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Hochspannungs-Schaltanlage der Zellenbauart Bei Hochspannungsschaltanlagen
der Zellenbauart können durch die Auswirkungen eines in einer Zelle sich ausbildenden
Kurzschlußlichtbogens erhebliche Schäden und empfindliche Betriebsstörungen auftreten
und darüber hinaus das Bedienungspersonal in hohem Maße gefährdet werden. Um die
Wirkung der durch den Lichtbogen hervorgerufenen Druckwelle ionisierter Gase zu
vermindern, ist man bei Anlagen mit Doppelsammelschienen bereits vielfach dazu übergegangen,
die übliche Lichtbogendecke so auszubilden, daß sie den Schalterraum jeder Zelle
unter Bildung eines Druckausgleichkamins von den beiden Sammelschienenräumen abtrennt.
Es läßt sich zwar dadurch erreichen, daß die ionisierten Gase zum Teil nach oben
in neutrale, für das Bedienungspersonal relativ ungefährliche Räume abströmen. Auch
wird die Gefahr der Zerstörung der Zellenwandungen durch die Druckwelle herabgesetzt.
Solange der Störungslichtbogen sich aber im Schalterraum befindet und in unmittelbare
Nähe der eingebauten Geräte gelangen kann, ist es weder möglich, deren Beschädigung
und die damit verbundenen Betriebsstörungen zu vermeiden noch überhaupt ein Ausbrennen
der ganzen Schaltzeile und ein eventuelles Übergreifen des Brandes auf benachbarte
Zellen mit Sicherheit zu verhindern.
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Die Erfindung weist nun einen Weg, um bei Hochspannungs-Schaltanlagen
der Zellenbauart mit Doppelsammelschienen, die von -den im Schalterraum jeder Zelle
angeordneten Trennschaltern durch die Lichtbogendecke .unter Bildung eines Druckausgleichkamins
zwischen :den Sammelschienensystemen abgetrennt sind, :die aufgezeigten Gefahren
mit geringem Aufwand auf ein kleinstmögliches Maß herabzusetzen. Erfindungsgemäß
wird dies erreicht durch eine solche Anordnung an sich bekannter Lichtbogenleitschienen
zwischen den Gegenkontakten der Trennmesser in Stromflußrichtung, daß ein an diesen
entstehender Störungslichtbogen in Richtung :des Druckausgleichkamins geführt wird.
Die Erfindung geht dabei von der Tatsache aus, daß Kurzschlußliehtbögen im allgemeinen
in Richtung des Energieflusses wandern -im vorliegenden Fall also in .der Regel
von den Sammelschienen weg nach unten zum Leistungsschalter - und ferner, daß es
bekanntlich mittels Hilfselektroden möglich ist, einen Störungslichtbogen von der
Stromleitung abzulenken und an eine vorbestimmte Stelle zu leiten.
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Da in Schaltzellen Störungslichtbogen bekanntlich in überwiegendem
Maße durch fahrlässiges Ziehen eines Sammelschienentrenners unter Last entstehen,
werden die Lichtbogenleitschienen den einzelnen Phasen der von den Trennern abgehenden
Abzweigleitungen zugeordnet. Die Trenner selbst werden mit Vorteil an :der Lichtbogendecke
beiderseits des Druckausgleichkamins angebracht. Es können so die Lichtbogenlaitschienen
kurz gehalten werden. Darüber hinaus brennt ein am Trenner entstandener Kurzschlußlichtbogen
bereits in unmittelbarer Nähe des Druckausgleichkamins, so .daß dieser augenblicklich
eine Druckentlastung herbeiführt. Der Lichtbogen selbst wird dabei vornehmlich unter
dem Einfluß der dynamischen Stromkräfte in kürzester Zeit zunächst von den Trennerkontakten
aus an den Abzweigleitungen entlanggetrieben. Die Kaminwirkung des Entlüftungsschlotes
und der eigene thermische Auftrieb sorgen für einen sicheren Übergang des Störungslichtbogens
auf die Lichtbogenleitschienen, wo er den Teil einer Schleife bildet und daher unter
dem zusätzlichen Einfluß des eigenerregten Magnetfeldes entlang :den Leitschienen
weiter nach oben in den Druckausgleichkamin hineingelangt. Man erkennt, d:aß die
Erfindung die Möglichkeit einer Beschädigung der Betriebsmittel und der Schaltzelle,
sei :es von seiten der auftretenden Druckwelle oder des Lichtbogens, weitestgehend
ausschließt.
