DE2915504A1

DE2915504A1 - Raumzelle, insbesondere explosionsgefaehrdete netzstation

Info

Publication number: DE2915504A1
Application number: DE19792915504
Authority: DE
Inventors: Illo-Frank Dr Ing Primus
Original assignee: Betonbau GmbH
Current assignee: Betonbau GmbH
Priority date: 1979-04-17
Filing date: 1979-04-17
Publication date: 1980-10-30

Description

"Raumzelle, insbesondere explosionsgefährdete Netzstation
Die Erfindung bezieht sich auf eine Raumzelle mit angegossenem Fundament, insbesondere begehbare explosionsgefährdete elektrische Netzstation mit einem Transformator und einer störlichtbogensicheren Schaltanlage, die auf einem Zwischenboden angeordnet sind, wobei zwischen dem Zwischenboden und dem Fundament ein unter den Transformator führender und über einen Luftschacht mit der Außenluft in Verbindung stehender BelUftungskanal vorgesehen ist.
Bei Netzstationen, in denen störlichtbogensichere Schaltanlagen installiert sind, besteht weiterhin die Notwendigkeit, die infolge eines Störlichtbogens auftretende Druckwelle und die heißen Gase innerhalb der Station in Bereiche zu lenken, in denen sich keine anderen störempfindlichen Aggregate befinden und in denen die Druckwelle weitestgehend abgebaut und die heißen Gase - gegebenenfalls durch zusätzliche Kühlmittel - so weit abgekühlt werden können, daß sie gefahrlos nach außen abgeleitet werden können.
Bei nichtbegehbaren Kleinstationen, sogenannten Kompaktstationen, hat man dieses Problem dadurch gelöst, daß der Niederspannungs-Schaltraum von dem Traforaum und dem Mittelspannungs-Schaltraum durch eine Betonwand druck- und gasdicht abgeschottet ist (DE-GM 78 11 351). Bei größeren begehbaren Netzstationen ist dieses Konzept nur mit einem erheblichen Mehraufwand durchführbar, so daß für diese Netzstationen die Aufgabe bestand, ein neues Sicherheitskonzept zu finden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Netz station der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß oberhalb und unterhalb der Schaltanlage, mit Ausnahme der Bedienungsseite vorzugsweise auf allen Seiten der Schaltanlage, ein Expansionsraum vorgesehen ist, dessen Begrenzungswände Druckentlastungsöffnungen aufweisen, die wärmeenergieverzehrende Mittel aufweisen und vorzugsweise mit dem Belüftungskanal und/oder einer Abluftöffnung im Dach oder Oberteil einer Seitenwand der Station strömungstechnisch in Verbindung stehen, und daß der Kühlweg des Belüftungskanales durch wärmeenergieverzehrende Mittel verlängert ist.
Durch die Schaffung eines besonderen Expansionsraumes um die Schaltanlage besteht die Möglichkeit, Druckwelle und heiße Gase in einen Bereich zu lenken, in dem sie '2manipulierbar': sind. Aus dem Expansionsraum müssen Druckwelle und heiße Gase durch die Druckentlastungsöffnungen treten, die wärmeenergieverzehrende Mittel aufweisen.'Von da wird die Druckwelle in den Belüftungskanal und zur Abluftöffnung geleitet, also aufgeteilt, wodurch sich der Druckanstieg wesentlich verringert.
Die heißen Gase haben innerhalb der Station einen sehr langen Weg zurückzulegen, bevor sie über die Zu- und Abluftöffnungen nach außen austreten können. Dann haben sie sich aber so weitgehend abgekühlt, daß sie keine Gefahr für Passanten in der Nähe der Netz station darstellen.
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung, die die Anordnung der Druckentlastungsöffnungen in den Begrenzungswänden des Expansionsraumes und bevorzugce wärmeenergieverzehrende Mittel und deren Anordnung betreffen, sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben und erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 Einen Längsschnitt durch eine begehbare Netzstation; Fig. 2 einen Querschnitt durch die Netzstation gemäß Fig. 1 entlang der Linie II-II; Fig. 3 Je einen Längsschnitt durch zwei weitere AusfUhrungs-und Fig. 4 beispiele von Netzstationen und Fig. 5 einen horizontalen Schnitt durch die Netzstation gemäß Fig. 4 entlang der Linie V-VX Gleiche oder gleichwirkende Teile sind bei allen drei Ausführungsbeispielen mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figo 1 und 2 ist eine begehbare Netzstation, die sich insbesondere für dreiseitige Grenzbebauung eignet. Auf der vierten frei zugänglichen Seite ist unter einer Tür 10 ein Zuluftschacht 11 vorgesehen, dessen Oberseite durch ein Gitter 12 abgedeckt ist. Der Zuluftschacht 11 steht über eine Druckentlastungsöffnung 13 in Verbindung mit einem BelUftungskanal 14, dessen Unterseite durch das Fundament 15 und dessen Oberseite 16 und Seitenwände 17 und 18 durch eine umgestülpte Betonwanne mit U-fdrmigem Querschnitt gebildet sind. Der BelUftungskanal 14 weist labyrinthartig angeordnete Lochblechstreifen 19 auf, die bei Durchströmen heißer Gase durch den Belüftungskanal als wärmeenergieverzehrende Mittel wirken und den Kühlweg der Gase verlängern.
