DE69937009T2

DE69937009T2 - Gasisolierte schaltanlage

Info

Publication number: DE69937009T2
Application number: DE69937009T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Kokubu Administrative Divis Hitachi-shi TAKAHOSHI; Keiichi Hitachi-shi TSUZURA; Ryoichi Hitachi-shi SHINOHARA; Rei Hitachi-shi HENMI; Yoriyuki Aiko; Shunji Hitachi-shi ITO
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2019-09-30
Also published as: DE69937009D1; CN1338137A; EP1220397B1; KR20020000546A; US6560091B1; JP4192470B2; CN1217459C; WO2001024333A1; EP1220397A4; EP1220397A1; KR100443589B1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine gasisolierte Schaltanlage vom Ringleitungstyp.
TECHNISCHER HINTERGRUND
In einer herkömmlichen gasisolierten Schaltanlage vom Ringleitungstyp sind gegenüberliegend eine Anzahl von Schalteinheiten und eine Anzahl von netzseitigen Einheiten angeordnet, wobei zwischen den Schalteinheiten und den netzseitigen Einheiten gegenüberliegend Verbindungsleitungseinheiten angeordnet sind., wie es in der JP-A-57-211915 , der JP-A-59-6706 , der JP-A-3-245706 und der JU-A-5-33610 beschrieben ist. Bei einem solchen Aufbau sind jedoch die Verbindungsleitungen sehr lang, da sie sich in der horizontalen und der vertikalen Richtung erstrecken.
Es gibt außerdem bereits eine gasisolierte Schaltanlage vom Ringleitungstyp, bei der eine Anzahl von Schalteinheiten und eine Anzahl von netzseitigen Einheiten in einer Schleife abwechselnd angeordnet sind, wie es in der JP-A-58-75413 und der JP-A-9-261810 beschrieben ist, und eine gasisolierte Schaltanlage vom Ringleitungstyp, bei der die Verbindungsleitungseinheiten jeweils in Schleifenform ausgebildet sind und eine Anzahl von Einheiten, die jeweils durch Verbinden einer Schalteinheit und einer netzseitigen Einheit gebildet werden, als gasisolierte Schaltanlage vom Ringleitungstyp längs der Verbindungsleitungseinheiten angeordnet sind, wie es in der JP-A-48-42338 , der JP-A-10-108327 und der JP-A-2-254908 beschrieben ist. Bei einem solchen Aufbau nimmt jedoch die Installationsfläche entsprechend dem Anstieg der Anzahl von elektrischen Leitungen zu, und es wird erforderlich, jedesmal dann jede Einheit abzubauen und die verschieben, wenn Leitungen hinzugefügt werden.
Es gibt darüberhinaus bereits eine gasisolierte Schaltanlage vom Ringleitungstyp, bei der eine Anzahl von phasengetrennten, horizontal liegenden Schaltern über Verbindungsleitungseinheiten für jede Phase abwechselnd in Reihe als gasisolierte Schaltanlage vom Ringleitungstyp verbunden ist, wie es in der JP-A-54-109835 beschrieben ist. Bei einem solchen Aufbau ist jedoch die Länge der Schalteinheiten in der Anordnungsrichtung groß, und die Installationsfläche nimmt wegen der getrennten Phasen zu. Wenn die Schalter dagegen so angeordnet werden, daß sie in Einheiten von drei Phasen horizontal liegen, werden die Abzweigungen von den Schalteinheiten kompliziert, und es ist erforderlich, die Verbindungsleitungen oben und unten darum herum zu führen.
Die DE-A-3535938 beschreibt eine Schaltanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Die EP-A-0294766 zeigt eine andere herkömmliche Schaltanlage.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gasisolierte Schaltanlage vom Ringleitungstyp zu schaffen, bei der die Kosten dafür durch Verkürzen der Länge der Verbindungsleitungen verringert sind. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gasisolierte Schaltanlage vom Ringleitungstyp zu schaffen, bei der die Installationsfläche kleiner ist, bei der das Hinzufügen von elektrischen Leitungen einfach ist, oder bei der Wartungsarbeiten und Inspektionen einfacher sind.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der anhängenden Patentansprüche gelöst. Grundmerkmal der vorliegenden Erfindung ist, eine Anzahl von in T-Form verzweigten Schalteinheiten in der Richtung senkrecht zu ihren Verzweigungsrichtungen anzuordnen und nebeneinanderliegende Schalteinheiten durch Verbindungsleitungseinheiten zu verbinden, die in einer horizontalen Ebene auf etwa der gleichen Höhe wie die T-Verzweigungsabschnitte der Schalteinheiten abwechselnd links und rechts von der Anordnungsrichtung der Schalteinheiten liegen, das heißt sie in der Form einer Rechteckwelle zu verbinden. Durch diese Verbindung verlaufen die Verbindungsleitungen in einer horizontalen Ebene auf etwa der Höhe der T-Verzweigungsabschnitte der Schalteinheiten und nicht oberhalb und unterhalb davon, wodurch sich die Länge der Verbindungsleitungen entsprechend verringert. Dadurch können Kosten gespart werden. Durch das Anordnen einer Rückleitungseinheit unter den Verbindungsleitungseinheiten kann die Länge der Leitung zum Verbinden der Rückleitungseinheit mit den Verbindungsleitungen verringert werden, so daß die Kosten weiter sinken.
