DE3812088A1 - Gekapselte hochspannungs-schaltanlage mit einem spannungswandler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine gekapselte, insbesondere in Schotträume unterteilte Hochspannungs-Schaltanlage, mit mindestens einem in einem Wandlerraum untergebrachten Spannungswandler nach dem Oberbegriff des Schutzan­ spruchs 1.

Eine solche Schaltanlage ist aus der DE-OS 34 30 776 be­ kannt. Für die Spannungsmessung an den Sammelschienen ist ein in einem getrennten Raum fest eingebauter Spannungs­ wandler mit einer vorgeschalteten Sicherung vorgesehen. Die bei Isolationsschäden am Wandler den Fehlerstrom unterbrechende Sicherung ist zum Auswechseln auf einem verschiebbaren Isolierteil befestigt, mit dessen Hilfe sie in die Trennstellung verschoben und ausgetauscht werden kann. Diese Meßanordnung kann auch in dreiphasiger Ausführung innerhalb der Teilung eines normalen Schalt­ feldes in einem vom Rest desselben abgetrennten Wandler­ raum untergebracht sein und erfordert somit kein eigenes Meßfeld.

Die Abtrennung eines schadhaften Spannungswandlers ist nach der Unterbrechung des Störstromes durch die Sicherung in relativ kurzer Zeit möglich. Die Wiederinbetriebnahme der Spannungsmessung erfordert jedoch einen erheblichen Zeitaufwand, da nicht nur die Sicherung ausgetauscht, son­ dern der beschädigte Spannungswandler auch noch aus dem Wandlerraum ausgebaut und durch einen neuen ersetzt werden muß.

Bei trennerlosen Schaltanlagen werden meist sogenannte Trenn- bzw. Meßwagen angeboten, auf denen je Phase ein Spannungswandler, eine vorgeschaltete Sicherung und ein Ein­ fahrkontakt aufgebaut ist. Ein Beispiel ist dem DE-GM 78 32 306, Fig. 1 und 2 zu entnehmen. Diese Meßwagen ge­ statteten in einem Störungsfall an der Isolierung des Spannungswandlers die erneute Be­ triebsbereitschaft in kurzer Zeit durch Austausch des ge­ samten Meßwagens herzustellen. Der Einsatz derartiger Meß­ wagen erfordert jedoch eine zusätzliche Feldbreite.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Messung der Sammelschienenspannung nach einer möglichst kurzen Unter­ brechung im Störungsfall wieder betriebsbereit zu halten und dabei keine zusätzliche Feldbreite zu beanspruchen.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung für die Hochspannungs­ schaltanlagen der eingangs genannten Art durch folgende Merkmale gelöst:

• a) Die Sicherung (1) ist mit ihrer Achse im rechten Winkel zur Grundfläche (2) des Spannungswandlers (3) angeordnet und ständig mit dessen Primäranschluß verbunden,
• b) der Spannungswandler (3) ist mit seiner Grund­ fläche (2) an einer Frontplatte (4) des Transport­ gestells (5) befestigt,
• c) die galvanische Verbindung zwischen der Sammelschiene (6) bzw. der Ableitung und dem Primärkontakt (7) des Spannungswandlers (3) wird bei Erreichen der Betriebs­ stellung durch eine in Achsrichtung der Sicherung (1) wirkende Feder (8) hervorgerufen und
• d) eine zwischen zwei Stellungen schwenkbare Raste (9) fixiert unter Federbelastung das Transportgestell (5) in der Betriebsstellung und in Verbindung mit einem lösbaren Festanschlag (10) in der Trennstellung und begrenzt nach Aufhebung der Federbelastung den Weg zwischen den beiden Stellungen.

Das Transportgestell nimmt einen normalen, listenmäßigen Spannungswandler und die Sicherung in besonders raumsparen­ der Weise auf, so daß der gesamte Einschub oberhalb oder im Falle untenliegender Sammelschienen auch unterhalb des Schalterraumes eines Schaltfeldes untergebracht ist, ohne dabei die Bauhöhe der Schaltanlage unzulässig zu ver­ größern. Der Einschub kann dabei nach Aufhebung einer ein­ fachen Raste zu Wartungszwecken aus dem Feld herausgenommen oder bei einem bleibenden Schaden gegen einen neuen aus­ getauscht werden. Eine weitere Verbesserung stellt dabei nach einem Unteranspruch eine bedarfsweise anbringbare Verlängerung der Führung für den Einschub dar, auf der letzterer in eine Wartungsstellung geschoben werden kann. Dies wirkt sich u. a. dann besonders vorteilhaft aus, wenn lediglich an der Klemmenleiste des Spannungswandlers eine Umschaltung erfolgen soll.

