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Vollisolierte Hochspannungsschaltanlage Aus der deutschen Patentschrift
1 690 739 ist eine vollisolierte Hochspannungsschaltanlage mit einer Sammelschiene
bekannt, die über einen Leistungsschalter gespeist wird, und mit mehreren an die
Sammelschiene angeschlossenen Abzweigen mit schnellschaltenden Trerinschaltern,
die in einer durch kurzzeitiges öffnen des Leistungsschalters geschaffenen stromlosen
Pause gesteuert ausschalten. Die Anlage hat den Vorteil, daß durch die schnellschaltenden
Trennschalter, die die sonst üblichen Leistungsschalter in den Abzweigen ersetzen,
eine wesentliche Verbilligung der Anlage zu erreichen ist. Allerdings muß bei Wartungsarbeiten
an dem speisenden Leistungsschalter die ganze Anlage außer Betrieb genommen werden.
Deshalb ist das Ziel der Erfindung eine Verbesserung der Wartungsmöglichkeiten der
bekannten Anlage, woraus sich des weiteren eine erhöhte Betriebssicherheit ergibt.
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Das genannte Ziel erreicht man erfindungsgemäß dadurch, daß zwei Sammelschienenteile
mit jeweils einem Leistungsschalter und einer Gruppe von Abzweigen, die über die
schnellschaltenden Trennschalter angeschlossen sind, über einen Schalter kuppelbar
sind, der Kontakte zur Umschaltung von Steuerleitungen der Trennschalter von dem
einen Leistungsschalter auf den anderen aufweist.
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Bei der Erfindung bleiben die Vorteile der Anlagenvereinfachung, die
in dem Ersatz der sonst üblichen Leistungsschalter durch Trennschalter bestehen,
in vollem Umfang erhalten. Darüber hinaus kann aber durch den Kuppelschalter die
Einspeisung bei der Sammelschiene über den einen oder den anderen Leistungsschalter
erfolgen, so daß der Jeweils spannungsfreie
Leistungsschalter ohne
Betriebsunterbrechung der Anlage selbst gewartet werden kann.
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Eine noch größere Betriebssicherheit erhält man gemäß der weiteren
Erfindung mit einer symmetrischen Anordnung mit zwei gleichen Sammelschienenteilen,
deren schnellschaltende Trennschalter paarweise Je einem gemeinsamen Verbraucher
zugeordnet sind. Hierbei sind für eine Reihe von Abzweigen, die über zwei unabhängige
Leitungszüge zu speisen sind, nur zwei Leistungsschalter und der Kuppelschalter
erforderlich, sowie für Jeden Abzweig ein Paar der symmetrisch angeordneten schnellschaltenden
Trennschalter.
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Der Kuppelschalter kann mit Vorteil ein Lasttrennschalter sein, da
er keine Ausschaltleistung aufzuweisen hat, sondern nur in der Lage sein muß, den
beim Umschalten der Verbraucher von einem Sammelschienenteil auf den anderen erforderlichen
geringen Last- oder Nennstrom zu schalten.
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Zwischen die schnellschaltenden Trennschalter und die Sammelschiene
sind vorzugsweise Trennerder geschaltet. Dadurch ist es möglich, auch die Abzweige
außer Betrieb zu nehmen und unabhängig von der übrigen Sammelschiene zu warten,
FUr ein Drehstromnetz läßt sich die vollisolierte Hochspannungsschaltanlage nach
der Erfindung vorzugsweise so verwirklichen, daß die Pole einphasig gekapselt sind,
daß die Trennschalter eines Sammelschienenteils in einer Reihe angeordnet sind und
daß die Abzweige mit Je drei Reihen parallel nebeneinander angeordnet sind, wobei
an einem Ende der Reihen die Leistungsschalterpole und am anderen Ende zwischen
den Ssmxelschienenteilen liegend der Lasttrennschalter angeordnet ist.
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Hierdurch erhält man eine gedrängte, raumsparende Bauweise,-wie aus
der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels noch näher ersichtlich wird.
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In der Zeichnung ist in Figur 1 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen
Anlage dargestellt. Die Figuren 2 und 3 zeigen in zwei zueinander senkrechten Ansichten
Einzelheiten der Anlage.
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Aus Figur 1 geht hervor, daß die vollisolierte Anlage elektrisch symmetrisch
aufgebaut ist. Sie besitzt zwei Einspeisungen 1, 1', die z. B. als Kabelanschluß
ausgebildet sind.
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Den Einspeisungen 1, 1' sind Erder 2, 2' zugeordnet, so daß das Speisekabel
geerdet werden kann.
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Von den Einspeisungen 1, 1' fuhren sogenannte Trennerder 3, 31 zu
Stromwandlern 4, 4'. Die Trennerder 3, 3' sind Trennschalter, deren bewegliches
Schaltstück in der Ausschaltstellung in einen Erdkontakt eingreift.
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An den Stromwandler 4 schließen sich Leistungsschalter 5, 5' an, an
deren Ausgang Erdungsschalter 6, 6' angeordnet sind.
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Der Ausgang der Leistungsschalter 5, 5' führt zu Trennschaltern 7,
7', an die einerseits Spannungswandler 8, 8', Erdungsschalter 9, g' und Je ein Sammelschienenteil
10, 1O' mit einer .Yerbrauchergruppe geschaltet ist.
