DE3641259A1

DE3641259A1 - Gekapselte hochspannungs-schaltzelle mit ausfahrbarem trennwagen

Info

Publication number: DE3641259A1
Application number: DE19863641259
Authority: DE
Inventors: Herbert Ing Grassner
Original assignee: Sprecher and Schuh GmbH
Current assignee: Sprecher Energie Osterreich GmbH
Priority date: 1986-01-27
Filing date: 1986-12-03
Publication date: 1987-07-30
Also published as: ATA17486A; CH672038A5; AT383910B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine gekapselte Hochspannungs-Schaltzelle mit einem aus einer Kontaktstellung in eine Trennstellung ausfahrbaren Trennwagen.

Aus solchen gekapselten Hochspannungs-Schaltzellen zusammengesetzte Schaltanlagen weisen eine lichtbogenfeste, äußere quaderförmige Metallkapselung und gegebenenfalls innere voneinander getrennte Schotträume für die einzelnen elektrischen Bauteile auf.

Zum Schutze des Bedienungspersonals und auch der Kapselung vor Lichtbogeneinflüssen ist es bekannt, an der Oberseite der Metallkapselung Druckentlastungsklappen vorzusehen, die im Falle eines Lichtbogens im Inneren der Schaltanlage Entlastungsöffnungen freigeben. Obwohl dadurch eine schnelle Druckentlastung erfolgt, wird die Metallkapselung druckmäßig doch stark beansprucht und es ist nicht ganz auszuschließen, daß heiße Gase durch Spalte zwischen der Bedienungsfront des Trennwagens und der Schaltanlage austreten und davorstehende Personen gefährden können, insbesondere dann, wenn der Trennwagen gerade von seiner Kontaktstellung in die Trennstellung oder umgekehrt bewegt wird oder sich in seiner Trennstellung befindet.

Diese Gefahr kann zwar durch einen zusätzlichen Türvorbau, der die Bedienungsfront der einzelnen Schaltzellen vollkommen abschließt, gebannt werden, jedoch stellt dies eine relativ aufwendige, die Außenabmessungen der Schaltanlage vergrößernde Lösung dar.

Durch die in der Folge aufgezeigte erfindungsgemäße Ausführung wird eine gekapselte Hochspannungs-Schaltzelle der eingangs genannten Art bezweckt, bei der diese Nachteile vermieden werden können, wodurch auf eine einfache und wirtschaftliche Art eine Störlichtbogensicherheit, d. h. Vermeidung einer Gefährdung des Bedienungspersonals, auch während einer Trennwagenbewegung erreicht wird.

Dies wird dadurch erzielt, daß der Spalt zwischen den Seitenflächen sowie der Deckfläche des Trennwagens und den Frontpaneelen der Metallkapselung durch eine zweilippige, während der gesamten Trennwagenbewegung wirksame Dichtung überbrückt ist, und der Fahrrahmen des Trennwagens in einen passenden, gegenüber dem Inneren der gekapselten Hochspannungs-Schaltzelle abgeschlossenen Kasten eingreift, wobei die freibleibende Öffnung zwischen der oberen Begrenzung des Kastens und dem Fahrrahmen des Trennwagens während der gesamten Trennwagenbewegung durch eine vertikal verschiebbare, mit einer Schräge des Trennwagens zusammenwirkende Abdeckplatte verschlossen wird.

Störlichtbogenprüfungen gemäß internationalen Bestimmungen haben gezeigt, daß durch die zweilippige Dichtung und die Abdeckplatte zwar das Austreten von Gasen während der Trennwagenbewegung oder in Trennstellung des Trennwagens nicht vollkommen verhindert werden kann, jedoch eine Gefährdung von vor der Bedienungsfront stehenden Personen nicht mehr gegeben ist. Auf ihrem Weg aus dem Inneren der Hochspannungs-Schaltzelle durch die Dichtung und unter dem Trennwagen hindurch ins Freie haben die Gase soweit an Druck und Hitze verloren, daß sie keinen Schaden mehr verursachen können. Ein direkter Austritt heißer Gase wird jedenfalls durch die Dichtung und die Abdeckplatte sicher verhindert.

Bevorzugterweise besteht die zweilippige Dichtung aus zwei gleichartigen Dichtungsprofilen aus plastischem Kunststoff, die auf ein abgewinkeltes Doppel- T-Trägerprofil spiegelbildlich aufgesteckt sind.

Die zweilippige Dichtung kann aber auch aus einem Stück eines plastischen Kunststoffes bestehen und in ein U-förmiges Trägerprofil eindrückbar sein.

Es wird von der Form der angrenzenden Paneele der Hochspannungs-Schaltzelle, auf denen das Trägerprofil befestigt wird, abhängen, welche Ausführung man wählt. Wesentlich dabei ist, daß das Trägerprofil und die Dichtung einfach montierbar sind und auch bei bestehenden Schaltzellen nachträglich angebracht werden können.

