DE3910697C2 - Schaltschrank mit druckgasgefüllten Kammern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schaltschrank gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.

Es ist bei Schaltschränken für Hochspannungsanlagen ganz allgemein bekannt, nach außen hermetisch abgeschlossene Kammern vorzusehen, in welchen Leistungsschalter, Stromschienen und dergleichen angeordnet sind. Diese Kammern sind voneinander getrennt und mit Druckgas, insbesondere SF6- Isoliergas, gefüllt. In der Trennwand zwischen zwei Kammern ist dabei eine Bohrung mit geringem Durchmesser vorgesehen, über welche ein langsamer Druckausgleich zwischen den Kammern möglich ist. Weist hierbei eine der Kammern ein Leck gegenüber der Außenatmosphäre auf, dann kann für eine bestimmte Betriebszeit die Druckgasisolierung auch in der lecken Kammer aufrechterhalten werden. Von Nachteil ist dabei allerdings, dass bei Wartungs- oder Reparaturarbeiten in einer der Kammern das Druckgas aus den anderen Kammern über die Verbindungskanäle und die geöffnete Kammer ausströmen kann.

Aus der DE-OS 20 48 998 ist eine Hochspannungsleitung mit einer gasgefüllten Metallkapselung bekannt, die mit Hilfe von Schottisolatoren in mehrere Abschnitte aufgeteilt ist. Die Hochspannungsleitung kann eine Länge bis zu einigen Kilometern aufweisen und die Länge der einzelnen Abschnitte liegt in einem Bereich von 20 m bis 100 m. Jeweils zwei benachbarte Abschnitte sind über eine mit einem Magnetventil versehene Überbrückung miteinander verbunden. Die Ventile sind über Leitungen mit einer Warte verbunden und dort elektrisch steuerbar. Durch eine entsprechende Ansteuerung der Ventile und eine Überwachung der Drücke in den einzelnen Abschnitten ist es bei der in der DE-OS 20 48 998 beschriebenen Hochspannungsleitung möglich, bei einem Leck in der Metallkapselung den defekten Abschnitt ausfindig zu machen.

Aus der FR 2 125 198 ist ein rohrförmiges Gehäuse für einen elektrischen Leiter bekannt, das mit einem Druckgas gefüllt werden kann. Der Leiter ist mittels eines Isolators in dem Gehäuse gehalten. In dem Gehäuse ist ein Ventil vorgesehen, mit dem die Innenräume der beiden Hälften des Gehäuses voneinander getrennt oder miteinander verbunden werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Schaltschrank gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs Maßnahmen zu treffen, durch die ein Druckausgleich zwischen einzelnen Kammern unterbunden werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs.

Bei einem Aufbau eines Schaltschranks gemäß der Erfindung kann der Verbindungskanal im Bedarfsfall verschlossen werden, wodurch eine gesteuerte Unterbrechung der Druckausgleichseinrichtungen gegeben ist. Das Ventil ist dabei manuell steuerbar und insbesondere so angeordnet, dass zumindest sein Betätigungselement außerhalb der Kammern liegt. Dabei ist das Ventil in einem trennbaren, außerhalb der Kammern angeordneten Kupplungsstück vorgesehen, wobei sich in jeder Kupplungshälfte ein beim Öffnen des Kupplungsstücks schließendes Ventil befindet. Beim Zusammensetzen des Kupplungsstücks werden diese Ventile selbsttätig in den Öffnungszustand gesteuert. Der jeweilige Verbindungskanal kann vorteilhafterweise im Bereich der oberen Abschlußwände der betroffenen Kammern enden, so dass bei einem Leck in einer der Kammern Isoliergas, das schwerer als Luft ist, nach dem Druckausgleich mit der Außenatmosphäre nicht in eine tiefer gelegene Kammer abfließen kann. Bei außerhalb der Kammern angeordnetem Ventil geht zweckmäßig wenigstens eine Rohrleitung außerhalb der Kammern vom Ventil weg und wird über ein Durchgangsstück an der Außenwand einer anderen Kammer in deren Innenraum eingeleitet. Wenn das Durchgangsstück dabei nicht im Bereich des höchsten Innenraumniveaus dieser Kammer angeordnet werden kann, dann wird zweckmäßig vom Durchgangsstück ein Rohrstück innerhalb der Kammer bis in den Bereich des höchsten Innenraumniveaus geführt, das dann als Überlauf zur Verhinderung des Abfließens des gesamten Isoliergases bei einem Leck in der anderen Kammer dient.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Skizze eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Bei einem Schaltschrank für eine Hochspannungsschalteranlage ist eine Kammer 1 vorgesehen, in der eine Stromschiene 2 zu einem bei 3 angedeuteten Leistungsschalter führt. An die aus zwei Teilkammern gebildete Kammer 1 schließen sich seitlich weitere übereinander angeordnete Kammern 4 und 5 an, in welche Sammelschienensysteme mit zwischen den einzelnen Sammelschienen liegenden Schottwänden 6 angeordnet sind. Die Kammern 1, 4 und 5 sind gegenüber der Außenatmosphäre hermetisch verschlossen und weisen auch in den aneinander angrenzenden Wänden keinen offenen Durchbruch auf. Einzelnen Kammern 1, 4, 5 ist je ein Deckel 7 zugeordnet, der eine entsprechende Zugrifföffnung zur jeweiligen Kammer gasdicht verschließt.

