DE3020651A1

DE3020651A1 - Gasisolierte schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE3020651A1
Application number: DE19803020651
Authority: DE
Inventors: Kazuaki Oishi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1979-05-31
Filing date: 1980-05-30
Publication date: 1980-12-04
Also published as: FR2458160B1; DE3020651C2; US4291363A; FR2458160A1

Description

B_e s_c_h r e_i bung

Die Erfindung bezieht sich auf eine gasisolierte Schaltvorrichtung und betrifft insbesondere Verbesserungen bezüglich desjenigen Teils, welcher dazu dient, den Hauptteil der Schaltvorrichtung elektrisch über Buchsen mit Dreiphasen-Wechsels trom-Kraftübertragungsleitungen zu verbinden.

Bei neuzeitlichen Kraftwerken, Verteilerstationen und Umspannwerken werden gasisolierte Schaltvorrichtungen in großem Umfang als Schalteinrichtungen verwendet, da sie es ermöglichen, den Platzbedarf solcher Stationen zu verringern, und da ihre Verwendung zu einer Vereinfachung der Wartungsarbeiten führt.

Bei solchen Schaltvorrichtungen ist ein geeignetes Gas, z.B. SFg, das hervorragende elektrische Isoliereigenschaften besitzt, in einem abgedichteten Gefäß bzw. einer Umschließung aus Metall enthalten, die auf dem Erdpotential gehalten wird, und in dieser abgedichteten Umschließung sind eine hohe Spannung führende Leiter angeordnet und gegenüber der Umschließung durch einen elektrischen Isolacor elektrisch isoliert. JJa die abgedichtete Umschließung das elektrisch isolierende Gas, z.B. SF₆, enthält, um die eine hohe Spannung führenden Leiter gegen Erde elektrisch zu isolieren, läßt sich eine erhebliche Verkleinerung der für die Isolation erforderlichen Abstände zwischen den Leitern und Erde erreichen, d.h. der Erdisolierungsabstand kann im Vergleich zu luftisolierten Schaltvorrichtungen bekannter Art weitgehend verringert werden, und es ist auch möglich, die für die elektrische Isolierung erforderlichen Abstände zwischen den verschiedenen Phasen zu verkürzen. Auf diese Weise lassen sich die Gesamtabraessungen bzw. der Raumbedarf der Schaltvorrichtungen wesentlich verkleinern.

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Da jedoch die ,Hauptleiter einer gasisolierten Schaltvorrichtung mit den Dreiphasen-Wechselstrom-Übertragungsleitungen durch Buchsen verbunden sind, müssen zwischen diesen Buchsen Abstände vorhanden sein, die ausreichen, um die Buchsen in freier Luft elektrisch gegeneinander zu isolieren. Zu jeder Buchse gehören ein Isolator aus Porzellan und ein zentral angeordneter Leiter. Die eine hohe Spannung führenden Leiter sind bei einer gasisolierten Schaltvorrichtung mit diesen zentralen Leitern der zugehörigen Buchsen verbunden und enden an einzelnen äußeren Klemmen. Daher muß man auch den Isolationsabstand in offener Luft berücksichtigen, um eine ausreichende elektrische Isolierung der der freien Luft ausgesetzten äußeren Klemmen gegeneinander zu gewährleisten. Da dieser Isolationsabstand in freier Luft, der zur elektrischen Isolation der freiliegenden äußeren Klemmen eingehalten werden muß, erheblich größer ist als der innerhalb des isolierenden Gases erforderliche Isolationsabstand, geht praktisch der Vorteil verloren, der darin besteht, daß man den Isolationsabstand bei anderen Leiterteilen verkürzen kann, die nicht durch die Buchsen isoliert sind. Daher wird die Größe bzw. das Volumen einer gasisolierten Schaltvorrichtung in erster Linie durch den Isolationsabstand bestimmt, der zwischen den Buchsen vorhanden sein muß.

Auf dieses Problem wird im folgenden näher eingegangen. Seit einiger Zeit besteht die Tendenz, Wechselstromübertragungsleitungen mit höheren Spannungen zu betreiben, um den zunehmenden Bedarf an elektrischer Energie zu decken, und ferner besteht neuerdings die Tendenz, die Anzahl der parallelen Kraftübertragungsleitungen zu vergrößern, die sich längs der Hauptübertragungswege erstrecken, um die Zuverlässigkeit der Stromversorgung zu verbessern. Beispielsweise wird an einem Projekt zur Errichtung eines Umspannwerks gearbeitet, bei dem sechs parallele Kraftübertragungsleitungen einer gasisolierten Schaltvorrichtung für 550 kV zugeordnet sind. Zu solchen gasisolierten Schaltvorrichtungen gehören gewöhnlich