Die Einzelheiten der erfindungsgemäßen Hochspannungs- Schaltanlage können am besten an Hand der Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ......... Schnitt der Hochspannungs- Schaltanlage mit Transportgestell, Spannungswandler und Sicherung.

Fig. 2 ......... Ansicht des Wandlerraums bei geöffneter Tür.

Fig. 3 ......... Draufsicht auf Transportgestell ohne Spannungswandler.

Fig. 1 zeigt das obere Teil eines geschotteten Schalt­ feldes mit oben liegendem Sammelschienenraum 31, Leistungs­ schalterraum 32 und einer Schottung 33. Oberhalb des Schal­ terraums 32 befindet sich der Wandlerraum 13. Im Wandler­ raum sind seitlich angebrachte U-förmige Schienen 12 vor­ gesehen, in denen die Rollen 11 des Transportgestells 5 für Spannungswandler 3 und Sicherung 1 geführt sind. Die verschiebbaren Teile sind in der Trennstellung dargestellt, während die Betriebsstellung durch eine strichpunktierte Linie angegeben ist. Der Spannungswandler ist ein li­ stenmäßiges Bauteil in üblicher Weise als Epoxidharz- Vollvergußwandler hergestellt. Seine Grundfläche 2 ist in vertikaler Lage mit der Frontplatte 4 des Transport­ gestells 5 verbunden. Am Primärkontakt 7 des Spannungs­ wandlers 3 ist ein Aufnahmestück 15, aus einem leitfähi­ gen Werkstoff befestigt, das sowohl das Isolierrohr 16 trägt als auch zur Aufnahme der Sicherung 1 dient. Letz­ tere ist in horizontaler Lage angebracht, wobei ihre Achse mit der Achse der Befestigungsmittel des Primärkontaktes 7 übereinstimmt. Das Isolierrohr 16 trägt an seinem anderen, den Sammelschienen zugekehrten Ende ein Füllstück 17, gegen das sich unter der Wirkung einer Feder 8 der Druck­ kontakt 18 mit seinem Rand 26 abstützt. Das andere Feder­ widerlager wird dabei durch die Stirnseite der Sicherung 1 gebildet. Die Feder 8 ist so ausgeführt, daß sie die lei­ tende Verbindung zwischen dem Druckkontakt 18 und der Si­ cherung 1 herstellt, während das andere Ende der Sicherung 1 an einem Absatz 27 des Aufnahmestücks 15 Widerlager und Kontaktfläche findet. In der Trennstellung sind die zur Schottung 33 gehörenden Blenden 35 geschlossen. Im dar­ gestellten Beispiel gehören die Blenden zu einer Isolier­ stoffdurchführung, sie klappen beim Einfahren der Sicherung auseinander und öffnen so einen Durchtritt für letztere. In der Betriebsstellung (strichpunktiert gezeichnet) liegt der Druckkontakt 18 am Gegenkontakt 36 an, der über eine Ab­ leitung 37 mit jeweils einer Sammelschiene 6 in Verbindung steht. Zur sicheren Kontaktgabe wird in dieser Stellung der Druckkontakt 18 gegenüber dem Füllstück 17 gegen die Wirkung der Feder 8 verschoben.