Durch diese Anordnung der Verbindungen ist es möglich, Erweiterungen einfach durch Abnehmen des Verbindungsabschnitts für die Verbindungsleitungseinheit und die Rückleitungseinheit, Hinzufügen einer elektrischen Leitungseinheit, das heißt der Gesamteinheit aus einer Schalteinheit, einer Stromwandlereinheit, einer Verbindungsleitungseinheit, einer netzseitigen Einheit und einer Rückleitungseinheit, und dann erneutes Anschließen des abgenommenen Verbindungsabschnitts an der Verbindungsleitungseinheit und der Rückleitungseinheit auszuführen. Die abgenommenen Teile können wieder verwendet werden, so daß kein neues Produkt für die Einheit erforderlich ist.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Verbindungsleitungseinheit, die Stromwandlereinheiten und die netzseitigen Einheiten in der horizontalen Ebene verbunden, die etwa auf der gleichen Höhe liegt wie die T-Verzweigungsabschnitte der Schalteinheiten, so daß der Raum darunter gut genutzt werden kann. In diesem Raum ist ein Steuerkasten angeordnet, so daß die Installationsfläche entsprechend kleiner ist. Außerdem kann der Raum hinter dem Raum mit dem Steuerkasten als Raum für Wartungsarbeiten an der Schaltanlage verwendet werden, so daß die Wartungsarbeiten einfach auszuführen sind.
Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Stromwandler nicht in der Schalteinheit 12 enthalten, sondern separat als Stromwandlereinheiten 13 vorgesehen. Auf diese Weise kann an den Stromwandlern der Strom genau und ohne Beeinflus sung durch die Schaltlichtbögen des Schalters erfaßt werden, so daß sich die Zuverlässigkeit erhöht. Durch die separate Anordnung der Stromwandler läßt sich auch bei einem Zwischenfall auf der dem Schalter gegenüberliegenden Seite des Stromwandlers der Bereich, in dem der Strom ausfällt, auf die entsprechende Leitung begrenzen, und es sind nicht alle Netzleitungen davon betroffen. Die Netzversorgung wird dadurch besser.
Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der Schaltungsaufbau mit einer einzigen Verbindungsleitung und der Aufbau der realen Vorrichtung einander gleich, daß heißt die Struktur der Einheiten ist gleich. Mit einem solchen Aufbau ist es beim Auftreten eines Zwischenfalls einfach, den entsprechenden Abschnitt zu finden, so daß der betroffene Abschnitt schnell wiederhergestellt werden kann. Die Zuverlässigkeit steigt dadurch. Da bei Wartungsarbeiten die zu wartenden Abschnitte leicht zu finden sind, werden diese Arbeiten einfacher. Der Leitungsverlauf mit einer einzigen Verbindungsleitung wird auf dem Bedienfeld eines Überwachungsraums als simulierte Leitung angezeigt, an der die Betätigungsschalter für die einzelnen Vorrichtungen angeordnet sind. Wenn der Schaltungsaufbau mit einer einzigen Verbindungsleitung und der Aufbau der realen Vorrichtung einander gleich sind, lassen sich Bedienungsfehler durch die Bediener vermeiden.
KURZDARSTELLUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Aufsicht auf den äußeren Aufbau einer gasisolierten Schaltanlage vom Ringleitungstyp bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Ansicht des Aufbaus der 1 in einer zweiten Richtung (von vorne).
3 ist eine Ansicht des Aufbaus der 1 in einer dritten Richtung (von der Seite).
4 ist eine Schnittansicht des inneren Aufbaus einer Schalteinheit der 3.
5 ist eine Schnittansicht längs der Pfeile V-V in der 4.
6 ist eine Schnittansicht längs der Pfeile VI-VI in der 3, die den inneren Aufbau einer Stromwandlereinheit zeigt.
7 ist eine Schnittansicht, die den inneren Aufbau einer Verbindungsleitung in der 3 zeigt.
8 ist eine Schnittansicht längs der Pfeile VIII-VIII in der 7.
9 ist eine Schnittansicht längs der Pfeile IX-IX in der 8.
10 ist eine Schnittansicht längs der Pfeile X-X in der 8.
11 ist eine Ansicht des äußeren Aufbaus einer netzseitigen Einheit (Schaltzellenseite) der 1.
12 ist eine Ansicht des äußeren Aufbaus einer netzseitigen Einheit (Rückleitungseinheitenseite) der 1.
13 ist eine Ansicht der Verbindung einer Verbindungsleitungseinheit mit einer Rückleitungseinheit auf der Seite A der 1.
14 ist eine Ansicht der Verbindung einer Verbindungsleitungseinheit mit einer Rückleitungseinheit auf der Seite B der 1.
15 ist ein Verbindungsdiagramm für eine Leitung, die den Schaltungsaufbau einer gasisolierten Schaltanlage vom Ringleitungstyp bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
BESTE ART DER ERFINDUNGSAUSFÜHRUNG
Die 15 zeigt den Schaltungsaufbau einer gasisolierten Schaltanlage vom Ringleitungstyp bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
1 bezeichnet einen Schalter. An beiden Seiten des Schalters 1 sind Erdungsvorrichtungen 2 angebracht. Mit den Erdungsvorrichtungen 2 sind an den dem Schalter 1 gegenüberliegenden Seiten jeweils Stromwandler 3 verbunden. Mit den Stromwandlern 3 sind an den den Erdungsvorrichtungen 2 gegenüberliegenden Seiten jeweils Trennschalter 4 verbunden. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind eine Anzahl von Reihenschaltungen, in denen jeweils der Schalter 1, die Erdungsvorrichtungen 2, die Stromwandler 3 und die Trennschalter 4 elektrisch in Serie verbunden sind, senkrecht zu der Verbindungsrichtung davon angeordnet, das heißt sie sind in einer Reihe angeordnet.
