Bernhard Jungblut, Berlin
die Stahlbleche eine Wandstärke von 0,35 mm auf und sind
im Abstand von beispielsweise 10 mm zueinander angeordnet. Die Distanzierung der Stahlbleche kann durch warzenförmige
Eindellungen erfolgen. Zur besseren Ausbreitung von Gasen ist es zweckmäßig, die Bleche mit Löchern zu versehen oder
direkt Streckmetalle zu verwenden. Das Dämpfmaterial kann
auch nichtmetallisch sein, wobei es dann zweckmäßigerweise als Kornschüttung ausgebildet ist. Die Körner sollten etwa
kugelförmig und im Durchmesser praktisch gleichmäßig (z.B. 5 mm Durchmesser) sein, damit beim Durchströmen mit Gasen
der Wärmeübergang gut und der Strömungswiderstand klein ist. Als nichtmetallische Materialien kommen natürliche
Steine, wie Quarz, Kalkstein oder Olevin sowie künstliche Steine aus Beton, Magnesit, Schamotte oder ähnlichem in
Frage. Ein zusätzlicher thermischer Absorptionseffekt wird erreicht, wenn das Dämpfmaterial aus Salzen oder
Salzgemischen besteht, welche beim Schmelzen erhebliche Wärmemengen als Schmelzwärme binden können. Auch kann die
Verdampfungswärme zusätzlich genutzt werden, beispielsweise bei wasserhaltigem Dämpfmaterial. Eine bevorzugte
Ausführungsform der Erfindung ist jedoch dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfpatrone als Dämpfmaterial
Metallspäne, vorzugsweise Edelstahlspäne enthält. Dieses Dämpfmaterial ist besonders preiswert, da es aus der
spanabhebenden Fertigung als Abfall anfällt. Die Materialstärke der Späne beträgt meist weniger als 0,5 mm.
Edelstahlspäne zeichnen sich zusätzlich durch Korrosionsbeständigkeit aus. Die Verwendung von Metallspänen als
Dämpfmaterial weist als Vorteile auf, daß das Dämpfmaterial
eine hohe Wärmekapazität und eine hohe
Patentanwalt Dr. Bernhard Jungblut, Berlin
Wärmeleitfähigkeit aufweist und im übrigen mit einer vergleichsweisen hohen spezifischen Oberfläche ausgestattet
ist. Dadurch wird die Kinetik der Wärmeabsorption besonders gefördert. Zu beachten ist, daß der Strömungswiderstand
einer Dämpfpatrone mit Metallspänen nicht zu groß wird. Daher dürfen die Metallspäne nicht zu sehr
zusammengepreßt werden. Ein Volumen der Dämpfpatrone von
etwa dem 200-fachen des spezifischen Volumens des Metalls hat sich beispielsweise als günstig erwiesen.
10
Vorteilhafterweise enthält die Dämpfpatrone Absorptionsmittel für Schadstoffgase, da mit einem Störlichtbogen
meist auch Schadstoffgase, wie z. B. Stickoxide, Fluorverbindungen
oder Zersetzungsprodukte von Kunststoffen und Lacken entstehen. Als Absorptionsmittel kommen beispielsweise
Aktivkohle, Aluminiumoxid, Molekularsiebe oder Katalysatoren in Frage. Auch kann eine Mischung dieser
Stoffe eingesetzt werden. Das Absorptionsmittel kann im Dämpfmaterial verteilt sein, kann aber selbst das Dämpfmaterial
bilden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Dämpfpatrone neben der Eintrittsöffnung eine
Austrittsöffnung auf und ein in die Dämpfpatrone eingeleiteter Druckstoß ist zwischen der Eintrittsöffnung
und der Austrittsöffnung um ca. 180° umlenkbar. Hierbei versteht sich, daß die Eintrittsöffnung und die
Austrittsöffnung extern strömungstechnisch und ausreichend druckfest voneinander entkoppelt sind. Durch die Umlenkung
des Druckstoßes wird eine weitere Defokussierung der
| -- »w · · · · 9 | * · | • » | • · · · | • | • |
| • · · · · »· | • * | • | 9 | ||
| • · * *·· * | ·* | ** | |||
• ··
Patentanwalt Dr. Bernhard Jungblut, Berlin
Druckwellen erreicht. Zudem wird die Wärmeabsorption im
Volumen der Dämpfpatrone weiter vergleichmäßigt.
Die Umlenkeinrichtung kann ein Leitblech oder ein Reflexionsblech aufweisen. Dabei versteht sich, daß die
Geometrie der Anordnung so ausgebildet wird, daß eine störende Fokussierung von Druckwellen nicht stattfindet.
