DE3732454A1 - Gasisoliertes schaltfeld - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein gasisoliertes Schaltfeld nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, insbesondere ein solches, wie es in Elektrizitätswerken bzw. einem Schaltfeld installierbar ist.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein Beispiel eines gasisolierten Schaltfeldes, das vielfältig Anwendung findet und zum Beispiel im japanischen Patent mit der Offenlegungsnummer 60-1 87 217 gezeigt ist.

Das gasisolierte Schaltfeld ist so angeordnet, daß die unerläßlichen Elemente, einschließlich eines Unterbrechers 1, stromschienenseitiger und leitungsseitiger Trennschalter 2 und 3, geerdeter Schalter 4 und 5, eines Transformators 8 usw. jeweils innerhalb getrennter metallischer Gehäuse angeordnet sind, wobei jedes mit SF ₆-Gas gefüllt ist und die metallischen Gefäße miteinander über isolierende Abstandselemente verbunden sind.

Weiterhin ist der Unterbrecher 1 horizontal positioniert und ein Bedienungskasten 11 sowie ein Monitor-Feld 12 für den Unterbrecher sind Seite an Seite daran befestigt. Über dem Unterbrecher 1 sind die stromseitigen und die leitungsseitigen Trennschalter 2 und 3, welche mit ersten und zweiten Öffnungen verbunden sind, vorgesehen. An den Seitenflächen der Gefäße für die stromschienenseitigen und leitungsseitigen Unterbrecher 2 und 3 sind Bedienungselemente 13 und 14 für die stromschienen­ seitigen und die leitungsseitigen Unterbrecher direkt montiert. Weiterhin sind die geerdeten Schalter 4 und 5 mit einer der Öffnungen der Gefäße der stromschienenseitigen und der leitungsseitigen Trennschalter 2 und 3 verbunden, während an den Seitenflächen der Gefäße der geerdeten Schalter 4 und 5 entsprechende Bedienungselemente 15 und 16 direkt montiert sind. Steuerkabel der Bedienungselemente 15 und 16 sind über Schutzrohre, wie z. B. Verdrahtungsrohre 17 über verschiedene Linien verbunden und laufen dann beim Monitorfeld 12 zusammen, wo sie mit der externen Schaltung verbindbar sind.

Die Bezugsziffer 6 bezeichnet Stromschienen, die Bezugsziffer 7 bezeichnet Kabelköpfe.

Die Funktion des oben bezeichneten Schaltfeldes wird im folgenden beschrieben.

Die Betätigungskräfte für die bewegbaren Kontakte der Trenn­ schalter 2 und 3 ebenso wie der geerdeten Schalter 4 und 5, die elektrisch in Relation zueinander innerhalb der metallischen Gefäße geöffnet und geschlossen werden können und die von den metallischen Gefäßen isoliert sind, werden durch abgedichtete Wellen übertragen, welche in den äußeren Wänden der metallischen Gehäuse montiert sind.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird andererseits die Betätigungskraft des Bedienungselementes, das an der Seitenwand des metallischen Gehäuses befestigt ist, wie z. B. das Betätigungselement 13 für den stromschienenseitigen Trennschalter, in und aus der abgedichteten Welle über eine geeignete Kraftquelle einschließ­ lich einer Hand-Betätigungskraft übertragen.

Die Bedienungselemente 13 bis 16 für die Trennschalter 2 und 3 und die geerdeten Schalter 4 und 5 sind mit Handgriff-Einsetz­ öffnungen 20 versehen, in welche Handgriffe einsetzbar sind. Weiterhin sind Anzeigefenster 19 vorgesehen, zur Anzeige des geöffneten und des geschlossenen Zustandes, so daß der Betriebszustand anzeigbar ist und man die Anordnung direkt manuell betätigen kann. Innerhalb des Bedienungskastens 11 ist an der Frontfläche des Unterbrechers 1 ein Bedienungs­ element für den Unterbrecher vorgesehen, so daß die Wirkung des Unterbrechers nicht nur ferngesteuert, sondern auch manuell oder elektrisch bewerkstelligt werden kann. Die Anzeige der Position des Unterbrechers kann visuell über einen vorder­ seitigen Inspektionsgang bzw. über das Anzeigefenster 19 überprüft werden.

Ein Simulationsstromschienenüberwachungsfenster 22 ist im Monitorfeld 12 vorgesehen, das Seite an Seite mit dem Bedienungskasten 11 für den Unterbrecher vorgesehen ist, so daß man von außerhalb des Systems der simulierten Stromschiene elektrisch den Zustand des Gesamtsystems anzeigen und ver­ schiedene Anzeigeelemente für Alarmanzeigen - z. B. Gasleckagen - sehen kann. Weiterhin ist ein Überwachungsinstrumentenfenster 21 auf der Vorderseite des Systems vorgesehen, so daß man visuell den Gasdruck oder dergleichen überwachen kann.

