DE19957392A1

DE19957392A1 - Glasisolierte, dreiphasig gekapselte Schaltanlage

Info

Publication number: DE19957392A1
Application number: DE19957392A
Authority: DE
Inventors: Manfred Meinherz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1998-12-23
Filing date: 1999-11-24
Publication date: 2000-06-29
Anticipated expiration: 2019-11-25
Also published as: DE29823222U1; FR2787939A1; CN1195345C; JP2000197221A; FR2787939B1; DE19957392B4; CN1260618A; CH694417A5

Abstract

Bei einer gasisolierten, dreiphasig gekapselten Schaltanlage sind alle Anlagenkomponenten wie Stromanschluß, Leistungsschalter (4), kombinierter Trenn-Erdungsschalter (6) und Sammelschiene (8) in einem gemeinsamen Gasraum innerhalb eines zylindrischen Metallgehäuses (2) in Achsrichtung (A) dieses Gehäuses hintereinander angeordnet. Im Bereich der Sammelschiene geht das Metallgehäuse in einen quer verlaufenden Zylinder (21) über, der beidendig mit Flanschen (22) zur Fixierung von die Sammelschiene tragenden Schottisolatoren (9) versehen ist.

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Energieverteilung und ist bei der konstruktiven Gestaltung einer gasisolierten, dreiphasig gekapselten Schaltanlage anzuwenden, bei der meh rere 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 be trieben werden. Während auf den Spannungsebenen über 150 kV- Anlagen mit getrennter Kapselung der einzelnen Phasen üblich sind, sind im Mittelspannungsbereich bis 36 kV dreiphasig ge kapselte Anlagen gebräuchlich. Auf den unteren Hochspan nungsebenen 72 bis 145 kV werden sowohl ein- als auch drei phasig gekapselte Anlagen eingesetzt.

Sowohl bei den einphasig als auch bei den dreiphasig gekap selten Hochspannungs-Schaltanlagen ist es üblich, die einzel nen Anlagenkomponenten wie Sammelschiene, Sammelschienentren ner, Erdungsschalter, Leistungsschalter, Stromwandler, Span nungswandler und Kabelabgang als einzelne, mit einem rohrar tigen 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 gege benenfalls Erdungsschalter oder Leistungsschalter und Strom wandler in einem gemeinsamen Gasraum anzuordnen (DE 36 21 268 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 34 36 173 A1) sind in dem Metallgehäuse für jede Phase axial hintereinander ein als Kapselungsdurchführung gestalte ter Stromanschluß, ein Leistungsschalter und ein kombinierter Trenn-Erdungsschalter angeordnet; im Anschluß an die kombi nierten Trenn-Erdungsschalter verläuft quer zu der Achse "Stromanschluß-Leistungsschalter-Trenn/Erdungs-Schalter" eine Sammelschiene, deren Phasenleiter einzeln an dem Metallge häuse abgestützt sind. Bei dieser Anlage ist der bewegbare, als Schaltmesser ausgebildete Schaltkontakt jedes Trenn/Erdungs-Schalters mit einem zum jeweiligen Leistungs schalter führenden Verbindungsleiter verbunden; weiterhin ist jedem Leistungsschalter ein quer zur axialen Anordnung der Anlagenkomponenten verlaufender Antriebsmechanismus zugeord net. Dieser Antriebsmechanismus dient zum Antrieb eines quer zu der Anlagenachse verlaufenden Kontaktstückes, wobei für den eigentlichen Leistungsschalter ein eigener, von außen ge trennt zugänglicher Gasraum vorgesehen ist.

Ausgehend von einer Schaltanlage mit den Merkmalen des Ober begriffes des Schutzanspruches 1 liegt der Erfindung die Auf gabe zugrunde, diese Anlage so auszugestalten, daß sie für Hochspannungszwecke, vorzugsweise für die untere Hochspan nungsebene (72 bis 145 kV) eingesetzt werden kann und sich da bei durch einen möglichst kleinen Raumbedarf und leichte Mon tierbarkeit auszeichnet.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind gemäß der Erfindung folgende Maßnahmen vorgesehen:

1. Das Kapselungsgehäuse ist im wesentlichen zylindrisch aus gebildet 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 Kapselungsge häuses angeordneten Isolators angeordnet; dabei ist dem Stromanschluß ein Strom- und/oder Spannungswandler zuge ordnet.
3. Die Leistungsschalter sind als parallel zur Achse des Kap selungsgehäuses verlaufende und auf die Isolatoren aufge setzte Schaltkammern ausgebildet.
4. Jeder Trenn/Erdungs-Schalter weist als Schaltelement einen Schubkontakt auf.

