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Hochspannungsschaltanlage Die Erfindung bezieht sich auf metallgekapselte
Hochspannungsschaltanlagen mit zu einem örtlichen Ring zusammengeschlossenen Sammelschienenabschnitten
und mit zwischen diesen Abschnitten über ein Schaltfeld mit Leistungsschalter und
Trennschalter abzweigenden Speise-oder Verteilungsleitungen.
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Es sind Anlagen mit T-förmiger Abzweigung von einer Ringhauptleitung
bekannt, bei denen zwei Trennschalter beiderseits des Anschlußpunktes in der Ringhauptleitung
vorgesehen sind. Diese nur für Mittel- und Niederspannungsanlagen geeignete Anordnung
gestattet es nicht, die Leistungsölschalter abzutrennen, ohne den örtlichen Ring
an beiden Seiten der Abzweigung zu unterbrechen. Es besteht auch die Gefahr, daß
eine öffnung eines Trennschalters erfolgt, während ein anderer Trennschalter im
Ring offen ist; in diesem Falle besteht die Gefahr, da:ß der Trennschalter einen
@oberhalb seiner Unterbrechungsfähigkeit liegenden Strom zu, unterbrechen bat.
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Die Erfindung will eine Stationsanlage schaffen, die bei geringer
Rauminanspruchnahme es ermöglicht, die von Zeit zu Zeit erforderlichen Untersuchungen
der einzelnen Schalter weitgehend zu erleichtern und gefahrlos durchführbar zu machen.
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Gemäß der Erfindung wird zu diesem Zwecke der zwei nebeneinanderliegende
Sammelschienenabschnitte miteinander Moder auch jeden Sammelschienenabsch:nitt mit
dem Abzweg verbindende Trennsch:alterersatz des Schalterfeldes in einer einzigen
flüssigkeitsgefüllten Kammer untergebracht, und die Schalteranordnung ist dann so
getroffen, daß entweder beliebig zwei von den drei Stromkreisen miteinander unter
Isolierung oder Erdung des dritten Stromkreises oder .daß alle drei Stromkreise
miteinander in Verbindung gebracht werden können.
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Die Erfindung ist durch die Zeichnung in einigen Ausführungsbeispielen
veranschaulicht, und zwar ist Abb. r eine schematische Darstellung der Schaltanlage
(wobei nur eine Phase dargestellt ist); Abb. z und 3 veranschaulichen die Schalteranordnung
in zwei zueinander senkrechten Schnitten durch ein Schaltfeld; Abb. q. ist ein oberhalb
der Trennschalter geführter waagerechter Schnitt;
Abb.5 und 6 sind
den Abb.3 und 4. entsprechende Schnitte durch eine andere Ausf ührungsform ; Abb.7
ist ein senkrechter Schnitt durch eine weitere Ausführungsform; Abb. 8 ist ein Teilschnitt
nach Linie II-I1 in Abb. 7 ; Abb. 9 bis i i zeigen den Schalter nach Abb.7 in verschiedenen
Arbeitsstellungen, und Abb. 12 und 13 zeigen in zwei zueinander senkrechten Schnitten
eine Abänderung der Ausführung nach Abb. 7 bis i i.
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Die zu einem örtlichen Ring zusammengeschlossene, zwischen den Schaltfeldern
in einem rohrförmigen, ölgefüllten Gehäuse C verlaufende Sammelschiene C2 weist
im Beispiel (Abb. i) sechs Abzweigungen ,auf , von denen zwei zu Transformatoren
7l1 führen, die anderen zu Speiseleitungen oder -kab@elnH. Die Schalter für jedes
Schaltfeld sind in einer ölgefüllten Metallkammer B untergebracht, die durch eine
metallische Zwisrhenwand BI für jede Phase in je zwei Kammern B2, B3 (Abb. 2') zerlegt
ist, von denen die erste, größere, die Anschlüsse der Sammels,chienenenden und des
Leistungsschalters für die Abzweigung enthält und die kleinere, B-3, den Einführungsisolator
für die Speiseleitu:ng H und den zweiten Anschluß des Leistungsschalters.
