DE3519761A1

DE3519761A1 - Mittelspannungsschaltanlage

Info

Publication number: DE3519761A1
Application number: DE19853519761
Authority: DE
Inventors: Heinz 5144 Wegberg Driescher
Original assignee: DRIESCHER SPEZIALFAB FRITZ
Current assignee: DRIESCHER SPEZIALFAB FRITZ
Priority date: 1985-06-01
Filing date: 1985-06-01
Publication date: 1986-12-04
Also published as: DE3519761C2

Description

Mittelspannung3schzltanlage
Die vorliegende Erfindung betrifft eine mit Isoliergas gefüllte, gekapselte, mehrphasige Mittelspannungsschaltanlage, die aus einem oder mehreren Schaltfeldern mit Schaltgeräten und Zubehör wie Sammelschienen, Leitungsverbindungen, Isolierelementen, Antrieben und dgl. besteht, wobei mindestens ein Schalt feld als Transformatorschaltfeld mit einem Abzweig für Hochspannungssicherungen ausgebildet ist.
In solchen Schaltanlagen wird im allgemeinen Schwefelhexafluorid (SF6) als Isoliergas verwendet.
Um einen optimalen Schutz des Transformators vor Kurzschlußschäden zu gewährleisten, werden dem Transformator in bewährter Weise Hochspannungs-Hochleistungssicherungen vorgeschaltet.
Um die Sicherungen und die zugehörigen aktiven Teile vor Verschmutzung und Feuchtigkeitseinfluß zu schützen, sind sie nach einem praktisch ausgeführten Beispiel in mit der Schaltanlage verbulnen Rohren untergebracht, die zwar in Isoliergas liegen, jedoch gasdicht ausgebildet und mit Luft gefüllt sind (Elektrotechnische Zeitschrift 1981 H.19/20, Seite 1025).
Hierdurch gestaltet sich ein evtl. Auswechseln durchgeschmolzener Sicherungen recht einfach, da sie ohne Eingriff aus mit Isoliergas gefüllten Räumen entnommen bzw. darin eingesetzt werden können. Der damit verbundene konstruktive Aufwand ist jedoch sehr hoch, so daß eine relativ kostspielige Lösung entstand.
Es wurde als Alternative vorgeschlagen, die Sicherungen aus der Schaltanlage zu entfernen und direkt im Isolieröl des Transformators unterzubringen. (Elektrizitätswirtschaft 1985, H. 10, Seite 358) Durch diese Maßnahme wäre jedoch die Zugänglichkeit der Sicherung erheblich erschwert, weil ein zeitraubendes Öffnen des Transformators erforderlich wäre, was selbst bei der vorausgesetzten Seltenheit solcher Fälle letzlich zu keiner Kostenersparnis führt.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur immissionsbeständigen Unterbringung von Hochspannungssicherungen zu schaffen, die die eingangs erwähnte kostspielige Rohrkonstruktion ersetzt, jedoch so, daß die Sicherungen noch mit tragbarem Zeitaufwand austauschbar sind.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß alle Sicherungen eines Abzweiges in einem gemeinsamen, mit Isoliergas gefüllten Behälter derart untergebracht sind, daß sie unmittelbar von Isoliergas umgeben sind.
Die erfindungsgemäße Unterbringung der Sicherungen bietet gegenüber dem Bekannten den Vorteil, daß sie kostengünstig ist, da spezielle, hermetisch gekapselte und mit Luft gefüllte Rohre zur Unterbringung der Sicherungen entfallen. Unter der Voraussetzung, daß Hochspannungssicherungen, die zur Absicherung von Transformatoren dienen, nur sehr selten ansprechen bzw. ausgewechselt werden, kann ein öffnen des isoliergasgefüllten Behälters für solche Einzelfälle in Kauf genommen werden. Es ist lediglich mindestens eine Abdeckung zu entfernen und nach erfolgtem Sicherungswechsel wieder eine Gasfüllung vorzunehmen. Der hierfür erforderliche Zeitaufwand ist im Vergleich zum Öffnen eines Transformators und sein Ausbau aus engen Räumen wie Netz-Kleinstationen wesentlich geringer.
