WO1990003678A1

WO1990003678A1 - Behälter einer gasisolierten mittelspannungs-lastschaltanlage

Info

Publication number: WO1990003678A1
Application number: PCT/DE1989/000598
Authority: WO
Inventors: Helmut Späck
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1988-09-29
Filing date: 1989-09-18
Publication date: 1990-04-05
Anticipated expiration: 1991-03-29
Also published as: DE8812411U1; DK55291A; EP0436578A1; FI911457A0; FI102497B; FI102497B1; DE58906323D1; EP0436578B1; DK55291D0; DK168648B1

Abstract

Bei gleichen oder verbesserten Eigenschaften gegenüber einem Behälter mit gewölbten Deckorganen soll die Herstellbarkeit unter Wegfall gewölbter Teile vereinfacht werden. Ein Behälter (1) für eine gasisolierte Mittelspannungs-Lastschaltanlage weist ein rechteckiges Rahmenteil (2) auf, dessen Wandteile (5, 6) mit trapezförmigen Ansätzen (7, 8, 9, 10, 11) versehen sind. Diese sind an den einander zugewandten Schmalseiten miteinander unter Bildung eines pyramidenstumpfförmigen Körpers verschweißt. Die verbleibenden Öffnungen sind durch im wesentlichen ebene Platten (3, 4) verschlossen. Soweit erforderlich, sind U- oder Hutprofilschienen (16, 18, 20, 22) oder Sicken (21) zur Versteifung der ebenen Teile vorgesehen. Die Erfindung eignet sich für Behälter zur Aufnahme von Komponenten gasisolierter Mittelspannungs-Lastschaltanlagen.

Description

Behälter einer gasisolierten Mittelspannungs-Lastschaltanlage

Die Erfindung betrifft einen Behälter aus Blechteilen zur Auf¬ nahme von Komponenten einer gasisolierten Mittelspannungs- Lastschaltanlage mit einem mittleren, rechteckigen Rahmenteil und diesen beidseitig verschließenden Deckorganen.

Ein Behälter dieser Art ist beispielsweise durch die

DE-A-31 07 -911 bekannt geworden, wobei Einzelheiten des darin gezeigten Behälters näher in dem DE-U-83 06 120 dargestellt sind. Mit diesem Aufbau eines Behältes soll erreicht werden, daß bei verhältnismäßig geringem Materialaufwand und damit geringem Gewicht eine gute Beständigkeit gegen den von dem Isoliergas ausgeübten Druck und andererseits ein für den Einbau der Schaltgeräte und Sammelschienen gut zugänglicher Raum ge¬ schaffen wird.

Der Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, die Herstellungsweise des Behälters ohne Verzicht auf seine sonstigen Vorzüge erheblich zu vereinfachen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß wenigstens drei der den Rahmenteil bildenden Wandteile wenigstens auf einer Seite einen angeformten trapezförmigen Ansatz aufweisen und daß die einander zugewandten Kanten benachbarter Ansätze unter Bildung eines teilweisen bzw. voll¬ ständigen pyramidenstumpfförmigen Körpers verschweißt sind, wobei die jeweils verbleibende Öffnung durch das als im wesent¬ lichen ebene Platte ausgebildete Deckorgan verschlossen ist. Obwohl im Unterschied zu den bekannten Behältern keine ge¬ wölbten Abdeckorgane mehr verwendet werden, erweist es sich, daß die neue Gestaltung wesentlich einfacher herstellbar ist, dabei aber der bisherigen Bauweise an Festigkeit nicht nach¬ steht, sondern sie noch zu übertreffen vermag. Hinsichtlich der einfacheren Herstellbarkeit beruht der Vorteil darauf, daß gewölbte Wandteile nur mit Hilfe besonderer Vorrichtungen her- stellbar sind, die im allgemeinen nur in Werkstätten zur Her¬ stellung von Druckbehältern zur Verfügung stehen, während sich Abkantungen und gerade Schweißnähte auch in weniger speziali¬ sierten blechverarbeitenden Betrieben herstellen lassen. Die günstigen Fertigungseigenschaften werden trotz des Wegfalles der gewölbten Abdeckorgane dadurch erzielt, daß die Pyra iden- stu pfform eine bessere Annäherung an die optimale Kugelgestalt* ermöglicht, als es durch die Kombination eines rechteckigen Rahmenteiles mit einem aufgelegten gewölbten Deckorgan ge- schieht. Die verbesserte Steifigkeit hat daher zur Folge, daß geringere Verformungen als bisher auftreten.

