DE2512846C3 - Gehäuse für eine Energieversorgungsstation - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine Energieversorgungsstation, insbesondere Kleinstation, dessen den Gehäuseinnenraum nach oben begrenzende Decke wenigstens eine Öffnung aufweist und das von einem im Abstand über dieser Decke angeordneten, die Gehäuseoberseite vollständig abdeckenden Dach überdeckt ist, nahe dessen Rand Luftdurchtrittsöffnungen vorgesehen sind, mit denen der freie Raum zwischen dem Dach und der die Öffnung aufweisenden Decke in Verbindung steht.

Bei einem bekannten Gehäuse dieser Art (DE-GM 60 375) ist die den Gehäuseinnenraum nach oben begrenzende, aus Stahlbeton bestehende und einstückig mit den angrenzender Seitenwänden ausgebildete Decke mit einem großen, zentralen Durchbruch versehen, der nur von dem aus glasfaserverstärkten Kunststoff bestehenden Dach abgedeckt ist. Tritt im Gehäuse ein Störlichtbogen auf, dann tritt die durch den Störlichtbogen hervorgerufene, explosionsartige Druckwelle nahezu ungehindert durch den Durchbruch hindurch, so daß das Dach praktisch dem vollen Druck dieser Druckwelle ausgesetzt wird, zumal der Abstand dieses Daches vom oberen Rand des Gehäuses so gering ist, daß die durch den Durchbruch hindurch in den Raum zwischen dem Dach und der oberen Decke eintretenden Gase nicht so rasch abströmen können, daß der Druck der Druckwelle deutlich abgebaut werden könnte, ehe ihm das Dach ausgesetzt wird. Es besteht deshalb bei diesem bekannten Gehäuse die Gefahr, daß das Dach bei einer durch einen Stöi lichtbogen im Gehäuseinneren ausgelösten Explosion abgeworfen wird, was nicht nur wegen des Sachschadens vermieden werden sollte, sondern in erster Linie auch wegen der Gefährdung von Personen. Häufig sind nämlich Energieversorgungsstationen mit einem derartigen Gehäuse an Gehwegen oder anderen, jedermann zugänglichen Stellen aufgestellt. Bei Kleinstationen muß sogar damit gerechnet werden, daß spielende Kinder auf Jas Dach klettern.

Dm dieses vorbekannte Gehäuse ohne Gefährdung der Umgebung verwenden zu können, müßten deshalb entweder ein druckfestes, schweres Dach oder in den Seitenwänden Druckentlastungsklappen vorgesehen werden. Für DruckentlastungM'Iappen in den Seitenwänden fehlt aber bei solchen Gehäusen häufig der Platz. Außerdem können Druckentlastungsklappen dann nicht vorgesehen werden, wenn das Gehäuse an einer jedermann zugänglichen Stelle steht, weil diese Druckentlastungsklappen im Störfall mit großer Beschleunigung nach außen aufklappen. In vielen Fällen würde daher nur der Ausweg offen bleiben, das Gehäuse und das Dach berstsicher zu machen. Dies bedeutet aber starke und somit aufwendige Wände. Außerdem wird zum Abheben eines schweren Daches, wie dies in der Regel für Wartungsarbeiten erforderlich ist, ein Kranwagen benötigt, was den Aufwand für die Wartung erheblich vergrößert.

Ein anderes bekanntes Gehäuse für eine Energieversorgungsstation (DE-GM 74 21 50j) weist ein schweres, druckfestes Dach auf, das normalerweise auf den Seitenwänden aufliegt, bei einer Explosion infolge eines .Störlichtbogens jedoch dank Führungen an den Seitenwänden sich von deren Oberkante ein Stück weit abheben kann. Die Nachteile dieses Gehäuses sind nicht nur durch den relativ hohen Aufwand für das Dach und seine Führung sowie die Notwendigkeit, einen Kranwagen einzusetzen, wenn das Dach abgehoben werden muß, bedingt. Nachteilig ist auch, daß sich im Störfalle das Dach bewegt, was zumindest dann Gefahr mit sich bringt, wenn die Station so aufgestellt ist, daß Kinder auf das Dach klettern können, und daß alle Belüftungsöffnungen in den Seitenwänden vorgesehen werden müssen. Hier ist nämlich häufig nicht genügend Platz für ausreichend große Lüftungsöffnungen vorhanden und außerdem ist der Lüftungswirkungsgrad dann, wenn eine Belüftung ausschließlich über Öffnungen in den Seitenwänden erfolgt, wesentlich schlechter als bei einer Entlüftung durch Öffnungen, in der den Innenraum nach oben abschließenden Decke des Gehäuses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse für eine Energieversorgungsstation zu schaffen, das auf einfache Weise wirksam gegen Schäden durch eine im Gehäuseinneren entstehende, explosionsartige Druckwelle geschützt ist. Diese Aufgabe ist mit einem Gehäuse der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Öffnung mit einer Lüfterjalousie abgedeckt ist, welche unter der Wirkung