Durch die Art der Konstruktion des herkömmlichen Systems und dadurch, daß eine Vielzahl von Gefäßen in einer so komplexen Art und Weise verbunden ist, wird die Gesamtstruktur komplex, die Gesamtabmessungen des Schaltergetriebes werden groß und benötigen großen Installationsraum.

Die Anzeige des geöffneten bzw. des geschlossenen Zustandes der Trennschalter und der geerdeten Schalter ist schwierig vom vorderen Inspektionsgang aus zu überwachen, man muß über enge Passagen wie Inspektionsgänge zwischen den Einheiten zum gewünschten Bedienungselement emporklettern, wenn man manuelle Handgriffe ausführen und Inspektionen vornehmen will. Weiterhin muß man über enge Durchgänge die Inspektionsgänge zwischen den Einheiten hindurchgehen. Nachdem außerdem diese Inspektionsgänge und die Steuerleitungen in einer willkürlichen Anordnung bzw. in einem willkürlichen Weg vorgesehen sind, wird das Gesamtsystem komplex und schwer, so daß die Bedien­ barkeit, die Wartung und die Inspektion leiden. Weiterhin wird durch die Anordnung die für kurzzeitige oder längere Reparaturen nach unvorhersehbaren Ausfällen im System benötigte Zeit in unvorteilhafter Zeit verlängert.

Ausgehend vom oben genannten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein gasisoliertes Schaltfeld aufzuzeigen, das die vorgenannten Probleme löst und bei dem die Struktur vereinfacht ist, um den Einbauraum zu minimieren, wobei gleichzeitig keine Inspektionsplattform oder dergleichen nötig ist, so daß man die Anordnung besser inspizieren und überwachen bzw. bedienen kann, wobei gleichzeitig die Sicher­ heit verbessert werden soll, wodurch Notreparaturen nach unvorhersehbaren Zwischenfällen in Minimalzeit durchführbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe umfaßt das erfindungsgemäße gas­ isolierte Schaltfeld eine Haupteinheit, welche einen Unter­ brecher innerhalb eines Gefäßes umfaßt, eine Stromschienen­ einheit, welche stromschienenseitige Trennschalter und Stromschienen umfaßt, die mit dem Unterbrecher über die stromschienenseitigen Trennschalter verbunden ist und in einem gemeinsamen Stromschienengefäß aufgenommen ist, ein Monitorfeld, an dem ein Unterbrecherbetätigungselement zur Betätigung des Unterbrechers und Überwachungsinstrumente montiert sind, wobei das Stromschienengefäß mit der Frontfläche des Gefäßes für die Haupteinheit verbunden ist.

Das gasisolierte Schaltfeld gemäß der vorliegenden Erfindung ist so angeordnet, daß der Betätigungsmechanismus der jeweiligen geerdeten Schalter zur Inspektion des Trennschalters und der Unterbrecher in der Nähe und auf derselben Seite des Betätigungsmechanismus für den Unterbrecher vorgesehen sind, wodurch der Trennschalter und der geerdete Schalter zur ebener Erde betätigbar sind.

Da, wie oben beschrieben, der Betätigungsmechanismus der jeweiligen geerdeten Schalter zur Inspektion der Trennschalter und des Unterbrechers nahe bei und auf derselben Seite des Betätigungsmechanismus für den Unterbrecher vorgesehen sind, sind die Inspektion, die Überwachung und die Betätigung leicht, wobei man keine Inspektionsplattform oder dergleichen braucht. Die Inspektion, Überwachung und Betätigung kann leicht zu ebener Erde gleich der bei Handhabung des Betätigungsmechanismus für den Unterbrecher geschehen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungs­ formen näher beschrieben, die anhand von Abbildungen näher erläutert werden. Hierbei zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines herkömmlichen gasisolierten Schaltfeldes;

Fig. 2 eine Vorderansicht des in Fig. 1 gezeigten herkömmlichen gasisolierten Schaltfeldes;

Fig. 3 einen schematischen Vertikalschnitt des in Fig. 1 gezeigten gasisolierten Schalt­ feldes;

Fig. 4 eine Seitenansicht eines gasisolierten Schaltfeldes gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 eine Vorderansicht eines gasisolierten Schaltfeldes nach Fig. 4;

Fig. 6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Innenseite der Betätigungseinheit, die in Fig. 4 gezeigt ist; und

Fig. 7 ein Schaltungsdiagramm des gasisolierten Schaltfeldes nach Fig. 4.

In den Abbildungen bezeichnen dieselben Bezugsziffern gleiche oder entsprechende Teile.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, die eine bevorzugte Ausführungs­ form der Erfindung zeigen.

