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Hochspannungsschaltanlage mit geschlossener Zellenbauweise Für die
Zellen von Hochspannungsschaltanlagen sind verschiedene Bauformen bekannt. Häufig
werden bei Innenraumschaltanlagen Zellen verwendet, die voneinander durch Zwischenwände
getrennt, dagegen nach oben offen sind und zum Bedienungsgang zu eine Drahtgittertür
od. dgl. besitzen. Solche Zellen in offener Bauweise haben sich jedoch nicht bewährt,
weil sich bei Lichtbogenkurzschlüssen deren schädliche Wirkungen auch auf die Nachbarzellen
im gleichen oder höheren Stockwerk ausbreiten können, vor allem weil Rauch, Ruß
und Metallstaub in die Nachbarzellen gelangen können und dort zu sogenannten Gesellschaftskurzschlüssen
führen.
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Gegenüber dieser offenen Bauweise mit ihren vielen Ausführungsformen
gibt es aber auch noch eine geschlossene Bauweise, bei der die Zellen allseitig
abgeschlossen sind. Die geschlossene Bauweise hat den Vorteil, daß dabei nach den
Vorschriften eine geringere Isolation zulässig ist und daß sich Lichtbogenkurzschlüsse
nicht ausbreiten können. Solche Zellen lassen sich daher kleiner bauen als offene
Zellen. Zur Herstellung der Zellen und Zellenwände in geschlossener Bauweise verwendet
man Ziegelsteine, Gipsplatten und gelegentlich auch Blechtafeln, die das Winkeleisengerüst
der Zellen vollständig einhüllen. Mitunter, und zwar hauptsächlich in der englischen
Schaltanlagentechnik, werden auch gußeisengekapselte Zellen verwendet.
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Ist in eine geschlossene Zelle ein Druckluftschalter od. dgl. eingebaut,
so entsteht allein schon beim normalen Ausschalten eine Druckwelle, die im allgemeinen
durch unvermeidbare Spalten u. dgl. allmählich nach außen abgeleitet wird. Da aber
die Druckwelle schlagartig auftritt und solche Spalten
im Vergleich
zum Rauminhalt der Zellen nur sehr klein sind, dauert es ziemlich lange, bevor der
Druckausgleich erreicht ist. Auf jeden Fall kommt es zunächst zu einer entsprechenden
Beanspruchung der Wände und Decken. Sind diese aus Ziegelsteinen gemauert, so vermögen
sie diese Drucksteigerung ohne weiteres aufzunehmen. Allerdings ist eine solche
Bauform der geschlossenen Zellen entsprechend teuer und besitzt ein großes Gewicht,
was vor allem in mehrstöckigen Schaltanlagen von Nachteil ist, weil dann auch der
Unterbau entsprechend stabil sein muß. Sind die Zellen aus Gipsplatten aufgebaut,
dann können wiederholte Druckwellen der erwähnten Art zur Folge haben, daß die Fugen
zwischen den Platten mit der Zeit sichtbar hervortreten und ein nachträgliches Verschmieren
mit Mörtel erfordern. Zu dem Zweck muß aber die Zelle völlig spannungslos gemacht
werden, und sie wird außerdem durch Mörtel verunreinigt. Werden zur Verkleidung
der Zellen Blechtafeln verwendet, so können sich diese bei wiederholtem Auftreten
von Druckwellen verziehen, und das nachträgliche Ausrichten bedeutet einen erheblichen
Arbeitsaufwand und eine Unterbrechung des Betriebes.
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Weitaus schwieriger liegen aber die Verhältnisse, wenn in einer Zelle
geschlossener Bauweise eine Explosion auftritt. Zellen mit aus Ziegeln gemauerten
Wänden und Decken können bei entsprechender Stärke dem Explosionsdruck standhalten.
Zellen, deren Wände und Decken aber aus Gipsplatten bestehen, stürzen mit Sicherheit
in sich zusammen. Bei Zellen, deren Wände und Decken aus Stahlblech bestehen, muß
damit gerechnet werden, daß die Platten aus ihrer Befestigung gerissen und durch
den Raum geschleudert werden, wodurch Menschen zu Schaden kommen können. Auch schwere
gußgekapselte Schaltanlagen halten, wie sich gezeigt hat; dem Explosionsdruck durchaus
nicht immer stand, und umherfliegende Teile haben verschiedentlich erhebliche Zerstörungen
angerichtet.
