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Schaltschrank zur Verwendung in Ringkabel-oder Maschennetz-Transformatorstationen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schaltschrank zur Verwendung in Ringkabel-
oder Maschennetz-Transformatorstationen mit vorzugsweise zwei Transformatorabgängen,
der aus zwei als geschlossene, übereinander angeordnete Zellen ausgebildeten Teilen
besteht, von denen der obere Teil die Hochspannungsschaltgeräte in teils hängender,
teils stehender Anordnung und mit waagerecht verlaufenden Schalterachsen und der
untere Teil die Niederspannungsverteilungen enthält.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannte, dem Fachmann
durch den Stand der Technik ermöglichte Schaltschrankkonstruktion durch gute Raumausnutzung
möglichst kleinräumig zu gestalten.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die in der oberen
Zelle untergebrachten, in der Ringleitung bzw. in den Transformatorabgängen liegenden
Schaltgeräte zu zwei übereinander angeordnete Gruppen vereinigt sind, wobei die
Schaltgeräte der oberen Gruppe hängend und die der unteren Gruppe stehend eingebaut
sind.
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Hierdurch wächst der für die Unterbringung einer durch f7bereinanderordnung
vermehrten Anzahl von Schaltgeräten benötigte Raum nur um den Abstand zwischen den
sich gegenüberliegenden spannungsführenden Teilen, der nicht größer zu sein braucht
als der gegen Erde. In diesem Raum lassen sich an Stelle einer Sammelschiene kurze
Verbindungslaschen zwischen den Schaltergruppen unterbringen. Von den Laschen brauchen
keinerlei Ableitungen wegzuführen. Man kann die Transformatorabgänge ähnlich platzsparend
ausbilden wie die Ringkabelanschlüsse.
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Man kann die Anordnung so treffen, daß die Achsen der beiden Schaltergruppen
in einer Richtung liegen. Als besonders zweckmäßig hat es sich allerdings erwiesen,
die Schaltergruppen so anzuordnen, daß ihre Achsen einen Winkel, vorzugsweise einen
rechten Winkel, bilden.
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Die Wahl der Schalterart kann nach den gegebenen Verhältnissen bzw.
Erfordernissen getroffen werden, doch läßt sich eine günstige Bauweise des Schaltschrankes
durch Verwendung von Schubschaltern erreichen. Die in Reihe liegenden Schalter der
Ringleitung bzw. der beiden Trafoabgänge (bei Verwendung von zwei Transformatoren)
werden dabei vorzugsweise ineinandergeschachtelt angeordnet, da die Hinter- oder
Nebeneinanderanordnung der beiden mehrpoligen Schalter die Abmessungen der Schalter
erheblich vergrößern. Derartig ineinandergeschachtelte Schalter sind so ausgebildet,
daß von den beiden in Reihe liegenden Schaltern jeweils zwei zu einer Phase gehörende
Schalterpole dicht nebeneinander, jedoch in entgegengesetzte Richtung weisend, angeordnet
sind. Dadurch werden die Längsabmessungen eines einzelnen Schalters nur in geringem
Maße überschritten und die Breitenabmessungen bedeutend kleiner gehalten als bei
einer einfachen Nebeneinanderstellung von zwei Schaltern.
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Sind in den Transformatorenabgängen noch Sicherungen vorgesehen, können
diese entweder im Hochspannungsteil untergebracht werden oder in abgeschlossene
Anbaukästen, die seitlich am Hochspannungsteil des Schaltschrankes angesetzt werden.
Die Sicherungen sind von unten durch eine Klappe am Anbaukasten zugänglich. Zweckmäßig
wird diese Klappe mit dem Antrieb des im Transformatorabgang liegenden Schalters
verriegelt, so daß sie nur bei abgeschaltetem Transformator geöffnet werden kann
bzw. der Transformator nur eingeschaltet werden kann, wenn die Klappe geschlossen
ist.
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Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltschrankes
ist in der Zeichnung dargestellt.
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F i g.1 zeigt das Prinzipschaltbild einer Maschennetzstation. Mit
1 ist das Ringkabel bezeichnet und mit 2 und 3 die beiden in der Ringleitung 1 liegenden,
beiderseits der Stichleitung 4 angeordneten Schalter. 5 und 6 sind die beiden Abgänge
zu den Transformatoren 7 und 8, die über die Schalter 9
und
10 und die Sicherungen 11 und 12 angeschlossen sind und die die Niederspannungsverteilungen
13 und 14 speisen.