Auf der Oberseite 16 des Belüftungekanales 14 liegt ein Zwischenboden 20 auf, der einen in der Zeichnung nicht dargestellten Transformator und eine Schaltanlage 21 trägt, die vom Mittelraum der Netzstation aus bedienbar ist. Die Räume um die Schaltanlage 21 herum mit Ausnahme des auf der Bedienungsseite liegenden Bedienungs- und Wartungsraumes bilden einen Expansionsraum für die beim Auftreten eines Störlichtbogens in der Schaltanlage entstehende Druckwelle und heißen Gase. Aus diesem Expansionsraum können Druckwelle und heiße Gase durch eine weitere Druckentlastungsvorrichtung 22 in das Stationsinnere und von dort über eine Öffnung 23 in der Seitenwand 18 in den Belüftungskanal 14 und andererseits über eine Abluftöffnung 24 im Dach 25 der Station austreten. Die Abluftöffnung 24 ist so durch eine Kuppel 26 überdeckt, daß zwischen dem Rand der Kuppel und dem Dach 25 Austrittsöffnungen für die Abluft verbleiben.
Auf dem Weg zu der Abluftöffnung 24 und dem den Zuiuftschacht 11 abdeckenden Gitter 12 hat sich die Druckwelle soweit abgebaut und haben sich die heißen Gase soweit abgekühlt, daß sie keine Gefahr mehr für Passanten in der Nähe der Netz station darstellen.
Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel mündet beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 der die Schaltanlage 21 umgebende Expansionsraum über die Druckentlastungsöffnung 22 direkt in den Belüftungskanal 14. Die Abluftöffnung 24 mit der Kuppel 26 befindet sich direkt über dem Aufstellungsort des Transformators als der im Betrieb heißesten Stelle in der Netzstation und dient im wesentlichen nur der Abführung der erwärmten Abluft.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 und 5 ist die Druckentlastungsöffnung 22 des Expansionsraumes über einen Kanal 30 mit der Abluftöffnung 24 im Dach 25 strömungstechnisch verbunden, so daß die Druckwelle und die heißen Gase im wesentlichen nach oben über die Abluftöffnung 24 austreten.
Der Kanal 30 ist aber auch über eine Öffnung 31 in einer Zwischenwand 32 zum Traforaum 33 mit dem Traforaum strömungstechnisch verbunden, so daß einerseits Anteile der Druckwelle und der heißen Gase den Weg über den Traforaum und eine im Boden des Traforaumes vorgesehene weitere Öffnung 34 zum Belüftungskanal 14 finden und andererseits die Abwärme des Trafos über die Öffnung 31 und den Kanal 30 durch die Abluftöffnung 24 abgeführt werden kann.
Die weitere Öffnung 34 im Boden des Traforaumes 33 ist so angeordnet, daß die über den Belüftungskanal 14 zuströmende Zuluft den Trafo optimal von unten nach oben bestreichen kann.
Der Kanal 30 weist in der Zeichnung nicht dargestellte wärmeenergieverzehrende Mittel auf, die die heißen Gase vor ihrem Austritt aus der Abluftöffnung 24 weitestgehend abkühlen. Als wärmeenergieverzehrende Mittel hat sich insbesondere grob spiralförmig gewickelter Draht aus rostfreiem Stahl mit einem Mindestquerschnitt von 0,1 mm2 bewährt. Die Druckentlastungsöffnungen 22 sind vorzugsweise mit einem mehrlagigen Paket aus Aluminiumstreckmetall mit einem freien Durchgangsquerschnitt von ca. 40% pro Lage abgedeckt.
Besonders bewährt hat sich die labyrinthartige Anordnung der Lochblechstreifen im Belüftungskanal 14, die den Zuluftquerschnitt des Belüftungskanals kaum verringern, sondern nur Umlenkungen der noch nicht völlig abgekühlten Gase bewirken.
Die Erfindung ist am Beispiel einer elektrischen Netz station beschrieben. Sie ist aber nicht auf derartige Netz stationen beschränkt, sondern kann mit Vorteil überall dort angewandt werden, wo in einer Raumzelle explosionsgefährdete Aggregate untergebracht sil;d.

