DE3125364A1

DE3125364A1 - "mittelspannungsschaltanlage"

Info

Publication number: DE3125364A1
Application number: DE19813125364
Authority: DE
Inventors: Peter Dr.-Ing. 6905 Schriesheim Hoyer; Wilhelm 6902 Sandhausen Krämer
Original assignee: Brown Boveri und Cie AG Germany; BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 1981-06-27
Filing date: 1981-06-27
Publication date: 1983-01-13
Also published as: DE3125364C2

Description

Mittelspannungsschaltanlage
Die Erfindung betrifft eine metallgekapselte, elektrische Mittelspannungsschaltanlage mit wenigstens zwei Schaltfeldern und mit einem die Schaltfelder übergreifenden Volumen, in dem sich bei einem Störungsfall mit Lichtbogenerscheinung entstehendes Heißgas mit kalter Luft durchmischen kann, um gefährliche Wirkungen des Heißgases zu vermeiden, welches Volumen im hinteren, oberen Bereich der Schaltanlage angeordnet und zumindest nach vorne und an seinen'Seiten und bei Freiaufstellung auch nach hinten mittels Wänden begrenzt ist.
Ein Schaltfeld einer an sich bekannten Mittelspannungsschaltanlage ist in der Figur 1 und der Figur 2 dargestellt. Die Figur 1 zeigt das Schaltfeld in perspektivischer Darstellung und die Figur 2 das Schaltfeld der Figur 1 in Seitenansicht.
Das Schaltfeld besitzt eine Metallkapselung 10, wobei ein Raum 12 vorgesehen ist, in dem ein auf Rädern 16 verfahrbarer Schaltwagen 14 angeordnet ist, auf dem ein Mittelspannungsleistungsschalter 18 angebracht ist. Dieser Mittelspannungsleistungsschalter kann ein sogenannter ölarmer Schalter, ein SF6-gasisolierter Schalter oder ein Vakuumschalter sein. Der Raum 12 kann (wie in Figur 1 und 2 dargestellt ist) mittels Schottungsblechen 20 und 22 in einen Sammelschienen 24 aufnehmenden Sammelschienenraum 26 und mittels Schottungsblechen 22 und 28 in einen Kabelabgangsraum 30 unterteilt sein. Oberhalb des eigentlichen, den Leistungsschalter 18 aufnehmenden Raumes 12 ist bei der Ausgestaltung gemäß Figur 1 und 2 eine sogenannte Niedersspannungsnische 32 angeordnet, die die Räume 12, 26 und 30 im vorderen Bereich überragt, wodurch ein Volumen 34 gebildet ist, das - wie erwähnt - nach vorne durch die Niederspannungsnische 32, nach unten durch ein Dachblech 36 des den Hochspannungsbereich umfassenden Raumes 12, 26 und 30 und - wenn das Schaltfeld am Ende einer Schaltanlage steht - an einer Seite durch eine Seitenwand 36 (siehe Figur 1) begrenzt ist. Das Volumen 34 ist nach hinten offen, sofern das Schaltfeld oder die Schaltanlage an einer Wand W aufgestellt ist; bei Freiaufstellung ist noch eine Rückwand 38 vorgesehen. In den Dachblechen sind nicht weiter dargestellte Druckentlastungsöffnungen vorgesehen. Bekannte Mittelspannungsschaltanlagen bestehen im allgemeinen aus mindestens zwei Schaltfeldern ähnlich dem Schaltfeld der Figur 1, wobei das Volumen 34 an einer Seite durch die Seitenwand 36 und auf der gegenüberliegenden Seite durch eine der Wand 36 entsprechende, nicht weiter dargestellte Wand, die an einem Schaltfeld gemäß Figur 1 an der anderen Seite angebracht ist, begrenzt ist. Die Aufgabe des Volumens 34 besteht darin, bei einem Störfall mit Lichtbogenerscheinung aus den Druckentlastungsöffnungen austretendes heißes Gas nach oben zu leiten, um eine Gasströmung gemäß Pfeilrichtung P 1 seitlich, die ja zu einer Gefährdung von Personal oder von in dem die Mittelspannungsschaltanlage aufnehmenden Schaltanlagenraum befindlichen Gegenständen führen könnte, zu verhindern.
Nicht zu verhindern ist bei einer Anordnung gemäß den Figuren 1 und 2, daß nach oben austretendes Druckgas oder nach oben strömendes Heißgas (Pfeilrichtung P 2) an einer Deckwand des Schaltanlagenraumes aufnehmenden Raumes auftrifft und dort in den Schaltanlagenraum reflektiert wird, wodurch mit den oben beschriebenen Gefahren dennoch gerechnet werden muß.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die oben erwähnten Gefahren deutlich verringert werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Volumen zusätzlich nach oben mit annähernd waagerecht liegenden Abdeckplatten teilweise abgedeckt ist-.
Im einfachsten Falle können die annähernd waagerecht schließenden Abdeckplatten einfach an die Seitenwände anschließen, so daß die Seitenwände mit den Abdeckplatten ein L-förmiges Winkelblech bilden.
-Wenn mehrere Schaltfelder nebeneinander angeordnet sind, dann wird man zusätzlich noch weitere Abdeckplatten vorsehen, die so angeordnet sind, daß sie eine Öffnung freilassen, die so gewählt ist, daß das durch die Seitenwände, die hinteren und vorderen Begrenzungswände und die Abdeckplatten begrenzte Volumen ein freies Abströmen der heißen aufgrund des Lichtbogens entstehenden Gase in den Schaltanlagenraum zumindest weitgehend verhindern kann, ohne daß die Druckentlastung durch das Entweischen der Gase zu sehr verschlechtert wird.