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Der bisher übliche Aufbau einer derartigen Station geschieht in der
Weise, daß die Kabelanschlüsse des Ringkabels 1 und die Schalter 2 und 3 in zwei
oder auch in einer Zelle untergebracht sind. Die Stichleitung 4 ist als Sammelschienensystem
ausgebildet. Für die Schaltgeräte 9 und 11 sowie 10 und 12 sind jeweils weitere
Zellen vorhanden. Die Transformatoren 7 und 8 befinden sich außerhalb, innerhalb
oder versenkt unter der Station und die Niederspannungsverteilungen 13 und 14 entweder
in den Transformatorzellen oder in weiteren hierfür vorgesehenen Zellen.
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Gemäß der Erfindung wird nun diese Vielzahl vermieden, so daß die
von diesen Zellen eingenommene Grundfläche eingespart werden kann. Die Station ist
zu diesem Zwecke als Schaltschrank ausgebildet, der nur aus zwei Zellen zusammengesetzt
ist, in denen der Hochspannungs- und der Niederspannungsverteiler untergebracht
wird. Die F i g. 2 bis 4 zeigen nähere Einzelheiten des Aufbaues, wobei die F i
g. 2 die Gesamtansicht eines geschlossenen Schaltschrankes zeigt. F i g. 3 einen
Blick in das Innere bei gleicher Ansicht und F i g. 4 eine Seitenansicht. Die als
Beispiel gezeigte Station hat zwei Transformatorenabgänge und ist im Zuge einer
Ringkabelleitung in einem Gebäude aufgestellt (F i g, 2). Sie besteht aus zwei Zellen,
die aufeinandergesetzt sind, wobei in der unteren Zelle 15 die Niederspannungsverteilungen
und in der oberen Zelle 16 der Hochspannungsverteiler untergebracht ist. Die in
den Transformatorabgängen 5 und 6 liegenden Sicherungen 11 und 12 sind in diesem
Falle in besonderen Anbaukästen 17 und 18 untergebracht und von den beiden Bedienungsgängen
19 und 20 zugänglich.
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In den F i g. 3 und 4 ist die Unterbringung der Anlagenteile in den
beiden Zellen 15 und 16 im einzelnen zu erkennen. Das Ringkabel 1 ist zu beiden
Seiten des Schaltschrankes hochgeführt und endet in der oberen Zelle 16. In dieser
Zelle sind die im Zuge der Ringleitung liegenden Schaltgeräte, die Stichleitung
sowie die in den Abgängen liegenden Schaltgeräte, untergebracht. Um eine optimale
Raumausnutzung zu erhalten, sind zu diesem Zwecke die Schaltgeräte übereinander
angeordnet, und zwar derart, daß die in den Abzweigen liegende Schaltergruppe, bestehend
aus den Schaltern 9 und 10, stehend, die in der Ringleitung liegende Schaltergruppe,
bestehend aus den Schaltern 2 und 3, dagegen hängend untergebracht ist, so daß sich
die spannungsführenden Teile, also die Schalterpole, gegenüberliegen. Dadurch ist
es möglich, auf das übliche Sammelschienensystem, das die Verbindung zwischen den
einzelnen Schaltern bzw. Schaltergruppen herstellt, zu verzichten, da die Herstellung
der Verbindungen durch kurze Laschen 24 erfolgt. Jede Schaltergruppe, d. h. die
Schalter in der Ringleitung und die Schalter in den beiden Abgängen, bestehen im
Falle des Ausführungsbeispieles aus zwei mehrpoligen Schaltern. Zur Erzielung günstiger
Abmessungen sind die Schaltgeräte, vorzugsweise Last- oder Leistungstrennschalter,
als Schubschalter ausgebildet, da sich diese als besonders zweckmäßig erwiesen haben.
Die jeweils zusammengehörenden Schalter einer Schaltergruppe sind dabei so ausgebildet,
daß immer zwei Pole der gleichen Phase nebeneinander, aber in entgegengesetzter
Richtung weisend, angeordnet sind. Dadurch werden kleinste Längen- und Breitenabmessungen
erzielt, die die normalen Abmessungen eines einzelnen Schalters in der Länge und
in der Breite nur in geringem Maße überschreiten. Bei einer einfachen Hintereinander-oder
Nebeneinanderanordnung würden dagegen zumindest die doppelten Abmessungen eines
einzelnen Schalters erreicht. Zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit können im Bedarfsfall
noch Isolierzwischenwände 23 zwischen den Polen verschiedener Phasen angeordnet
werden.
