WO2014023561A1 - Blockstromwandleranordnung eines luftisoliertes mittelspannungsschaltanlage - Google Patents

Blockstromwandleranordnung eines luftisoliertes mittelspannungsschaltanlage Download PDF

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area
schaltanlage
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busbar
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Tahsin Karadeniz
Eyüp Serdar ÖZTÜRK
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035—Gas-insulated switchgear
    • H02B13/0356—Mounting of monitoring devices, e.g. current transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/20—Bus-bar or other wiring layouts, e.g. in cubicles, in switchyards
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    • H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/56—Cooling; Ventilation

Definitions

  • the invention relates to a switchgear, in particular a multi-phase air-insulated medium voltage switchgear with egg ⁇ nem busbar area, a switch area and a cable outlet area and a current transformer arrangement for determining the guided over the individual phases of the substation current.
  • Such a switchgear is known from the state of the art and has a busbar area, a switch area and a cable outlet area.
  • the current transformer arrangement is formed to determine the guided over the switching current by so called feedthrough current transformers, which are provided to passages through partition walls which separate the individual regions of the profiled luftiso ⁇ medium voltage switchgear each other.
  • Object of the present invention is to develop a switchgear of the type mentioned, which has a compact design while improved heat dissipation.
  • the current transformer arrangement of the switchgear according to the invention comprises block current transformers which are not attached to bulkheads in the leadthrough area but to connecting lines for connecting the busbars to the switch board. Are fixed in the busbar area of the switchgear.
  • connection lines have a slope range, wherein the
  • Current transformer assembly is attached to the connecting lines in the tilt range.
  • Such an arrangement of the current transformer arrangement or the individual block current transformer in an inclined region of the connection lines in the busbar region of the medium-voltage switchgear a com ⁇ pact structure is ensured by optimal utilization of existing in the busbar ⁇ nen Scheme volume.
  • an angle of inclination of the connecting lines relative to the horizontal is 25 ° to 50 °, and particularly preferably the angle of inclination is 40 °. In such an angle of inclination of the connecting lines relative to the horizontal an optimal utilization of the volume of the busbar compartment is he ⁇ made possible.
  • Figure 1 is a schematic representation of an amongsa games of an air-insulated Mittelhardsschaltanläge invention
  • Figure 2 is a perspective view of a detail of
  • Figure 3 is a further partial perspective view of
  • FIG. 1 shows an air-insulated medium-voltage switchgear 1 with a busbar region 2, a switch region 3 and a cable outlet region 4, which are separated by bulkheads 5, 6 and 7, wherein in the bulkheads 5 and 6 bushings 8, 9 and 10 are provided for electrical connection of busbar area 2 with switch area 3 or switch area 3 with cable outlet area 4, of which only one feedthrough designated by 8 in FIG. 1 is shown schematically by way of example.
  • Is arranged in the formwork ders 3 typically on a ⁇ A reciprocating plate or a movable cassette insertion circuit breaker (not shown figuratively) which is provided for switching or interrupting one on the switchgear 1 run current.
  • busbars 11 to 13 are arranged, which are connected via the feed-throughs 8 to 10 of An ⁇ connection lines 14 to 16 with the switch portion to the guided over the busbars 11 to 13 energy by means of the switchgear ⁇ position 1 in the cable outlet area 4 transport and so distribute the energy.
  • the connection lines 14 to 16 each have a region of inclination 17 to 19, by means of which, on the one hand, a compact construction of the busbar region 2 and, on the other hand, a material-saving construction of the busbar region 2 and thus a cost-effective design of the switchgear 1 are ensured.
  • connection lines 14 to 16 which are inclined at an angle of inclination of preferably between 25 ° and 50 °, and be ⁇ particularly preferably 40 ° relative to a horizontal axis A and the use of the block current transformers 20 to 22 is optionally a cover of Switchgear nö ⁇ tig, which covers the beyond the usual dimensions of the busbar section beyond standing parts of the Blockstromwand ⁇ ler 20 to 22, as explained in more detail below with reference to Figure 3.
  • FIG. 1 shows a perspective view from below in the busbar area 2. Shown are the busbars 11 to 13 and the connecting lines 14 to 16 with their inclination areas 17 to 19 and arranged on the slope areas 17 to 19 block current transformers 20 to 22 for measuring the over Connecting lines 14 to 16 guided current for each phase of the switchgear 1.
  • the bushings 8 to 10 through which an electrical connection of the busbars 11 to 13 via the connecting lines 14 to 16 through the bulkhead 5 in the fic not visible switch area 3 of the switchgear 1 is possible.
  • a cover 26 as delimitation of the switchgear 1 relative to the outer space is provided and has a recess 27, in which the under the Inclination angle at the slope portions 17 to 19 of the connection lines 14 to 16 fixed block current transformers 20 to 22 can extend into, without coming into contact with the outside space.
  • Figure 3 shows a perspective top view of the Cover B ⁇ ckung 26 with the recess 27, which covers the switchgear 1 upwards relative to the outer space.
  • the recess 27 covers the switchgear 1 upwards relative to the outer space.
  • opening areas 28 and 29 are provided, through which the air can escape from the ventilation channels formed between the block-type current transformers 20 to 22.
  • the opening areas 28 and 29 are provided, through which the air can escape from the ventilation channels formed between the block-type current transformers 20 to 22.
  • FIGS. 28 and 29 are formed by a multiplicity of circular individual openings, but they can also be formed by one or more slots or the like.
  • block current transformers 20 to 22 which are arranged at inclination areas 17 to 19 of the connection lines 14 to 16 with respect to one another with the formation of ventilation channels between the block current transformers 20 to 22 and in the busbar area 2 of the switchgear 1, provides better dissipation of heat, which results from the conduction of large operating currents via the switchgear 1 ge ⁇ guaranteed.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

