NO324671B1

NO324671B1 - Fremgangsmate og innretning for vedlikehold av hoyspentbrytere med spenning

Info

Publication number: NO324671B1
Application number: NO20062006A
Authority: NO
Inventors: Geir Solum; Per Steinar Mikkelsen
Original assignee: Trondheim Energiverk Nett As
Priority date: 2006-05-05
Filing date: 2006-05-05
Publication date: 2007-11-26
Also published as: EP2016654A1; CN101438474A; US7649149B2; RU2008141512A; MX2008013960A; US20090095610A1; DE202007019217U1; AU2007249039A1; CA2651243A1; NZ572042A; JP2009536513A; BRPI0711316A2; WO2007129905A1; ZA200808999B; DE07747618T1; NO20062006L; AU2007249039B2; EP2016654A4; DK2016654T3; EP2016654B1

Abstract

Innretning for vedlikehold av høyspentbryter(e)/sikring(er) i et elektrisk anlegg, hvilken innretning omfatter avskjermingsplater 20A-C, hvilke avskjermingsplater er forsynt med manøvreringsmidler 22 og 25, festemidler 23 og 24 for festing av avskjermingsplatene 20A-C til brytercellen/anlegget og midler for utkobling av bryter 27, 28A-B. Oppfinnelsen omfatter også en fremgangsmåte for sikkert vedlikehold av høyspentbryter(e)/sikring(er), hvilken fremgangsmåte kan utføres mens bryterne/anlegget er under drift/spenning ved hjelp av innretningen.

Description

Fremgangsmåte og innretning for vedlikehold av høyspentbrytere med spenning

Oppfinnelsen gjelder en innretning for vedlikehold av høyspentbrytere, fortrinnsvis lastbryter og skillebryter i samsvar med patentkrav 1. Oppfinnelsen gjelder også en fremgangsmåte for sikker utføring av vedlikehold av høyspentbrytere med spenning, i samsvar med patentkrav 7.

Bakgrunn

Elektriske nettverk/anlegg omfatter høyspentbrytere, eksempelvis i nettstasjoner, dvs. fordelingsstasjoner som, vanligvis ved nedtransformering, forsyner fordelingsnett med lav spenning eller som motsatt transformerer opp spenningen. Frem til disse nettstasjonene føres det vanligvis høyspenning som altså transformeres ned til riktig spenning som fordeles ut til brukere, dvs. hustander og bedrifter. Alle slike anlegg omfatter utstyr som trenger vedlikehold. Eksempler på slikt utstyr er lastbryter og skillebryter som benyttes til å koble fra/til spenningen til de ulike fordelingssløyfene som en transformator er koblet til. Det eksisterer i dag ulike løsninger for rengjøring av slike anlegg, f.eks. med hensyn til støv osv. i en nettstasjon.

Det er forbundet stor fare for personell som arbeider i forbindelse med slike anlegg. Det er derfor knyttet strenge krav til arbeid i forbindelse med høyspentanlegg og disse kravene reguleres av blant annet " Forskrift om sikkerhet ved arbeid i og drift av høyspennings-anlegg § 33" i " Lov om tilsyn med elektriske anlegg og elektrisk utstyr med forskrifter og veiledninger" som gjelder for Norge.

I forbindelse med arbeid under spenning kreves det at man benytter blant annet isolert verktøy og noen eksempler på slike verktøy er vist i DE10356887 som beskriver en verktøypakke av utstyr for arbeid med spenning.

Fra US 5 181 158 er det kjent avskjermingsplater dannet av dielektrisk materiale, hvilke avskjermingsplater benyttes til for å forhindre kontakt mellom ulike faser i trefase koblingsutstyr ved vedlikeholdsarbeide eller målinger på en av fasene.

