DE3121057C2

DE3121057C2 - Sammelschienensystem mit Trennschaltern für Hochspannungs-Schaltanlage

Info

Publication number: DE3121057C2
Application number: DE19813121057
Authority: DE
Inventors: Franz-Karl Dipl.-Ing. 4000 Düsseldorf Grossmann; Günter Ing.(grad.) 4030 Ratingen Leonhardt
Original assignee: CALOR-EMAG ELEKTRIZITAETS-AKTIENGESELLSCHAFT 4030 RATINGEN DE
Current assignee: CALOR-EMAG ELEKTRIZITAETS-AKTIENGESELLSCHAFT 4030 RATINGEN DE
Priority date: 1981-05-27
Filing date: 1981-05-27
Publication date: 1986-03-27
Also published as: DE3121057A1

Abstract

Bei einer Hochspannungs-Schaltanlage, insbesondere mit Isoliergasfüllung, sind runde Sammelschienen sowie Trennschalter vorhanden. Die Sammelschienenstücke (16) eines Schaltfeldes sind in Durchführungen (18) drehbar gelagert und tragen ein Trennmesser (17), das mit einem Festkontakt in Verbindung bringbar ist. Die Sammelschiene übernimmt somit Funktionen eines Trennschalters.

Description

7, die nach der Qusrschnittsdarstellung in F i g. 4 an der Innenwand des Schlitzes ä vielfach elektrische Kontakte herstellen. Es ergeben sich bei diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem Leiter und den Kontaktbügeln 7 zwanzig unabhängig voneinander federnde Kontaktstellen. Von den Kontaktbügeln 7 zum Trennmesser 5 ergeben sich gleichfalls zwanzig federnde und zusätzlich fünf fest verschraubte Kontaktstellen. Ferner sind an den Kontaktbügel vierzig Ableitungsquerschnitte vorhanden.

Der Leiter 9 besitzt ebenfalls eine Doppelfunktion, er dient einerseits direkt als Kontaktelement und zum anderen, wie später noch gezeigt werden wird, übernimmt er noch weitere Stromübertragungsaufgaben.

F i g. 5 zeigt die vereinfachte Darstellung eines Querschnittes durch die Doppelsammeischienen einer geschlossenen, isoüergasgefüliten Schaltzelle.

Die als Rohrleiter 10 ausgebildeten Steigleiter sind unten über einen Leistungsschalter mit dem Kabelanschluß verbunden. Sie werden durch die gemeinsame Durchführung 11 in die untere Sammelschienenkammer 12 und von dort durch die Durchführung 13 in die obere Sammelschienenkammer 14 geführt und mitteh· der Isolierstützen 15 gehalten.

Die Sammelschienen 16 tragen die in Fig.3 dargestellten Trennmesser 17. Sie befinden sich in der Kammer 12 in Einschaltstellung und in der Kammer 14 in Ausschaltstellung. In der Kammer i|4 ist die gemeinsame Sammelschienendurchführung 18 angedeutet

Ferner durchquert rechts oben jeweils eine geerdete Schaltwelle 19 die Kammer 12 und 4; sie ist dichtend durch die Seitenwände nach außen geführt. a.

In Kammer 12 sind ferner Hebel und Gestänge 3pj zur mechanischen Betätigung der Drehbewegung der Sammelschienen angedeutet

in der Schnittzeichnung nach F i g. 6 ist eine Draufsicht auf die Kammer 12 dargestellt. Zu erkennen sind die Rohrleiter 10, die Durchführung 11, die Sammelschienen 16, die Trennmesser 17, die Schaltwelle 19, das Gestänge 20 sowie die Sammelschienendurchführung 18.

Einseitig münden die Sammelschienen 16 "in den Bolzen 21, zwecks Führung und Aufnahme der Einsteckdrehkontakte, die zugleich in Doppelfunktion, die elektrisch leitenden Verbindungen ^u den Nachbarfeldern herstellen.

Die aus dem Schaltfeld herausragenden Sammelschienen 16 werden bei der Betriebsmontage in einem unabhängigen Raum hermetisch eingeschlossen, der anschließend mit Isoliergas geflutet wird. Im Vergleich zur herkömmlichen Bauweise mit Trennschaltern werden bei diesem Anwendungsbeispiel achtzehn elektrische Verbindungsstellen sowie sechs Sammelschienenanschlußleiter eingespart. Das bedeutet Kostensenkung hinsichtlich Material, Bearbeitung und Montage, also erhöhte Wirtschaftlichkeit.

Da jede Verbindungsstelle eine mögliche Gefahrenbzw. Wärmequelle darstellt, bedeutet eine Vermeidung derselben eine Erhöhung der Betriebssicherheit, eir Umstand, dem angesichts der erschwerten Zugänglich· keit dieser Anlagenbauweise eine besondere Bedeutung zukommt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

