DE2158520A1

DE2158520A1 - Netztransformatoren-unterflurstation

Info

Publication number: DE2158520A1
Application number: DE19712158520
Authority: DE
Inventors: Alfred Erlenhof; Hans Gugel
Original assignee: Lahmeyer AG
Current assignee: Lahmeyer AG
Priority date: 1971-11-25
Filing date: 1971-11-25
Publication date: 1973-05-30
Also published as: DD99265A5; NL7215522A; BE788955A; AT318066B; CH547020A

Description

Netztransformatoren-Unterflurstation Die Erfindung bezieht sieh auf eine NetzLransformatoren- Unterflurstation, umfassend einen Transformator, mindestens einen gekapselten Anschlußkasten und Sehaltgeräte für Mittel- und Niederspannung. Solche Transformatorstationen kommen insbesondere dort zur Anwendung, wo zur oberirdischen Anlage von Transformatorenstationen kein genügender Platz zur Verfügung steht.
Bekannte Netztransformatoren-Unterflurstation haben einen große Raumbedarf. Bei Verringerung der Größe ergibt sich eine schwieringe Bedienbarkeit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Netztransformatoren-Unterflurstation der eingangs genannten Art so auszubilden1 daß sie eine gute Bedienbarkeit und einen trotzdem nur geringen Raumbedarf aufweist.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Netztransformatoren-Unterflurstation der eingangs genannten Art dadurch gelöste daß der den Transformator umgebende Transformatorenraum der Station luft- und feuchtigkeits dicht gegenüber dem umgebenden Erdreich abgeschlossen ist,und einen Einlaß und einen Auslaß ftlr Kühlmittel aufweist und daß der Anschlußkasten und die Schaltgeräte von dem Transformatorenraum getrennt an oder Uber der Erdoberfläche zugänglich angeordnet sind.
Der Transformatorenraum mit dem darin montierten Transformator kann bei einer Netztransformatoren-Unterflurstation gemaß der Erfindung als vorgefertigten Ganzes in den Erdboden versenkt werden. Dadurch werden eine lichte und schnelle Fertigung und ein geringer Raumbedarf erreicht. Trotzdem ergibt sich eins gute Bedienungsmöglichkeit, da der Anschlußkasten und die Schaitgeräte von der Erdoberfläche aus zugänglich sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen Ausftthrungsbeispiele dargestellt sind. Eys zeigen: Fig. i einen Schnitt durch den unterirdischen Transformatorenraum einer Netztransformatoren-Unterflurstation gemäß der Erfindung; Fig. 2 eine Yorderansicht eines mit dem Transformatorenraum gemäß Fig. 1 über ein Rohrsystem und Kabel verbundenen, oberirdisch zugänglichen Schranks; Fig. 3 eine Seitenansicht des Schranks gemäß Fig. 2; Fig. 4 die Vorderansicht eines funktionsmäßig dem Schrank gemäß Fig. 2 entsprechenden, jedoch in eine Mauernische eingelassenen Schranks; Fig. 5 einen Schnitt durch den Schrank gemäß Fig. 4; Fig. 6 einen Schnitt durch eine weitere ausführungsform einer Netztransformatoren-Unterflurs tation gemäß der Erfindung; Fig. 7 eine Draufsicht auf die Station gemäß Fig. 6 Fig. 8 im Schnitt eine Anschlußmöglichkeit für die Kthlrohre der Stationen gemäß Fig. 1 oder Fig. 6; Fig. 9 eine Draufsicht auf Anschlüsse gemäß Fig. 8.
Die in Fig. 1 gezeigte Station weist einen Transformator 10 auf, der in einem ihn eng umschließenden, öl-, luft-und feuchtigkeit 5 dichten Transformatorenraum 12 angeordnet ist. Der Transformatorenraum 12 weist einen Einlaß 14 und einen Auslaß 16 für Kühlluft auf. Die Verwendung anderer gasförmiger oder flüssiger Kühlmittel wäre ebenfalls möglich. Die Kühlluft umspült den gesamten Transformator io und fließt auch durch dessen Kühlelemente 18. Um die Wandungen des Transformatorenraums 12 zur Aufnahme des Drucks des umgebenden Erdreichs geeignet auszubilden, ist die äußere Wandung 20 zylindrisch, der Boden 22 nach unten gewölbt und der Deckel 24 nach oben gewölbt. Am Boden 22 befestigte Füße 26 bilden Auflageflächen, die so dimensioniert sind, daß der zugelassene Bodendruck nicht überschritten wird. Vorzugsweise ist der Transformatorenraum 12 auf seiner Außenseite und/ oder seiner Unterseite von einer Schotterpackung 28 umgeben, welche als Sickerschacht wirkt und einen obere mäßigen Flüssigkeitsdruck auf die Wandungen verhindert.