Für den Druckausgleich zwischen den Kammern 1 und 4 ist ein Verbindungskanal mit einem Ventil 8 und einer Rohrleitung 9 vorgesehen, wobei das Ventil 8 einendig unmittelbar über eine Bohrung in der oberen Außenwand bzw. Abschlußwand 10 der räumlich tiefer angeordneten Kammer 4 mit deren Innenraum strömungsmäßig verbunden ist. Das Ventil 8 ist dabei mit einem Schraubkupplungsstück 11 versehen, wobei jeder Kupplungshälfte ein Selbstschlußventil 12, 13 zugeordnet ist. Wird die Schraubkupplung 11 gelöst, dann schließen die Selbstschlußventile 12, 13 selbsttätig. Das Selbstschlußventil 13 ist dabei unmittelbar mit der Rohrleitung 9 und das Selbstschlußventil 12 mit der Kammer 4 verbunden. Die außerhalb der Kammern 1, 4, 5 verlegte Rohrleitung 9 führt zu einem Durchgangsstück 14, das entfernt von einer oberen Außenwand bzw. Abschlußwand 15 in der Kammer 1 durch eine senkrechte Außenwand bzw. Seitenwand 16 der Kammer 1 in deren Innenraum führt. Innerhalb der Kammer 1 ist an das Durchgangsstück 14 über eine Verschraubung 17 ein Rohrstück 18 angesetzt, das bis in den Bereich des höchsten Innenraumniveaus, also bis nahe an die obere Abschlußwand 15 herangeführt ist. Der Verbindungskanal 9, 18 mündet somit in der jeweils betroffenen Kammer 1, 4 im oberen Bereich des Innenraumniveaus. Hierdurch wird erreicht, daß bei einem Leck in der Außenwandung der Kammer 4 Isoliergas über den Verbindungskanal 9, 18 nur solage fließen kann, bis das Niveau des Isoliergases in der hochgelegenen Kammer 1 bis auf das Niveau des oberen Endes des Rohrstücks 18 abgeschlossen ist. Ein weiteres Abfließen ist nicht möglich, nachdem nach einem Druckausgleich bis zum atmosphärischen Druck das Isoliergas, daß schwerer als Luft ist, nicht nach oben steigen und über den als Überlauf dienenden oberen Rand des Rohrstücks 18 fließen kann. In der Kammer 1 ist somit auch bei einem Leck in der tieferen Kammer 4 sichergestellt, daß das für die Funktion erforderliche Isoliergas in der Kammer 1 verbleibt.

Wird vorliegend zum Zwecke der Reperatur oder Wartung eine der Kammern 1 oder 4 durch Abnehmen des jeweiligen Deckels 7 geöffnet, dann wird zur Vermeidung eines Abfließens des Isoliergases aus der anderen Kammer das Ventil 8 geschlossen. Hierzu braucht lediglich die Kupplungsverschraubung 11 gelöst zu werden, wodurch sich die Selbstschlußventile 12 und 13 selbsttätig schließen. Beim Zusammenfügen der Kupplungsverschraubung 11 wird durch selbsttätiges Öffnen der Selbstschlußventile 12, 13 der Verbindungskanal 9, 18 wieder für den Druckausgleich durchgängig gesteuert.

Im übrigen kann über die Kupplungshälften der geöffneten Kupplung 11 die jeweilige Kammer 1, 4 evakuiert, befüllt oder nachgefüllt bzw. können Meßgeräte angeschlossen werden. Wird die obere Sammelschienenkammer 6 weggelassen, dann entfällt auch der obere Teil der Kammer 1, so daß die Rohrleitung 9 unmittelbar im oberen Bereich des unteren Teils der den Leistungsschalter 3 aufnehmenden Kammer 1.1 eingeführt werden kann.

Claims (8)

1. Schaltschrank, insbesondere Hochspannungsschaltanlage, mit wenigstens zwei gegen die Außenatmosphäre hermetisch abgeschlossenen, druckgasgefüllten und voneinander getrennten Kammern, zwischen welchen ein Verbindungskanal vorgesehen ist, und von welchen mindestens eine mit einem abnehmbaren Deckel verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in den Verbindungskanal (9, 18) ein steuerbares Ventil (8) gelegt ist, und dass das Ventil (8) an einem trennbaren Kupplungsstück (11) angeordnet ist und aus je einem in jeder Kupplungshälfte angeordneten Selbstschlussventil (12, 13) besteht.

2. Schaltschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (8) manuell steuerbar ist.

3. Schaltschrank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (8) außerhalb der Kammern (1, 4) angeordnet ist.

4. Schaltschrank nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (9, 18) eine außerhalb der Kammern (1, 4) verlegte Rohrleitung aufweist.

5. Schaltschrank nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (8) an einer Außenwand (10) einer Kammer (4) festgesetzt ist und daß vom Ventil (8) die Rohrleitung (9) zu einem Durchgangsstück (14) an einer Außenwand (16) einer anderen Kammer (1) führt.

6. Schaltschrank nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Außenwand (15) der einen Kammer (1) höher als die Außenwand (10) der anderen Kammer (4) angeordnet ist.

7. Schaltschrank nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (9, 18) innerhalb der Kammern (1, 4) jeweils im Bereich des oberen Innenraumniveaus mündet.

8. Schaltschrank nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass vom Durchgangsstück (16) ein Rohrstück innerhalb der Kammer (1) bis in den Bereich des höchsten Innenraumniveaus geführt ist.