Die oben liegenden Abdeckplatten helfen mit, daß sich das heiße Lichtbogengas (Heißgas) mit der in dem Volumen befindlichen Luft vermischen und verwirbeln kann, so daß Gefährdungen von Menschen und in dem Schaltanlagenraum befindlichen Gegenständen vermieden werden können.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Wnhand der Zeichnung ( Figur 3 und 4) soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher eläutert und beschrieben werden.
Es zeigt: Figur 1 und 2 ein Schaltfeld nach dem Stand der Technik, wie es oben beschrieben ist, sowie Figur 3 eine perspektivische Darstellung einer Mittelspannungsschaltanlage mit fünf Schaltfeldern, bei der die Erfindung verwirklicht ist, und Figur 4 eine schematische Darstellung der Strömungsverhältnisse, die mit der Erfindung bewirkt werden können, gemäß Schnittlinie IV-IV.
Die Figur 3 zeigt eine elektrische Mittelspannungsschaltanlage 40, die sich aus fünf Schaltfeldern 42 bis 50 zusammensetzt. Die beiden Schaltfelder 42 und 50 sind die sogenannten Endschaltfelder, wobei das Schaltfeld 50 dem in der Figur~1 beziehungsweise dem in Figur 2 dargestellten Schaltfeld entspricht. Die Schaltanlage wird in einem Schaltanlagenraum frei aufgestellt, das heißt, daß die Schaltanlage von allen Seiten zugänglich ist. Das dem Volumen 34 entsprechende Volumen 52 (siehe Figur 4) ist seitlich durch Seitenwände 54 und 56, nach vorne durch die Niederspannungsnischen 32 der einzelnen Schaltfelder 42 bis 50 und nach hinten durch eine das Volumen 52 abschließende Rückwand 58 abgeschlossen (wenn keine Niederspannungsnische vorgesehen ist, wurde das Volumen nach vorne einfach durch eine Vorderwand begrenzt. Nach oben hin ist das Volumen 52 durch Abdeckplatten teilweise abgedeckt, wobei sich eine erste Abdeckplatte 60 an die Seitenwand 54 und eine zweite Abdeckplatte 62 an die Seitenwand 56 anschließen, dergestalt, daß die Seitenwände 54 beziehungsweise 56 mit den Abdeckplatten 60 und 62 jeweils ein L-förmiges Winkelstück bilden; ferner ist das Volumen 52 durch zwei weitere Abdeckplatten 64 und 66 abgedeckt, wobei das Abdeckplatte 64 an den Niederspannungsnischen 32 und die Abdeckplatte 66, ebenfalls die Schaltfelder übergreifend, an der Rückwand 58 angebracht sind.Gegebenenfalls kann die Abdeckplatte 66 mit der Wand 58 ebenfalls ein im Querschnitt L-förmiges Teil bilden.
Durch die beiden Abdeckplatten 64 und 66 und durch die Abdeckplatten 60 und 62 ist eine rechteckige Öffnung 68 freigelassen, durch die austretendes Gas abströmen kann, wie in der Figur 4 dargestellt. Es sei angenommen, daß im Inneren eines Schaltfeldes, des Schaltfeldes in der Figur 4 eine Lichtbogenerscheinung auftritt, wodurch sich das dort befindlichte Gas stark erhitzt und der Druck dieses Gases stark erhöht wird. Das Gas strömt dann durch eine in der Deckplatte 36 (siehe Figur 2) befindliche, nicht dargesellte Druckausgleichsöffnung aus und würde, wenn die Abdeckplatten 64 und 66 nicht vorhanden wären, gemäß den Linien G1 nach oben. gegen die Deckenwand W des Schaltanlagenraumes stoßen, in dem die Schaltanlage aufgestellt ist, und von dort gemäß den Pfeillinien G1 in den Raum reflektiert werden, wodurch gegebenenfalls in dem Schaltanlagenraum sich aufhaltende Personen vom heißen Gas getroffen und eventuell verletzt werden können.
Durch das Vorsehen der Abdeckplatten 60, 62 und 64 und 66 mit der dadurch begrenzten Öffnung 68 wird das aus der Druckausgleichsöffnung austretende Gas (durch die punktierte Linie G2 dargestellt) gegen die Innenfläche beziehungsweise Unterfläche der Abdeckplatten 64 und 66 treffen, je nach Austrittsstelle auch gegen die Unterfläche der Abdeckplatten 60 und 62, wodurch eine Verwirbelung des Heißgases und eine Durchmischung des Heißgases mit der im Volumen 52 befindlichen Kaltluft bewirkt wird. Die Menge des Heißgases, die unmittelbar aus der Druckausgleichs- oder -entlastungsöffnung durch die Öffnung 68 hindurchtritt (strichpunktierte Linie G3), ist im Vergleich zu der Gasmenge im Falle ohne Abdeckplatten (vergleiche Linie G1) deutlich geringer, so daß eine Gefährdung von Menschen in dem Schaltanlagenraum wenn nicht vollständig, so doch gegenüber der Anordnung ohne obere Abdeckplatten deutlich verringert wird.
Die Anordnung der Abdeckbleche 60, 62, 64 und 66 ist eine relativ einfache Maßnahme, aus der'aber eine sehr große, günstige Wirkung resultiert.
Leerseite

