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.Cell design high-voltage switchgear For high-voltage switchgear
of the cell design can be caused by the effects of a forming in a cell
Short-circuit arc cause considerable damage and sensitive operating faults
and, moreover, the operating personnel are endangered to a high degree. To the
Effect of the pressure wave caused by the arc of ionized gases
in systems with double busbars, it has often been switched over to
to form the usual arc ceiling so that it is the switch room of each cell
separates from the two busbar compartments to form a pressure equalization chimney.
It can be achieved that the ionized gases partly upwards
Flow into neutral, relatively harmless rooms for the operating personnel. Even
the risk of the cell walls being destroyed by the pressure wave is reduced.
As long as the fault arc is in the switch room and in the immediate vicinity
If the built-in devices can get close, it is neither possible to damage them
and to avoid the associated breakdowns or burn out at all
the entire switching line and a possible spread of the fire to neighboring ones
Cells to prevent with certainty.
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.The invention now shows a way to work in high-voltage switchgear
of the cell design with double busbars, those in the switch room of each cell
arranged disconnectors through the arc ceiling, forming a pressure equalization chimney
between: the busbar systems are disconnected,: the identified hazards
can be reduced to the smallest possible level with little effort. According to the invention
this is achieved by such an arrangement of known arc guide rails
between the mating contacts of the disconnection knife in the direction of current flow that one at these
Arcing fault in the direction of: the pressure equalization chimney is guided.
The invention is based on the fact that short-circuit arcuate arcs in general
wander in the direction of the energy flow - in the present case usually
away from the busbars down to the circuit breaker - and further that it
is known to be possible by means of auxiliary electrodes, a fault arc from the
Divert power line and lead to a predetermined location.
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.Since arcing faults are known to predominate in switchgear cells
Dimensions are caused by negligent pulling of a busbar disconnector under load,
the arc guide rails for the individual phases of the outgoing from the disconnectors
Branch lines assigned. The isolators themselves are used to advantage: the arc ceiling
attached on both sides of the pressure equalization chimney. So can the arc rails
be kept short. In addition, a short-circuit arc created at the isolator burns
already in the immediate vicinity of the pressure equalization chimney, so that this instantly
brings about a pressure relief. The arc itself is mainly under
the influence of the dynamic current forces from the isolator contacts in the shortest possible time
driven out along the branch lines. The chimney effect of the ventilation duct
and their own thermal buoyancy ensure a safe transition of the fault arc
onto the arc guide rails, where it forms part of a loop and therefore under
along the additional influence of the self-excited magnetic field: the guide rails
got further up into the pressure equalization chimney. One recognizes d: ate the
Invention the possibility of damage to the equipment and the switching cell,
be it from the side of the occurring pressure wave or the arc, as far as possible
excludes.
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.To further explain the invention are: the two in the drawing
to use reproduced embodiments; namely in Fig. 1 is a section
by a high-voltage switchgear cell with a horizontal arc ceiling and the inventive
Arc guide rail arrangement and in Fig. 2 a section through a switching cell
shown with an inclined arc ceiling.
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.As usual, the switching cell is according to Ab: b. 1 in the form of a no closer
The frame shown is made of profile iron, with the cell partition 1 as well as
the arc ceiling 2 with the side walls 4 forming the pressure equalization chimney 3,
5 and the walls 6 of the installation niche 7 made of a refractory material,
how
for example hard plaster. The busbar systems are known per se
I and II with the individual phases lying one above the other on the pressure equalization chimney
3 forming vertical side walls 4 and 5, respectively, while the separators 8
and 9 attached to the underside of the horizontal arc ceiling 2 hanging horizontally
are. The switchgear cell also contains the circuit breaker 10 and its drive elements
are omitted for the sake of clarity, and the transducer 11
Busbar disconnectors 8 and 9 is each phase of the circuit breaker 10 leading
Branch lines 12 and 13 are assigned a horn-like arc guide rail 14 and 15, respectively.
If, for example, the disconnector 8 is switched incorrectly, an arc fault occurs
in the vicinity of the fixed isolating contacts, this is initially under the
dynamic effect of the current forces on the short conductor pieces 16 of the branch line
12 driven. As a result of its own thermal buoyancy supported
The chimney effect of the ventilation chimney ensures a safe transition of the arc
onto the arc guide rails 14 where it forms part of a loop. Under the
additional influence of the loop effect then passes the fault arc along
the guardrails in the pressure equalization chimney.
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.In Fig. 2 of the drawing is a section through a high-voltage switchgear cell
shown in which .the effect of the pressure equalization chimney 3 still through the V-shaped
Arrangement of the side walls 4 and 5 forming it is increased. The arc ceiling
2 is inserted at an angle in the known advantageous manner. In this exemplary embodiment
have the corresponding mating contacts of the disconnection blades of the two busbar disconnectors
8 and 9 common prevention lines 17. These are inclined downwards, namely
-both sides of the partially arranged approximately in the plane of symmetry 18, to the circuit breaker
10 leading branch line 19. Of each phase of the connecting line 17 is one
straight Liohtbogenleitschiene 20 worn, which also with advantage in -der
Plane of symmetry lies. Compared to the embodiment according to Fig. 1, this arrangement
achieved by the inclination of the connecting lines 17 that one at the fixed
Isolating contacts of drawn short-circuit arcs already on the way to the arc guide rails
executes an upward movement. As is easy to see, this makes this possible
Measure a particularly safe transition of the arc to the guardrail20.