DE8408841U1

DE8408841U1 - Mittelspannungsschaltanlage

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Publication number: DE8408841U1
Application number: DE19848408841
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1984-03-22
Filing date: 1984-03-22
Publication date: 1986-03-27

Description

BROWN, BOVERI & GIB Aktiengesellschaft Mannheim 18, Febr.1936 Mp.-Mr. 544/84 ZPT/P4 - Mi/Hl Mittelspannungssohaltanlage

Die Neuerung 'betrifft eine in einem Schaltfeld angeordnete Mittelspannungsschaltariläge mit wenigstens einein dreipoligen schräg angestellten Leistungsschalter, dessen Schalterpole einerseits mit Käbelabgängen verbunden sind und andererseits an einpolig gekapselte Stromsammeischienen anschließen,-die übereinander angeordnet parallel zueinander verlaufen, wobei die Mittelachsen der einzelnen Schalterpole einen Winkel zur

Längsachse der Sammelschienen bilden.

Mittelspannungsschaltanlagen sind Schaltanlagen, die für eine Nennspannung von 1 bis 76 kV ausgelegt sind.

Es sind verschiedenartige Schaltanlagen bekannt geworden, bei denen Mittelspannungsschalter * als Vakuumschalter, oder gas« bzw. ölgefüllter Sehalter ausgebildet - in einer Metallkapselung angeordnet sind, wobei die Stromsammeischienen horizontal nebeneinander oder vertikal übereinander verlaufen und die Schalterpole des Leistungsschalters senkrecht zu der Mittelachse der

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Phasenleiter der Sammelschienen Und senkrecht zu der duroh die Phasenleiter definierten Ebene verlaufen. Unterhalb der Schalter befindet sich ein Kabelabgangssystem. , *

Zur Redundanz der Sohaltkapazität z. B. für Wartungearbeiten wurden Mittelepannungssohaltanlagen konzipiert, bei denen an jedem Schalterpol zwei Sammelsohienen anschließen.

Mit dieser Erweiterung der Schaltkapazität ist in allen bekannten Fällen auch «ine Erhöhung des Raumbedarfes verbunden. Bei einer Anordnung der Sammelschienen horizontal nebeneinander erhöht sich die erforderliche Schaltfeldgröße um mehr als 60$ gegenüber einem entsprechenden Schalter mit Einzelsammelschienen

Aufgabe ist es, eine Schaltanlage der

eingangs genannten Art zu sehaffen, bei der infolge Ausstattung mit zwei Sammelschienen (Doppelsammelschiene) je Schalterpol kein wesentlicher zusätzlicher Raumbedarf entsteht und die Funktionssicherheit und Zugänglichkeit nicht beeinträchtigt werden.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 darin, daß die Stromsammeischiene als Doppelsammelschiene ausgebildet sind, welche je Phase aus zwei baugleichen, gekapselten übereinander angeordneten Rohrgasleitern bestehen, die an die zugehörigen Schalterpole anschließen, so daß die erforderliche SchaltfeldfaS&e die gleiche ist wie bei entsprechenden Schaltfeldern mit Einzelsammelschienen, wobei sich die Schaltfeldtiefe nur geringfügig vergrößert.

Der besondere Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß

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bei praktisch unveränderter Feldteilung durch Verdoppelung der Sehaltkapazität eine Redundanz erreichbar *§t, die ein Abschalten der Sehaltanlage bei Wartungsarbeiten oder Störungen entbehrlich werden läßt.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die überwiegende Zahl der Teile, die als Trennschalter Erder oder Sammelschiene bei Einzelsammelsehienenanlagen eingesetzt werden, praktisch unverändert auch für Doppelsammelaohienenanlagen verwendet werden können, so daß aufgrund der höheren Stückzahlen Qualitäts- und Kostenvorteile bei der Fertigung entstehen, da rationelle Fertigungsverfahren angewendet werden können.