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Speiseleitungs-Schalteinriehtungen, an die Kraftübertragungsleitungen angeschlossen sind, mit Transformatoren verbundene Gruppenschalteinrichtungen so\^ie Schalteinrichtungen für Teile von Verteilerschienen, Schaltanlagen für Hauptverteiler und Verbindungen zwischen den verschiedenen Teilen solcher Anlagen. Die Hauptverteilerleitungen sind so angeordnet, daß sie sich parallel zu der Richtung erstrecken, die erforderlich ist, um einen ausreichenden Isolationsabstand zwischen den Buchsen aufrechtzuerhalten. TJm die Abstände zwischen den Buchsen zu vergrößern oder die Anzahl der Leitungen zu erhöhen, muß man daher die axiale Länge der Verteilerschieneneinheiten entsprechend vergrößern, und der Kostenanteil der Hauptverteilereinheiten an den Gesamtkosten einer gasisolierten Schaltvorrichtung führt auf unvermeidliche Weise zu einem sehr hohen Kostenaufwand für Umspannwerke oder dergleichen. Aus diesem Grund wird nachdrücklich gefordert, daß der erforderliche Isolationsabstand in freier Luft zwischen den Buchsen aufrechterhalten wird, ohne daß sich die axiale Länge der den Verteilerschienen zugeordneten Konstruktionseinheiten vergrößert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gasisolierte Schaltvorrichtung zu schaffen, bei der sich der erforderliche Isolationsabstand zwischen den Buchsen vorsehen läßt, obwohl die Hauptschienen kürzer sind als bei den bis jetzt bekannten Schaltvorrichtungen. Ferner soll eine Schaltvorrichtung geschaffen werden, zu der eine verbesserte Einführungsgestellanordnung von neuartiger Konstruktion gehört, die so ausgebildet ist, daß sich der erforderliche Isolationsabstand zwischen den Buchsen aufrechterhalten läßt, obwohl die Hauptschienen eine geringere Länge haben. Schließlich soll eine solche Schaltvorrichtung geschaffen werden, bei der sowohl die Hauptschienen als auch die Verbindungsleiter im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen eine geringere Länge haben.

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Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die Schaffung einer Schaltvorrichtung gelöst, bei der die Buchsen der drei Phasen auf der den Zuleitungen zugewandten Seite der Leitungsspeisungsschaltvorrichtungen so angeordnet sind, daß sie sich im rechten Winkel zu den Achsen der Hauptschienen erstrecken, wobei die in freier Luft erforderlichen Isolationsabstände dazwischen in der Achsrichtung der Speiseleitungsschaltvorrichtungen aufrechterhalten werden und wobei die Dreiphasen-¥eehselspannungs-Kraftübertragungsleitungen an Einführungsgestellen verankert sind, wobei zwischen diesen Leitungen in senkrechter Richtung der in freier Luft erforderliche Isolationsabstand auf einer ähnlichen Größe gehalten wird wie bei der Verankerung an einem benachbarten Leitungsmast. Durch diese Anordnung wird die Erfüllung der Erfindungsaufgabe ermöglicht, da sich der in freier Luft erforderliche Isolationsabstand zwischen den Buchsen der drei Phasen gewährleisten läßt, ohne daß die axiale Länge der Hauptschienen vergrößert werden muß.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Einphasen-Schaltbild der Teile eines Umspannwerks, bei dem sich die Erfindung anwenden läßt;

Fig. 2 im Längsschnitt eine der Speiseleitungs-Schalteinrichtungen nach Fig. 1;

Fig. 3 die Draufsicht einer Ausführungsform einer gasisolierten Schaltvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 4 die Vorderansicht der Ausführungsform nach Fig. 3;

Fig. 5 die Draufsicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen gasisolierten Schaltvorrichtung;

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Fig. 6 die Vorderansicht der Ausführungsform nach Fig. 5;

Fig. 7 bis 9 jeweils im Grundriß eine weitere Ausführungsform einer gasisolierten Schaltvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 10 die Vorderansicht der Ausführungsform nach Fig. 9; und

Fig. 11 im Längsschnitt eine der Speiseleitungs-Schalteinrichtungen der Anordnung nach Fig. 9.

In Fig. 1 sind in einem Einphasen-Schaltbild die Teile einer Umspannstation dargestellt, die nach dem sogenannten Doppelschienensystem ausgebildet ist und bei der sich die Erfindung anwenden läßt.

Gemäß Fig. 1 sind zwei Hauptschienen BUS₁ und BUS₂ durch Schienenabschnitte BS- und BS_? unterbrochen. Diese Hauptschienen sind an den Schienenabschnitten BS^ und BS₃ benachbarten Punkten durch eine Querleitung BT verbunden. Eine Speiseleitung LF₁, die an einem Ende an eine Kraftübertragungsleitung angeschlossen ist, ist mit ihrem anderen Ende mit einem Punkt zwischen zwei Trennschaltern DS₃ und DS₃ verbunden, welche zwischen den Hauptschienen BUS₁ und BUS₀ verläuft. Eine weitere Speiseleitung LF₂ ist auf ähnliche Weise geschaltet. Eine Gruppenspeiseleitung BF.. ist mit einem Ende an einen nicht dargestellten Transformator angeschlossen und an ihrem anderen Ende mit einem Punkt zwischen zwei Trennschaltern DS₂ und DS₃ verbunden, die zwischen den beiden Hauptschienen liegen. Eine weitere Gruppenspeiseleitung BFp ist auf ähnliche Weise geschaltet.

Fig. 1, wo die Einphasen-Schaltungsanordnung der Teile eines Umspannwerks dargestellt ist, veranschaulicht lediglich ein Beispiel für die Anwendbarkeit der Erfindung, und

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es sei bemerkt, daß sich die Erfindung auch bei einem Umspannwerk anwenden läßt, bei dem eine andere Schaltung vorhanden ist, sowie bei einem Kraftwerk oder einer reinen Schaltanlage.

