DE975168C

DE975168C - Zusammensetzbares Schaltfeld fuer Hochspannungszwecke

Info

Publication number: DE975168C
Application number: DES9896D
Authority: DE
Inventors: Albinus Dehn; Erhard Dipl-Ing Gerstner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-10-20
Filing date: 1942-10-20
Publication date: 1961-09-14

Description

Zusammensetzbares Schaltfeld für Hochspannungszwecke Im Hauptpatent gq.o 662 ist ein Schaltfeld beschrieben, das aus zwei in allseitig geschlossener Bauform ausgeführten selbständigen Bauelementen besteht und bei dem in den Bauelementen angeordnete Geräteteile herausfahrbar angeordnet sind. Das Schaltfeld wird fertig in der Fabrik hergestellt und braucht am Verwendungsort nur an die dort vorhandenen Leitungen angeschlossen zu werden.
Die Erfindung betrifft nun eine Weiterentwicklung eines solchen Schaltfeldes. Das Schaltfeld der bisherigen Bauart erforderte nämlich eine beiderseitige Zugänglichkeit, wenn eine Erweiterung auf weitere Sammelschienensysteme oder eine Kontrolle der Geräte im Innern des Feldes vorgenommen werden sollte. Diese allseitige Zugänglichkeit ist auch dann von Wichtigkeit, wenn das Schaltfeld in Fabrikbetrieben aufgestellt ist, bei denen es säurehaltiger Luft, Staub oder Feuchtigkeit ausgesetzt ist. In Betrieben mit reiner trockner Luft kann es erwünscht sein, das Schaltfeld zur Raumersparnis gegen eine Wand zu stellen oder bei kleinen Abmessungen das Gerät zum Anhängen an eine Wand auszubilden. Gemäß der Erfindung ist daher das neue zusammensetzbare Schaltfeld so ausgebildet, daß für den Wandanbau des Schaltfeldes alle der gelegentlichen Ausbesserungen und Untersuchungen unterworfenen Geräteteile und Sammelschienen nur an der Vorderseite des Schaltfeldes angeordnet sind, und zwar so, daß diese Teile aus dem Schaltfeld herausgezogen werden können, während die Verbindungsleitungen zwischen den Geräten auf der Rückseite des Schaltfeldes untergebracht sind.
Die Bedienung und Wartung des Schaltfeldes erfolgt dann nur von der einen. Seite her, und das Schaltfeld kann somit gegen eine Wand gestellt oder als Wandkasten an eine senkrechte Wand gehängt werden. Es sind zwar schon Verteileranlagen und Schaltschränke vorgeschlagen worden, bei denen nach Öffnen einer Fronttür die einzelnen Geräte herausgezogen werden können. Bei diesen Anlagen handelt es sich jedoch nicht um zusammensetzbare Schaltfelder, sondern um Schaltanlagen der klassischen Bauform, die also am Aufstellungsort in besondere Gerüste eingebaut werden müssen und deren; Erweiterung nicht ohne weiteres möglich ist. Die einzelnen Bauelemente des Schaltfeldes közmen dabei, was ihren Inhalt angeht, in der im Hauptpatent geschilderten Weise aufgebaut sein. Das Schaltfeld kärin aber auch weiter gemäß der Erfindung aus einem unteren Bauelement entstehen, das ein Sammelschienensystem, einen Leistungsschalterblock, einen Trennschalterblock und einen Meßwandlerblock enthält. Auf das untere Bauelement wird das obere Bauelement aufgesetzt, das seinerseits ein weiteres Sammelschienensystem und nur einen Leistungsschalterblock enthält. Die Kapselung des Schaltfeldes ist dabei so gehalten, daß aus diesen beiden Bauelementen ein Schaltfeld mit beliebig vielen Sammelschienensystemen zusammengesetzt werden kann, indem auf das untere größere Bauelement die anderen Bauelemente in entsprechender Zahl aufgesetzt werden, die lediglich Sammelschienen und Leistungsschaltblock enthalten. Es ist dabei zweckmäßig, Leistungsschalter und Trennmesser zu einer Einheit zu vereinigen.
In den Fig. i bis 3 sind verschiedene Bauelemente des Schaltfeldes nach der Erfindung dargestellt. Die Bauelemente enthalten alle für die Stromwegschaltung erforderlichen Vorrichtungen.. Wie aus den Figuren hervorgeht, sind die Bauelemente so gestaltet, daß sie an die in den Figuren jeweils unten als horizontale Linie dargestellte Wand angehängtwerden können und alle für die Bedienung und Überwachung in Betracht kommenden Teile an der Vorderseite liegen. Dabei können Leistungsschalter und Trennmesserblock zu einer Einheit vereinigt werden, wobei das Schaltmesser auf dem Schalterkopf aufgebaut und voil diesem getragen wird. Die Antriebe für den Leis'tungsschalterkopf. und das Trennmesser können im Sockel * des Leistungsschalters untergebracht werden. Der Schalterkopf kann dann ein Gegenschaltstück für die Stromverbindung zur Stromschiene zur Verbindung der Schaltgeräte untereinander. tragen. Der Leistungsschalterblock kann mit dein Trennmesser und dem Gegenschaltstück für die Stromschiene nach Öffnen einer Abschlußtür im ausgeschalteten und damit spannungsfreien Zustand aus der Kapselung herausgezogen werden. Der Trennschalter vor dem Leistungsabgang wird mit dem zugehörigen Stromwandler in schmaler Bauart zu einer konstruktiven Einheit vereinigt, die ebenfalls bei Öffnen einer Tür in der Kapselung aus dem Schaltfeld herausgezogen werden kann. Durch Verfahren innerhalb der Kapselung wird die Trennung bewirkt.