Claims

- Ansprüche 1. Metallgekapselte, elektrische Mittelspannungsschaltanlag mit wenigstens zwei Schaltfeldern und mit einem die Schaltfelder übergreifenden Volumen, in dem sich bei einem Störungsfall mit Lichtbogenerscheinung entstehendes Heißgas mit kalter Luft durchmischen kann, um gefährliche Wirkungen des Heißgases zu vermeiden, und das im hinteren, oberen Bereich der Schaltanlage angeordnet und zumindest nach vorne und an seinen Seiten und bei Freiaufstellung auch nach hinten mittels Wänden begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen (34, 52) zusätzlich nach oben mit annähernd waagerecht liegenden Abdeckplatten teilweise - wenigstens eine Öffnung freilassend - abgedeckt ist.
2. Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatten an den an den Seiten des Volumens befindlichen Wänden anschließen.
3. Schaltanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände zusammen mit den Abdeckplatten einstückig ausgebildet sind.
4. Schaltanlage nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der das Volumen nach hinten begrenzenden Wand (Rückwand) die Abdeckplatten anschließen.
5. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest Teile der Abdeckplatte an den das Volumen nach vorne begrenzenden Wänden oder bei Vorhandensein einer sogenannten Niederspannungsnische an dieser anschließen.
6. Schaltanlage nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatten an der Oberkante der Seitenwände oder der Rückwand oder der das Volumen nach vorne begrenzenden Wand beziehungsweise der Niederspannungsnische angrenzen.
7. Schaltanlage nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatten unterhalb der Oberkanten der Seitenwände, der Rückwand oder der Vorderwand beziehungsweise der Niederrspannungsnische, in Abstand dazu an diese , angrenzen.
8. Schaltanlage nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Abdeckplatten freigelassene, nach oben offene wenigstens eine Öffnung bezogen auf Druckentlastungsausttrittsöffnungen im Bodenteil des Volumens so angeordnet ist, daß ein aus den Druckentlastungsöffnungen austretender Gasstrahl zunächst auf die Innenfläche der Abdeckplatten trifft und so im Inneren des Volumens umgelenkt und verwirbelt wird.
9. Schaltanlage nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung viereckig, insbesondere spaltartig, rechteckig, quadratisch und dergleichen ausgebildet ist.
10. Schaltanlage nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatten aus Stahlblech hergestellt sind.
11. Schaltanlage nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatten als Brandschutzplatten, Doppelblechplatten und dergleichen ausgebildet sind.