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Jede Verbrauchergruppe umfaßt beim Ausführungsbeispiel drei gleiche
Abzweige für Verbrauchers die über Kabel 12, 13 und 14 bzw. 12', 13' und 14' gespeist
werden. Im Abzweig liegt Jeweils ein Stromwandler 15 bzw. 15', ein schnellschaltender
Trennschalter 16 bzw. 16' und ein Erdungstrenner 17 bzw. 17' zwischen dem schnellschaltenden
Trennschalter 16, 16' und dem Sammeischienenteil 10, 10'. Jedem Kabel ist ferner
ein Erder 19, 19' zugeordnet.
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Die schnellschaltenden Trennschalter 16 und 16t sind durch Steuerleitungen
20, 20' so mit den Leistungsschaltern 5, 51 verbunden, daß beim Betätigen eines
Trennschalters 16 oder 16' zunächst der vorgeschaltete Leistungsschalter 5 bzw.
5' ge8ffnet wird. In der dadurch geschaffenen stromlosen Pause wird
der
Trennschalter 16 ausgeschaltet. Danach schaltet der Leistungsschalter 5, 5' wieder
ein. Die stromlose Pause ist so kurz bemessen, daß die Versorgung der anderen parallelgeschalteten
Verbraucher nicht gestört wird.
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Die beiden Sammelschienenteile 10, 10' sind beim Ausfühnmgsbeispiel
durch einen Lasttrennschalter 23 miteinander gekupperlt. Der Lasttrennschalter 23
besitzt neben den für die Hochspanrungsl eiter vorgesehenen StarkstromschaltstUcken
noch bieuerkontakte, die beim Ausführungsbeispiel durch die punkvierten Wirhungslinien
24 und den Steuerschalter 25 angedeutet sind. Die Steuerkontakte dienen dazu, die
Steuerleitungen 20, 80', die das vorgeschriebene Zusammenwirken der schnellschal-{enden
Trennschalter 16, 16t und der Leistungsschalter 5, 5' gewährleisten, so durchzuschalten,
daß die Abzweige 12', 13', 14' auch über den Leistungsschalter 5 gespeist werden
können, wenn der Leistungsschalter 5' geöffnet ist. Normalerweise sind dagegen die
Abzweige 12, 13 und 14 mit dem Leistungsschalter 5 und die Abzweige 12', 13' und
14' mit dem Leistungsschalter 5' koordiniert. Entsprechend sollen die Abzweige 12,
13, 14 vom Leistungsschalter 5' versorgt werden können, wenn beispielsweise der
Leistungsschalter 5 gewartet wird. Die vorgenannte Abhängigkeit der schnellschaltenden
Trennschalter 16 vom Leistungsschalter 5 muß also bei geöffnetem Schalter 5 und
geschlossenem Lasttrennschalter 23 in bezug auf den Leistungsschalter 5t gewährleistet
sein, über den nunmehr auch der Ab-Zweig 12 gespeist wird. Dies wird durch den Steuerschalter
25 erreicht. Außerdem kann der Lasttrennschalter 23 mit den Leistungsschaltern 5,
5' verriegelt sein, um das Zusammenwirken der Trennschalter 16, 16' mit einem einzigen
speisenden Leistungsschalter 5, 5' sicherzustellen.
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Als besonders vorteilhafte weitere Ausbildung der Erfindung zeigt
die Figur 1 mit strichpunktierten Linien 26, 27, 28 sowie 26', 27' und 28' eine
Verbindung der Abzweige 12, 13, 14 und 12', i3', 14' nach Art eines Doppelsammelschienensystems.
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Bei dieser Ausbildung können nicht nur die Leistungsschalter 5, 5'
einzeln gewartet werden, ohne daß der Betrieb unterbrochen werden muß, sondern auch
die Geräte eines der Abzweige 12, 13, 14 bzw. 12', 13', 14'.
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In den Figuren 2 und 3 sind die im Schaltbild nach Figur 1 gewählten
Ziffern für die einzelnen Geräte der dreiphasigen vollisolierten Hochspannungsschaltanlage
für ein Drehstromnetz von 110 kV auf die zugehörigen Gehäuse übertragen, die die
Geräte in einer Atmosphäre von Schwefelhexafluorid einschließen. Man erkennt, daß
die einphasig gekapselte Anlage zwei den drei Phasen entsprechende Reihen 29, 29'
aufweist, die nebeneinander angeordnet sind. Die Leistungsschalter 5, 5' mit ihren
Steuerpulten 30, 30' sind am einen Ende der Reihe angeordnet; am anderen Ende sitzt
der Lasttrennschalter 23 mit der zur Kupplung der beiden Reihen 29, 29' dienenden
dreiphasigen Verbindungsschiene 31. Die einzelnen Abzweige 12, 13, 14 bzw. 12',
13', 14' sind nebeneinander angeordnet. Sie sind mit den Leistungsschaltern 5, 5'
einerseits und dem Lasttrennschalter 23 andererseits über Netallbalge 33, 33' verbunden,
so daß eine gewisse Beweglichkeit vorhanden ist, die zur Aufnahme von Wärmedehnungen
oder Montagetoleranzen ausreicht.
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Die Figuren 2 und 3 lassen die gedrängte Bauweise erkennen.
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Auf einer Fläche, die sonst nur etwa zwei normalen Abzweigen Platz
bieten würde, sind in der erfindungsgemäßen Bauweise sechs Verbraucher untergebracht,
die dennoch mit der gleichen Betriebssicherheit wie bei üblichen Doppelsammelschienenanla
gen versorgt werden können.
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5 Ansprüche 3 Figuren