DE4233986A1 - Circuit breaker with voltage transformer - has bushing with voltage transformer which can be connected by switch to earth or to high voltage conductor - Google Patents

Abstract

The enclosed compressed-gas insulated medium voltage circuit breaker has at least one high voltage conductor in a pressurised housing containing at least one bushing (8). This has an isolating or earthing switch (10) which can connect to the high voltage conductor (2) or to earth. There is an external voltage transformer (9) attached to the bushing or it may be connected by a separate cable. The isolating/earthing switch is operated from outside the housing. The conductor is supported on other bushings (3). ADVANTAGE - Improved reliability.

Description

Die Erfindung betrifft eine druckgasisolierte Mittelspannungsschaltanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a compressed gas insulated Medium-voltage switchgear according to the preamble of claim 1.

Es ist bei gekapselten Mittelspannungsschaltanlagen ganz allgemein bekannt, innerhalb eines druckdichten Anlagegehäuses einen hochspannungführenden Leiter, insbesondere eine Sammelschiene anzuordnen, von welcher über einen kombinierten Dreistellungsschalter und über einen Last- oder Leistungsschalter eine Abzweigleitung zu Steckbuchsen geführt ist. Diese Steckbuchsen sitzen gasdicht in einer entsprechenden Öffnung des Anlagengehäuses und dienen für den Anschluß entsprechend ausgestatteter Hochspannungskabel bzw. zum direkten Anstecken eines Spannungswandlers. Von Nachteil ist bei diesem Aufbau, daß der Spannungswandler erst nach einem Freischalten der Abzweigleitung abgeschaltet ist, wobei nicht nur der Dreistellungsschalter in seine Erderfunktion umgeschaltet werden muß, sondern zunächst der Last- oder Leistungsschalter ausgeschaltet und nach der Umschaltung des Dreistellungsschalters wieder eingeschaltet werden muß, um die Steckbuchse für den Spannungswandler mit Sicherheit spannungsfrei zu schalten. Bei einem Defekt des Spannungswandlers muß zudem der Abzweig ebenfalls freigeschaltet werden, wobei dann wenn ein Austausch-Spannungswandler nicht zur Verfügung steht, die betreffende Buchse bei einem Wiedereinschalten des Abzweigs in unzulässiger Weise unter Hochspannung steht.It is very general for encapsulated medium-voltage switchgear known, a within a pressure-tight system housing high-voltage conductors, especially a busbar to arrange, of which via a combined three-position switch and a branch line via a load or circuit breaker Sockets is guided. These sockets are gas-tight in one appropriate opening of the system housing and serve for connection appropriately equipped high-voltage cable or for direct Connect a voltage converter. The disadvantage of this construction is that the voltage converter only after the branch line has been disconnected is switched off, whereby not only the three-position switch in its Earth function must be switched, but first the Load or circuit breaker switched off and after switching the Three position switch must be turned on again to the Socket for the voltage converter with voltage-free security switch. If the voltage transformer is defective, the feeder must also can also be activated, whereby if a Exchange voltage converter is not available, the relevant one Socket inadmissible when the branch is switched on again is under high tension.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Mittelspannungsschaltanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 Maßnahmen zu treffen, durch welche eine erhöhte Betriebssicherheit erreicht wird.The invention has for its object in a Medium-voltage switchgear according to the preamble of claim 1 To take measures by which increased operational safety is achieved.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. This object is achieved according to the invention by characterizing features of claim 1.  