Eine besonders kompakte und allen Anforderungen genügende elektrische Anlage ist geschaffen, wenn beidseitig des
Störfallmoduls elektrische Funktionsmodule zwei Modulgruppen
bildend angeordnet sind, wenn jeder Modulgruppe jeweils ein Druckentlastungskanal zugeordnet ist, wenn das
Störfallmodul eine vorzugsweise etwa mittig zwischen den
Seitenwänden des Störfallmoduls angeordnete, zwei Leitkanäle bildende Trennwand aufweist, welche die Eintrittsöffnung
der Dämpfpatrone druckfest von der Austrittsöffnung der Dämpfpatrone trennt und wenn jeder
Leitkanal an einen zugeordneten Druckentlastungskanal angeschlossen ist.
20
20
In dieser Ausführungsform erfüllen die Druckentlastungskanäle
eine Doppelfunktion, da jeweils jener Druckentlastungskanal, welcher einer störfallbehafteten Modulgruppe
abgewandt ist, als Entspannungsraum funktioniert. Durch diese Doppelfunktion der Druckentlastungskanäle kann
eine beachtliche Verringerung der erforderlichen baulichen
Abmessungen erreicht werden. Vorteilhafterweise weisen die Umlenkeinrichtungen sowie die Leitkanäle effektive Strömungsquerschnitte
auf, welche zumindest so groß sind, wie der effektive Strömungsguerschnitt eines Druckentlastungs-
Patentanwalt Dr. Bernhard Jungblut, Berlin
Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Eine Frontalsicht einer erfindungsgemäßen elektrischen
Anlage, zum Teil im Schnitt,
Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in der Schnittebene A-A.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte elektrische Anlage ist eine Schaltanlage. Sie weist gemäß der Fig. 1 mehrere
gekapselte elektrische Funktionsmodule 2 auf. Weiterhin ist ein gekapseltes Störfallmodul 3 mit zumindest einer
Dämpfmaterial enthaltenden Dämpfpatrone 4 eingerichtet. Es
sind zwei Druckentlastungskanäle 6 eingerichtet, welche über Störfall-Druckentlastungselemente 5 an die
elektrischen Funktionsmodule 2 angeschlossen sind. Im Ausführungsbeispiel sind die Störfall-Druckentlastungselemente
5 Druckentlastungsklappen. Die Dämpfpatrone 4 ist über die Umlenkeinrichtung 7 an die Auslässe der Druckentlastungskanäle
6 angeschlossen. Die Dämpfpatrone 4 ist in Verbindung mit den Volumina der Druckentlastungskanäle 6
nach der Maßgabe ausgelegt, daß im wesentlichen die thermische Energie eines Druckstoßes aus einem
Störlichtbogen bis 50 kA Kurzschlußstrom oder 1 s Dauer absorbiert und so die Kriterien 1 bis 6 der DIN VDE 0670,
Teil 6, erfüllt werden. Insbesondere in der Fig. 1 ist erkennbar, daß beidseitig des Störfallmoduls 3 zwei
Patentanwalt Dr. Bernhard Jungblut, Berlin
Modulgruppen 14 bildend elektrische Funktionsmodule 2 angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel besteht jede
Modulgruppe 14 aus drei elektrischen Funktionsmodulen 2. Jeder Modulgruppe 14 ist jeweils ein Druckentlastungskanal
6 zugeordnet. Das Störfallmodul 3 weist eine etwa mittig zwischen den Seitenwänden 11 des Störfallmoduls 3
angeordnete, zwei Leitkanäle 13 bildende Trennwand 12 auf, welche die Eintrittsöffnung 9, 10 der Dämpfpatrone 4
druckfest von der Austrittsöffnung 9, 10 der Dämpfpatrone
4 trennt. Jeder Leitkanal 13 ist an einen zugeordneten Druckentlastungskanal 6 angeschlossen. Weiterhin sind im
Bereich der offenen Enden der Druckentlastungskanäle 6 mit Reflexionsblechen 17 ausgebildete Umlenkeinrichtungen 7
erkennbar. Aus einer vergleichenden Betrachtung der etwa maßstabsgerechten Fig. 1 und 2 entnimmt man, daß die Umlenkeinrichtung
7 sowie die Leitkanäle 13 effektive Strömungsquerschnitte aufweisen, welche zumindest so groß
wie der effektive Strömungsquerschnitt eines Druckentlastungskanals 6 sind. Es versteht sich, daß die
Volumina der Leitkanäle 13 bei der Bemessung der Dämpfpatrone 4 gegebenenfalls zu berücksichtigen sind.
