DE3640945A1 - Gekapseltes schaltfeld - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein gekapseltes Schaltfeld einer Mittelspannungsschaltanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind verschiedenartige Mittelspannungsschaltanlagen bekannt geworden, bei denen die Schalter als Vakuum­ schalter oder als gas- bzw. ölgefüllte Schalter ausge­ bildet und in einer Metallkapselung angeordnet sind. Unter Mittelspannungsschaltanlagen werden in diesem Zu­ sammenhang Schaltanlagen verstanden, die für eine Nenn­ spannung von 1 bis 76 kV ausgelegt sind.

Bei einer bekannten Mittelspannungschaltanlage (DE- GM 84 08 841) mit wenigstens einem dreipoligen schräg angestellten Leistungsschalter, dessen Schalterpole an einem Ende mit einpolig gekapselten Stromsammelschienen und am anderen Ende mit Kabelabgängen verbunden sind, sind die Einzelphasen senkrecht übereinander angeordnet. Hierbei sind für jede Phase zwei als Einzelsammelschienen ausgebildete Stromsammelschienen vorgesehen, die ebenfalls übereinander angeordnet sind, und ohne zusätzlichen Raumbedarf einpolig an den Lei­ stungsschalter anschließen.

Während die bekannte Ausgestaltung auf die Redundanz der Stromsammelschienen abzielt, z. B. aus Wartungsgründen, ist es Aufgabe der Erfindung, ein Schaltfeld der bekann­ ten Art zu schaffen, das kompakt gestaltet ist und daher einen geringen Raumbedarf aufweist und über eine erwei­ terte Versorgungskapazität zur Einspeisung in Verbrau­ chernetze verfügt.

Die Lösung der Aufgabe wird erreicht mit den kennzeich­ nenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß ist der Aufbau des Schaltfeldes so vor­ gesehen, daß die Stromsammelschienen senkrecht überein­ ander in der Mitte des Schaltfeldes angeordnet sind, und in symmetrischer Bauweise zu beiden Seiten der Stromsam­ melschiene je ein Leitungsweg zum Verbrauchernetz ge­ führt wird. Jeder Leitungsweg ist in bekannter Weise mit einem Leistungsschalter und einem Trennschalter mit Er­ dungsvorrichtung versehen, um so bei Bedarf die einzel­ nen Leiterpole stromlos schalten zu können.

Das erfindungsgemäße Schaltfeld kann mit einer Vakuum­ schalteinrichtung oder mit einer gasgefüllten Schaltein­ richtung ausgestattet sein, jedoch ist insbesondere vor­ gesehen, daß in die Kapselung, die jeden Leiterpol im Schaltfeld einzeln umfaßt, ein Isoliergas eingefüllt und in weiterer Ausgestaltung an der Innenseite der Kapse­ lung eine Feststoffisolierschicht aufgebracht ist.

Die Kapselung ist aus einzelnen Baugruppen zusammenge­ setzt, welche die Schaltelemente des Schaltfeldes auf­ nehmen. Demgemäß sind Baugruppen für den Leistungsschal­ ter, den Trennschalter mit Erdungsvorrichtung sowie für Verbindungsleiter vorgesehen, wobei die einzelnen Bau­ gruppen miteinander kompatibel sind. Hierdurch ist die Möglichkeit des Austauschs von gleichartigen Baugruppen im Schaltfeld oder in gleich aufgebauten Schaltfeldern sichergestellt. Darüber hinaus ist hiermit auch die La­ gerhaltung der einzelnen Baugruppen vereinfacht.

Im Hinblick auf optimale Raumausnutzung sind die Lei­ tungswege im erfindungsgemäßen Schaltfeld kürzestmöglich ausgeführt. So befinden sich der Leistungsschalter und der Trennschalter mit Erdungsvorrichtung in einem ge­ meinsamen, als Brücken- oder Kreuzungsbauteil ausgestal­ teten Kapselungsgehäuse, wobei der Leistungsschalter in einem Rohrstutzen und der Trennschalter in einem ande­ ren, beispielsweise dazu abgewinkelten Rohrstutzen ange­ ordnet sind. Die beiden nicht benutzten Rohrstutzen sind mit Deckeln verschlossen, welche jederzeit abnehmbar sind, um den Zugang zu den Schaltern, z. B. zu Wartungs- bzw. Reparaturzwecken, zu ermöglichen. Bei dieser beson­ ders kompakten Ausgestaltung der Erfindung schließt das Brückenteil mit dem den Leistungsschalter aufnehmenden Rohrstutzen direkt an die Stromsammelschiene an, während der den Trennschalter mit Erdungsvorrichtung aufnehmende Rohrstutzen mit einem Kabelanschluß verbunden ist.