Die Anzahl der Reihenschaltungen ist über erste Verbindungsleitungen 5 und zweite Verbindungsleitungen 6 verbunden. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind eine Anzahl von ersten Verbindungsleitungen 5 an der einen Seite der einzelnen Reihenschaltungen und eine Anzahl von zweiten Verbindungsleitungen 6 auf der anderen Seite der einzelnen Reihenschaltungen angeordnet, wobei die Anzahl der ersten Verbindungsleitungen 5 und die Anzahl der zweiten Verbindungsleitungen 6 abwechselnd dazu verwendet werden, die einzelnen Reihenschaltungen in Richtung ihrer Anordnung der Reihe nach zu verbinden. Das heißt, daß die einzelnen Reihenschaltungen in der Form einer Rechteckwelle derart miteinander verbunden sind, daß die erste Verbindungsleitung 5 eine erste Reihenschaltung und eine zweite Reihenschaltung verbindet, dann die zweite Verbindungsleitung 6 die zweite Reihenschaltung und eine dritte Reihenschaltung verbindet, die erste Verbindungsleitung 5 dann die dritte Reihenschaltung mit einer vierten Reihenschaltung verbindet, und so weiter.
Die beiden Reihenschaltungen, die sich in der Anordnungsrichtung der Reihenschaltungen an den beiden Enden davon befinden, sind in Reihe durch eine Rückleitung 7 verbunden. Mit den einzelnen ersten und zweiten Verbindungsleitungen 5 und 6 ist jeweils ein Schaltkreis verbunden, in dem jeweils eine Erdungsvorrichtung 8, ein Trennschalter 9, eine Erdungsvorrichtung 10 und ein Kabelkopf 11 in Reihe geschaltet sind.
Die 1 bis 3 zeigen den äußeren Aufbau der erfindungsgemäßen gasisolierten Schaltanlage vom Ringleitungstyp, dem realen Aufbau der Vorrichtung mit der Schaltung der 15. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird bei dem realen Aufbau der Vorrichtung der Schaltungsaufbau in der Rechteckwellenform der 15 wie er ist verwendet.
Selbstverständlich umfaßt die vorliegende Ausführungsform ein dreiphasiges gemeinsames System, um die Installationsfläche und die Größe der Vorrichtung zu verringern.
Der Schalter 1 und die Erdungsvorrichtungen 2 der 15 entsprechen in der 1 der Schalteinheit 12, und der Stromwandler 3 der 15 entspricht der Stromwandlereinheit 13 der 1. Die Trennschalter 4, die erste Verbindungsleitung 5 und die Erdungsvorrichtung 8 der 15 entsprechen in der 1 der ersten Verbindungsleitungseinheit 14, und die Trennschalter 4, die zweite Verbindungsleitung 6 und die Erdungsvorrichtung 8 der 15 entsprechen in der 1 der zweiten Verbindungsleitungseinheit 15. Der Trennschalter 9, die Erdungsvorrichtung 10 und der Kabelkopf 11 der 15 entsprechen in der 1 der netzseitigen Einheit 16, und die Rückleitung 8 der 15 entspricht in der 1 der Rückleitungseinheit 17.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine Anzahl von Verbundeinheiten, von denen jede aus einer Schalteinheit 12 und den mit der Schalteinheit 12 auf deren beiden Seiten verbundenen Stromwandlereinheiten 13 besteht, senkrecht zu der Richtung ihrer Verbindung (in der Zeichnung in der Erstreckungsrichtung der ersten Verbindungsleitungseinheit 14 und der zweiten Verbindungsleitungseinheit 15) angeordnet, das heißt die Verbundeinheiten sind in einer Reihe angeordnet. Auf der einen Seite der Anordnung (in der Zeichnung auf der rechten Seite) befindet sich eine Anzahl von ersten Verbindungsleitungseinheiten 14 und auf der anderen Seite der Anordnung (in der Zeichnung auf der linken Seite) eine Anzahl von zweiten Verbindungsleitungseinheiten 15. Die Anzahl der Verbundeinheiten ist dadurch in Reihe verbunden, daß abwechselnd erste Verbindungsleitungseinheiten 14 und zweite Verbindungsleitungseinheiten 15 verwendet werden.
Das heißt, daß die Enden von benachbarten Verbundeinheiten bezüglich ihrer Anordnungsrichtung abwechselnd links und rechts durch erste Verbindungsleitungseinheiten 14 bzw. zweite Verbindungsleitungseinheiten 15 derart verbunden sind, daß durch die erste Verbindungsleitungseinheit 14 eine erste Verbundeinheit und eine zweite Verbundeinheit miteinander verbunden werden, dann durch die zweite Verbindungsleitungseinheit 15 die zweite Verbundeinheit und eine dritte Verbundeinheit miteinander verbunden werden, dann durch die erste Verbindungsleitungseinheit 14 die dritte Verbundeinheit und eine vierte Verbundeinheit miteinander verbunden werden und so weiter, das heißt daß sie in der gleichen Rechteckwellenform angeordnet sind wie der Schaltungsaufbau der 15.
Die Verbundeinheiten, die sich in ihrer Anordnungsrichtung an den beiden Enden befinden, sind über die Rückleitungseinheit 17 verbunden. Die netzseitigen Einheiten 16 sind mit der ersten Verbindungsleitungseinheit 14 und der zweiten Verbindungsleitungseinheit 15 verbunden. Die Schalteinheit 12, die Stromwandlereinheiten 13, die erste Verbindungsleitungseinheit 14, die zweite Verbindungsleitungseinheit 15 und die netzseitigen Einheiten 16 sind in der horizontalen Ebene verbunden, die sich auf der gleichen Höhe befindet wie der T-Verzweigungsabschnitt der Schalteinheit 12, wie es später noch beschrieben wird. Die Rückleitungseinheit 17 ist unter den zweiten Verbindungsleitungseinheiten 15 angebracht.