Bei einer Ausgestaltung einer Mittelspannungsschaltanlage gemäß der Erfindung ist kein Freischalten des Abzweigs bei Arbeiten am Spannungswandler erforderlich, weil für diesen Spannungswandler eine eigene Trenn- bzw. Erdungseinrichtung vorgesehen ist. Dabei wird die für den Spannungswandler vorgesehene Steckbuchse und damit auch der angesteckte Spannungswandler über die Erdungseinrichtung direkt geerdet. Der Spannungswandler kann danach ohne Gefährdung der Bedienungsperson von der Schaltanlage abgetrennt werden. Der Spannungswandler ist von dem vorzugsweise mit SF6-gefüllten Anlageninnenraum getrennt und kann für sich gehandhabt werden. Der Spannungswandler kann zudem ohne eine Demontage vor Spannungsprüfungen der Schaltanlage abgetrennt werden, wenn auf die im Innengehäuse angeordneten Bauteilen hohe Stoßspannungen oder sonstige Gleich- oder Wechselprüfspannungen aufgeschaltet werden, die den Spannungswandler beschädigen können. Ein defekter Spannungswandler kann nach dem Öffnen der Trennstrecke und der Erdung der zugehörigen Steckbuchse zunächst an der Schaltanlage verbleiben, bis Ersatz bereit steht. Selbst bei abgenommenem Spannungswandler ergibt sich keine Minderung des Sicherheitsgrades der Schaltanlage, weil der berührbare Kontakt der betreffenden Steckbuchse geerdet ist. Insgesamt ergibt sich eine kompakte Bauweise bei geringem Montageaufwand, wobei im Störfall eine schnelle Demontagemöglichkeit gegeben ist. Der Spannungswandler kann jedoch auch über ein zwischengeschaltetes Hochspannungskabel an die Steckbuchse angesteckt werden, wenn es die räumlichen Bauverhältnisse erfordern. Vorzugsweise ist die Trenn- bzw. Erdungseinrichtung als kombinierter Trenn- und Erdungsschalter ausgebildet und von außerhalb des Anlagengehäuses über eine gasdichte Verbindung zu betätigen. Sind im Anlagengehäuse mehrere gleich ausgebildete Steckbuchsen vorgesehen, dann wird der mit der Trenn- bzw. Erdungseinrichtung verbundenen Steckbuchse ein Kennzeichnungselement zugeordnet, um sicherzustellen, daß der lediglich auf die Leistung des Spannungswandlers abgestimmte Trenn- bzw. Erdungsschalter nicht überlastet wird, sondern nur der Spannungswandler angeschlossen wird. Insbesondere ist der Spannungswandler metallgekapselt und seine Metallkapselung wie das Anlagengehäuse geerdet.In one embodiment of a medium voltage switchgear according to the Invention is not an activation of the branch when working on Voltage converter required because a for this voltage converter separate isolating or earthing device is provided. The for the voltage converter provided socket and thus also the connected voltage transformers are directly earthed via the earthing device. The voltage converter can then be used without endangering the operator be disconnected from the switchgear. The voltage converter is from which is preferably separated and can be filled with SF6 be handled for yourself. The voltage converter can also without one Disassembly before voltage tests of the switchgear are disconnected, when high surge voltages are applied to the components arranged in the inner housing or other DC or AC test voltages are applied, that can damage the voltage converter. A broken one Voltage transformers can be opened after opening the isolation gap and grounding of the associated socket remain on the switchgear until Replacement is ready. Even if the voltage transformer is removed there is no reduction in the degree of security of the switchgear because of the Touchable contact of the relevant socket is grounded. All in all the result is a compact design with little installation effort, with In the event of a malfunction, there is a quick disassembly option. Of the However, voltage transformers can also have an intermediate High voltage cables can be plugged into the socket if it is the require spatial building conditions. Preferably, the Separating or earthing device as a combined Disconnector and earthing switch trained and from outside the To operate the system housing via a gas-tight connection. Are in System housing provided several identically designed sockets, then becomes the socket connected to the disconnecting or earthing device associated with a label element to ensure that the only matched to the power of the voltage converter Disconnector or earthing switch is not overloaded, only the Voltage converter is connected. In particular, the Voltage converter metal encapsulated and its metal encapsulation like that System housing grounded.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Prinzipskizzen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is based on the sketches of a Embodiment explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 den mechanischen Aufbau einer teilweise dargestellten Schaltanlage und Fig. 1 shows the mechanical structure of a switchgear partially shown and

Fig. 2 ein entsprechendes elektrisches Schaltschema. Fig. 2 shows a corresponding electrical circuit diagram.