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Der Leistungsschalter mit den festen Kontakten Al, A2 und dem beweglichen
Kontakt A3 ist in dem Kessel A untergebracht, auf dessen Oberseite sich -das
Gehäuse B aufsetzt. In üblicher Weise werden die drei beweglichen brückenartigen
Kontakte A3 jedes Leistungsschalters gleichzeitig von einem gemeinsamen Antrieb
aus bewegt.
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Die festen ölschalterkontakte Al, 12 sind durch in Isolierbuchsen
A4 bzw. A-5 angeordnete Leiter mit Kontakten D bzw. E in den Kammern B°, B3 verbunden.
Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 bis 4. ist am oberen Ende der Buchse 44 ein
drehbarer Schaltarm Dl in der Kammer B2 angeordnet, der um die Buchsenachse in waagerechter
Ebene mittels eines entsprechenden Getriebes gedreht werden kann. Dabei kann er
innerhalb der Kammer B° mit Kontakten F, F1 an den beulen in diese Kammer eingeführten
Sammelschienenabschnitten in Verbindung gelangen und somit den Ölschalterkontakt
mit dem einen oder anderen Abschnitt verbinden. Er kann weiter in einer dritten
Stellung den Leistungsschalterkontakt A1 mit einem geerdeten Kontakt D.2 an der
Kammerwandung verbinden.
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An dem mit dem einen Sammelschienenabschnitt verbundenen Kontakt,
z. B. F, ist ein zweiter Schaltarm F= angeordnet, der um eine waagerechte Achse
verscbwenkbar ist und der es ermöglicht, die beiden Saminelschienenabschnitte miteinander
zu verbinden oder voneinander zu trennen. In seiner normalen Schließlage (Abb.4)
sind die beiden Abschnitte unmittelbar verbunden. Wird der Schalter F2 aber geöffnet
und der TrennschalterD1 entsprechend gedreht, so wird der Ölschalterkontakt mit
dem einen oder anderen Ringschienenabschnitt verbunden und gleichzeitig vom anderen
abgetrennt. Der Schaltarm F2 ist bogenförmig derart gestaltet, daß das freie Ende
des Trennschalterarms D,1 bei der Umstellung von einem der Kontakte F, F1 zum anderen
ständig damit in Berührung bleibt, so daß die Umstellung erfolgen kann, ohne daß
ein Stromkreis unterbrochen wird.
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An der Kammerwandung sind auf einer gemeinsamen waagerechten Welle
G1 oder auch auf zwei gesonderten Wellen zwei Schaltmesser G drehbar gelagert, die
es gestatten, die beiden Sammelschienenkontakte F, F1 nach Wunsch zu. erden.
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Das SpeisekabelH oder die vom Transformator Hl kommende Speiseleitung
ist .in die Kammer B 3 unter Vermittlung von Kabelendvers;chlüssen H2 eingeführt.
Mit dem Kabel- oder Speiseleitungsende ist der in dieser Kammer liegende Kontakt
E entweder unmittelbar, wie dargestellt, oder mit Hilfe eines Trennschalters verbunden.
Ein Erdungsschalter H3, der an der Kammerwanduing angebracht ist, ,gestattet, nach
Wunsch die Erdung des Kabelendes vorzunehmen.
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Die die SammeIschienenabSChnitte verbindenden Schalter F2 sind ,gewöhnlich
sämtlich geschlossen, und die Trennsch.alterarme D' sind mit einem der Kontakte
F oder F1 verbunden, so daß jede der drei Sammelschienen einen vollständigen örtlichen
Ring bilden, von dem die Speisekabel- und Transformatoranschlüsse über den Ölschalter
in T-Form abgezweigt sind. Im Beispiel sind dann die vier Speiseleitungskabel H
parallel an die beiden Zuleitungen der Transformatoren H' angeschlossen. Durch Schließen
von Trennschaltern Dl und Öffnen entsprechender Schalter F2 kann jedoch jede .gewünschte
Zuleitung eines bestimmten Kabels H zu einem der beiden Transformatoren Hl vorgenommen
werden.