Wie in Fig. 3 bei 13 ersichtlich, kann die Einheit von Trennschalter ' und Stromwandler so ausgeführt werden, daß sie zu einer Einheit, bestehend aus Trennschalter, getrenntem Strom und getrenntem Spannungswandler, in schmaler Bauweise ergänzt wird. Die Trennschalter vor dem Leitungsabgang können auch mit dem Stromwandler und ein oder zwei Spännungswandlern zusammen, wie in Fig. i dargestellt, vereinigt sein. Hierdurch ergibt sich eine besonders schmale Bauweise.
In Fig. 2 ist dargestellt, wie die Ausgangsschalter mit. Stromwandler und Spannungswandler zusammen noch durch Zähler, Relais, Meßinstrumente usw. zu einer Baueinheit erweitert werden können. Die Trennschalter und Meßwandlerblocks können dabei einen Wandantrieb erhalten, der so ausgebildet ist, daß dieser Block im ausgeschalteten Zustand sich von seinem mechanischen Antrieb entkuppelt und aus dem Schaltfeld herausgezogen werden, und auch wieder eingefahren werden, kann, ohne daß Kupplungsteile gelöst werden müssen. Der Trennschalter und Meßwandlerblock kann dabei einen Schaltmotor erhalten, der den Block innerhalb der Kapselung verfährt, um eine Trennung der Strombahn herbeizuführen und der entweder von dem Schaltfeld aus oder durch Fernsteuerung gesondert in -Gang gesetzt wird. Innerhalb der Abschlußtür 1q. sind nicht dargestellte Meßgeräte, Zähler, Relais und die zur automatischen Stromwegschaltung gehörenden Geräte angeordnet. Diese können entweder an einer zweiten inneren Tür befestigt sein, sie können aber auch an der Abschlußtür innen selbst angeordnet werden.
Die Anschlußleitungen sind, um geringe Bauungenauigkeiten. oder Meßänderungen durch Temperaturwechsel auszugleichen, bei kleinen Stromstärken dadurch beweglich ausgeführt, daß sie als dünne aber hohe Flachschienen ausgeführt sind, bei größeren Stromstärken erfolgt der Ausgleich dadurch, daß in die Anschlußschiene entweder lamellierte Bleche eingeführt oder daß Gelenke vorgesehen werden und daß' diese beweglichen Stellen mit einer biegsamen Isolation überdeckt sind.
Beim Kabelabgang ist eine Isolierstoffhülle 18 (Fig. 3) mit einem mittleren Befestigungsflansch vorgesehen, die außen die unteren Gegenschaltstücke des kombinierten Trennschalters und Meßwandlers trägt und innen die Gegenschaltstücke für die als Hochspannungsstecker ausgebildeten Endverschlüsse. Die Hilfsleitungen zum kombinierten Trennschalter- und Meßwandlerblock werden in -der Kapselung in Rohren lichtbogensicher geschützt verlegt und am kombinierten Gerät über eine bewegliche Schlaufe in einen biegsamen Metallschlauch angeschlossen, wobei das Ende der Leitungen als ein unverwechselbarer kammartiger Vielfachstecker ausgebildet sein kann, der im eingeschalteten Zustand verschraubt wird. Die Verbindungen der Hilfsleitungen zwischen dem kombinierten Trennschalter und Meßwandlergerät und den in der Kapselung fest verlegten Leitungen kann auch in Form von Schleifschienen und Schleifkontakten ausgeführt werden. Die Schleifschienen erhalten dann nur eine solche Länge, daß die Hilfsleitungen im ausgeschalteten Zustand des. Wandlerblockes unterbrochen sind und keine schädlichen Spannungsübertragungen nach anderen Stellen erfolgen können. Der Anschluß der Hilfsleitungen an das Schaltfeld erfolgt außerhalb derselben durch gekapselte:Klerfuhen oder unverwechselbare Stecker, während- die Verbindung zwischen den Schaltfeldern durch Schlaufen oder bewegliche Leitungsstücke außerhalb des Schaltfeldes ausgeführt wird und die Verbindung ebenfalls durch gekapselte Reihenklemmen oder unverwechselbare Stecker ausgeführt werden kann.