In der Fig. 1 ist erkennbar, daß die Dämpfpatrone 4 neben
der Eintrittsöffnung 9 eine Austrittsöffnung 10 aufweist und daß ein in die Dämpf patrone 4 eingeleiteter Druckstoß
zwischen der Eintrittsöffnung 9 und Austrittsöffnung 10 um
ca. 180 ° umgelenkt wird. Im Ausführungsbeispiel erfüllen die Druckentlastungskanäle 13 insofern auch eine Funktion
als geschlossener Entspannungsraum. Die jeweiligen Funktionen Druckentlastung/Entspannung treten davon
I · · ■
Patentanwalt Dr. Bernhard Jungblut, Beriin
abhängig ein, in welcher der Modulgruppen 14 ein Störfall stattfindet. Insofern kann auch jede Eintrittsöffnung 9
als Austrittsöffnung 10 funktionieren und umgekehrt.
Im Ausführungsbeispiel enthält die Dämpfpatrone 4 Edelstahlspäne 8. Versuche an einer üblichen Schaltanlage
haben gezeigt, daß beim Einsatz von beispielsweise 200 kg Edelstahl im Normstörfall in der Dämpfpatrone 4 eine mittlere
Temperatur von lediglich 300 0C auftritt. Die Absorption
der thermischen Energie erfolgt dabei so schnell, daß innerhalb der gesamten Schaltanlage 1 eine Druckspitze von
weniger als 0,5 bar Überdruck auftritt. Diese Druckspitze wird ohne weiteres von der Schaltanlagenkapselung
aufgenommen. Trotz der geschlossenen Bauweise tritt ein störender Druckstoß außerhalb der Schaltanlage 1 nicht
mehr auf. Auch ist eine Gefährdung von Personen, die im Störfall zufällig vor der Schaltanlage stehen, praktisch
ausgeschlossen.
In der Fig. 2 ist erkennbar, daß im Rahmen des Störfallmoduls 3 auch ein Sammelschienenkanal 15 eingerichtet
ist, welcher zumindest eine Druckentlastungsklappe 16 aufweist. Im Ausführungsbeispiel öffnet sich die
Druckentlastungsklappe 16 in einen der beiden Leitkanäle
13. Die Dämpfpatrone 4 ist als Schubladeneinschub ausgeführt und somit in Verfolg eines Störfalls einfach
austauschbar, sofern erforderlich.
Claims (8)
1. Elektrische Anlage (1) für den Mittelspannungsbereich in geschlossener Bauweise, insbesondere Schaltanlage,
mit zumindest einem gekapselten elektrischen Funktionsmodul (2),
mit einem gekapselten Störfallmodul (3) mit zumindest
einer Dämpfmaterial enthaltenden Dämpfpatrone (4) und
mit zumindest einem über ein Störfall-Druckentlastungselement (5) an das elektrische Funktionsmodul (2) angeschlossenen
Druckeritlastungskanal (6),
wobei die Dämpfpatrone (4) über zumindest eine Umlenkeinrichtung
(7) an den Auslaß des Druckentlastungskanals (6) angeschlossen ist, und
wobei die Dämpf patrone (4) in Verbindung mit dem Volumen des Druckentlastungskanals (6) nach der Maßgabe ausgelegt
ist, daß im wesentlichen die thermische Energie eines Druckstoßes aus einem Störlichtbogen von zumindest 16 kA
Kurzschlußstrom und 1 s Dauer absorbiert und so die Kriterien 1 bis 6 der DIN VDE 0670, Teil 6, erfüllt
werden.
2. Elektrische Anlage nach Anspruch 1, wobei der Dämpfpatrone
(4) ein geschlossener Entspannungsraum nachgeschaltet ist.
3. Elektrische Anlage nach Anspruch 1 oder 2, wobei die
Patentanwalt Dr. Bernhard Jungblut, Berlin
Dämpfpatrone (4) als Dämpfmaterial Metallspäne (8),
vorzugsweise Edelstahlspäne, enthält.
4. Elektrische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Dämpfpatrone (4) Absorptionsmittel für Schadstoff
gase enthält.
5. Elektrische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei die Dämpfpatrone (4) neben einer Eintrittsöffnung
(9) eine Austrittsöffnung (10) aufweist und wobei ein in
die Dämpfpatrone (4) eingeleiteter Druckstoß zwischen der
Eintrittsöffnung (9) und der Austrittsöffnung (10) um ca.
180° umgelenkt wird.
6. Elektrische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei die ümlenkeinrichtung (7) ein Leit- bzw. Reflexionsblech (17) aufweist.