Die gasisolierte Schaltanlage der vorliegenden Ausführungsform ist auch eine Verbundkonstruktion aus einer ersten Gesamteinheit (ein Abschnitt oder eine Stromleitungseinheit) aus der Schalteinheit 12, den Stromwandlereinheiten 13, der ersten Verbindungsleitungseinheit 14 und der netzseitigen Einheit 16 und einer zweiten Gesamteinheit aus der Schalteinheit 12, den Stromwandlereinheiten 13, der zweiten Verbindungsleitungseinheit 15 und der netzseitigen Einheit 16.
Die 4 und 5 zeigen den inneren Aufbau der Schalteinheit 12. In den 4 und 5 bezeichnet 18 ein Gehäuse aus einem zylindrischen vertikalen Gehäuse 18a, das senkrecht verläuft, zylindrischen horizontalen Gehäusen 18b, die jeweils horizontal in gegenüberliegenden Richtungen vom oberen Abschnitt des vertikalen Gehäuses 18a abzweigen (T-Verzweigung), und aus einem zylindrischen horizontalen Gehäuse 18c, das horizontal in einer Richtung vom unteren Abschnitt des vertikalen Gehäuses 18a abzweigt. Das Gehäuse 18 ist geerdet und enthält einer Isoliergas wie Schwefelhexafluorid (SF₆), das darin hermetisch eingeschlossen ist.
Die Schalter 1 für drei Phasen sind an der inneren Mittellinie des Gehäuses 18 in einer geraden Linie angeordnet. Am Flanschabschnitt eines der horizontalen Gehäuse 18b ist ein Isolationsabstandhalter 20 vorgesehen, in dem ein horizontal in gerader Linie angeordneter Leiterverbindungsabschnitt 19 eingebettet ist. Am Flanschabschnitt des anderen horizontalen Gehäuses 18b ist ein Isolationsabstandhalter 22 vorgesehen, in dem ein horizontal in gerader Linie angeordneter Leiterverbindungsabschnitt 21 eingebettet ist. Ein mit dem Schalter 1 an der oberen Endseite (an der Befestigungsseite des Schalterabschnitts) verbundener Verbindungsleiter 23 ist über einen Kontakt 24 mit dem Leiterverbindungsabschnitt 19 verbunden. Der Verbindungsleiter 23 verzweigt sich in der Mitte, wobei die Abzweigung an ihrem Ende an der Seite der zweiten Verbindungsleitung 6 mit der festen Elektrode 25 der Erdungsvorrichtung 2 versehen ist. Die feste Elektrode 25 bildet zusammen mit einer beweglichen Elektrode 27, die von einer außerhalb des Gehäuses 18 angebrachten Betätigungsvorrichtung 26 für die Erdungsvorrichtung 2 bewegt wird, einen Öffnungs- und Schließabschnitt.
Eine Hin- und Rückleitung 28, die mit der unteren Endseite des Schalters 1 (der beweglichen Seite des Schalterabschnitts) verbunden ist und die sich in vertikaler Richtung erstreckt, ist über einen Kontakt 29 mit dem Leiterverbindungsabschnitt 21 verbunden. Die Hin- und Rückleitung 28 verzweigt sich in ihrem unteren Abschnitt, wobei das Ende der Abzweigung mit der festen Elektrode 30 der Erdungsvorrichtung 2 auf der Seite der ersten Verbindungsleitung 5 versehen ist. Die feste Elektrode 30 bildet zusammen mit einer beweglichen Elektrode 31, die von einer außerhalb des Gehäuses 18 angebrachten Betätigungsvorrichtung 26 für die Erdungsvorrichtung bewegt wird, den Öffnungs- und Schließabschnitt der Erdungsvorrichtung 2.
Die an den beiden Seiten des Schalters 1 angeschlossenen Erdungsvorrichtungen 2 werden von einer Betätigungsvorrichtung 26 betätigt. Die Betätigungsvorrichtung 26 ist dazu mit Gelenkmechanismen 31, 32 zum Übertragen der Betätigungskräfte zu den Er dungsvorrichtungen 2 versehen. Das horizontale Gehäuse 18c stellt eine Arbeitsöffnung dar, die verwendet wird, wenn die Schalteinheit 12 innen zusammengebaut wird. Das Gehäuse 18 ist mit einer Anzahl von Sichtfenstern 33 versehen, durch die die Arbeiten beim Verbinden und Zentrieren der inneren Leiter beobachtet werden können.
Unter dem Gehäuse 18 ist ein Betätigungsvorrichtungskasten 34 angebracht, der die Betätigungsvorrichtung für den Schalter 1 enthält. Auf der Seite der ersten Verbindungsleitungseinheit 14 des Gehäuses 18 ist ein Steuerkasten 35 (eine Steuerzelle) angebracht, die eine Steuervorrichtung enthält. Zwischen dem Betätigungsvorrichtungskasten 34 und dem Steuerkasten 35 verläuft ein Verbindungsrohr 36, das die Kabel zum Übertragen der Signale von der Steuervorrichtung zur Betätigungsvorrichtung aufnimmt. Der Betätigungsvorrichtungskasten 34 und der Steuerkasten 35 sind auf einem Sockel 36 angebracht.
Die 6 zeigt den inneren Aufbau der Stromwandlereinheit 13. In der 6 bezeichnet 37 das zylindrische Gehäuse, das die Stromwandler 3 für drei Phasen enthält. Das Gehäuse 37 ist geerdet und hermetisch verschlossen, es enthält ein Isoliergas wie Schwefelhexafluorid (SF₆). Die Stromwandler 3 sind derart vorgesehen, daß sie die äußeren Umfangsseiten der Leiter 38 bedecken, die sich im Gehäuse 37 befinden und die mit den Leiterverbindungsabschnitten 19, 21 der Isolationsabstandhalter 20, 22 verbunden sind. Wenn die Leiter 38 in horizontaler Richtung in gerader Linie angeordnet sind, muß das Gehäuse 37 groß sein, weshalb die Leiter 38 innerhalb des Gehäuses 37 in Dreieckform angeordnet sind.