Die zweilippige Dichtung kann so ausgebildet sein, daß ihre Lippen an den Seitenflächen sowie der Deckfläche des Trennwagens in einem von 90° zur Einfahrrichtung des Trennwagens abweichenden Winkel aufliegen. Damit wird erreicht, daß bei einem Überdruck im Inneren der Hochspannungs-Schaltzelle die Lippen an die Seitenflächen sowie Deckfläche des Trennwagens gepreßt werden und sich ihre Dichtwirkung erhöht.

In einer Weiterbildung können, in Einfahrrichtung des Trennwagens gesehen, vor der Dichtung keilförmige Gleitleisten montiert sein, um die Dichtung beim Einfahren des Trennwagens vor Beschädigungen durch Kanten der Seitenflächen des Trennwagens zu schützen.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die mit der Abdeckplatte zusammenwirkende Schräge des Trennwagens aus Kunststoff, so daß sich zwischen der Unterkante der Abdeckplatte und der Schräge während einer Trennwagenbewegung möglichst wenig Reibung ergibt.

Im folgenden werden an Hand der beiliegenden Zeichnungen Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes näher erläutert: Es zeigen Fig. 1 den Schnitt durch eine Hochspannungs-Schaltzelle, Fig. 2 die Frontansicht derselben Hochspannungs-Schaltzelle, Fig. 3 den Schnitt durch eine erste und Fig. 4 den Schnitt durch eine zweite Ausführung der zweilippigen Dichtung mit Trägerprofil in gegenüber den Fig. 1 und 2 vergrößerter Darstellung.

Die dreiphasige Hochspannungs-Schaltzelle 1 gemäß Fig. 1 weist einen ausfahrbaren Trennwagen 2 mit einem Leistungsschalter 3 auf, der in eine Kontaktstellung und in eine Trennstellung bringbar ist. In der Kontaktstellung einerseits sind die Kontakte des Leistungsschalters 3 mit in der Hochspannungs- Schaltzelle 1 fest montierten Gegenkontakten 4, 5 elektrisch leitend verbunden, in der Trennstellung anderseits, ist zwischen den Kontakten des Leistungsschalters 3 und den Gegenkontakten 4, 5 eine Trennstrecke hergestellt. Der Leistungsschalter 3 erfüllt daher zusätzlich die Funktion eines Trennschalters und ermöglicht eine trennerlose Bauweise der Hochspannungs- Schaltzelle 1.

Die Gegenkontakte 4 auf Stützisolatoren sind mit einer Sammelschiene 6 elektrisch leitend verbunden, wogegen die Gegenkontakte 5 auf U-förmigen Stromschienen montiert sind, die über Stromwandler 18 zu Anschlußfahnen 19 für ein Kabel oder eine Abgangs-Stromschiene führen. An der Oberseite der Hochspannungs- Schaltzelle 1 sind Druckentlastungsklappen 7 vorgesehen, so daß im Falle eines Störlichtbogens im Inneren eine schnelle Druckentlastung erfolgen kann. Umgeben ist die Hochspannungs-Schaltzelle 1 von einer äußeren, quaderförmigen, geerdeten Metallkapselung 8 aus Stahlblechpaneelen, wobei die Bedienungsfront des ausfahrbaren Trennwagens 2 in diese Metallkapselung 8 integriert ist.

Damit im Störlichtbogenfall keine heißen Gase aus der Hochspannungs-Schaltzelle 1 direkt austreten können, ist der Spalt 9 zwischen den Seitenflächen 10 sowie der Deckfläche 11 des Trennwagens 2 und den Frontpaneelen 12 der Metallkapselung 8 durch eine zweilippige Dichtung 13 überbrückt und der Fahrrahmen 20 des Trennwagens 2 greift in einen passenden, gegenüber dem Inneren der Hochspannungs-Schaltzelle 1 abgeschlossenen Kasten 15 ein, wobei die freibleibende Öffnung zwischen der oberen Begrenzung 15′ des Kastens 15 und dem Fahrrahmen 20 des Trennwagens 2 während der gesamten Trennwagenbewegung und in Kontakt- und Trennstellung des Trennwagens 2 durch eine vertikal verschiebbare, mit einer Schräge 21 des Trennwagens 2 zusammenwirkende Abdeckplatte 16 verschlossen ist.

Auch die zweilippige Dichtung 13 berührt während der gesamten Trennwagenbewegung und in Kontakt- und Trennstellung des Trennwagens 2 praktisch auf ihrer ganzen Länge die Seitenflächen 10 sowie die Deckfläche 11 des Trennwagens 2 und erfüllt Dichtfunktion.

Der ausfahrbare Trennwagen 2 ist in Fig. 1 in der Trennstellung dargestellt. Wird er in die strichliert angedeutete Kontaktstellung gefahren, schiebt die Schräge 21 des Fahrrahmens 20 die Abdeckplatte 16 vertikal in Richtung des Pfeiles nach oben. Durch ihr Eigengewicht liegt die Abdeckplatte 16 in jeder Bewegungsphase des Trennwagens 2 mit ihrer gesamten Unterkante auf der Schräge 21 auf, wobei die Unterkante die gleiche Neigung der Schräge 21 aufweisen kann, um eine möglichst große Auflage zu erhalten. Zur Minimierung der Reibung besteht die Schräge 21 aus einer Kuntstoffplatte.

