FI71045B - Foerdelningsstation - Google Patents

Description

71045

Jakeluasema Tämä keksintö koskee ns. keskijännitealueella toimivien sähköisten jakeluverkkojen jakeluasemaa, jolla keskijännitteellä tarkoitetaan korkeintaan 30 kV käyttöjännitteitä. Nimityksellä "jakeluasema" ei tarkoiteta tässä ainoastaan muuntaja-asemia, vaan myös yksinkertaisempia asemia, kuten esimerkiksi suurjännitekaapelikaappeja, jotka ovat kaapeliverkon haaroitusten kytkentäkohtia ja sisältävät esim. yhden sisään-tulevan ja kahden ulosmenevän suurjännitekaapelin kokooma-kiskoja ja liitäntöjä.

Mainitunlaisissa jakeluasemissa, jotka suurjännitejaottimen lisäksi tavallisesti käsittävät myös muuntajan ja pienjänni-tejaottimen, käytetään normaalisti suurjännitejaottimen ko-koomakiskojen ja ulkoisten (sisään- ja ulosmenevien) suurjän-nitekaapelien välillä kuorman erotinta. Sellaiset kuorman erottimet ovat kuitenkin suhteellisen kalliita, ja niiden olemassaolo aiheuttaa sitäpaitsi sen, että asema mm. täytyy koteloida niin hyvin, että se selviytyy säädetyistä valokaari-testeistä. Tämä aiheuttaa sen, että jopa suhteellisen pienet asemat tulevat hyvin kalliiksi. Toinen kuorman erottimien haitta tässä yhteydessä on, että sellaisia erottimia täytyy säännöllisesti koestaa, jotta ne toimisivat tyydyttävästi. Koska kytkentätaajuus senkaltaisissa jakeluasemissa, joita tässä tarkoitetaan, on normaalisti hyvin alhainen, on vaarana siksi se, etteivät erottimet toimi, kun niitä pitkän ajan kuluttua käytetään.

On ehdotettu, että tällä kyseisellä jännitealueella käytettäisiin yksinapaisesti kytkettäviä kolmivaiheisia kuorman erottimia, joissa käyttö tapahtuu työntämällä putkijohdinta aksiaalisuunnassa kokoomakiskon ja kaapelin liitoselimen välillä (ruotsalainen patenttijulkaisu 387 205). Jopa sellainen erotin tulee kuitenkin suhteellisen kalliiksi ja vaatii valo-kaarivarmaa kotelointia. Toinen haitta tässä rakenteessa on 2 71045 se, että kokoomakiskot ovat kaapeliliitäntäelimien edessä, mikä vaikeuttaa vahingoittuneen kaapelin korjaustyön aikaista maadoitusta, kun samanaikaisesti kokoomakiskot ovat käytössä.

On edelleen tunnettua jakeluasemissa suurjännitepuolella käyttää haarapistokeliittimiä, joissa on muoviin valettu jakoalusta ja kaapelinpäihin asennettuja muoviinvalettuja kulmaliitoskappaleita. Näitä liittimiä, jotka on tarkoitettu toimimaan vain jännitteettömässä tilassa, voidaan kuitenkin käyttää vain tietyille kaapelityypeille. Yksi haitta on se, että kaapelit joka kytkentä- ja irrotusvaiheessa joutuvat alttiiksi taivutukselle, mikä aikaa myöten aiheuttaa kaapeli-eristeen vahingoittumisvaaran, varsinkin vanhoissa kaapeleissa, joiden eriste on vanhentunut.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada yksinkertainen ja halpa jakeluasema, jossa vältetään yllä kuvattujen rakenteiden haitat. Tähän päästään keksinnön mukaan jakeluasemalla, jonka tunnusmerkit on annettu patenttivaatimuksessa 1.

