Die Erfindung betrifft eine Mittelspannungs-Schaltanlage
mit mindestens einem Kabelanschlußfeld, dem mindestens ein
gasisoliertes, gekapseltes, Lasttrennschalter und Sammel
schienen aufweisendes Schaltfeld mit mindestens einem über
einen gemeinsamen, von einem nachgiebigen Kapselabschnitt
zu betätigenden Auslöser verbundenen Erdungsschalter zuge
ordnet ist (nach Patentanmeldung P 36 06 770.9).
Aus der älteren Patentanmeldung P 36 06 770.9 ist eine Mit
telspannungs-Schaltanlage bekannt, bei der gasisolierte,
vorzugsweise SF6-isolierte, gekapselte Schaltfelder mit min
destens einem nachgiebigen Abschnitt oder Wandteil, vor
zugsweise mindestens einer Berstscheibe versehen sind, die
über ein Gestänge mit Kraftspeicherantrieben der gleichzei
tig als Kurzschlußeinrichtung dienenden Erdungsschalter ver
bunden sind. Damit wird im Störlichtbogenfall vermieden,
daß Lichtbogenzersetzungsprodukte aus der Schaltanlage aus
treten, denn die Lichtbogenenergie bzw. der durch den Licht
bogen erzeugte Überdruck führt zu einer Bewegung des nach
giebigen Wandteils bzw. zu einem Aufwölben oder Springen
der Berstscheibe, wodurch das Gestänge mit der Folge des
Auslösens der Kraftspeicherantriebe betätigt wird, so daß
sämtliche Erdungsschalter eingeschaltet und so unabhängig
vom Ort des Lichtbogens die Energieeinspeisung in jedem
Fall sicher unterbrochen wird, d.h. mit Sicherheit für das
Einlegen der Erdungsschalter die einspeisende Zelle auch
erfaßt wird, die eine andere sein kann als die gestörte.
Obwohl damit ein außerordentlich sicheres System geschaffen
ist, kann es aus verschiedenen Gründen, z.B. durch Alterung
der Kabelisolierung, auch im vorzugsweise den gasisolierten
Schaltfeldern benachbart liegenden Kabelanschlußraum zu un
erwünschten Lichtbogenbildungen kommen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Folge von
z.B. durch mangelhafte und/oder alternde Isolierung hervor
gerufenen Durchschlägen bzw. Erdschlüssen, insbesondere
daraus resultierende Lichtbogenwirkungen minimal zu halten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
Kabelanschlußfeld gekapselt ist und die Kapselung einen
druckabhängig beweglichen Bereich aufweist, der mit dem
Auslöser verbunden ist. Mit diesen Maßnahmen wird erreicht,
daß nun auch Störungen im Bereich des Kabelanschlußfeldes
zur Unterbrechung der Stromzufuhr zuverlässig und wirkungs
voll herangezogen werden, wobei in optimaler Weise das ohne
hin für die Schaltfelder vorgesehene, zentrale Auslösungs
system für die Erder genutzt wird. Als Folge eines Licht
bogens im Kabelanschlußfeld tötet sich dieser selbst, da
der von ihm ausgelöste Druckstoß aufgrund der erfindungs
gemäßen Verbindung mit dem gemeinsamen Auslöser eine kom
plette Unterbrechung der Stromzufuhr bewirkt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Kapselung
des Kabelanschlußfeldes als Schrank mit einer Schwenkklappe
als druckstoßabhängig beweglicher Bereich ausgebildet. Mit
diesen Maßnahmen ergibt sich die Möglichkeit einer ein
fachen Baukastenmontage mit den Schaltfeldern angepaßten
Abmessungen des Kabelanschlußfeldes, wobei die Schwenkklap
pe ein störunauffälliges, wartungsfreies und ohne Mehrauf
wand vorzusehendes Bauelement darstellt.
Eine besonders große Funktionssicherheit sowie leichte Ein
sehbarkeit und damit Überwachungsmöglichkeit des erfindungs
gemäßen Systems kann dann erreicht werden, wenn bei einer
Schaltanlage mit einem mit sämtlichen Kraftspeicherantrie
ben der Erdungsschalter verbundenen Gestänge als Auslöser
der bewegliche Bereich bzw. die Schwenkklappe mechanisch
mit dem Gestänge verbunden ist. Dabei ist eine an der
Schwenkklappe angelenkte Druck-Zug-Stange, die - gegebenen
falls über eine Hebelkombination - an dem Gestänge an
greift, besonders zu bevorzugen, da sich dadurch ein ver
zögerungsfreier Kraftantrieb im Störfall ergibt.
Ein mittiger Stangenangriff empfiehlt sich insbesondere bei
einer Anordnung von drei nebeneinander liegenden Kabel
anschlußfeldern. Eine besonders erleichterte Rückführung
der Schwenkklappe in ihren Ausgangszustand nach Beseitigung
des Störfalls ergibt sich bei einer Klappenausbildung gemäß
Anspruch 6, zumal dabei die Schwerkraft der Klappe in Rich
tung ihrer Ausgangsposition wirkt.
Anhand der beigefügten Zeichnung wird die Erfindung nach
folgend näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schaltanlage in Vorderansicht mit ausgeschal
teten Erdern;
Fig. 2 die Anlage gemäß Fig. 1 in Seitenansicht;
Fig. 3 die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Anlage, je
doch mit eingeschalteten Erdern; und
Fig. 4 die Anlage gemäß Fig. 3 in Seitenansicht.
