DE1665663A1 - Metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage - Google Patents

Description

• Metallgokapseltc Hochspannungsschaltanlage Ers ist bekannt, in metallgekapselten Hochspannungsschaltrnlagen Druckgas als Isoliermittel zu verwenden. Das Druckgas erfordert eine sehr druckfeste, Kapselung, obwohl der Druck des Gases im allgemeinen nur wenige atü. be trägt. Dies liegt daran, daß@ ein bei einen Fehler in der Kapselung entstehender Dichtbogen dusch Erhitzung und Dissoziation des Gases sehr viel höhere Drücke hervorrufen kann, die einen großen Aufwand für die druckfeste Kapselung bedingen.
• Die Erfindung befaßt sich mit Anlagen der vorstehen genannten Art 'und besteht darin, daß in der Kapselung eine an .ich bekannte Brechmembran vorgesehen ist, die bei einen höheren Druck als der Betriebsdruck eine Öffnung freigibt. Dadurch kann die Kapselung der Anlage auf geringere ,Druckwerte hin ausgelegt werden, weil die ;ehr steilen, also in kurzer .Zeit vorkommenden Druckerhöhungen, die im Störungsfalle durch einen Lichtbogen hervorgerufen Eierden, auf den Ansprechwert der Brechmembran begrenzt sind. Durch die Öffnung können die erhitzten Gase entweichen, so daß der Druck nicht weiter steigt.
• Die Öffnung ist zweckmäßig nach oben gerichtet, weil hierdurch das Bedienungspersonal von den ausströmenden Gasen Cm vrenigsten gefährdet ist. Unter Umständen kann es vorteilhaft sein, die Öffnung in einem nach oben gerichteten Karin münden zu lasen. In diesem Fall kann die Brechmembran selbst in einer Seitenwand, also z.B. einer vertikalen 2läche liegen. Dabei sollte die Öffnung, bzw. das obere Erde des Karins aus Sicherheitsgründen mindestens zwei Meter über" dem Boden benachbarter Bedienungsgängen liegeiz. Die ausströmenden Gase gelangen dann direkt in einen Raum, der über dem vom Bedienungspersonal benötigten Platz liegt.
• Die Öffnung bzw. das obere Ende des Kamins kann mit einen Gitter abgedeckt sein, damit eine Blockierung der Öffnung z.B. durch Kleintiere verhindert wird. Für den Fall, daß die Anlege. unmittelbar in Freiluft aufgestellt wird, empfiehlt es sich, die Öffnung mit einen leicht lösbaren wetterdichten Deckel, einer Kappe oder dergleichen gegen das eindringen von Regen zu sichern.
• Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird in folgenden anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben.
• Die in der Figur in einem Schnitt dargestellte Hochspannungsschaltanlage für beispielsweise 110 kV besitzt zwei parallel verlaufende Rohie 1 und 2, in denen zwei dreiphasige Sammelschiener.-systeme angeordnet sind. An jedes der Sammelschienensysteme ist en Trennschalter 3 bzw. 4 angeschlossen. Von diesem führt der Hochspannungsleiter 5 über einen Stromwandler-.6 zum unteren An-. schlug 7 eines üeistungsschalters B. An den oberen.Anschluß des Leistungsschalters 8 ist eine' Trennschalter 10 angeschlossen, der über sich einen Spannungswandler 11 trägt. Das dem Leistungeschalter abgekehrte Ende des Trennschalters 10 steht mit-einem KabelendverschluB 12 in Verbindung. Die geerdete Metallkapselung 13 der genannten Geräte enthält Schwefelhexaflüorid unter einem geringen Überdruck von beispielsweise 1,5 atü. (Arbeitsdruck). Dadurch wird eine hohe dielektrische Festigkeit erreicht Zum Schutz der Kapselung 13 gegen-große Drücke sind beim AusfÜhrungsbeispiel drei Brechmembranen vorgesehen. Es sind dies Metallplatten mit einer derart definierten Gestalt und Bemessung, da.ß sie bei einem bestimmten Druck aufreißen und dadurch eine Öffnung freigeben. Anstelle von Me tallmembranen können unter Umständen auch andere Werkstoffe eingesetzt Zierden. Der gewünschte Anuprechwert kann z.B. durch Einkerbungen in der Membran vorgegeben werden.
• Die der Sammelschienentrenner 3 zugeordnete Brechmembran 15 äst in der vertikalen Stirnfläche 16 ,angeordnet, die das horizontale Rohr für den Trennschalter 3 verschließt. An die Ausnehnung 17 der Metallkapselung, in die die Brechmembran 15 eingesetzt ist, ist ein im Querschni tt rechteckiges Rohr 1£3 angeschlossen, das an seinen oberen Ende 20 ein Sieb 19 als Verschluß trägt. Das Ende 20 des Rohres 18 liegt mehr als 2 m über dem zugleich als Boden eines Bedienungsganges wirkenden Erdboden 21, so daß aus dem Rohr 18 nach oben austretende heiße Gase das Bedienungzper;onal nicht gefährden können.
