DE965646C - Baueinheit mit Trennschalter fuer Hochspannungsschaltanlagen mit isolierten Sammelschienen - Google Patents

Description

• Baueinheit mit Trennschalter für Hochspannungsschaltanlagen mit isolierten Sammelschienen Die Sammelschienen und die zu den Sammelschienen gehörigen Trennschalter nehmen in offenen Hochspannungsschaltanlagen einen verhältnismäßig großen Raum innerhalb der Schaltanlage ein. Diese Umstände verhindern meist eine Verkleinerung der Schaltanlagenräume, wie sie an sich durch wirtschaftliche oder andere Gründe wünschenswert wäre.
• Die Erfindung betrifft nun eine Ausführungsform derartiger Trennschalter und Sammelschienen, die eine erhebliche Verkleinerung des Schaltraumes ermöglicht und vor allen Dingen eine erhebliche Vereinfachung der Montage herbeiführt. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß ein Sammelschienen-Zwischenstück zugleich als Sockel des Trennschalters Mitbenutzt und mit ihm zu einer, vorzugsweise vierfahrbaren Baueinheit zusammengefaßt ist und daß das Zwischenstück es gestattet, die Sammelschiene hindurchzuführen oder an ihm die Sammelschienenabschnitte zusammenzufassen und ferner den Trennschalter elektrisch an die Sammelschiene anzuschließen. Die Sammelschienen sind dabei teilweise oder vollständig isoliert und werden abschnittsweise an das Verbindungsstück herangeführt und mit ihm verbunden. Die Herstellung der Trennschalter und ihrer Verbindungen mit den Sammelschienen wird entgegen der bisher üblichen Weise nicht mehr am Aufstellungsort der Anlage vorgenommen, sondern in der Herstellwerkstatt. Am Aufstellungsort braucht nur ein Zusammensetzen dieser fertigen Teile durch hierzu angelerntes Personal vorgenommen werden. Bei Vorhandensein von Mehrfachsammelschienen können die Einheiten in gleicher Ausführung nebeneinander aufgestellt werden. Die Trennschalter können in einem solchen Abstand über Erde angeordnet werden, daß die spannungsführenden Teile einer zufälligen Berührung entzogen sind und trotzdem die geerdeten, eine gelegentliche Untersuchung benötigenden Antriebsteile von der Erde aus ohne weiteres zugänglich sind. Die bisher üblichen Bedienungs- oder Kontrollgänge für die Sammelschienenanlage werden hierdurch unnötig. Die Trennschalter an den Sammelschienen können in ihrer Lage zur Gerätegruppe entweder so aufgestellt werden, daß ihre Messer im geschlossenen Zustande parallel zu den Sammelschienen liegen oder auch senkrecht oder schräg dazu.
• In den Fig. i bis 25 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
• In Fig. i sind i und 2 die beiden Trennschalterstützer, die gemäß der Erfindung auf dem Zwischenstück 3 angeordnet sind, an das die Sammelschienenstücke q. und 5 angeschlossen sind. Das Zwischenstück ist zweckmäßig fahrbar eingerichtet.
• Fig. 2 zeigt den Aufbau einer Schaltanlage unter Benutzung einer Einrichtung nach Fig. 1. 6 ist der Leistungsschalter, 7 ein Strom- oder Spannungswandler, 8 und 9 sind zwei Sammelschienensysteme, die an die Zwischenstücke 3 und 3, herangeführt sind. Das Trennmesser des Trennschalters schlägt zweckmäßig nach oben aus. io ist ein Geräteschrank.
• Nach der Einrichtung der Fig. 3 wird ein säulenförmiger Trennschalter i verwendet, der entweder einen Druckluftkolben oder ein Getriebe trägt, von denen ein geteiltes oder ein ungeteiltes Trennmesser bewegt wird. Das Gegenschaltstück i i des Trennschalters wird unmittelbar von der Stromleitung getragen. Die Druckluftzuführung zur Bewegung des Trennschalters geschieht zweckmäßig durch ein neben dem Stützisolator angeordnetes Isolatorrohr. Die Bewegung kann auch durch eine Isolierwelle neben dem Isolator eingeleitet werden.
• Fig. ¢ zeigt die Verwendung eines säulenförmigen Trennschalters nach Fig.3 in einer Anlage. 6 ist wieder der Leistungsschalter, 7 ist ein Wandler. Die Verbindungsleitungen zum Leistungsschalter werden durch die Stützisolatoren 12 und 13 getragen.
• Fig. 5 zeigt den inneren Aufbau eines Zwischenstückes, und zwar bei einem säulenförmigen Trennschalter. Die kabelartig isolierten Sammelschienenstücke 4 und 5 tragen am Ende je einen Wickelendverschluß 1q., der als Hochspannungsstecker ausgebildet ist. Die Durchführung des säulenförmigen Trennschalters in das Zwischenstück hinein trägt das Gegenschaltstück 15 für die isolierten Sammelschienen. Der Hochspannungsstecker ist gegen die geerdete Metallwand des Zwischenstückes durch eine Isolierhülle 16 isoliert, die durch Metalleinlagen auch zur Steuerung des elektrischen Feldes benutzt werden kann. Die kabelartig isolierten Sammelschienen sind in einem Rohr mit einem gasförmigen isolierenden Stoff mit oder ohne Überdruck gefüllt. Der Hohlraum des Zwischenstückes wird mit einem flüssigen isolierenden Medium ausgefüllt.