Fig. 2 zeigt die tatsächliche Konstruktion der Speiseleitungs-Schalteinrichtung mit der in Fig. 1 dargestellten Speiseleitung LF Gemäß Fig. 2 sind die Hauptschienen BUS^ und BUS₂ parallel zueinander so angeordnet, daß sie über dem Erdboden verlaufen. Die Trennschalter DS„ und D3~ sind über den zugehörigen Hauptschienen angeordnet und führen ihre Schaltbewegungen im wesentlichen im rechten Winkel zur Erdoberfläche aus. Die beiden Trennschalter sind an einem Kontakt mit den Stromschienen der Hauptschienen verbunden und am anderen Kontakt an ein Ende eines Schalters CB.. über einen geraden Verbindungsleiter angeschlossen, der im wesentlichen waagerecht angeordnet ist. Mit dem anderen Ende des Leistungsschalters CB.. verbunden und oberhalb des Trennschalters DS₁ ist eine Buchse BG stehend angeordnet. Alle den Stromleitungsweg bildenden Teile sind in einem geerdeten Gefäß bzw. einer Umschließung aus Metall angeordnet, die mit SFg-Gas gefüllt ist, und ein Ende des Stromleitungsweges ist mit dem zentralen Leiter der Buchse BG verbunden, so daß er an einer der freien Luft ausgesetzten äußeren Klemme endet. Da die Umschließungen aus Metall geerdet sind, um auf dem Erdpotential gehalten zu werden, ist es möglich, die Speiseleitungs-Schalteinrichtungen LF₁ und LF₂ zweier verschiedener Phasen in einem kleinen Abstand voneinander anzuordnen. Da jedoch die Klemmen der Laststromleiter an den oberen Enden der zugehörigen Buchsen oder Durchführungsisolatoren BG der freien Luft ausgesetzt sind, muß man zwischen den freiliegenden äußeren Klemmen einen ausreichenden Isolationsabstand aufrechterhalten .

Fig. 3 und 4 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung und eine zweckmäßige Anordnung der verschiedenen Teile, die einem

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Teil von Fig. 1 entsprechen, wo jedoch, nur die zu einer einzigen Phase gehörenden Teile dargestellt sind.

Gemäß Fig. 3 und 4 gehören zu den doppelten Hauptschienen BUS₁ und BUS₂, die parallel angeordnet sind, Hauptschienen BUS₁(U) und BUS₀(U) der U-Phase, Hauptschienen BUS₁(V) und BUS₉(V) der V-Phase sowie Hauptschienen BUS₁(W) und BUS₃(W) der V-Phase, entsprechend den drei vorhandenen Phasen. Entsprechend sind Speiseleitungs-Schalteinrichtungen LF₁(U), LF₁(V), LF₁(W), LF₀(U), LF₀(V) und LF₀(W) vorhanden; schließlieh gehören zu der Anordnung Gruppenspeise-Schalteinrichtungen BF₁(U), BF₁(V), BF₁(W), BF₃(U)₃ BF₃(V) und BF₃(W). Die Speiseleitungs-Schalteinrichtungen LF₁ und LF₀ sind auf

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einer Seite der Hauptschienen BUS₁ und BUS₀ angeordnet, während die Gruppenspeiseschalteinrichtungen BF₁ und BF₀ auf der anderen Seite dieser Hauptschienen angeordnet sind. Die Enden der Gruppenspeiseleitungs-Schalteinrichtungen BF₁ und BFp, die von den Enden abgewandt sind, welche an die Hauptschienen BUS₁ und BUS₀ angeschlossen sind, enden in Kabelköpfen CH, an die sich Kabel anschließen. Die Kraftübertragungsleitungen 3U, 3V und 3W werden durch einen nicht dargestellten Leitungsmast so unterstützt, daß zwischen ihnen senkrechte Abstände vorhanden sind, die in freier Luft einen ausreichenden Isolationsabstand gewährleisten, und diese Leitungen sind an Speiseleitungen 9U, 9V und 9W angeschlossen. Die Leitungen 3U, 3V, 3W, 9U, 9V und 9W sind an einer Einführungsgestellbaugruppe 2 nach Fig. 4 verankert, die so angeordnet ist, daß sie sich parallel zu den Hauptschienen BUS₁ und BUS₃ erstreckt. Zu der Baugruppe 2 gehören drei Einführungsgestelle 2U₁ 2V und 2W, deren Höhe so abgestimmt ist, daß das den Hauptschienen am nächsten benachbarte Gestell 2W die größte Höhe hat, während das von den Hauptschienen am weitesten entfernte Gestell 2U das niedrigste der drei Gestelle ist. Die Dreiphasen-Kraftübertragungsleitungen 3U, 3V und 3W sowie die Speiseleitungen 9U, 9V und 9W