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Der Aufbau der Schalter ist in F i g. 4 im einzelnen zu erkennen,
und zwar bietet, da beide Schaltergruppen gleich ausgebildet sind, die Schaltergruppe
9, 10 die Draufsicht auf die zu einer Phase gehörenden nebeneinanderliegenden Pole
21 und 22 und die Schaltergruppe 2, 3 die Seitenansicht. Die beiden Schaltergruppen
2, 3 und 9, 10 sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel so angeordnet, daß die
Schalterachsen einen rechten Winkel einschließen. Doch ist natürlich auch die Möglichkeit
gegeben, daß entsprechend den gegebenen Verhältnissen die Schalterachsen einen anderen
beliebigen Winkel bilden oder parallel zueinander laufen. Ebenso ist es natürlich
möglich, die beiden Schaltergruppen miteinander zu vertauschen und die Ringleitungsschalter
2, 3 unten und die Abgangsschalter 9, 10 oben einzubauen.
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Seitlich am Hochspannungsteil 16 sind in den Anbaukästen 17 und 18
die Sicherungen 11 und 12 untergebracht, die von den Bedienungsgängen 19 und 20
durch Klappen 25 und 26 zugänglich sind. Die Klappen sind mit den Antrieben für
die in den Transformatorabgängen liegenden Schalter verriegelt, so daß die Sicherungen
nur dann zugänglich sind, wenn der entsprechende Abgangsschalter geöffnet ist bzw.
dieser nur eingeschaltet werden kann, wenn die Klappe geschlossen ist. Die Antriebe
der Schalter sind mit im Oberteil des Schaltschrankes eingebaut, und zwar derart,
daß die Antriebe 27 der Ringleitungsschalter 2 und 3 von jedem Bedienungsgang aus
bedient werden können, die Antriebe 28 der Abgangsschalter 9 und 10 dagegen nur
von der jeweils zugehörigen Bedienungsseite.
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In der unteren Zelle 15 des Schaltschrankes ist der Niederspannungsteil
der Station untergebracht, und zwar die Niederspannungsschaltgeräte 29 sowie der
Verteiler 30.
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Die Stirnseiten der Zelle sind schrankartig abgeteilt zwecks Aufnahme
des zur Hochspannungszelle 16 hochführenden Ringkabels 1. Die Niederspannungsschaltgeräte
29 und Verteiler 30 sind entsprechend ihrer Zugehörigkeit zu den Transformatoren
7 und 8 Rücken an Rücken aufgestellt und von den Bedienungsgängen 19 und
20 aus bedienbar. Die Zuleitung von den Transformatoren her erfolgt durch
Kabel 31. Eine Verblendung 32 dient zur Aufnahme von Antrieben 33, Instrumenten
34, Zähler 35 und anderen Geräten.
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Der gezeigte Schaltschrank ist aus einer Profileisenkonstruktion gefertigt,
und zwar derart, daß verschiedene Anlagenteile mit in die Tragkonstruktion einbezogen
sind, wie beispielsweise die Rahmen der Schaltergruppen 2, 3 und 9, 10, die einen
Bestandteil der eigentlichen Konstruktion bilden. Entsprechend den gestellten Forderungen
sind natürlich auch andere Konstruktionsformen möglich, beispielsweise
in
der Art, daß der Hochspannungsteil 16 auf Stutzen, beispielsweise hohle oder einseitig
offene Säulen, gesetzt ist, die zur Aufnahme des Ringkabels 1 ausgebildet sind,
und daß zwischen diesen Stützen der Niederspannungsteil 15 eingesetzt ist. Ebenso
bestehen keine Schwierigkeiten, die Station anstatt an ein Ringkabel durch geringfügige
Abänderungen des Hochspannungsteiles an eine Freileitung anzuschließen. Weiterhin
ist die Station nicht nur für Innenraumaufstellung geeignet, sondern auch im selben
Maße für Freiluftaufstellung. In diesem Falle ist eine entsprechende Ummantelung
vorzusehen, die entweder die Station dicht umschließt oder mit einem solchen Abstand
umgibt, daß entsprechender Raum für Bedienungsgänge frei bleibt. Die Ummantelung
kann auch so groß ausgeführt werden, daß die Unterbringung der Transformatoren möglich
ist.