DE102020203243A1

DE102020203243A1 - Mehrphasige Schaltanlage

Info

Publication number: DE102020203243A1
Application number: DE102020203243.2A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2020-03-13
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2021-09-16

Abstract

Es wird eine mehrphasige Schaltanlage mit einem Schaltfeld (30, 31, 32, 33, 34, 35) beschrieben, das ein vertikales Anschlussgehäusemodul (6), welches über ein Quergehäusemodul (14) mit einem vertikalen Schaltgehäusemodul (18) verbunden ist, aufweist. Das Anschlussgehäusemodul (6) und das Schaltgehäusemodul (18) sind in Richtung des Quergehäusemoduls (14) voneinander beabstandet. Das Anschlussgehäusemodul (6), das Quergehäusemodul (14) und das Schaltgehäusemodul (18) bilden einen ersten Phasenblock (1). In diesem Schaltfeld (30, 31, 32, 33, 34, 35) sind mehrere Phasenblöcke (1, 2, 3) in Richtung des Quergehäuses (14) hintereinander liegend angeordnet. Um eine platzsparende Anordnung zu erzielen, sind jeweilige vertikale Ausleitungsrohrmodule (9-1, 9-2, 9-3) mit den Anschlussgehäusemodulen (6) der mehreren Phasenblöcke (1, 2, 3) verbunden, die in Verlängerung in Ausleitungsrohrmodulverlängerungen (11-1, 11-2, 11-3) münden, die in Richtung des Quergehäuses (14) übereinander liegend angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrphasige Schaltanlage mit einem Schaltfeld, aufweisend ein vertikales Anschlussgehäusemodul, welches über ein Quergehäusemodul mit einem vertikalen Schaltgehäusemodul verbunden ist, wobei das Anschlussgehäusemodul und das Schaltgehäusemodul in Richtung des Quergehäusemoduls voneinander beabstandet sind und das Anschlussgehäusemodul, das Quergehäusemodul und das Schaltgehäusemodul einen ersten Phasenblock bilden, wobei mehrere Phasenblöcke in Richtung des Quergehäuses hintereinander liegend angeordnet sind.
Aus dem US-Patent US 4,774,628 geht eine mehrphasige Schaltanlage mit einem Schaltfeld hervor. Das dortige Schaltfeld verfügt über ein vertikales Anschlussgehäusemodul sowie über ein vertikales Schaltgehäusemodul. Das Anschlussgehäusemodul sowie das Schaltgehäusemodul sind über ein Quergehäusemodul miteinander verbunden und in Richtung des Quergehäusemodules voneinander beabstandet. Das Anschlussgehäusemodul, das Quergehäusemodul und das Schaltgehäusemodul bilden einen ersten Phasenblock. Das bekannte mehrphasige Schaltfeld weist eine kompakte Bauweise auf. Dadurch ist es möglich, eine Vielzahl von Schaltfeldern nebeneinander zu positionieren, wobei die Tiefe begrenzt ist. Die Kompaktheit weist jedoch auch den Nachteil auf, dass Service- und Wartungsarbeiten nur erschwert vorzunehmen sind. Des Weiteren erfordern aufgrund des hohen Integrationsgrades Sonderausführungen jeweils Sondergehäusemodule, wodurch Gestehungskosten unnötig vergrößert werden.
In der DE 10 2018 213 934 A1 ist ferner eine mehrphasige Schaltanlage mit einem Schaltfeld der eingangs genannten Art beschrieben, bei der mehrere Phasenblöcke in Richtung des Quergehäuses hintereinander liegend angeordnet sind. Hierdurch kann eine räumlich kompakte Schaltanlage mit der Möglichkeit, jeweilige Schaltfelder modulartig vorzufertigen, bereitgestellt werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die mehrphasige Schaltanlage mit einem Schaltfeld weiterzubilden, so dass der Platzbedarf für Ausleitungen minimiert ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer mehrphasigen Schaltanlage mit einem Schaltfeld der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass jeweilige vertikale Ausleitungsrohrmodule mit den Anschlussgehäusemodulen der mehreren Phasenblöcke verbunden sind, die in Verlängerung in Ausleitungsrohrmodulverlängerungen münden, die in Richtung des Quergehäuses übereinander liegend angeordnet sind.
Ein Schaltfeld ist ein Teil einer Elektroenergieübertragungseinrichtung. Mittels einer Schaltanlage ist es möglich, Schalthandlungen innerhalb eines Elektroenergieübertragungsnetzes durchzuführen. Als solches weist ein Schaltfeld zumindest eine Unterbrechereinheit eines elektrischen Schaltgerätes auf. Ein mehrphasiges Schaltfeld dient dabei einem Einsatz in einem mehrphasigen Elektroenergieübertragungssystem. Ein mehrphasiges Schaltfeld kann beispielsweise ein dreiphasiges Elektroenergieübertragungssystem übertragen. So ist es beispielsweise bekannt, ein dreiphasiges Wechselspannungssystem zu verwenden, wobei die Spannungen in jeder der drei Phasen zeitlich variieren, wobei ein zeitlicher Versatz innerhalb der drei Phasen vorliegt. In Summe ergeben sich bei einem dreiphasigen Elektroenergieübertragungssystem sämtliche Spannungen der jeweiligen Phasen zu einem Zeitpunkt zu einem Betrag Null. So kann beispielsweise eine der Phasen einen positiven Betrag aufweisen, wohingegen die beiden anderen Phasen einen negativen Betrag aufweisen, der in Summe dem positiven Betrag jedoch mit entgegengesetztem Vorzeichen entspricht.
Mehrere Schaltfelder können untereinander verbunden sein, so dass eine Schaltanlage mit mehreren Schaltfeldern gebildet ist. So können durch eine Aneinanderreihung mehrerer mehrphasiger Schaltfelder mehrere Eingänge der jeweiligen Schaltfelder insbesondere über ein Schaltgehäusemodul miteinander elektrisch kontaktiert oder voneinander getrennt werden. Dazu können jeweils mehrere Schaltfelder über sogenannte Sammelschienengehäusemodule einen Verbund aufweisen. Ein Sammelschienengehäusemodul kann einen Ausgang an einem Phasenblock bilden. Über ein Sammelschienengehäusemodul können Phasenblöcke mehrerer Schaltfelder miteinander verbunden sein.
Vorteilhaft kann eine mehrphasige Schaltanlage bzw. ein Schaltfeld mit einer einpoligen Isolation versehen sein. Das heißt, jede der mehreren Pole/Phasen wird von einer Isolation elektrisch gegenüber der Umgebung isoliert, die unabhängig von den anderen Isolationen der weiteren Pole/Phasen eine elektrisch isolierende Funktion übernimmt.
Beispielsweise kann es sich bei der mehrphasigen Schaltanlage um eine Schaltanlage mit Fluidisolation handeln, wobei die Phasenleiter jeweils separiert von einem elektrisch isolierenden Fluid umspült sind. Das elektrisch isolierende Fluid isoliert den jeweils umspülten Pol/Phasenleiter der mehrphasigen Schaltanlage. Um ein Verflüchtigen des elektrisch isolierenden Fluides zu verhindern, kann die Schaltanlage ein Kapselungsgehäuse aufweisen, welches das elektrisch isolierende Fluid einhaust. Dabei ist jeder der Phasenleiter der jeweiligen Phase/des jeweiligen Poles (d. h. die elektrisch leitenden Elemente, die jeweils mit demselben elektrischen Potenzial betrieben sind) von einem Fluidvolumen umspült, das von den Fluidvolumina der anderen verbleibenden Phasen/Pole separiert ist. Zur Separation können die Phasenleiter jeweils in einem separaten Gehäusemodul des Kapselungsgehäuses untergebracht sein. Vorteilhaft kann dabei vorgesehen sein, dass bei einer mehrphasigen Ausführung eines Schaltfeldes für verschiedene Phasen/Pole bauartgleiche Gehäusemodule Verwendung finden. Das elektrisch isolierende Fluid kann gasförmig und/oder flüssig vorliegen.