Claims

Ansprüche 1Raumzelle mit angegossenem Fundament, insbesondere begehbare explosionsgefährdete elektrische Netz station mit einem Transformator und einer störlichtbogensicheren Schaltanlage, die auf einem Zwischenboden angeordnet sind, wobei zwischen dem Zwischenboden und dem Fundament ein unter den Transformator führendg und über einen Luftschacht mit der Außenluft in Verbindung stehender Beliiftungskanal vorgesehen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß oberhalb und unterhalb der Schaltanlageymit Ausnahme der Bedienungsseite vorzugsweise auf allen Seiten der Schaltanlageyein Expansionsraum vorgesehen ist, dessen Begrenzungswände Druckentlastungsöffnungen aufweisen, die wärmeenergieverzehrende Mittel aufweisen und vorzugsweise mit dem Belüftungskanal und/oder einer Abluftöffnung im Dach oder Oberteil einer Seitenwand der Station strömungstechnisch in Verbindung stehen, und daß der KUhlweg des BelUftungskanales durch wärmeenergieverzehrende Mittel verlängert ist.
2. Raumzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeenergieverzehrenden Mittel im Belüftungskanal in Form eines Labyrinthes angeordnet sind.
3. Raumzelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in das Stationinnere weisenden Druckentlastungsöffnungen so angeordnet sind, daß ihre Ausblasrichtung nicht in den Bedienungsraum weist.
4. Raumzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Druckentlastungsöffnungen in den BelUftungskanal mündet.
5. Raumzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Druckentlastungsöffnungen durch einen Kanal mit der Abluftöffnung strömungstechnisch verbunden ist.
6. Raumzelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal wärmeenergieverzehrende Mittel aufweist.
7. Raumzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeenergieverzehrenden Mittel Lochblechstreifen enthalten.
8. Raumzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeenergieverzehrenden Mittel grob spiralförmig gewickelten Draht aus rostfreiem Stahl mit einem Mindestquerschnitt von 0,1 mm2 aufweisen.
9. Raumzelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckentlastungsöffnungen mit Aluminiumstreckmetall als mehrlagigem Paket mit einem freien Durchgangsquerschnitt von ca. 4056 pro Lage abgedeckt sind.