Ein gasdicht ausgeführtes Außengehäuse 1 einer teilweise dargestellten gekapselten und insbesondere druckgasisolierten Mittelspannungsschaltanlage nimmt einen hochspannungführenden Leiter 2 auf, der an mehrere Kabelsteckbuchsen 3 und andererseits an eine nicht näher dargestellte geeignete Hochspannungsschalteinrichtung 4 angeschlossen ist. Diese Hochspannungsschalteinrichtung kann aus einem Last- oder Leistungsschalter 5 und einem damit in Serie geschalteten Dreistellungsschalter 6 bestehen, wobei letzterer an eine hochspannungführende Sammelschiene 7 bzw. an Erde angeschlossen ist. Die Kabelsteckbuchsen 3 können so über die Schalteinrichtung 4 bzw. 5, 6 von der Sammelschiene 7 freigeschaltet bzw. an dieselbe angeschaltet werden. Desgleichen können die Kabelsteckbuchsen 3 über den Dreistellungsschalter 6 und den Last- bzw. Leistungsschalter 5 kurzschlußfest geerdet werden. Außer den Kabelsteckbuchsen 3 ist durch eine entsprechende Öffnung im Außengehäuse zusätzlich eine Steckbuchse 8 gasdicht eingesetzt, an die von außen ein metallgekapselter Spannungswandler 9 unmittelbar angesteckt ist. Bei unzureichenden Platzverhältnissen ist es jedoch auch möglich, die Verbindung zwischen der Steckbuchse 8 und dem entfernt davon anzuordnenden Spannungswandler über ein entsprechend ausgestattetes Hochspannungskabel vorzunehmen. Die Steckbuchse 8 für den Spannungswandler 9 ist innerhalb des Außengehäuses mittels einer Trenn- bzw. Erdungseinrichtung 10 an die die Kabelsteckbuchsen 3 verbindende Brücke 11 angeschlossen. Die Trenn- bzw. Erdungseinrichtung 10 besteht vorzugsweise aus einem kombinierten Trenn- und Erdungsschalter, der nach Art eines Umschalters ausgebildet ist und dessen bewegliches Schaltstück 10a mit der Steckbuchse 8 verbunden ist. Die Trennstrecke 12 liegt dabei zwischen der Steckbuchse 8 und der Brücke 11, die mit dem betreffenden festen Schaltkontaktstück 13 der Einrichtung 10 verbunden ist. Das andere feste Schaltstück 14 liegt dagegen ständig an Massepotential, wie bei 15 angedeutet. Das bewegliche Schaltstück 10a der Schalteinrichtung 10 ist mit einer Antriebseinrichtung 16 gekoppelt, die ebenfalls gasdicht durch das Außengehäuse 1 nach außen geführt ist und von Hand oder durch eine andere Antriebseinrichtung bei 17 betätigbar ist. Bei mechanischer Ausgestaltung der Antriebseinrichtung 16 ist es zweckmäßig, eine mechanisch wirkende Arretierungsvorrichtung 18 vorzusehen, um die Einrichtung 10 in ihren beiden Schaltstellungen, insbesondere aber in geerdeter Stellung arretieren und ggf. auch versperren zu können.A gas-tight outer housing 1 of a partially shown encapsulated and in particular pressurized gas-insulated medium-voltage switchgear accommodates a high-voltage conductor 2 , which is connected to several cable sockets 3 and, on the other hand, to a suitable high-voltage switching device 4 , not shown. This high-voltage switching device can consist of a load switch or circuit breaker 5 and a three-position switch 6 connected in series therewith, the latter being connected to a high-voltage busbar 7 or to earth. The cable sockets 3 can thus be activated or switched on from the busbar 7 via the switching device 4 or 5 , 6 . Likewise, the cable sockets 3 can be earthed short-circuit-proof via the three-position switch 6 and the load or circuit breaker 5 . In addition to the cable sockets 3 , a socket 8 is additionally inserted gas-tight through a corresponding opening in the outer housing, to which a metal-encapsulated voltage transformer 9 is directly connected from the outside. If the available space is insufficient, however, it is also possible to make the connection between the socket 8 and the voltage converter to be arranged remotely via a suitably equipped high-voltage cable. The socket 8 for the voltage converter 9 is connected within the outer housing by means of a disconnecting or earthing device 10 to the bridge 11 connecting the cable sockets 3 . The disconnecting or earthing device 10 preferably consists of a combined disconnector and earthing switch which is designed in the manner of a changeover switch and whose movable contact piece 10 a is connected to the socket 8 . The isolating section 12 lies between the socket 8 and the bridge 11 , which is connected to the relevant switch contact piece 13 of the device 10 . The other fixed contact 14 , however, is always at ground potential, as indicated at 15 . The movable contact piece 10 a of the switching device 10 is coupled to a drive device 16 , which is also passed gas-tight through the outer housing 1 to the outside and can be actuated by hand or by another drive device at 17 . In the mechanical configuration of the drive device 16 , it is expedient to provide a mechanically acting locking device 18 in order to be able to lock the device 10 in its two switching positions, but in particular in a grounded position, and possibly also to block it.

