DE8333056U1 - Störlichtbogenfeste Hochspannungs-Schaltzelle - Google Patents

Description

Kitter Starkstromtechnik GmbH & Go, 4600 Dortmund Stöflichtbugenleste

Hochspannungs-Schaltzelle .

Die Erfindung betrifft Maßnahmen nach den Merkmalen dea Oberbegriffes des fe^nspruches I.

Metallgekapselte mit Isoliergas gefüllte Hochspannungs-Schaltzellen zeichnen sich durch geringen Raumbedarf, hohe Betriebssicherheit und geringe Wartungsbedarf | aus. Auch hier muß zumindest theoretisch mit Störunge-1 fällen gerechnet werden, beispielsweise durch unzulässig hohe Überspannungen, Umschlagstörungen u. dergl.. |

So überaus selten derartige Störungsfälle auftreten \ und es als ausgesprochener Zufall angesehen werden muß, wenn sich gerade in diesem Augenblick Bedienungspersonal in der Nähe befindet, ist es dennoch erforderlich, Maßnahmen zu treffen, die mit Sicherheit jeden Unglücks* fall ausschließen.

Diese Maßnahmen sind u.U. sehr aufwendig, insbesonders . bei relativ leichten dreiphasigen, blechgekapselten Schaltzellen, die dem hohen durch den Störlichtbogen erzeugten Gasinnenüberdruck nicht standhalten können. Hier werden aufsprengbare Druckentlastungsöffnungen mit großem Querschnitt vorgesehen, die sich schon beim Druckanstieg öffnen und die zudem noch mit Gas^bleitungskanälen ausgestattet werden müssen.

Da sich in der Regel ein Störungsfall hier zu einem dreiphasigen Kurzschluß ausweitet, verharren die Fußpunkte des Stehlichtbogens im wesentlichen auf den spannungsführenden Teilen der Phasen.

Anders verhält es sich bei einphasig gekapselten Schalt·* zellen. Da hier eine Vielzahl der o.a. Druckentlastungs-

öffnungen als zu aufwendig angesehen werden muß, erweist es sich als zweckmäßig, diese Bauform weitgehend

stehlichtbogenfest auszuführen, was sich bei entsprechender Formgebung mittels der Gußtechnik relativ leicht erreichen läßt.

Problematisch bei dieser Bauform ist, falls sich ein Erdschluß zu einem Kurzschluß entwickelt, daß dann ein Fußpunkt des Störlichtbogens direkt auf der Metallwandung brennt, diese durchschmilzt und einen für Menschen gefährlichen Feuerausbruch verursacht.

Während bei einer durch Gasinnenüberdruck explodierenden Schaltzelle eine allseitige Zerstörung hervorgerufen wird, beschränkt sich in diesem Falle der Lichtbogenangriff auf prädestinierte Stellen, die insbesondere durch Schleifenbildung der spannungsführenden Teile anhebbar sind.

Zur Abwendung von Gefahr wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, derartig prädestinierte Stellen zumindest im Gefahrenbereich abbrandfest auszugestalten, d.h. sie mit Abbrandmaterial auszustatten, das mengenmäßig ausreicht, längere Zeit dem Stehlichtbogen standzuhalten, ehe die eigentliche Wandung angegriffen wird.

Es wird vorgeschlagen, die prädestinierten Stellen mit einem Abbrandschirm zu versehen, beispielsweise mit einer Stahlplatte, die in einem bestimmten Abstande vor der gefährdeten Wandung angebracht wird, womit sich eine zusätzliche, günstige Schott -wirkung erzielen läßt.

Des weitern kann in dem genannten Zwischenraum eine feuerdämmende Isolierschicht eingebracht werden· Ist die Schaltzelle für hohen Betriebstrom ausgelegt, ist es zur Vermeidung wärmeerzeugender Wirbelströme in der Stahlplatte sinnvoll, diese zweckentsprechend zu schlitzen.

Als weniger aufwendig erweist es sich, wenn weiterhin erfindungsgemäß die durch den Storlichtbogen bedrohte Außen-

wand mit innen angegossenen Rippen versehen wird* Diese sind so bemessen, daß sie das für d§n Lichtbogenfußpunkt erforderliche Abbrandmaterial für eine bestimmte Zeit zu tiefern imstande sind, ehe der Lichtbogenfußpunkt sich zu der eigentlichen Wandung durchgeschmolzen hat.

Mit sinnvoll in den Zwischenräumen eingebrachtem, unter Lichtbogeneinfluß gasabgebendem Material läßt sich der Abbrandvorgang zweckdienlich beeinflussen.

Der Erfindungsgegenstand wird an Hand beigefügter Zeichnungen an einem Anwendungsbeispiel näher erläutert.

Dargestellt ist eine einphasig, gußgekapselte, isoliergas· gefüllte Mittelspannungs-Schaltzelle, links in Fig.l in Vorderansicht und rechts in Fig. 2 im Längsschnott durch eine Phase.

Diese Schaltzelle ist in mehrere, voneinander getrennte Kammern aufgeteilt» sie enthalten die wesentlichen Funktionselemente: den Steck-Kabelendverschluß 1, den Spannungswandler 2, den Stromwandler 3, den Vakuum-Leistungsschalterpol 4, den kombinierten Erdungs- und Sammelschienentrennschalter 5, das Sammelschienensystem 6 und den Schrank 7, enthaltend die Antriebe für die Schaltelemente sowie die Steuer- und Kontrolleinrichtungen.