Det eksisterer i dag derimot ingen løsninger som går på vedlikehold av høyspentbrytere

i et anlegg, mens bryteren/anlegget er under drift, dvs. under spenning. Dette er noe som er savnet i dag, siden vedlikehold av denne typen krever at man kobler ut deler av anlegget, som f.eks. en nettstasjon, før man utfører vedlikehold. Dette er noe som gir energiselskaper unødvendige kostnader, ettersom man må koble om tilliggende deler av anlegget (nettstasjoner) til å forsyne den nettsløyfen som er tilkoblet den aktuelle delen av anlegget som skal vedlikeholdes med spenning. Dette medfører økte arbeidskostnader og i noen tilfeller også tap av inntekter om den aktuelle fordelingssløyfen ikke kan forsynes med energi via andre deler av anlegget (nettstasjoner).

Formål

Formålet med oppfinnelsen er å skape en fremgangsmåte og innretning som løser problemene beskrevet ovenfor. Det er videre et formål med oppfinnelsen å skape en fremgangsmåte for sikkert vedlikehold av høyspentbrytere i et anlegg, både med hensyn til personell og utstyr. Det er videre et formål for oppfinnelsen å skape en fremgangsmåte som kan utføres under drift av bryteren/anlegget, slik at den/det kan være operativ under vedlikeholdsarbeid. Det er videre et formål å skape en innretning for sikker utføring av fremgangsmåten.

Det er videre et formål at oppfinnelsen tilfredsstiller kravene i " Forskrifter for sikkerhet i elektriske høyspentannlegg § 33" i " Lov om tilsyn med elektriske anlegg og elektrisk utstyr med forskrifter og veiledninger" som gjelder for Norge og liknende lover i andre land.

Oppfinnelsen

En innretning i samsvar med oppfinnelsen er angitt i patentkrav 1. Ytterligere detaljer ved innretningen er angitt i patentkravene 2-6.

En fremgangsmåte i samsvar med oppfinnelsen er angitt i patentkrav 7. Ytterligere fordeler ved fremgangsmåten er angitt i patentkrav 8.

Sikkerhet og funksjonalitet er hovedfokuset i denne oppfinnelsen.

Det mest aktuelle bruksområdet for oppfinnelsen er nettstasjoner og nettstasjoner vil brukes i den etterfølgende beskrivelsen, men det er innlysende at oppfinnelsen også kan brukes på andre områder som omfatter høyspentbrytere.

Ved arbeid under spenning i et anlegg, fortrinnsvis en nettstasjon, er det viktig å ivareta sikkerheten for personell som arbeider med anlegget. Det er derfor skapt en innretning som muliggjør vedlikehold av brytere, fortrinnsvis lastbryter og skillebryter mens bryterne/anlegget er i full drift. Innretningen omfatter spesielt utformete avskjermingsplater for å skjerme/isolere brytere/faser fra hverandre og fra veggene i brytercellen.

Avskjerm ingsplatene som fortrinnsvis er av PVC, eller annet egnet materiale, har fortrinnsvis en utforming som er tilpasset for å festes til bryterbraketter eller andre egnete festepunkter som er anordnet i forbindelse med faser/brytere. Avskjermingsplatene er forsynt med midler, fortrinnsvis et løfteøre og en fingerbrakett, som muliggjør en enkel og sikker montering av avskjermingsplatene mellom fasene/bryterne/cellevegger, fortrinnsvis ved hjelp av en isolert klostang.

Avskjermingsplatene er videre forsynt med festemidler for festing av en shunt, som benyttes til å koble bypass over bryterne og sikringene. Shunten er forsynt med koblingsklemmer ved sine respektive ender som er tilpasset fasenes tilkoblingspunkter. Tilkobling av shunt til tilkoblingspunktene til fasene kan skje ved hjelp av egnet isolerverktøy, så som en isolert klostang. Shuntens koblinger er videre forsynt med midler som sikkert fester koblingene til shunten til fasens tilkoblingspunkter.

Det er videre skapt en fremgangsmåte for vedlikehold av høyspentbrytere som utføres ved hjelp av innretningen i samsvar med oppfinnelsen. Fremgangsmåten omfatter trinnene:

1. utføring av viktige sjekkpunkter før iverksetting av vedlikehold

2. markering av sikkerhetsavstand

3. fjerning av sperrebom

4. montering av innretning som beskrevet heri

5. tilkobling av shunter til tilkoblingspunkter for fasene for å koble bypass over bryter og sikringer

6. måling og kontroll av strømbelastning for shuntene

7. utkobling/utlegging av bryter

8. vedlikehold og funksjonstest av bryter

9. innkobling av bryter

10. frakobling av shunter fra tilkoblingspunktene

11. fjerning av innretningen

12. tilbakesetting av sperrebom

Denne fremgangsmåten sikrer full drift av bryteren/anlegget under vedlikeholdet og sikkerheten for personell og utstyr er ivaretatt.