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sind an die freiliegenden äußeren Klemmen der Durchführungsisolatoren BG(U), BG(V) und BG(W) angeschlossen und mit den Einführungsgestellen 2U, 2V und 2¥ durch Verankerungsisolatoren 4 verbunden. Die Einführungsgestelle 2U der U-Phase, 2V der V-Phase und 2W der W-Phase bilden eine Anordnung, die sich parallel zu den zugehörigen Hauptschienen BUS₁ und BUS„ erstreckt, und sie sind durch Abstände getrennt, die dem in freier Luft erforderlichen Isolationsabstand entsprechen. Die Höhe der drei Einführungsgestelle ist so abgestimmt, daß in senkrechter Richtung der in freier Luft erforderliche Isolationsabstand zwischen den drei Kraftübertragungsleitungen eingehalten wird. Die Durchführungsisolatoren BG(U), BG(V) und BG(W) der Phasen U, V und W sind im wesentlichen in Fluchtung mit den zugehörigen Einführungsgestellen angeordnet. Die zentralen Leiter der drei Durchführungsisolatoren sind an Leistungsschalter CB₁ der drei Speiseleitungs-Schalteinrichtungen über Verbindungsleiter IU, IV und IW angeschlossen. Bei dieser Anordnung müssen zwei Faktoren berücksichtigt werden. Der eine Faktor ist der senkrechte Isolationsabstand in freier Luft zwischen den Kraftübertragungsleitungen 3U, 3V und 3W, und der andere Faktor ist der Isolationsabstand in freier Luft zwischen den freiliegenden äußeren Klemmen der Durchführungsisolatoren BG(U), BG(V) und BG(W).

Bei der Anordnung nach Fig. 3 und 4 sind die Kraftübertragungsleitungen 3U, 3V und 3W, die an die Speiseleitungen 9U, 9V und 9W angeschlossen sind, an den Einführungsgestellen 2U, 2V und 2W so verankert, daß zwischen ihnen senkrechte Abstände vorhanden sind. Im Gegensatz hierzu sind bei bekannten gasisolierten Schaltvorrichtungen die drei Kraftübertragungsleitungen mit den zugehörigen Leitern der Durchführungsisolatoren in waagerechter Lage verbunden, nachdem sie um 90° abgewinkelt worden sind. Bei der Anordnung nach Fig. 3 und 4 verlaufen dagegen die Kraftübertragungsleitungen 3U, 3V und 3W, die in senkrechten Abständen durch den nicht dargestellten Leitungsmast unterstützt werden, in Richtung auf die drei

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Einführungsgestelle, wobei gleichzeitig in senkrechter Richtung für die Isolation in freier Luft erforderliche Abstände aufrechterhalten werden. Daher sind die senkrechten Isolationsabstände in freier Luft zwischen den Leitungen 3U der U-Phase, den Leitungen 3V der V-Phase und den Leitungen 3W der W-Phase von der axialen Länge der Hauptschienen unabhängig. Ferner sind die Buchsen BG(U), BG(V) und BG(W) voneinander in waagerechter Richtung und im rechten Winkel zu den Längsachsen der Speiseleitungs-Schalteinrichtungen LF durch Abstände getrennt, die dem in freier Luft erforderlichen Isolationsabstand entsprechen. Somit ist auch der Isolationsabstand in freier Luft zwischen den freiliegenden äußeren Klemmen der Durchführungsisolatoren der drei Phasen von der axialen Länge der Hauptschienen BUS abhängig. Infolgedessen bildet der Isolationsabstand in freier Luft zwischen den Durchführungsisolatoren BG, die gemäß Fig. 3 an die Speiseleitungs-Schalteinrichtungen LF₁ und LF₂ angeschlossen sind, den einzigen Faktor, der die axiale Länge der Hauptschienen BUS bestimmt, so daß man diese Länge erheblich verkleinern kann.

Fig. 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung in Gestalt einer Weiterbildung der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4. Bei der letzteren Ausführungsform sind die Kraftübertragungsleitungen 3U, 3V und 3W der Phasen U, V und W dadurch verankert, daß sie in einer gemeinsamen senkrechten Ebene durch die Verankerungsisolatoren 4 mit den zugehörigen Einführungsgestellen 2U, 2V und 2W verbunden sind. Wegen dieser Art der Verankerung muß der gekrümmte Teil der Speiseleitung 9, der von einem der Türme 2 aus durch die beiden Verankerungsisolatoren 4 unterstützt wird, in einem ausreichenden Abstand von dem benachbarten Turm gehalten werden, damit der erforderliche Isolationsabstand in freier Luft, zwischen ihnen gewährleistet ist, und daher müssen die Einführungsgestelle 2W und 2V im Vergleich zu den Gestellen 2V und 2U erheblich höher sein. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5

