CH694417A5 - Gasisolierte, dreiphasig gekapselte Schaltanlage. - Google Patents

Description

  



   Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Energieverteilung und ist bei der konstruktiven Gestaltung einer gasisolierten, dreiphasig gekapselten Schaltanlage anzuwenden, bei der mehrere Anlagenkomponenten in einem metallenen Kapselungsgehäuse axial hintereinander angeordnet sind. 



   Der Aufbau gasisolierter, gekapselter Schaltanlagen hängt u.a. von der Nennspannung ab, mit der derartige Anlagen betrieben werden. Während auf den Spannungsebenen über 150-kV-Anlagen mit getrennter Kapselung der einzelnen Phasen üblich sind, sind im Mittelspannungsbereich bis 36 kV dreiphasig gekapselte Anlagen gebräuchlich. Auf den unteren Hochspannungsebenen 72 bis 145 kV werden sowohl ein- als auch dreiphasig gekapselte Anlagen eingesetzt. 



   Sowohl bei den einphasig als auch bei den dreiphasig gekapselten Hochspannungs-Schaltanlagen ist es üblich, die einzelnen Anlagenkomponenten wie Sammelschiene, Sammelschienentrenner, Erdungsschalter, Leistungsschalter, Stromwandler, Spannungswandler und Kabelabgang als einzelne, mit einem rohrartigen Kapselungsgehäuse versehene Bausteine auszubilden, die an den Rohrenden und gegebenenfalls auch an den Mantelflächen mit Anschlussflanschen versehen sind. Die Innenräume dieser Bausteine werden durch Schottisolatoren voneinander getrennt. 



   Man ist auch schon dazu übergegangen, zwei Anlagenkomponenten wie beispielsweise Sammelschiene und Trennschalter und gegebenenfalls Erdungsschalter oder Leistungsschalter und Stromwandler in einem gemeinsamen Gasraum anzuordnen (DE 3 621 268 A1, "Elektrie", 1994, Heft 10, Seite 368 bis 371; "etz", 1994, Seiten 18 bis 23). - Bei Mittelspannungsschaltanlagen    ist es auch üblich, mehr als zwei Anlagenkomponenten in einem gemeinsamen, von einem metallenen Gehäuse begrenzten -Gasraum anzuordnen.

   Bei einer bekannten Schaltanlage dieser Art (DE 3 436 173 A1) sind in dem Metall-gehäuse für jede Phase axial hintereinander ein als Kapselungsdurchführung gestalteter Strom-an-schluss, ein Leistungsschalter und ein kombinierter Trenn-Erdungsschalter angeordnet; im Anschluss an die kombinierten Trenn-Erdungsschalter verläuft quer zu der Achse "Stromanschluss-Leistungsschalter-Trenn/Erdungs-Schalter" eine Sammelschiene, deren Phasenleiter einzeln an dem Metallgehäuse abgestützt sind. Bei dieser Anlage ist der bewegbare, als Schaltmesser ausgebildete Schaltkontakt jedes Trenn/Erdungs-Schalters mit einem zum jeweiligen Leistungsschalter führenden Verbindungsleiter verbunden; weiterhin ist jedem Leistungsschalter ein quer zur axialen Anordnung der Anlagenkomponenten verlaufender Antriebsmechanismus zugeordnet.

   Dieser Antriebsmechanismus dient zum Antrieb eines quer zu der Anlagenachse verlaufenden Kontaktstückes, wobei für den eigentlichen Leistungsschalter ein eigener, von aussen getrennt zugänglicher Gasraum vorgesehen ist. 



   Ausgehend von einer Schaltanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Schutzanspruches 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, diese Anlage so auszugestalten, dass sie für Hochspannungszwecke, vorzugsweise für die untere Hochspannungsebene (72 bis 145 kV) eingesetzt werden kann und sich dabei durch einen möglichst kleinen Raumbedarf und leichte Montierbarkeit auszeichnet. 



   Zur Lösung dieser Aufgabe sind gemäss der Erfindung folgende Massnahmen vorgesehen: 



   1. Das Kapselungsgehäuse ist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und geht an dem die Sammelschiene aufnehmenden Ende in einen quer dazu verlaufenden Zylinder über, der beidendig mit Flanschen zur Fixierung von scheibenförmi   gen, die Phasenleiter tragenden Schottisolatoren versehen ist. 



