DE1218591B

DE1218591B - Gekapselte Hochspannungs-Schaltanlage

Info

Publication number: DE1218591B
Application number: DEF43193A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing A Werner Roth
Original assignee: Sprecher und Schuh AG
Current assignee: Rockwell Automation Switzerland GmbH
Priority date: 1963-08-14
Filing date: 1964-06-16
Publication date: 1966-06-08
Also published as: CH402116A; US3323018A; GB1061064A; NL6405434A; AT245093B

Description

Gekapselte Hochspannungs-Schaltanlage Die Erfindung betrifft eine gekapselte Hochspannungs-Schaltanlage mit selektiver Abschaltung beim Auftreten von Erd- oder Kurzschlüssen in einer Verteilungsanlage mit einer oder mehreren Sammelschienen und mindestens zwei Leitungsabgängen mit Trenn- und Leistungsschaltern.
Eine Kapselung in Hochspannungs-Schaltanlagen wird angewandt, um Störungen durch das Eindringen von Schmutz, Gegenständen oder Lebewesen zu verhindern und um das Bedienungspersonal vor einer Berührung spannungsführender Teile zu schützen. Ein weiterer Vorteil der Kapselung beruht auf dem geringen Platzbedarf, vor allem bei Verwendung von Isolieröl oder gasförinigem Isoliermaterial. Trotz dieser Vorteile haben gekapselte Hochspannungs-Schaltanlagen bisher in der Praxis noch wenig Anwendung gefunden, da bei auftretenden Fehlern relativ stärkere Zerstörungen möglich sind als bei offenen Anlagen.
Es ist bekannt, gekapselte Anlagen durch Differentialschutz vor Zerstörung zu sichern. Diese Anordnung erfordert eine Anzahl von Stromwandlern, die genau abgeglichen werden müssen. Auch ist die Trennung der Anlage in einzelne Abschnitte mit großen Schwierigkeiten verbunden. Ferner ist diese Lösung verhältnismäßig teuer. Es ist ebenfalls bekannt, in Niederspannungsanlagen Schutzschaltungen anzuwenden, die bei Erd- oder Körperschluß der Verbraucher durch das Ansprechen von Federstrom-oder Federspannungs-Schutzschaltern den betroffenen Stromkreis anzeigen und abschalten.
Die Erfindung ermöglicht eine selektive Abschaltun- beim Auftreten von Erd- und Kurzschlüssen in einer gekapselten Hochspannungs-Schaltanlage mit einer oder mehreren Sammelschienen und mindestens zwei Leitungsabgängen mit Trenn- und Leistungsschaltern.
Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die aus leitendem Material bestehende Kapselung in mehrere voneinander und gegen Erde isoliert angeordnete Abschnitte aufgeteilt ist, die je- weils über ein Erdschlußrelais an Erde gelegt sind, dessen Arbeitskontaktteile im Abschaltbetätigungsstromkreis der Leistungsschalter sowie im Stromkreis eines dem betreffenden Abschnitt zugeordneten Schadenanzeigeorgans liegen.
Der Stromkreis für die Abschaltung des Leistungsschalters kann über Kontaktteile des Antriebs des zugehörigen sammelschienenseitigen Trennschalters geführt sein.
Vorzugsweise ist jede einzelne Phasenleitung mit ihren Trenn- und Leistungsschaltern für sich gekapselt. Die Anordnung kann aber auch als Dreiphasenleitung mit gemeinsamer Kaps,eluno, ausge. führt sein.
Die einzelnen Abschnitte der Kapselung sind beispielsweis#e durch Querwände aus Isoliermaterial getrennt.
Die Anordnung der Trenn- und Leistungsschalter .wird zweckmäßig so getroffen, daß ein übergreifen eines Fohlerlichtbogens auf abgetrennte Abschnitte unmöglich ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführtingsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Schaltanlage mit zwei Sammelschienen und einem Leitungsabgang, F i g. 2 die Schaltung einer einpolig gekapselten Verteileranlage mit zwei Sammelschienen und drei Leitun#gsaborängen.
Nach F i g. 1 ist der aus der Durchführung 4 kom mende Leitungsabgang 1 über einen Trennschalter 3, einen Leistungsschalter 2 und einen Trennschalter 5 an die Sammelschiene 7 angeschlossen. Wahlweise ist auch ein Anschluß an die Sammelschiene 8 über den Trennschalter 6 oder beliebig andere Sammelschienen möglich; die Kaps,elung ist in Abschnitte 9, 10, 11, 12 unterteilt, die gegeneinander durch Querwände 13, 14, 15 aus Isoliermaterial getrennt sind. Ferner ist die Kapselung mittels der Isolatoren 16, 17, 18, 19 gegen Erde 20 getrennt. Von den einzelnen Kapselungsabschnitten 9 bis 12 führen Leitungen 21, 22 23, 24 über ErdschlÜßrelais 25, 26, 27, 2S an Erde. Der Antrieb der Trennschalter 3, 5, 6 und des Leistungsschalters 2 erfolgt in bekannter Weise durch elektrisch gesteuerte Antriebe 29, 30, 31, 32, die in der Zeichnung nur gestrichelt angedeutet sind.
Die Schaltung nach F i g. 2 ist für zwei Sammelschienen 33, 34 und drei LeitungsabgÄnge 35, 36, 37 ausgelegt. Die Stellung der Trenner ist so angenommen, daß die Leitungsabgänge 35, 36 an die Sammelschiene 33 und der Leitungsabgang 37 an die Sammelschiene 34 angeschlossen sind. Die Unterteilung der Kapselung entspricht der Darstellung nach F i g. 1. Trennwände 38, 39, 40 bzw. 41, 42, 43 bzw. 44, 45, 46 begrenzen die einzelnen, gestrichelt eingezeichneten Abschnitte.
Der Kapselungsabschnitt 47 der Sammelschiene 33 schließt die Trennschalter 48, 49, 50 ein, während der Abschnitt 51 der Saminelschiene 34 die Trennschalter 52, 53, 54 umfaßt. In den mittleren Ab- schnitten 55, 56, 57 - befinden sich die Leistungsschalter 58, 59, 60. Die äußeren Abschnitte 61, 62, 63 enthalten die Trennschalter 64, 65, 66. Letztere sind so angeordnet, daß ihre beweglichen Schaltglieder auf beiden Seiten der Trennwände 38, 39) 40 liegen.
Die Abschnitte 47, 51 sind durch Leitungen mit Erde verbunden, wobei die überwachung der Leitungen durch die Erdschlußrelais 67, 68 erfolgt. Ebenso sind an den Erdverbindungen der mittleren Abschnitte 55, 56, 57 Erdschlußrelais 69, 70, 71 und für die äußeren Abschnitte 61, 62, 63 Erdschlußrelais 72, 73, 74 vorgesehen. Zu den Relais gehören die Anzeigeorgane 75, 76 bzw. 77 bis 82. Die Anzeigeorgane werden über Kontaktteile der Relais von den Leitungen +, - gespeist. Weitere Kontaktteile der Relais ermöglichen die Anschaltung der Speiseleitung + über Kontaktteile der sammelschienenseitigen Trennschalter an die Antriebe 83, 84, 85 der Leistungsschalter. Hierzu gehören auch die Ringleitungen 86, 87.
Die Wirkungsweise soll an Beispielen erklärt werden.
a) Angenommen, es liege ein Erdschluß im Ab- schnitt 63 des Leitungsabganges 37 vor. Es wird dann ein Fehlstrom vom Abschnitt 63 zur Erdleitung 88 fließen und das Erdschlußrelais 74 zum Ansprechen bringen. Die Kontaktteile des Relais 74 schließen das Anzeigeorgan 82 an die Speiseleitung +, -. Ein weiterer Kontaktteil schließt den Stromkreis der Ausschaltspule, des Antriebes 85 für den Leistungsschalter 60. Damit ist der gestörte Leitungsabschnitt von der Sammelschiene 34 abgetrennt.
b) Bei einem Fehler im Abschnitt 55 des Leistungsschalters 58 von Leitungsabgang 35 kommt das Relais 69 zum Ansprechen. Das Anzeigeorgan 77 leuchtet auf. Gleichzeitig erhält die Ringleitung86 über die Kontaktteile, des Trennschalters 48 Spannung. Von der Ringleitung 86 werden alle Antriebe 83, 84 der an der gleichen Sarnmelschiene 33 liegenden Leitungsschalter 58, 59 gespeist und schalten ab. Das Anzeigeorgan 77 zeigt an, daß die Störung im Leitungsabgang 35 liegt. Um den ungestörten Leitungsabgang 36 wieder einschalten zu können, müssen zuvor die TrennschaIter 48 und 64 des Leitungsabganges 35 abgeschaltet werden.
c) Eine Störung im Abschnitt 47 der Sammelschiene 33 erregt das Relais 67 und bringt das Anzeigeorgan 75 zum Aufleuchten. Die Ringleitung-86 führt die Spannung an die Antriebe 83, 84 der Leistungsschalter 58, 59. Der weitere Vorgang spielt sich wie beim Beispiel b) ab.
Die Erfindung ist nicht auf das in F i g. 1 und 2 gewählte Schema der Hilfsstromkreise beschränkt. An Stelle von Arbeitsstrom#Hilfßkontaktteilen können auch Ruhestromkontaktteile aewählt werden, wobei das Abschalten der Leistungsschalter beispielsweise durch Öffnen der entsprechenden Hilfsstromkreise bewirkt wird.