Ein Gehäusemodul ist dabei typischerweise mit einer hohlzylindrischen Grundstruktur versehen und weist eine Längsachse auf, welche im Wesentlichen der Hohlzylinderachse entspricht bzw. parallel zur Hohlzylinderachse ausgerichtet ist. Bevorzugt weist ein Gehäusemodul zumindest eine Schnittstelle auf, um mit weiteren Gehäusemodulen verbunden werden zu können. Eine derartige Schnittstelle kann bevorzugt in Form eines Flansches ausgebildet sein, so dass insbesondere ein reversibles Verbinden verschiedener Flansche verschiedener Gehäusemodule ermöglicht ist. Die Schnittstellen sind dabei bevorzugt auch dazu genutzt, um im Innern eines Gehäusemodules angeordnete Phasenleiter in das jeweilige Gehäusemodul ein- bzw. auszuleiten oder in andere Gehäusemodule übertreten zu lassen.
Die Phasenleiter sind dabei gegenüber dem Gehäusemodul elektrisch isoliert zu stützen. Bevorzugt kann eine Stützung im Bereich der Flansche des jeweiligen Gehäusemodules vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein Stützisolator in eine Flanschverbindung zwischen zwei Gehäusemodulen eingefügt sein, so dass der Phasenleiter die Schnittstelle möglichst zentrisch durchsetzen kann. Insbesondere bei Verwendung von kreisrunden Flanschen kann ein Phasenleiter zentrisch im Flansch positioniert sein. Ein Stützisolator kann beispielsweise eine Scheibenform aufweisen, welche korrespondierend zum Querschnitt der jeweiligen Schnittstellen ausgeformt ist. Bei Verwendung eines Kreisringflansches kann der Stützisolator eine korrespondierende Kreisfläche aufweisen und in eine Flanschverbindung eingelegt werden, wobei unter Zwischenlage des Stützisolators die Flansche miteinander verbunden werden.
Im Bereich der Schnittstelle kann ein fluiddichter Abschluss des jeweiligen Gehäusemodules vorgesehen sein. Dabei kann der fluiddichte Abschluss derart ausgebildet sein, dass durch diese fluiddichte Barriere der Phasenleiter elektrisch isoliert hindurchgeführt wird. Dazu können beispielsweise scheibenförmige Stützisolatoren eingesetzt werden, welche eine Schnittstelle, insbesondere einen Flansch fluiddicht überspannen und die Flanschfläche fluiddicht abschließen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass im verflanschten Zustand zweier Gehäusemodule ein Übertritt von elektrisch isolierendem Fluid, insbesondere Isoliergas zwischen den einzelnen Gehäusemodulen durch die Flanschverbindung hindurch zugelassen wird. Dazu kann beispielsweise im Phasenleiter oder in einem Stützisolator ein entsprechender Kanal vorgesehen sein.
Die Anordnung von entsprechenden Schnittstellen, insbesondere von Flanschen an einem Gehäusemodul ist bevorzugt stirnseitig vorzusehen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass mantelseitig eine Schnittstelle angeordnet ist, um weitere Baugruppen mit dem jeweiligen Gehäusemodul zu verbinden. Ein Gehäusemodul umfasst jeweils ein Gehäuse, welches in seinem Innern ein elektrisch isolierendes Fluid abgrenzen kann, sowie einen zumindest abschnittsweise im Innern des Gehäusemodules angeordneten Phasenleiter, der über das elektrisch isolierende Fluid elektrisch isoliert werden kann. Als elektrisch isolierende Fluide eignen sich beispielsweise fluorhaltige Medien wie Schwefelhexafluorid, Fluornitril, Fluorketon, teils in Verbindung mit einem Trägergas wie CO2 oder N2, usw. Es können jedoch auch Stickstoff- und Sauerstoff-haltige Medien verwendet werden. Bedarfsweise kann das Isoliermedium gasförmig im Innern der jeweiligen Gehäusemodule vorliegen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass zumindest Teile des Isoliermediums innerhalb eines Gehäusemodules in einer verflüssigten Form vorliegen. Die im Innern des jeweiligen Gehäusemodules vorliegenden Medien können bevorzugt auch unter Überdruck gesetzt werden, um die Isolationsfestigkeit des Isoliermediums entsprechend zu erhöhen.
Durch die Anordnung mehrerer Phasenblöcke in Richtung des Quergehäuses hintereinanderliegend besteht die Möglichkeit, ein mehrphasiges Schaltfeld modulartig vorzufertigen, d.h. die mehreren Phasenblöcke in Richtung der Querachse hintereinanderliegend und winkelstarr zueinander auszurichten. Bei einem Hintereinanderliegen mehrerer Phasenblöcke folgen diese aufeinander in Richtung der Querachse des Quergehäuses. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass jeweils die gleichen Phasenblöcke mehrerer Schaltfelder einer Schaltanlage, die parallel zueinander angeordnet sind, zu einer Montageeinheit zusammengefasst werden, so dass jeweils gleichartige Phasenblöcke eines ersten sowie eines zweiten Schaltfeldes winkelstarr miteinander verbunden sind und als Montageeinheit verschifft werden können. Die Phasenblöcke eines Schaltfeldes, die jeweils der Übertragung verschiedener Phasen dienen, können gleichartig ausgeführt sein. Dadurch kann ein hoher Vorfertigungsgrad erzielt werden.
Bevorzugt erstrecken sich Hohlzylinderachsen des Schaltgehäusemoduls und des Anschlussgehäusemoduls in einer Vertikalen parallel zueinander. Das Quergehäusemodul bildet eine Brücke. Bevorzugt kann das Quergehäusemodul jeweils mantelseitig (ggf. über ein Knie oder Kreuzbaustein) mit dem Schaltgehäusemodul und dem Anschlussgehäusemodul verbunden (z. B. verflanscht) sein.
Das Anschlussgehäusemodul bildet einen Zugang zu dem/der jeweiligen Pol/Phase des Schaltfeldes mittels der Ausleitungsrohrmodule. Jeweilige Hohlzylinderachsen der Ausleitungsrohrmodule erstrecken sich in der Vertikalen und damit parallel zu den Hohlzylinderachsen des Schaltgehäusemoduls und des Anschlussgehäusemoduls. Am Anschlussgehäusemodul sind über die Ausleitungsrohrmodule und die Ausleitungsrohrmodulverlängerungen als Verlängerungen z.B. Freileitungen an die darin verlaufenden Phasenleiter angeschlossen.
Das Schaltgehäusemodul dient einem Schalten des Anschlussgehäusemoduls und einem Verbund mehrerer Schaltfelder einer Schaltanlage. Durch ein Schalten des Anschlussgehäusemodules kann der gesamte Phasenblock zu- bzw. abgeschaltet werden. Der Verbund der Schaltfelder einer Schaltanlage kann mittels eines Sammelschienenmoduls erfolgen. Dazu kann ein Sammelschienenmodul mit dem Schaltgehäusemodul verbunden sein. Das Schaltmodul kann so einen Ausgang des Phasenblockes über ein Sammelschienenmodul bilden.
Die Phasenblöcke sind bevorzugt im Wesentlichen gleichartig aufgebaut. Ein Phasenblock bietet jeweils die Möglichkeit, in einer Phase eines mehrphasigen Systems eine bestimmte Schalthandlung bzw. eine Stromverteilung vorzunehmen. Mehrere Phasenblöcke können als Schaltfeld zusammengefasst werden, so dass Schalthandlungen bzw. eine Stromverteilung in allen Phasen synchron erfolgen kann. Bei Verwendung eines mehrphasigen Elektroenergieübertragungssystems kann jeder der Phasenblöcke einem Schalten bzw. Übertragen der Phasen des Elektroenergieübertragungssystems dienen. Durch die Nutzung von im Wesentlichen gleichartig aufgebauten Phasenblöcken kann ein synchrones bzw. abgestimmtes Schalten bzw. Übertragen der Phasen in den jeweiligen Phasenblöcken vorgenommen werden. Weiterhin können für den Aufbau der Phasenblöcke beispielsweise gleichartige Anschlussgehäusemodule, Quergehäusemodule sowie Schaltgehäusemodule verwendet werden. Darüber hinaus können auch weitere Gehäusemodule einen gleichartigen Aufbau aufweisen. Beispielsweise können Stromwandlergehäusemodule, Spannungswandlergehäusemodule, Trennschaltergehäusemodule, Erdungsschaltergehäusemodule, Sammelschienengehäusemodule usw. an den einzelnen Phasenblöcken gleichartig ausgeführt sein.
Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen, dass mehrere Phasenblöcke parallel zum Quergehäuse angeordnet sind. Neben einer Anordnung mehrerer Phasenblöcke hintereinander in Richtung des Quergehäuses in einem mehrphasigen Schaltfeld kann vorgesehen sein, dass mehrere Phasenblöcke parallel zum Quergehäuse angeordnet sind. Somit können insbesondere mehrere Schaltfelder parallel zum Quergehäuse angeordnet werden, wobei die jeweiligen Phasenblöcke parallel zueinander angeordnet sind. Dabei sind bevorzugt die Phasenblöcke der jeweils gleichen Phase der mehrphasigen Schaltanlage unmittelbar nebeneinander liegend angeordnet. Dadurch kann ein Schaltanlagen-Schaltfeld mit im Wesentlichen rechteckiger Grundfläche aufgebaut werden, welches sowohl parallel zum Quergehäuse als auch in Richtung des Quergehäuses hintereinanderliegend jeweils mehrere Phasenblöcke aufweist. Insbesondere die in Richtung des Quergehäuses hintereinander liegenden angeordneten Phasenblöcke des jeweiligen Schaltfeldes können identisch ausgeführt sein.
Stirnseitig am Schaltgehäusemodul, insbesondere vom Schaltgehäusemodul überdeckt, kann ein Sammelschienengehäusemodul angeordnet sein. Ein Schaltgehäusemodul ist im Wesentlichen vorteilhaft in einer Vertikalen ausgerichtet, wobei sich die vertikale Ausrichtung auf eine Hohlzylinderachse eines Schaltgehäusemodules bezieht. Das Schaltgehäusemodul nimmt in seinem Innern eine Unterbrechereinheit (einer Phase/eines Poles) eines elektrischen Schaltgerätes auf. Dieses elektrische Schaltgerät weist bevorzugt relativ zueinander bewegbare Schaltkontaktstücke auf, wobei eine Relativbewegung zwischen den Schaltkontaktstücken zu erzeugen ist. Bei mehrphasiger Ausführung des Schaltgerätes verteilen sich die Unterbrechereinheiten auf mehrere Phasenblöcke eines Schaltfeldes (z. B. in Richtung des Quergehäusemodules hintereinander liegend).
Um eine entsprechende Verteilung einer zu- und abgeführten elektrischen Energie über ein Anschlussgehäusemodul zum Schaltgehäusemodul zwischen verschiedenen Schaltfeldern vorzunehmen, kann mittels eines Sammelschienengehäusemodules ein Verbund von parallel zum Quergehäuse angeordneten Phasenblöcken vorgenommen werden. Somit ist es möglich, über ein Sammelschienengehäusemodul eine Verteilung bzw. Aufteilung eines Energieflusses zwischen verschiedenen Schaltfeldern einer mehrphasigen Schaltanlage vorzunehmen. Das Sammelschienengehäusemodul weist dazu bevorzugt einen Phasenleiter (Sammelschiene) auf, welcher quer zu den hintereinander liegenden mehreren Phasenleiterblöcken eines Schaltfeldes ausgerichtet ist. Dabei sind die Phasenleiter innerhalb eines Sammelschienengehäuses des Sammelschienengehäusemodules untergebracht und dort elektrisch isoliert durch ein elektrisch isolierendes Medium, insbesondere ein Fluid, gelagert. Ein Sammelschienengehäusemodul kann entsprechend eine Schnittstelle (Flansch) aufweisen, so dass das Sammelschienengehäusemodul mit verschiedenen weiteren Gehäusemodulen verbindbar ist.
Durch die Anordnung eines Sammelschienengehäusemodules stirnseitig an einem Schaltgehäusemodul kann eine effiziente Nutzung des Bauraumes am Schaltgehäusemodul vorgenommen werden. So ist zum einen die Möglichkeit gegeben, das Sammelschienengehäusemodul beispielsweise vom Schaltgehäusemodul überdeckt an einer Stirnseite zu positionieren. Bei einer vertikalen Aufstellung kann das Sammelschienengehäusemodul nur zumindest teilweise unterhalb des Schaltgehäusemoduls positioniert werden. Entsprechend können weitere Bauteile wie beispielsweise Antriebseinrichtungen an geeigneteren Positionen am Schaltgehäusemodul positioniert werden. Das Sammelschienengehäusemodul ist somit tiefliegend an einer mehrphasigen Schaltanlage gelagert.
Optional kann weiter mantelseitig am Schaltgehäusemodul ein Sammelschienengehäusemodul angeordnet sein. Eine mantelseitige Positionierung eines Sammelschienengehäusemodules am Schaltgehäusemodul ermöglicht es, eine sogenannte Doppelsammelschiene auszubilden. D. h. an einem ausgangsseitigen Ende des Schaltgehäusemodules bzw. auf einer Seite der im Schaltgehäusemodul angeordneten Unterbrechereinheit kann wahlweise abwechselnd oder zeitgleich eine Verteilung eines Strompfades auf ein erstes Sammelschienengehäusemodule sowie ein zweites Sammelschienengehäusemodul vorgenommen werden. Dabei kann zumindest eines der Sammelschienengehäusemodule stirnseitig und das andere Sammelschienengehäusemodul mantelseitig am Schaltgehäusemodul gelagert sein. Eine Positionierung der Sammelschienengehäusemodule am Schaltgehäusemodul kann dabei unmittelbar, d. h. beispielsweise durch ein unmittelbares Verflanschen von Schaltgehäusemodul und Sammelschienengehäusemodul vorgenommen werden.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass ein mittelbarer Verbund zwischen Sammelschienengehäusemodul und Schaltgehäusemodul vorgenommen wird. So kann beispielsweise mantelseitig ein Zwischenschalten beispielsweise eines Knies oder eines Winkelerders usw. zwischen den Gehäusemodulen vorgesehen sein. Eine mantelseitige Anordnung eines Sammelschienengehäusemodules ermöglicht darüber hinaus insbesondere bei einem mittelbaren Verflanschen über ein Gehäusemodul mit Abzweig auch ein Positionieren eines dritten Sammelschienengehäusemodules an einem Schaltgehäusemodul, so dass eine sogenannte Dreifachsammelschiene gebildet sein kann. Entsprechend kann am Schaltgehäusemodul ein Sammelschienengehäusemodul stirnseitig und die beiden anderen Sammelschienengehäusemodule mantelseitig verflanscht werden, so dass mantelseitig angeordnete Sammelschienengehäusemodule, beispielsweise unterhalb des Quergehäuses, von dem Quergehäuse überbrückt werden. So ist eine effiziente Nutzung des Bauraumes an einem Schaltfeld gegeben. Auch bei der Verwendung einer mantelseitigen Anordnung eines Sammelschienengehäusemodules kann dieses derart positioniert sein, dass durch das Quergehäuse ein Überspannen des Sammelschienengehäusemodules erfolgt.
Der in der vorliegenden Beschreibung dargelegte Grundaufbau basiert somit auf dem Aufbau, wie er in der DE 10 2018 213 934 A1 beschrieben ist. Der Inhalt der DE 10 2018 213 934 A1 wird daher durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen.