Um eine Schaltanlage (1), insbesondere eine mehrphasige luftisolierte Mittelspannungsschaltanlage mit einem Sammelschienenbereich (2), einem Schalterbereich (3) und einem Kabelabgangsbereich (4) sowie einer Stromwandleranordnung zur Bestimmung des über die einzelnen Phasen der Schaltanlage (1) geführten Stromes, weiterzubilden, welche über einen kompakten Aufbau bei gleichzeitiger verbesserter Wärmeabfuhr verfügt, wird vorgeschlagen, dass die Stromwandleranordnung für jede Phase einen Blockstromwandler (20, 21, 22) aufweist, welcher im Sammelschienenbereich (2) der Schaltanlage (1) an Anschlussleitungen (14, 15, 16) zum Verbinden der Sammelschienen (11, 12, 13) mit dem Schalterbereich (3) befestigt sind.

Description

Beschreibung
BLOCKSTROMWANDLERANORDNUNG EINES LUFTISOLIERTES MITTELSPANNUNGSSCHALTANLAGE
Die Erfindung betrifft eine Schaltanlage, insbesondere eine mehrphasige luftisolierte Mittelspannungsschaltanlage mit ei¬ nem Sammelschienenbereich, einem Schalterbereich und einem Kabelabgangsbereich sowie einer Stromwandleranordnung zur Bestimmung des über die einzelnen Phasen der Schaltanlage geführten Stromes.
Eine derartige Schaltanlage ist aus dem landläufigen Stand der Technik bekannt und weist einen Sammelschienenbereich, einen Schalterbereich sowie einen Kabelabgangsbereich auf. Typischerweise ist die Stromwandleranordnung zu Bestimmung des über die Schaltanlage geführten Stromes durch sogenannte Durchführungsstromwandler gebildet, welche an Durchführungen durch Schottwände, welche die einzelnen Bereiche der luftiso¬ lierten Mittelspannungsschaltanlage voneinander trennen, vorgesehen sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltanlage der eingangs genannten Art weiterzubilden, welche über einen kompakten Aufbau bei gleichzeitiger verbesserter Wärmeabfuhr verfügt .
Erfindungsgemäß gelöst wird dies bei einer Schaltanlage der eingangs genannten Art dadurch, dass die Stromwandleranord¬ nung für jede Phase einen Blockstromwandler aufweist, welcher im Sammelschienenbereich der Schaltanlage an Anschlussleitungen zum Verbinden der Sammelschienen mit dem Schalterbereich befestigt sind.
Mit anderen Worten umfasst die Stromwandleranordnung der erfindungsgemäßen Schaltanlage anstelle von Durchführungsstromwandlern Blockstromwandler, welche nicht im Durchführungsbereich an Schottwänden angebracht sind, sondern an Anschlussleitungen zum Verbinden der Sammelschienen mit dem Schalter- bereich im Sammelschienenbereich der Schaltanlage befestigt sind. Dies ist insbesondere durch den bei einer derartigen Schaltanlage im oberen Bereich angeordneten Sammelschienenbe¬ reich vorteilhaft, weil durch die LuftZirkulation innerhalb der luftisolierten Schaltanlage eine verbesserte Wärmeabfuhr von Abwärme bei höheren Strömen, welche über die Sammelschie¬ nen bzw. die Anschlussleitungen geführt werden, gewährleistet ist . Andererseits ist auch durch die Befestigung der Blockstromwandler an den Anschlussleitungen und dazwischen ausgebildete Abstände zwischen den Blockstromwandlern der einzelnen Phasen ebenfalls eine verbesserte Wärmeabfuhr gewährleistet. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Anschlussleitungen einen Neigungsbereich auf, wobei die
Stromwandleranordnung im Neigungsbereich an den Anschlussleitungen befestigt ist. Durch eine derartige Anordnung der Stromwandleranordnung bzw. der einzelnen Blockstromwandler in einem geneigten Bereich der Anschlussleitungen im Sammelschienenbereich der Mittelspannungsschaltanlage ist ein kom¬ pakter Aufbau durch optimale Ausnutzung des im Sammelschie¬ nenbereich vorhandenen Volumens gewährleistet. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung beträgt ein Neigungswinkel der Anschlussleitungen gegenüber der Horizontalen 25° bis 50° und besonders bevorzugt beträgt der Neigungswinkel 40°. Bei einem derartigen Neigungswinkel der Anschlussleitungen gegenüber der Horizontalen ist eine optimale Ausnutzung des Volumens des Sammelschienenraumes er¬ möglicht .
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beiliegenden Figu- ren näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei¬ spiels einer erfindungsgemäßen luftisolierten Mittelspannungsschaltanläge ; Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts der
Schaltanlage der Figur 1 und
Figur 3 eine weitere perspektivische Teilansicht der
Schaltanlage der Figur 1.