Eksempel

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet mer detaljert med henvisning til Figurene, hvor

Fig. 1 viser en skjematisk oversikt over et eksempel på en brytercelle med faser/brytere/sikringer, Fig. 2A-C viser riss av ulike utførelsesformer av en innretning i samsvar med oppfinnelsen,

Fig. 3 viser bruk av klostang ved manøvrering av innretningen som vist i Fig. 2C, og

Fig. 4 viser brytercellen i Fig. 1 etter montering av innretninger i samsvar med oppfinnelsen. Figur 1 viser en standard oppkobling i en brytercelle. En standard oppkobling omfatter to bryterbraketter 12A og 12B som er oppheng og støtte for innretningen. Koblingen omfatter videre tre faser 13A-C med hver sin sikring/bryter 14A-C. Hver fase 13A-C har henholdsvis øvre 15A og nedre 15B tilkoblingspunkter, hvor det øvre tilkoblingspunktet 15A er en skinne, mens det nedre 15B tilkoblingspunktet er formet som en utragende krok. Dette oppsettet er utgangspunktet for vedlikehold, hvor man trenger å utføre vedlikehold i forhold til brytere/sikringer 14A-14C.

Slik som dette oppsettet er kan man i dag ikke utføre vedlikehold mens bryteren/ anlegget er under spenning/drift, noe som vil være mulig ved hjelp av oppfinnelsen.

Henviser nå til Figur 2A-C som viser ulike utførelsesformer av innretningen i samsvar med oppfinnelsen som omfatter spesielt utformete avskjermingsplater 20A-20C som er beregnet for å benyttes under vedlikehold når nettstasjonen er under spenning/drift. Avskjermingsplatene 20A-C er beregnet for å festes til bryterbraketten 12A i brytercellen.

Avskjermingsplate 20A er fortrinnsvis av PVC og har fortrinnsvis en hovedsakelig rektangulær form som er avrundet ved hjørnene. På den ene av langsidene 21A er det anordnet et løfteøre 22, fortrinnsvis av PVC, som rager vinkelrett ut fra avskjermingsplaten 20A. På den andre langsiden 21B omfatter platen en utsparing 23 som strekker seg både i lengderetningen og bredderetningen av avskjermingsplaten 20A. Utsparingen 23 er hovedsakelig rektangulær, med langsidene parallelle til avskjermingsplatens 20A langsider. Utsparingen 23 har ved sin øvre kortside en utragende tapp 24 som strekker seg i langs langsiden 21B og i samme plan som avskjermingsplata 20A. Den nedre kortsiden skrår lett nedover fra den indre langsiden av utsparingen 23 ut mot langsiden 21B. Utformingen av utsparingen 23 er formet slik for at avskjermingsplaten 20A skal kunne festes til bryterbraketten 12A.

Avskjermingsplaten 20A omfatter videre en fingerbrakett 25, fortrinnsvis av PVC, for en klostang, som anordnes vinkelrett på avskjermingsplata og rager vinkelrett ut fra avskjermingsplaten 20A. Løfteøret 22 og fingerbraketten 25 er anordnet på tilpassede steder, slik at man ved manøvrering av avskjermingsplaten 20A-C, ved hjelp av eksempelvis en klostang, oppnår å bevege avskjermingsplaten 20A-C i en hovedsakelig loddrett posisjon, hvilket er fordelaktig ved innføring av innretningen ved utføring av vedlikehold, hvilket er ytterligere beskrevet nedenfor under fremgangsmåten.