ί>5 eines einen vorgegebenen Grenzwert übersteigenden Druckes im Gehäuseinneren von einer Stellung kleinsten freien Durchlaßquerschnittes in eine Stellung größten freien Durchlaßquerschnittes bewegbar ist.

Eine derartige Lufterjalousie stellt einerseits sicher, daß eine im Gehäuseinneren auftretende, explosionsartige Druckwelle das Dach nicht oder nur mit stark vermindertem Druck aufschlagen kann. Daher kann das Dach als Leichtkonstruktion ausgebildet sein, so daß es für Wartungsarbeiten oder dergleichen auch ohne Kran abgenommen werden kann. Auch für den Transport des Gehäuses ist die Leichtkonstruktion des Daches von Vorteil. Bei einer Ausbildung aus Aluminium kann das Dach zusätzlich die Station vor einer intensiven Sonneneinstrahlung schützen und den Lüftungswirkungsgrad verbessern. Andererseits führt eine solche Lüfterjalousie, für weiche in der oberen Begrenzungswand eine relativ große Fläche zur Verfügung steht, beim Öffnen zu einer wirksamen Druckentlastung, wodurch die Seitenwände des Gehäuses relativ schwach dimensioniert werden können und auch das Volumen des Gehäuses klein gehalten werden kann. Da die Bewegung der Lüfterjalousie nach oben gegen das Dach gerichtet ist, führt sie nicht wie eine in einer Seitenwand des Gehäuses vorgesehene Druckentlastungsklappe oder ein sich abhebendes Dach zu einer Gefährdung von Personen. Der zu einer ausreichend großen Druckentlastungsöffnung erforderliche Weg ist dann, wenn die für die Lüfterjalousie zur Verfügung stehende Fläche weitgehend ausgenützt wird, so gering, daß die wegen der Bewegbarkeit der Lüfterjalo'Jsie erforderliche Höhenvergrößerung des Gehäuses nicht ins Gewicht fällt. Ferner ist von großem Vorteil, daß allein schon die Anordnung der Lüfterjalousie in der oberen Begrenzungswand des Gehäuses statt in einer seitlichen Begrenzungswand, aber auch die verhältnismäßig große Fläche, welche für die Lüfterjalousie genutzt werden kann, und der große, freie Querschnitt, welcher für die aus der Lüfterjalousie austretende Luft zur Verfügung steht, zu einem wesentlich besseren Lüftungswirkungsgrad als bei den bekannten Stationen mit in den Seitenwänden angeordneten Lüftern führen. Daher läßt sich auch eine bessere Kühlung der im Gehäuse befindlichen elektrischen Geräte erzielen.

In der Regel ist es zweckmäßig, den Abstand des Daches von der Lüfterjalousie mindestens gleich deren größtmöglichem Weg in dieser Richtung zu wählen, damit die Lüfterjalousie nicht gegen das Dach stößt und dieses unter Umständen anhebt, wenn sie infolge eines Störlichtbogens aufgeworfen wird.

Das Dach ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform schwenkbar mit dem Gehäuse verbunden, danvt es nicht vollständig demontiert, sondern nur weggeschwenkt zu werden braucht, falls für Montage- oder Wartungsarbeiten ein Zugang zu dem Gehäuseinneren von oben her notwendig sein sollte.

Die Lüfterjalousie kann mit verschiedenen Mitteln so lange in der Stellung des kleinsten Durchlaßque'schnittes gehalten werden, bis der Druck im Inneren des Gehäuses einen bestimmten Wert erreicht. Bei einer bevorzugten Ausführungsfonn dient diesem Zwecke wenigstens eine vorgespannte Feder.