Nach einem ersten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß der die Sicherungen aufnehmende Behälter getrennt vom Transformatorschaltfeld hergestellt, jedoch daran befestigt ist, daß zwischen dem die Sicherungen auf nehmenden Behälter und dem Transformatorschaltfeld eine gasdichte Schottung besteht und daß die Verbindungsleitungen zwischen dem Transformatorschaltfeld und den Sicherungen mittels isolierten Durchführungen gasdicht durch die Schottung geführt sind.
Diese Ausführung besitzt den Vorteil, daß beim öffnen des Behälters zwecks Zugang zur Sicherung nur das im Behälter befindliche Isoliergas und nicht auch das in der übrigen Anlage enthaltene entweicht.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel sieht vor, daß der die Sicherungen aufnehmende Behälter als Teil des Transformatorschaltfeldes ausgebildet ist und daß das die Sicherungen umgebende Isoliergas mit dem Isoliergas des Transformatorschaltfeldes in Verbindung steht.
Bei diesem Beispiel entfällt eine gasdichte Schottung zwischen Behälter und übrigem Anlagenvolumen. Dies kommt dann in Frage, wenn die in dem übrigen Anlagenvolumen vorhandene Gasmenge relativ gering ist und nach einem Eingriff ohne nennenswerte Mehrkosten ersetzt werden kann.
Als weitere Variante ist vorgesehen, daß der die Sicheruiigen aufnehmende Behälter getrennt vom Transformatorschaltfeld hergestellt, jedoch daran befestigt ist und daß das die Sicherungen umgebende Isoliergas mit dem Isoliergas des Transformatorschaltfeldes in Verbindung steht.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführlvngsbeispielen enthalten. Zur Erläuterung dienen schematische Zeichnungen.
Es zeigt: Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer isoliergasgefüllten Schaltanlage im Schnitt Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer isoliergasgefüllten Schaltanlage im Schnitt Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer isoliergasgefüllten Schaltanlage in Vorderansicht, teilweise aufgeschnitten Figur 4 die Schaltanlage gemäß Fig. 3 im Schnitt A-A Figur 5 ein viertes Ausführungsbeispiel einer isoliergasgefüllten Schaltanlage in Vorderansicht, teilweise aufgeschnitten Figur 6 die Schaltanlage gemäß Fig. 5 im Schnitt B-B Figur 7 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer isoliergasgefüllten Schaltanlage in Vorderansicht, teilweise im Schnitt Figur 8 die Schaltanlage gemäß Fig. 7 im Schnitt C-C Figur 9 eine Einzelheit aus Fig. 8 Die Schaltanlage gemäß Fig. 1 besitzt ein Transformatorschaltfeld 1, das mit einem Lasttrennschalter 2, einem Erdungsschalter 3, einer frontseitigen Sichtscheibe 4 und einem angeflanschten Sammelschienenkasten 5 ausgerüstet ist. Da es sich um eine Seitenansicht in Schnittdarstellung handelt, ist nur eine Phase sichtbar. Unterhalb des Schaltfeldes 1 ist der die Hochspannungssicherungen 6 aufnehmende, mit Isoliergas gefüllte Behälter 7 befestigt. Zur Entnahme der vertikal in Aufnahmekontakte 13 eingesetzten Sicherungen 6 ist an der Bedienungsfrontseite eine abnehmbare Abdeckung 8 gasdicht angebracht. Zwischen Schaltfeld 1 und Behälter 7 befindet sich eine gasdichte Schottung 9, durch die die Verbindungsleitungen 10 mittels Durchführungen 28 gasdicht und isoliert durchgeführt sind. Die Abgangsleitungen 11 hinter der Sicherung führen in je eine Steckbuchse 12, an die eine mit der zum Transformator abgehenden Leitung verbundene Steckgarnitur angeschlossen werden kann. Damit der Behälter 7 nach dem Sicherungswechsel wieder mit Isoliergas gefüllt werden kann, ist er mit einem hier nicht dargestellten Füllventil ausgestattet.
Von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 unterscheidet sich die Anlage nach Fig. 2 hauptsächlich dadurch, daß die Schottung zwischen dem Transformatorschaltfeld 14 und dem die Sicherungen 15 aufnehmenden Behälter 16 entfällt, so daß das Isoliergas von Schaltfeld und Behälter in Verbindung steht.
Der Behälter 16 kann somit als integrierter Bestandteil des Schaltfeldes angesehen werden. Die Verbindungsleitungen 17 zwischen tastschalter 18 und den Sicherungen 15 sind an einem Stützisolator 19 befestigt. Auch hier sind die Sicherungen 6 durch eine frontseitig angebrachte, eine Zugangsöffnung verschließende Abdeckung 49 zugänglich.
