DE7607568U1 - Hochspannungsschaltanlage - Google Patents

Description

Die Neuerung betrifft eine Hochspannungsschaltanlage mit
gasdichten, metallgekapselten Zellen, in die, zur Isolierung der spannungsführenden Teile, Isoliergas, insbesondere SFg,
eingefüllt ist.

Ausgeführte, bekannte Kapselungen für gasisolierte metallgekapselte Anlagen sind für einen gehörigen Isoliergasüberdruck ausgelegt. Dafür sind naturgemäß teure Guß- oder Schweißkonstruktionen, meist in Rohrform, notwendig. Sie sind in ihrer mechanischen Festigkeit überdimensioniert, um auch zusätzliche Druckveränderungen des Isoliergases gegenüber der freien
Atmosphäre, z.B. durch Stromwärme, atmosphärische Druck- und/ oder Temperatureinflüsse hervorgerufen, aufnehmen zu können.

Um kostengünstiger bauen zu können, ist es bereits bekannt
(DT-OS 2 127 056), diese zusätzlichen Druckbelastungen für die Kapselungsgehäuse durch ein Druckausgleichssystem zu kompensieren. Jedoch fallen für ein solches Ausgleichssystem wiederum erhebliche Mittel, wie Überwachungsorgane, Pumpen und Speicherbehälter, an.
Die Aufgabe der Neuerung is⁺ es_: eine Hochspannungsschaltan-

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lage der eingangs genannten Art anzugeben, die ohne ein Druckausgleichssystem auskommt und bei der dennoch mit geringen Kosten für die Zellenkapselung zu rechnen ist. Neuerungsgemäß wird dazu vorgeschlagen, die Zellenkapselung aus relativ dünnem Blech aufzubauen, wobei die Blechwandungen mit Sicken und/oder mit aufgeschweißten Leichtbauprofilen ausgestattet sind, und der Iso.Iiergasfülldruck temperaturkompensiert und für einen Isoliergasbetriebsdruck gleich oder nur wenig höher als Atmosphärendruck ausgelegt ist.

Die Sicken oder die Leichtbauprofile brauchen in der Regel nur an ebenen, nicht unterbrochenen Flächen der Zellenkapselung angeordnet sein. Ihre Anbringung bedeutet keinen großen Aufwand; die Sicken werden z.B. einfach in einem Arbeitsgang in die Blechwandungen gedrückt, gleichwohl verleihen sie den Zellen eine außerordentliche Stabilität, so daß schrank- bzw. p¹

I«. kastenartige Zellen der einfachsten Konstruktion möglich sind || und auf Zylinderrohrformen weitestgehend verzichtet werden kann. p! Zellenkonstruktionen für die sogenannte Mittelspannung (bis etwa 60 kV) sind schon mit Blechstärken von 2 mm herstellbar.

Der Isoliergasdruck soll bei der Füllung der Zelle der Temperatur angepaßt sein, so daß bei späteren Klimaänderungen oder Temperaturänderungen des Gases keine größere Belastung des Gehäuses als nötig entstehen kann. Mit Hilfe eines Dia- $■' grammes ist eine rasche Ermittlung des Gewichtes des Isolier- f! gases möglich, das für die Füllung des vorgegebenen Zellen- I¹' volumens bei bekannter Betriebstemperatur und gewünschtem Gas- f; druck erforderlich ist. Das Vorgehen kann so sein, daß der f->

Betriebsdruck des Isoliergases bei der mittleren im Jahresdurchschnitt am Betriebsort auftretenden Temperatur bestimmt wird.

An einer Zellenwand, die an eine andere Wandung angrenzt, kann man auf Versteifungsmaßnahmen durch Sickung verzichten und zwischen die Wandungen Versteifungstragelemente einlegen. Dies hat den Vorteil, daß zwischen den Wandungen ein Kühlluftschacht

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entsteht. Die Versteifungselemente können auch mattenförmig ausgeführt sein (z.B. Wellblech) und sollten stets so eingebracht werden, damit ein Durchtritt von Kühlluft möglich ist. Sind mehrere Zellen miteinander über Dehnungen ausgleichende Durchführungen für elektrische Leiter verbunden, so bedürfen sie ohnehin eines gewissen Abstandes voneinander. Aber auch beim Auftreten eines Kurzschlußlxchtbogens sind die Zellen zueinander besser geschützt, wenn zwischen ihnen eine Lücke vorhanden ist und in diese ggf. ein mattenförmiges, nicht unterbrochenes Versteifungselement eingelegt ist. Die Versteifungselemente können auch einfach durch die vorgenannten Leichtbauprofile gebildet sein.