Eine derartige Schaltanlage zeichnet sich durch ein gemeinsa mes Feldgehäuse für die Sammelschiene, den Sammelschienen trenner, den Arbeitserder, den Leistungsschalter, den Strom anschluß und die Wandler aus, so daß die Schaltanlage nur einen Feldgasraum ohne Schottung zur Sammelechiene aufweist. Die Anlage kann dabei stehend mit einer oben liegenden, quer zur Gehäuseachse verlaufenden Einfachsammelschiene angeordnet werden. - Bei einer derartigen Ausgestaltung wird die Baulän ge der Anlage u. a. dadurch kurzgehalten, daß die Strom- und/oder Spannungswandler der Kabeleinführung direkt zugeord net, d. h. konzentrisch dazu angeordnet sind und daß als kom binierter Trenn-Erdungs-Schalter ein solcher Schalter verwen det wird, der als Schaltelement einen Schubkontakt aufweist. Derartige Schalter sind an sich bekannt (DE 196 32 574 A1, DE 198 25 386). - Eine gemäß der Erfindung aufgebaute Schalt anlage kann im Störungsfall innerhalb eines Schaltfeldes durch einfachen Austausch gegen eine Reserveanlage ausge tauscht werden.

Als weitere Ausgestaltung einer gemäß der Erfindung ausgebil deten Schaltanlage kann man vorsehen, die Isolatoren und die von ihnen getragenen Schaltkammern gleichmäßig verteilt auf einem Teilkreis des Kapselungsgehäuses anzuordnen. Damit er gibt sich auch für die Leistungsschalter eine Systemanordnung 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 36 11 463 A1; Zeitschrift "Elek trizitätswirtschaft", 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 Stromanschlusses einen Strom- oder Spannungswandler zu integrieren.

Auch Leistungsschalter, die als Schaltkammern ausgebildet sind und parallel zur Achse eines zylindrischen Kapselungsge häuses verlaufen, sind bekannt (DE 31 05 962 C1, DE-Z "Sie mens-Energietechnik", 1983, Heft 6, S. 314). Ebenso ist es bekannt, das Schaltelement dieser Schaltkammern direkt oder über Hebelgetriebe entweder an einen koaxial angeordneten oder an einen radial angeordneten Antrieb anzukoppeln.

Ein Ausführungsbeispiel der neuen Schaltanlage ist in der Fi gur dargestellt.

Die in der Figur gezeigte Schaltanlage 1 weist ein metallenes Kapselungsgehäuse 2 auf, das längs einer Achse A im wesentli chen 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 Schottiso lator 9 angeflanscht, wobei in diese Schottisolatoren Durch führungen für die drei Phasenleiter einer Sammelschiene ein gelassen 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 be kannter kombinierter Trenn-Erdungs-Schalter 6 zugeordnet, dessen Schaltelement 7 als zweiteiliger Schubkontakt ausge bildet 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 angeord net. Sie ruhen hierzu an ihrem unteren Ende auf drei koni schen Isolatoren 3, die im Fußbereich des Kapselungsgehäuses 2 angeordnet sind. Diese Isolatoren 3 sind im Innern so ge staltet, 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 an gedeuteten 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

1. Gasisolierte, dreiphasig gekapselte Schaltanlage mit meh reren in einem metallenen Kapselungsgehäuse angeordneten An lagenkomponenten,
bei der in dem Kapselungsgehäuse für jede Phase axial hinter einander ein als Kapselungsdurchführung gestalteter Stroman schluß, ein Leistungsschalter und ein kombinierter Trenn-Er dungs-Schalter angeordnet sind und im Anschluß an die kombi nierten Trenn-Erdungs-Schalter quer zur Achse "Stromanschluß- Leistungsschalter-Trenn/Erdungs-Schalter" eine Sammelschiene verläuft, deren Phasenleiter an dem-Kapselungsgehäuse abge stützt sind,
wobei der bewegbare Schaltkontakt jedes Trenn-Erdungs-Schal ters mit einem, zum jeweiligen-Leistungsschalter führenden Verbindungsleiter verbunden ist und jedem Leistungsschalter ein quer zur axialen Anordnung der Anlagenkomponenten verlau fender Antriebsmechanismus zugeordnet ist,
dadurch geicennzeichnet,

- daß das Kapselungsgehäuse (2) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und an dem die Sammelschiene aufnehmenden Ende in einen quer dazu verlaufenden Zylinder (21) über geht, der beidendig mit Flanschen (22) zur Fixierung von scheibenförmigen, die Phasenleiter (8) tragenden Schottiso latoren (9) versehen ist,
- daß der Stromanschluß des jeweiligen Leistungsschalters als Steckanschluß ausgebildet und im Kopfbereich eines koni schen, am einführungsseitigen Ende des Kapselungsgehäuses angeordneten Isolators (3) angeordnet ist,
wobei dem Stromanschluß ein Strom- und/oder Spannungs wandler (10,11) zugeordnet ist,
- daß die Leistungsschalter als parallel zur Achse des Kapse lungsgehäuses verlaufende und auf die Isolatoren (3) aufge setzte 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 Schalt kammern (4) gleichmäßig verteilt auf einem Teilkreis des Kap selungsgehäuses (2) angeordnet sind.

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

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