DE3412403A1

DE3412403A1 - Metallgekapseltes schaltfeld

Info

Publication number: DE3412403A1
Application number: DE19843412403
Authority: DE
Inventors: Kurt Ing.(grad.) 4030 Ratingen Schepers; Erich 4150 Krefeld Sonnenschein
Original assignee: Calor Emag AG
Current assignee: Calor Emag AG
Priority date: 1984-04-03
Filing date: 1984-04-03
Publication date: 1985-10-31
Also published as: DE3412403C2

Description

Metallgekapseltes Schaltfeld
====================== Die Erfindung betrifft ein metallgekapseltes Schaltfeld gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.
Die gasisolierten Teilräume bekannter Schaltfelder sind als Schotträume ausgebildet, d.h. insbesondere, deren Isoliergase kommunizieren nicht miteinander. Der Aufwand für solche Schaltfelder hinsichtlich der Gasversorgung und -überwachung ist erheblich. Die Teilräume benötigen Ein- und Auslaßstutzen sowie Überwachungseinrichtungen und Filter für das Isoliergas. Dafür ist ein beträchtliches Rohrleitungssystem mit vielen Abdichtungsstellen vonnöten.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, mehrere Teilräume des Schaltfeldes zu einem gemeinsamen Raum bezüglich Überwachung und Gasversorgung zusammenzufassen und dennoch eine ausreichende Gasschottung der einzelnen Teilräume im Störungs- sowie im Wartungsfalle sicherzustellen.
Die Lösung gelingt mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.
Es werden zwei oder mehrere Teilräume zu einem Überwachungsraum zusammengefaßt und über Filter verbunden. Dieser Überwachungsraum benötigt nur ein einziges Überwachungsorgan. Die Filter lassen bei Druckunterschieden in den Teilräumen nur eine solche Strömungsgeschwindigkeit zu, daß einmal ein ausreichend rascher Druckausgleich stattfindet und zum anderen eine hinreichend genaue Anzeige bei Leckagen auch im anzeigefernen Teilraum möglich ist. Ferner bleibt ausreichend Zeit, beim Öffnen eines Teilraumes die Filter zu verschließen, so daß die benachbarten Räume nicht entleert und neu gefüllt werden müssen.
Als Filtermaterial eignen sich besonders Sinterwerkstoffe in entsprechender Porosität.
Dennoch ist eine Lichtbogen- bzw. Gasschottung der Teilräume ermöglicht. Bei einer Störung und einem Druckanstieg in einem Raum dringen die Gase nur langsam in den benachbarten Raum über; sie werden dabei von dem Filter gereinigt und gekühlt. Eine unmittelbare Beeinträchtigung der nichtgestörten, über Filter verbundenen Teilräume findet nicht statt.
Es bleibt dem Konstrukteur überlassen, welche Teilräume er über Filter zu einem Überwachungsraum zusammenschließt. Auch Schottungen innerhalb funktionsgleicher Teilräume, z.B. ein unterteilter Sammelschienenraum, etwa von Schaltfeld zu Schaltfeld, können mit den Filtern überbrückt werden. Nicht ratsam ist es jedoch, zwei Sammelschienensysteme über Filter zu verbinden.
Zweckmäßigerweise werden die Filter in die, die Teilräume durchdringenden Isolierstoffdurchführungen eingesetzt. Sie stören nicht, wenn sie nicht in der Isolierzone, sondern im geerdeten äußeren Fassungsbereich dieser Durchführungen angeordnet werden.
Besondere Dichtungsprobleme für die Filter ergeben sich nicht, wenn sie jeweils innerhalb der die Durchführung umgebenden Gasdichtung plaziert werden.
Die insgesamt aus Sinterwerkstoff gebildeten Filter sind als einschraubbare Filterkegel aus der Serienproduktion kostengünstig beziehbar. Die Buchse mit der Einschraubbohrung für den Filterkegel kann serienmäßig in der Isolierstoffdurchführung bzw. in einem diese umgebenden Distanzring eingebaut sein.
Sollen Teilräume nicht zu einer Überwachungseinheit verbunden werden, so läßt sich die Einschraubbohrung einfach durch. ein Dichtelement, z.B. durch Einschrauben, verschließen.
Selbst bei eingebautem Filter ist es noch möglich, dieses mit einem einfachen Gasverschluß, z.B. bei einer Montage in einem Teilraum, zu verschließen. Die dafür vorgesehene aufsteckbare, in den Unteransprüchen näher beschriebene Verschlußdichtung läßt sich in die Einschraubbohrung von dem einen Teilraum aus bzw.
zwischen Filterkegel und Buchse von dem anderen Teilraum aus dichtend einschieben.
An einem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt quer durch ein gekapseltes gasisoliertes Schaltfeld.
Fig. 2 und 3 zeigen Ausschnitte A nach Fig. 1 im Bereich der Fassungsstelle der Isolierstoffdurchführung zwischen zwei Teilräumen des Schaltfeldes.
Das Schaltfeld 1 gemäß Fig. 1 ist in mehrere, mit Isoliergas gefüllte Teilräume aufgeteilt, nämlich in den Leistungsschalterraum 2, den Kabelabgangs- und Wandlerraum 3, den Trennschalter-und Sammeischienenraum 4. Der Raum 5 kann ein weiteres Sammelschienensystem mit Trennschalter aufnehmen.
Außerhalb der Isoliergaszone befindet sich der verschließbare Schrank 6. Dieser beherbergt die Schalterantriebe sowie Überwachungseinrichtungen.
Der Leistungsschalter 7 ist einerseits mit dem Kabelendverschluß 8 über den Stromwandler 9 verbunden sowie andererseits mit dem Dreistellungstrennschalter 10. Mit letzteren läßt sich der Leistungsschalter mit den Sammelschienen 11 verbinden.
Zur Isolierung der Hochspannungsleiter 12 sind in die Kapselungswandungen benachbarter Teilräume dicht Isolierstoffdurchführungen 13 eingesetzt.
Die Fig. 2 und 3 zeigen detailliert im Schnitt alternative Befestigungsarten von Kapselungswandung 14 und Isolierstoffdurchführung 13.
Die Kapselungswandungen 14 bilden Flansche 15, 16. Zwischen diesen ist gemäß Fig. 2 ein separater Distanzring 17 eingespannt.
Er nimmt in Nuten Dichtungen 18 auf. Gegen einen dieser Flansche wird unter Zwischenlage einer weiteren Flachdichtung 18a die Isolierstoffdurchführung 13 gezogen.
Gemäß Fig. 3 wird die Isolierstoffdurchführung unmittelbar von den Flanschen 15, 16 gefaßt. Ein separater Distanzring ist hier entbehrlich.
Für den Einsatz der Filter 20 sind die Flansche 15, 16 sowie der Distanzring 17 bzw. die Durchführung 13 durchbrochen. In diese Durchbrechung ist jeweils eine Buchse 21 mit einer Gewindebohrung 22 eingesetzt. Die aus gesintertem Metall bestehenden patronenartigen Filter 20 sind mit einem Gewinde ansatz ausgeführt und in die Buchse 21 eingeschraubt. Der Schaft 23 des Filters 20 hat eine konische Kontur.
Soll der Filterdurchgang vorübergehend abgesperrt werden, z.B.
bei einer Montage in einem der Teilräume, so ist dies mit einer Verschlußdichtung 24 möglich. Diese ist beispielhaft in Fig. 3 eingesetzt. Sie enthält an einem Ende ein innen konisch zulaufendes offenes Zylinderstück 25 sowie einen in die Gewindebohrung 22 dicht passenden Pfropfen 26 am anderen Ende. Somit ist der Filterdurchgang von jeder Seite der Durchführung 13 sperrbar.
In Fig. 3 kommt eine Abdichtung zwischen der Außenwand des Zylinderstückes 25 sowie der Bohrungswandung 27 der Buchse 21 zustande.
- Leerseite -