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Zur Untersuchung eines beliebigen Schalterfeldes, z. B. des in Abb.
i .oben links liegenden, werden zunächst die Ölschalter A dieses Feldes geöffnet
und die Trennschalter Dl auf den geerdeten Kontakt D,2 gebracht. Die Trennschalter
D'1 der beiden benachbarten Felder, im Beispiel also des mittleren oberen und des
linken unteren Feldes, werden auf die Kontakte an der Sammelschienenringleitung
eingestellt, die vom zu untersuchenden
Felde entfernt sind (falls
sie nicht bereits .auf diesen Feldern stehen). Ferner werden die Schalter F2 dieser
beiden Felder geöffnet. Weiter werden die Schalter 0 und die Schalter 113 des zu
untersuchenden Feldes in die Erdungslage verstellt. Nunmehr kann das Schaltfeld
untersucht werden, ohne daß die Stromzufuhr zu einem der übrigen Schaltfelder unterbrochen
zu werden braucht. Weiter kann nach Wunsch jeder beliebige Ölschalter an beiden
Seiten durch die Trennschalter D1 und die Kabelerdungsschalter H3 geerdet werden,
während die Sammelschienenabschnitte durch das Schaltfeld hindurch über die Unterteilungsschalter
F° in Verbindung und unter Spannung gehalten werden. Für die Untersuchung der Leistungsschalter
können die Ölkessel durch beliebige bekannte Mittel a .b gesenkt werden.
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Die Getriebe für die Bewegung der Leistungsschalter und Hilfsschalter
sind vorzugsweise mit die Betriebssicherheit gewährleistenden Gesperren ausgestattet.
Beispielsweisse darf der Trennschalter D11 auf den Kontakt D-' nur bewegbar sein,
wenn der zugehörige Leistungsschalter geöffnet ist, der Sch.alterH3 darf die Verbindung
mit Erde erst herbeiführen, wenn eine Abtrennung von den Sammelschienen erfolgt
ist, und die Kontakte F, F1 dürfen nicht durch die Schalter G geerdet werden, solange
nicht die beiden zugehörigen Sammelschienenabschnitte a n den anderen Enden abgetrennt
sind. Eine weitere Sperrung verhütet zweckmäßig eine Einführung der zum Ausfahren
der Ölkessel dienenden Wagen unter diese, wenn nicht die Schalter H3 in Arbeitslage
sind, und weiter soll eine Öffnung des Schalters H3 oder eine Bewegung des Trennschalters
D@1 aus der Erdun,gslage gesperrt sein, wenn der zugehörige Ölkessel abgesenkt ist.
Weiter kann ein Bewegen des Schalters F° zwischen den Schienenabschnitten nur unter
bestimmt festgelegten Verhältnissen zugelassen, sonst aber gesperrt sein, beispielsweise
kann die Sperrung immer bestehen, außer wenn alle L:eistungsschalter A offen sind
oder außer wenn die Abschnittsschalter F= und die Trennschalter Dl der benachbarten
Felder in den Stellungen sind, in denen die beiden Schienenabschnitte abgetrennt
sind. In der Zeichnung sind diese Gesperre, die von einem Hauptsperrhebel abhängig
,gemacht werden können, nicht dargestellt.