Zur Verbindung der einzelnen Baugruppen des Schaltfeldes sind die Kapselungsteile vorzugsweise mit Flanschen ver­ sehen, an denen die Kapselungsteile miteinander ver­ schraubt sind. Hierbei sind die Stromleiter im Inneren der Kapselung mittels entsprechender Isolierhalter geführt. Ihre Verbindung kann als Steck- oder Schraub­ verbindung vorgesehen sein. Zum Auswechseln einer Bau­ gruppe genügt es, die Flanschverbindungen zu lösen und das entsprechende Kapselungsteil aus dem Leitungsweg zu nehmen.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung, vor­ teilhafte Ausgestaltungen und weitere Vorteile der Er­ findung näher beschrieben und erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 die Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Schaltfeldes,

Fig. 2 die Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Anordnung.

In Fig. 1 ist die Frontansicht eines dreipoligen gekap­ selten Schaltfeldes 10 dargestellt, dessen Pole 12 ein­ zeln gekapselt sind und jeweils von einer Stromsammel­ schiene 14 und zwei daran anschließenden Baugruppen 16 mit daran anschließendem Kabelanschluß 18 gebildet sind.

Die Baugruppen 16 nehmen jeweils einen nicht näher ge­ zeigten Leistungsschalter sowie einen Trennschalter mit Erdungsvorrichtung auf, wobei der ebenfalls nicht darge­ stellte elektrische Leiter in der Mitte der als Kapse­ lung ausgeführten Baugruppe 16 angeordnet ist.

An den Kabelanschluß 18 schließt jeweils ein Anschlußka­ bel 20 an, welches zur Einspeisung in ein Verbraucher­ netz dient.

Jede Baugruppe 16 besitzt vier Rohrstutzen 22, 23, 24, 25, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind und mit Flanschen 26 versehen sind.

Im Inneren des Rohrstutzens 22 ist der nicht gezeigte Leistungsschalter angeordnet und im Rohrstutzen 24 der ebenfalls nicht dargestellte Trennschalter mit Erdungs­ vorrichtung. Die beiden anderen Rohrstutzen 23, 25 hin­ gegen haben keine Einbauten, sondern dienen als Zugangs­ weg für Wartungs- bzw. Reparaturarbeiten an den Schal­ tern. Ihre mit Flanschen 26 versehenen freien Enden sind mit Flanschdeckeln 28 dicht verschlossen.

Zum Anschluß der Baugruppen 16 an die Sammelschiene 14 besitzt diese jeweils ein Verbindungsstück 30, welches mit vier kreuzförmig angeordneten Stutzen 32 mit ange­ formten Flanschen 34 versehen ist.

Die Sammelschiene 14 schließt zur Versorgung des Schalt­ feldes von hinten an den dort befindlichen Stutzen 32 an, während der gegenüberliegende Stutzen mit einem Flanschdeckel 36 verschlossen ist. Die Baugruppen 16 schließen an die beiden anderen, um 90° versetzt ange­ ordneten Stutzen 32 an.

Der vorne liegende, mit einem Deckel 36 verschlossene freie Stutzen 32 dient als Zugangsöffnung zur Kontrolle der elektrischen Kontaktierung zwischen den Baugruppen 16 und der Stromsammelschiene 14.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind die Verbindungsstücke 30 mittels einer Stützkon­ struktion 38 einerseits auf gleichem Abstand zueinander gehalten und andererseits am Boden des Schaltfeldes 10 fixiert.

Wie ferner der Fig. 1 zu entnehmen ist, sind zwischen die Verbindungsstücke 30 und den Baugruppen 16 sowie zwischen den Baugruppen 16 und den Kabelanschlüssen 18 abmessungsgleiche Zwischenringe 17 eingesetzt, die ein leichtes Auswechseln der Baugruppen 16 aus dem Schalt­ feld 10 ermöglichen.

In Fig. 2 ist die Seitenansicht der in Fig. 1 darge­ stellten Anordnung eines Schaltfeldes 10 wiedergegeben, wobei aus dieser Darstellung erkennbar ist, daß die Bau­ gruppen 16, welche den Leistungsschalter sowie den Trennschalter mit Erdungsvorrichtung aufnehmen, schräg angeordnet sind, so daß der Kabelanschluß 18 aus der Ebene der Sammelschienen 14 nach hinten verschwenkt ist. Die Neigung beträgt ca. 30° und ist aufgrund der ein­ heitlichen Teilung und Anordnung der Flanschschrauben an den Flanschen 26 der Baugruppen 16 problemlos einzuhal­ ten. Die weiteren, mit Bezugszeichen versehenen Einzel­ heiten der in Fig. 2 gezeigten Anordnung sind bereits in Fig. 1 behandelt und dort ausführlich beschrieben.