Der Transformator io ist mit dem Deckel 24 des Transformatorenraums 12 abgedichtet verbunden. Dadurch wird erreicht, daß Dichtungen 30, 31 zwischen dem Inneren des Transformatorenraums 12 und auf dem Deckel 24 vorgesehenen Anschlußksten 32* 34 für Mittel- bzw Niederspannung schon bei der Fertigung im Herstellerwerk sicher ausgeführt werden können.
An dem Einlaß und dem Aus laß 16 sind Rohre 36, 38 angesetzt. Diese könnten an einen oberirdisct. angeordneten Wärmetauscher zugeordnet sein. Bei dem Ausführungsbeispiel ist dieses Rohrsystem jedoch an einen oberirdischen Kasten angeschlossent bei dem an einer Stelle Kühlluft eingesaugt und bei dem an einer anderen entfernten.Stelle Abluft ausgeblasen wird. Ein solcher Kasten 4o ist in Fig.
2 und 3 dargestellt.
Der ittelteil 42 des Kastens 4o ist als Schrank ausgebildet, in dem elektrische Verbindungsvorrichtungen und Schaltgeräte angeordnet sind. Die beiderseits des Mittelteils 42 liegenden Räume 44 , 46 dienen zur Ansaugung bzw.
zum Auslaß der Kühlluft. In ihnen kann eine die Kühlluft zwangsweise umwälzende Vorrichtung, beispielsweise ein Ventilator, angeordnet sein. In Fellen, in denen ein geschlossener Kühlmittelkreislauf mit einem Wärmetauscher verwendet wird, können in den Räumen 44, 46 der Wärmetauscher und eine Pumpe untergebracht werden, so daß auch in diesem -Fall ein räumlich günstiger Aufbau erzielt wird. Um den ungehinderten Zutritt bzw. Austritt von Luft zu gewährleisten, sind jeweils die drei Außenwände der Räume 44, 46 mit jalousieartigen Schlitzen 48, 50 versehen.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, weist der Sockel 52 eine herausklappbare Stfftze 54 auf, die bei dem freistehenden Aufbau des Kastens 4o verhindertg daß dieser unzulässig weit in das Erdreich einsinkt.
Der in den Fig. 4 und 5 gezeigte Kasten 140 ist in eine Mauernische 56 eingelassen. Er weist wieder einen Mittelteil 142 fflr elektrische Verbindungen und Schaltgeräte und zwei Raume 144, 146 auf, die mit jalousieartigen Schlitzen 148, 150 versehen sind und an die Rohre 136, 138 zur Zuführung von Kühlluft zu der in Fig. 1 gezeigten Station bzw. zur Abführung der erwärmten KUhlluft angeschlossen sind.
Die Abluft kann auch zur Erwärmung eines Wärmeverbrauchers, insbesondere zur IIeizzung eines Gebäudes, wie einer Garage oder eines Treibhauses dienen. Hierbei kann vorgesehen sein, daß in Abwandlung des in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiels die Einlaßöffnung und die Auslaßöffnung auf gegenüberliegenden Seiten der Gebäudemauer 58 vorgesehen sind. So kann beispielsweise die Kühlluft auf der-Aussenseite eines Gebäudes eingesaugt und die Abluft in das Innere des Gebäudes geleitet werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel einer Netztransformatoren-Unterflurstation gemäß Fig. 6 ist wieder der Transformator 1o in dem bereits anhand der Fig. 1 beschriebenen Transformatorenraum 12 untergebracht. Unmittelbar oberhalb des Transformatorenraums 12 ist jedoch ein weiterer, von der Erdoberfldche her zugänglicher Raum 60 vorgesehen, in dem die Schaltgeräte angeordnet sind. Der weitere, obere Raum 60 ist von einem mit der Erdoberfläche fluchtenden Deckel 62 abgeschlossen. Der Deckel tZ ist so ausgebildet, daß er die normale Verkehrsbelastung nach den Bauvorschriften zuläßt. Der obere Raum 50 hat einen größeren Grundriß als der Transformatorenraum 12, und der Deckel 62 des oberen Raums 60 ist größer als der des Transformatorenraums 12. Dadurch kann erforderlichenfals der Transformator lo samt dem Deckel 24 des Transformatorenraums 12 durch den oberen Raum 60 hindurch entnommen und ausgewechselt werden. Um dies zu erleichtern, können die Schaltgeräte und elektrischen Verbindungen im oberen Raum 60 außerhalb eines oberhalb des Transformatorenraums 12 liegenden Schachtes angeordnet sein.
