DE4141685C2 - Schaltanlage für Mittel- oder Hochspannung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltanlage gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.

Bei einer bekannten Schaltanlage dieser Art (DE 29 15 504 A1) um­ schließt ein zumindest weitgehend geschlossenes Gehäuse darin angeordnete elektrische Einbauteile. Um dabei insbesondere beim Auftreten von Störlichtbogen entstehende erhebliche Druckerhöhun­ gen im Gehäuse abbauen zu können, ist in einem Wandabschnitt ein Durchbruch vorgesehen. Dieser Durchbruch ist mit einem mehrlagi­ gen Paket aus Aluminiumstreckmetall abgedeckt, das nicht nur zum Druckausgleich sondern auch zur Kühlung des austretenden heißen Störlichtbogengases dient.

Es ist bei einer Schaltanlage auch bekannt (DE 34 36 108 A1), ei­ nem der Druckentlastung dienenden Durchbruch in einer Gehäusewand ein perforiertes und zusätzlich durch Wellung verformtes Blech aus Streckmetall zuzuordnen, das nur an einem seiner Ränder so befestigt ist, daß es bei einem Überdruck längs dieses Randes umgebogen wird und sich vom Durchbruch abhebt. Die Ränder des Bleches, die sich senkrecht zum Befestigungsrand erstrecken, sind mit Abdeckleisten versehen, welche die Endabschnitte der Wellen umschließen und das Blech für sich im Bereich der Wellung versteifen. Die Wärmekapazität dieses Bleches ist gering, wobei infolge der hohen Strömungsgeschwindigkeit der austretenden heißen Gase im Falle eines Störlichtbogens die Verweilzeit im Be­ reich des Blechs so kurz ist, daß eine wirksame Kühlung nicht zu erwarten ist. Das tritt insbesondere dann ein, wenn die Soll­ bruchstelle, an welcher das Blech gehalten ist, reißt und die heißen Gase unmittelbar durch den entsprechenden Durchbruch nach außen strömen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Schaltanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 Maßnahmen zu treffen, durch welche eine verbesserte Eigensteifigkeit und Verwirbelung, sowie ein erhöhter Wärmeenergieentzug ein Durchströmen des Gitters zu erreichen ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs.

Bei einer Ausgestaltung einer Schaltanlage gemäß der Erfindung wird durch die Anordnung mehrerer Streckmetallgitter nicht nur die zur Kühlung der heißen Gase notwendige Wärmeaufnahmekapazität erhöht, vielmehr wird durch zusätzlich verformte Streckme­ tallgitter und zugeordnete unverformte Streckmetallgitter in je­ dem Wellenzug ein Raum geschaffen, in dem innerhalb dieser Git­ teranordnung eine intensive Verwirbelung der heißen Gase erreicht wird. Außerdem ergibt die spezielle Schichtung eine hohe Eigen­ steifigkeit insbesondere dann, wenn zusätzlich verformte Schich­ ten gegeneinander verdreht angeordnet sind. Zusätzlich verformte Streckmetallgitter können dabei unmittelbar aneinander in Anlage kommen. Es können dann auch nicht die aus Vertiefungen und Erhö­ hungen gebildeten Verformungen deckungsgleich ineinanderfallen und so die angestrebte Wirkung zumindest teilweise aufheben.

Die einzelnen Lagen können dabei in einem Rahmen gehalten sein, der aus einzelnen, mindestens paarweise gleichen Winkelprofilstücken aufgebaut ist. Dabei kann der Rahmen aus zwei U-förmigen Halbrahmen bestehen, deren Rahmenschenkel aus Winkelprofilen hergestellt sind und deren offene Seiten ineinander greifen. Zwischen den Halbrahmen liegen dann die Schichten aus einzelnen zusätzlich verformten und nicht zusätzlich verformten Lagen der Streckmetallgitter. Die plissierten, wellenförmig oder mäanderförmig verformten Lagen der Streckmetallgitter weisen in sich eine hohe Steifigkeit auf, wobei ihre Randbereiche von den nach innen gerichteten Schenkeln des Rahmens abgestützt sind. Falls Bei großer Ausdehnung der einzelnen Lagen die Eigensteifigkeit nicht ausreicht, ist zweckmäßig in wenigstens eine der Verformungen ein Versteifungsstab einzulegen, der beidendig unter jeweils benachbarte, nach innen gerichteten Randabschnitte des Rahmens greift.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Gehäusewand einer Schaltanlage mit einem topfförmigen Rahmen für Streckmetallgitter,

Fig. 2 einen aus Halbrahmen ausgebildeten Rahmen für die Streckmetallgitter und

Fig. 3 eine Teilansicht eines zusammengesetzten Streckmetallgitters mit Versteifungsstäben.