In Fig. 2 ist eine Ansicht des Transportgestells 5 bei geöffneter Tür des Wandlerraums 13 dargestellt. Die vier Rollen 11 sind im Beispiel durch U-förmige Schienen 12 kipp­ frei geführt. In der Mitte des Transportgestells befindet sich die drehbar angeordnete Raste 9 mit 2 Hebelarmen und einem Drehgriff 19. In der gezeichneten Stellung ist der Drehgriff 19 entgegen der Wirkung der Feder 24 nach links gelegt, so daß der Bolzen 22 a in das Langloch 21 eintauchen kann. Gleichzeitig ist der Rastbolzen 22 b aus seinem Gegen­ stück frei, so daß das Transportgestell 5, z.B. von der Trenn­ stellung in die Betriebsstellung verschoben werden kann. (Siehe hierzu auch Fig. 3.) Die Bolzen 22 a und 22 b arbeiten mit Ausschnitten und Bohrungen im Bodenblech 38 zusammen. Das Zusammenwirken wird anhand der Fig. 3 erläutert. Beim Ein­ fahren des Transportgestells von der Außenstellung in den Wandlerraum 13 gleitet der Bolzen 22 b unter der Wirkung der Feder 24 im offenen Langloch 25 bis zu dessen Endstellung, in der gleichzeitig die Trennstellung des Transportge­ stells 5 erreicht ist. In dieser Stellung wird durch Ein­ bringen eines lösbaren Festanschlages 10, der im darge­ stellten Fall durch eine gesicherte Schraube 23 gebildet wird, ein unbeabsichtigtes Herausrollen des Transportgestells aus dem Wandlerraum 13 verhindert. Um nun eine Spannungsmessung an der Sammelschiene vornehmen zu können, wird der Griff 19 der Raste nach links verdreht und dabei der Bolzen 22 b aus dem Langloch 25 herausgezogen und dafür der Bolzen 22 a in das andere Langloch 21 getaucht. In dieser Stellung läßt sich das Transportgestell 5 mit Spannungswandler 3 und Si­ cherung 1 weiter in das Innere des Wandlerraums 13 bewegen. Nach einem kurzen Weg kann dabei der Drehgriff 19 freigege­ ben werden, denn der Bolzen 22 b kann sich auch unter Wirkung der Feder 24 nicht mehr in seine ursprüngliche Lage zurück­ stellen, weil im Bodenblech 38 dafür kein Durchtritt vorhan­ den ist. Bei weiterem Einschieben des Transportgestells 5 öffnet die Vorderkante des Druckkontaktes 18 die beiden klappbaren Blenden 35. Das Transportgestell 5 wird nun so weit eingeschoben, bis der Bolzen 22 b unter der Wirkung der Feder 24 in die Bohrung 20 einfällt. In dieser Stellung ist die Betriebsstellung erreicht, d.h., der Druckkontakt 18 liegt am Gegenkontakt 36 an, womit die galvanische Verbindung zwischen der Primärwicklung des Spannungswandlers 3 und einer der Sammelschienen 6 hergestellt ist. Selbstvertänd­ lich kann die Verfahrbarkeit des Transportgestells 5 auch durch einen mechanischen, eventuell motorisch antreibbaren Mechanismus, z.B. einer Schraubspindel durchgeführt werden.

Die Rückbewegung aus der Betriebsstellung in die Trenn­ stellung vollzieht sich in umgekehrter Reihenfolge. Nach dem Lösen des Festanschlags 10 kann das Transportgestell mit seiner Bestückung durch Spannungswandler und Sicherung aus dem Schaltfeld herausgenommen werden. Als besonders be­ dienungsfreundlich wird eine Lösung angesehen, bei der hin­ ter der geschlossenen Tür 39 des Wandlerraums 13 links und rechts je eine um einen Drehpunkt schwenkbare Schiene 14 vorgesehen ist. Die Schienen haben dasselbe Profil wie die U-förmige Schiene 12 und lassen sich aus dem eingeklappten Zustand 14 a in den herausgeklappten Zustand 14 b schwenken. In der herausgeklappten Stellung sichert ein ebenfalls klappbares Gestänge 40 die Schienen 14 b in der Verlängerung der Schienen 12 so, daß das Transportgestell 5 nun auf den Schienen 14 aus dem Raum 13 herausgefahren werden kann in eine Wartungsstellung (Strichpunktiert). In dieser War­ tungsstellung können entweder kleinere Arbeiten, wie Um­ schaltungen an der Klemmenleiste durchgeführt werden oder es kann auch der Austausch einer Sicherung, das Auswechseln des gesamten Wandlers oder eines vollbestückten Einschubs in zeitsparender Weise vorgenommen werden. Es sind dafür keine besonderen beweglichen Hilfsmittel notwendig und viele Arbeiten können durch einen einzigen Bedienungs­ mann gefahrlos durchgeführt werden.