Um einen Behälter herzustellen, dessen räumliche Gestalt am ehesten den bisherigen Behältern mit gewölbten Deckorganen ent- spricht, wird man beidseitig des Rahmenteiles einen vollstän¬ digen Pyramidenstumpf vorsehen. Diese Form wird dadurch gewon¬ nen, daß alle vier Wandteile des rechteckigen Rahmenteiles mit trapezförmigen Ansätzen ausgestattet werden. Dabei besteht zwang¬ los die Möglichkeit, durch eine gleiche oder abweichende Gestalt der Trapezform zu beiden Seiten des Rahmenteiles Pyramiden- stumpfe mit gleicher Gestalt oder mit unterschiedlichem Winkel und unterschiedlicher Tiefe zu gewinnen. Wird im Rahmen der Er¬ findung von der Möglichkeit Gebrauch gemacht, nur drei der Wand¬ teile des Rahmenteiles mit trapezförmigen Ansätzen zu versehen, so kann zusätzlich die Trapezform von zwei gegenüberliegenden Ansätzen unsymmetrisch ausgebildet sein, wobei deren nicht mit benachbarten Ansätzen zu verschweißende Schmalseiten etwa rechtwinklig zur Grundlinie der Trapezform verlaufen. Auf diese Weise entstehen Kanten, die bei beliebiger Winkelstellung der Ansätze relativ zu den Wandteilen, von denen sie ausgehen, eine Verbindung mit einer Platte oder einem Körper herzustellen ge¬ statten, die bzw. der in der Ebene des nicht mit Ansätzen versehenen Wandteiles des Rahmenteiles verläuft.

Bei der vorstehend erläuerten unsymmetrischen Ausführungsform erweist es sich insbesondere als vorteilhaft, einen den bzw. die teilweisen pyramidenstumpfförmigen Körper überdeckenden Erweiterungskörper vorzusehen. Dieser kann insbesondere zur Aufnahme von Schmelzsicherungen dienen, wodurch die Möglich¬ keit geschaffen ist, eine kompakte Schalteinheit herzustellen, welche die Funktionen des Schaltens unter Last, Erdung sowie den Kurzschlußschutz umfaßt.

Wie bereits erwähnt, können die pyramidenstumpfförmigen Körper eine unterschiedliche Ausladung und einen unterschiedlichen ^".^' Winkel aufweisen, wodurch die am freien Ende der Pyra iden- stumpffor verbleibende Fläche unterschiedlich groß sein kann. In Abhängigkeit von dieser Größe kann es zweckmäßig sein, daß das hierfür vorgesehene Deckorgan an seiner Innenseite Ver¬ steifungsorgane besitzt, die nahe Vorprägungen für Durch- führungen verlaufend angeordnet sein können. Solche •Ver¬ steifungsorgane sind auch dann nützlich, wenn nur an einer Seite des rechteckigen Rahmenteiles trapezförmige Ansätze zur Bildung eines pyramidenstumpfförmigen Körpers vorgesehen sind und an der gegenüberliegenden Seite des Rahmenteiles die ge- samte Fläche des Rahmenteiles durch ein ebenes Deckorgan ver¬ schlossen werden soll. Ebenso können die Wandteile des Rahmen¬ teiles mit Versteifungsorganen versehen sein.

Wie dies an sich bekannt ist, können die Versteifungsorgane als aufgeschweißte U- oder Hutprofilschienen oder als eingedrückte Sicken ausgebildet sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die Figur 1 zeigt in einer perspektivisch auseinander ge¬ zogenen Darstellung einen Behälter für eine gasisolierte Mittelspannungs-Lastschaltanlage, wobei einen rechteckigen Rahmenteil beidseitig abschließende Deckorgane als Einzelteile gezeigt sind. Die Figuren 2 und 3 zeigen in einem gegenüber der Figur 1 kleineren Maßstab einen Behälter mit zwei pyramidenstumpf¬ förmigen Fortsätzen mit unterschiedlicher Ausladung in einer Front- und einer Seitenansicht.