In dem Deckel 62 des oberen Raums 60 sind mittels Innendeckeln 64, 66 verschließbare oeffnungen vorgesehen, durch die hindurch in den oberen Raum 60 vorgesehene Gerdte beobachtbar und bedienbar sind. So könrien durch die kleineren, von den Innendeckeln 66,verschlossenen öffnungen hindurch Trennschalter 68 auf der Mittelspannungsseite gewartet und bedient werden. Der Innendeckel 64 trägt auf seiner Unterseite elektrische Verbindung-und/oder Schaltgeräte - im vorliegenden Fall eine Niederspannungsverteilung 70 mit Sicherungen - die nach Hochklappen des Innendeckels 64 in die gestrichelt angedeutete Stellung zugänglich sind.
Bei seinem Hochklappen unterbricht der Innendeckel 64 einen Trennschalter, der die bei der öffnung des Innendeckels 64 zugänglich werdenden Geräte spannungslos macht. Als Trennschalter kornint vorzugsweise eine Drehtrennsicherungsschalter zur Anwendung. Bei geöffnetem Innendeckel 64 können somit die Sicherungen der Niederspannungsverteilung 7o berührungssicher ausgewechselt werden.
Damit kein Oberflächenwasser durch die von den Innendeckeln 64, 66 möglicherweise nicht völlig dicht verschlossenen Offnun gen in die Station gelingt können unterhalb des Deckls 62 Auffangwannen 72, 74 befestigt sein, die mittels Rohrverbindungen ?6, 78 mit der Außenseite des oberen Raumes 60 verbunden sind, so daß aufgefangenes Wasser in die auch hier vorgesehene Schotterpackung 28 abgeleitet wird. Falls trotz dieser Maßnahme mit dem Eindringen von Feuchtigkeit in den oberen Raum So gerechnet werden muß, können innerhalb dieses Raums 60 Feuchtigkeitabsorbierende Ilittel in geeigneten Vorrichtungen vorgesehen werden. Ebenfalls ist es möglich, in dem oberen Raum So einen nicht gezeigten Feuchtigkeitsmesser und eine in AbhAngigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt gesteuerte, ebenfalls nicht gezeigte Heizvorrichtung vorzusehene Dadurch kann die Feuchtigkeit in zulässigen Grenzen gehalten werden. Als Heizvorrichtung kann gewünschtenfalls eine entsprechend den Bedürfnissen zu öffnende und zu schließende Abzweigung des Abluftrohres 238 des Transformatorenraums 12 dienen.
Im Transformatorenraum 12 können Schutzmeßvorrichtungen, z.B. für Gasbildung und Temperatur, vorgesehen sein, Die ließ leitungen können beispielsweise parallel zu den Niederspannungsanschlüssen aus dem Transformatorenraum 12 herausgeführt sein. Meß- und/oder Warnvorrichtungen werden dann vorzugsweise in räumliche Nähe der Schaltgeräte, im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 also im oberen Raum Go, angeordnet. Die Schaltgeräte können jedoch auch fernbedient sein. In diesem Fall werden die Meß- und/oder Warnvorrichtungen vorzugsweise in der Schaitwarte angeordnet,.
von der aus die Fernbedienung erfolgt.
Die notwendigen Kabeleinführungen fUr die Mittelspannungs-und Niederspannungskabel sind mittels bekannter Durchführungen 88, 9o bereits im Herstellerwerk in die Wandungen des insgesamt vorgefertigten oberen Raums 60 eingebaut.
Der Kabelanschluß erfolgt in üblicher Weise und erfordert keine besonderen Abdichtungsmaßnahmen. In Gebieten hoher Störanfälligkeit kann es vorteilhaft sein, Steckverhindungen vorzusehen, um Montagezeiten zu verringern.
Das Rohr 2 36 zur Zuführung von Kühlluft und das Abluftrohr 238 der Station gemäß Fig. 6 sind, wie aus Fig. 8 und 9 hervorgeht, an jeweils eine Ablaufvorrichtung für Oberflächenwasser, nämlich an einen Straßen-Kanalanschluß Bo, -82, angeschlossen.. Die Verwendung räumlich getrennter Kanalanschlüsse ist vorzuziehen, damit keine Abluft der Kühlluft beigemischt wird. Wie in Fig. 8 al hand der Mündung 84 des Rohres 286 erkennbar, liegen die Mündungen 84, 86 der Rohre 236, 238 in einem Kanalanschluß 8c, 82 jeweils hoher als aer sich darin maximal e@gebende Flüssigkeitsstand Als zusätzliche Sicherung geen das Eindringen von Feuchtigkeit verlaufen die Rohre 236, 238 an ihren Mündungen 84, 86 zu den Kanalanschlüssen 80, 82 hin abwärts geneigt..
Die Lösungs der Kühlluftführung gemäß Fig. 8 und 9 ist auch bei einer Netztransformatoren-Unterflurstation gemäß Fig. 1 vorteilhaft anwendbar. In diesem Falle werden lediglich die Schaltgeräte und Anschlußkästen oberirdisch zugänglich angebracht.