• Fig. 6 zeigt eine ähnliche Ausführung wie Fig. 5, bei der die Sammelschienenstücke q. und 5 ohne Rohr frei verlegt sind.
• Fig. 7 zeigt die Ausführung eines Zwischenstückes mit einem säulenartigen Trennschalter i in Verbindung mit einer isolierten Sammelschiene, die in einem Rohr 17 verlegt ist. Das Rohr kann mit einem gasförmigen oder flüssigen isolierenden Medium mit oder ohne Überdruck gefüllt sein.
• Fig. 8 zeigt die gleiche Ausführung wie Fig. 7, nur ist zur Isolation der Abzweigstelle von der Sammelschiene zum Trennschalter eine besondere Isolatorhülle r8 vorgesehen, die auch zur Steuerung des elektrischen Feldes durch Einfügung von Metalleinlagen geeignet gemacht sein kann.
• Bei der Ausführung nach Fig. 9 werden zwei als Hochspannungsstecker ausgebildete Enden q. und 5 von kabelartig isolierten Sammelschienen in eine gemeinsame Isolierhülle i9 eingeführt, das außerdem das Gegenschaltstück für den Trennschalter und die Hochspannungssteckkontakte enthält. Der innere Hohlraum des Endverschlusses wird mit einem flüssigen isolierenden Medium gefüllt, zweckmäßig mit Öl.
• Fig. io zeigt den Aufbau einer solchen Isolierkappe für zwei Kabelenden und die Kabelabgänge. Das Trennschalterzwischenstück ist auf einem Fahrgestell 2o angeordnet.
• Bei der Ausführung nach Fig. i i wird jedem Kabelende eine Isolierhülle gegeben, von denen das Gegenschaltstück des Trennschalters getragen wird.
• Fig.12 zeigt die Seitenansicht eines Trennschalters nach den Fig. 9, 1o und i i.
• Fig. 13 zeigt den Grundriß der Sammelschienentrennschalter und des Leistungsschalters 6.
• Fig. 14 zeigt einen Sammelschienentrennschalter, dessen Grundplatte 21 gleichzeitig die Enden der kabelartig isolierten Sammelschienen q. und 5 trägt. Diese Enden sind als Hochspannungsstecker ausgebildet, deren Gegenschaltstücke vom Trennschalterkopf getragen werden.
• Fig. 15 zeigt die Seitenansicht eines solchen Trennschalters mit Zwischenstück nach Fig. 1.4. Fig. 17 zeigt eine etwas andere Ausführung eines Trennschalters nach den Fig. 9 bis i i.
• Fig. i8 zeigt die Seitenansicht eines Trennschalters nach Fig. 17.
• In Fig. i9 ist im Grundriß dargestellt, wie die Trennschalter an den Sammelschienen zu den Leistungsschaltern 6 liegen. Die Trennschalter sind hier so angeordnet, daß ihre Messer im geschlossenen Zustand parallel zu den Sammelschienen liegen. Fig.2o und 21 zeigen einen Trennschalter entsprechend der Ausführung nach den Fig. 3 und 4. Der Isolator des Kabelendverschlusses dient hier zum Tragen eines säulenförmigen Trennschalters, dessen Gegenschaltstück 22 von den Stromleitungen getragen wird.
• Fig.22 zeigt einen Grundriß mit Leistungsschaltern und säulenförmigen Trennschaltern an den Sammelschienen. Diese Figur läßt erkennen, wie wenig Platz bei Verwendung der Trennschalter gemäß der Erfindung die Anlage sowohl in der Breite als auch in der Tiefe erfordert.
• Fig. 23 zeigt eine Ausführung des Erfindungsgedankens, bei der die Trennschalterstützen rund 2 so hoch über dem Erdboden angeordnet sind, daß Gefahren für den Bedienenden nicht entstehen können. Besondere Bedienungsgänge zwischen den Geräten sind dabei überflüssig. 6 ist wieder der gedankens, bei der die Trennschalterstützer i und 2 und Spannungswandler zusammengebaut ist. 8 und 9 sind zwei Sammelschienensysteme, die an die Zwischenstücke 3 und 3" herangeführt sind. io ist der Geräteschrank.
• Fig. 24 zeigt die gleiche Ausführung, nur ist ein besonderer Strom- und Spannungswandler 7 neben dem Leistungsschalter 6 angeordnet.
• Fig. 25 zeigt den Einbau der Schaltanlage in ein Schalthaus. Die Isolierung der Sammelschienen kann entweder nach Art von Ölkabeln, Massekabeln, Druckgaskabeln oder Gasdruckkabeln eingerichtet werden. Die Sammelschienen können auch blank oder isoliert in einem Rohr mit einem gasförmigen oder flüssigen isolierenden Medium mit oder ohne Überdruck verlegt sein. Der Stromleiter für die Sammelschienen kann auch unmittelbar mit einem Isoliermantel oder in einem Abstand vom Stromleiter mit einem Isoliermantel oder mit beiden umgeben sein.