Avskjermingsplaten 20A omfatter videre tre klips 26 som er festet til avskjermingsplaten 20A. Hensikten med klipsene 26 er å holde fast en shunt 27. Shunten 27 festes til klipsene 26 som er anordnet i en posisjon som gjør at koblingsklemmene 28A og 28B blir plassert nært tilkoblingspunktene 15A og 15B samtidig som shunten ikke ligger i veien for klostangen under innføring av en innretning som omfatter avskjermingsplate 20A i nettstasjonen, ytterligere beskrevet nedenfor under fremgangsmåten. Shunten 27 har en lengde som muliggjør tilkobling til tilkoblingspunktene 15A og 15B, men er fordelaktig noe lengre enn dette for å muliggjøre fleksibel tilkobling.

Shunten 27 har ved sine ender koblinger 28A og 28B i form av koblingsklemmer. Koblingsklemmen 28A er tilpasset tilkoblingspunktet 15A, og er fortrinnsvis en U-formet aluminiumsklemme, hvori i den ene av U-sidene er anordnet en klemmebolt 29 i et gjenget hull for sikker festing av aluminiumsklemmen til tilkoblingspunktet 15A.

Koblingsklemmen 28B som er tilpasset tilkoblingspunktet 15B er fortrinnsvis trekantformet (eller ringformet) med en klemmeskrue 30 anordnet på den ene av trekantens sider.

Avskjermingsplate 20B har samme form som avskjermingsplate 20A, men er ved sin øvre del knekt noe innover før avskjermingsplaten 20B fortsetter i et parallelt plan. Hensikten med denne knekken er tilpasning til anleggets (nettstasjonens) øvrige utforming. Avskjermingsplate 20B omfatter for øvrig de samme elementene som avskjermingsplate 20A og er derfor ikke ytterligere beskrevet.

Avskjermingsplate 20C har samme form som avskjermingsplate 20B, men er ved sin øvre del knekt noe utover før avskjermingsplaten fortsetter i et parallelt plan. Avskjermingsplaten 20C omfatter for øvrig et løfteøre og en fingerbrakett på samme måte som avskjermingsplaten 20B og er derfor ikke ytterligere beskrevet. Avskjermingsplaten 20C omfatter ikke shunt og festemidler for denne.

De ulike avskjermningsplatene 20A-C utformes i ulike størrelser som er tilpasset de ulike bryterne/anleggene som de skal benyttes på, eksempelvis anlegg/brytere for 12 kV og 22 kV som vil ha ulik størrelse på brytere/sikringer og for anlegg med bare brytere, uten sikringer. Avskjermingsplatene må følgelig utformes ulikt for forskjellige fabrikat, men etter samme prinsipp som oppfinnelsen.

Eksempelvis trenger ikke avskjermingsplatene 20B og 20C omfatte et området som er knekt noe innover i forhold til det generell planet til avskjermingsplatene, men kan ha samme formen som avskjermingsplate 20A, om utformingen av anlegget (nettstasjonen) tillater dette.

Avskjermingsplatene 20A-C, løfteøret 22, fingerbraketten 25 er fortrinnsvis laget av PVC eller annet egnet materiale som har de riktige egenskapene med hensyn til vekt, holdbarhet og elektrisk isolasjonsevne. Festemidlene 26 for shunten 27 er fortrinnsvis laget av PVC. Andre egnete materialer for de enkelte elementene kan også benyttes.

En fremgangsmåte i samsvar med oppfinnelsen for arbeid under spenning i en brytercelle vil nå bli beskrevet. Utgangspunktet for fremgangsmåten er en brytercelle som eksempelvis beskrevet under Fig. 1.

Utstyr som trengs for fremgangsmåten er:

s Innretning i samsvar med oppfinnelsen

S Klostang

s AUS verktøystang

s Div. utstyr for pussing og smøring

s Verneutstyr:

Flammesikker bekledning

Hjelm med visir

Arbeidshansker

Bortsett fra innretningen, som er beskrevet ovenfor er resten av utstyret kjent utstyr som er godkjent i henhold til norm og testet for dette formålet.

Før start utføres følgende viktige sjekkpunkter:

s Kontroller at innretningen er tilpasset bryteren i anlegget

s Innretningen og annet isolerverktøy må være rent og tørt, og kontrolleres visuelt for

å avdekke eventuelle feil

S Ved forsiktig bruk av isolerstang kontrolleres sikringer og tilkoblinger

• f Kontroller at bryteren som skal vedlikeholdes ligger i innkoblet stilling før innretningen med shunt monteres.