Die Stromwandler 3 werden jeweils von einem umgekehrt dreieckförmigen Halter 41 gehalten, der im Gehäuse 37 angebracht ist. An der Außenseite des Gehäuses 37 sind an zwei oberen Stellen Anschlußkästen 39 vorgesehen. Bei der vorliegenden Ausführungsform enthalten die Anschlußkästen 39 vierzig sekundäre Anschlüsse. Das Gehäuse 37 weist an seinen beiden Enden Flanschabschnitte auf, wobei der Flanschabschnitt auf der Seite der Schalteinheit 12 mechanisch mit den Isolationsabstandhaltern 20, 22 verbunden ist.
Die 7 bis 10 zeigen den inneren Aufbau der ersten Verbindungsleitungseinheit 14. Da die erste Verbindungsleitungseinheit 14 und die zweite Verbindungsleitungseinheit 15 den gleichen Aufbau haben, wird nur die erste Verbindungsleitungseinheit 14 erläutert.
Die erste Verbindungsleitungseinheit 14 besteht aus kreuzförmigen Verzweigungsgehäusen 42, 43, 44, die durch Abstandhalter 45, 46 verbunden sind. Jedes der kreuzförmigen Verzweigungsgehäuse 42, 43, 44 ist geerdet und hermetisch verschlossen, es enthält ein Isoliergas wie Schwefelhexafluorid (SF₆). Der innere Aufbau der kreuzförmigen Verzweigungsgehäuse 42, 43, 44 ist im wesentlichen jeweils der gleiche, so daß bei der vorliegenden Ausführungsform der innere Aufbau des Gehäuses 43 beschrieben wird, das mit der netzseitigen Einheit 16 verbunden ist, die weiter unten beschrieben wird.
Im Gehäuse 43 befinden sich die ersten Verbindungsleitungen 5, wobei das eine Ende jeder ersten Verbindungsleitung 5 über einen Kontakt 48 mit dem Leiterverbindungsabschnitt 47 des Isolationsabstandhalters 45 verbunden ist und das andere Ende da von mit dem Leiterverbindungsabschnitt 49 des Abstandhalters 46. Die ersten Verbindungsleitungen 5 sind in Dreieckform angeordnet, und auch die Leiterverbindungsabschnitte 47, 49 sind dazu passend in Dreieckform angeordnet.
Von den ersten Verbindungsleitungen 5 zweigen kreuzförmig in der Richtung senkrecht zur Erstreckungsrichtung der ersten Verbindungsleiter Verzweigungsleitungen 50 ab. Die Verzweigungsleitungen 50 zweigen jeweils senkrecht in gerader Linie ab. Auf einer Seite der Verzweigungsleitungen 50 sind die festen Elektroden 51 der Erdungsvorrichtungen 8 angebracht. Die festen Elektroden 51 bilden zusammen mit beweglichen Elektroden 54, die von Betätigungsvorrichtungen 53 für die Erdungsvorrichtungen 8 außen am Gehäuse 43 durch das Gehäuse 52 mit den Gelenkmechanismen für die Erdungsvorrichtungen 8 bewegt werden, die Öffnungs- und Schließabschnitte der Erdungsvorrichtungen 8. Bei den Gehäusen 42, 44 sind auf einer Seite der Verzweigungsleitungen 50 die festen Elektroden der Trennschalter 4 angebracht, die zusammen mit beweglichen Elektroden, die von einer Betätigungsvorrichtung 55 für die Trennschalter 4 gedreht werden, die Öffnungs- und Schließabschnitt der Trennschalter 4 bilden.
Die anderen Seiten der Verzweigungsleitungen 50 zweigen senkrecht in einer geraden Linie ab, und unmittelbar nach der Abzweigung wird die Anordnung durch bogenförmige Umformleiter 56 so umgeformt, daß die Verzweigungsleitungen horizontal und in einer geraden Linie verlaufen. Die Verzweigungsleitungen an beiden Seiten werden umgeformt, und die Verzweigungsleistung 50 in der Mitte verläuft in einer geraden Linie. Die Verzweigungsleitungen 50, deren Anordnung umgeformt wird, sind über einen Kontakt 59 mit den Leiterverbindungsabschnitten 58 der Isolationsabstandhalter 57 verbunden. Die Leiterverbindungsabschnitte 58 sind horizontal in einer geraden Line angeordnet und in den Isolationsabstandhalter 57 eingebettet. Bei den Gehäusen 42, 44 wird die Anordnung der Verzweigungsleitungen, mit denen die festen Elektroden der Trennschalter 4 verbunden sind, aus einer vertikalen Richtung in eine horizontale Richtung umgeformt. 60 bezeichnet Sichtfenster.
Die 11 und 12 zeigen den äußeren Aufbau der netzseitigen Einheit 16. In den 11 und 12 bezeichnet 61 ein Gehäuse, das aus einem sich vertikal erstreckenden zylindrischen vertikalen Gehäuse 61a, einem an einer Seite (zu der Seite der Verbindungsleitungseinheit) vom oberen Abschnitt horizontal abzweigenden (L-Verzweigung) zylindrischen horizontalen Gehäuse 61b und einem an der anderen Seite (gegenüber der Seite der Verbindungsleitungseinheit) am unteren Abschnitt des vertikalen Gehäuses 61a horizontal abzweigenden zylindrischen horizontalen Gehäuse 61c besteht. Das Gehäuse 61 ist auf einem Befestigungsrahmen 62 angebracht. Das Gehäuse 61 ist geerdet und hermetisch verschlossen, es enthält ein Isoliergas wie Schwefelhexafluorid (SF₆).