Fig. 4 bis 7 zeigen eine Ausführungsform, bei der die vor­ liegende Erfindung auf eine Speiseeinheit angewendet ist, die zwischen einer Stromschiene und einem Speisekabel sitzt, wobei Fig. 7 ein Schaltungsdiagramm darstellt und die Fig. 5 bis 7 schematische Ansichten der Stromschieneneinheiten und der Haupteinheit aus Fig. 4 zeigen.

In Fig. 7 sind mit BS 1 und BS 2 eine erste bzw. zweite Stromschiene bezeichnet, DS 11 und DS 12 bezeichnen einen ersten bzw. zweiten stromschienenseitigen Trennschalter, wobei die erste Stromschieneneinheit unter Beinhaltung der ersten Stromschiene BS 1 und des ersten stromschienenseitigen Trennschalters DS 11 in einem gemeinsamen Gefäß aufgebaut ist, wobei eine zweite Stromschieneneinheit ebenso oder einfacher aufgebaut sein kann. Das Bezugszeichen CB bezeichnet einen Unterbrecher, die Bezugszeichen ES 11 und ES 12 geerdete Schalter zum Inspizieren des ersten und des zweiten Unterbrechers.

In den Fig. 4 bis 6 bezeichnet die Bezugsziffer 31 eine Haupteinheit mit einem Unterbrecher oder dergleichen an der Bedienungseinheit 32; 33 a und 33 b bezeichnen erste und zweite Stromschieneneinheiten, die an und unter der Haupteinheit 31 jeweils an ihrer Vorderseite angeordnet sind. Die Bezugsziffern 34 a und 34 b bezeichnen geerdete Schalter an der Vorderseite der Haupteinheit 31, wobei 34 a ein geerdeter Schalter für die Seite des stationären Kontakts eines Unterbrechers und 34 b ein geerdeter Schalter für den bewegbaren Kontakt des Unter­ brechers sind. Das gasisolierte Schaltfeld gemäß dem Schalt­ diagramm nach Fig. 7 ist mit den oben bezeichneten Komponenten aufgebaut. Weiterhin sind die nachfolgenden ähnlichen gasge­ füllten Schaltfelder an die Stromschieneneinheiten 34 a und 34 b angeschlossen.

Die Bedienungseinheit 32 ist auf einem Sockel 35 zur Aufnahme des Unterbrechers angeordnet. Die Bedienungseinheit 32 umfaßt ein Unterbrecherbedienungselement 39, eine Unterbrecher­ betätigungseinheit in Form eines Würfels, die an ihrer Vorder­ seite einen Steuerverdrahtungsblock aufweist und eine würfel­ förmige Bedienungsmonitoreinheit, welche ein Bedienungselement 36 für den geerdeten Schalter zum Inspizieren des ersten und des zweiten Unterbrechers enthält, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß die Deckenhöhe hinreicht, um im unteren Abschnitt des stromschienenseitigen Trennschalters aufgenommen zu werden, wobei stromschienenseitige Betätigungselemente 37 und 38 und ein Monitorblock 42 vorgesehen sind und diese Einheiten zur Bildung einer einzelnen Bedienungseinheit 32 verbunden sind.

Selbstverständlich sind ein Druckknopf zur Bedienung des Unterbrechers, eine Vielzahl von Instrumenten zum Anzeigen des geöffneten bzw. geschlossenen Betriebszustands des Unterbrechers und der Anzahl von Betätigungen vorgesehen und zum Überwachen des Gasdrucks, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß die Elemente über eine Vordertür vom vorderen Inspektionsgang aus optisch einsehbar sind.

In der Hälfte des Raums des Unterbrecherbedienungselements 39 ist ein Steuerverdrahtungsblock eingeschlossen, innerhalb dessen die Steuerkomponenten für das gesamte gasgefüllte Schaltfeld, das Steuerverdrahtungsfeld usw. miteinander verdrahtet sind. Der Verdrahtungsblock ist mit der externen Schaltung zur Bildung eines fernsteuerbaren Systems über einen Verdrahtungskanal 40 verbunden, wobei diese Anordnung auch ein Alarmübertragungssystem bildet.

Die Trennschalter für die Stromschieneneinheiten 33 a und 33 b sind mit den Betätigungselementen 36, 37 und 38 in der Bedienungseinheit 32 über stromschienenseitige Verbindungs­ mechanismen 41 a und 41 b verbunden, so daß neben der Fern­ steuerung die elektrische Schaltung über direkte manuelle Bedienung vom vorderen Inspektionsgang her erfolgen kann. Die Anzeige der Betriebszustände der Kontakte und der Anzahl der Operationen des Schaltergetriebes kann optisch über ein schließbares Anzeigefenster 19 verifiziert werden, ohne daß man die Tür der Bedienungseinheit 32 vom vorderen Inspektions­ gang her öffnen muß.