Die Schaltanlage gemäß den Fig. 3, 4 besitzt 3 nebeneinanderliegende Schaltfelder 20, 20', 20". Seitlich vom Transformatorschaltfeld 20'' ist der mit vertikal eingesetzten, hintereinanderliegenden Sicherungen 21 bestückte Behälter 22 befestigt. Alternativ-hierzu ist es auch möglich, die Sicherungen nebeneinander anzuordnen. Die Schaltfelder sind mit Isoliergas gefüllt, das aufgrund der von einem Flanschring 26 begrenzten Flanschöffnung 23 mit dem im Behälter 22 vorhandenen Isoliergas in Verbindung steht. Die unteren SicherungsaufnahmPkontakte 24 ruhen auf Stütz isolatoren 25 und sind über Verbindungsleitungen 27 mit dem Lasttrennschalter 29 verbunden, während die abgehenden Leitungen 30 in außenliegenden Steckbuchsen 31 enden. Die Sicherungen 33 sind nach Entfernen der frontse~,ig am Behälter 22 gasdicht angebrachten Abdeckung 36 zugänglich.
Die Schaltanlage gemäß den Fig. 5, 6 unterscheidet sich von der Anlage gemäß Fig. 3, 4 dadurch, daß zwischen dem Transformatorschaltfeld 32 und dem die Sicherungen 33 aufnehmenden Behälter 34 eine Schottung 35 mit Durchführungen 50 vorhanden ist, durch die die Verbindungsleitungen 38 isoliert und gasdicht durchgeführt sind. Sowohl der Behälter 34 als auch die Schaltfelder sind mit Isoliergas gefüllt. Auch hier sind die Sicherungen 33 nach Entfernen der am Behälter gasdicht angebrachten Abdeckung 37 zugänglich. Gemäß den Fig. 7 - 9 besitzt die Schaltanlage drei Schaltfelder 39, 39', 39'' mit dem seitlich daran befestigten Behälter 40, der mit horizontal angeordneten, übereinanderliegenden Sicherungen 41 bestückt ist.
Jeder Sicherung ist eine frontseitige Entnahmeöffnung zugeordnet, die durch je eine Abdeckung 42 gasdicht verschlossen ist. Die Schaltfelder und der Behälter 40 sind mit Isoliergas gefüllt.
Die Sicherungen 41 sind mit einem Schlagstift 43 ausgerüstet, der beim Durchschmelzen der Sicherung auslöst und eine ihm zugeordnete Wippe 44 betätigt, die an einer drehbar gelagerten Welle 45 angebracht ist. Die an der Welle 45 angebrachte Wippe 46 betätigt dabei einen mittels Faltenbalg 47 gasdicht durch die Behälterkapselung geführten Stift 48, der als Melder oder als Betätigungselement für eine Schalterauslösung fungieren kann. Fig. 8 zeigt die Auslöseeinrichtung im Normalbetrieb, während Fig. 9 die Einrichtung im ausgelösten Zustand darstellt. Die Sicherungen 41 werden über rückseitig angebrachte Steckbuchsen 51 mit den abgehenden Leitungen über Steckgarnituren verbunden.
Der Anschluß der Sicherungen an die zugehörigen Leitungen innerhalb der Behälter kann bei allen Ausführungsbeispielen sowohl über herkömmliche Aufnahmekontakte als auch über hier nicht dargestellte Schraublaschenverbindungen erfolgen.
Sowohl die Kapselung der Schaltfelder als auch die Kapselung der Sicherungsbehälter werden vorzugsweise aus Metall hergestellt und zwecks Erzielung des notwendigen Berührungsschutzes mit Erdpotential verbunden.
Falls eine Entnahme der Sicherungen von Hand durchgeführt werden soll, empfiehlt es sich, die abgehenden Leitungen hinter der Sicherung mit Kugelanschlußbolzen für den Anschluß von Erdungs-und Kurzschließgarnituren auszurüsten. Die Erdung vor den Sicherungen kann mit dem Erdungsschalter des vorgeschalteten Schaltfeldes durchgeführt werden.