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Für die Realisierung der Neuerung ist es vorteilhaft, die Verzweigung in zwei Phasenleiter je Schalterpol unmittelbar nach dem Leistungsschalter vorzusehen. Hierzu schließt ein Verteilerstück z.B. in Y-Form unmittelbar an den Leistungsschalter an und setzt sich jeweils in einem jedem Phasenleiter zugeordneten Trennschalter fort, an den der Rohrgasleiter angeflanscht wird. Gegebenenfalls kann dazwischen noch ein Erdungsschalter vorgesehen werden. Alle Teile befinden sich in gekapselten Gehäusen, wobei zweckmäßigerweise der Kapselungsraum der Phasenleiter von dem Kapselungsraum für die Schalterpole durch einen zwischengefügten Schottungsisolator voneinander getrennt ist, damit bei einer Demontage des Leistungsschalters nur dieser Kapselungsraum evakuiert oder mit Gas gefüllt werden muß.

das Verteilerstück kann wie oben erwähnt vorteilhafterweise symmetrisch ausgebildet sein, womit eine universelle Verwendbarkeit gegeben ist; es kann jedoch auch asymmetrisch gestaltet sein, wenn dies aufgrund örtlieher Gegebenheiten erforderlieh ist. Hierbei bietet sich

Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung mit Doppelaammelschienen mit einteiligem Verteilerstück

(Y-Form),

Fig. 2 eine erfindungi.gemäße Anordnung mit Doppelsammelschienen mit zweiteiligem Verteiler-Stück.
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an, das Verteilerstück zweiteilig auszuführen, vobei im Ansthlußteil an den Kabelanschluß ein Erder integriert sein kann.

Die Schienenverbindungen innerhalb des Verteilerstücks

sind so zu gestalten, daß sie ohne Änderung der bei den I Einzelsammelschienenanlagen vorgesehenen Anschraubmög- f lichkeiten oder anderen Kontaktierungen eingesetzt ^

werden können. Dies gilt sowohl trenner- als auch lexstungsschalterseitig.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen i; der Neuerung sind det Unteransprächen zu entnehmen. I

Anhand der Zeichnung, in der .einige Ausführungsbeispiele J dargestellt sind, sollen die-Neuerung . weitere vorteil- f hafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Neuerung sowie weitere Vorteile näher erläutert und beschrieben werden.

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Mp.-Nr. 544/84 J.O "$..* .:l! "O'.!^:

Fig. 1 zeigt eine . Anordnung eines

Doppelsammelschienenfeldes, bei dem die phasenzugehörigen Sammelschienen 20 übereinander angeordnet sind.· Jede der beiden Sammelschienen 20 je Phase sind über ein Anschlußstück 22, welches jeweils einen Trenn- und/oder einen Erdschalter aufnehmen kann, an ein Verteilerstück 24 angeschlossen. Das Verteilerstück 24 hat Y-Form und verbindet beide Einzelsammelschienen 20 mit einem Leistungsschalter 26, welcher an ein Kabel 28 anschließt. Die Verbindung der Ansehlußstücke 22 mit Verteilerstück 24 und dieses mit dem Leistungsschalter 26 erfolgt über Schraubflansche mit eingelegter Dichtung. Wie bereits erwähnt . und aus Fig. 1 zu erkennen, sind die verwendeten Bauteile mit Ausnahme des Verteilerstücks 24 baugleich mit denen für Einzelsammelschienensysteme. Beim Verteilerstück 24 wurde

auf kompakte Gestaltung geachtet, um den erforderlichen Raumbedarf für die gesamte Anordnung klein zu halten. Aus diesem Grund schließen die Verteilerschenkel jeweils unmittelbar an die Anschlußflansche an, ohne daß ein gerades Ende vorgesehen ist. Der Winkel zwischen den Verteilerschenkeln beträgt größer gleich 90°. Die Winkelhalbierende ist zugleich Mittelachse des Anschlußquerschnitts zum Leistungsschalter 26. Wie gezeigt erhöht sich die Bautiefe dieser Anordnung lediglich um die Länge des Verteilerstücks 24. Die Gesamtabmessungen bewegen sich damit im gleichen Rahmen wie Einzelsammel-

Schienensysteme, so daß problemlos eine derartige

Doppelsammelschienenanordnung dort untergebracht werden kann, wo bisher Einzelsammelschienenfeider angeordnet waren.