Unter den neuerungsgemäßen Sicken versteht man allgemein in das Blech eingedrückte Längsnuten von beliebigem Querschnitt. Zux" Bestimmung der Anordnung und Form der Sicken geht man vom Belastungsfall einer mit gleichmäßigem Druck beaufschlagten, rechteckig eingespannten Platte aus und ermittelt deren Durchbiegung und maximale Spannung bei dem zu erwartenden Überdruck. Überschreitet die maximale mechanische Spannung einen zulässigen Wert, dann ist die Platte solange in Teilflächen aufzuteilen, bis dieser erreicht wird. Diese Aufteilungslinien werden mit Sicken versehen. Bei deren Ausbildung geht man von einer zulässigen Durchbiegung aus und verwendet annäherungsweise den Belastungsfall eines zweiseitig eingespannten Trägers mit gleichmäßig verteilter Last, wobei sich letztere aus den Teilflächen ergibt. Hierzu wird das erforderliche Trägheitsmoment bestimmt. Jetzt lassen sich für eine gewählte Querschnittsform der Sicken mit Hilfe des Trägheitsmomentes die erforderlichen Abmaße berechnen. In gleicher Weise können die Maße für eventuell verwendete Leichtbauprofile ermittelt werden.

Der Neuerungsgegenstand wird an Hand der beigefügten Zeichnung, die eine Ausführungsform zeigt, näher erläutert. Dargestellt wird aus einer Schaltanlage zwei übereinander angeordnete Zellen oder Teile davon, nämlich die Sammeischienenkästen 1 und 2 ohne Armaturen.' Die Sammeischienen verlaufen in Richtung

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der Mittellinie 3 und 4, sie werden von den in den Durchbrüchen 5 und 6 einzusetzenden Durchführungen gehalten. In den Kästen 1 und 2 sind die Sammelschienentrenner und Erdungstrenner vorgesehen, deren Betätigung durch die Öffnungen 7 und 8 erfolgt. Die Leiterabgänge werden durch weitere Durchführungen geleitet, die in die Öffnungen 9 und 10 eingesetzt werden. Mit voller Armatur sind die Kästen 1 und 2 gasdicht nach außen abgeschlossen und mit dem Isoliergas SF,- gefüllt. Bei auftretendem Innenüberdruck werden die Wände auf Durchbiegung beansprucht» Während beispielsweise die Wände mit den Öffnungen 9 und 10 durch die Befestigungselemente der Durchführungen ausreichend versteift werden, ferner der Wandanteil im Bereich der Öffnungen 5 und 6, werden die restlichen Wandflächen mit den Sicken 11 und 12 versteift. Die einander zugekehrten Flächen der Kästen werden durch Abstandhalter 13 in Form von Leichtbauprofilen abgestützt. Auf diese Weise kann durch einfache Maßnahmen eine ausreichende Versteifung der gesamten Zellenelemente erreicht werden.

Darüber hinaus bietet sich eine zusätzliche Kontrollmaßnahme für die Gasdichtheit der einzelnen Kastenelemente an, einfach dadurch, daß sie unter gegebenen Bedingungen diesen Überdruck auch halten, was sich durch Druck- und Temperaturvergleich einfach feststellen läßt«

Da die Wärmeerzeugung und -abfuhr der einzelnen Kastenelemente unterschiedlich ist, sind auch die dadurch bedingten Überdrücke unterschiedlich. Durch Druckausgleichsmaßnahmen, z.B. einem Isoliergasverbund, können die Druckbeanspruchungen herabgemindert werden. Es ist vorteilhaft, die einzelnen Kästen jeweils über ein selbsttätiges Absperrventil miteinander zu verbinden, das bei einem plötzlichen Druckanstieg in einem Kasten, diesen vom Isoliergasverbund abtrennt.

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Claims (4)

Ansprüche

1.) Hochspannungsschaltanlage mit gasdichten, metallgekapselten Zellen, in die, zur Isolierung der spannungsführenden Teile, Isoliergas, insbesondere SFg, eingefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellenkapselung aas relativ dünnem Blech aufgebaut ist, wobei die Blechwandungen mit Sicken (11, 12) und/oder mit aufgeschweißten .Leichtbauprofilen (l3) ausgestattet sind.

2.) Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Blechwänden von Zellen sowie daran angrenzenden Wandungen Versteifungstragelomente angeordnet sind.

3·) Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungstragelemente mattenförmig ausgebildet sind.

4.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechwände der Zellen, die an eine andere Wandung angrenzen, nur mit aufgeschweißten, linienförmig abstehenden Leichtbauprofilen (13) ausgestattet sind und die übrigen Blechwände der Zelle gesickt sind.

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