Durch die vertikal angeordneten Ausleitungsrohre für jede Phase, die mit den Anschlussgehäusemodulen der mehreren Phasenblöcke verbunden sind und die in Verlängerung in die Ausleitungsrohrmodulverlängerungen münden, können die Ausleitungsrohrmodulverlängerungen in Richtung des Quergehäuses übereinander liegend angeordnet werden. Hierdurch kann eine kompakte Schaltanlage mit geringer Aufstellfläche bereitgestellt werden. Ein reduzierter Platzbedarf ergibt sich auch im Bereich der Ausleitungsrohrmodulverlängerungen, an deren Enden Freileitungen angeschlossen werden, da auch hier eine übereinanderliegende Anordnung möglich ist. Darüber hinaus ist die Einsparung von stützenden Gerüsten möglich. Ferner ergibt sich ein reduzierter Aufwand bei Stückprüfung, Transport und Inbetriebnahme.
Insbesondere ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass die Ausleitungsrohrmodule und zumindest Abschnitte der Ausleitungsrohrmodulverlängerungen in einer vertikalen Ebene mit den mehreren, in Richtung des Quergehäuses hintereinander liegenden Phasenblöcke angeordnet sind. Dadurch ist der Platzbedarf in Tiefenrichtung (d.h. in Richtung der Erstreckung der Sammelschienenmodule) nicht größer als der Platzbedarf des jeweiligen Schaltfelds. Hierdurch kann eine kompakte Schaltanlage mit minimaler Aufstellfläche bereitgestellt werden.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung sind die vertikalen Ausleitungsrohrmodule in einer Einbausituation mit den oberen stirnseitigen Enden der vertikalen Anschlussgehäusemodule verbunden. Die Heranführung der vertikalen Ausleitungsrohrmodule an die oberen stirnseitigen Enden der vertikalen Anschlussgehäusemodule lässt die in der Horizontalen verlaufenden Ausleitungsrohrmodulverlängerungen oberhalb der Komponenten der Phasenblöcke des Schaltfelds verlaufen. Dadurch kann die Zugänglichkeit zu den Komponenten der Phasenblöcke eines Schaltfelds verbessert werden, da Servicepersonal unterhalb der Ausleitungsrohrmodulverlängerungen hindurch laufen kann. In welcher Höhe die Ausleitungsrohrmodulverlängerungen verlaufen, insbesondere welcher Mindestabstand zwischen der untersten Ausleitungsrohrmodulverlängerung und einer Aufstellebene bestehen soll, kann durch die Länge der vertikalen Ausleitungsrohrmodule und/oder der Anschlussgehäusemodule festgelegt werden.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass in einer Einbausituation ein jeweiliger Spannungswandler mit den unteren stirnseitigen Enden der vertikalen Anschlussgehäusemodule verbunden ist. Hierdurch wird der zur Verfügung stehende Platz in der Ebene des Schaltfeldes optimal ausgenutzt. Ferner kann durch die Anordnung des Spannungswandlers nach unten die Zugänglichkeit für Wartungsarbeiten verbessert werden, da auf Gerüste verzichtet werden kann.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass am zumindest einen Quergehäusemodul eine Antriebseinrichtung angeordnet ist, welche das Quergehäusemodul zumindest teilweise überdeckt. Die Antriebseinrichtung dient dabei einer Erzeugung einer Relativbewegung zwischen Schaltkontaktstücken von Unterbrechereinheiten der Schaltgehäusemodule. Die Unterbrechereinheiten sind innerhalb der Schaltgehäusemodule positioniert und dort elektrisch isoliert angeordnet. Über eine Unterbrechereinheit ist ein Auftrennen bzw. Ausbilden eines Strompfades innerhalb eines Phasenleiterzuges, hier innerhalb eines Phasenleiterzuges der jeweiligen Phase des jeweiligen Phasenblockes, vorgesehen. Die Antriebseinrichtung kann einem Antreiben mehrerer Unterbrechereinheiten, insbesondere mehrerer funktionsgleicher Unterbrechereinheiten in verschiedenen Phasenblöcken dienen. Eine entsprechende Kopplung kann beispielsweise über eine kinematische Kette erfolgen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass jeweils zu einer Unterbrechereinheit eine separate Antriebseinrichtung zugeordnet ist (Single-Pol-Antriebe) .
Zur Erzeugung der Relativbewegung von relativ zueinander bewegbaren Schaltkontaktstücken einer Unterbrechereinheit eines Schaltgehäusemodules ist die Antriebseinrichtung vorgesehen, die die entsprechende Antriebsenergie bereitstellt. Um sicherzustellen, dass die Unterbrechereinheiten der in Richtung des Quergehäuses hintereinander liegenden Phasenblöcke bzw. Schaltgehäusemodule eine abgestimmte synchronisierte Bewegung vollziehen können, kann die Antriebseinrichtung, welche an zumindest einem Quergehäusemodul angeordnet ist und das Quergehäusemodul zumindest teilweise überdeckt, auch zu einer Einkopplung einer Bewegung auf die Unterbrechereinheiten der in Richtung des Quergehäuses hintereinander liegenden Schaltgehäusemodule vorgesehen sein. Die Antriebseinrichtungen können einfach montiert werden und sind im Wartungsfalle einfach zugänglich.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass die Phasenblöcke im Wesentlichen gleichartig aufgebaut sind. Insbesondere können mehrere Phasenblöcke parallel zum Quergehäuse angeordnet sein.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass mit den Enden jeweiliger Ausleitungsrohrmodulverlängerungen Freiluftdurchführungen gekoppelt sind, die sich in vertikaler Richtung erstrecken. In bekannter Weise sind die Freiluftdurchführungen unterschiedlicher Phasen dabei in einem vorgegebenen Abstand zueinander angeordnet. Dies wird dadurch erzielt, dass die übereinander liegend angeordneten Ausleitungsrohrmodulverlängerungen unterschiedliche Längen aufweisen, so dass deren Enden in den für die Isolation erforderlichen Abständen enden.
Dabei kann vorgesehen sein, dass ein Teil der Freiluftdurchführungen über einen vertikalen Sockel mit den Enden jeweiliger Ausleitungsrohrmodulverlängerungen verbunden ist, so dass die Spitzen der Freiluftdurchführungen auf gleicher Höhe enden. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Teil der Freiluftdurchführungen über den Sockel mit den Enden jeweiliger Ausleitungsrohrmodulverlängerungen verbunden ist, bei denen ohne Sockel die Freiluftdurchführung unmittelbar an eine der Ausleitungsrohrmodulverlängerungen grenzen würde. Dies trifft bei mehrphasigen Schaltanlagen zu, welche zwei benachbart zueinander angeordnete Schaltfelder aufweisen. Werden die zu zwei benachbarten Schaltfeldern zugeordneten Ausleitungsrohrmodulverlängerungen aneinandergrenzend geführt, so sind Isolationserfordernisse zu beachten. Diejenigen Ausleitungsrohrmodulverlängerungen des Schaltfelds, die im Vergleich zu den Ausleitungsrohrmodulverlängerungen des benachbarten Schaltfelds kürzer sind, werden an deren Enden mit in vertikaler Richtung verlaufenden Sockeln versehen, damit die darauf angeordneten Freiluftdurchführungen nicht an die Ausleitungsrohrmodulverlängerungen des anderen Schaltfeldes angrenzen. Bei denjenigen Ausleitungsrohrmodulverlängerungen des Schaltfeldes, die die längste Länge aufweisen, sind derartige Sockel nicht erforderlich, da die Freiluftdurchführungen nicht an benachbarte, mit Erdpotential verbundenen Ausleitungsrohrverlängerungen vorbeigeführt werden. Die Spitzen dieser Freiluftdurchführungen enden dabei auf unterschiedlichen Höhen, wobei sich der Höhenversatz aus dem Durchmesser der Ausleitungsrohrverlängerungen ergibt. Die Freiluftdurchführungen sind über Winkelmodule oder Knie mit den Enden der jeweiligen Ausleitungsrohrmodulverlängerungen verbunden.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass für jeden Phasenblock die Summe der jeweiligen Längen seines jeweiligen vertikalen Ausleitungsrohrmoduls und seines vertikalen Sockels gleich ist. Weist das Ausleitungsrohrmodul die größte Länge auf, so weist der diesem Phasenblock zugeordnete Sockel die kleinste Länge auf. Infolgedessen weist das Ausleitungsrohrmodul des Phasenblocks die geringste Länge auf, dessen Sockel die größte Länge aufweist. Das Ausleitungsrohrmodul des Phasenblocks, der in vertikaler Richtung zwischen den beiden genannten Phasenblöcken angeordnet ist, weist eine zwischen den beiden Ausleitungsrohrmodulen liegende Länge auf, ebenso wie die Länge des vertikalen Sockels eine Länge zwischen den beiden Sockeln der Phasenblöcke aufweist. Dabei kann optional vorgesehen sein, dass die Länge eines vertikalen Sockels Null ist. Die Länge des vertikalen Ausleitungsrohrmoduls eines (anderen) Phasenblocks kann ebenfalls Null sein.
Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch in der Zeichnung gezeigt und näher beschrieben. Dabei zeigen

1 eine Seitenansicht auf ein Schaltfeld einer mehrphasigen Schaltanlage;
2 eine Seitenansicht des in 1 gezeigten Schaltfelds zusammen mit aus dem Schaltfeld herausgeführten Ausleitungsrohren;
3 eine Ansicht auf eine mehrphasige Schaltanlage von vorne;
4 einen Ausschnitt auf den Verlauf der Ausleitungsrohre von hinten; und
5 einen Ausschnitt auf den Verlauf der Ausleitungsrohre zweier benachbarter Schaltfelder in einer Ansicht von oben.

Die 1 zeigt eine Seitenansicht eines Schaltfeldes einer mehrphasigen Schaltanlage im Schnitt. Dabei weist das Schaltfeld einen ersten Phasenblock 1, einen zweiten Phasenblock 2 sowie einen dritten Phasenblock 3 auf. Die drei Phasenblöcke 1, 2, 3 sind jeweils gleichartig aufgebaut und sind in einer Richtung einer Querachse 4 fluchtend hintereinander ausgerichtet. Lotrecht zur Querachse 4 ist eine Tiefenachse 5 angeordnet. In Richtung der Tiefenachse 5 können mehrere Schaltfelder aufeinanderfolgend im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet angeordnet sein (vgl. 3). Der erste (in der Zeichnung rechte) Phasenblock 1 bildet einen frontseitigen Phasenblock. Der dritte (in der Zeichnung linke) Phasenblock 3 bildet einen endseitigen Phasenblock. Der zweite Phasenblock 2 ist zwischen frontseitigem ersten Phasenblock 1 und endseitigem dritten Phasenblock 3 angeordnet.
Beispielhaft wird nun zunächst anhand des ersten Phasenblockes 1 der Aufbau eines Phasenblockes wie in der 1 gezeigt beschrieben.
Der erste Phasenblock 1 weist ein vertikales Anschlussgehäusemodul 6 auf. Das vertikale Anschlussgehäusemodul 6 weist ein Anschlussgehäuse 7 auf. Das Anschlussgehäuse 7 ist im Wesentlichen hohlzylindrisch oder, wie in diesem Beispiel dargestellt, als etwa T-förmiges Anschlussmodul ausgeformt, wobei die Hohlzylinderachse in einer Vertikalen ausgerichtet ist. Stirnseitig ist das Anschlussgehäuse 7 jeweils mit einem Flansch 8 versehen. Am eingangsseitigen, in Einbaulage oberen, Ende des Anschlussgehäuses 7 ist ein Ausleitungsrohrmodul 9-1 angeordnet, wobei das Suffix „-1“ im Folgenden Komponenten des ersten Phasenblocks 1 bezeichnet. Entsprechend bezeichnen das Suffix „-2“ Komponenten des zweiten Phasenblocks 2 und das Suffix „-3“ im Folgenden Komponenten des dritten Phasenblocks 3.
Das Ausleitungsrohrmodul 9-1 führt einen nicht näher dargestellten Phasenleiter (auch: Phasenleiterzug) in das Innere des Anschlussgehäuses 7 ein. Das Ausleitungsrohrmodul 9-1 ist dabei fluiddicht mit dem Flansch 8 des Anschlussgehäuses 7 verbunden und verschließt den Flansch 8 und damit das Anschlussgehäuse 7 fluiddicht. An das Ausleitungsrohrmodul 9-1 schließt sich im Innern des Anschlussgehäusemodules 6 ein Phasenleiter an. Der Phasenleiter ist dabei ausgehend vom Ausleitungsrohrmodul 9-1 in einer vertikalen Richtung durch den dortigen Flansch 8 bis zu einem, in Einbaulage unten liegenden, Spannungswandlergehäusemodul 12 geleitet.
Das Spannungswandlergehäusemodul 12 verschließt den dortigen stirnseitigen Flansch 8 fluiddicht. Im Innern des Spannungswandlergehäusemoduls 12 ist ein Spannungswandler angeordnet, welcher elektrische Spannungen auf dem Phasenleiter, der im Innern des vertikalen Anschlussgehäusemoduls 6 positioniert ist, misst und umsetzt.
Am Anschlussgehäuse 7 ist ein mantelseitiger Flansch 8 positioniert. Über den mantelseitigen Flansch 8 ist in Richtung der Querachse 4 fluchtend ein Quergehäusemodul 14 angeflanscht. Im Innern des Quergehäusemodules 14 ist ein nicht dargestellter Phasenleiter angeordnet. Das Quergehäusemodul 14 weist ein im Wesentlichen rohrförmiges rotationssymmetrisches Quergehäuse auf. Das Quergehäusemodul 14 ist fluchtend bzw. parallel zur Querachse 4 ausgerichtet. Vorliegend ist das Quergehäusemodul 14 dazu vorgesehen, einen Stromwandler zu tragen, um den Stromfluss durch den Phasenleiter 15 des Quergehäusemodules 14 zu messen. Dazu sind Messkerne 17 außenmantelseitig auf das Quergehäuse des Quergehäusemodules 14 aufgesetzt. So ist ein sogenannter außenliegender Wandler gebildet, da die Messkerne in der Umgebung, also außerhalb des vom Quergehäuse des Quergehäusemodules 14 umgrenzten Raumes liegt.
Über das Quergehäusemodul 14 ist das vertikale Anschlussgehäusemodul 6 mit einem vertikalen Schaltgehäusemodul 18 verbunden. Das vertikale Schaltgehäusemodul 18 weist ein Schaltgehäuse auf, welches im Wesentlichen hohlzylindrisch bzw. rotationssymmetrisch ausgebildet ist, wobei die Rotations- bzw. Hohlzylinderachse in einer Vertikalen ausgerichtet ist. Über einen Flansch 8 ist mantelseitig ein Verflanschen des Schaltgehäuses des vertikalen Schaltgehäusemodules 18 mit dem Quergehäusemodul 14 vorgesehen, wobei die Verbindung über ein optionales Verbindungsmodul 13 erfolgt. Dadurch verbindet das Quergehäusemodul 14 das Anschlussgehäusemodul 6 mit dem Schaltgehäusemodul 18.
Das Schaltgehäusemodul 18 sowie das Anschlussgehäusemodul 6 sind voneinander über das Quergehäuse 14 beabstandet, wobei das Schaltgehäusemodul 18 sowie das vertikale Anschlussgehäusemodul 6 fluchtend zueinander ausgerichtet sind, wobei die Rotationsachsen bzw. Hohlzylinderachsen parallel angeordnet sind. Das Quergehäusemodul 14 verläuft in Richtung der Querachse 4. In Richtung der Querachse 4 sind auch die drei Phasenblöcke 1, 2, 3 hintereinander fluchtend ausgerichtet.