Der Vorteil besteht nicht nur darin, daß durch die Vorspannung der Grenzwert festgelegt werden kann. Vorteilhaft ist ferner, daß die Lufterjalousie wieder selbsttätig in die Ausgangsstellung zurückgeht, wenn der Überdruck im Gehäuse unter den Grenzwert abgesunken ist.

Auch die Führung der Lüfterjalousie, welche als geschlossene Platte ausgebildet sein kann, wenn sie nicht auch für den Austritt der Kühlluft bestimmt ist, kann in verschiedener Weise ausgebildet sein. Vorteilhaft hinsichtlich eines gleichmäßigen Austrittes der Lichtbogengase nach allen Seiten ist eine Fuhrung, welche eine Bewegung der Lüfterjalousie lotrecht zur oberen Decke des Gehäuses zuläßt Bei einer solchen Führung muß aber Sorge dafür getragen werden, daß sich die Lüfterjalousie nicht in ihr verklemmt. Ein solches Verklemmen wird in einfacher Weise bei einer Führung in Form einer Schwenkverbindung zwischen der Lüfterjalousie und dem Gehäusv vermieden. Allerdings treten hier die Gase nicht gleichmäßig nach allen Seiten aus.

Im folgenden ist die Erfindung anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt in einer vertikalen Ebene durch das erste Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das erste Ausführungsbeispiel bei teilweise weggebrochen dargestelltem Dach, und

Fig. 3 einen unvollständig dargestellten Schnitt in einer vertikalen Ebene durch ein zweites Ausführiingsbeispiel.

Eine Transformatorstation, welche im Ausführungsbeispiel als sog. Fertig- Station ausgebildet ist, weist ein Gehäuse 1 auf, dessen Unterteil 2 als eine in den Erdboden einlaßbare Wanne aus Beton ausgebildet ist. Aus Beton bestehen im Ausführungsbeispiel auch die Seitenwände 3 des Oberteils und die Decke 4. Vorzugsweise handelt es sich dabei um Leichtbeton.

Wie insbesonrlere Fig. I zeigt, erfolgt der Übergang von den Seitenwänden 3 zur Decke 4 in Form einet Abschrägung 5. Die äußere Begrenzungsfläche 5' dieser Abschrägung 5 weist eine Neigung von etwa 45' auf und geht etwa durch die theoretische Schnittkante der Innenflächen der Seitenwände 3 und der Decke 4.

In einer der Seitenwändc des Unterteils 2 ist eine Belüftungsöffnung 6 vorgesehen, in die eine selbstschließende Jalousie 7 eingesetzt ist. Die Belüftungsöffnung 6 verbindet den Innenraum 8 des Gehäuses 1 mit einem der Seitenwand vorgelagerten Luftschacht 9, der aus dem Erdboden herausgeführt und durch einen etwa ebenerdig angeordneten Gitterrost IO od. dgl. abgedeckt ist.

Im Ausführungsbeispiel ist in der sich oberhalb der Belüftungsöffnung 6 befindlichen Seitenwand eine Tür 11 vorgesehen die bei Bedarf mit einer selbstschließenden Lüfterjalousie versehen sein kann.

Für die Entlüftung ist in der Decke 4 eine Entlüftungsöffnung 13 vorhanden, die, wie Fi g. 2 zeigt, mehr als die Hälfte der Fläche der oberen Decke 4 einnimmt. Im Ausführungsbeispiel grenzt die Belüftungsöffnung 13 fast an diejenige Seitenwand 3 an, welche der die Tür 11 aufweisenden Seitenwand gegenüberliegt. Die Abmessungen der Belüftungsöffnung 13 sind ferner so gewählt, daß ein Transformator 12, welcher vom Gehäuse 1 aufgenommen wird, durch die Belüftungsöffnung 13 hindurch in den Innenraum 8 des Gehäuses 1 eingebracht werden kann. Der Transformator 12 und eine unmittelbar hinter der Tür 11 angeordnete Schaltanlage 26 liegen daher in dem von der öffnung 6 zur Entlüftungsöffnung 13 gehenden, durch Strömungslinien 27 angedeuteten Kühlluftstrom.