Fig. 2 zeigt die Frontansicht der Hochspannungs-Schaltzelle 1 gemäß Fig. 1.

In Fig. 3 ist eine erste Ausführung der Dichtung 13 mit Trägerprofil 14, montiert an einem Frontpaneel 12 der Metallkapselung 8, im Schnitt dargestellt. Die Dichtung 13 besteht aus zwei gleichartigen Dichtungsprofilen aus plastischem Kunststoff, die auf ein abgewinkeltes Doppel-T-Trägerprofil 14 aus stranggepreßtem Aluminium aufgesteckt sind. Zu Revisionszwecken kann es erforderlich sein, den Trennwagen 2, ganz aus der Hochspannungs-Schaltzelle 1 auszufahren. Damit beim Einfahren durch Kanten der Seitenflächen 10 des Trennwagens 2 nicht die Dichtung 13 beschädigt wird, können in Einfahrrichtung gesehen vor der Dichtung 13 keilförmige Gleitleisten 17 montiert sein. In Fig. 3 ist die Kontaktstellung des Trennwagens 2 strichpunktiert angedeutet. Bei der in Fig. 4 gezeichneten zweiten Ausführung der Dichtung 13 mit Trägerprofil 14, weist die Dichtung 13 eine einstückige Form auf und ist in ein U-förmiges Trägerprofil 14′ eingedrückt, das mit einem Frontpaneel 12 fest verbunden ist. In Einfahrrichtung des Trennwagens 2 gesehen, ist vor der Dichtung 13 ebenfalls eine keilförmige Gleitleiste 17 montiert, um die Dichtung 13 vor Beschädigungen durch Kanten des Trennwagens 2 zu schützen. Die zweilippige Dichtung 13 ist hier so ausgebildet, daß ihre Lippen an den Seitenflächen 10 sowie der Deckfläche 11 des Trennwagens 2 in einem von 90° zur Einfahrrichtung des Trennwagens 2 abweichenden Winkel aufliegen. Entsteht durch einen Störlichtbogen im Fehlerfall ein Überdruck im Inneren der Hochspannungs-Schaltzelle 1 werden die Lippen an die Seitenflächen 10 bzw. Deckfläche 11 des Trennwagens 2 gepreßt, wodurch sich ihre Dichtwirkung erhöht. Wie in Fig. 3 ist die Kontaktstellung des Trennwagens 2 strichpunktiert angedeutet. Die Ausführungsformen der Dichtung 13 sind nur beispielhaft dargestellt, auch mehrlippige Dichtungen zur Steigerung der Dichtwirkung sind denkbar. Auch können einlippige Dichtungen den Schutzanforderungen entsprechen, wenn nur geringe Drücke zu erwarten sind.

Claims

1. Gekapselte Hochspannungs-Schaltzelle mit einem aus einer Kontaktstellung in eine Trennstellung ausfahrbaren Trennwagen, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (9) zwischen den Seitenflächen (10) sowie der Deckfläche (11) des Trennwagens (2) und den Frontpaneelen (12) der Metallkapselung (8) durch eine zweilippige, während der gesamten Trennwagenbewegung wirksame Dichtung (13) überbrückt ist, und der Fahrrahmen (20) des Trennwagens (2) in einen passenden, gegenüber dem Inneren der gekapselten Hochspannungs- Schaltzelle (1) abgeschlossenen Kasten (15) eingreift, wobei die freibleibende Öffnung zwischen der oberen Begrenzung (15′) des Kastens (15) und dem Fahrrahmen (20) des Trennwagens (2) während der gesamten Trennwagenbewegung durch eine vertikal verschiebbare, mit einer Schräge (21) des Trennwagens (2) zusammenwirkende Abdeckplatte (16) verschlossen ist.

2. Gekapselte Hochspannungs-Schaltzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweilippige Dichtung (13) aus zwei gleichartigen Dichtungsprofilen aus plastischem Kunststoff besteht, die auf ein abgewinkeltes Doppel-T-Trägerprofil (14) spiegelbildlich aufgesteckt sind.

3. Gekapselte Hochspannungs-Schaltzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweilippige Dichtung (13) aus einem Stück eines plastischen Kunststoffes besteht und in ein U-förmiges Trägerprofil (14′) eindrückbar ist.

4. Gekapselte Hochspannungs-Schaltzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippen der zweilippigen Dichtung (13) an den Seitenflächen (10) sowie der Deckfläche (11) des Trennwagens (2) in einem von 90° zur Einfahrrichtung des Trennwagens (2) abweichenden Winkel aufliegen.

5. Gekapselte Hochspannungs-Schaltzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in Einfahrrichtung des Trennwagens (2) gesehen, vor der zweilippigen Dichtung (13) keilförmige Gleitleisten (17) angeordnet sind, welche die Dichtung (13) vor Beschädigungen durch Kanten der Seitenflächen (10) des Trennwagens (2) beim Einfahren schützen.

6. Gekapselte Hochspannungs-Schaltzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Abdeckplatte (16) zusammenwirkende Schräge (21) des Trennwagens (2) aus einer Kunststoffplatte besteht.