In einem Wandabschnitt 1 des Gehäuses einer nicht näher dargestellten Schaltanlage befindet sich ein Durchbruch 2, der mit drei Lagen 3.1, 3.2 und 3.3 eines plissierten, d. h. dachförmig im Zick-Zack gefalteten Streckmetallgitter abgedeckt ist. Um ein ineinanderfallen der dachförmigen Vertiefungen und Erhöhungen zu vermeiden, sind die einzelnen Lagen so aufeinander gelegt, daß die einem Dachfirst ähnlichen Rücken oder Knicklinien vorliegend unter einem Winkel von 90° in der Ebene gegeneinander gedreht aufeinanderliegen. Der Verdrehwinkel kann dabei insbesondere aber auch nur 45 Winkelgrade betragen und im allgemeinen soweit gegeneinander verdreht werden, daß das Ineinanderfallen der Lagen verhindert ist. Anstelle der dachförmigen Faltung kann auch eine mäanderförmige Faltung oder eine Wellung vorgesehen sein. Es entstehen dadurch in den freien Vertiefungen beim Durchströmen der heißen Lichtbogengase Verwirbelungen, die zu einem intensiven Kontakt dieser Gase mit dem Metallteilen und damit zu einer großen Wärmeabgabe an das Streckmetallgitter insgesamt führen. Zur Halterung der aufeinandergeschichteten Lagen der Streckmetallgitter 3 dient ein Rahmen 4, der eine dem Durchbruch angepaßte Öffnung umschließt und der mit seinen äußeren, nach innen gerichteten Rahmenschenkeln 5 die Randzonen der äußeren Lage 3.3 des Streckmetallgitters übergreift. Der dem Gehäusewandabschnitt 1 zugewandte Rand 6 des Rahmens 4 ist vom Streckmetallgitter 3 weg nach außen abgewinkelt und liegt plan auf dem Wandabschnitt 1 auf. Der Rand 6 ist dabei mit dem Wandabschnitt 1 verschraubt, verschweißt oder daran in anderer Weise festgesetzt.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 sind fünf Lagen Streckmetall vorgesehen, wobei zwischen jeweils zwei nicht zusätzlich verformten Streckmetallgittern 3.4 ein verformtes Streckmetallgitter 3.1 liegt. Durch das mittlere Streckmetallgitter 3.4 ist dabei sichergestellt, daß die darüber und darunter liegenden gefalteten Streckmetallgitter 3.1 nicht mit ihren Vertiefungen ineinander einfallen können. Als Rahmen für den Zusammenhalt dieser Lagen 3.1 und 3.4 dient hier ein aus zwei ineinander greifenden Halbrahmen 4.1 und 4.2 gebildeter Rahmen, wobei die einzelnen Rahmenschenkel aus einfachem Winkelprofil aufgebaut sind und der eine Halbrahmen in den anderen Halbrahmen mit seiner offenen Seite einzuschieben ist. Zwischen den Halbrahmen 4.1 und 4.2 befinden sich die Streckmetallagen 3.1 und 3.4. Hier ist es möglich, einen Halbrahmen auf dem Wandabschnitt 1 festzusetzen, danach die Streckmetallagen 3.1 und 3.4 im Wechsel einzulegen und anschließend den oberen Halbrahmen 4.2 aufzusetzen, der dann mit dem unteren Rahmen 4.1 beispielsweise verschraubt werden kann.

Sofern insbesondere bei großer Ausdehnung der Streckmetallgitter 3 die Gefahr besteht, daß beim Auftreten eines Lichtbogens ein hoher Druck im Gehäuse der Schaltanlage auftritt, der die Streckmetallgitter 3 aus dem Rahmen herausdrücken kann, werden zweckmäßig Versteifungsstäbe in einzelne Wellentäler der insbesondere äußeren verformten Lage 3.1 so eingelegt, daß die äußeren Enden der Versteifungsstäbe 7 beidendig unter den jeweils benachbarten, nach innen gerichteten Randabschnitt 5 des Rahmens 4 greifen. Die Wellentäler fixieren dabei die Lage der Versteifungsstäbe selbsttätig, so daß andere Hilfsmittel nicht erforderlich sind.

Claims (5)

1. Schaltanlage für Mittel- oder Hochspannung mit elektrischen Einbauteilen in einem zumindest weitgehend geschlossenen Gehäuse, das in einem Wandabschnitt einen Durchbruch aufweist, der mit we­ nigstens zwei Lagen eines Streckmetallgitters abgedeckt ist, da­ durch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Lage (3.1, 3.2, 3.3) zusätzlich verformt, nämlich plissiert, gewellt oder mäanderför­ mig gefaltet ist, wobei abwechselnd eine unverformte und wenig­ stens eine verformte Schicht (3.1, 3.4) angeordnet sind, und wo­ bei zusätzlich verformte Schichten (3.1, 3.2, 3.3) um bis zu 90 Grad in der Ebene gegeneinander gedreht angeordnet sind.

2. Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (3) in einem Rahmen (4) gehalten sind.

3. Schaltanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (4) aus einzelnen, mindestens paarweise gleichen Winkel­ profilen aufgebaut ist.

4. Schaltanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (4) aus zwei U-förmigen Halbrahmen (5) besteht, deren Rah­ menschenkel aus Winkelprofilen (4.1, 4.2) hergestellt sind und deren offene Seiten ineinandergreifen.

5. Schaltanlage nach Anspruch 1, oder einem der folgenden, da­ durch gekennzeichnet, daß in wenigstens eine der Verformungen ein Versteifungsstab (7) eingelegt ist, der beidendig unter den je­ weils benachbarten nach innen gerichteten Randabschnitt (5) des Rahmens (4) greift.