   2. Der Stromanschluss des jeweiligen Leistungsschalters ist als Steckanschluss ausgebildet und ist im Kopfbereich eines konischen, am einführungsseitigen Ende des Kapselungsgehäuses angeordneten Isolators angeordnet; dabei ist dem Stromanschluss ein Strom- und/oder Spannungswandler zugeordnet. 



   3. Die Leistungsschalter sind als parallel zur Achse des Kapselungsgehäuses verlaufende und auf die Isolatoren aufgesetzte Schaltkammern ausgebildet. 



   4. Jeder Trenn/Erdungs-Schalter weist als Schalt-element einen Schubkontakt auf. 



   Eine derartige Schaltanlage zeichnet sich durch ein gemeinsames Feldgehäuse für die Sammelschiene, den Sammelschienentrenner, den Arbeitserder, den Leistungsschalter, den Stromanschluss und die Wandler aus, sodass die Schaltanlage nur einen Feldgasraum ohne Schottung zur Sammelschiene aufweist. Die Anlage kann dabei stehend mit einer oben liegenden, quer zur Gehäuseachse verlaufenden Einfachsammelschiene angeordnet werden. - Bei einer derartigen Ausgestaltung wird die Baulänge der Anlage u.a. dadurch kurz gehalten, dass die Strom- und/oder Spannungswandler der Kabeleinführung direkt zugeordnet, d.h. konzentrisch dazu angeordnet sind und dass als kombinierter Trenn-Erdungs-Schalter ein solcher Schalter verwendet wird, der als Schaltelement einen Schubkontakt aufweist.

   Derartige Schalter sind an sich bekannt (DE 19 632 574 A1, DE 19 825 386). - Eine gemäss der Erfindung aufgebaute Schaltanlage kann im Störungsfall innerhalb eines Schaltfeldes durch einfachen Austausch gegen eine Reserveanlage ausgetauscht werden. 



   Als weitere Ausgestaltung einer gemäss der Erfindung ausgebildeten Schaltanlage kann man vorsehen, die Isolatoren und die    von ihnen getragenen Schaltkammern gleichmässig verteilt auf einem Teilkreis des Kapselungsgehäuses anzuordnen. Damit ergibt sich auch für die Leistungsschalter eine System-anordnung im Dreieck, wodurch das Metallgehäuse einen relativ kleinen Durchmesser aufweist. - Die Anordnung von Stromanschlüssen in Form eines im Kopfbereich mit einem Steckanschluss versehenen konischen Isolators ist an sich bekannt (Zeitschrift "etz", Heft 21, 1998, Seite 46; DE 3 611 463 A1; Zeitschrift "Elektrizitätswirtschaft", 1982, Heft 20, Seite 683 bis 685, sowie Zeitschrift "Elektrie", 1994, Heft 10, Seiten 368 bis 371). In diesem Zusammenhang ist es auch bekannt, in den Isolator des Strom-anschlusses einen Strom- oder Spannungswandler zu integrieren. 



   Auch Leistungsschalter, die als Schaltkammern ausgebildet sind und parallel zur Achse eines zylindrischen Kapselungsgehäuses verlaufen, sind bekannt (DE 3 105 962 C1, DE-Z "Siemens-Energietechnik", 1983, Heft 6, S. 314). Ebenso ist es bekannt, das Schaltelement dieser Schaltkämmern direkt oder über Hebelgetriebe entweder an einen koaxial angeordneten oder an einen radial angeordneten Antrieb anzukoppeln. 



   Ein Ausführungsbeispiel der neuen Schaltanlage ist in der Figur dargestellt. 



   Die in der Figur gezeigte Schaltanlage 1 weist ein metallenes Kapselungsgehäuse 2 auf, das längs einer Achse A im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist. Lediglich am oberen Ende geht das Metallgehäuse in einen quer zur Achse A liegenden Zylinder 21 über, der mit zwei Anschlussflanschen 22 versehen ist. An diese Anschlussflansche 22 ist jeweils ein Schottisolator 9 angeflanscht, wobei in diese Schottisolatoren Durchführungen für die drei Phasenleiter einer Sammelschiene eingelassen sind. An diesen Durchführungen sind Teilleiterstücke    8 der einzelnen Phasenleiter befestigt, und zwar am linken Ende kraftschlüssig und am rechten Ende steckbar. 