Keksintöä selostetaan lähemmin viitaten toteutusesimerkkiin, joka esitetään liitteenä olevissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää etukuvaa suurjännitteen jakolaitteesta, joka kuuluu keksinnön mukaiseen jakeluasemaan, kuvio 2 esittää leikkausta pitkin kuvion 1 linjaa II-II, kuvio 3 esittää laitteeseen kuuluvaa kytkinpulttia lukitus- laitteineen, kuvio 4 esittää kytkennän kaapeliliittimen liitoskiskon ja kokoomakiskon välillä, kuvio 5 esittää näkymää pitkin kuvion 4 linjaa V-V, kuvio 6 esittää näkymää pitkin kuvion 4 linjaa VI-VI, kuviot 7 ja 8 esittävät mainitun liitoskiskon siihen asennettunne suojuslevyineen päältä ja vastaavasti sivulta, kuvio 9 esittää laitteeseen kuuluvaa maadoitinta, kuvio 10 esittää kaaviomaisesti vaihtoehtoisen rakenteen suur-jännite jaottimelle, ja 71045 3 kuvio 11 esittää kuvion 10 mukaisen toteutusmuodon yhtä yksityiskohtaa .

Kuviot 1 ja 2 esittävät suurjännitelaitteistoa jakeluasemassa, joka esitetyn laitteiston lisäksi sisältää muuntajan ja pienjännitejaoittimen järjestettyinä eri tiloihin. Suur-jännitelaitteisto, joka voi olla rakennettu esim. 12 kV tai 24 kV nimellisjännitteelle, on koottu pystysuoraan kiinnitettäväksi tarkoitetulle takaseinälle, joka muodostuu asennus-levystä 1 ja pohjalevystä 2. Laitteistoa ympäröi kaksi pystysuoraa ulkoseinää 3, vaakasuora pohjaseinä 4 ja kattolevy 5. Eristemateriaalia olevat vaakasuora väliseinä 6 ja pystysuorat väliseinät 7 jakavat suurjännitetilan ylhäällä olevaan varo-keosastoon ja kolmeen seinämän 6 alapuolella olevaan toistensa vieressä sijaitsevaan jaotinosastoon.

Jaotinosaston läpi ulottuvat osaston takaosassa vaakasuorat kokoomakiskot 8R, 8S, 8T pystytasossa toistensa viereen järjestettyinä ja takaseinään 1, 2 asennettujen tukieristi-mien 10 kannattamina. Vaihtoehtoisesti voidaan kokoomakiskot ripustaa suoraan osastojen välisiin väliseiniin.

Jokaiseen jaotinosastoon on tarkoitus liittää ulkokaapeli (sisääntuleva tai ulosmenevä), jolloin kaapelin vaihejohto yhdistetään liitäntäkiskoihin 9R, 9S, 9T, joita kannattavat kokoomakiskoihin asennetut tukieristimet 11. Eri vaiheisiin kuuluvien kokoomakiskojen ja liitäntäkiskojen väliin on järjestetty vaakasuorat eristävät väliseinät 12, jotka ulottuvat osaston etuosaan. Jokainen kaapelijohdinliitäntä tulee tällä tavoin olemaan erillisessä, eristävin seinien rajatussa tilassa. Jaotinosastoissa on jokaisessa edessä läpinäkyvä suoja-ovi 13, jossa on ylhäällä lukituslaite 14 ja alhaalla se on kiinnitetty lujasti nailonnaruilla 15. Vaihtoehtoisesti suoja-ovet 13 voivat olla pystysuoriin seiniin kiinnitettyjen saranoiden varassa. Kokoomakiskojen 8 edessä ovat läpinäkyvät suojalevyt 33, jotka ovat kiinnitetyt kokoomakiskoihin 9 eristyspulttien 34 avulla.

71045 4

Ylhäällä sijaitseva varokeosasto sisältää suurjännitevarok-keihin tarkoitettuja varokepitimiä 16 kokooraakiskojen ja muuntajan ensiöpuolen väliin liitettyinä. Osaston edessä ovat läpinäkyvät saranoiden varassa olevat suojaovet 17, joissa on lukituslaite 18 ja kädensija 19.