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Claims

Patentansprüche 1. Mit Isoliergas gefüllte, gekapselte, mehrphasige Mittelspannungsschaltanlage, die aus einem oder mehreren Schaltfeldern mit Schaltgeräten und Zubehör wie Sammelschienen, Leitungsverbindungen, Isolierelementen, Antrieben und dgl. besteht, wobei mindestens ein Schaltfeld als Transformatorschaltfeld mit einem Abzweig für Hochspannungssicherungen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß alle Sicherungen (6, 15, 21, 33, 41) eines Abzweiges in einem gemeinsamen, mit Isoliergas gefüllten Behälter (7, 16, 22, 34, 40) derart untergebracht sind, daß sie unmittelbar von Isoliergas umgeben sind.
2. Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Sicherungen (6, 33) aufnehmende Behälter (7, 34) getrennt vom Transformatorschaltfeld (1, 32) hergestellt, jedoch daran befestigt ist, daß zwischen dem die Sicherungen (6, 33) aufnehmenden Behälter (7, 34) und dem Transformatorschaltfeld (1, 32) eine gasdichte Schottung (9, 35) besteht und daß die Verbindungsleitungen (10, 38) zwischen dem Transformatorschaltfeld (1, 32) und den Sicherungen (6, 33) mittels isolierten Durchführungen (28, 50) gasdicht durch die Schottung (9, 35) geführt sind.
3. Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das der die Sicherungen (15) aufnehmende Behälter (16) als Teil des Transformatorschaltfeldes (14) ausgebildet ist und daß das die Sicherungen (15) umgebende Isoliergas mit dem Isoliergas des Transformatorschaltfeldes (14) in Verbindung steht.
4. Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Sicherungen (21) aufnehmende Behälter (22) getrennt vom Transformatorschaltfeld (20'') hergestellt, jedoch daran befestigt ist und daß das die Sicherungen (21) umgebende Isoliergas mit dem Isoliergas des Transformatorschaltfeldes (20'') in Verbindung steht.
5. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine gasdichte Schottung (9, 35) zum Transformatorschaltfeld (1, 32) besitzende, die Sicherungen (6, 33) aufnehmende Behälter (7, 34) ein Füllventil zum Einbringen von Isoliergas besitzt.
6. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Sicherungen (6, 15, 21, 33, 41) aufnehmende Behälter (7, 16, 22, 34, 40) an einer zugänglichen Seite mindestens eine von einer gasdicht befestigten, abnehmbaren Abdeckung (8, 36, 37, 42, 49) verschlossene Öffnung besitzt, durch die hindurch die Sicherungen (6, 15, 21, 33, 41) entnehmbar bzw. einsetzbar sind.
7. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Sicherungen (6, 15, 21, 33, 41) aufnehmende Behälter (7, 16, 22, 34, 40) eine geerdete Metallkapselung besitzt.
8. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungen (6, 15, 21, 33) in dem Behälter (7, 16, 22, 34) vertikal, von der Bedienungsseite her gesehen hintereinander angeordnet sind.
9. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungen in dem Behälter vertikal, von der Bedienungsseite her gesehen nebeneinander angeordnet sind.
10. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungen (41) in dem Behälter (40) horizontal übereinander liegen.
11. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungen ro1Lrförmige Endkontaktstücke aufweisen und in isoliert von der Behälterkapselung angebrachte Sicherungsaufnahmekontakte eingesetzt sind.
12. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Endkontaktstücke der Sicherungen Laschen besitzen, deren Verbindung mit den Anschlußleitungen über Schraubkontakte hergestellt ist.
13. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem die Sicherungen aufnehmenden Behälter eine Einrichtung angebracht ist, die bei Schlagstiftauslösung einer Sicherung eine außerhalb des Behälters erkennbare Zustandsmeldung der Sicherung oder das Aus' ösen eines Schaltgerätes bzw. eines Meldeschalters bewirkt.
14. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß die bei Auslösen einer Sicherung wirksam werdende Einrichtung aus einer allen im Behälter befindlichen Sicherungen zugeordneten Wippe (44) besteht, die mit einem durch einen Faltenbalg (47) gasdicht durch die Kapselung des Behälters nach außen geführten Stift (48) verbunden ist.
15. Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1- 14, dadurch gekennzeichnet, daß in dem die Sicherungen aufnehmenden Behälter zumindest hinter der Sicherung im Verlauf der abgehenden Leitungen je Phase ein Kugelanschlußbolzen für den Anschluß von Erdungsgarnituren eingebaut ist.