Die Kapselung des Schaltfeldes ist zweckmäßig aus Leichtmetallguß, aus gedrücktem Blech, aus Preßstoff, aus Isolierstoff oder dergleichen Verbindungen fest hergestellt, an, den Verschraubungsflächen bearbeitet und verstärkt und für alle vorkommenden Strombelastungen in den Abzweigleitungen und Sammelschienen gleich groß durchgebildet, um Einheiten der verschiedensten Stromstärken nebeneinander verschrauben zu können und um bei späteren Erweiterungen an den vorhandenen Teilen Sammelschienen für höhere Stromstärken anschließen zu können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Zusammensetzbares Schaltfeld für Hochspannungszwecke, das aus zwei in allseitig geschlossener Bauform ausgeführten selbständigen Bauelementen besteht und bei dem in den Bauelementen angeordnete Geräteteile herausfahrbar angeordnet sind, nach Patent 9qo 662, dadurch gekennzeichnet, daß für Wandanbau des Schaltfeldes alle der gelegentlichen Ausbesserungen und Untersuchung unterworfenen Geräteteile und Sammelschienen nur an der Vorderseite des Schaltfeldes angeordnet sind, und zwar so, daß diese Teile aus dem Schaltfeld herausgezogen werden können, während die Verbindungsleitungen zwischen den Geräten auf der Rückseite des Schaltfeldes untergebracht sind.
2. Zusammensetzbares Schaltfeld nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente als Wandkästen ausgebildet sind, die an eine senkrechte Wand gehängt werden können.
3. Zusammensetzbares Schaltfeld nach den vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung und Einrichtung des Leistungsschalterblockes mit dem Trennmesser, daß dieses mit dem Gegenschaltstück für die Stromschaltmaschine nach Öffnen einer Abschlußtür im ausgeschalteten Zustand aus der Kapselung herausgezogen werden kann. q.. Zusammensetzbares Schaltfeld nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschalter vor dem Leitungsabgang und der Stromwandler in schmaler Bauart zu einer konstruktiven Einheit vereinigt sind. 5. Zusammensetzbares Schaltfeld nach den vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung des Trennschalter- und Stromwandlerblockes, daß er durch Verfahren innerhalb der Kapselung als Trennschalter dient. 6. Zusammensetzbares Schaltfeld nach Anspruch = bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit von Trennschalter und Stromwandler durch eine Einheit, bestehend aus Trennschalter, getrenntem Strom und getrenntem Spannungswandler, in schmaler Bauweise ersetzt ist. 7. Zusammensetzbares Schaltfeld nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem zu einer Baueinheit ausgebildeten Trennschalter Stromwandler und Spannungswandler in schmaler Bauart noch die Zähler, Relais, Meßinstrumente u. dgl. hinzugefügt sind. B. Zusammensetzbares Schaltfeld nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß Trennschalter- und Meßwandlerblock mit einem Handantrieb ausgestattet ist, der so ausgebildet ist, daß dieser Block im ausgeschalteten Zustand sich von seinem mechanischen Antrieb entkuppelt und aus dem Schaltfeld herausgezogen und wieder eingefahren werden kann, ohne daß Kupplungsteile gelöst zu werden brauchen. g. Zusammensetzbares Schaltfeld nach Anspruch x bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Trennschalter- und Meßwandlerblock mit einem Schaltmotor ausgerüstet sind, der die Blocks innerhalb der Kapselung verfährt. io. Zusammensetzbares Schaltfeld nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsschienen zwischen den Geräten bei Vorhandensein von isolierenden Zwischenwänden von diesen in einer Isolierstoffhülle getragen werden. ii. Zusammensetzbares Schaltfeld nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsschienen zwischen den Geräten. von Isolatoren getragen werden, die an der Rückwand der Kapselung befestigt sind. 12. Zusammensetzbares Schaltfeld nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsleitungen vom kombinierten Trennschalter- und Meßwandlerblock am kombinierten Gerät über eine bewegliche Schlaufe in einen biegsamen Metallschlauch übergehen. 13. Zusammensetzbares Schaltfeld nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Leitungen als ein unverwechselbarer kammartiger Vielfachstecker ausgebildet ist, der im eingeschalteten Zustand verschraubt wird. i¢. Zusammensetzbares Schaltfeld nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Hilfsleitungen zwischen dem kombinierten Trennschalter- und Meßwandlergerät und den in der Kapselung fest verlegten Leitungen in Form von Schleifschienen oder Schleifkontakten ausgebildet ist. 15. Zusammensetzbares Schaltfeld nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifschienen nur eine solche Länge erhalten, daB' die Hilfsleitüngen im ausgeschalteten Zustand des Wandlerblockes unterbrochen sind und keine schädlichen Spannungsübertragungen nach anderen Stellen erfolgen können. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 462 48o, 684 746; USA.-Patentschrift Nr. 2 258 529; Elektrotechnische Zeitschrift, i939; S. 265, 266.