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Schaltgerät für Hochspannungszwecke Die üblichen Schalteinrichtungen
für Hochspannungszwecke, bei denen zwischen zwei Sammelschienen und Leitungsabzweigen
über Leistungsschalter, Trennschalter, Meßwandler usw. Verbindungen hergestellt
werden, können leicht außer Betrieb kommen, wenn auch nur eines der Schaltgeräte
Schaden leidet und betriebsunfähig wird. Man muß in solchen Fällen durch Auswechslung
des beschädigten Gerätes für Abhilfe sorgen, was aber naturgemäß immer gewisse Zeit
erfordert. Dieser Nachteil macht sich besonders geltend, wenn einerseits wichtige
Betriebe mit den Abzweigen versorgt werden müssen und wenn andererseits die Schaltanlagen
einer erhöhten Gefahr der Beschädigung ausgesetzt sind. Die Erfindung bezweckt eine
solche Ausbildung der Schaltanlage und des zugehörigen Schaltgerätes, daß bei eintretenden
Beschädigungen durch einfache Umschaltungen ein Notbetrieb für den betreffenden
Abzweig aufrechterhalten werden kann. Es ist für ähnliche Zwecke bereits bekanntgeworden,
bei einem Dreifach-Sammelschienensystem den einzelnen Abzweig hinter dem zugehörigen
Leistungsschalter und Abzweigtrennschalter über eine Umgehungsleitung und einen
in sie eingefügten Trennschalter mit einem der drei Sammelschienensysteme zu verbinden.
Hierbei ist zusätzlich eine Umgehungsschaltergruppe mit einem Leistungsschalter
und drei Trennschaltern notwendig.
Durch die Erfindung wird das
Ziel auf wesentlich einfacherem Wege erreicht. Ihr Gegenstand besteht darin, daß
die Umgehungsleitung mit jedem der beiden Sammelschienensysteme direkt über je einen
Trennschalter verbunden ist, wobei bei Störung zwischen dem am Abzweig gelegenen
Anschlußpunkt der Umgehungsleitung und den an den beiden Sammelschienen gelegenen
Anschlußpunkten des Abzweiges das spannungsfreie Schalten der Trennschalter in der
Umgehungsleitung über den Sammelschienenkupplungsschalter erfolgt. Mit dieser Schaltung
ist es möglich, das einzelne Sammelschienensystem wahlweise als Betriebs-, Hilfs-
und Umschaltsammelschienensystem zu verwenden und die Leitungsabzweige entweder
in normaler Weise über den zugehörigen Leistungsschalter und Meßwandler mit den
Sammelschienen zu verbinden oder die Leitungsabzweige unter Umgehung der zugehörigen
Hochspannungsschaltgeräte über ein Sammelschienensystem als Umschaltschienensystem
über einen Sammelschienenkuppelschalter oder den Leistungsschalter eines anderen
Abzweiges mit dem Betriebssammelschienensystem zu verbinden. Die Leitungsabzweige
können auch unter Umgehung der zugehörigen Schaltgeräte und Meßwandler über Trennschalter
unmittelbar mit den Betriebssammelschienensystemen verbunden werden.
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In den Fig. i bis q. ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Fig. i zeigt zunächst die Schaltung gemäß der Erfindung. Es sind zwei Sammelschienensysteme
i und 2 vorgesehen. Die Schaltgerätegruppe für den Abzweig besteht aus dem Leistungsschalter
3, dem Meßwandler q. und den Durchführungen 5 und 6. Diese Gerätegruppe kann über
die Leitung 7, über die Trennschalter 8 oder 9 mit den Sammelschienen i und 2 verbunden
werden. io ist der Abgang zum Abzweig, in den der Trennschalter i i eingebaut ist.
Die beiden Sammelschienen sind ferner noch durch eine besondere Leitung 12 miteinander
verbunden, in welche die Trennschalter 13 und 1q. eingebaut sind. Die Abzweigleitung
io steht über die Leitung i5 mit dieser Verbindungsleitung 12 in Verbindung. Wenn
im normalen Zustand die Trennschalter 13 und 1q. geöffnet und der Trennschalter
i i geschlossen ist, kann die Gerätegruppe über Leitung 7 entweder über Trennschalter
8 mit der Sammelschiene i oder über Trennschalter 9 mit der Sammelschiene 2 verbunden
werden. Tritt eine Störung des Geräteblocks ein, so kann die Abzweigleitung io durch
Öffnen des Trennschalters i i von der Gerätegruppe abgeschaltet und über Trennschalter
13 und 1q. unmittelbar mit der Sammelschiene verbunden werden. Ist hierzu ein Leistungsschalter
erforderlich, so kann vorübergehend eine Sammelschiene als Hilfssammelschiene benutzt
werden und die Verbindung über den Sammelschienenkuppelschalter K und dessen Trennschalter
16, 17 zur anderen Sammelschiene erfolgen, worauf der betreffende Trennschalter
zur Betriebssammelschiene geschlossen werden kann. Soll z. B. die Abzweigleitung
io über einen Leistungsschalter behelfsmäßig mit der Sammelschiene 2 verbunden werden,
so wird der Trennschalter i i geöffnet und die Verbindung über Trennschalter 13
und die als Hilfssammelschiene zu benutzende Sammelschiene i über den Trennschalter
16, den Kuppelschalter K und den Trennschalter 17 zur Sammelschiene2 vorgenommen.