Wenn der Spannungswandler 9 bei der Hochspannungsprüfung der übrigen gekapselten Bauteile wirkungslos sein soll, bzw. defekt ist oder ausgetauscht werden muß, wird der Trenn- bzw. Erdungsschalter 10 aus seiner Stellung, in welcher das bewegliche Schaltstück 10a am Schaltkontakt 13 anliegt und die Trennstrecke 12 überbrückt, durch Betätigung der Antriebseinrichtung 16, 17 in die in Fig. 2 dargestellte Erdungs-Schaltlage umgeschaltet. Die erforderliche Trennstrecke 12 zwischen der Steckbuchse 8 und dem Leiter 2, 7 ist dadurch hergestellt und gleichzeitig die Steckbuchse 8 durch die Verbindung des beweglichen Schaltstücks 10a mit dem feststehenden, geerdeten Schaltstück 14, 15 geerdet und damit spannungslos geschaltet. Prüfspannungen, insbesondere Gleichspannungen können dadurch nicht mehr die Wicklung des induktiven Spannungswandlers 9 beschädigen. Zugleich ist sichergestellt, daß bei einem Entfernen des Spannungswandlers 9 der frei zugängliche Buchsenkontakt der Steckbuchse 8 nach dem Abnehmen des Spannungswandlers 9 jedenfalls spannungslos ist. Eine Gefährdung des Montagepersonals ist dadurch ausgeschlossen. Wenn die Anordnung vorzugsweise auch 3polig ausgebildet ist, so kann selbstverständlich auch je zu messender Spannungsphase bzw. Sammelschiene ein Spannungswandler über eine eigene zugehörige Trenn- bzw. Erdungseinrichtung an den betreffenden Leiter 2, 76 angeschlossen werden.When the voltage converter 9 to be ineffective in high-voltage test of the remaining encapsulated components, or is broken or needs to be replaced, the separating or earthing switch 10 from its position in which the moving contact piece 10 a is applied to the switching contact 13 and the separation section 12 bridged, switched by actuation of the drive device 16 , 17 in the grounding switching position shown in Fig. 2. The required separation distance 12 between the socket 8 and the conductor 2, 7 is formed by and at the same time grounded, the receptacle 8 through the connection of the movable contact piece 10 a with the fixed grounded contact member 14, 15 and thus de-energized. As a result, test voltages, in particular direct voltages, can no longer damage the winding of the inductive voltage converter 9 . At the same time, it is ensured that when the voltage converter 9 is removed, the freely accessible socket contact of the socket 8 is in any case de-energized after the voltage converter 9 has been removed. A risk to the assembly personnel is excluded. If the arrangement is also preferably of 3-pole design, a voltage converter can of course also be connected to the relevant conductor 2 , 76 for each voltage phase or busbar to be measured, via its own associated isolating or earthing device.