In einer den Figuren 2 und 3 entsprechenden Darstellung zeigen die Figuren 4 und 5 einen gleichfalls beidseitig mit pyramiden¬ stumpfförmigen Ansätzen versehenen Behälter, dessen Rahmenteil gegenüber der Grundfläche der Pyramidenstumpfform erweitert vist.

Gleichfalls in einer den Figuren 2 und 3 entsprechenden Dar¬ stellung zeigen die Figuren 6 und 7 einen Behälter mit recht¬ eckigem Querschnitt des Rahmεnteiles.

Die Figuren 8 und 9 zeigen, wiederum in einer den vorangehenden Figuren entsprechenden Darstellung, einen Behälter mit unvoll¬ ständigen pyramidenstumpfförmigen Fortsätzen, wobei am Rahmen¬ teil ein Erweiterungskörper zur Aufnahme von Schmelzsicherungen vorgesehen ist.

Ein in der Figur 1 gezeigter Behälter 1 umfaßt einen Rahmenteil 2 sowie zwei Deckorgane 3 und 4, die als im wesentlichen ebene Platten ausgebildet sind. Der Rahmenteil 2 ist als Sonderfall der Rechteckform quadratisch ausgebildet und besteht aus vier einzelnen Wandteilen mit gleicher Kantenlänge, von denen die Wandteile 5 und 6 in der Figur 1 vollständig sichtbar sind. Ferner sind ein trapezförmiger Ansatz 7 des Wandteiles 5 und zwei trapezförmige Ansätze 8 und 9 beidseitig des Wandteiles 6 sichtbar. Zwei weitere trapezförmige Ansätze 10 und 11 sind der linken Seite der verbleibenden Wandteile des Rahmenteiles 2 zugeordnet. Wie die Figur 1 zeigt, sind die Ansätze 7, 8, 10 und 11 derart gegenüber dem Rahmenteil 2 abgewinkelt, daß ihre Schmalseiten miteinander in Berührung stehen und entlang der durch gebildeten Kanten 12, 13, 14 und 15 Verschweißt werden können. Hierdurch ist ein pyramidenstumpfförmiger Körper gebildet .

Sinngemäß die gleiche Anordnung von trapezförmig abgewinkelten Ansätzen ist auf der gegenüberliegenden Seite des Rahmenteiles 2 vorgesehen, wobei aus Gründen der perspektivischen Darstellung aber nur der Ansatz 9 zu erkennen ist. Dieser ist somit gleich¬ falls Bestandteil eines pyramidenstumpfförmigen Körpers, der nach Ausladung und Winkel jedoch abweichend vor den links in der Figur 1 sichtbaren Pyramidenstumpf ausgebildet sein kann.

Im Bereich beider Pyramidenstümpfe ist das Gehäuse 1 durch die schon erwähnten Deckorgane 3 bzw. 4 verschlossen, die an ihrem Umfang mit den Rändern der trapezförmigen Ansätze verschweißt sind. An seiner Innenseite ist das Deckorgan 3 mit zwei parallel angeordneten, aufgeschweißten Hutprofilschieneπ 16 versehen, um bei einer verhältnismäßig geringen Wandstärke eine gute Verformungsfestigkeit zu erzielen. Nahe den Hutprofil¬ schienen 16 sind Vorprägungen 17 für den bedarfsweisen Einbau von mechanischen Durchführungen angeordnet, die in bekannter Weise zur gasdichten Durchführung von Antriebsteilen für

Schaltgeräte dienen. Ähnlich ist das auf der gegenüberliegenden Seite vorgesehene Deckorgan 4 beschaffen, das gleichfalls aufgeschweißte Hutprofilschienen 18 besitzt.