Wegen der besseren Übersichtlichkeit sind bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung die Kabel 20 nicht einge­ zeichnet, da sonst hierdurch weitere Einzelheiten der in Fig. 2 gezeigten Anordnung verdeckt würden.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Schaltfeldes 10 sieht vor, daß die jedem Leiterpol 12 zugeordneten Stromsammelschienen 14, Baugruppen 16 und Verbindungs­ stücke 30 mit einem Isoliergas, vorzugsweise mit Schwe­ feldhexafluorid, gefüllt sind, wobei das Isoliergas unter höherem Druck als Atmosphärendruck steht, was eine her­ metische Abdichtung der Kapselung erfordert.

Claims (9)

1. Gekapseltes Schaltfeld, insbesondere einpolig gekapseltes Schaltfeld einer Mittelspannungsschaltanla­ ge, dessen Kapselung, die aus Isolierstoff, aus Metall oder aus Metall mit Isolierstoffinnenbeschichtung beste­ hen kann, separat für jeden Leiterpol, der von einer me­ tallgekapselten Stromsammelschiene unter Zwischenschal­ tung eines Leistungsschalters und eines Trennschalters mit Erdungsvorrichtung über Kabelanschlüsse zum Verbrau­ chernetz führt, vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte des Schaltfeldes (10) die Stromsammel­ schiene (14) übereinander angeordnet sind und daß von jeder Stromsammelschiene (14) zwei Leitungswege zum Ver­ brauchernetz abgehen, die in symmetrisch versetzter Bau­ weise zu beiden Seiten der Stromsammelschiene (14) in­ stalliert sind.

2. Gekapseltes Schaltfeld, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Leitungsweg von der Stromsammelschiene (14) über ein Verbindungsstück (30), welches mit einer Bau­ gruppe (16) verbunden ist, an welche ein mit einem Kabel (20) verbundener Kabelanschluß (18) anschließt, zum Ver­ brauchernetz führt.

3. Gekapseltes Schaltfeld nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stromsammel­ schiene (14 ) an ein Verbindungsstück (30) anschließt, welches zwei diametral sich gegenüberliegende Stutzen (32) aufweist, die jeweils zum Anschluß einer Baugruppe (16) dienen.

4. Gekapseltes Schaltfeld, nach einem der vorhe­ rigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugrup­ pe (16) vier Rohrstutzen (22, 23, 24, 25) mit angeform­ ten Flanschen (26) besitzt, von denen ein Rohrstutzen (22) zur Aufnahme eines Leistungsschalters und ein wei­ terer Rohrstutzen (24) zur Aufnahme eines Trennschalters mit Erdungsvorrichtung vorgesehen sind, während die an­ deren Rohrstutzen (23, 25) als Kontroll- und Montageöff­ nung für die Schalter dienen.

5. Gekapseltes Schaltfeld, nach einem der vorhe­ rigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugrup­ pe (16) mit dem den Leistungsschalter aufweisenden Rohr­ stutzen (22) an das Übergangsstück (30) der Stromsammel­ schiene (14) anschließt.

6. Gekapseltes Schaltfeld, nach einem der vorhe­ rigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Auf­ nahme des Trennschalters mit Erdungsvorrichtung vorgese­ hene Rohrstutzen (24) an den Kabelanschluß (18) an­ schließt, der mit dem zum Verbrauchernetz führenden Ka­ bel (20) verbunden ist.

7. Gekapseltes Schaltfeld, nach einem der vorhe­ rigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugrup­ pe (16) derart an das Verbindungsstück (30) anschließt, daß die Mittelachse des Rohrstutzens (24) aus dem Lot nach hinten geschwenkt ist, um den Anschluß des Kabels (20) zu erleichtern.

8. Gekapseltes Schaltfeld nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel des Rohrstutzens (24) gegenüber der Senkrechten 30° beträgt.

9. Gekapseltes Schaltfeld, nach einem der vorhe­ rigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Ver­ bindung zwischen dem Übergangsstück (30) und der Bau­ gruppe (16) sowie zwischen der Baugruppe (16) und dem Kabelanschluß (18) Zwischenringe (17) eingefügt sind.