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Zur weiteren Erläuterung .der Erfindung sind :die beiden in der Zeichnung
wiedergegebenen Ausführungsbeispiele heranzuziehen; und zwar ist in Abb. 1 ein Schnitt
durch eine Hochspannungsschaltzelle mit horizontaler Lichtbogendecke und der erfindungsgemäßen
Lichtbogenleitschienenanordnung und in Abb. 2 ein Schnitt durch oine Schaltzelle
mit schräg angeordneter Lichtbogendecke dargestellt.
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Wie üblich ist die Schaltzelle nach Ab:b. 1 in Form eines nicht näher
dargestellten Gerüstes aus Profileisen aufgebaut, wobei die Zellentrennwand 1 sowie
die Lichtbogendecke2 mit den den Druckausgleichkamin 3 bildenden Seitenwänden 4,
5 und die Wände 6 der Einbaunische 7 aus einem feuerfesten Material,
wie
beispielsweise Hartgips bestehen. In an sich bekannter Weise sind die Sammelschienensysteme
I und II mit den einzelnen Phasen übereinanderliegend an den den Druckaus-gleichkamin
3 bildenden senkrechten Seitenwänden 4 bzw. 5 angeordnet, während die Trenner 8
und 9 an der Unterseite der horizontalen Lichtbogendecke2 waagerecht hängend befestigt
sind. Weiterhin enthält die Schaltzelle noch den Leistungsschalter 10, dessen Antriebsglieder
der Übersichtlichkeit halber weggelassen sind, und den Meßwandler 11. Zwischen -den
Sammelschienentrennern 8 und 9 ist jeder Phase der zum Leistungsschalter 10 führenden
Abzweigleitung 12 bzw. 13 eine hörnerartige Lichtbogenleitsahiene 14 bzw. 15 zugeordnet.
Kommt nun beispielsweise durch fehlerhaftes Schalten des Trenners 8 ein Störungslichtbogen
in der Nähe der festen Trennerkontakte zustande, so wird dieser zunächst unter der
dynamischen Wirkung der Stromkräfte auf die kurzen Leiterstücke 16 der Abzweigleitung
12 getrieben. Infolge der durch seinen .eigenen thermischen Auftrieb unterstützten
Kaminwirkung des Entlüftungsschlotes erfolgt ein sicherer Übergang des Lichtbogens
auf die Lichtbogenleitsehienen 14, wo er den Teil einer Schleife bildet. Unter dem
zusätzlichen Einfluß der Schleifenwirkung gelangt dann der Störungslichtbogen entlang
den Leitschienen in den Druckausgleichkamin.
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In Abb.2 .der Zeichnung ist ein Schnitt durch eine Hochspannungsschaltzelle
dargestellt, bei der .die Wirkung -des Druckausgleichkamins 3 noch durch -die V-förmige
Anordnung der ihn bildenden Seitenwände 4 und 5 gesteigert ist. Die Lichtbogendecke
2 ist .in der bekannten vorteilhaften Weise schräg eingesetzt. Bei diesem Ausführunbsbeispiel
haben die einander entsprechenden Gegenkontakte der Trennmesser der beeiden Sammelschienentrenner
8 und 9 gemeinsame Verhindungsleitungen 17. Diese sind nach unten geneigt, und zwar
-beiderseits der zum Teil etwa in der Symmetrieebene 18 angeordneten, zum Leistungsschalter
10 führenden Abzweigleitung 19. Von jeder Phase der Verbindungsleitung 17 wird eine
gerade Liohtbogenleitschiene 20 getragen, die mit Vorteil ebenfalls etwa in -der
Symmetrieebene liegt. Gegenüber der Ausführung nach Abb. 1 wird bei dieser Anordnung
durch die Neigung der Verbindungsleitungen 17 erreicht, daß ein an den ortsfesten
Trennkontakten gezogener Kurzschlußlichtbogen bereits auf dem Weg zu den Lichtbogenleitschienen
hin eine Aufwärtsbewegung ausführt. Wie leicht einzusehen ist, ermöglicht diese
Maßnahme einen besonders sicheren Übergang des Lichtbogens auf die Leitschiene20.