In Fig. 2 ist eine Variante der· anmeldungsgemäßen

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Mp.-Nr. 544/84 .:.\·^!6

Anordnung gezeigt, die prinzipiell den gleichen Aufbau aufweist wie die Anordnung gemäß Fig. 1, jedoch aus Zweckmäßigkeitserwägungen aus anderen Bauteilformen aufgebaut ist. Wie zuvor sind die Sammelschienen '30 der Einzelphasen übereinander angeordnet. Ober Anschlußstücke 32 und Verbindungsstücke 34, in welchen ein Trennschalter integriert sein kann, sind sie mit einem zweiteiligen Verteilerstück 36, 38 verbunden, welches an einen Leistungsschalter 40 anschließt, welcher mit einem

Kabel 42 verbunden ist. Bei dieser Lösung sind das

Anschlußstück 32 und das Gehäuse für den Leistungsschalter 40 baugleich, was eine rationellere Fertigung ermöglicht.
Das Verteilerstück 36, 38 besteht aus einem Verteiler 36, der an die Verbindungsstücke 34 anschließt und einem Anschluß 38, welcher die Verbindung mit dem Leistungsschalter 40 herstellt. Der Verteiler 36 hat Ü-Kontur, wobei diü beiden Schenkel jeweils an das Verbindungsstück 34 anschließen. Zum Zwecke kompakter Bauteilabmessungen ist die Schenkellänge klein gehalten. Auf der den Schenkeln entgegengesetzten Seite weist der Verteiler für die Durchführung des Phasenleiters eine Öifnung auf, welche vom Anschluß 38 verschlossen wird. Beim Anschluß 38 handelt es sich um ein kurzes RöhrstUck, das auf der einen Seite einen dem Rohrdurchmesser angepaßten Schraubflansch aufweist, während auf der anderen Seite ein ovaler Schraubflansch exzentrisch angeformt ist, dessen kurze Achse etwa dem Durchmesser des gegenüberliegenden Flansches entspricht und die lange Achse etwa dem zweifachen Rohrdurchmesser. Durch diese Gestaltung ist es möglich, den Anschluß 38 in drei verschiedenen Positionen - wie auch in Fig. 2 zu sehen - mit dem Verteiler 36 zu verbinden.
In einer ersten Position liegen die obere Sammelschiene 30 und das Rohr des Anschlußes 38 auf gleicher Höhe. Der

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ovale Schraubflansch 37 ist nach unten gerichtet und verschließt die im Verteiler 36 befindliche nicht näher dargestellte öffnung. In einer zweiten Position kann das Jtohrstück 39 um 1800 gedreht sein, so daß es ein'Niveau einnimmt, das zwischen beiden Sammelschienen 30 liegt. In dieser Position ist es möglich, den ovalen Schraubflansch 37 nach oben oder nach unten gerichtet an den Verteiler 36 anzuschließen. In einer dritten Position befindet sich das Rohrstück 39 des Anschlusses 38 auf gleicher Höhe wie die untere Sammelschiene 30 orv jeweiligen Phase, wobei der ovale Schraubflansch 37 nach oben gerichtet an den Verteiler 36 anschließt. In allen drei Fällen ist die den Schenkeln entgegengesetzte Seite, das heißt die Rückseite, des Verteilers 36 zu zwei Dritteln überdeckt vom ovalen Schraubflansch 37.

Unter Berücksichtigung der elektrischen und montagebedingten Erfordernisse ist es zweckmäßig wie auch in Fig. 6 gezeigt, daß beim Anschluß des unteren Phasenleiters sich das Rohrstück 39 des Anschlußes 38 auf Höhe der oberen Sammelschiene befindet, daß beim Anschluß des mittleren Phasenleiters sich das Rohrstück 39 des Anschlusses 38 in der Mitte des Verteilers 36 befindet, das heißt in Höhe zwischen beiden Sammelschienen 30, und daß beim Anschluß des oberen Phasenleiters sich das Rohrstück 39 des Anschlusses 38 auf Höhe der unteren Sammelschiene 30 befindet.

Bei Bedarf kann wie bereits zuvor im Anschluß 38 ein Erdungsschalter vorgesehen sein.

Alle Bauteile der angesprochenen Ausführungsvarianten für Sammelschienensystfeme sind mit Ausnahme der Kabel (z. B. 28) Kohlkörper,die als Kapselung der überwiegend mit Isoliergas gefüllten Anlagen dienen. Als Isoliergas können Gase wie Stickstoff oder Luft, aber auch Sohwefelhexafluorid Verwendung finden. Dies hat zur Folge,

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daß die gesamte Anordnung in jedem Fall gasdicht gegen die Umgebung abgeschlossen sein muß, da sonst die bestimmungsgemäße Funktion nicht gewährleistet 1st. Es kann zweokmaßig sein, einzelne Bauteile voneinander fflittels Sehottungeleolatoren zu isolieren, um beim Auswechseln eines Bauteile nioht die gesamt· Anlage neu befttllen zu müssen.