• Wird ein säulenförmiger Trennschalter verwendet, so kann das Schaltmesser durch Luftdruck bewegt werden. Das Trennmesser wird hierbei zweckmäßig teleskopartig unterteilt. Es ist auch möglich, das Schaltmesser zu unterteilen und die einzelnen Teile mit Gewinde, Tut und Feder zu versehen, das Getriebe auf dem Isolatorkopf anzuordnen und dieses durch eine isolierte Drehwelle seitlich vom Isolator zu bewegen.
• Zum Ausgleich von Längenänderungen der Rohre bei Temperaturänderungen und zum Ausgleich von Bauungenauigkeiten können in die die Sammelschienen enthaltenden Rohrleitungen federnde Zwischenstücke eingefügt sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Baueinheit mit Trennschalter für Hochspannungsschaltanlagen mit isolierten Sammelschienen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sammelschienen-Zwischenstück zugleich als Sockel des Trennschalters mitbenutzt und mit ihm zu einer, vorzugsweise vierfahrbaren Baueinheit zusammengefaßt ist und daß das Zwischenstück es gestattet, die Sammelschiene hindurchzuführen oder an ihm die Sammelschienenabschnitte zusammenzufassen und ferner den Trennschalter elektrisch an die Sammelschiene anzuschließen. z. Baueinheit nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück als mechanisches Kupplungsstück für zwei Hochspannungsstecker, die die Enden der betreffenden Sammelschienenabschnitte bilden, mitbenutzt sind. 3. Baueinheit nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück als mechanisches Gegenkupplungsstück für den Hochspannungsstecker mitbenutzt ist, der zum elektrischen Anschluß des Trennschalters an die Sammelschiene dient. Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Außenmantel des Zwischenstückes eine Isolierstoffauskleidung aufweist. 5. Baueinheit nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffauskleidung metallische Einlagen aufweist zur Steuerung des elektrischen Feldes. 6. Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Räume des Zwischenstückes mit einem gasförmigen oder flüssigen, gegebenenfalls unter Überdruck stehenden Isoliermittel ausgefüllt sind. 7. Baueinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Ölkabeln die freien Räume des Zwischenstückes mit Öl ausgefüllt sind, das mit dem Kabelöl in Verbindung steht. B. Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verteilstelle blanker oder isolierter Stromleiter eine isolierende Hülle mit Metalleinlagen zur Steuerung des elektrischen Feldes an der Verteilstelle und zum Isolieren der blanken, spannungsführenden Teile gegen die geerdeten Wände des Zwischenstückes angeordnet sind. 9. Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelschienen mit geerdeten Rohren umgeben sind, in denen federnde Zwischenstücke zum Ausgleichen der Längenänderungen bei Temperaturschwankungen oder bei Bauungenauigkeiten angeordnet sind. io. Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stromverbindung zwischen den Steckern der Trennschalter und den Sammelschienenenden ein Schaltstück dient, das vom Trennschalterstecker getragen wird. i i. Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Trennschalterisolatoren als Wanddurchführung ausgebildet ist und als Hochspannungsstecker für die Stromverbindung zur Sammelschiene dient. 12. Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für den Trennschalter ein Säulentrennschalter verwendet ist. 13. Baueinheit nach einem der Ansprüche i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trennschalter mit mehreren Stützisolatoren verwendet ist, in solcher Lage, daß die Schaltmesser in geschlossenem Zustand parallel zu den Sammelschienen liegen. 14. Baueinheit nach einem der Ansprüche i bis r i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trennschalter mit mehreren Isolatoren verwendet ist, in solcher Lage, daß die Schaltmesser in geschlossenem Zustand senkrecht oder schräg zu den Sammelschienen liegen. 15. Baueinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Säulentrennschalter ein teleskopartig ausgebildetes bewegliches Schaltstück enthält, dessen einzelne Teile durch Druckluft bewegt werden. 16. Baueinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Säulentrennschalter ein bewegliches Schaltstück enthält, das in der Länge unterteilt und mit Gewinde, Nut und Feder versehen ist, und daß die einzelnen Teile durch ein Getriebe auf einem Isolator einstellbar sind. 17. Baueinheit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwelle zum Getriebe aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff besteht und innerhalb oder außerhalb des Isolators geführt ist. 18. Baueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trennschalterisolator als Isolierkappe ausgebildet ist und als Endverschluß zur Aufnahme der isolierten Sammelschienenenden dient. i9. Baueinheit nach einem der Ansprüche i bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trennschalterisolator als Isolierkappe mit Gegenschaltstücken für zwei als Hochspannungsstecker ausgebildete kabelartig isolierte Sammelschienenenden dient. 2o. Baueinheit nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle eines Trennschalterisolators zwei Endverschlüsse der kabelartig isolierten Sammelschiene mitbenutzt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 143 929; USA.-Patentschrift N r. 2 258 529.