Jokainen kaapeliniiitäntäkisko 9 on järjestetty aivan siihen kuuluvan kokoomakiskon 8 eteen ja samansuuntaisesti sen kanssa ja siinä on kytkentäreikä 20 (kuvio 7), joka on samassa linjassa vastaavanlaisen kokoomakiskon reiän kanssa. Kytkentä-reikään on kiinnitetty kytkinhylsyt 21a ja 21b. Nämä hylsyt, jotka ovat markkinoilla esiintyviä, on ulkopuolelta kiertei-tetty ja varustettu kiinnitysmutterein 22. Sisällä hylsyissä on berylliumpronssista tehty joustava kontaktipinta, johon meistämällä on tehty tietty kontaktimalli.

Normaalissa käytössä on liitäntäkisko 9 sähköisesti yhdistetty kokoomakiskoon 8 kytkinpultin 23 avulla, joka jännit-teettömässä tilassa on viety kiskojen kytkinhylsyihin kuviossa 4 esitettyyn kytkentäasentoon.

Kytkinpultin rakenne käy ilmi kuviosta 3. Se on tehty pyö-reästä kuparitangosta ja siinä on kaksi toisistaan akselin etäisyydellä olevaa lieriömäistä kytkinosaa 24 ja 25, jotka on tarkoitettu toimimaan yhdessä liitoskiskon 9 ja vastaavasti kokoomakiskon 8 kytkinhylsyjen 21a, 21b kanssa. Kytkin-osien 24, 25 välillä kytkinpultin läpimitta on pienempi, mikä helpottaa sen akselinsuuntaista työntämistä kiskoja 8 ja 9 yhdistettäessä ja irtokytkettäessä.

Se kytkinpultin päistä, joka on lähinnä jaotinosaston etuosaa, on kierteitetty ja kannattaa kahden mutterin 26 väliin kiinnitettyä lukitushakaa 27, joka pultin liitäntäasennossa on kosketuksessa liitoskiskoon 9 pultin kiinnittämiseksi ak-selisuunnassa. Lukitushaan sisemmän kiinnitysmutterin 26 ja kytkinosan 24 uloketta vasten olevan aluslevyn 28 välissä on joustava elin 29, joka on kumiholkki tms.

5 71 045

Eristävä käyttövipu 30 (merkitty katkoviivoilla kuviossa 4) voidaan kiertää kytkinpultin kierteitettyyn päätyosaan pultin siirtämiseksi. Vaihtoehtoisesti voidaan järjestää kier-toliitin kytkinpultin ja käyttövivun välille, jolloin pultin tartuinpää varustetaan säteittäisellä liitostapilla 31 ja vipu tappia vastaavalla uralla.

Kun kaapelijohdin on tarkoitus yhdistää vastaavaan kokooma-kiskoon, kiinnitetään kytkinpultti 23 käyttövipuun 30, jonka jälkeen pultti viedään jaotinosaston suojaovessa olevan aukon läpi ja ohjataan liitäntäkiskon kytkinhylsyyn 21a. Kytkin-pulttia edelleen työnnettäessä tulee sen kytkinosa 24, jonka akseli on paksumpi kuin kytkinosan 25, viedyksi kytkinhyl-syynsä 21a, ennenkuin tangon pää saavuttaa kokoomakiskon 8. Tällä saadaan aikaan se, että tangon pää kytkinosan 25 kanssa automaattisesti ohjataan kokoomakiskon kytkinhylsyyn 21b. Liitosasentoon työnnettäessä on kytkinpultti sellaisessa asennossa, että lukituselimen 27 kulmaantaivutettu päätyosa 27a viedään liitäntäkiskon 9 yli kiskon päätyyn, jonka jälkeen pulttia kierretään 90° puristaen samalla kumiholkkia 29 kasaan. Lukituslaitteen päätyosa viedään tällöin liitäntäkiskon 9 taakse ja se napsahtaa kiskossa olevaan uraan 32, jolloin kytkinpultti lukittuu sekä kiertämistä että akselinsuun-taista työntöä vastaan. Se ei voi näin ollen tahattomasti irrota esim. tärinän tai oikosulkuvoimien johdosta. Pultin lukitussa kytkentäasennossa voidaan käyttövipu 30 irrottaa pultista ja ottaa pois.