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und 6 ist in dieser Beziehung eine Verbesserung erreicht. Gemäß Fig. 5 und 6 ändert sich die Verlaufsrichtung der Kraftübertragungsleitungen 3U, 3V und 3^T,/ vor den Punkten, an denen sie mit den zugehörigen Durchführungsisolatoren BG(U), BG(V) und BG(W) verbunden sind, so daß sie sich im wesentlichen parallel zu den Hauptschienen BUS erstrecken. Diese verbesserte Anordnung wird im folgenden bezüglich der Speiseleitungs-Schalteinrichtungen LF₁(U), LF₁(V) und LF₁(V/) beispielhaft erläutert. Zu den Teilen der Einführungsgestelle 2U, 2V und 2W, die diesen Speiseleitungs-Schalteinrichtungen zugeordnet sind, gehören drei Sätze von Einführungstürmen 2U₁, 2U_O bzw. 2V_n, 2V_O bzw. 2W₁, 2W_O, die einander gegenüber angeordnet sind. Drei ankommende Hilfsleitungen 5U, 5V und '5W sind mit Hilfe von Verankerungsisolatoren 4 an den zugehörigen Sätzen von Einführungstürmen verankert und leitend mit den zugehörigen Kraftübertragungslextungen 3U, 3V und 3W verbunden. Bei dieser Anordnung sind die gekrümmten Abschnitte 6U, 6V und GW, welche die Leitungen 3U, 3V und 3W mit den zugehörigen Leitungen 5U, 5V und 5W verbinden, jeweils in einer waagerechten Ebene angeordnet, und daher kann man den erforderlichen Isolationsabstand in freier Luft zwischen dem gekrümmten Abschnitt jeder Phasenleitung und dem zugehörigen Einführungsgestell der benachbarten Phase aufrechterhalten, ohne daß die betreffenden Türme gegenüber den benachbarten Türmen eine übermäßige Höhe zu erhalten brauchen. Daher kann man für die Einführungsgestelle 2U, 2V und 2W eine geringere Höhe wählen als bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4.

Bei den in Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführungsformen ergibt sich ebenfalls die gleiche Wirkung. Bei der Anordnung nach Fig. 7 sind die Leistungsschalter CB₁(U), CB₁CV) und CB₁(W) bei den verschiedenen Speiseleitungs-Schalteinrichtungen LF-(U), LF₁(V) und LF₁(W) in der dargestellten Weise gegeneinander versetzt. Die Anordnung der drei Leistungsschalter ist derart, daß sich eine erhebliche Verringerung der

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axialen Länge der Verbindungsleitungen IU, IV und 1^!λ^γ nach Fig. 3 ergibt, und die Leistungsschalter sind mit öen Hauptschienen BUS₁(U), BUS₁(V) und BUS₁(W) durch Leitungen 7U, 7V und 7W verbunden. Zwar verläuft der Isolationsabstand in freier Luft zwischen den Buchsen BG(U), BG(V) und BG(W) unter einem kleinen Winkel zur Achsrichtung der genannten Speiseleitungs-Schalteinrichtungen, doch wird bei dieser Anordnung im wesentlichen die gleiche Wirkung erzielt wie bei der Ausführungsform nach Fig. 5 und 6.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform handelt es sich um eine Weiterbildung der Ausführungsform nach Fig. 7. Gemäß Fig. 8 sind die Leistungsschalter CB₁(U), CB₁(V) und CB₁(W) sowie die Buchsen BG(U), BG(V) und BG(W) im wesentlichen in Fluchtung miteinander angeordnet, und die Leistungsschalter sind mit den Hauptschienen BUS₁(U), BUS₁(V) und BUS₁(W) durch gekrümmte Leitungsabschnitte 8U, 8V und 8W verbunden. Gemäß Fig. 8 können somit die ankommenden Hilfslei tungen 5U, 5V und 5W eine geringere Länge erhalten als bei der Ausführungsform nach Fig. 7.

Fig. 9 und 10 zeigen eine weitere Ausführungsform einer gasisolierten Schaltvorrichtung nach der Erfindung. Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbexspielen sind die ähnlichen Bestandteile bei den drei Phasen zu einer Einheit zusammengefaßt. Von diesen Ausführungsformen unterscheidet sich diejenige nach Fig. 9 und 10 dadurch, daß die verschiedenen Bestandteile ein und derselben Phase zu einer Einheit zusammengefaßt sind. Zwar sind die Buchsen BG(U), BG(V) und BG(W) im gleichen Bereich angeordnet, der gegenüber dem Bereich für die übrigen Bestandteile der Vorrichtung bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 versetzt ist, doch sind die verbleibenden Bestandteile bei jeder Phase der Vorrichtung gemäß Fig. 9 und 10 zusammen mit der Buchse BG der gleichen Phase zu einer Einheit vereinigt. Da die Anordnung der Bestandteile bei den drei Phasen ähnlich ist_r wird im folgenden nur die Anordnung bei der U-Phase beschrieben..

Gemäß Fig. 9 und 10 sind die Hauptschienen BUS₁(IJ) und BUS₂(U) der U-Phase nach dem Doppelschienensystem parallel zueinander angeordnet, und die Speiseleitungs-Schaltvorrichtungen LF-. (U) und LF₂(U) sowie die Gruppenspexseschalteinrichtungen BF₁(U) und BF~(U) sind mit den Hauptschienen derart verbunden, daß sich ihre Achsen im rechten Winkel zu den Achsen der Hauptschienen erstrecken. Die Schienenverbindungs-Schalteinrichtung BT(U) (nicht dargestellt) ist ebenfalls zwischen den beiden Hauptschienen angeschlossen. Die Speiseleitungs-Schalteinrichtungen LF₁(U) und LF₉(U), mit denen jeweils die Buchse GB(U) verbunden ist, sind so angeordnet, daß zwischen den Buchsen jeweils der erforderliche Isolationsabstand in freier Luft vorhanden ist, was auch für die verbleibenden Einheiten gilt, bei denen keine Buchsen bzv. Durchführungsisolatoren BG(U) zwischen den Speiseleitungs-Schalteinrichtungen LF₁(U) und LF₀(U) vorhanden sind. Das Einführungsgestell 2U, das ausschließlich der U-Phase vorbehalten ist, erstreckt sich parallel zu den Hauptschienen BUS₁(U) und BUS₀(U) und ist nahe den Enden der betreffenden Einheiten gegenüber ihren an die Hauptschienen BUS₁(U) und 3US₀(U)