Die Funktion der gezeigten Anordnung entspricht prinzipiell der von Blnzelsammelsehlenenanordnungen, wobei mittels der Verteilerstücke 24 bzw. 36, 38 lediglich eine zweite Sammelschiene je Phase angeschlossen wird.

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Claims

ft84 oe 841 <C ·: \..: : \. \.;;ft#84 oe 841,9 Mp.-Nr. 5W84 9 Ansprüche

1. In einem Schaltfeld angeordnete Mittelspannungsschaltanlage mit wenigstens einem dreipoligen schräg angestellten Leistungsschalter, dessen Schalterpole an ihyem einen Ende mit einpolig gekapselten Stromsammeischienen und an ihrem anderen Ende mit Kabelabgängen verbunden sind, wobei die Einzelphasen senkrecht übereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Phase zwei übereinander angeordnete Stromsammelschienen (20, 30) vorgesehen sind, die als Einzslsammelschienen ausgebildet mittels einem Verte.ilerstCck (24, 36, 38) zusammengeführt sind und jeweils einpolig an den Leistungsschalter (26, 40) anschließen.

2. Mittelspannungsschaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerstück (24) einstückig ist.

3. Mittelspannungsschaltanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerstück (24) Y-förmig ausgebildet ist, wobei der Winkel zwischen beiden Schenkeln wenigstens ein rechter Winkel ist.

4. Mittelspannungsschaltanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerstück (24) an den freien Enden der Schenkel sowie an ihrer Vereinigungsstelle jeweils einen

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Schraubflanseh π-it Kreisquerschnitt aufweist, dessen Mittelachse kongruent mit der Winkelhalbierenden des von den Schenkeln einbeschriebenen Winkels ausgerichtet ist.
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5. Mittelspannungsschaltanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerstück (36,38) zweiteilig ist und aus einem Verteiler (36) sowie einem Anschluß (38) zusammengesetzt ist.

6. Mittelspannungsschaltanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (36) U-förmig ausgebildet ist, wobei die Länge seiner beiden parallel zueinander angeordneten Schenkel etwa dem halben Durchmesser seines Querschnitts entspricht.

7. Mittelspannungsschaltanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an seinen beiden Schenkeln jeweils ein konzentrisch angeordneter Schraubflanseh vorgesehen ist, und daß auf der den Schenkeln diametral entgegengesetzten Seite eine Ausnehmung vorgesehen ist zur Durchführung der Phasenleiter.

8. Mittelspannungsschaltanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der den Schenkeln diametral entgegengesetzten Seite Maßnahmen vorgesehen sind für den Schraubanschluß des Anschlusses.

9· Mittelspannungsschaltanlage n~,ch einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungeflftohen zwischen Verteiler (36) und Ansehlurt

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(38) formschlüssig einander angepaßt sind.

10« Mlttelepannungssöhaltanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ' β Ansohluß (38) aus einem Rohrstüek (39) besteht, welches auf einer Seite einen konzentrisch angeordneten Schraubflansch aufweist und auf der entgegengesetzten Seite einen exzentrisch angeformten ovalen Sohraubflansoh (37) aufweist.

11. Mittelspannungsaohaltanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, daß der ovale Sohraubflansch (37) des Anschlusses (38) in drei verschiedenen Positionen an den Verteiler (36) montierbar ist.

12. Mittelspannungsschaltanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, daß im Anschluß (38) ein Erdschalter angeordnet ist.

13· Mittelspannungsschaltanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung des Anschlußstücks (32) der Sammelschiene (30) mit dem Verteilerstück (36, 38) ein Verbindungsstück (34) vorgesehen ist.

14. Mittelspannungsschaltanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Verbindungsstück (34) ein Trennschalter vorgesehen ist.

15. Mittelspannungsschaltaniage nach einem der

vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Anschlußstutzen am Leistungsschaltergehäuse etwa der Dicke des Anschlußflanschblattes entspricht. 35