Utførelsen av fremgangsmåten vil nå bli beskrevet.

Det første trinnet i fremgangsmåten er å marke sikkerhetsavstanden, dvs. avstanden fra spenningsførende del. Avstanden avhenger av spenningsnivået og skal være oppgitt i arbeidsprosedyren.

Det neste trinnet omfatter fjerning av en sperrebom, hvilken er standard sikkerhet i alle bryterceller.

Det neste trinnet omfatter innføring og montering av innretningen. Innretningen føres på plass ved å benytte en isolert klostang, som vist i Fig. 3, som føres inn gjennom løfteøret 22 og i inngrep med fingerbraketten 25 til avskjermingsplatene 20A-C. Dette gjør at man kan manøvrere innretningen, dvs. avskjermingsplatene 20A-C i en hovedsakelig loddrett posisjon og sikkert på plass mellom henholdsvis celleveggen og en første fase/bryter, mellom første fase/bryter og andre fase/bryter osv. Monteringen av innretningen, dvs. avskjermingsplatene 20A-C, skjer fra høyre mot venstre, som vist i Fig. 4. Først monteres en avskjermingsplate 20C, etterfølgende av to stk. avskjermingsplater 20A og til slutt avskjermingsplate 20B. Med den rekkefølgen oppnås avskjerming av cellevegg og strømførende deler i andre faser mens avskjermingsplatene 20A-B med shunter 27 monteres. Avskjermingsplatene 20A-C føres som nevnt på plass ved hjelp av en klostang og henges over den øvre bryterbraketten 12A ved hjelp av utsparingen 23 og holdes på plass ved hjelp av den utragende tappen 24.

Det neste trinnet omfatter tilkobling av shuntene 27 på avskjermingsplatene 20A-B til tilkoblingspunktene 15A-B og utkobling av bryter. Det er her viktig å måle strøm-belastningen, og kontrollere at den målte verdien ligger innenfor den tillatte belastningen for shunten 27. Målingene føres hensiktsmessig i en tabell.

Om nødvendig pusses maling o.l. av tilkoblingspunktene. Etter dette kan tilkobling av shuntene 27 utføres. Shuntene 27 tilkobles fortrinnsvis med øvre koblingsklemme 28A til tilkoblingspunktet 15A først og festes dertil ved å skru til klemmebolten 29. Deretter tilkobles den nedre koblingsklemmen 28B og festes ved å skru til klemmebolten 30. Det er i tillegg viktig å sjekke at shuntene 27 ikke kommer i konflikt med bryterknivene (ikke vist) når disse skal beveges. Tilkoblingen og festing av koblingsklemmene til shuntene 27 skjer eksempelvis ved å bruke klostangen eller et annet isolert verktøy som er egnet til dette formålet.

Det neste trinnet omfatter å kontrollere tilkoblingen ved å måle strømbelastningen i shuntene 27 og bryter/kabel. Målingene føres også her hensiktsmessig i tabell. Tilkoblingen vurderes ut fra måleresultatet, og resultatet mellom de enkelte shuntene 27.

Det neste trinnet omfatter utlegging av bryteren. Døren skal være lukket under betjening av bryteren, da dette er standard prosedyre ved e-verket. Dersom en eller flere kniver henger igjen når bryteren legges ut, taes disse ut med egnet verktøy (ikke ytterligere beskrevet).

Det neste trinnet omfatter vedlikehold og funksjonstest. Det nødvendige vedlikeholdet foretaes, f.eks. puss og smøring av bryterkontaktene og smøring av fjærsystemet. For å oppnå en god funksjonstest bør bryteren aktiveres ca. 3 - 4 ganger. Utkoblings-mekanismen testes også når bryteren er i utkoblet stilling.

Etter det nødvendige vedlikeholdet og funksjonstesten er utført, kobles bryteren inn og en kontroll om bryterne ligger inne utføres før shuntene frakobles. Deretter fjernes innretningen, dvs. avskjermingsplatene 20A-C, og sperrebommen plasseres tilbake og nettstasjonen er dermed tilbake i normal drift.