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angeschlossenen Enden angeordnet. Die Kraftübertragungsleitungen 3U der U-Phase sind an dem Einführungsgestell 2U gemäß Fig. 10 mit Hilfe von Isolatoren 4 verankert. Diese Kraftübertragungsleitungen sind mit den freiliegenden äußeren Klemmen der Buchsen BG(U) verbunden. Die Kraftübertragungsleitungen 3U der U-Phase, 3V der V-Phase und 3W der W-Phase sind wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen in senkrechten Abständen übereinander angeordnet, die dem erforderlichen Isolationsabstand in freier Luft entsprechen, und die Buchsen BG(U), BG(V) und BG(W) der Phasen U, V und W sind ebenfalls in waagerechter Richtung durch Abstände getrennt, die dem erforderlichen Isolationsabstand in freier Luft entsprechen, und zwar im rechten Winkel zu den Achsen der Hauptschienen. Somit braucht die axiale Länge der Hauptschienen nicht vergrößert zu werden, obwohl zwischen

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den Kraftübertragungsleitungen der drei Phasen und zwischen den zugehörigen Durchführungsisolatoren der erforderliche Isolationsabstand in freier Luft eingehalten werden muß. Ein wichtiges Merkmal dieser Ausfuhrungsfor.ni besteht darin, daß man die axiale Länge der Hauptschienen weiter verringern kann, wenn man die einzelnen Teile entsprechend den Phasen gruppiert. Bei den weiter oben beschriebenen Ausführungsformen sind z.B. zwischen zwei Einheiten der gleichen Phase, d.h. den Speiseleitungs-Schalteinrichtungen LF₁(U) der U-Phase und der Gruppenspeiseschalteinrichtung LF₀(U) der gleichen Phase die Speiseleitungs-Schalteinrichtungen LF-(V) und LF₁(V/) der Phasen V und W vorhanden. Daher muß bei jeder der ilauptschienen BUS ein zusätzlicher Abschnitt vorhanden sein, der sich über die zu anderen Phasen gehörenden Teile hinweg erstreckt, um die Teile der benachbarten Einheiten der gleichen Phase miteinander zu verbinden. Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 und 10 braucht dagegen bei den Hauptschienen BUS kein solcher zusätzlicher Abschnitt vorhanden zu sein, der sich über die zu anderen Phasen gehörenden Teile hinweg erstreckt. Hierdurch wird eine erhebliche Verringerung der axialen Länge der Hauptschienen BUS ermöglicht. Wie im folgenden anhand von Fig. 11 erläutert, kann man ferner die axiale Länge der Verbindungsleiter bei den verschiedenen Einheiten verringern.

Fig. 11 zeigt die konstruktiven Einzelheiten einer der Speiseleitungs-Schalteinrichtungen LF₁ der U-Phase. Gemäß Fig. ist der Leistungsschalter CB₁, der in waagerechter Lage in die Speiseleitungs-Schalteinrichtung LF₁(U) eingeschaltet ist, an einem Ende mittels eines Abstandhalters 30 aus einem elektrisch isolierenden Material hermetisch abgedichtet, und der feste Kontakt 31 des Trennschalters DS₁ ist auf einem von dem isolierenden Abstandhalter 30 umschlossenen Leiter angeordnet. Der bewegliche Kontakt 32 des Trennschalters DS₁ wird bewegbar durch ein Tragstück 35 aus elektrisch isolierendem Material unterstützt, um Schaltbewegungen zu ermög-

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lichen, und dieser bewegliche Kontakt steht in elektrischer Verbindung mit dem zentralen Leiter 33 des Durchführungsisolators BG(U), der auf einer Umschließung 34 aus Metall angeordnet ist, die den Trennschalter DS₁ enthält. Der Leistungsschalter CB- ist an seinem anderen Ende durch einen Abstandhalter 10 aus elektrisch isolierendem Material hermetisch abgeschlossen, und ein in diesen Abstandhalter eingebauter Leiter 11 steht in elektrischer Verbindung mit einem Leiter 19, der sich längs der Mittelachse des Leistungsschalters erstreckt. Ein den Leiter 11 umschließender Stromtransformator 12 ist in einer Umschließung 13 aus Metall angeordnet, die durch eine Rohrmembran 14 mit einer Umschließung 29 aus Metall verbunden ist, die den Trennschalter DS₀ enthält und durch eine weitere Rohrmembran 21 mit einer Umschließung 28 aus Metall verburiden ist, in der der dritte Trennschalter DS₀ angeordnet ist. Die Umschließungen 29 und 13 sind unter gasdichtem Abschluß durch einen weiteren Abstandhalter 15 aus elektrisch isolierendem Material getrennt, und zwischen den Umschließungen 28 und 29 sind ebenfalls einen gasdichten Abschluß bewirkende Abstandhalter 20 und 22 aus elektrisch isolierendem Material angeordnet. Der bewegliche Kontakt 16 des Trennschalters DS_Q steht in elektrischer Verbindung mit dem Leiter 19, und sein fester Kontakt 17 ist. leitend mit der Schiene 18 der Hauptschienenumschließung BUS., verbunden. Diese letztere Umschließung und die Umschließung DS₃ des Trennschalters sind unter gasdichtem Abschluß durch einen Abstandhalter 24 aus Isoliermaterial voneinander getrennt. Der Trennschalter DS₃ ist an seinem beweglichen Kontakt 23 mit dem Leiter 19 und an seinem festen Kontakt 25 mit der Schiene der Hauptschiene BUS₂ verbunden. Auch die Umschließung DS_ des Trennschalters und die Hauptschienenumschließung BUS,, sind unter gasdichtem Abschluß durch einen Abstandhalter 27 aus Isoliermaterial getrennt.