Aus der Figur 1 ist ferner zu entnehmen, daß der obere Wandteil 5 des rahmenartigen Gehäuseteiles 2 gleichfalls eine in der Umfangsrichtung des Gehäuses verlaufende Hutprofilschiene 20 aufweist, beidseitig von der Öffnungen 19 für Kabeldurch¬ führungen angeordnet sind. Der anschließende Wandteil 6 ist mit eingedrückten Sicken 21 versehen. Der dem Wandteil 5 gegen¬ überliegende Wandteil ist gleichfalls mit einer Hutprofil¬ schiene 22 zur Versteifung versehen. Der dem Wandteil 6 gegenüberliegende entsprechende Wandteil kann gleichfalls mit Sicken 21 oder anderen geeigneten Mitteln zur Versteifung ausgerüstet sein. Bei einem Vergleich des beschriebenen Behälters mit einem Behälter der eingangs erwähnten bekannten Art ist zunächst festzustellen, daß der Kraftfluß ohne Sprung von den Wandteilen 5 und 6 zu dem Deckorganen 3 bzw. 4 verläuft. Die Blechab- kantungen bewirken dabei eine hohe Steifigkeit und einen entsprechend hohen Verformungswiderstand. Ferner entsteht beim Zuschneiden der Wandteile des Rahmenteils 2 weniger Verschnitt als bisher, weil die zur Annäherung an die Kreisform gewölbter Deckorgane"bisher benötigten Ausnehmungen der abgekanteten Schenkel ier Wandteile entfallen.

Der in den Figuren 2 und 3 gezeigte weitere Behälter 30 weist zu beiden Seiten des quadratischen Rahmenteiles 31 pyramiden- stumpfförmige Körper 32 bzw. 33 auf, deren Ende jeweils durch ein ebenes Deckorgan 34 bzw. 35 abgeschlossen ist. Wie die Figur 2 zeigt, ist der in der Figur 3 rechts gezeigte, pyra- midenstumpfförmige Körper 33 weiter ausladend als der linke pyramidenstumpfförmige Körper 32 ausgebildet. Diese Form ist mit Rücksicht auf im Inneren des Behälters anzuordnende Ein- bauteile vorgesehen. Zur Anpassung hieran kann der Neigungs¬ winkel und die Ausladung der pyramidenstumpfförmigen Körper 32 und 33 innerhalb beträchtlicher Grenzen variiert werden. Die Lage von Durchführungen von zu- und abführenden Leitungen ist in den Figuren 2 und 3 schematisch durch die zugehörigen Mittellinien 34 angedeutet. Wie anhand der Figur 1 erläutert, können Vorprägungen für den Einbau von mechanischen Durch¬ führungen vorgesehen sein. Ferner sind Sicken 35 zur Ver¬ steifung des Rahmenteiles 31 gezeigt.

In den Figuren 4 und 5 ist ein weiterer Behälter 40 gezeigt, der eine mit dem Behälter 30 gemäß den Figuren 2 und 3 in wesentlichen Merkmalen übereinstimmende Gestalt aufweist. Unterschiedlich ist jedoch die Ausbildung des mittleren Rahmen¬ teiles 41 derart, daß der Rahmenteil rechteckig ausgebildet ist und dadurch unten über die eine quadratische Grundfläche aufweisenden pyramidenstumpfförmigen Fortsätze 42 und 43 über- steht. Der überstehende Rahmenteil 44 ist zur Aufnahme von sechs Steckerdurchführungen vorgesehen, die gleichfalls durch ihre Mittellinien 45 angedeutet sind. Der Behälter 40 eignet sich daher insbesondere zum Anschluß der Ringkabel mit Steckern.

Während die vorstehend beschriebenen Behälterbauformen jeweils einen rechteckigen Rahmenteil mit gleicher Kantenlänge, d. h. mit quadratischer Grundform aufweisen, ist der Behälter 50 gemäß den Figuren 6 und 7 mit ungleicher Kantenlänge seines mittleren Rahmenteiles 51 ausgeführt. Dementsprechend weisen auch die pyramidenstumpfförmigen Fortsätze oder Körper 52 und 53 zu beiden Seiten des Rahmenteiles 51 eine ungleichseitige Grundfläche auf. Der Vorzug dieser Behälterform besteht darin, daß eine größere Anzahl von Geräten untergebracht werden kann, ohne eine vorgegebene Höhenabmessung überschreiten zu müssen. Von Bedeutung ist ferner, daß trotz der Rechteckform eine gute Festigkeit gegenüber dem inneren Gasdruck erzielt wird, ohne ungewöhnliche Wandstärken wählen zu müssen. Mit gewölbten Ab- schlußteilen wäre ein solches Gehäuse nur mit wesentlich größerem Aufwand zu realisieren.