Kytkinpultin kaikkinaisen liikuttelun, sekä kiskoja 8, 9 sähköisesti yhdistettäessä että irtikytkettäessä, täytyy tapahtua jännitteettömässä tilassa. Jos esim. kaapelivaurion takia täytyy työskennellä yhden ulosmenevän suurjännitekaape-lin parissa, jännite kytketään pois tehon tai kuorman erottimella kytkentäasemalla, josta tässä kuvattua jakeluasemaa syötetään. Kaapelin kolmen vaihejohdon kytkinpultit irrotetaan ja otetaan sen jälkeen pois. Sen jälkeen kun on tehty virheellisen kaapelin työn aikainen maadoitus, voidaan jännite jälleen kytkeä päälle ja käyttöä jatkaa verkon ehjässä 71045 6 osassa, samalla kun virheellisen kaapelin korjaustyö on käynnissä.

Ulkokaapelin vaihejohdon työn aikainen maadoitus tehdään kolmella maadoituspultilla, jotka ovat kuviossa 9 esitetyn kaltaisia. Nämä pultit ovat periaatteessa rakenteeltaan samanlaisia kuin kytkinpultit 23, mutta ne ovat huomattavasti lyhyempiä, koska niiden täytyy ainoastaan saada aikaan kontakti kaapelinliitäntäkiskojen liitäntähylsyjen 21a kanssa. Jokainen kytkinpultti on taipuisan maadoituskaapelin 36 kautta yhdistetty jaotinosaston alapuolella olevaan maadoi-tuskiskoon 37.

Sen sijaan että käytetään eristyslevyistä tehtyjä seinämiä jakamaan suurjännitejaottimen tilaa erillisiin eri kaapeli-johdoille tarkoitettuihin tiloihin, voi tuotantoteknisistä näkökohdista lähtien olla edullisempaa rakentaa suurjännite-jaotin moduuleista, kuten on esitetty kuviossa 10. Siten voidaan helposti koota suurjännitejaotin, jossa on mielivaltainen määrä vieri viereen sijoitettuja osastoja. Jokainen moduuli varustetaan sopivimmin kotelolla, joka on muodoltaan suorakulmainen suuntaissärmiö, edestä avoin yhtenäinen muovi-laatikko 40, jossa on kaapelin sisäänvientiaukko 41. Toisessa sivuseinämässä takaosassa on laatikossa liitosvalmiin kokoo-makiskon kappale 8a, jonka varaan on asennettu tukieristin 11 kaapelinliitoskiskoineen 9. Kokoomakiskokappaleen läpivienti-reikä muodostetaan sopivimmin putkimaisesta eristekaulukses-ta 42, joka ympäröi kiskonkappaletta 8a ja muodostaa sille tuen. Tämän kauluksen tulee olla sellainen, että se ulottuu sisälle siihen rajoittuvaan laatikkoon, jolloin saavutetaan maahan ja lähimpään vaihekiskoon ryömimismatkan pidentyminen.