Die Schaltanlage nach dem Ausführungsbeispiel besitzt drei
Schaltfelder 1, 2 und 3 mit einer gemeinsamen Isoliergas
füllung, vorzugsweise SF6 (Schwefelhexafluorid).
Neben Lasttrennschaltern 4 und Sammelschienen besitzt jedes
Schaltfeld einen dreipoligen Erdungsschalter 5, der die
abgehenden Leitungen 6, 7 und 8 erdet und kurzschließt und
über einen mit einer Handhabe 9 versehenen Kraftspeicheran
trieb 10 betätigt wird. Der Kraftspeicherantrieb kann z.B.
ein Federspeicherantrieb sein.
Durch entsprechende konstruktive Ausbildung wird erreicht,
daß der Kraftspeicher beim Ausschaltvorgang gleichzeitig
vorgespannt wird, um ein unabhängig von der Schaltgeschwin
digkeit des Personals durchführbares, sprunghaftes Einschal
ten zu erzielen.
Es ist vorgesehen, daß die Kraftspeicherantriebe aufgrund
einer als Folge eines Störlichtbogendruckes stattfindenden
Ausdehnung der Kapselung ausgelöst werden, wodurch sämt
liche Erdungsschalter einschalten.
Die Auslösung erfolgt über eine - in den Größenverhältnis
sen übertrieben groß dargestellte - mechanische Verbindung
zwischen der Kapselung und den Kraftspeicherantrieben 10,
z.B. über beidseitig der Schaltanlage angebrachte Kurbeln
11, die gemäß Fig. 3 im Falle eines Störlichtbogens durch
Expansion eines Kapselungsabschnittes 12 über einen Stift
15 angetrieben werden und über je ein Kurbelgestänge 13
eine Auslösebewegung auf ein sämtliche Kraftspeicherantrie
be 10 verbindendes Gestänge 14 übertragen, das eine Sperr
vorrichtung an den Kraftspeicherantrieben löst und das Ein
schalten der Erdungsschalter bewirkt (Einschaltlage 5′ gem.
Fig. 3).
Die nachgiebigen Abschnitte 12 der Kapselung können z.B.
aus je einem Flanschdeckel, vorzugsweise mit Berstscheibe,
bestehen, die als Druckentlastungseinrichtung wirken. Die
Auslösung der Kraftspeicherantriebe erfolgt sowohl beim Auf
wölben der Kapselung als auch beim Abspringen des
Flanschdeckels. Zur Auslösung der Kraftspeicherantriebe ge
nügt es bereits, wenn zumindest ein Flanschdeckel sich
aufwölbt. Alternativ kann der nachgiebige Abschnitt auch
ein Faltenbalg sein.
Da es sich bei der Schaltanlage um einen hermetisch ge
schlossenen Behälter handelt, dessen Gasfüllung in der Re
gel unter einem geringen Überdruck steht, ist vorgesehen,
daß die Auslöseeinrichtung, insbesondere der Stift 15, im
ungestörten Betrieb der Schaltanlage einen geringen Abstand
zu dem nachgiebigen Kapselungsabschnitt 12 besitzt, so daß
temperaturbedingtes Ausdehnen des nachgiebigen Kapselungs
abschnittes nicht zum Auslösen der Kraftspeicherantriebe
führt.
Wie insbesondere die Fig. 1 und 3 zeigen, ist unterhalb der
Schaltfelder 1, 2 und 3 das Kabelanschlußfeld von einem in
seinen Abmessungen dem Gehäuse der Schaltfeldkapselung ange
paßten Schrank 16 umgeben, so daß ein gekapselter Kabelan
schlußraum entsteht, der luftisoliert ist. Der Schrank
weist etwa in mittlerer Höhe seiner Frontseite eine sich
über die gesamte Schrankbreite erstreckende, um eine hori
zontale Achse 17 nach oben schwenkbare Druckentlastungs
klappe 18 auf. Die Klappe 18 besitzt eine etwa mittig ange
ordnete Halterung 19 für eine gelenkig daran befestigte
Stange 20, die mit ihrem anderen Ende über ein Hebelge
stänge 21 mit dem oberseitig von den gekapselten Schalt
feldern 1, 2 und 3 verlaufenden Gestänge 14 mechanisch ver
bunden ist.
Durch die vorstehend beschriebenen Maßnahmen nach der Erfin
dung wird, wie einleitend ausgeführt, erreicht, daß bei
einer Druckerhöhung durch einen Kurzschluß im Kabelanschluß
raum sich die Druckentlastungsklappe 18 öffnet und über die
Stange 20 und das Hebelgestänge 21 derart auf das sämtliche
Kraftspeicherantriebe 10 verbindende Gestänge 14 wirkt, daß
die Erder 5 sämtlicher einspeisender Felder eingeschaltet
bzw. eingelegt werden, so daß auch im Falle eines Störlicht
bogens im Kabelanschlußraum in sämtlichen Feldern die Strom
zufuhr unterbrochen wird.
Wie auch aus der Anspruchsfassung hervorgeht, kann sowohl
die Übertragung der Auslösebewegung auf das Gestänge 14
anders als durch die im Ausführungsbeispiel dargestellte
und beschriebene Stange 20 erfolgen als auch die die Stan
genbewegung auslösende Klappe 18 anders gestaltet sein,
beispielsweise als Faltenbalg oder dergleichen.