Bei dem Behälter 60 gemäß den Figuren 8 und 9 wird von der nach der Erfindung gleichfalls vorgesehenen Möglichkeit Gebrauch ge- macht, unvollständige pyramidenstumpfformige Körper oder Fort¬ sätze beidseitig eines Rahmenteiles vorzusehen. Wie insbesondere die Figur 8 zeigt, ist nur die Trapezform der unteren Ansätze 61 und 62 des Rahmenteiles 63 symmetrisch ausgeführt. Die be¬ nachbarten Ansätze 64 und 65 bzw. 66 und 67 sind in der Weise unsymmetrisch zugeschnitten, daß sie nach entsprechender Ab¬ kantung mit den unteren Fortsätzen 61 und 62 unter Bildung jeweils eines unvollständigen pyramidenstumpfförmigen Körpers 68 bzw. 69 verschweißt werden können. Die verbleibenden Schmalseiten 70 und 71 bzw. 72 und 73 der Ansätze 64 und 65 sowie 66 und 67 verlaufen dagegen rechtwinklig zu der Grund¬ linie der Trapezform und liegen damit in der Ebene eines Er- Weiterungskörpers 74 des Rahmenteiles 63. Der Erweiterungs¬ körper 74 kann insbesondere dazu vorgesehen sein, Gehäuse für Schmelzsicherungen (HH-Sicherungen) aufzunehmen.

Bei allen vorstehend beschriebenen Bauformen von Behältern sind die bei den bisher bekannten Behältern vorgesehenen gewölbten Wandteile durch vollständige oder unvollständige pyramiden¬ stumpfformige Körper mit gleicher Kantenlänge, d. h. qudratischer Grundform"öder mit ungleicher Kantenlänge, d. h. einer recht - eckigen Grundform ersetzt. Bei gleicher oder geringerer

Materialdicke als bei den bisherigen Behältern wird dadurch die gleiche oder eine bessere Festigkeit gegenüber einem inneren Gasdruck erzielt.

Claims

Patentansprüche

1. Behälter (1) aus Blechteilen zur Aufnahme von Komponenten einer gasisolierten Mittelspannungs-Lastschaltanlage mit einem mittleren, rechteckigen Rahmenteil (2) und diesen beidseitig verschließenden Deckorganen (3, 4), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß wenigstens ^'drei der den Rahmenteil (2) bildenden Wandteile (5, 6) wenigstens auf einer Seite einen angeformten trapezförmigen Ansatz (7, 8) auf- weisen, und daß die einander zugewandten Kanten (10, 11) be¬ nachbarter Ansätze (7, 8) unter Bildung eines teilweisen bzw. vollständigen pyramidenstumpfförmigen Körpers verschweißt sind, wobei die jeweils verbleibende Öffnung durch das als im wesentlichen ebene Platte ausgebildete Deckorgan (3) verschlos- sen ist. (Figur 1)

2. Behälter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei Ausführung mit drei trapezförmigen Ansätzen (61, 64, 65) die Trapezform von zwei gegenüberliegenden Ansätzen (64, 65) unsymmetrisch ausgebildet ist, wobei deren nicht mit benachbarten Ansätzen ( ) zu ver¬ schweißende Schmalseiten (70, 71) etwa rechtwinklig zur Grund¬ linie der Trapezform verlaufen. (Figur 8, 9)

3. Behälter nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e , daß der Rahmenteil (63) einen den bzw. die teilweisen pyramidenstumpfförmigen Körper über¬ deckenden Erweiterungskörper (74) aufweist. (Figur 8, 9)

4. Behälter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß nur an einer Seite des rechteckigen Rahmenteiles (2) trapezförmige Ansätze (7, 8, 10, 11) vorgesehen sind und daß die gegenüberliegende Seite des Rahmenteiles (2) gleichfalls durch eine im wesentlichen ebene, mit Versteifungsorganen versehene Platte (4) als Deckorgan ver¬ schlossen ist. (Figur 1)

5. Behälter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Deckorgan (3) und/oder der Rahmenteil (2) mit Versteifungsorganen (16, 18, 20, 22) versehen ist. (Figur 1)

6. Behälter nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Versteifungsorgane als aufgeschweißte U- oder Hutprofilschienen (16, 18, 20, 22) oder als eingedrückte Sicken (21) ausgebildet sind. (Figur 1)