Nach Schluß des Kuppelschalters K kann dann Trennschalter 1q. geschlossen und Trennschalter
13 und der Kuppelschalter K sowie dessen Trennschalter 16, 17 geöffnet werden.
Die Verbindung der Leitung io mit der Sammelschiene 2 ist damit durchgeführt, und
die Sammelschiene i kann wieder als Betriebssammelschiene benutzt werden.
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In Fig.2 ist eine Schaltgerätegruppe gemäß der Erfindung dargestellt.
3 ist der für sich fahrbar eingerichtete Leistungsschalter, q. sind Strom- und Spannungswandler.
5 und 6 sind Stromdurchführungen vom Leistungsschalter über Trennschalter zu den
Sammelschienen bzw. Leitungsabgang. Die Schaltgeräte sind auf dem fahrbaren Untergestell
18 angeordnet, das alle erforderlichen Trennschalter enthält, die im vorliegenden
Fall zweckmäßig als Schubtrennschalter ausgebildet sind. In Fig. 2 ist der Trennschalter
i i erkennbar, in Fig. 3, die einen Schnitt C-D der Fig. q. darstellt, die Trennschalter
8 und g. Die Sammelschienensysteme i und 2 sind unterhalb des Fahrgestelles angeordnet.
Fig. q. zeigt einen Schnitt E-F durch die Gerätegruppe, der die Anordnungen der
Durchführungen 5 und 6 genauer erkennen läßt. Den in Rohr gekapselten Leitungen
und Trennschaltern kann auf einfache Weise dadurch einerhöhter Schutz gegeben werden,
daß die Wandstärken der Rohre verstärkt sind. Das Kabelende für den Leitungsabgang
ist in an sich bekannter Weise als Hochspannungsstecker ausgebildet, wobei der Steckkontakt
eine Isolierhülle besitzt. Den Leitungsanschluß zur Gerätegruppe vermittelt die
senkrecht angeordnete Wanddurchführung i9, die ebenfalls in Rohr gekapselt ist und
einen schrägen Flansch besitzt, damit man die Gerätegruppe fortfahren kann, ohne
daß Änderungen am Kabel und am Kabelanschluß vorgenommen zu werden brauchen. Die
Leitungsverbindung wird durch Schalt- und Gegenschaltstücke hergestellt, so daß
eine Verschraubung sich erübrigt. Der als Hochspannungsstecker ausgebildete Leitungsanschluß
der Kabel ist mit Öl oder einer anderen isolierenden Flüssigkeit gefüllt, wobei
bei Ölkabeln das Öl im Kabel mit dem ölanschluß im Kabelanschluß in Verbindung stehen
kann. Es kann zweckmäßig sein, in gewissen Fällen die Ölfüllung bis in die Rohrkapselung
der Sammelschienen und Trennschalter fortzuführen oder eine Isolierflüssigkeit zu
verwenden.
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Die in Rohr gekapselten Sammelschienen und das Eisengerüst des Fahrgestelles
bilden eine konstruktive Einheit und unterstützen sich gegenseitig im Tragen der
aufgefahrenen Geräte. Die Sammelschienen eines jeden Systems sind nebeneinander
angeordnet. Darüber befinden sich Schubtrennschalter, die außerhalb der Kapselung
durch Handantrieb oder Fernantrieb mittels Motor- oder Druckluftkolben betätigt
werden können. Ein vollständiges Sammelschienensystem, bestehend aus
rohrgekapselten
Sammelschienen, Trennschaltern und Rohrverbindungen, bildet eine konstruktive Einheit,
die als Ganzes in das Fahrgestell der Schaltmaschine eingebaut oder aus ihm herausgezogen
werden kann. Es können aus solchen Sammelschieneneinheiten Gerätegruppen für beliebige
Sammelschienensysteme gebildet werden. Die Meßwandler sind zweckmäßig auf einem
Fahrgestell vereinigt. Das eine Gerüst des Fahrgestelles ist zweckmäßig so ausgebildet,
daß das Herausziehen der Sammelschieneneinheit durch Lösen von Eisenstreben erfolgen
kann. Die rohrisolierten Sammelschienen sind zweckmäßig in der Längsrichtung durch
Schrägflansche geteilt, so daß die einzelnen Sammelschienenabschnitte nach Lösen
der Flanschverbindungen aus dem Fahrgestell der Gerätegruppe herausgezogen und nach
Bedarf wieder hineingeschoben und verschraubt werden können. Neben den Schrägflanschverbindungen
können die rohrisolierten Sammelschienen an diesen Stellen Schalt- und Gegenschaltstücke
tragen, so daß die Sammelschienenabschnitte nach Lösen der Flanschverbindungen ohne
ein Lösen der Sammelschienen ein- und ausfahrbar sind. Die rohrisolierten Sammelschienen
können federnde Zwischenstücke enthalten zum Ausgleich von Bauungenauigkeiten und
von Längenänderungen. Die Isolation der Sammelschienen kann so erfolgen, daß alle
strom-und spannungsführenden Teile blank ausgeführt sind und daß das Isoliermedium