Figur 1 zeigt eine luftisolierte Mittelspannungsschaltanlage 1 mit einem Sammelschienenbereich 2, einem Schalterbereich 3 sowie einem Kabelabgangsbereich 4, welche durch Schottwände 5, 6 und 7 voneinander getrennt sind, wobei in den Schottwän- den 5 bzw. 6 Durchführungen 8, 9 und 10 vorgesehen sind zum elektrischen Verbinden von Sammelschienenbereich 2 mit Schalterbereich 3 bzw. Schalterbereich 3 mit Kabelabgangsbereich 4, von denen in Figur 1 lediglich eine Durchführung mit 8 bezeichnet schematisch beispielhaft dargestellt ist. Im Schal- terbereich 3 typischerweise angeordnet ist ein auf einem Ein¬ schubwagen oder einem Kassetteneinschub verfahrbarer Leistungsschalter (figürlich nicht dargestellt) , welcher zum Schalten bzw. Unterbrechen eines über die Schaltanlage 1 geführten Stromes vorgesehen ist. Im Sammelschienenbereich 2 sind Sammelschienen 11 bis 13 angeordnet, welche über An¬ schlussleitungen 14 bis 16 über die Durchführungen 8 bis 10 mit dem Schalterbereich verbunden sind, um die über die Sammelschienen 11 bis 13 geführte Energie mittels der Schaltan¬ lage 1 in den Kabelabgangsbereich 4 zu transportieren und so die Energie zu verteilen. Die Anschlussleitungen 14 bis 16 weisen jeweils einen Neigungsbereich 17 bis 19 auf, durch welchen einerseits ein kompakter Aufbau des Sammelschienenbe- reiches 2 und andererseits ein materialsparender Aufbau des Sammelschienenbereich 2 und damit eine kostengünstige Ausfüh- rung der Schaltanlage 1 gewährleistet ist.
In den Neigungsbereichen 17 bis 19 der Anschlussleitungen 14 bis 16 sind Blockstromwandler 20 bis 22 befestigt, von denen in der Figur 1 nur der mit 20 bezeichnete ersichtlich ist, welche zum Messen des über die Anschlussleitungen 14 bis 16 geführten Stromes dienen und über Sekundäranschlüsse 23 bis 25 diese Stromwerte an figürlich nicht dargestellte Steuerung der Schaltanlage 1 weitergeben. Durch die geneigte Ausführung der Anschlussleitungen 14 bis 16, welche unter einem Neigungswinkel von vorzugsweise zwischen 25° und 50°, und be¬ sonders bevorzugt 40° gegenüber einer horizontalen Achse A geneigt sind sowie die Verwendung der Blockstromwandler 20 bis 22 ist gegebenenfalls eine Abdeckung der Schaltanlage nö¬ tig, welche die über die üblichen Abmessungen des Sammel- schienenbereiches hinaus stehenden Teile der Blockstromwand¬ ler 20 bis 22 abdeckt, wie mit Bezug auf die Figur 3 weiter unten näher erläutert.
Bei einer derartigen Anordnung der Blockstromwandler 20 bis 22 an den Neigungsbereichen 17 bis 19 der Anschlussleitungen 14 bis 16 ist eine verbesserte Wärmeabfuhr auch bei großen, über die Sammelschienen 11 bis 13 bzw. die Anschlussleitungen 14 bis 16 geführten Strömen ermöglicht, weil sich die Blockstromwandler 20 bis 22 im oberen Bereich der Schaltanlage 1 und zueinander beabstandet mit dazwischen ausgebildeten Belüftungskanälen befinden. Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht von unten in den Sammelschienenbereich 2. Dargestellt sind die Sammelschienen 11 bis 13 sowie die Anschlussleitungen 14 bis 16 mit ihren Neigungsbereichen 17 bis 19 und die an den Neigungsbereichen 17 bis 19 angeordneten Blockstromwandler 20 bis 22 zum Messen des über die Anschlussleitungen 14 bis 16 geführten Stromes für jede Phase der Schaltanlage 1. In der Figur 2 ersichtlich sind die Durchführungen 8 bis 10, durch welche eine elektrische Verbindung der Sammelschienen 11 bis 13 über die Anschlussleitungen 14 bis 16 durch die Schottwand 5 in den fi- gürlich nicht ersichtlichen Schalterbereich 3 der Schaltanlage 1 ermöglicht ist. Eine Abdeckung 26 als Abgrenzung der Schaltanlage 1 gegenüber dem Außenraum ist vorgesehen und weist eine Ausnehmung 27 auf, in welche sich die unter dem Neigungswinkel an den Neigungsbereichen 17 bis 19 der Anschlussleitungen 14 bis 16 befestigten Blockstromwandler 20 bis 22 hinein erstrecken können, ohne mit dem Außenraum in Kontakt zu kommen.
Figur 3 zeigt eine perspektivische Draufsicht auf die Abde¬ ckung 26 mit der Ausnehmung 27, welche die Schaltanlage 1 nach oben gegenüber dem Außenraum abdeckt. In der Ausnehmung
27 sind Öffnungsbereiche 28 und 29 vorgesehen, durch die die Luft aus den zwischen den Blockstromwandlern 20 bis 22 gebildeten Belüftungskanälen entweichen kann. Die Öffnungsbereiche
28 und 29 sind dabei im Ausführungsbeispiel durch eine Viel¬ zahl von kreisförmigen Einzelöffnungen gebildet, können aber auch durch einen oder mehrere Schlitze oder dergleichen ge- bildet sein.
Durch die Verwendung von Blockstromwandlern 20 bis 22, welche an Neigungsbereichen 17 bis 19 der Anschlussleitungen 14 bis 16 beabstandet zueinander unter Ausbildung von Belüftungska- nälen zwischen den Blockstromwandlern 20 bis 22 und im Sam- melschienenbereich 2 der Schaltanlage 1 angeordnet sind, ist eine bessere Abfuhr von Wärme, welche durch das Führen von großen Betriebsströmen über die Schaltanlage 1 entsteht, ge¬ währleistet .
Bezugs zeichenliste
1 Schaltanlage
2 SammelSchienenbereich 3 Schalterbereich
4 Kabelabgangsbereich
5 bis 7 Schottwände
8 bis 10 Durchführungen
11 bis 13 Sammelschienen
14 bis 16 Anschlussleitungen 17 bis 19 Neigungsbereiche 20 bis 22 Blockstromwandler 23 bis 25 Sekundäranschlüsse 26 Abdeckung
27 Ausnehmung
28, 29 Öffnungsbereiche