Somit sind die Hauptschienen BUS₁(U) und BUS^(U) der U-Phase nur in der Nähe der Speiseleitungs-Schalteinrichtung LF^(U)

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der U-Phase angeordnet, obwohl die Anordnung der Hauptschienen dem Doppelschienensystem entspricht und die Teile phasenmäßig gruppiert sind. Mit anderen Worten, zwischen den Hauptschienen BUS^CU) und BUS₂(U) der U-Phase sind keine Hauptschienenteile anderer Phasen vorhanden. Daher läßt sich die axiale Länge des Verbindungsleiters 19 zwischen den Trennschaltern DS₂ und D3-> erheblich verringern, obwohl die Hauptschienen nach dem Doppelschienensystem angeordnet und die betreffenden Teile phasemnäßig gruppiert sind. Aus Fig. 9 und 10 ist ferner ersichtlich, daß die Teile der einzelnen phasenraäßig gruppierten Einheiten auf völlig gleichartige Weise ausgebildet sein können.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 und 10 sind die Gruppenspeiseschalteinrichtungen BF durch Kabel mit nicht dargestellten Transformatoren verbunden, die zwischen den zugehörigen Gruppenspeiseleitungs-Schalteinrichtungen BF und dem zugehörigen Einführungsgestell 2 angeordnet sein können; die Transformatoren können mit den Gruppenspeiseleitungs-Schalteinrichtungen BF durch Schienen oder Kabel verbunden sein.

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DIPL. CHEM, DR. ALEXANDER V. FUNER

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30. Mai 1980

Gasisolierte Schaltvorrichtung

P_a_t_e_n_t_a_n_s_g_r_ü_c_h_e

l.fGasisolierte Schaltvorrichtung, gekennzeichnet durch gasisolierte, sich im wesentlichen geradlinig erstreckende Hauptschienen (BUS-, BUS₂), den drei Phasen (U, V, W) entsprechende Speiseleitungs-Schalteinrichtungen (LF₁, LF₀), die so angeordnet sind, daß sie sich waagerecht im rechten Winkel zur Achsrichtung der gasisolierten Hauptschienen erstrecken, und die jeweils an einem Ende mit den gasisolierten Hauptschienen verbunden sind, drei Einführungsgestelle (2U, 2V, 2W) von unterschiedlicher Höhe zum Verankern von Dreiphasen-Wechselspannung-Kraftübertragungsleitungen (3U, 3V, 3W) und zum Aufrechterhalten der erforderlichen senkrechten Isolationsabstände in freier Luft zwischen den Kraftübertragungsleitungen, wobei die Einführungsgestelle in der waagerechten Richtung durch Abstände getrennt sind, die einem vorbestimmten Isolationsabstand in freier Luft entsprechen, und wobei die Einführungsgestelle relativ zueinander so angeordnet sind, daß jeweils ein höheres Einführungsgestell zur Verankerung einer höher angeordneten

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ORIGINAL INSPECTED

Kraftübertragungsleitung dient und in der Erstreckungsrichtung der Kraftübertragungsleitungen in größerer Entfernung angeordnet ist als das nächstbenachbarte Gestell, Durchführungsisolatoren (BG(U), BG(V), BG(W)), die mit den anderen Enden der Dreiphasen-Speiseleitungs-Schalteinrichtungen verbunden, dem entsprechenden Einführungsgestell der gleichen Phase zugeordnet und jeweils von dem nächstbenachbarten Durchführungsisolator durch einen vorbestimmten Isolationsabstand in freier Luft in der waagerechten Richtung getrennt sind, Einrichtungen (2U, 2V, 2W) zum Verankern der Kraftübertragungsleitungen an den Einführungsgestellen derart, daß jeweils die höher angeordnete Kraftübertragungsleitung an dem betreffenden höheren Einführungsgestell verankert ist, sowie ankommende Leitungen (9ü, 9V, 9W), welche die Kraftübertragungsleitungen der drei Phasen leitend mit den freiliegenden Klemmen der Durchführungsisolatoren der betreffenden Phasen verbinden.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die drei Einführungsgestelle (2U, 2V, 2W) parallel zur Achsrichtung der gasisolierten Hauptschienen (BUS-, BUS₂) erstrecken und daß jedes der Einführungsgestelle, das den gasisolierten Hauptschienen näher benachbart ist, eine größere Höhe hat als das ihm als nächstes benachbarte Einführungsgestell.
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseleitungs-Schalteinrichtungen der drei Phasen in einer zur Achsrichtung der gasisolierten Hauptschienen rechtwinkligen Richtung nebeneinander angeordnet und mit den Durchführungsisolatoren der betreffenden Phasen durch gasisolierte Verbindungsleiter (IU, IV, IW) von unterschiedlicher axialer Länge verbunden sind.

