DE3125364A1

DE3125364A1 - Medium-voltage switching installation

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

Abstract

A metal-encapsulated, electrical medium-voltage switching installation has at least two switch panels (42, 44...) and a volume (52) which engages over the switch panels and in which cold air can mix with the hot gas which is produced in the event of a defect with an arc being struck, in order to prevent the hot gas having any dangerous effects. The volume is arranged in the rear, upper region of the switching installation and is bounded by walls (54, 56, 58) at least at the front and on the sides and, in the free wheel position, at the rear as well. In order further to reduce the influence of the hot gas, the volume (34, 52) is additionally partially covered at the top - leaving at least one opening (68) free - by a covering panel (60, 62, 64, 66) lying approximately horizontally. <IMAGE>

Description

Mittelspannungsschaltanlage Medium voltage switchgear

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.The invention relates to a metal-enclosed, electrical medium-voltage switchgear with at least two panels and with one that spans the panels Volume in which the arcing occurs in the event of a fault Mixing hot gas with cold air can have dangerous effects from the hot gas to avoid which volume is arranged in the rear, upper area of the switchgear and at least to the front and on its sides and, in the case of free standing, also after is limited at the rear by means of walls.

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.A switchgear panel of a medium-voltage switchgear system known per se is shown in FIG. 1 and FIG. Figure 1 shows the control panel in a perspective view and FIG. 2 shows the switch panel of FIG. 1 in a side view.

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.The switch panel has a metal enclosure 10, with a space 12 is provided in which a switch truck 14 movable on wheels 16 is arranged is on which a medium voltage circuit breaker 18 is mounted. This medium voltage circuit breaker can be a so-called low-oil switch, an SF6 gas-insulated switch or a vacuum switch be. The space 12 can (as shown in FIGS. 1 and 2) by means of partition plates 20 and 22 in a busbar 24 receiving busbar space 26 and by means of Partition plates 22 and 28 can be subdivided into a cable outlet space 30. Above the actual, the circuit breaker 18 receiving space 12 is in the design according to Figure 1 and 2, a so-called low-voltage niche 32 is arranged, which the Spaces 12, 26 and 30 protruding in the front area, whereby a volume 34 is formed is that - as mentioned - to the front through the low-voltage niche 32, to the bottom through a roof plate 36 of the space 12, 26 and comprising the high-voltage area 30 and - if the panel is at the end of a switchgear - through on one side a side wall 36 (see Figure 1) is limited. The volume 34 is to the rear open, provided the switchgear panel or switchgear is installed on a wall W; A rear wall 38 is also provided in the case of free-standing installation. In the roof plates are Pressure relief openings not shown further provided. Well-known medium-voltage switchgear generally consist of at least two panels similar the control panel of Figure 1, the volume 34 on one side through the side wall 36 and on the opposite side by a wall 36 corresponding, not wall shown further, which is attached to a control panel according to FIG. 1 on the other side is appropriate, is limited. The task of the volume 34 is in a Incident with the appearance of an arc escaping from the pressure relief openings direct hot gas upwards in order to generate a gas flow laterally in the direction of arrow P 1, which yes to a hazard to personnel or from where the medium-voltage switchgear objects located in the switchgear room.

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.What cannot be prevented in the case of an arrangement according to FIGS. 1 and 2 that compressed gas escaping upwards or hot gas flowing upwards (direction of arrow P 2) strikes a top wall of the switchgear room receiving room and there is reflected in the switchgear room, thus with the above-described Dangers must nevertheless be expected.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die oben erwähnten Gefahren deutlich verringert werden können.The object of the invention is to provide a switchgear of the type mentioned at the beginning To create a way in which the above-mentioned dangers are significantly reduced can.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Volumen zusätzlich nach oben mit annähernd waagerecht liegenden Abdeckplatten teilweise abgedeckt ist-.This object is achieved according to the invention in that the volume in addition, partially upwards with almost horizontally lying cover plates is covered-.

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.In the simplest case, they can close almost horizontally Simply connect the cover plates to the side walls, So that the Form side walls with the cover plates an L-shaped angle plate.

-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.-If several panels are arranged next to each other, then you also provide additional cover plates, which are arranged so that they leave an opening that is chosen so that the side walls, the rear and front boundary walls and the cover plates delimited volumes a free flow of the hot gases created by the arc into the Switchgear room can at least largely prevent without the pressure relief is deteriorated too much by the escape of gases.

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.The overhead cover plates help that the hot arc gas (Hot gas) can mix and swirl with the air in the volume, so that there is a danger to people and objects located in the switchgear room can be avoided.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous refinements and improvements are set out in the subclaims refer to.

Wnhand der Zeichnung ( Figur 3 und 4) soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher eläutert und beschrieben werden.Based on the drawing (FIGS. 3 and 4), an exemplary embodiment is intended of the invention are explained and described in more detail.