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Die Erfindung betrifft eine Hochspannungsschaltanlage mit geschlossener
Zellenbauweise. Dabei besteht die Aufgabe, zur Herstellung von Wänden und/oder Decken
ein Material zu verwenden, das gewichtsmäßig leicht und außerdem leicht zu bearbeiten
ist. Die Zellenwandungen sollen ferner so beschaffen sein, daß sie bei Lichtbogenkurzschlüssen
die Ausbreitung von Rauch und Metallstaub verhindern. Außerdem sollen die Wände
wiederholte mälldge Drucksteigerungen aushalten, und sie sollen schließlich auch
ungewöhnlichen Drucksteigerungen nach Möglichkeit standhalten, zumindest aber nicht
so beschaffen sein, daß bei einer etwaigen Zerstörung ihre Teile durch den Schaltraum
fliegen.
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Alle diese Bedingungen werden erfindungsgemäß dadurch erfüllt, daß
wenigstens ein Teil der Zellenwände aus einem luftdurchlässigen, eine Filterwirkung
besitzenden oder drucknachgiebigen, nicht brennbaren Faserstoffgewebe besteht. Zur
Verstärkung können in oder neben den FaserstoffgewebenDrahtgitterverspannungen vorgesehen
sein. Als besonders zweckmäßig für die Herstellung solcher Faserstoffgewebe sind
feuerfeste Stoffe, vor allem Asbest, anzusehen. Asbestgewebe lassen sich in verschiedener
Stärke und verschiedenen Festigkeitseigenschaften herstellen, so daß sie in jedem
Falle die gewünschte Filterwirkung besitzen, darüber hinaus aber auch drucknachgiebig
bzw. druckwiderstandsfähig sind. Außerdem können in oder neben den Faserstoffgeweben
Drahtgitterverspannungen vorgesehen sein, wodurch ihre Festigkeit bei gleichbleibender
Filterwirkung wesentlich erhöht wird. In dieser Ausführungsform können die Gewebe
sogar schon erhebliche Drucksteigerungen aufnehmen und dennoch die Ausbreitung von
Ruß und Metallstaub verhindern.
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Wird jedoch im Falle einer Explosion der Innendruck in der Schaltzelle
ungewöhnlich groß, so reißen diese Stoffe einfach entzwei, ohne daß gewichtsmäßig
schwere Teile in die Schaltanlage geschleudert werden und das Schaltpersonal bzw.
andere Anlageteile gefährden. Dadurch erhalten diese Wandungen nach der Erfindung
noch den Charakter einer Sicherungsvorrichtung bzw. eines Sicherungsventils, das
anzeigt, daß in der betreffenden Zelle ein zu starker überdruck aufgetreten ist,
der das Reißen der Gewebewände bewirkt hat. Außerdem kann zusätzlich eine Ventilklappe
vorgesehen werden, die sich bei Auftreten erheblicher Überdrücke selbsttätig öffnet
und den Zelleninnenraum mit dem umgebenden Raum verbindet.
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Selbst wenn in einer solchen Zelle ein Kurzschluß oder eine Explosion
aufgetreten sein sollte und dabei die Faserstoffgewebe zerrissen sind, so wird dennoch
die Ausbreitung von Verbrennungsrückständen weitgehend unterbunden, weil die Filterwirkung
zumindest teilweise erhalten bleibt.
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Werden in oder neben den Faserstoffgeweben Drahtnetze vorgesehen,
so dienen diese nicht nur der Verstärkung bei etwaigen Drucksteigerungen, sondern
sie verhindern auch mechanische Beschädigungen durch das Personal, z. B. beim Hantieren
mit einer Leiter od. dgl. Die Wandungen aus Faserstoffen gemäß der Erfindung können
auch, genau wie die sonst verwendeten Bleche oder Gipsplatten, von Rahmen eingefaßt
werden und aus genormten Flächenteilen zusammengesetzt sein.
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Damit der Schaltwärter das Innere der Schaltzellen überwachen kann,
sind zweckmäßig in den Flächen Schauöffnungen od. dgl. vorgesehen, die durch Glas
oder durchsichtige Kunststoffe verschlossen sind, damit nicht durch sie eine Wolke
von Verbrennungsrückständen in den Schaltraum eindringen kann.