DE3412403C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein metallgekapseltes Schaltfeld gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Die gasisolierten Teilräume bekannter Schaltfelder (CALOR-EMAG- Mitteilungen, Heft I, 1979, Seite 3...12) sind als Schotträume ausgebildet; d.h. insbesondere, deren Isoliergase kommunizieren nicht miteinander. Der Aufwand für solche Schaltfelder hinsicht­ lich der Gasversorgung und -überwachung ist erheblich. Die Teil­ räume benötigen Ein- und Auslaßstutzen sowie Überwachungsein­ richtungen und Filter für das Isoliergas. Dafür ist ein beträcht­ liches Rohrleitungssystem mit vielen Abdichtungsstellen von Nöten.

Eine bekannte gekapselte Schaltanlage (DE-OS 28 33 127) ist in einzelne Schotträume unterteilt. Diese sind über Öffnungen für den Durchgang von Kühlluft miteinander verbunden, die in einem geschlossenen Kreislauf zwangsweise umgewälzt wird. Die Öffnungen sind als sogenannte Ionensperren ausgeführt; d.h., in ihnen sind Kühlkörper, z.B. gewelltes Metallband, angeordnet, die eine Aus­ breitung eines Störlichtbogens in einen benachbarten Schottraum hinein verhindern sollen.

Aus der DD-PS 1 05 944 ist es bekannt, in einem Endstück einer ein­ phasig gekapselten gasisolierten Schaltanlage eine Filterpatrone einzusetzen. Diese ist von der Außenseite der Schaltanlage aus ohne wesentlichen Gasverlust auszuwechseln und hat die Aufgabe, Feuchtigkeit und Isoliergaszersetzungsprodukte zu absorbieren.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, mehrere Teilräume des Schaltfeldes zu einem gemeinsamen Raum bezüglich Überwachung und Gasversorgung zusammenzufassen und dennoch eine ausreichende Gas­ schottung der einzelnen Teilräume im Störungs- sowie im Wartungs­ falle sicherzustellen.

Die Lösung gelingt mit den kennzeichnenden Merkmalen des An­ spruches 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 Strö­ mungsgeschwindigkeit zu, daß einmal ein ausreichend rascher Druck­ ausgleich stattfindet und zum anderen eine hinreichend genaue An­ zeige 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 ent­ leert und neu gefüllt werden müssen.

Als Filtermaterial eignen sich besonders Sinterwerkstoffe in ent­ sprechender 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 un­ mittelbare Beeinträchtigung der nichtgestörten, über Filter ver­ bundenen Teilräume findet nicht statt.

Es bleibt dem Konstrukteur überlassen welche Teilräume er über Filter zu einem Überwachungsraum zusammenschließt. Auch Schot­ tungen innerhalb funktionsgleicher Teilräume z.B. ein unter­ teilter 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 durch­ dringenden 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 Gas­ dichtung plaziert werden.

Die insgesamt aus Sinterwerkstoff gebildeten Filter sind als einschraubbare Filterkegel aus der Serienproduktion kostengün­ stig 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 gasiso­ liertes Schaltfeld.

Fig. 2 und 3 zeigen Ausschnitte A nach Fig. 1 im Bereich der Fassungsstelle der Isolierstoffdurchführung zwischen zwei Teil­ räumen des Schaltfeldes.

Das Schaltfeld 1 gemäß Fig. 1 ist in mehrere mit Isoliergas gefüllte Teilräume aufgeteilt, nämlich in den Leistungsschalter­ raum 2 den Kabelabgangs- und Wandlerraum 3 den Trennschalter­ und Sammelschienenraum 4. Der Raum 5 kann ein weiteres Sammel­ schienensystem mit Trennschalter aufnehmen.

Außerhalb der Isoliergaszone befindet sich der verschließbare Schrank 6. Dieser beherbergt die Schalterantriebe sowie Über­ wachungseinrichtungen.

Der Leistungsschalter 7 ist einerseits mit dem Kabelendver­ schluß 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 Kap­ selungswandungen benachbarter Teilräume dicht Isolierstoffdurch­ führungen 13 eingesetzt.

Die Fig. 2 und 3 zeigen detailliert im Schnitt alternative Be­ festigungsarten von Kapselungswandung 14 und Isolierstoffdurch­ führung 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 18 a 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 Gewinde­ bohrung 22 eingesetzt. Die aus gesintertem Metall bestehenden patronenartigen Filter 20 sind mit einem Gewindeansatz ausge­ führt 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 zulau­ fendes offenes Zylinderstück 25 sowie einen in die Gewindeboh­ rung 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 Zy­ linderstückes 25 sowie der Bohrungswandung 27 der Buchse 21 zu­ stande.

Claims (11)

1. Metallgekapseltes, aus mehreren mit Isoliergas unter Über­ druck gefüllten, geschlossenen Teilräumen, bestehendes elek­ trisches Schaltfeld für Mittel- bzw. Hochspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilräume, wie Leistungsschalter-, (2) Kabelabgangs- (3) sowie Trennschalterraum (4) über ein eng­ maschiges Filter (20) miteinander in Verbindung stehen, dessen Strömungswiderstand so bemessen ist, daß im Wartungsfalle das Öffnen eines Teilraumes ohne unzulässigen Druckverlust in den damit verbundenen benachbarten Räumen möglich ist und Einrichtungen vorhanden sind, um den Filterdurchgang im geöffneten Teilraum zu sperren.

2. Schaltfeld nach Anspruch 1, 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.

3. Schaltfeld nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß nach Beendigung der Montage in einem Teilraum in den damit verbundenen benachbarten Teilräumen ein erhöhter Gasdruck aufgebaut ist.

4. Schaltfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Filter (20) aus gesinterten Metallkugeln gebildet ist.

5. Schaltfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das patronenartig ausgebildete einschraubbare Filter (20) jeweils in der geerdeten Zone zwischen zwei Teil­ räumen angeordnet ist.

6. Schaltfeld nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (20) in den von geerdeten Metallflanschen (15, 16) überdeckten Außenbereich einer die Teilräume durchgreifenden Isolierstoffdurchführung (13) eingesetzt ist.

7. Schaltfeld nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (20) innerhalb der die Isolierstoffdurchführung (13) umgebenden Dichtung (18) angeordnet ist.

8. Schaltfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Filterpatrone in eine Buchse (21), vorzugs­ weise 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.

9. Schaltfeld nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (23) der Filterpatrone sowie die Innenseite des offe­ nen Zylinderstückes (25) der Verschlußdichtung (24) - sich ent­ sprechend - konisch ausgebildet sind.

10. Schaltfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen den Metallflanschen (15, 16) im Außen­ bereich der Isolierstoffdurchführung (13) ein Distanzring (17) eingesetzt ist.

11. Schaltfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen den Sammelschienenräumen der ein­ zelnen Schaltfelder Filter (20) eingesetzt sind.