Wenn das gasisolierte Schaltfeld gemäß der vorliegenden Erfindung im Betrieb ist, so kann die Betätigung und die Überwachung der Schalteranordnungen vom vorderen Inspektions­ gang her in etwa in Augenhöhe (eines Menschen) erfolgen. Aus diesem Grund kann die tägliche Kontrolle und Inspektion leicht durchgeführt werden, und man erzielt eine leichtere Bedienbarkeit und größere Sicherheit mit signifikanten wirtschaftlichen Vorteilen. Im Falle eines Unfalls muß man keine große Zerlegearbeit an der Ausstattung z. B. den Betätigungselementen, der Verdrahtung und den Leitungen vornehmen, so daß die Reparaturzeit für Unfall- oder Dauer­ reparaturen abgekürzt wird.

Auch wenn viele Einzelheiten in funktionell wirksamer Weise vorgesehen sind, kann der Ersatz oder die Inspektion von Komponenten leicht ohne zusätzliche Arbeiten, wie z. B. Auseinanderbau anderer Einheiten erfolgen.

Da das herkömmliche gasisolierte Schaltfeld an seiner Seiten­ fläche mit Bedienungselementen versehen ist, die angrenzend oder direkt daran montiert sind, sind die Verdrahtungskanäle und Kabel sich horizontal und vertikal an der Seitenfläche erstreckend montiert. Die Betätigungselemente sind in einer großen Höhe montiert, so daß man Inspektionsplattformen oder dergleichen zwischen aneinandergrenzenden Einheiten anordnen muß, was die Gesamtstruktur verkompliziert und die Inspektion schwierig macht. Mit der vorliegenden Erfindung sind diese Probleme auf überraschend einfache Weise gelöst, der Raum für Installation ist minimiert und die Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit sind vorteilhaft verbessert.

Die obige Beschreibung wurde für die Komponenten zwischen den Stromschienen der Zuführeinheiten, den Trennschaltern, den Unterbrechern und zu den geerdeten Inspektionsschaltern gegeben. Ähnliche Effekte wie oben können aber auch dadurch erzielt werden, daß man die leitungsseitigen Komponenten, wie z. B. Leitungsunterbrecher, die geerdeten Schalter, die Kabelköpfe und die Transformatoren zu einer leitungsseitigen Einheit zusammensetzt, die mit der oben bezeichneten Haupt­ einheit verbunden ist, man kann ebenso eine Leitungsbetätigungs­ einheit vorsehen, in der die Betätigungselemente und die Monitoranordnungen oder dergleichen für die Leitungsschalt­ einheiten so konzentriert sind, daß sie leicht vom hinteren Inspektionsgang begehbar sind.

Wie oben beschrieben, sind gemäß der vorliegenden Erfindung der Betätigungsmechanismus, der das Betätigungselement für die geerdeten Schalter zum Inspizieren der Trennschalter bildet in der Nähe und auf derselben Seitenfläche des Betätigungsmechanismus vorgesehen wie der Unterbrecher, so daß die Betätigung und die Überwachung vom Boden aus erfolgen kann, so daß man die Anlage leicht warten und inspizieren kann und die Handhabbarkeit und Sicherheit verbessert werden, so daß man mit einem Fehler innerhalb kürzerer Zeit fertig wird und die Gesamtanordnung vereinfacht und der Installations­ raum reduziert werden.

Claims (3)

1. Gasisoliertes Schaltfeld, mit einem Unterbrecher, der mit mindestens einer Stromschiene über einen Trenn­ schalter verbunden ist, mit einem Monitorfeld, das einen Betätigungsmechanismus für den Unterbrecher aufweist und in Bodenhöhe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsmechanismus für entsprechende geerdete Schalter (34 a, 34 b) zur Inspektion des Trennschalters und des Unterbrechers in der Nähe von und auf derselben Seite wie der Betätigungsmechanismus für den Unterbrecher vorgesehen sind, wodurch der Trennschalter und der geerdete Schalter (34 a, 34 b) von Bodenhöhe aus bedienbar sind.

2. Gasisoliertes Schaltfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Monitorfeld und der Betätigungsmechanismus für den Trennschalter und den geerdeten Schalter in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.

3. Gasisoliertes Schaltfeld nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Monitorfeld, der Betätigungsmechanismus des Trennschalters und des geerdeten Schalters (34 a, 34 b) und der Betätigungsmechanismus des Unterbrechers als Paar in einem Bedienungsgehäuse vorgesehen sind und der Betätigungsmechanismus des Unterbrechers und eine Ver­ drahtungseinheit für eine Steuerung und Verbindung (41 a, 41 b) Seite an Seite angeordnet sind.