Keksintö ei rajoitu kuvattuihin toteutusesimerkkeihin, vaan useat muunnelmat ovat ajateltavissa patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (10)

71045 7

1. Jakeluasema käsittäen kokoomakiskot (8) ja liitäntäeli-met (9) tuleville ja lähteville suurjännitekaapeleille, tunnettu siitä, että mainitut liitäntäelimet (9) muodostuvat kiskoista, joista jokaista kannattaa samassa vaiheessa olevaan kokoomakiskoon kiinnitetty tukieriste (11), jolloin jokainen sellainen liitäntäkisko (9) sijaitsee sen kanssa samansuuntaisella tasolla olevan siihen kuuluvan kokoo-makiskon (8) edessä sekä on varustettu kytkentäreiällä (20), joka sijaitsee samassa linjassa kokoomakiskon vastaavan reiän kanssa, jolloin liitäntäkisko (9) normaalissa käytössä on sähköisesti yhdistetty kokoomakiskoon (8) mainittujen reikien läpi viedyn kytkinpultin (23) välityksellä, pultin ollessa tarkoitettu käsiteltäväksi vain jännitteettömässä tilassa, jolloin kytkinpultti (23) on varustettu lukituslaitteella (27), joka on tarkoitettu toimimaan yhdessä liitäntäkiskon (9) kanssa, kytkinpultin (23) kiinnittämiseksi aksiaalisuun-nassa kytkentäasentoonsa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jakeluasema, tunnet-t u siitä, että lukituslaitteen (27) muodostaa kytkinpult-tiin (23) kiinteästi liitetty, kulmaantaivutettu lukitushaka, jonka hakamainen päätyosa (27a) on vietävissä liitäntäkiskon (9) yli kytkinpulttia kytkentääsentoon työnnettäessä, sekä järjestetty pulttia (23) kiertämällä menemään lukitustartun-taan liitäntäkiskon (9) kanssa sen takapuolelle.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen jakeluasema, tunnettu siitä, että kytkinpultissa (23) on lukituslaitteen (27) yhteyteen järjestetty joustava elin (29), jonka tarkoituksena on kytkinpultin lukitusasennossa kohdistaa pulttiin aksiaalisuunnassa ulospäin vaikuttava voima, jolloin lukitus-laite pysyy joustavassa kosketuksessa liitäntäkiskon (9) takasivulla olevan uran (32) kanssa.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen jakeluasema, tunnettu siitä, että liitäntäkiskossa (9) on merkintä lukittua kytkentäasentoa varten, jonka merkinnän lukitus- 8 71 045 laite (27) peittää, vastaavasti paljastaa, kytkinpulttia kierrettäessä.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen jakeluasema, tunnettu siitä, että mainittuihin liitäntä- ja ko-koomakiskojen kytkentäreikiin on järjestetty kytkinhylsyt (21a, 21b), joissa sisällä on joustava kontaktipinta.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen jakeluasema, tunnettu siitä, että kytkinpultin (23) etupää on varustettu kierteillä ja/tai tapilla (31) pultin kiinnittämiseksi irrotettavasti eristävään käyttövipuun ruuvi- tai pika-liittimellä.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen jakeluasema, tunnettu siitä, että kokoomakiskojen (8) eteen on järjestetty liitäntäkiskojen (9) kannattamat, edullisesti läpinäkyvät suojalevyt (33).

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen jakeluasema, tunnettu siitä, että aseman suurjännitejaotin koostuu moduuleista, joista jokainen käsittää suorakulmaisen suuntais-särmiön muotoisen kotelon, edestä avoimen, muovista yhtenäisenä valetun laatikon (40), joka sisältää tukieristimen (11) kannattaman kaapeliniiitäntäkiskon (9), tukieristimen ollessa asennettu laatikon takaosassa olevaan kokoomakiskoon.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen jakeluasema, tunnet-t u siitä, että kokoomakisko koostuu joukosta liitosvalmii-ta, omaan moduuliinsa kiinnitettyjä kiskonkappaleita.

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen jakeluasema, tunnettu siitä, että se sisältää maadoituslaitteet maadoitusjohtimilla (36) varustettujen pulttien (35) muodossa, jotka ovat vietävissä liitäntäkiskojen kytkentäreikiin (20) ja on varustettu lukituslaitteilla pulttien (35) kiinnittämiseksi liitäntäkiskoihin (9). 9 71 045