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.It shows: Figures 1 and 2 a control panel according to the prior art, as described above, as well Figure 3 is a perspective Representation of a medium-voltage switchgear with five switchgear panels in which the Invention is realized, and Figure 4 is a schematic representation of the flow conditions, which can be effected with the invention, according to section line 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.FIG. 3 shows an electrical medium-voltage switchgear 40, which is composed of five panels 42 to 50. The two control panels 42 and 50 are the so-called limit switch panels, the switch panel 50 being the same as in the Figure ~ 1 or the control panel shown in Figure 2 corresponds. the Switchgear is set up freely in a switchgear room, which means that the Switchgear is accessible from all sides. The volume corresponding to volume 34 52 (see Figure 4) is laterally through side walls 54 and 56, to the front through the Low-voltage niches 32 of the individual panels 42 to 50 and through to the rear a rear wall 58 closing off the volume 52 (if not a low-voltage niche is provided, the volume was simply limited to the front by a front wall. At the top, the volume 52 is partially covered by cover plates, with a first cover plate 60 attaches to the side wall 54 and a second cover plate 62 connect to the side wall 56, such that the side walls 54 and 56 with the cover plates 60 and 62 each form an L-shaped angle piece; further the volume 52 is covered by two further cover plates 64 and 66, the Cover plate 64 on the low-voltage niches 32 and the cover plate 66, too the panels across, are attached to the rear wall 58. If necessary the cover plate 66 with the wall 58 can also have an L-shaped cross-section Form part.

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.Through the two cover plates 64 and 66 and through the cover plates 60 and 62 a rectangular opening 68 is left free through which escaping gas can flow off, as shown in FIG. Assume that inside of a switch panel, the switch panel in Figure 4 an arc phenomenon occurs, as a result of which the gas located there is strongly heated and the pressure of this gas is greatly increased. The gas then flows through one in the cover plate 36 (see FIG 2) located, not shown, pressure compensation opening and would, if the Cover plates 64 and 66 would not be present, according to the lines G1 upwards. against butt the ceiling wall W of the switchgear room in which the switchgear is set up is, and are reflected from there according to the arrow lines G1 into the room, whereby possibly people staying in the switchgear room from the hot gas can be hit and possibly injured.

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.By providing the cover plates 60, 62 and 64 and 66 with the opening 68 limited thereby becomes the one emerging from the pressure equalization opening Gas (shown by the dotted line G2) against the inner surface, respectively Lower surface the cover plates 64 and 66 meet, depending on the exit point also against the lower surface of the cover plates 60 and 62, creating a turbulence of the hot gas and a thorough mixing of the hot gas with that in volume 52 Cold air is effected. The amount of hot gas that comes directly from the pressure equalization or relief opening passes through opening 68 (dash-dotted line G3), is compared to the amount of gas in the case without cover plates (see line G1) significantly lower, so that there is a risk to people in the switchgear room if not completely, then at least compared to the arrangement without top cover plates is significantly reduced.

Die Anordnung der Abdeckbleche 60, 62, 64 und 66 ist eine relativ einfache Maßnahme, aus der'aber eine sehr große, günstige Wirkung resultiert.The arrangement of the cover plates 60, 62, 64 and 66 is relative simple measure from which, however, a very large, beneficial effect results.

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Claims

- Claims 1. Metal-enclosed, electrical medium-voltage switchgear with at least two panels and with one that spans the panels Volume in which the arcing occurs in the event of a fault Mixing hot gas with cold air can have dangerous effects from the hot gas to avoid, and arranged in the rear, upper area of the switchgear and at least to the front and on its sides and, in the case of free standing, also to the rear is limited by means of walls, characterized in that the volume (34, 52) additionally upwards with approximately horizontally lying cover plates partially - at least leaving an opening free - is covered.

2. Switchgear according to claim 1, characterized in that the Connect cover plates to the walls on the sides of the volume.

3. Switchgear according to claim 2, characterized in that the Side walls are integrally formed together with the cover plates.

4. Switchgear according to one of the preceding claims, through this marked that on the wall delimiting the volume to the rear (rear wall) connect the cover plates.

5. Switchgear according to one of claims 1 to 4, characterized in that that at least parts of the cover plate limit the volume to the front Walls or if there is a so-called low-voltage niche on this connect.

6. Switchgear according to one of the preceding claims, characterized in that that the cover plates at the top of the side walls or the rear wall or the the volume bounding the front wall or the low-voltage niche adjoin.

7. Switchgear according to one of the preceding claims, characterized in that that the cover plates below the upper edges of the side walls, the rear wall or the front wall or the low-voltage niche, at a distance from this , adjoin.

8. Switchgear according to one of the preceding claims, characterized in that that the upwardly open at least one opening left free by the cover plates so arranged based on pressure relief outlets in the bottom part of the volume is that a gas jet emerging from the pressure relief openings initially occurs meets the inner surface of the cover plates and is thus deflected inside the volume and is swirled.

9. Switchgear according to one of the preceding claims, characterized in that that the opening is square, in particular gap-like, rectangular, square and the like is formed.

10. Switchgear according to one of the preceding claims, characterized in that that the cover plates are made of sheet steel.

11. Switchgear according to one of the preceding claims, characterized in that that the cover plates as fire protection plates, double sheet metal plates and the like are trained.