Claims

ANSPROCHE

1.Netztransformatoren-Unterflurstation, umfassend einen Transformator, mindestens einen gekapselten Anschlußkasten und Schaltgeräte für Mittel- und Niederspannung, dadurch gekennzeichnet, daß der den Transformator (10) umgebende Transformatorenraum (12) der Station luft-und feuchtigkeitsdicht gegenüber dem umgebenden Erdreich abgeschlossen ist und einen Einlaß (14) und einen Auslaß (16) für ein Kühlmittel aufweist, und daß der Anschlußkasten (42, 142, 60) und die Schaltgeräte (68, 70) getrennt von dem Transformatorenraum (12) an ober über der Erdoberfläche zugänglich angeordnet sind.

2. Station nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (20) des Tranaformatorenraums (12) zylindrisch ausgebildet ist.

3. Station nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet1 daß der Boden (22) des Tranformatorenraums (12) nach unten gewölbt ist.

4. Station nach einen der vorangehenden Ansprüche> dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (24) des Transformatorenraums (12) nach oben gewölbt ist.

@5. Station nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen (2o,2Z,24) des Transformatorenraums (12) den Transformator (lo) in geringem Abstand umgeben.

6. Station nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Abführung von Kühlmittel zu dem Transformatorenraum (12) über ein Rohrsystem (36,38;136,138;236,238) erfolgt.

7. Station nach einem der vorangeimden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet> daß dem Transformatorenraum ein flüssiges Kühlmittel zugeführt ist.

8. Station nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Transformatorenraum (12) ein gasförmiges Kühlmittel, insbesondere Kühlluft zugeführt ist.

9. Station nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Kühlmittel zwangsweise umwälzende Vorrichtung, insbesondere ein Ventilator oder eine Pumpe, vorgesehen ist.

10. Station nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrsystem an einen vom Transformatorenraum (12) entfernt oberirdisch angeordneten Wärmetauscher angeschlossen ist.