Claims (7)

1. Gekapselte, insbesondere druckgasisolierte Mittelspannungsschaltanlage mit wenigstens einem Hochspannung führenden Leiter in einem druckdichten Anlagegehäuse, in das mindestens eine Steckbuchse gasdicht eingesetzt ist, welche über eine Trenn- bzw. Erdungseinrichtung an den Hochspannungsleiter bzw. an Erdpotential anschaltbar ist, und mit einem an die Steckbuchse angesteckten Spannungswandler, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennstrecke (12) der Trenn- bzw. Erdungseinrichtung (10) unmittelbar allein an die Steckbuchse (8) und den Hochspannungsleiter (2) angeschlossen ist.1.Capsulated, in particular compressed gas-insulated medium-voltage switchgear with at least one high-voltage conductor in a pressure-tight system housing, into which at least one socket is inserted gas-tight, which can be connected to the high-voltage conductor or to earth potential via a disconnecting or earthing device, and with one to the Plug-in voltage transformer, characterized in that the isolating section ( 12 ) of the isolating or earthing device ( 10 ) is directly connected directly to the plug-in socket ( 8 ) and the high-voltage conductor ( 2 ). 2. Mittelspannungsschaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungswandler (9) von außen an das Anlagengehäuse (1) angesetzt und direkt an die Steckbuchse (8) angesteckt ist.2. Medium-voltage switchgear according to claim 1, characterized in that the voltage converter ( 9 ) is attached to the outside of the system housing ( 1 ) and is plugged directly into the socket ( 8 ). 3. Mittelspannungsschaltanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungswandler (9) über ein zwischengeschaltetes Hochspannungskabel an die Steckbuchse (8) angesteckt ist.3. Medium voltage switchgear according to claim 1 or 2, characterized in that the voltage converter ( 9 ) is connected to the socket ( 8 ) via an intermediate high-voltage cable. 4. Mittelspannungsschaltanlage nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenn- bzw. Erdungseinrichtung (10) von außerhalb des Anlagengehäuses (1) betätigbar ist.4. Medium-voltage switchgear according to claim 1 or one of the following, characterized in that the separating or earthing device ( 10 ) can be actuated from outside the system housing ( 1 ). 5. Mittelspannungsschaltanlage nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im Anlagengehäuse (1) mehrere gleich ausgebildete Steckbuchsen (3, 8) vorgesehen sind und daß der mit der Trenn- bzw. Erdungseinrichtung (10) verbundenen Steckbuchse (8) ein Kennzeichnungselement zugeordnet ist.5. Medium-voltage switchgear according to claim 1 or one of the following, characterized in that in the system housing ( 1 ) a plurality of identically designed sockets ( 3 , 8 ) are provided and that with the separating or grounding device ( 10 ) connected socket ( 8 ) Label element is assigned. 6. Mittelspannungsschaltanlage nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungswandler (9) metallgekapselt ist. 6. Medium voltage switchgear according to claim 1 or one of the following, characterized in that the voltage converter ( 9 ) is metal-encapsulated. 7. Mittelspannungsschaltanlage nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungswandler (8) über die Serienschaltung aus der Trenn- bzw. Erdungseinrichtung (10) und dem Hochspannungsschalter (4) an eine Sammelschiene (7) angeschlossen ist, wobei an die Verbindungsleitung (2, 11) zwischen beiden Schalteinrichtungen (4, 10) wenigstens ein Kabelstecker (3) angeschlossen ist.7. Medium-voltage switchgear according to claim 1 or one of the following, characterized in that the voltage converter ( 8 ) via the series circuit from the isolating or earthing device ( 10 ) and the high-voltage switch ( 4 ) is connected to a busbar ( 7 ), wherein the connecting line ( 2 , 11 ) between the two switching devices ( 4 , 10 ) is connected to at least one cable plug ( 3 ).