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Abb.5 und 6 zeigen eine abgeänderte Gestaltung der 1-nterteilungs-
und Trennschalter. Hier treten an Stelle der beiden SchalterD@l und F2 des vorbeschriebenen
Ausführungsbeispiels zwei Schaltarme L, I_1 ans Ende eines drehbaren Isolierkörpers
L4 am Ende des betreffenden Sammelschienenabschnittes. Durch einen in diesem Isolierkörper
angeordneten Mittelleiter L2 und einen Federkontakt L3 sind die beiden Arme mit
dem Saminelschienenabschnitt selbst verbunden. Auf dem Körper I_4 sitzt ein Kurbelarm
I_5, der das Drehen des Gebildes mit den Armen L, L'
gestattet. Die freien
Enden der beiden Arme L,L1 liegen in der gleichen Ebene, in der der Kontakt D, der
LeistungsschalterbuchseA4 sowie ferner ein geerdeter Kontakt LG liegt. Sie sind
so gestaltet, dah sie einzeln oder gemeinsam in Berührung mit dem Kontakt D gebracht
werden können, daß aber bei gemeinsamer Bewegung beide Arme an ihren freien Enden
ständig in leitender Berührung stehen, so d.aß sie entsprechend dem Schalter F°
die beiden einlaufenden Sammels:chienenabschnitte in Verbindung halten. Ferner kann
natürlich jeder Arm L oder I_' einzeln in Verbindung mit dem Kontakt L'' gebracht
werden.
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Bei der Anordnung nach Abb. 7 bis i 1 ist jeweils nur ein einziges
drehbares Kontakt,.glied vorhanden, das die Arbeiten der beiden Schalter F2 und
D-1 erfüllt. Bei diesem Beispiel liegen die Sammelschienenabschnitte in der gleichen
senkrechten Ebene wie der Anschlußkontakt D des Leistungsschalters. Die Kammer B3
ist hier niedriger, so daß die S.ammelschienenabschnitte C über ihre Oberseite hinweggeführt
werdenk önnen. Die Kontaktkörper D" F, F1 bestehen aus einer Mehrzahl von unter
Federwirkung stehenden Vorsprüngen. Durch die SammelschienenkammerB2 geht eine waagerechte
WelleA1 in einer Isolierhülse Ml, und zwar im gleichen Abstande von den drei Kontakten
D" F und h1. Sie trägt in der Ebene dieser Kontakte zwei Isoliers.cheibenAYl°, an
deren Rand ein bogenförmiger Leiter )Y13 von T-Querschnitt eingespannt ist, der
z. B. einen Bogen von 24oumspannen und in leitende Berührung mit den Kontakten treten
kann. Die W elle :11 kann von einer Antriebswelle !Y16 .aus über ein Schneckengetriebe
M4, l@h@ gedreht werden, und durch Drehung können die Kontaktgruppen wahlweise verbunden
werden, wie die verschiedenen Stellungen in den Abbildungen erkennen lassen. Zweckmäßig
liegen dabLi, wie bereits erwähnt, die Sammelschienenkontakte F, F1 auf einem gemeinsamen
Durchmesser, und der I@ontakt D, ist von einem der Kontakte, z. B. F, um 6o° entfernt
angeordnet. In der Stellung nach Abb. i o verbindet die Bogenscheibe ,i73 alle drei
Kontakte D, F, F1 miteinander, so daß der Samnielschienenring geschlossen und die
Leistungsschal- T-förmig abgezweigt ist. Dreht man das Gebilde M°, ,M3 um 6o° in
einer Richtung, z. B. in die Lage nach Abb. 9, so ist der Leistungsschalterkontakt
D- abgetrennt.
Die Sammelschienenkontakte F, F1 bleiben aber noch
in leitender Verbindung miteinander. Eine weitere Drehung um 6o' in die Stellung
nach Abb. i o trennt den Sammelschienenkontakt F ab, während der Kontakt F' mit
dem Leistungsschalter über den Kontakt D verbunden ist. Dreht man das Gebilde t1'1'2,
!173 .aus der Stellung der Abb. 7 in entgegengesetzter Richtung um 6o° in die Lage
nach Abb. i i, so wird nur der Sammelschienenkontakt F1 abgetrennt, und die Kont
a kte F u nd D bleiben in Verbindung. 1vlan kann ,also den Kontakt D, mit beiden
oder mit jedem einzelnen der Kontakte F, F1 verbinden bz-v. ihn davon trennen, und
die Bewegung von einer Stellung in der der Leistungsschalter mit einer Schiene verbunden
ist, in die Lage, in der er mit der anderen verbunden ist, erfolgt über die Normalstellung,
in der alle drei Kontakte verbunden sind, so daß der Übergang von einer Stellung
in die andere ohne Stromkreisunterbrechung erfolgt. Durch geeignete Drehung der
-waagerechten Welle IVI in der Sammelschienenkammer B°
der verschiedenen Schaltfelder
Mt sich also wiederum jede beliebige Zuteilung der einzelnen Speiseleitungen zu
den Krafttransfarmatoren bewirken.
