DE3001042A1

DE3001042A1 - Phasenschieberkondensator zur blindleistungskompensation von im untertaegigen bergbau eingesetzten betriebsmitteln

Info

Publication number: DE3001042A1
Application number: DE19803001042
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. 4600 Dortmund Diefenbach
Original assignee: Ruhrkohle AG
Current assignee: RAG AG
Priority date: 1980-01-12
Filing date: 1980-01-12
Publication date: 1981-07-23

Description

Phasenschieberkondensator zur Blindleistungskomponensation
von im untertägigen Bergbau eingesetzten Betriebsmitteln Die Erfindung betrifft einen Phasenschieberkondensator zur Blindleistungskompensation von im untertägigen Bergbau eingesetzten Betriebsmitteln, der vorzugsweise bausteinmäßig zu Batterien zusammengefaßt ist.
Beim Betrieb von Maschinen und Anlagen mit großen Leistungen insbesondere auch im untertägigen Bergbau ist ein Blindstrom erforderlich, um das magnetische Feld der einzelnen Betriebsmittel einer solchen Anlage aufzubauen. Beim Betrieb dieser elektrischen Anlage soll aber so wenig wie möglich Blindstrom aufgenommen werden. Eine weitere Forderung ist, daß der Ort der Elindstromerzeugung dem der Blindstromaufnahme möglichst nahe liegt, damit die durch die Übertragung des Blindstromes entstehenden Leistungsverluste möglichst gering sind.
Um den Blindstrom bzw. Blindleistungsbedarf möglichst gering zu halten, werden verschiedene Kompensationsmittel, die meist als Phasenschieber bezeichnet werden, eingesetzt.
Auch im untertägigen Bergbau handelt es sich bei derartigen Kompensationsmitteln meist um Kondensatoren, da dessen Verluste sehr gering und unter einem Prozent der Nennleistung in kvar liegt. Ein weiterer Vorzug der Kondensatoren ist der Wegfall jeglicher umlaufender Teile, wobei sie zusätzlich in besonders geeigneter Weise dezentral in den Schwerpunkten des Blindstrombedarfes oder wenigstens in deren unmittelbarer Nähe aufgestellt werden können. Nicht zuletzt ist auch vorteilhaft, daß sie nur einz geringm Wartung bedürfen.-Die im untertägigen Bergbau eingesetzten Betriebsmittel insbesondere die elektrischen Betriebsmittel müssen schlagwettergeschützt ausgebildet sein. Als schlagwettergeschützt gelten solche Betriebsmittel, die keine zündfähigen Funken oder Lichtbögen erzeugen und sich nicht in einem solchen Maß erwärmen, daß Schlagwetter gezündet werden bzw. Betriebsmittel, bei denen zündfähige Funken, Lichtbögen und unzulässige Erwärmungen vorkommen können, wobei aber die Entstehung einer Explosion oder die Fortpflanzung einer Explosion sicher unterbunden ist.
Es ist überlegt und versucht worden, Phasenschieberkondensatoren für untertägige elektrische Anlagen einsatzfähig zu machen, in dem sie druckfest gekapselt wurden. Unter der druckfesten Kapselung versteht man den Einschluß von Betriebsmitteln in einem Gehäuse, das druckfest ausgerüstet ist. Bei einem solchen Gehäuse pflanzt sich die im Inneren eingetretene Explosion durch die Flammensperre nicht in das das Gehäuse umgebende explosive Gemisch fort. Nachteilig dabei ist, daß das Gewicht derartiger Gehäuse hoch und die Herstellungskosten teilweise enorm sind. Nachteilig ist weiter, daß aus Erwärmungsgründen nur eine bestimmte Anzahl von Kondensatorbatterien in dem Gehäuse untergebracht werden können, das aufgrund seiner Ausmaße und des Gewichtes in der Regel nur schwer oder gar nicht transportierbar und von daher in der Regel nicht oder nur unter Aufbringung eines besonderen Aufwandes in unmittelbarer Nähe des Blindstromverbrauchers aufgestellt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Phasenschieberkondensator zur Blindleistungskompensation untertägiger elektrischer Anlagen zu schaffen, der bei möglichst geringem Raumbedarf und Gewicht schlagwettergeschützt gelagert und dicht bei den Verbraucheranlagen angeordnet werden kann.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die den Phasenschieberkondensator bildenden Batterien in einem Gehäuse zusammengefaßt sind, das kontinuierlich mit einem geringfügigen unter Überdruck stehendem Schutz gas beaufschlagt ist.