7. Elektrische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei beidseitig des Störfallmoduls (3) elektrische Funktionsmodule
(2) zwei Modulgruppen (14) bildend angeordnet sind, wobei jeder Modulgruppe (14) jeweils ein
Druckentlastungskanal (6) zugeordnet ist, wobei das Störfallmodul (3) eine vorzugsweise etwa mittig zwischen
den Seitenwänden (11) des Störfallmoduls (3) angeordnete, zwei Leitkanäle (13) bildende Trennwand (12) aufweist,
welche die Eintrittsöffnung (9) der Dämpfpatrone (4)
druckfest von der Austrittsöffnung (10) der Dämpfpatrone
(4) trennt und wobei jeder Leitkanal (13) an einen zugeordneten Druckentlastungskanal (6) angeschlossen ist.
Patentanwalt Dr. Bernhard Jungblut, Berlin
16
8. Elektrische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Umlenkeinrichtung (7) sowie die Leitkanäle (13)
effektive Strömungsquerschnitte aufweisen, welche zumindest so groß wie der effektive Strömungsquerschnitt des
5 Druckentlastungskanals (6) sind.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29518851U DE29518851U1 (de) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | Elektrische Anlage, insbesondere Schaltanlage |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1995120698 DE19520698C2 (de) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | Elektrische Anlage, insbesondere Schaltanlage |
| DE29518851U DE29518851U1 (de) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | Elektrische Anlage, insbesondere Schaltanlage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29518851U1 true DE29518851U1 (de) | 1996-01-18 |
Family
ID=26015781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29518851U Expired - Lifetime DE29518851U1 (de) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | Elektrische Anlage, insbesondere Schaltanlage |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29518851U1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008024069A1 (de) | 2008-05-17 | 2009-11-26 | Areva Energietechnik Gmbh | Elektrische Schalteinheit insbesondere für den Mittelspannungsbereich |
-
1995
- 1995-06-07 DE DE29518851U patent/DE29518851U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008024069A1 (de) | 2008-05-17 | 2009-11-26 | Areva Energietechnik Gmbh | Elektrische Schalteinheit insbesondere für den Mittelspannungsbereich |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE19520698C2 (de) | Elektrische Anlage, insbesondere Schaltanlage | |
| EP1371121B1 (de) | Elektrische anlage mit druckentlastungskanal | |
| EP0789434B1 (de) | Verfahren zur Beeinflussung des Folgestromlöschvermögens von Funkenstreckenanordnungen und Funkenstreckenanordnungen hierfür | |
| EP1371122A1 (de) | Elektrische schaltanlage mit einer lüftungsvorrichtung und lüftungsvorrichtung mit zwei lüftungselementen | |
| DE19845889B4 (de) | Funkenstreckenanordnung | |
| DE19645304C1 (de) | Elektrische Anlage für den Mittelspannungsbereich | |
| EP0860918B1 (de) | Überspannungsableiteinrichtung | |
| DE102016000848B3 (de) | Druckentlastungsvorrichtung | |
| DE202005000973U1 (de) | Leitvorrichtung | |
| EP3759777B1 (de) | Schaltschrank | |
| DE4220790C2 (de) | Schaltzelle mit einer Vorrichtung zur Druckentlastung | |
| DE29518851U1 (de) | Elektrische Anlage, insbesondere Schaltanlage | |
| DE3012744C2 (de) | Überspannungsableiter | |
| EP0608569B1 (de) | Durchlauferhitzer | |
| DE2609512C2 (de) | Gasisolierte Thyristoranordnung | |
| DE1192980B (de) | Vorrichtung zur Sicherung von Behaeltern fuer feuergefaehrliche Fluessigkeiten und Gase | |
| DE19638746C1 (de) | Elektrische Anlage für den Mittelspannungsbereich | |
| DE29622654U1 (de) | Elektrische Anlage für den Mittelspannungsbereich | |
| DE3412403C2 (de) | ||
| AT413167B (de) | Elektrische anlage, insbesondere für den mittelspannungsbereich, mit als teilkanäle ausgebildeten druckentlastungshilfskanälen | |
| DE2912844A1 (de) | Blitzschutzvorrichtung | |
| EP2120305B1 (de) | Elektrische Schalteinheit insbesondere für den Mittelspannungsbereich | |
| WO2022266684A1 (de) | Pyrotechnischer stromtrenner | |
| DE29622657U1 (de) | Elektrische Anlage für den Mittelspannungsbereich | |
| AT7146U1 (de) | Sicherheitseinrichtung für zuluftöffnungen in elektrischen anlagen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19960229 |
|
| R156 | Lapse of ip right after 3 years |
Effective date: 19990401 |