Der Flanschabschnitt des horizontalen Gehäuses 61b ist mechanisch mit dem Isolationsabstandhalter 57 verbunden. Die mit den Leiterverbindungsabschnitten 58 des Isolationsabstandhalters 57 verbundenen Verbindungsleiter sind in Dreieckform angeordnet und mit dem Kabelköpfen 11 (nicht gezeigt) verbunden, die vom unteren Abschnitt des Gehäu ses 61 nach unten vorstehen. Die Öffnungs- und Schließabschnitte des Trennschalters 9 und der Erdungsvorrichtung 10 sind in der Mitte der Verbindungsleiter vorgesehen. An der Außenseite des Gehäuses 61 ist die Betätigungsvorrichtung 63 für den Trennschalter 9 und die Betätigungsvorrichtung 64 für die Erdungsvorrichtung 10 vorgesehen. 65 bezeichnet ein Sichtfenster.
Bei der vorliegenden Ausführungsform führen die Leitungsenden in die Kabelköpfe 11, sie können jedoch auch in gasisolierte Einführungen führen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist daher das horizontale Gehäuse 61c am unteren Abschnitt des vertikalen Gehäuses 61a des Gehäuses 61 so konstruiert, daß es mit einem Gehäuse für gasisolierte Einführungen verbunden werden kann. Das horizontale Gehäuse 61c wird auch für Arbeiten im Inneren des Gehäuses 61 verwendet.
Die 13 und 14 zeigen den Verbindungsabschnitt für die Rückleitungseinheit 17 und die zweiten Verbindungsleitungseinheit 15. Die Rückleitungseinheit 17 ist geerdet, die Rückleitungen 17 sind in Dreieckform in einem hermetisch verschlossenen Gehäuse 65 angeordnet, das ein Isoliergas wie Schwefelhexafluorid (SF₆) enthält. Die Rückleitungseinheit 17 wird an einer Anzahl von Stellen von Halterungen 66 gehalten.
Wie in der 13 gezeigt, erfolgt die Verbindung zwischen der Rückleitungseinheit 17 und der zweiten Verbindungsleitungseinheit 15 auf der Seite A der 1 durch eine Verbindung zwischen dem T-Verzweigungsgehäuse 68, das mit dem Kreuzverzweigungsgehäuse 42 der zweiten Verbindungsleitungseinheit 33 über einen Isolationsabstandhalter 67 verbunden ist, und dem T-Verzweigungsgehäuse 70, das mit dem Gehäuse 65 der Rückleitungseinheit 17 über einen Isolationsabstandhalter 69 verbunden ist. Die T-Verzweigungsgehäuse 68, 70 sind jeweils geerdet, in ihnen ist ein Isoliergas wie Schwefelhexafluorid (SF₆) hermetisch eingeschlossen.
Wie in der 14 gezeigt, erfolgt die Verbindung zwischen der Rückleitungseinheit 17 und der zweiten Verbindungsleitungseinheit 15 auf der Seite B der 1 durch eine Verbindung eines T-Verzweigungsgehäuses 72, das mit dem Kreuzverzweigungsgehäuse 43 der zweiten Verbindungsleitungseinheit 33 über einen Isolationsabstandhalter 71 verbunden ist, mit einem T-Verzweigungsgehäuse 74, das mit dem Gehäuse 65 der Rückleitungseinheit 17 über eine Isolationsabstandhalter 73 verbunden ist. Die T-Verzweigungsgehäuse 72, 74 sind jeweils geerdet, in ihnen ist ein Isoliergas wie Schwefelhexafluorid (SF₆) hermetisch eingeschlossen.
Bei der beschriebenen Ausführungsform ist eine Anzahl von Verbundeinheiten, in denen jeweils die T-verzweigte Schalteinheit 12 in der Mitte und die Stromwandlereinheiten 13 an den beiden Seiten davon angeordnet sind, senkrecht zu der Verzweigungsrichtung der Schalteinheit 12 angeordnet, und die Enden von benachbarten Verbundeinheiten sind abwechselnd durch die ersten Verbindungseinheiten 14 und die zweiten Verbindungseinheiten 15 in einer horizontalen Ebene verbunden, die auf der gleichen Höhe liegt wie der T-Verzweigungsabschnitt der Schalteinheit 12, und haben die Form einer Rechteckwelle, so daß sich die erste Verbindungsleitung 5 und die zweite Verbindungsleitung 6 in einer horizontalen Ebene erstrecken, die in der gleichen Höhe liegt wie der T-Verzweigungsabschnitt, und nicht nach oben oder unten verlaufen, wodurch die Länge der Verbindungsleitungen kürzer ist als bei einer herkömmlichen Vorrichtung. Es ist damit möglich, die Kosten zu reduzieren. Zum Beispiel kann die Länge der Verbindungsleitungen im Vergleich zu der herkömmlichen Vorrichtung, die in der JP-A-57-211915 beschrieben ist, um etwa 20% verringert werden.