In die Belüftungsöffnung 13 ist eine Lüfterjalousie 14 eingesetzt, deren Rahmen mit einem flanschartigen Rand 15 den Rand der Belüftungsöffnung 13 übergreift und auf der Oberseite der Decke 4 aufliegt. In jeder der vier Ecken des flanschartigen Randes 15 ist eine Führungsbohrung für einen Führungsbolzen 16 vorge-

sehen, welcher lotrecht, also bei üblicher Aufstellung des Gehäuses vertikal nach oben, aus der Decke 4 herausragt. Jc eine vorgespannte Schraubenfeder 17, welche über den I'ührungsbolzcn 16 geschoben ist, siüt/.l sich einerseits an dem flanschartigen Rand 15 und andererseits an eine auf dem Rihrungsbolzen 16 angeordneten Fcdcrtellcr 18 ab. Die Vorspannung der .Schraubenfeder 17 ist so gewählt, daß die Lüfterjalousic 14 sich nach oben verschiebt, wenn im Innenraum 8 infolge eines Störlichtbogens ein Überdruck erreicht ist, der einem vorbestimmten Wert entspricht. Dieser Wert wird so gewählt, daß der dabei herrschende Überdruck noch zu keiner Gefährdung des Gehäuses 1 führt. Ferner wird die Länge der Führungsbolzen 16 und der Schraubenfedern 17 so gewählt, daß beim Erreichen des vorgegebenen Grenzwertes des Überdrucks im Innenraum 8 die Lüfterjalousic 14 sich so weit nach oben verschiebt, daß der nun vergrößerte freie Durchschnittsquerschnitt einen raschen Druckabbau im Innenraum 8 gewährleistet. Um den Grenzwert, bei dem die Lüfterjalousic 14 sich nach oben verschiebt, einstellen und verändern zu können, können die Federtellcr 18 sich an Muttern abstützen, welche auf einem Gewinde der Führungsbolzen sitzen.

In einem Abstand über der Decke 4, der geringfügig größer als die Länge der Führungsbolzen 16 ist, ist ein im Ausführungsbeispiel aus Aluminium bestehendes Dach 20 angeordnet, das die Bewegung der Lüfterjalousie 14 nicht behindert, das F.indringen von Fremdkörpern und Wasser in die Lüfterjalousie 14 aber verhindert und außerdem das Gehäuse 1 vor zu starker Sonneneinstrahlung schützt. Das Dach 20 könnte selbstverständlich auch aus einem anderen Material, beispielsweise Kunststoff, hergestellt sein. Damit von ihm Regen gut abläuft, fällt es leicht von der Mitte zum äußeren Rand hin ab. Zur Verbindung des Daches mit dem Gehäuse 1 sind Verbindungslaschen 19 vorgesehen, welche aus den Seitenwänden 3 herausragen und im erforderlichen Ausmaß über die äußeren Begrenzungsflächen 5' und die Decke 4 überstehen. Mit diesen Verbindungslaschen 19 ist das Dach im Ausführungsbeispiel verschraubi. Selbstverständlich könnte die Verbindung aber auch anders ausgebildet sein.

Der äußere Rand des Daches 20 steht geringfügig über die Außenseite der Seitenwände 3 über, und zwar so weit, daß sein nach unten abgekanteter Randstreifen 21 ein Schutzgitter 22 mit geringem Spalt übergreift, welches in der Ebene der Außenseite der Seitenwände 3 liegt und sich in der Verlängerung dieser Außenseite im Bereich der Abschrägung 5 bis in die Höhe der Oberseite der Decke 4 erstreckt. Wie Fig. 1 zeigt übergreift der Randstreifen 21 das Schutzgitter 22 nur wenig, so daß der Abstand der Unterkante des Randstreifens 21 von der äußeren Begrenzungsfläche 5' der Abschrägung 5 möglichst groß ist Dies ist insofern von Bedeutung, als der Schlitz zwischen der Unterkante des Randstreifens 21 und der äußeren Begrenzungsfläche 5' die Luftdurchtrittsöffnung 25 bildet, aus der die durch die Lüfterjalousie 14 hindurchtretende Kühlluft oder, nach einem Störlichtbogen, die heißen Lichtbogengase austreten. Im Minblick auf eine maximale Größe der Luftdurchtrittsöffnung 25 erstreckt sich dies über die gesamte Länge der IJntcrkantc des Randstreifens 21.

Die einzelnen Öffnungen des Schutzgitters 22, das im Ausführungsbeispiel als ein mit rechteckigen Durchbrüchen versehener Blechstreifen ausgebildet ist, sind hinsichtlich ihrer Größe so gewählt, daß störende Fremdkörper nicht hindurchgeschobcn werden können. Ferner wird dadurch, daß sich das Schutzgitter 22 im Bereich der Abschrägung 5 befindet, verhindert, daß stabförmige Gegenstände in die Lüfterjalousie oder durch diese hindurchgesteckt werden können.