Liste der Bezugsziffern

 1 Sicherung
 2 Grundfläche des Spannungswandlers
 3 Spannungswandler
 4 Frontplatte des Transportgestells
 5 Transportgestell
 6 Sammelschiene
 7 Primärkontakt
 8 Feder
 9 Raste
10 lösbarer Festanschlag
11 Rolle
12 U-förmige Schiene
13 Wandlerraum
14 a Schiene (eingeklappt)
14 b Schiene (herausgeklappt)
15 Aufnahmestück
16 Isolierrohr
17 Füllstück
18 Druckkontakt
19 Drehgriff
20 Bohrung
21 Langloch
22 a, 22 b Bolzen
23 Schraube
24 Feder
25 offenes Langloch
26 Rand
27 Absatz
31 Sammelschienenraum
32 Schalterraum
33 Schottung
35 Blende
36 Gegenkontakt
37 Ableitung
38 Bodenblech
39 Tür
40 Gestänge

Claims (10)

1. Gekapselte, insbesondere in Schotträume unterteilte Hochspannungs-Schaltanlage, mit mindestens einem in einem Wandlerraum untergebrachten Spannungswandler, dessen Primärkontakt über eine in einem Isolierrohr befindlichen rohrförmigen Sicherung in der Betriebs­ stellung mit einer Sammelschiene oder einer Ableitung in Verbindung steht, wobei die Sicherung auf einem innerhalb des Wandlerraumes verschiebbaren Transport­ gestell aus der Betriebsstellung in die Trennstellung bewegbar ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) die Sicherung (1) ist mit ihrer Achse im rechten Winkel zur Grundfläche (2) des Spannungswandlers (3) angeordnet und ständig mit dessen Primär­ kontakt (7) verbunden,
• b) der Spannungswandler (3) ist mit seiner Grund­ fläche (2) an einer Frontplatte (4) des Trans­ portgestells (5) befestigt,
• c) die galvanische Verbindung zwischen der Sammel­ schiene (6) bzw. der Ableitung und dem Primär­ kontakt (7) des Spannungswandlers (3) wird bei Erreichen der Betriebsstellung durch eine in Achs­ richtung der Sicherung (1) wirkende Feder (8) hervorgerufen und
• d) eine zwischen zwei Stellungen schwenkbare Raste (9) fixiert unter Federbelastung das Transportgestell (5) in der Betriebsstellung und in Verbindung mit einem lösbaren Festanschlag (10) in der Trennstellung und begrenzt nach Aufhebung der Federbelastung den Weg zwischen den beiden Stellungen.

2. Gekapselte Hochspannungs-Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportgestell (5) auf Rollen (11) in 2 U-för­ migen Schienen (12) zwischen der Betriebs- und der Trenn­ stellung bewegbar ist.

3. Gekapselte Hochspannungs-Schaltanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Öffnung einer den Wandlerraum (13) gege­ benenfalls abdeckenden Tür (39) über herausklappbare Schienen (14) eine Verlängerung der U-förmigen Schienen (12) herstellbar ist, auf der das Transport­ gestell (5 ) in die Wartungsstellung, in der die Sicherung (1) und/oder der Spannungswand­ ler (3) austauschbar sind, verfahrbar ist.

4. Gekapselte Hochspannungs-Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Primärkontakt (7) des Spannungswandlers (3) ein das Isolierrohr (16) und die Sicherung (1) fixie­ rendes Aufnahmestück (15) befestigt ist.

5. Gekapselte Hochspannungs-Schaltanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Seite des Isolierrohrs (16) durch ein Füllstück (17) abgeschlossen ist, das als Widerlager eines Druckkontakts (18) dient, der im Zusammenwirken mit der Feder (8) die Verbindung zwischen der Sammel­ schiene (6) bzw. der Ableitung und der Sicherung (1) herstellt.

6. Gekapselte Hochspannungs-Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Raste (9) mittels eines Drehgriffs (19) unter Aufhebung der Federbelastung von der einen in die zweite Stellung umschaltbar ist.

7. Gekapselte Hochspannungs-Schaltanlage nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastwirkung durch mit einer Bohrung (20) und Langlöchern (21, 25) im ortsfesten Bodenblech (38) des Wandlerraumes (13) zusammenwirkende Bolzen (22 a, 22 b) der Raste (9) herstellbar ist.

8. Gekapselte Hochspannungs-Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine in einer der U-förmigen Schienen (12) ange­ brachte Schraube (23) als lösbarer Festanschlag (10) dient.

9. Gekapselte Hochspannungs-Schaltanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandlerraum (13) von den anderen Räumen durch eine Schottung (33) mit einer in der Trennstellung des Spannungswandlers (3) geschlossenen Blende (35) ge­ trennt ist.

10. Gekapselte Hochspannungs-Schaltanlage nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Sicherung (1) zwischen dem Primär­ kontakt (7) des Spannungswandlers (3) und dem mit der Feder (8) versehenen Druckkontakt (18) ein starrer, vorzugsweise zylindrischer Leiter vorgesehen ist.