• Zwischen den Trennschaltern 3 und 4 sitzt als@Schottwand eine Durchführung 24, die die Gaoräume der beiden Trennschalter vcr.-einander trennt. Deshalb-ist dem Gasraum des Trennschalters 4 eine eigene Brechmembran 25 zugeordnet. Sie sitzt in einer Aucnehmung 23 in der horizontal verlaufenden Stirnfläche 26 eines zylindrischen Rohres 27, dao als Teil der Metallkapselung 1 3 einen Erdungsschalter 28 umgibt. Die Brechrembran 25 verschlieft eine nach oben gerichtet Öffnung, die mit einem Gitter 2g abgedeckt ist. Die Öffnung liegt in der-tle_c@rxi Höhe tvie das obere Ende des Rohres 18. Dadurch ist für einen gewissen Schutzdes Bedienungcpersonals gesorgt, das im Raum 30 zwischen dem Sammelschienenrohr 2 und der leistungsachalter 8 gegebenenfalls Arbeiten ausführt.
• Dem Gasraum des Trennschalters 10 mit dem Kabelendwerschluß 12 ist eine von einen Gitter 31 geschützte Brechmembran 32 zugeordnet, die ebenso wie die Brechmembran 25 in der horizontalen Stirnfläche des zylindrischen Gehäuses 33 eines Erdungsschalters 34 angebracht ist. Die Brechmembran 32 liegt über der Brechmembran 25 und daher ohne weiteres mehr als 2 m über dem Erdboden 21, der in diesen Falle als Boden eines Bedienungsganges im Sinne der Erfindung anzusehen ist. Bei Anlagen mit-Gerüsten, die Bedienungsgänge bilden oder tragen, sind die Höhen der Öffnungen mit den Brechmembranen auf den Boden der benachbarten Bedienungsgänge zu beziehen.
• Der Leistungsschalter 8 ist beim Ausführungsbeispiel stärker bemessen als die Kapselung der übrigen Anlagenteile, so daß er keine Brechmembran erfordert. Die stärkere Bemessung ist deshalb notwendig, weil zum Löschen des Ausschaltlichtbogens Schwefelhexafluorid-Gas mit einem Druck von 15 at verwendet wird. Der,Ansprechdruck der Brechmembranen 15, 25 und 32 beträgt dagegen max. 2,75 atü. Deshalb genügt man den einschlägigen Vorschriften, wenn die mit Innendruck beanspruchten Anlagenteile mit Ausnahme des Leistungsschalters für einen maximalen Betriebsdruck von 2,5 atü ausgelegt sind.
• Sollte das Gas bei. einer Störung durch einen Lichtbogen im Innere:-der Kapselung erwärmt werden und dadurch eine Drucksteigerung eintreten, so gibt die dem jeweiligen Gasraum zugeordnete Brechmenbran 15, 25, oder 32 spätestens bei 2,75 atü eine Öffnung frei. Durch diese Öffnung, die mit ihrem Querschnitt auf dasin der Kapselung eingeschlossene Gasvolumen abgestimmt ist, treten die erhitzten Gase aus, so daß der Druck keine höheren Werte erreichen kann. Da die Austrittsöffnungen entweder unmittelbar durch Zager der Brechmembranen (25, 32) oder durch ein an die Öffnung der Brechmembran angeschlossenes Rohr in eine nach oben gerichtete Zage ..,gebracht-oind, können -austretende heiße Gase keine Gefährdung von Bedienungspersonal verursachen.
• Beim Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die Anlage in Gebäuden untergebracht ist, die einen Witterungsschutz ergebcn. Für Freiluftaufstellung werden die Öffnungen der Brcchaembranen gegen : chnee Regen und Verschmutzung abgedeckt: Hierzu verwendet man zweckmäßig leicht lösbare «etterdichte Deckel, z.B. Platten, die beim Ansprechen der Brechmembran beiseite geschleudert werden.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1.) Metallgekapselte Hochspannungsschaltanläge mit Druckgasisclierungr, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kapselung 03) eine an sich bekannte Brechmembran 05, 25, 32) vorgesehen ist, die bei-einem höheren Druck als dem Betriebsdruck eine Öffnung freigibt. 2.) Metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung nach oben gerichtet ist. 3.) Pvietallgekapselte Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung in einem nach oben gerichteten Karin (18) mündet. .-4.) I4ietallgekapselte Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch-1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung bzw. das obere Ende des Kamins (18) mindestens 2 m über dem Büäen (21) ber_acl.-barter Bedienungsgänge liegt. 5.) Metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennze.chnet, daß die iffnung bzw. das obere Ende des Kamins (18) mit- einem Gitter (19, 299 31) abgedeckt i---+.. G.) Metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage nach einen der Ansprüche 1 bi: 4 für Freiluftaufstellung, gekennzeichnet durch einalleicht lösbaren cretterdichten Deckel über der-Öffnung.-