Darüberhinaus sind bei der vorliegenden Ausführungsform die Stromwandlereinheiten 12, die ersten Verbindungsleitungseinheiten 14, die zweiten Verbindungsleitungseinheiten 15 und die netzseitigen Einheiten 16 in einer horizontalen Ebene verbunden, die in der gleichen Höhe liegt wie die T-Verzweigungsabschnitte der Schalteinheiten 12, so daß es möglich ist, den Steuerkasten 35 an einer Stelle neben der Schalteinheit 12 auf der Seite der ersten Verbindungsleitungseinheit 14 unter der Stromwandlereinheit 12 anzubringen, wodurch sich die Breite der gasisolierten Schaltanlage (die axiale Länge der Verbundeinheit) im Vergleich zu einer herkömmlichen Vorrichtung verringert. Zum Beispiel kann die Breite der gasisolierten Schaltanlage im Vergleich zu der herkömmlichen Vorrichtung, die in der JP-A-57-211915 beschrieben ist, um etwa 15% verringert werden, und die Installationsfläche verkleinert sich entsprechend.
Da bei der vorliegenden Ausführungsform außerdem die Rückleitungseinheit 17 unter (vorzugsweise rechts unter) den zweiten Verbindungsleitungseinheiten 15 angeordnet ist, können die Länge der Leitungsverbindung zwischen der zweiten Verbindungsleitungseinheit 15 und der Rückleitungseinheit 17 und damit die Kosten verringert werden.
Da bei der vorliegenden Ausführungsform der Steuerkasten 35 unter der Schalteinheit 12 auf der Seite der ersten Verbindungsleitungseinheit 14 der Stromwandlereinheit 13 angeordnet ist, können Wartungsarbeiten an der Betätigungsvorrichtung des Schalters 1 und der Betätigungsvorrichtung 26 der Erdungsvorrichtungen 2 unter Ausnutzung des Raums unter dem Stromwandler 13 auf der Seite der zweiten Verbindungsleitungseinheit 15 leicht ausgeführt werden.
Da die vorliegende Ausführungsform einen rechteckwellenförmigen Aufbau hat, kann bei einer zukünftigen Erweiterung eine weitere Stromleitung leicht einfach dadurch angebracht werden, daß der Verbindungsabschnitt der zweiten Verbindungsleitungseinheit 15 und der Rückleitungseinheit 17 abgenommen, eine weitere Gesamteinheit (eine Einheit aus einer Verbundeinheit, einer Verbindungsleitungseinheit und einer netzseitigen Einheit) hinzugefügt und die Rückleitungseinheit 17 verlängert werden. Der abgenommene Verbindungsabschnitt der zweiten Verbindungsleitungseinheit 15 und der Rückleitungseinheit 17 kann so wie er ist wieder verwendet werden, wodurch Kosten eingespart werden. Bei der herkömmlichen Vorrichtung, die in der JP-A-57-211915 beschrieben ist, verändert sich die Stelle der Herausführung der mit der Rückleitung verbundenen Verbindungsleitung, wenn die Anzahl der Stromleitungen ungerade ist, so daß es erforderlich ist, eine neue Einheit zu erzeugen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind der Aufbau des Stromkreises mit einer einzigen Verbindungsleitung und der Aufbau der realen Vorrichtung einander gleich, das heißt die Struktur der Einheiten ist gleich. Wenn ein Zwischenfall auftritt, kann der entsprechende Abschnitt damit leicht gefunden werden, und der betreffende Abschnitt kann schnell wiederhergestellt werden. Die Zuverlässigkeit erhöht sich dadurch. Bei Wartungsarbeiten sind die zu wartenden Abschnitte leicht zu finden, so daß die Wartungsarbeiten einfacher werden. Der Stromkreisaufbau mit einer einzigen Verbindungsleitung wird auf dem Bedienfeld des Überwachungsraumes als simulierte Leitung angezeigt, an der die Betätigungsschalter für jede Vorrichtung angeordnet sind, so daß es durch die Gleichheit des Stromkreisaufbaus mit einer einzigen Verbindungsleitung und der realen Vorrichtung möglich ist, Bedienungsfehler durch das Bedienpersonal zu verhindern.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Stromwandler 3 nicht in die Schalteinheit 12 integriert, sondern separat als Stromwandlereinheiten 13 vorgesehen, die an die beiden Seiten der Schalteinheit 12 angeschlossen sind, so daß der Strom genau erfaßt wird, ohne daß die Erfassung durch die Schaltlichtbögen der Schalter 1 beeinflußt wird, so daß eine sichere Stromunterbrechung möglich ist. Die Zuverlässigkeit steigt dadurch an. Da sich die Stromwandler 3 nicht im Schalter 12 befinden, kann die Höhe der Schalteinheit 12 verringert werden.
Da sich die Stromwandler 3 nicht in der Schalteinheit 12 befinden, kann dann, wenn auf der anderen Seite des Schalters 1 ein Zwischenfall auftritt, der Bereich des Stromausfalls auf die Leitung begrenzt werden, an der der Zwischenfall aufgetreten ist, und es müssen nicht die Schalter 1 aller Leitungen abgeschaltet werden. Wenn sich die Stromwandler 3 in der Schalteinheit 12 befinden, schaltet bei einem Zwischenfall auf der anderen Seite des Schalters 1 die Steuervorrichtung die Schalter 1 aller Leitungen ab, so daß auf allen Leitungen der Strom ausfallt, mit der Folge einer geringeren Verfügbarkeit.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung ist für eine gasisolierte Schaltanlage vom Ringleitungstyp geeignet, bei der die Verbindungsleitungen verkürzt werden sollen. Sie ist auch für eine gasisolierte Schaltanlage vom Ringleitungstyp geeignet, bei der die Wartungsarbeiten erleichtert werden sollen.

Claims

Gasisolierte Schaltanlage mit einer Anzahl von T-verzweigten Schalteinheiten (12); einer Anzahl von Verbindungsleitungseinheiten (14, 15); einer Anzahl von netzseitigen Einheiten (16), die an die Verbindungsleitungseinheiten (14, 15) angeschlossen sind; und mit einer Rückleitungseinheit (17), die an die Schalteinheiten (12) angeschlossen ist, die sich in der Anordnungsrichtung an den beiden Enden einer Reihe von Schalteinheiten befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinheiten (12) in der Richtung senkrecht zu der Verzweigungsrichtung angeordnet und durch die Verbindungsleitungseinheiten (14, 15) in Serie in einer Rechteckwellenform auf einer horizontalen Ebene in etwa derselben Höhe wie die T-Verzweigungsabschnitte der Schalteinheiten verbunden sind.