Claims

Patentansprüche
1. Schaltanlage (1), insbesondere eine mehrphasige luftiso¬ lierte Mittelspannungsschaltanlage mit einem Sammelschienen- bereich (2), einem Schalterbereich (3) und einem Kabelabgangsbereich (4) sowie einer Stromwandleranordnung zur Bestimmung des über die einzelnen Phasen der Schaltanlage (1) geführten Stromes,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Stromwandleranordnung für jede Phase einen Blockstromwandler (20, 21, 22) aufweist, welcher im Sammelschienenbe- reich (2) der Schaltanlage (1) an Anschlussleitungen (14, 15, 16) zum Verbinden der Sammelschienen (11, 12, 13) mit dem Schalterbereich (3) befestigt sind.
2. Schaltanlage (1) nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Anschlussleitungen (14, 15, 16) einen Neigungsbereich (17, 18, 19) aufweisen, wobei die Stromwandleranordnung im Neigungsbereich (17, 18, 19) an den Anschlussleitungen (14, 15, 16) befestigt ist.
3. Schaltanlage (1) nach Anspruch 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s ein Neigungswinkel der Anschlussleitungen (14, 15, 16) gegenüber der Horizontalen 25° bis 50° beträgt und besonders be¬ vorzugt der Neigungswinkel 40° beträgt.
PCT/EP2013/065387 2012-08-07 2013-07-22 Blockstromwandleranordnung eines luftisoliertes mittelspannungsschaltanlage WO2014023561A1 (de)

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