Im Innern des vertikalen Schaltgehäusemodules 18 ist eine nicht dargestellte Unterbrechereinheit eines Leistungsschalters angeordnet, in deren Inneren relativ zueinander bewegbare Schaltkontaktstücke eine Schaltstrecke bilden. Eingangsseitig ist die Unterbrechereinheit des Leistungsschalters im Innern des Schaltgehäusemoduls 18 mit dem Phasenleiter des Quergehäusemodules 14 dauerhaft elektrisch leitend verbunden. Diese Eingangsseite ist auch über ein Erdungsschaltermodul mit Erdpotenzial beaufschlagbar. Das Erdungsschaltermodul weist ein bewegbares Schaltkontaktstück auf. Das bewegbare Schaltkontaktstück im Innern des vertikalen Schaltgehäusemodules 18 ist in eine Kontaktbuchse des dortigen Phasenleiters auf der Eingangsseite der Unterbrechereinheit einfahrbar bzw. von diesem elektrisch isolierbar, so dass über ein weiteres Erdungsschaltermodul auch der Phasenleiter des Quergehäusemoduls 14 erdbar ist.
Ausgangsseitig ist stirnseitig am Schaltgehäuse des vertikalen Schaltgehäusemodules 18 ein erstes Sammelschienengehäusemodul 21 angeordnet. Das erste Sammelschienengehäusemodul 21 weist ein Sammelschienengehäuse auf, welches ausgehend von der Ausgangsseite der Unterbrechereinheit des Leistungsschalters einen ersten, nicht dargestellten Sammelschienentrenner aufweist. Über den ersten Sammelschienentrenner ist die im Innern des ersten Sammelschienenmoduls 21 verlaufende erste Sammelschiene 23 mit der Ausgangsseite der Unterbrechereinheit des Leistungsschalters elektrisch kontaktierbar. Der erste Sammelschienentrenner weist dazu ein relativ bewegbares Trennerschaltkontaktstück auf.
Mantelseitig am Ausgang der Unterbrechereinheit des Leistungsschalters ist am Schaltgehäuse des Schaltgehäusemoduls 18 ein Flansch 8 angeordnet, an welchem über ein Winkeltrennungs- und erdungsmodul 24 ein zweites Sammelschienenmodul 25 mittelbar mit der Ausgangsseite der Unterbrechereinheit des Leistungsschalters elektrisch verbindbar ist. Über einen zweiten Sammelschienentrenner des zweiten Sammelschienenmoduls 25 mit entsprechendem bewegbaren Schaltkontaktstück ist die Sammelschiene des zweiten Sammelschienenmoduls 25 bedarfsweise mit der Ausgangsseite der Unterbrechereinheit des Leistungsschalters elektrisch kontaktierbar.
Die Sammelschienentrenner ermöglichen ein wechselseitiges oder paralleles Kontaktieren der Sammelschienen 23, 27 mit der Ausgangsseite der Unterbrechereinheit des Leistungsschalters. Über das Winkeltrennungs- und erdungsmodul 24 ist über ein bewegbares Erdungskontaktstück des dortigen Winkelerders die Ausgangsseite der Unterbrechereinheit des Leistungsschalters mit Erdpotenzial beaufschlagbar. Über die entsprechende Verschaltung kann so auch je nach Schaltzustand der beiden Sammelschienentrenner die erste Sammelschiene 23 und/oder die zweite Sammelschiene 27 geerdet werden.
Der erste Phasenblock 1 weist eine sogenannte einpolige (einphasige) Isolation auf. Im Innern der einzelnen Gehäusemodule ist jeweils lediglich ein Phasenleiter (ein Pol) angeordnet, welcher der Übertragung einer Phase eines dreiphasigen Elektroenergieübertragungssystems dient. Das jeweils im Innern der Gehäusemodule angeordnete elektrisch isolierende Fluid dient bevorzugt ausschließlich der elektrischen Isolation ein und desselben Phasenleiters innerhalb des jeweiligen Gehäusemoduls. Bedarfsweise können die einzelnen Gehäuse über insbesondere im Bereich der Flansche 8 angeordnete fluiddichte Barrieren voneinander separiert werden. Als fluiddichte Barrieren können beispielsweise in die Flansche eingelegte Scheibenisolatoren dienen, welche von dem Phasenleiter jeweils bevorzugt fluiddicht durchsetzt sind. Alternativ oder ergänzend zur einpoligen Isolation können Gehäusemodule auch einer mehrpoligen Isolation von Phasenleitern dienen. In diesem Falle isoliert und umspült ein im Innern eines Gehäusemodules eingeschlossenes elektrisch isolierendes Fluid mehrere Phasenleiter, die voneinander abweichende elektrische Potentiale führen.
Beispielhaft wurde anhand des ersten Phasenblockes 1 dessen Aufbau beschrieben. Der zweite Phasenleiterblock 2 sowie der dritte Phasenleiterblock 3 weisen einen identischen Aufbau auf. Dabei ist jeder der entsprechenden Phasenleiter mit einer anderen elektrischen Phase beaufschlagt, so dass in jedem der Phasenblöcke 1, 2, 3 von ein und demselben Elektroenergieübertragungssystem eine unterschiedliche Spannung vorherrscht.
Am ersten Phasenblock 1, hier der frontseitige Phasenblock, ist ein in den Figuren nicht dargestellter Vorort-Steuerschrank angeordnet. Der Vorort-Steuerschrank ist vorzugsweise fluchtend in Richtung der Querachse mantelseitig vor dem vertikalen Schaltgehäusemodul 18 des ersten Phasenblockes 1 angeordnet. In dem Vorort-Steuerschrank können beispielsweise Steuereinrichtungen, Messeinrichtungen, Regeleinrichtungen usw. aufgenommen werden.
Weiterhin ist eine Antriebseinrichtung 29, das Schaltgehäuse des vertikalen Schaltgehäusemodules 18 stirnseitig überdeckend, am ersten Phasenblock 1 angeordnet. Die Antriebseinrichtung 29 dient einem Antreiben der relativ zueinander bewegbaren Schaltkontaktstücke der Unterbrechereinheiten des Leistungsschalters, die im Innern der Schaltgehäuse der vertikalen Schaltgehäusemodule 18 positioniert sind. Optional kann die Antriebseinrichtung 29 mittels einer kinematischen Kette auch mit den Unterbrechereinheiten des zweiten sowie dritten Phasenblockes 2, 3 zur Übertragung einer Antriebsenergie verbunden sein.
Analog zur Verwendung einer gemeinsamen Antriebseinrichtung 29 für alle Unterbrechereinheiten der einzelnen Phasen des Leistungsschalters innerhalb des ersten, zweiten und dritten Phasenblockes 1, 2, 3 können zentrale Antriebseinrichtungen für die jeweils funktionsgleichen Unterbrechereinheiten (Leistungsschalter, Erdungsschalter, Trennschalter) eingesetzt werden, die jeweils über eine kinematische Kette, die im Wesentlichen in Richtung der Querachse verlaufen und die den ersten Phasenblock 1, den zweiten Phasenblock 2 sowie den dritten Phasenblock 3 miteinander verbinden, verwendet werden.
Jeder der Phasenblöcke 1, 2, 3 weist, wie oben beschrieben, das Ausleitungsrohrmodul 9-1, 9-2, 9-3 auf, die sich vom eingangsseitigen, in Einbaulage oberen, Ende des Anschlussgehäuses 7 in vertikaler Richtung nach oben erstrecken. Wie ohne Weiteres aus den Seitenansichten der 1 und 2 ersichtlich ist, weisen die Ausleitungsrohrmodule 9-1, 9-2, 9-3 eine unterschiedliche Länge auf und enden auf unterschiedlichen Höhen. Dabei münden sie mit ihren von dem Anschlussgehäuse 7 abgewandten Ende in ein Knie 10-1, 10-2, 10-3. An das jeweilige Knie 10-1, 10-2, 10-3 schließt sich eine Ausleitungsrohrmodulverlängerung 11-1, 11-2, 11-3 an, die aus einer Anzahl an Abschnitten von Ausleitungsrohrmodulverlängerungen (hier: 11A-1, 11A-2, 11A-3 und optionalen 11C-1, 11C-2, 11C-3) und optionalen Ausleitungsrohrmodulwinkeln 11B-1, 11B-2, 11B-3 besteht. Die Komponenten einer jeweiligen Ausleitungsrohrmodulverlängerung 11-1, 11-2, 11-3 liegen vorzugsweise in einer jeweiligen ersten, zweiten und dritten Ebene, die parallel zu der Aufstellebene sind. Die Abstände zwischen den drei Ebenen ergeben sich aus der Länge der Ausleitungsrohrmodule 9-1, 9-2, 9-3.