Schaltanlage nach Anspruch 1, wobei die Schalteinheiten (12) zu mehreren Verbundeinheiten gehören, und wobei Stromwandlereinheiten (13), die an den beiden Seiten der Schalteinheiten (12) angeschlossen sind, in der Richtung senkrecht zu der Verzweigungsrichtung angeordnet sind.
Schaltanlage nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Schaltungsaufbau, bei dem mehrere erste Schaltungen, in denen jeweils ein Schalter (1), an beiden Seiten des Schalters angeordnete erste Erdungsvorrichtungen (2), an den zu dem Schalter entgegengesetzten Seiten der Erdungsvorrichtungen (2) angeordnete Stromwandler (3) und an der entgegengesetzt zu der ersten Erdungsvorrichtung befindlichen Seite der Stromwandler (3) angeordnete erste Trennschalter (4) elektrisch in Serie geschaltet sind, in der Richtung senkrecht zu der Verbindungsrichtung angeordnet sind, die ersten Schaltungen dadurch in Rechteckform in Serie geschaltet sind, daß die Endabschnitte benachbarter erster Schaltungen durch Verbindungsleitungen (5, 6) verbunden sind, die in Anordnungsrichtung an den beiden Enden der ersten Schaltungen befindlichen ersten Schaltungen durch die Rückleitung (17) verbunden sind, zweite Schaltungen vorgesehen sind, in denen jeweils eine zweite Erdungsvorrichtung (8), ein an der zur Verbindungsleitung entgegengesetzten Seite der zweiten Erdungsvorrichtung (8) angeordneter zweiter Trennschalter (9), eine auf der zur zweiten Erdungsvorrichtung entgegengesetzten Seite des zweiten Trennschalters (9) angeordnete dritte Erdungsvorrichtung (10) und ein auf der zum zweiten Trennschalter entgegengesetzten Seite der dritten Erdungsvorrichtung (10) angeordneter Kabelkopf (11) an die mehreren Verbindungsleitungen (5, 6) angeschlossen sind, die Schalter (1) und die ersten Vorrichtungen als die T-verzweigten Schalteinheiten (12) aufgebaut sind, die Stromwandler (3) als die Stromwandlereinheiten (13) aufgebaut sind, die ersten Trennschalter (4), die Verbindungsleitungen (5, 6) und die zweiten Erdungsvorrichtungen (8) als die Verbindungsleitungseinheiten (14, 15) aufgebaut sind, und bei dem die zweiten Trennschalter (9), die dritten Erdungsvorrichtungen (10) und die Kabelköpfe (11) als die netzseitigen Einheiten (16) aufgebaut sind.
Schaltanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Rückleitungseinheit (17) unter den Verbindungsleitungseinheiten (14, 15) angeordnet ist.
Schaltanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Steuerkasten (35) in dem Raum unter einer Seite der Stromwandlereinheit (13) angeordnet ist.
Verfahren zum Aufbau einer gasisolierten Schaltanlage, wobei eine erste geschlossene Einheit bereitgestellt wird, die eine T-verzweigte Schalteinheit (12) und Stromwandlereinheiten (13), die an beiden Seiten der Schalteinheit angeschlossen sind, aufweist, wobei die erste geschlossene Einheit an ihrem ersten seitlichen Ende in einer horizontalen Ebene auf etwa der gleichen Höhe wie der T-Verzweigungsabschnitt der Schalteinheit eine erste Verbindungsleitungseinheit (14) aufweist, die senkrecht zu der Verzweigungsrichtung der Schalteinheit verläuft und an die eine netzseitige Einheit (16) angeschlossen ist; eine zweite geschlossene Einheit bereitgestellt wird, die eine T-verzweigte Schalteinheit (12) und Stromwandlereinheiten (13), die an beiden Seiten der Schalteinheit angeschlossen sind, aufweist, wobei die zweite geschlossene Einheit an ihrem ersten seitlichen Ende in einer horizontalen Ebene auf etwa der gleichen Höhe wie der T-Verzweigungsabschnitt der Schalteinheit eine zweite Verbindungsleitungseinheit (15) aufweist, die senkrecht zu der Verzweigungsrichtung der Schalteinheit und in der gleichen Richtung wie die erste Verbindungsleitungseinheit (14) verläuft und an die eine netzseitige Einheit (16) angeschlossen ist; mehrere der ersten geschlossenen Einheiten und mehrere der zweiten geschlossenen Einheiten abwechselnd in mehreren Reihen in der Erstreckungsrichtung der ersten und der zweiten Verbindungsleitungseinheiten (14, 15) angeordnet werden; die ersten Verbindungsleitungseinheiten (14) mit den zweiten seitlichen Enden der zweiten geschlossenen Einheiten verbunden werden; die zweiten Verbindungsleitungseinheiten (15) mit den zweiten seitlichen Enden der ersten geschlossenen Einheiten verbunden werden; und wobei die geschlossenen Einheiten, die sich in Erstreckungsrichtung an den beiden Enden der ersten und der zweiten Verbindungsleitungseinheiten (14, 15) befinden, durch eine Rückleitungseinheit (17) verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Rückleitungseinheit (17) unter den ersten Verbindungsleitungseinheiten (14) oder unter den zweiten Verbindungsleitungseinheiten (15) angeordnet wird.