   Jedem Phasenleiter der Sammelschiene ist ein an sich bekannter kombinierter Trenn-Erdungs-Schalter 6 zugeordnet, dessen Schaltelement 7 als zweiteiliger Schubkontakt ausgebildet ist. Von dem kombinierten Trenn-Erdungs-Schalter führt jeweils ein Verbindungsleiter 6 zu einer Schaltkammer 4, die den eigentlichen Leistungsschalter darstellt. Drei derartige Schaltkammern sind gleichmässig auf einem Teilkreis um die Achse A des zylindrischen Metallgehäuses 22 verteilt angeordnet. Sie ruhen hierzu an ihrem unteren Ende auf drei konischen Isolatoren 3, die im Fussbereich des Kapselungsgehäuses 2 angeordnet sind.

   Diese Isolatoren 3 sind im Innern so gestaltet, dass sie entsprechend zubereitete Kabelenden oder Leiterdurchführungen steckbar aufnehmen können und weisen hierzu in an sich bekannter Weise eine in den Kopfbereich dichtend eingelassene Steckverbindung auf, die mit dem einen Pol des in der Schaltkammer 4 angeordneten Leistungsschalters verbunden ist. Auf die Fussbereiche der Isolatoren 3 sind Strom- und/oder Spannungswandler 10 bzw. 11 aufgesetzt. 



   Zum Antrieb der bewegbaren Schalterteile in den Schaltkammern 4 ist ein Antriebsmechanismus 5 in Form eines schematisch angedeuteten Hebelgetriebes vorgesehen, der im Drehpunkt D von einem ausserhalb des Kapselungsgehäuses 2 angeordneten Antrieb in Bewegung gesetzt wird. Der Antriebsmechanismus 5 verläuft dabei quer zu der längs der Achse A vorgesehenen Anordnung der einzelnen Anlagenkomponenten.

Claims (4)

1. Gasisolierte, dreiphasig gekapselte Schaltanlage mit mehreren in einem metallenen Kapselungsgehäuse angeordneten Anlagenkomponenten, bei der in dem Kapselungsgehäuse für jede Phase axial hin-tereinander ein als Kapselungsdurchführung gestalteter Stromanschluss, ein Leistungsschalter und ein kombinierter Trenn-Erdungs-Schalter angeordnet sind und im Anschluss an die kombinierten Trenn-Erdungs-Schalter quer zur Achse "Stromanschluss- Leistungsschalter-Trenn/Erdungs-Schalter" eine Sammelschiene verläuft, deren Phasenleiter an dem Kapselungsgehäuse abgestützt sind, wobei der bewegbare Schaltkontakt jedes Trenn-Erdungs-Schalters mit einem zum jeweiligen Leistungsschalter führenden Verbindungsleiter verbunden ist und jedem Leistungsschalter ein quer zur axialen Anordnung der Anlagenkomponenten verlaufender Antriebsmechanismus zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,

- dass das Kapselungsgehäuse (2) im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und an dem die Sammelschiene aufnehmenden Ende in einen quer dazu verlaufenden Zylinder (21) übergeht, der beidendig mit Flanschen (22) zur Fixierung von scheibenförmigen, die Phasenleiter (8) tragenden Schottisolatoren (9) versehen ist, - dass der Stromanschluss des jeweiligen Leistungsschalters als Steckanschluss ausgebildet und im Kopfbereich eines konischen, am einführungsseitigen Ende des Kapselungsgehäuses angeordneten Isolators (3) angeordnet ist, - wobei dem Stromanschluss ein Strom- und/oder Spannungswandler (10, 11) zugeordnet ist, - dass die Leistungsschalter als parallel zur Achse des Kapselungsgehäuses verlaufende und auf die Isolatoren (3) aufgesetzte Schaltkammern (4) ausgebildet sind - und dass jeder Trenn-Erdungs-Schalter (6) als Schaltelement einen Schubkontakt (7) aufweist.

2.

Gasisolierte Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolatoren (3) und die von ihnen getragenen Schaltkammern (4) gleichmässig verteilt auf einem Teilkreis des Kapselungsgehäuses (2) angeordnet sind.

3. Gasisolierte Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom- und/oder Spannungswandler (10, 11) auf den Fussbereich (31) des Isolators (3) aufgesetzt ist.

4. Gasisolierte Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom- und/oder Spannungswandler in den Isolator des Strom-anschlusses integriert ist.