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Die Erfindung betrifft eine teilweise ins Erdreich versenkte Freiluft-Umspannstation mit einer
Kabine, die als Betongehäuse ausgebildet und in ein versenktes erstes Abteil zur Aufnahme
eines Transformators sowie ein aus dem Erdreich herausstehendes, eine erste und/oder zweite
elektrische Schaltanlage enthaltendes zweites Abteil unterteilt ist, wobei die genannte Kabine
durch ein Dach abgedeckt ist und Lüftungsmittel umfaßt, die eine Kühlluftzirkulation im Innern
der Abteile ermöglichen, das erste Abteil einen, vom Transformator eingenommenen und von
einer, als Bestandteil der Kabine ausgebildeten, herausnehmbaren Bedienungsplattform
abgedeckten, ersten Bereich umfaßt, die genannte Bedienungsplattform in einer horizontalen
Ebene etwa auf Erdreichniveau angeordnet ist und einen vertikalen Abstand zum Dach
aufweist, der der Höhe der Station über Erdreich entspricht, und das zweite Abteil über einem
zweiten Bereich des ersten Abteils angeordnet ist, der zur Durchführung der Anschlußkabel
dient, welche durch in der versenkten Wand der Kabine ausgebildete Öffnungen
hindurchgeführt werden.
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In der Druckschrift FR-A-2.073.003 ist eine Freiluft-Umspannstation beschrieben, die auf
einem, ins Erdreich versenkten Hohlfundament aufliegt. Die Hochspannungs- und
Niederspannungs-Schaltanlagen sind neben dem Transformator in der über dem Erdreich
angeordneten Kabine aufgestellt.
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In den Druckschriften FR-A-2.341.972 und DE-A-2.513.513 werden teilweise ins Erdreich
versenkte Umspannstationen mit unterirdischem Anschluß beschrieben, die jeweils einen unter
dem Erdreichniveau liegenden sowie einen Tragboden für den Transformator und die
Schaltanlagen bildenden Boden aufweisen. Die Schaltanlagen und der Transformator sind
nebeneinander aufgestellt, und ihre oberen Teile liegen über Erdreichniveau.
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Gemäß der Druckschrift DE-A-2.512.846 ist ein besonderer Zuluftschacht in Erdreichhöhe
erforderlich, um die Kühlluftzirkulation im Innern der teilweise versenkten Umspannstation zu
gewährleisten.
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In der Druckschrift EP-209.027 ist eine teilweise versenkte Umspannstation beschrieben, die
eine über dem Transformator angeordnete Abdeckung umfaßt. Der Zugang zur elektrischen
Schaltanlage erfolgt auf der gegenüberliegenden Seite der Abdeckung durch Aufklappen des
Dachs.
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Bei allen diesen bekannten Vorrichtungen treten Platzprobleme auf, da ihre Aufstellung
verhältnismäßig große Bodenflächen erfordert. Die optische Beeinträchtigung der Umgebung
durch solche großvolumigen Umspannstation begünstigt nicht ihre Aufstellung in
Wohngebieten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abmessungen einer Umspannstation zu
verringern und den Zugang zur elektrischen Schaltanlage zu verbessern.
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Die erfindungsgemäße Umspannstation ist dadurch gekennzeichnet, daß
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- die Bedienungsplattform rechtwinklig zu einer Zugangstür zum zweiten Abteil angeordnet ist,
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- die Tragmittel der Schaltanlagen längs der Bedienungsplattform an der Unterseite des
zweiten Abteils angeordnet sind und auf ortsfesten, mit den einander gegenüberliegenden
Seitenwänden der Kabine fest verbundenen Stützböcken aufliegen
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- und ein Längsträger parallel zu den Tragmitteln, längs des unteren Rands der
Bedienungsplattform angeordnet ist, um ein Haltemittel für die Tür und die herausnehmbaren
Platten der Bedienungsplattform zu bilden.
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Auf diese Weise werden die Abmessungen auf ein Minimum reduziert, da der aus dem
Erdreich herausstehende Teil mit den verschiedenen darin enthaltenen Schaltgeräten der
elektrischen Schaltanlagen eine geringere Grundfläche einnimmt als der unterirdische Teil, in
dem der Transformator und die Anschlußkabel angeordnet sind. Die Möglichkeit zum Ausbau
des Transformators besteht aufgrund der abnehmbaren Bedienungsplattform weiterhin. Der
Zugang zu den Vorderseiten der Schaltanlagen wird durch eine Tür erleichtert, die
rechtwinklig zur Bedienungsplattform angeordnet ist.