t. Hochspannungs-Schaltanlage, vorzugsweise metallgekapseltes und geschüttetes, mit Isoliergas unter mäßigem Oberdruck gefülltes Schaltfeld, in der aus Rundleitern aufgebaute. Einfach- oder Mehrfachsammelschienensysteme mit den dazugehörigen Trennschaltern angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes dem Schaltfeld zugeordnete Sammelschienenstück (16) in seinen Durchführungen (18) um seine Längsachse drehbar gelagert und auf ihm ein Trennmesser (2,5,17) befestigt ist, das zwangsläufig beim Drehen des Sammelschienenstückes (16) verschwenkt wird und damit zu einem ortsfesten Kontakt eine elektrisch leitende Verbindung herstellbar ist
2. Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einem Schaltfeld zugeordneten Sammelscliecenstücke (16) an ihren aus den Durchführungen (18) herausragenden freien Enden (21) mit Einsteck-Kontakten für den Anschluß von Sammelschienenstücken des Nachbarschaltfeldes ausgerüstet sind und die Einsteck-Kontakte die Funktion von Drehkontakten besitzen.
3. Schaltanlage nach Ansprcdi 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelschienenstücke (16) pro Sammelschienensystem gemeinsam über ein Isoliergestänge (20) von einer Schaltwelle (19) des Schaltfeldes zwecks Ausführung einer Trennschalterfunktion Giehbar sind.
4. Schaltanlage nach einem d"s Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ortsfeste Kontakt für das Trennmesser (2,5,17) vr«>. einem Rohrleiter (10) gebildet ist, der zwecks Kontakteingriff einen Schlitz (S) aufweist, und den erforderlichen Kontaktdruck erzeugende Elemente am Rohrleiter (10) oder am Trennmesser (2,5,17) angeordnet sind.
5. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem Mehrfachsammelschienensystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Systeme übereinander angeordnet sind und einen gemeinsamen Rohrleiter (10) aufweisen.
6. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennmesser (2,5, 17) an ihren freien Enden Kontaktelemente (7) tragen, die entweder mit Eigenelastizität oder unter Federwirkung den Kontaktdruck erzeugen.
7. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Schaltfeldern herausragenden und mittels Einsteck-Kontakten elektrisch verbindbaren Sammelschienen pro System auch in einem hermetisch abgeschlossenen, gasisolierten und vom Nachbarfeld unabhängigen Raum untergebracht werden.
8. Schaltanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der unabhängige Raum von einem elastischen Schlauch gebildet ist, dessen Enden auf entsprechend angeordneten Rohrstützen mittels Schlauchklemmvorrichtungen befestigt sind.
9. Schaltanlage nach einem der Ansprüche I bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß des Trennmessers (2, 5, 17) zum Zwecke des Toleranzausgleiches mit Langlöchern oder Schlitzen versehen ist.

Die Erfindung betrifft eine Hochspannungsschaltanlage nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Eine solche geht aus der CH-PS 6 18 540 als bekannt hervor. Der dort verwendete Trennschalter mit Doppelunterbrechung verbindet ein Sammelschienensystem mit Anschlußleitern eines von diesem gasgeschotteten Anlagenteiles. Ein scheibenförmiger Durchführungsisolator des Trennschalters dient als Schottelemem. Er ist um seine Mittelachse drehbar ausgebildet und trägt die auf einem Durchmesser angeordneten mit Kontakten bestückten Durchführungsleiter. Im Sammelschienenraum sind die Fixkontakte unmittelbar an den Sammelschienen befestigt.

Aus wirtschaftlichen Gründen wird für derartige Schaltanlagen ein geringes Bauvolumen angestrebt Insbesondere bei hermetisch verschlossenen Baueinheiten kann die durch den Betriebsstrom erzeugte Stiomwärme nur über die Außenwände an die Umgebung abgegeben werden. Damit sind der Strombelastbarkeit Grenzen gesetzt, wenn die zulässige Erwärmung nicht überschritten werden soll.

Die Stromwärme ist unter anderem abhängig von der Länge des Stromweges und den Übergangswiderständen, von Leiterverbindungen und Kontaktstellen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Leitungslänge und Leitungsvei-bindungen einzusparen.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.

Die Sammelschiene übernimmt bei der vorliegenden Erfindung neben ihrer eigentlichen Aufgabe noch wesentliche mechanische und elektrische Funktionen eines Trennschalters.

Dadurch ergeben sich kürzere Stromwege und wenige Verbindungsstellen. Die Anlage ist daher höher belastbar, und der .Aufwand an Leitermaterial sowie dessen Bearbeitung ist geringer.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu tntnehwm
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend erläutert.

In F i g. 1 und 2 ist schematisch die Wirkungsweise des drehbaren Sammelschienenabschnitts dargestellt.

Auf dem Sammelschienenabschnitt 1 einer Schaltzel-Ie ist das nach oben ragende Trennmesser 2 befestigt; es befindet sich in Trennstellung zu dem ortsfesten Leiterstück 3.

Letzteres kann über einen Leistungsschalter mit einem Kabelanschluß verbunden sein. Es weist in Höhe des Trennmessers 2 den Schlitz 4 auf.

Zum Einschalten wird die Sammelschiene 1 um ihre Längsachse linksherum gedreht, dabei gelangt das Trennmesser 2 in den Schlitz 4 (Fig.2). Die Einschaltung ist vollzogen.

Im Innern des Leiters 2 können für die Kontaktgabe elastische Kontaktelemente vorgesehen sein. Der Leiter 3 kann auch so ausgebildet werden, daß die Kontaktgabe über die Innenwand des Schlitzes 4 erfolgt, entweder durch Eigenelastizität oder unter Zuhilfenahme von zusätzlichen Federelementen.

Maßgebend für die Kontaktausbildung ist die zu übertragende Stromstärke unter Berücksichtigung einer kurzfristigen Überlastung im KurzschlußFall.

In F i g. 3 wird eine beispielhafte Ausführungsform für μ ein mit Hochstrom belastbares Trennmesser 5 gezeigt. Es ist aus Gründen des Toleranzausgleichcs auf die Sammelschiene 6 aufgeschraubt und trägt stirnseitig eine Anzahl von geschlitzten, elastischen Kontaktbügeln