Das in Fig.3 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen gemäß den Fig. 1 und 2 nur durch eine andere Führung der Lüfterjalousie

114 und eine andere Verbindung des Daches 120 mit dem Gehäuse 101. Daher beschränkt sich die Beschreibung und Darstellung auf diese abweichende Ausgestaltung. Es sei lediglich noch erwähnt, daß bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ebenso wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel das an der Luftdurchtrittsöffnung 125 vorgesehene Schutzgitter 122 als ein mit rechteckigen Durchbrüchen versehener Blechstreifen ausgebildet ist, welcher in der Ebene der Außenseite der Seitenwände 103 liegt und die äußere Begrenzungsfläche 105' der Abschrägung 105 abdeckt.

Der den Rand der Entlüftungsöffnung 113 in der Decke 104 übergreifende, flanschartige Rand 115 des Rahmens der Lüfterjalousie 114 ist mit Hilfe von Scharnieren 123 längs einer Seite, bei der es sich im Ausführungsbeispiel um die in geringem Abstand von der einen Seitenwand 103 verlaufende Seile handelt schwenkbar mit der Decke 104 verbunden. An der zu dieser Seite parallelen Seite ist der flanschförmige Rand

115 mit Bohrungen versehen, welche je einen Führungsbolzen 116 aufnehmen. Die Führungsbolzen 116 ragen wie beim Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 1 und 2 aus der oberen Decke 104 heraus und tragen je eine vorgespannte Schraubenfeder 117, weiche sich einerseits am Rahmen der Lüfterjalousie 114 und andererseits an einem auf dem Führungsbolzen sitzender Federteller 118 abstützen. Die Vorspannung dei Schraubenfedern 117 ist so eingestellt, daß die Lüfterjalousie 114 entgegen der Kraft der Schraubenfedern 117 nach oben schwenkt und dabei den freier Durchlaßquerschnitt im erforderlichen Maße vergrößert, wenn ein Störlichtbogen auftritt.

Das Dach 120 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls schwenkbar mit dem Gehäuse 101 verbunden Zu diesem Zwecke ist der nach unten abgekantete Randstreifen 121 längs einer der Seitenwände 103 mil den aus diesen nach oben herausragenden Verbindungslaschen 119 mittels Scharnieren 124 verbunden. Das Dach 120 kann dann im Bedarfsfalle, beispielsweise bei Inspektionsarbeiten oder für das Einsetzen odei Herausnehmen des Transformators, in eine vertikale Lage geschwenkt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 Patentansprüche:

1. Gehäuse für eine Energieversorgiingsstation, insbesondere Kleinstation, dessen den Gehäuseinnenraum nach oben begrenzende Decke wenigstens eine Öffnung aufweist und das von einem im Abstand über dieser Decke angeordneten, die Gehäuseoberseite vollständig abdeckenden Dach überdeckt ist, nahe dessen Rand Luftdurchtrittsöffnungen vorgesehen sind, mit denen der freie Raum zwischen dem Dach und der die Öffnung aufweisenden Decke in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (13; 113) mit einer Lüfterjalousie (14; 114) abgedeckt ist, welche unter der Wirkung eines einen vorgegebenen Grenzwert übersteigenden Druckes im Gehäuseinneren von einer Stellung kleinsten freien Durchlaßquerschnittes in eine Stellung größten freien Durchlaßquerschnittes bewegbar ist.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Daches (20, 120) von der Lüfterjalousie (14, 114) mindestens gleich deren größtmöglichem Weg in dieser Richtung ist.

3. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dach (120) schwenkbar mit dem Gehäuse(lOl) verbunden ist.

4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dach (20; 120) aus Aluminium besteht.

5. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch wenigstens eine vorgespannte, die Lüfterjalousie (14; 114) in der Stellung kleinsten freien Durchlaßquerschnittes haltende Feder (17; 117).

6. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine eine Bewegung der Lüfterjalousie (14) lotrecht zur oberen Decke (4) des Gehäuses (1) gestattende Führung (16).

7. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterjalousie (114) schwenkbar am Gehäuse (101) gelagert ist.