Claims

Ansprüche 1. Metallgekapseltes, aus mehreren mit Isoliergas unter Überdruck gefüllten geschlossenen Teilräumen,bestehendes elektrisches Schaltfeld für Mittel- bzw. Hochspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilräume, wie Leistungsschalter- (2), Kabelabgangs- (3) sowie Trennschalterraum (4) über ein engmaschiges Filter (20) mit einem hinreichend großen Strömungswiderstand miteinander in Verbindung stehen.
2. Schaltfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungswiderstand des Filters (20) derart bemessen ist, daß im Wartungsfalle das Öffnen eines Teilraumes und der vorübergehende Verschluß des bzw. der Filter (20) nach Öffnen des Raumes möglich ist, ohne daß in den benachbarten Räumen der Druck unzulässig absinkt.
3. Schaltfeld nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (20) so dimensioniert ist, daß die Druckdifferenz von 0,2 bar ausreicht, um von einem Teilraum den Druck innerhalb einer Zeit von ca. 15 Minuten auf- oder abzubauen.
4. Schaltfeld nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung der Montage in einem Teilraum der Isoliergasdruck in den benachbarten Räumen angehoben wird, bevor der Verschluß der Filter (20) entfernt und der Teilraum verschlossen und mit Isoliergas aufgefüllt wird.
5. Schaltfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (20) aus gesinterten Metallkugeln gebildet ist.
6. Schaltfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß das patronenartig ausgebildete einschraubbare Filter (20) jeweils in der geerdeten Zone zwischen zwei Teilräumen angeordnet ist.
7. Schaltfeld nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (20) in den von geerdeten Metallflanschen (15, 16) überdeckten Außenbereich einer die Teilräume durchgreifenden Isolierstoffdurchführung (13) eingesetzt ist.
8. Schaltfeld nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (20) innerhalb der die Isolierstoffdurchführung (13) umgebenden Dichtung (18) angeordnet ist.
9. Schaltfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurchgekennzeichnet, daß die Filterpatrone in eine Buchse (21), vorzugsweise aus Metall, eingeschraubt ist und zwischen Schaft (23) der Filterpatrone und Buchse (21) einerseits sowie in der Gewindebohrung (22) der Buchse (21) andererseits eine flexible, einen Pfropfen (26) sowie ein offenes Zylinderstück (25) aufweisende Verschlußdichtung (24) einsetzbar ist.
10. Schaltfeld nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (23) der Filterpatrone sowie die Innenseite des offenen Zylinderstückes (25) der Verschlußdichtung (24) sich entsprechend konisch ausgebildet sind.
11. Schaltfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Metallflanschen (15, 16) im Außenbereich der Isolierstoffdurchführung (13) ein Distanzring (17) eingesetzt ist.
12. Schaltfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Sammelschienenräumen der einzelnen Schaltfelder Filter (20) eingesetzt sind.