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Die Belüftung der Station erfolgt über Öffnungen, die im erhöhten Teil der Kabine, auf der der
Tür gegenüberliegenden Seite ausgebildet sind.
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Der ebene Boden des versenkten ersten Abteils der Kabine weist im ersten und zweiten
Bereich jeweils das gleiche Niveau auf.
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Zum besseren Verständnis ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung unter Angabe weiterer
Vorteile näher erläutert. Dabei zeigen
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Fig. 1 eine perspektivische schematische Ansicht der leeren Kabine einer erfindungsgemäßen
Umspannstation;
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Fig. 2 eine Rückansicht der Station aus
Fig. 1;
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Fig. 3 eine Schnittansicht der Kabine entlang der Linie 3-3 aus Fig. 5;
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Fig. 4 eine Fig. 3 entsprechende Ansicht nach dem Einsetzen des Transformators und der
Schaltanlagen;
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Fig. 5 eine Schnittansicht der Kabine entlang der Linie 5-5 aus Fig. 3;
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Fig. 6 eine Fig. 5 entsprechende Ansicht der Kabine mit den Schaltanlagen;
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Fig. 7 eine Schnittansicht der Kabine entlang der Linie 7-7 aus Fig. 6;
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Die Figuren zeigen eine teilweise ins Erdreich versenkte Umspannstation 10 mit einer Kabine
11, die als Betongehäuse ausgebildet ist und einen Mittelspannungs-Niederspannungs-
Transformator 12, eine erste elektrische Mittelspannungs-Schaltanlage 14 sowie eine zweite,
einem Hauptschalter 18 zugeordnete elektrische Niederspannungs-Schaltanlage 16 enthält. Die
Kabine 11 ist in zwei übereinander angeordnete Abteile 20, 22 unterteilt, wobei ein erstes
versenktes Abteil 20 zur Aufnahme des Transformators 12 und ein zweites, aus dem Erdreich
24 herausstehendes, erhöhtes Abteil 22 zur Aufnahme der verschiedenen Schaltgeräte der
ersten und der zweiten elektrischen Schaltanlage 14, 16 dient.
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Das erste Abteil 20 ist vollkommen ins Erdreich eingelassen und weist einen ebenen Boden 26
auf, dessen horizontale Querschnittsfläche größer ist als die Grundfläche des zweiten, aus dem
Erdreich herausstehenden Abteils 22. Der Transformator 12 ist unterhalb des Erdreichniveaus
24 auf dem Boden 26 der Kabine 11 aufgestellt. In dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel ist die
Einlaßtiefe des ersten Abteils 20 größer als die Höhe des über dem Erdreich liegenden
sichtbaren Teils des zweiten Abteils 22, dessen Höhe etwa 1, 2 bis 1,5 m beträgt.
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Der Zugang zu dem ins Erdreich eingelassenen ersten Abteil 20 kann über eine
herausnehmbare Bedienungsplattform 28 erfolgen, die als Bestandteil des Gehäuses der Kabine
11 ausgebildet ist und den elektrischen Anschluß der Station 10 sowie den Einbau und
gegebenenfalls den Austausch des Transformators 12 ermöglicht.
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Die horizontale Bedienungsplattform 28 mit herausnehmbaren Platten ist geringfügig über dem
Erdreichniveau 24, direkt über dem Transformator 12 sowie rechtwinklig zu einer Zugangstür
30 zu den Frontseiten der elektrischen Schaltanlagen 14, 16 des zweiten Abteils 22 angeordnet.
Der Transformator 12 nimmt einen ersten Bereich 20a des ersten Abteils 20 ein, und der
verbleibende, unter dem zweiten Abteil 22 angeordnete, in Fig. 4 links abgebildete zweite
Bereich 20b dient zur Durchführung der Anschlußkabel.