Aufgrund der unterschiedlichen Länge der Ausleitungsrohrmodule 9-1, 9-2, 9-3 kommen, wie in den 1 und 2 gezeigt, ein erster fluchtender Abschnitt der Ausleitungsrohrmodulverlängerungen 11A-1, 11A-2, 11A-3 der Ausleitungsrohrmodulverlängerung 11-1, 11-2, 11-3 der Phasenblöcke 1, 2, 3 übereinander liegend zur Anordnung. Dabei erstrecken sich die ersten fluchtenden Abschnitte der Ausleitungsrohrmodulverlängerungen 11A-1, 11A-2 und 11A-3 in Richtung, das heißt parallel zur Längsachse, des jeweiligen Quergehäuses 14. Durch die vertikal angeordneten Ausleitungsrohrmodule 9-1, 9-2, 9-3 für jede Phase, die über jeweilige Knie 10-1, 10-2, 10-3 in die zugeordneten Ausleitungsrohrmodulverlängerungen 11-1, 11-2, 11-3 münden, können die Abschnitte der Ausleitungsrohrmodulverlängerungen 11-1, 11-2, 11-3 übereinander liegend angeordnet werden. Hierdurch kann eine kompakte Schaltanlage mit geringer Aufstellfläche bereitgestellt werden. Insbesondere ergibt sich eine Einsparung von stützenden Gerüsten, bei gleichzeitig reduziertem Aufwand bei Stückprüfung, Transport und IBS.
Wie aus der seitlichen Darstellung der 2 hervorgeht liegen die Ausleitungsrohrmodulverlängerungen 11-1, 11-2, 11-3 nicht nur in Richtung der Erstreckung des Quergehäusemoduls 14 übereinander, sondern auch nach einer Umleitung, zum Beispiel um 90 Grad, mithilfe jeweiliger Ausleitungsrohrmodulwinkel 11B-1, 11B-2, 11B-3, welche ausgangsseitig in die zweiten Abschnitte der Ausleitungsrohrmodulverlängerung 11C-1, 11C-2, 11C-3 münden.
An den Enden jeweiliger zweiter Abschnitte der Ausleitungsrohrmodulverlängerungen 11C-1, 11C-2, 11C-3 sind pro Schaltfeld drei Freiluftdurchführungen 15-1, 15-2, 15-3 angeordnet, deren Längsachsen sich in vertikaler Richtung erstrecken. Die zweiten Abschnitte der Ausleitungsrohrmodulverlängerungen 11C-1, 11C-2, 11C-3 erstrecken sich im gezeigten Beispiel senkrecht zur Blattebene, d. h. aus der Blattebene hinaus oder in diese hinein, je nach Anzahl und Anordnung der Schaltfelder. Im Falle der in 2 links dargestellten Ausleitungsrohrmodulverlängerungen 11-1, 11-2, 11-3 erstrecken sich die zweiten Abschnitte der Ausleitungsrohrmodulverlängerungen 11C-1, 11C-2, 11C-3 aus der Blattebene heraus. Die in 2 rechts dargestellten Ausleitungsrohrmodulverlängerungen gehören zu Schaltfeldern, die in Blattebene hinter dem in Seitenansicht dargestellten Schaltfeld 30 liegen, wobei sich die zweiten Abschnitte der Ausleitungsrohrmodulverlängerungen 11C-1, 11C-2, 11C-3 in die Blattebene hinein erstrecken.
Während die Freiluftdurchführungen 15-1, 15-2, 15-3 des Schaltfelds 30, das in der Seitenansicht der 2 das erste Schaltfeld der mehrphasigen Schaltanlage bildet, auf unterschiedlichen Höhen enden, und zwar entsprechend der Ebene, in der die jeweilige Ausleitungsrohrmodulverlängerung 11-1, 11-2, 11-3 liegt, enden die Freiluftdurchführungen des benachbart zum Schaltfeld 30 angeordneten Schaltfelds 31 (siehe Seitenansicht gemäß 3) auf gleicher Höhe, indem die Freiluftdurchführungen über vertikale Sockel unterschiedlicher Länge mit den Enden der zweiten Abschnitte der Ausleitungsrohrmodulverlängerungen 11C-1, 11C-2, 11C-3 verbunden sind. Dies ist in der Darstellung der 3 nicht erkennbar, da die Ausleitungsrohrmodulverlängerungen 11-1, 11-2, 11-3 des Schaltfelds 31 hinter denn des Schaltfelds 30 liegen.
4 zeigt die Ausleitungsrohrmodulverlängerungen 11-1, 11-2, 11-3 der Schaltfelder 30 und 31 teilweise von hinten, wobei aus dieser Ansicht die Anordnung der Freiluftdurchführungen 15-1, 15-2, 15-3 des Schaltfelds 31 auf den Sockeln 16-1, 16-2, 16-3 am besten ersichtlich ist. 5 zeigt eine Aufsicht auf diesen Ausschnitt, wobei ersichtlich ist, dass die Ausleitungsrohrverlängerungen auch nach einem Abknicken durch die Verwendung jeweiliger Ausleitungsrohrmodulwinkel parallel verlaufen.
Durch die entsprechenden Sockel 16-1, 16-2, 16-3, die die Enden der zweiten Abschnitte der Ausleitungsrohrmodulverlängerungen 11C-1, 11C-2, 11C-3 mit den Freiluftdurchführungen 15-1, 15-2, 15-3 verbinden (siehe 4), verlaufen die Freiluftdurchführungen 15-1, 15-2, 15-3 des Schaltfelds 31 nicht unmittelbar neben den auf Erdpotential liegenden Abschnitten von Ausleitungsrohrmodulverlängerungen 11-1, 11-2, 11-3 des benachbarten Schaltfelds 30. Dies ist aus Isolationsgründen vorteilhaft. Aus 5 ist zu erkennen, dass die Freiluftdurchführung 15-1 des ersten Phasenblocks 1 des Schaltfelds 31 im Bereich des Ausleitungsrohrmodulwinkels liegt. Der zugeordnete Sockel weist die Länge Null auf, wobei die Länge auch größer als Null sein kann. Die dem zweiten Phasenblock 2 des Schaltfelds 31 zugeordnete Freiluftdurchführung 15-2 weist einen kurzen Sockel 16-2 und die Freiluftdurchführung 15-3 des dritten Phasenblocks 3 des Schaltfelds 31 weist einen langen Sockel 16-3 auf.
Wie aus einer Zusammenschau der 2 und 4 ersichtlich ist, ist für jeden Phasenblock 1, 2, 3 des Schaltfelds 31, bei dem die Freiluftdurchführungen 15-1, 15-2, 15-3 auf der gleichen Höhe enden, die Summe der jeweiligen Längen seines vertikalen Ausleitungsrohrmoduls 9-1, 9-2, 9-3 und seines vertikalen Sockels 16-1, 16-2, 16-3 gleich, d. h. das Ausleitungsrohrmodul 9-1 des ersten Phasenblocks ist lang, wohingegen der Sockel 16-1 des ersten Phasenmoduls der kürzeste ist, da die Komponenten der Ausleitungsrohrmodulverlängerung 11-1 des ersten Phasenmoduls 1 liegen, in Einbaurichtung in der obersten Ebene der drei Ebenen liegen. Demgegenüber weist das Ausleitungsrohrmodul 9-3 des dritten Phasenblocks 3 die kürzeste Länge auf, während der Sockel 16-3 des dritten Phasenblocks 3 die größte Länge hat. Dies ergibt sich daraus, dass die Komponenten der Ausleitungsrohrmodulverlängerungen 11-3 in der untersten der drei Ebene liegen. In entsprechender Weise sind die Längen des Ausleitungsrohrmoduls 9-2 und des Sockels 16-2 des zweiten Phasenblocks jeweils in der Länge zwischen den Ausleitungsrohrmodulen 9-1 und 9-3 des ersten und dritten Phasenblocks sowie des Sockels 16-1 und 16-3 des ersten und dritten Phasenblocks 1, 3.