Claims

Patentanspruche: 1. Gekapselte Hochspannungs-Schaltanlage mit selektiver Abschaltung beim Auftreten von Erd- oder Kurzschlüssen, in einer Verteilungsanlage mit einer oder mehreren Sammelschienen und mindestens zwei Leitungsabgängen mit Trenn- und Leistungsschaltern, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die aus leitendem Material bestehende Kapselung in mehrere, voneinander und gegen Erde isoliert angeordnete Ab- schnitte (9, 10, 11, 12) aufgeteilt ist, die jeweils über ein Erdschlußrelais (25, 26, 27, 28) an Erde 0 gelegt sind, dessen Arbeitskontaktteile im Ab# schaltbetätigungsstromkreis der Leistungsschalter (2) sowie im Stromkreis eines dem betreffenden Abschnitt zugeordneten Schadenanzeigeorgans liegen.
2. Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis für die Ab- schaltung der Leistungsschalter (2) über Kontaktteile des Antriebes des zugehörigen, sammel-' schienenseitigen Trennschalters (5 oder 6) geführt sind. 3. Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede einzelne Phasenleitung mit ihren Trenn- und Leistungsschaltern für sich gekapselt sind. 4. Schaltanlage nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine - Dreiphasenleitung mit gemeinsamer Kapselung versehen ist. 5. Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Abschnitte (9, 10, 11, 12) der Kapselung durch Querwände (13, 14, 15) aus Isoliermaterial voneinander getrennt sind. 6. Schaltanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung der Trenn- und Leistungsschalter, daß ein übergreifen eines Fehlerlichtbogens auf abgetrennte Abschnitte unmöglich ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Buch von Wilhelm Schrank, »Schutz gegen Beriihrungsspannungen«,Springer-Verlag,1958,S.234ff.