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Ein Dach 32 überdeckt das gesamte zweite Abteil 22 und ist parallel zur Bedienungsplattform
28 in einem vertikalen Abstand angeordnet, der der Höhe der Station 10 über Erdreich
entspricht. Die der Tür 30 gegenüberliegende Rückwand 34 weist zwei rechteckige
Lüftungsöffnungen 36, 38 auf, die im oberen bzw. unteren Bereich des zweiten Abteils 22
ausgebildet sind. In einen Flügel der Tür 30 kann ein erster Fensterausschnitt zur Aufnahme
einer Steuer- und Bedieneinheit (nicht dargestellt) der Schaltanlagen 14, 16 eingebracht
werden.
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Eine der beiden kleinen Seitenwände 42 des zweiten Abteils 72 weist ein zweites
Rechteckfenster 44 auf, in das von außen ein zweiter Hilfsschaltkasten, insbesondere zum
Anschluß der öffentlichen Beleuchtung, von Telekommunikationsausrüstungen u. ä. eingesetzt
werden kann.
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Ein erster Längsträger 46 erstreckt sich entlang des Innenrandes der Bedienungsplattform 28
und dient als Tragmittel für die Platten und die Tür 30. Zwei weitere, annähernd in der gleichen
Ebene wie der erste Träger 46 angeordnete parallel zueinander verlaufende Träger 48, 50
bilden ein Traggerüst für die beiden Schaltanlagen 14, 16, wobei die beiden Träger 48, 50 auf
zwei Stützböcken 52, 54 aufliegen, die fest mit den einander gegenüberliegenden
Seitenwänden der Kabine 11 verbunden sind.
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Die erste Mittelspannungs-Schaltanlage 14 umfaßt beispielsweise drei Schaltzellen 56, 58, 60
(siehe Fig. 6), die längs der Träger 46, 48, 50 angeordnet sind und sich aus zwei
Einspeisezellen 56, 60 sowie einer Transformator-Schutzzelle 58 zusammensetzen. Ein
Ausführungsbeispiel einer solchen Schaltanlage ist in der französischen Patentschrift 2.507.835
der Anmelderin beschrieben. Die unterirdisch verlegten Mittelspannungskabel werden durch in
der Kabine 11 ausgebildete Öffnungen 62 in das erste Abteil 20 eingeführt und elektrisch mit
den beiden Einspeisezellen 55, 60 verbunden. Die Abgangskabel der zweiten Niederspannungs-
Schaltanlage 16 werden durch eine in der Wand des Abteils 20 ausgebildete Anzahl weiterer
Öffnungen 64 ebenfalls unterirdisch aus der Station 10 herausgeführt. Im Innern der Station 10
sind die Primärwicklung des Transformators 12 über Mittelspannungskabel elektrisch mit der
Schutzzelle 58 und die Sekundärwicklung über Niederspannungskabel mit dem Schalter 18 der
zweiten Niederspannungs-Schaltanlage 16 verbunden. Der Boden des zweiten Abteils 22 ist
offen, so daß eine Verbindung zum ersten Abteil 20 besteht.
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Die Innenbelüftung der beiden Abteile 20, 22 der Station 10 erfolgt über zwei Öffnungen 36,
38, die in der aus dem Erdreich herausstehenden Seitenwand 34 ausgebildet sind. Die in Fig.
3 durch den Pfeil F1 dargestellte Frischluftzufuhr erfolgt über die geringfügig über dem
Erdreichniveau 24 angeordnete untere Öffnung 38. Die Luft sinkt in das versenkte Abteil 20
ab, gewährleistet dabei die Kühlung des Transformators 12 und entweicht anschließend durch
natürliche thermische Strömungswirkung über die obere Öffnung 36. Die beiden Öffnungen 36,
38 sind mit Lüftungsgittern versehen.
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Nach der Installation und dem elektrischen Anschluß der Station 10 befinden sich die für den
Betrieb der Schaltanlagen 14, 16 erforderlichen Zugänge in Augenhöhe im überirdischen Abteil
22. Der Transformator 12 bleibt nach dem Herausnehmen der Platten der Bedienungsplattform
28 problemlos zugänglich und kann bei einem gegebenenfalls erforderlichen Austausch des
Transformators 12 in einer vertikalen Bewegung nach oben herausgeführt werden.
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Durch ihren internen Aufbau weist die Kabine 11 eine kleine Bodenfläche (beispielsweise 2 m²)
sowie eine geringe Höhe über Erdreich (< 1,5 m) auf. Abmessungen dieser Größenordnung
eignen sich besonders für eine öffentliche Umspannstation und ihre Integration in die
Umgebung eines Wohngebiets.