Wie aus den Figuren weiter ersichtlich ist, können die Ausleitungsrohrmodulverlängerungen 11-1, 11-2, 11-3 auf einer beliebigen Anzahl an unterschiedlichen Abschnitten von Ausleitungsrohrmodulverlängerungen gebildet sein. Sofern Ausleitungsrohrmodulwinkel zum Einsatz kommen, liegen diese in einer Draufsicht übereinander.
Aus der Seitenansicht der 3 geht hervor, dass die Freiluftdurchführungen 15-1, 15-2, 15-2 eines Schaltfelds 30 in einem vorgegebenen Abstand zueinander angeordnet sind, welcher sich aus geforderten Isolationsanforderungen ergibt. Gleiches gilt für die Freiluftdurchführungen 15-1, 15-2, 15-3 des benachbarten Schaltfelds 31.
In 3 sind beispielhaft 7 verschiedene Schaltfelder 30 bis 35, jeweils in Zweiergruppen, und 36, welches zwischen den Schaltfeldern 31 und 32 liegt, angeordnet. Die Anzahl und die Abstände zwischen benachbarten Schaltfeldern 30 bis 36 können grundsätzlich beliebig gewählt werden.
Wie ferner aus 3 hervorgeht, können die Ausleitungsrohrmodulverlängerungen benachbarter Schaltfelder (in 3 zum Beispiel die Schaltfelder 30, 31, die Schaltfelder 32, 33 und die Schaltfelder 34, 35) paarweise und aneinandergrenzend in unterschiedlichen Richtungen aus einem Gebäude, in dem die mehrphasige Schaltanlage angeordnet ist, herausgeführt werden.
Die drei übereinander angeordneten Ausleitungsrohre werden optional fest miteinander verbunden, um von einem Gestell getragen zu werden.
Die drei Ausleitungsrohrmodule 10-1, 9-2, 9-3 können optional auch als ein gemeinsames Gehäuse mit drei einzelnen Rohrmodulen ausgeprägt sein.
Bei der paarweisen Anordnung mit benachbarten Ausleitungsrohrmodulen können optional beide Ausleitungen durch ein gemeinsames Gestell getragen werden.
Optional kann abhängig von gewünschten absoluten Höhen der Ebenen der Ausleitungsrohrmodulverlängerungen über einer Aufstellebene die Länge des kürzesten vertikalen Sockels gleich Null sein. Ebenso kann die Länge des kürzesten vertikalen Ausleitungsrohrmoduls gleich oder größer Null sein.
5 zeigt eine Draufsicht auf einen Ausschnitt der Ausleitungsrohrmodulverlängerungen für die Schaltfelder 30, 31, aus denen gut hervorgeht, dass die Ausleitungsrohrverlängerungen auch nach einem Abknicken durch die Verwendung jeweiliger Ausleitungsrohrmodulwinkel parallel verläuft. Es ist ferner gut zu erkennen, dass die Freiluftdurchführung 15-1 des ersten Phasenblocks der Schaltanlage 31 im Bereich des Ausleitungsrohrmodulwinkels liegt, wobei ein Sockel (in der Draufsicht nicht erkennbar) größer oder gleich Null sein kann. Der im zweiten Phasenblock 15-2 des Schaltfelds 31 zugeordnete Freiluftdurchführung 15-2 weist einen kurzen und die Freiluftdurchführung 15-3 des dritten Phasenblocks 3 des Schaltfelds 31 weist einen langen Sockel auf.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 4774628 [0002]
DE 102018213934 A1 [0003, 0025]

Claims

Mehrphasige Schaltanlage mit einem Schaltfeld (30, 31, 32, 33, 34, 35) aufweisend ein vertikales Anschlussgehäusemodul (6), welches über ein Quergehäusemodul (14) mit einem vertikalen Schaltgehäusemodul (18) verbunden ist, wobei das Anschlussgehäusemodul (6) und das Schaltgehäusemodul (18) in Richtung des Quergehäusemoduls (14) voneinander beabstandet sind und das Anschlussgehäusemodul (6), das Quergehäusemodul (14) und das Schaltgehäusemodul (18) einen ersten Phasenblock (1) bilden, wobei mehrere Phasenblöcke (1, 2, 3) in Richtung des Quergehäuses (14) hintereinander liegend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeweilige vertikale Ausleitungsrohrmodule (9-1, 9-2, 9-3) mit den Anschlussgehäusemodulen (6) der mehreren Phasenblöcke (1, 2, 3) verbunden sind, die in Verlängerung in Ausleitungsrohrmodulverlängerungen (11-1, 11-2, 11-3) münden, die in Richtung des Quergehäuses (14) übereinander liegend angeordnet sind.
Mehrphasige Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausleitungsrohrmodule (9-1, 9-2, 9-3) und zumindest Abschnitte der Ausleitungsrohrmodulverlängerungen (11-1, 11-2, 11-3) in einer Ebene mit den mehreren, in Richtung des Quergehäuses (14) hintereinander liegenden Phasenblöcke (1, 2, 3) angeordnet sind.
Mehrphasige Schaltanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikalen Ausleitungsrohrmodule (9-1, 9-2, 9-3) in einer Einbausituation mit den oberen stirnseitigen Enden der vertikalen Anschlussgehäusemodule (6) verbunden sind.
Mehrphasige Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Einbausituation ein jeweiliger Spannungswandler (12) mit den unteren stirnseitigen Enden der vertikalen Anschlussgehäusemodule (6) verbunden ist.
Mehrphasige Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem Quergehäusemodul (14) eine Antriebseinrichtung (29) angeordnet ist, welche das Quergehäusemodul (14) zumindest teilweise überdeckt.
Mehrphasige Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenblöcke (1, 2, 3) im Wesentlichen gleichartig aufgebaut sind.
Mehrphasige Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Phasenblöcke (1, 2,3) parallel zum Quergehäuse(14) angeordnet sind.
Mehrphasige Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Enden jeweiliger Ausleitungsrohrmodulverlängerungen (11-1, 11-2, 11-3) Freiluftdurchführungen (15-1, 15-2, 15-3) gekoppelt sind, die sich in vertikaler Richtung erstrecken.
Mehrphasige Schaltanlage nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Freiluftdurchführungen (15-1, 15-2, 15-3) über einen vertikalen Sockel (16-1, 16-2, 16-3) mit den Enden jeweiliger Ausleitungsrohrmodulverlängerungen (11-1, 11-2, 11-3) verbunden ist, so dass die Spitzen der Freiluftdurchführungen (15-1, 15-2, 15-3) auf gleicher Höhe enden.
Mehrphasige Schaltanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil der Freiluftdurchführungen (15-1, 15-2, 15-3) über den Sockel (16-1, 16-2, 16-3) mit den Enden jeweiliger Ausleitungsrohrmodulverlängerungen (11-1, 11-2, 11-3) verbunden ist, bei denen ohne Sockel (16-1, 16-2, 16-3) die Freiluftdurchführung (15-1, 15-2, 15-3) unmittelbar an eine der Ausleitungsrohrmodulverlängerungen (11-1, 11-2, 11-3) grenzen würde.
Mehrphasige Schaltanlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Phasenblock (1, 2, 3) die Summe der jeweiligen Längen seines vertikalen Ausleitungsrohrmoduls (9-1, 9-2, 9-3) und seines vertikalen Sockels (16-1, 16-2, 16-3) gleich ist.
Mehrphasige Schaltanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des vertikalen Sockels (16-1, 16-2, 16-3) gleich oder größer Null ist.
Mehrphasige Schaltanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des vertikalen Ausleitungsrohrmoduls (9-1, 9-2, 9-3) gleich oder größer Null ist.