Dadurch daß die zündfähigen Teile der Betriebsmittel durch das Schutzgas, insbesondere durch Frischluft so bespült werden, daß explosive Gemische keinen Zutritt haben, werden die für den Schlagwetterschutz erforderlichen Auflagen mit einem wesentlich geringeren Aufwand erfüllt, als dies bei druckfester Kapselung der Phasenschieberkondensatorteile möglich ist. Aufgrund dieser Gegebenheiten ist ein derartiges Gehäuse bedeutend preiswerter herzustellen, in der Bauart leichter und damit auch einfacher zu transportieren und ohne weiteres in unmittelbarer Nähe der einen Blindstrombedarf aufweisenden Anlagen aufzustellen.
Für den Schalter ist ein Schutz im Hinblick auf den Kondensatoren-Nennstrom erforderlich. Dazu sind den Phasenschieberkondensatoren-Batterien zum starren Netz hin mindestens zwei Transformatoren vorgeschaltet. Unter dieser Voraussetzung kann nämlich der vom Netz kommende Einschaltstromstoß vernachlässigt werden. Diese Teile sowie die Entladeeinrichtung zur Verhinderung von zu hohen Spannungen beim Berühren ausgeschalteter Anlagen mit derartigen Kondensatoren sind immer für den Betrieb von Phasenschieberkondensatoren notwendig. Eine gesonderte Kapselung dieser Teile erübrigt sich, wenn wie erfindungsgemäß vorgeschlagen, die für die Überwachung notwendigen Schalter und Entladeeinrichtungen mit in das Gehäuse integriert sind. Dadurch erübrigen sich Schaltungs- und Leitungsprobleme, was sich für den Betrieb derartiger Phasenschieberkondensatoren besonders günstig auswirkt.
Um das Gehäuse für mehrere aus einzelnen Batterien gebildeten Phasenkondensatorgrößen verwendbar zu machen, ist erfindungsgemäß vorgesehen; daß das Gehäuse vom Volumen her veränderbar ausgebildet ist. Dies ist überraschend aufgrund des einfachen Aufbaus des Gehäuses und des dazu notwendigen Schlagwetterschutzes möglich. Zweckmäßigerweise ist das Gehäuse dabei so aufgebaut, daß sowohl unterschiedliche große Batterien als auch eine verschiedene Anzahl von Batterien in ein und dasselbe Gehäuse eingebaut werden können. Dies ist entweder durch entsprechende Innenbauten oder aber durch die Veränderung des Gehäusevolumens möglich.
Außer den beschriebenen konstruktiven und den Herstellungsaufwand beeinflussenden Vorteilen ergeben sich auch sicherheitliche Vorteile. Bei einem z.B. druckfest ausgebildeten Gehäuse kann der Schlagwetterschutz durch Rosteinwirkung oder sonstige Schäden verlorengehen, ohne daß dies rechtzeitig bemerkt wird. Solche Fehler sind bei der gewählten Überdruckkapselung nicht möglich, da bei Verlust des Schlagwetterschutzes, d.h. bei einem Abbau des Überdruckes das gesamte Gerät abgeschaltet wird. Dieser Schutz ist mit einfachen Hilfsmaßnahmen erreichbar, in dem nämlich ein dem Gehäuse zugeordnetes Manometer auf diesen Mindestdruck eingestellt und mit dem Schalter verbunden ist.
Der Überdruck liegt vorzugsweise bei 0,2 bar über dem Außendruck.
Der technische Fortschritt der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß ein derartiges Gehäuse in seinem Volumen und insbesondere in seinen Ausmaßen dem jeweiligen Bedarf entsprechend ausgebildet bzw. angepaßt werden kann.
Bei geringerem Herstellungsaufwand kann eine größere Sicherheit erreicht werden, was inbesondere im untertägigen Bergbau von großer Wichtigkeit ist.

Claims

Phasenschieberkondensator zur Blindleistungskompensation von im untertägigen Bergbau eingesetzten Betriebsmitteln Pa$entanspruchehasenschieberkondensator zur Blindleistungskompensaion von im untertägigen Bergbau eingesetzten Betriebsmitteln, der vorzugsweise bausteinmäßig zu Batterien zusammengefaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die den Phasenschieberkondensator bildenden Batterien in einem Gehäuse zusammengefaßt sind, das kontinuierlich mit einem geringfügig unter Überdruck stehendem Schutzgas beaufschlagt ist.
2. Phasenschieberkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Überwachung notwendigen Schalter und Entladeeinrichtungen mit in das Gehäuse integriert sind.
3. Phasenschieberkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse vom Volumen her veränderbar ausgebildet ist.