Modifikasjoner

Andre egnete materialer kan benyttes for avskjermingsplatene.

Avskjermingsplatene kan i tillegg ha andre utføringsformer, eksempelvis kan de være utformete med midler for å feste avskjermingsplatene til andre festepunkter i anlegget/brytercellen, eksempelvis kroker som er anordnet på avskjermingsplaten som fester denne til egnete festepunkter i anlegget/brytercellen, så som avstandsholdere for faser/brytere.

Avskjermingsplatene kan også være forsynt med kroker for festing av shunt før den kobles til tilkoblingspunktene.

Claims

1. Innretning for vedlikehold av høyspentbryter(e)/sikring(er) i et elektrisk anlegg, hvilken innretning omfatter avskjermingsplater (20A-C) tildannet av dielektrisk materiale, som f.eks. PVC, hvilke avskjermingsplater (20A-C) har en hovedsakelig rektangulær form, hvilke avskjermingsplater (20A-C) er forsynt med midler (22, 25) for innføring og montering av avskjermingsplatene (20A-C) i en brytercelle og midler (23, 24) for festing av avskjermingsplatene (20A-C) til brytercellen/ anlegget, karakterisert ved at avskjermingsplatene (20A-C) er forsynt med midler (27;28A-B) for å koble bypass over bryter(e)/sikring(er).

2. Innretning i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at midler for festing av avskjermingsplatene (20A-C) til brytercellen/anlegget omfatter at avskjermingsplatene (20A-C) er forsynt med en utsparing (23), hvilken utsparing (23) er forsynt med en utragende tapp (24), via hvilke midler (23, 24) avskjermingsplatene (20A-C) festes sikkert i brytercellen.

3. Innretning i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at midler for utkobling av bryter/sikring omfatter en shunt (27) med koblinger (28A og 28B).

4. Innretning i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at midler for innføring og montering av avskjermingsplatene (20A-C) i en brytercelle/ et anlegg omfatter et løfteøre (22) og en fingerbrakett (25) anordnet på egnete steder slik at avskjermingsplatene (20A-C) kan manøvreres i en hovedsakelig loddrett posisjon ved hjelp av egnete midler, så som en klostang.

5. Innretning i samsvar med patentkrav 3, karakterisert ved at shunten (27) festes til avskjermingsplatene (20A-B) ved hjelp av egnete midler, så som klips (26) som er anordnet på avskjermingsplatene (20A-B).

6. Innretning i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at avskjermingsplate (20B) omfatter et øvre område som er knekket noe innover og avskjermingsplate (20C) omfatter et øvre område som er knekket noe utover i forhold til avskjermingsplatens generelle plan før avskjermingsplaten fortsetter i et parallelt plan.

7. Fremgangsmåte for sikkert vedlikehold av høyspentbryter(e)/sikring(er) i et elektrisk anlegg, hvilken fremgangsmåte utføres mens bryterne/anlegget er under drift/spenning ved hjelp av innretningen angitt i patentkravene 1 -6, karakterisert ved at den omfatter trinnene: utføring av viktige sjekkpunkter før iverksetting av vedlikehold markering av sikkerhetsavstand fjerning av sperrebom montering av innretningen i samsvar med patentkravene 1-6, tilkobling av shunter til tilkoblingspunkter for fasene for å koble bypass over bryter og sikringer måling og kontroll av strømbelastning for shuntene utkobling/utlegging av bryter vedlikehold og funksjonstest av bryter innkobling av bryter frakobling av shunter fra tilkoblingspunktene fjerning av innretningen tilbakesetting av sperrebom

8. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 7, karakterisert ved at trinnet med utføring av viktige sjekkpunkter før iverksetting av vedlikehold omfatter: - kontroll om innretningen er tilpasset bryter/sikring, - kontroll om innretningen og annet isolerverktøy er rent og tørt, og visuell kontroll for å avdekke eventuelle feil, - kontroll av sikringer og tilkoblinger ved forsiktig bruk av en isolerstang, og - kontroll av om bryter/sikring som skal vedlikeholdes ligger i innkoblet stilling før innretningen monteres.