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Für die Untersuchung eines Sch,altfeldes werden zunächst dessen Ölschalter
geöffnet, und es «-erden die angrenzenden Sammelschienenabschnitte an den anderen
Enden durch die Betätigung der horizontalen Wellen 1b1 in den Sammelschienen der
benachbarten Felder abgeschaltet. Die Kontakte des zu untersuchenden Schaltfeldes
können dann durch entsprechende Schalter geerdet werden. im Beispiel der Abb. 7
ff. erfolgt die Erdung der Kontakte D durch den Schalter N, N1, der geschlossen
wird, während die Schaltwelle .A4 in einer Stellung belassen wird, in der die drei
Kontakte F, F1, D verbunden sind. Der Schalter 1V, NI ermöglicht auch eine
Erdung des Kontaktes D, des Leistungsschalters, wenn dieser von den Sarnmelschienenabschnitten
getrennt vrorden ist, -während die Abschnitte trotzdem untereinander verbunden sind
und unter Strom bleiben. Weiter gestatten getrennte Erdungsschalter G2, G3 die Erdung
der beiden Sammelschienenkontakte F und F1 unabhängig von der Erdung des Kontaktes
D.
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In der Kammer B3 ist ein Isolierkörper O mit bogenförmiger Kontaktschiene
01 vorgesehen, der den anderen mit dem Leistungsschalter verbundenen Kontakt E mit
dem Kontakt am Ende der Kabeleinführung H° zu. verbinden gestattet. Ein Schaltarm
P kann in Verbindung mit der bogenförmigen Metallschiene 01 gebracht werden, um
diesen Teil und die damit in Berührung stehenden Kontakte zu erden. Die Getriebe
für die Bewegung der verschiedenen Trenn- und Erdungsschalter u. dgl. sind zweckmäßig
wieder in gegenseitiger Abhän;gigkeit voneinander. Die verschiedenen Teile der Kammer
B können zweckmäßig mit einer besonderen abschließharen Öffnung in der Deckwand
versehen sein, durch die eine Prüfklemme Q oder Q1 eingeführt werden kann, die mit
den Bogenschienen 1f13 bzw. O' in Verbindung gelangen kann. Durch Sperrung ist dann
dafür gesorgt, daß die Einführung nur erfolgen kann, wenn sich die Trenn- und Erdungsschalter
in der Lage befinden, in der die Einführung gefahrlos ist.
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In der Kabeleinführungshammer, insbesondere an deren Boden, kann zweckmäßig
ein Spannungswandler vorgesehen werden, der über -einen Trennschalter nach Wahl
mit dem Kabelkreis verbunden werden kann. Der Trennschalter kann dabei als in der
Längsrichtung beweglicher isolierter Leiter ausgebildet sein, der aus der Kammer
durch eine B denöffnung herausgezogen werden kann. Bei herausgezogenem Leiter wird
dann die Öffnung durch einen Abschlußschieber o. dgl. abgedeckt.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 12 und 13 sind nebeneinander zwei
drehbare Isolierscheiben R1, S1 mit bogenförmigen Kontaktschienen R und S vorhanden.
Die Platten R1, S1 sitzen auf isolierten konzentrischen Wellen R2, S2, die durch
Schneckenräder R3,S3 unabhängig voneinander verstellt werden können. Die Kontaktschienen
R, S brauchen nur einen Winkel von etwa i8o° zu umspannen. Das Gebilde gestattet
trotzdem, jede gewünschte Verstellung der Kontakte D, F, F1 und Q ohne Unterbrechung
der Stromkreise vorzunehmen.