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4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu jeder Speiseleitungs-Schalteinrichtung ein Leistungsschalter (CB₁(U), CB₁(V), CB₁(W)) der betreffenden Phase gehört, der an einem Ende mit dem Durchführungsisolator der entsprechenden Phase verbunden ist, wobei ein gasisolierter Verbindungsleiter den Leistungsschalter mit der gasisolierten Hauptschiene der entsprechenden Phase verbindet und wobei die Leistungsschalter der drei Phasen in der waagerechten Richtung gegeneinander versetzt sind, und daß die gasisolierten Verbindungsleiter der drei Phasen eine unterschiedliche axiale Länge haben.
5. Gasisolierte Schaltvorrichtung, gekennzeichnet durch sich im wesentlichen geradlinig erstreckende gasisolierte Hauptschienen, den drei Phasen entsprechende Speiseleitungs-Schalteinrichtungen, die so angeordnet sind, daß sie sich waagerecht im rechten Winkel zur Achsrichtung der gasisolierten Hauptschienen erstrecken, wobei sie an einem Ende mit den gasisolierten Hauptschienen verbunden sind, drei Einführungsgestelle (2U, 2V, 2W) von unterschiedlicher Höhe zum Verankern von Dreiphasen-Wechselspannungs-Kraftübertragungsleitungen und zum Aufrechterhalten des erforderlichen senkrechten Tsolationsabstandes in freier Luft zwischen den Kraftübertragungsleitungen, wobei zu jedem der Einführungsgestelle zwei Einführungstürme (2U₁, 2V₁, 2W₁) gehören, die einander gegenüber auf einer zur Achsrichtung der gasisolierten Hauptschienen parallelen Linie angeordnet sind, sowie eine ankommende Hilfsleitung, die zwischen den Einführungstürmen verankert ist, wobei die Einführungsgestelle in der waagerechten Richtung durch vorbestimmte Isolationsabstände in freier Luft getrennt und relativ zueinander so angeordnet sind, daß jeweils zwei höhere Einführungstürme in der Verlaufsrichtung der ankommenden Kraftübertragungsleitungen weiter entfernt angeordnet sind als die beiden nächstbenachbarten Einxührungstürme, Durchführungsisolatoren, die mit den anderen

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Enden der Dreiphasen-Speiseleitungs-Schalteinrichtungen verbunden sind, wobei jeder Durchführungsisolator dem entsprechenden Einführungsgestell der gleichen Phase zugeordnet ist und wobei sein Abstand vom nächstbenachbarten Durchführungsisolator einem vorbestimmten Isolationsabs fcand in freier Luft in der waagerechten Richtung entspricht, Einrichtungen zum Verankern der Kraftübertragungsleitungen an den Sinführungsgestellen derart, daß jeweils die höher liegende Kraftübertragungsleitung an einem höheren Paar von Einführungstürmen verankert ist, sowie ankommende Leitungen, welche die Kraftübertragungsleitungen der drei Phasen leitend mit den freiliegenden Klemmen der Durchführungsisolatoren der entsprechenden Phasen über die ankommenden Hilfsleitungen verbinden.
6. Gasisolierte Schaltvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Konstruktion zum Trennen von in einer waagerechten Richtung durch Abstände getrennten Dreiphaseneinheiten, wobei zu jeder dieser Einheiten eine gasisolierte Hauptschiene einer der drei Phasen gehört, die sich im wesentlichen geradlinig erstreckt, wobei eine Speiseleitungs-Schalteinrichtung der gleichen Phase so angeordnet ist, daß sie sirh in der waagerechten Richtung im rechten Winkel zur Achsrichtung der gasisolierten Hauptschiene erstreckt, wobei ein Ende mit der gasisolierten Hauptschiene verbunden ist, sowie ein Durchführungsisolator der gleichen Phase, der mit dem anderen Ende der Speiseleitungs-Schalteinrichtung verbunden ist, drei Einführungsgestelle, die nahe den Durchführungsisolatoren der betreffenden Phasen so angeordnet sind, daß sie sich im wesentlichen parallel zur Achsrichtung der gasisolierten Hauptschienen erstrecken, wobei die Einführungsgestelle der drei Phasen eine Höhe haben, die entgegen der Richtung, in der die Kraftübertragungsleitungen ankommen, fortschreitend zunimmt, Einrichtungen zum Verankern der Kraftübertragungsleitungen der drei Phasen an den Einführungsgestellen der

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ORIGINAL INS^F

entsprechenden Phasen derart, daß jeweils eine höher liegende Kraftübertragungsleitung an einem höheren Einführungsgestell verankert ist, sowie ankommende Leitungen, welche die Kraftübertragungsleitungen der drei Phasen leitend mit den freiliegenden Klemmen der Durchführungsisolatoren der betreffenden Phasen verbinden.

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