die volle Isolation übernimmt. Die rohrisolierten Sammelschienen können aber auch
eine leichte, feste Isolierung besitzen, die eine Teilspannung der Betriebsspannung
übernimmt, wobei die isolierenden Medien die Isolation des restlichen Teiles der
Betriebsspannung übernehmen. Die isolierten Leitungsschienen münden zur Führung
zu den Hochspannungsgeräten in eine Wanddurchführung ein, deren eine Hälfte mit
normaler Schlagweite in Freiluft und deren andere Hälfte mit verkürzter Schlagweite
im Isolierrohr untergebracht sein kann. Bei Druckluftisolierung der Sammelschienen
und Leitungen können ihre Rohre gleichzeitig für die Verteilung der Druckluft zur
Betätigung der Schaltgeräte dienen. Die gesamten Gerätegruppen können in der Fabrik
fertig hergestellt und als Ganzes zum Versand und zur Aufstellung kommen. Unter
Umständen können auch das fahrbare Unterteil und die fahrbaren Geräte einzeln transportiert
und am Montageort aufeinandergefahren und mit genormten Leitungsverbindungen versehen
werden. Die Hilfsleitungen innerhalb der Gerätegruppen können in Rohren am Fahrgestell
bis zu einem wetterfesten Stecker geführt werden. Zum Unterbringen der Meßinstrumente,
Relais, Zähler u. dgl. kann ein Schrank verwendet werden, in dem die Hilfsleitungen
über Reihenklemmen ebenfalls bis an wetterfeste Steckkontakte geführt werden. Die
Hilfsleitungen zwischen dem fahrbaren Unterteil und dem Meßinstrumentenschrank können
ebenfalls über wetterfeste, bewegliche Hilfsleitungen und über beiderseitig unverwechselbare
wetterfeste Steckkontakte geführt werden. Die Radfüße des niedrigen Fahrgestelles
können abschraubbar sein, damit die Sammelschienensysteme während des Betriebes
der Anlagen nach vorn herausgezogen werden können. Die Sicherheitserdung der ausgeschalteten
Hochspannungsgeräte kann entweder durch zusätzliches Ansetzen einer Erdungsvorrichtung
oder durch fest angebaute Erdungsschalter oder Erdungsbügel oder durch in Rohr gekapselte
Trennschalter hergestellt sein, die in ihrer Ausführung sinngemäß übereinstimmend
mit den rohrgekapselten Trennschaltern im Zuge der Stromleitungen gehalten sind.
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Um die Anlage besonders zu schützen, kann bei Vorhandensein mehrerer
Schaltgerätegruppen in einer Anlage eine dieser Gruppen oder auch der Sammelschienenkuppelschalter
eine verstärkte allseitig geschlossene Stahlblechkapselung erhalten, damit man diese
Einheit als Reserve für eine durch Beschädigung ausgefallene andere Einheit der
Anlage verwenden kann. Die Abmessungen der rohrförmigen Stromleitungen innerhalb
der Kapselung, die Teilisolation dieser Leitungen und die lichten Weiten der Rohre
können zweckmäßig so gewählt sein, daß bei Beschädigung eines Rohres auch nach Entströmen
der Druckluft oder der Isolierflüssigkeit der Betrieb noch so lange aufrechterhalten
werden kann, bis die erforderlichen Umschaltungen vorgenommen sind und das beschädigte
Rohrstück ausgeschaltet ist. Zweckmäßig können im Zuge der Rohrleitungen und Sammelschienen
Sperren für das Druckgas oder die Isolierflüssigkeit eingebaut werden, um Schäden
der Isolierung örtlich begrenzen zu können. In Verbindung mit diesen Sperren können
Trennschalter im Zuge der Kapselung eingebaut werden und die Sperren Umgehungsleitungen
zum Wiedereinfüllen der isolierenden Medien besitzen.
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Zweckmäßig ist es, die gekapselten Sammelschienen und Leitungsverbindungen
innerhalb der Gerätegruppe nach Art einer kabelartigen Isolierung mit Metallmantel
nach Art eines Druckga,skabels oder nach Art einer blanken Leitungsschiene in einem
Metallrohr mit Luft oder Gas unter erhöhtem Druck auszuführen. In gleicher Weise
können die Leitungsabgänge der Gerätegruppen mit einer Isolierung versehen sein.
Die Trennstellen und Erdungsschalter innerhalb der rohrfömigen Kapselung können
mit Handantrieb, Motor- oder Druckluftantrieb ausgeführt werden.
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Die Reihenfolge von Leistungsschalter und Meßwandlern innerhalb derselben
Geräte kann beliebig sein.
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Die Unteransprüche sind nur im Zusammenhang mit dem Anspruch i zu
bewerten; ein selbständiger Schutz für ihre Merkmale wird nicht beansprucht.