Die Bedienungsseite ist rechts. Zu ihr hinweisend ist die Schaltzelle abgeschlossen mittels der Deckel 8 u. 9. Durch die Schleifenbildung in der Leiterführung erweist sich insbesonders der Deckel 8 als prädestiniert für den Fußpunkt eines StörliGhtbogens. Es ist somit erforderlich, vorzugsweise diesen Deckel 8 mittels der beschriebenen Maßnahmen zu schützen. Dieses geschieht in der schraffierten Zone

In den Fig. 3-7 werden unterschiedliche Maßnahmen gezeigt, wie beispielsweise der Deckel 8 in der schraffierten Zone vor den schädlichen Einflüssen eines Störlichtbogens geschützt werden kanu.

dargestellt sind Quers'chn'itte 'durch den Deckel 8 in der schraffierten Zone 10. In Fig. 3 ist erkennbar der umlau« fende Flansch 11 und die Deckelwand 12. Auf ihrer Innenseite sind angegossene Nocken 13 vorgesehen, auf denen die Metallplatte 14 beispielsweise mittels Senkschrauben befestigt ist.

In Fig. 4 ist der gleiche Querschnitt dargestellt. Hier tragen die Nocken 13 die Isolierplatte 15, _auf der die Flacheisen 16 befestigt und zweckmäßig geerdet sind. Diese Isolierplatte 15 besteht aus wärmedämmende»>oder unter Lichtbogeneinfluß gasabgebendernMaterial, sie kann auch aus einem antiferro* magnetischen Metall bestehen.

In Fig. 5 ist die in den vorangegangenen Beispielen dargestell* te Armatur durch angegossene Rippen 17 ersetzt. Diese sind so bemessen, daß sie für eine vorgesehene Zeit den Einflüssen des Störlichtbogens widerstehen, ehe die Wandung angegriffen wird.

Diese Rippen 17 besitzen weiterhin erfindungsgemäß die Aufgabe, die bei hohen Betriebströmen unvermeidbar auftretende Stromwärme aus dem Isoliergas an die wärmeabgebende Außenwand abzuleiten.

Letztgenannte Aufgabe wird wirksam unterstützt, wenn nach Fig. 6 auch die Außenwand mit den Rippen 18 bestückt wird.

Nach Fig. 7 werden die Kühlrippen 18 durch eine weitere erfindungsgemäße Einrichtung ersetzt. Hier sind in der Außenwand Kanäle 19 vorgesehen, die entweder mit einem Kühlmittel beschickt werden oder,oben und unten der freien Atmosphäre zugänglich.dazu dienen, mittels der Thermosyphonwirkung eine intensive Luftströmung zwecks Kühlung zu erzeugen.

Claims (5)

Ritter Starkstromtechnik GmbH & Go, 4600 Dortmund. Ansprüche

1. Hochspannungs-Schaltzelle, vorzugsweise in metallgekapselter und isoliergasgefüllter Ausführungsform, ein- oder mehrphasig, mit besonderen Einrichtungen zum Schütze des Bedienungspersonals bei evtl. auftretenden Stötungsfällen, gekennzeichnet dadurch, daß Maßnahmen vorgesehen sind, die sich auf die Verhinderung des Durchbrennens der Metallwandungen durch einen Störlichtbogen beziehen, indem an hierzu besonders gefährdeten Zonen diese Wandungen speziell ausgebildet sind, beispielsweise mit einer Schottung versehen, wobei im bestimmten Abstande von der Wandung (12) Metallplatten (14) angeordnet werden, die die Lichtbogenfußpunkte des Störlichtbogens von der Wandung fernhalten.

2. Hoclispannungs-Schaltzelle nach 4:i(rnspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß diese Metallplatten (14) geschlitzt sind oder durch Flachstangenmaterial (16) ersetzt werden, die gemeinsam auf einer Platte (15) befestigt sind, wobei letztere entweder aus wärmedämmende πι oder unter Lichtbogeneinfluß gasabgebende ^tn Isolierstoff aber auch aus antiferromagnetischem Metall bestehen kann.

3. Hochspannungs-Schaltzelle nach PefcefttjfinSpruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Wandungen an den gefährdeten Stellen mit vorgeschobenen Abbrandstellen für die Fußpunkte des Störlichtbogens ausgestattet sind, beispielsweise bei Metallgußausführung mit angegossenen inneren Rippen (17), die so ausgebildet sind, daß sie die elektrische Feldausbildung nicht stören, zum anderen aber genügend Abbrandmaterial aufweisen, um den Störlichtbogen eine bestimmte Zeit von der eigentlichen Wandung (12) fernzuhalten.

4. Hochspannungs-Schaltzelle nach den tansprüchen 1 u. 3, gekennzeichnet dadurch, daß außer den an der Innenseite der Wandung (12) vorgesehenen Rippen (17) weitere Rippen (18) an der Außenseite angeordnet werden.

5. Hochspannungs-Schaltzelle nach den ansprüchen 1
und 3, gekennzeichnet dadurch, daß in der Wandung (12) Hohlräume bezw. Kanäle (19) vorgesehen sind, die Kühlmittel enthalten oder an einen Kühlmittelkreislauf an-

S seUlie&har .

ι sind.

r 6. Hochspannungs-Schaltzelle nach den ansprüchen 1,

3 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß die genannten
Kanäle (19) von unten nach oben verlaufen und beiderseitig der freien Atmosphäre zugänglich sind, so daß auf
diese Weise durch Thermoijyphonwirkung eine intensive
Kühlluftströmung entsteht.

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