11. Station nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher und die Schaltgeräte in einen gemeinsamen oberirdischen Raum angeordnet sind.

12. Station nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohysystem (36, 38;136,138) an einen oberirdischen Kasten (4o,14o) angeschlossen ist, bei aem an einer Stelle Kühlluft eingesaugt und bei dem an einer entfernten Stelle Abluft ausgeblasen wird.

13. Station nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten (4o,14o) in einem Mittelteil (42, 142) als Anschlußkasten ausgebildet ist und die Schaltgeräte enthält, und daß auf gegenüberliegenden Seiten des Kastens (40,140) jeweils mindestens eine Einlaßöffnung (48,148) für Kühlluft,bzw. eine Auslaßöffnung (50,150) fflr Abluft vorgesehen sind.

14. Station nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, darf der Kasten (4o) frei@tehend angeordnet ist.

15. Station nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten (140) in eine Gebäudemauer (58) eingelassen ist.

16. Station nach Anspruch 14,oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft zur Erwärmung eines Wärmeverbrauchers, vorzugsweise zur Heizung eines Gebäudes, wie einer Garage oder eines Treibhauses, dient.

17. Station nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung und die Auslaßöffnung auf ,reCenüberliegenden Seiten der Gebäudemauer vorgesehen sind.

18. Station nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrsystem (236,238) an mindestens eine Abluft vorrichtung für Oberflächenwasser, vorzugsweise an einen Straßen-Kanalanschluß (80,82), angescltssen ist.

19. Station nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Kühlluft- und Abluftrohr (236;238) an räumlich getrennte Ablaufvorrichtungen (80, 82) angeschlossen sind.

20. Station nach Anspruch 18,oder 19, dadurc h gekennzeichnet, daß die flündungen 84, 86 der Rohre (236, 238) in einer Ablaufvorrichtung (So,82) höher als der sich darin maximal ergebende Flüssigkeitsstand liegen.

21. Station nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (236, 238) an ihren Mündungen in der Ablaufvorrichtung (80,82) zu dieser hin abwärts geneigt verlaufen.

22. Station nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformatorenraum (12) auf seiner Außenseite und/oder seiner Unterseite von einer Schtterpackung (28) umgeben ist.

23. Station nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (lo) niit dem Deckel (24) des Transformatorenraums (12) abgedichtet verbunden ist und daß auf dem Deckel (24) Anschlüsse für Mittel- und Niederspannung umgebende Anschlußkästen (3X,34) vorgesehen sind.

24 Station nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar oberhalb des Transformatorenraums (12) ein weiterer, von der Erdoberfläche her zugänglicher oberer Raum (60) vorgesehen ist, in dem die Schaltgeräte (68) 70) angeordnet sind.

25. Station nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Raum (60) von einem mit der Erdoberfläche fluchtenden Deckel (62) abgeschlossen ist,

26. Station nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Raum (6o) einen größeren Grundriß als der Transformatorenraum (12) hat und daß der Deckel (62) des oberen Raumes (60) größer als der des Transformatorenraums (12) ist.

27. Station nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltgeräte (68,70) und elektrischen Verbindungen (88,90) in dem oberen Raum (60) außerhalb eines oberhalb des Transformatorenraums (12) liegenden Schachtes angeordnet sind, durch den iiinlurch der Transformator tlo) und der Deckel (24) des Transforrnatorenraums (12) entnehmbar sind.

28. Station nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Deckel (62) des oberen Raums (60) verschließbare Öffnungen vorgesehen sind, durch die hindurch in dem oberen Raum t60) vorgesehene Geräte (68) beobachtbar und bedienbar sind.

29. Station nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein eine ffnung des Deckels (62) des oberen Raums ( 60) verschließender Innendeckel (64) auf seiner Unterseite elektrische Verbindungs- und/oder Schaltgeräte (70) trägt, die nach Hochklappen des Innendeckels (64) zugänglich sind.

30. Station nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeiclmets daß mindestens ein eine Öffnung des Dekkels (62) des oberen Raums (60) verschließender Innendeckel (64) bei seinem Öffnen einen Trennschalter unterbricht, der die beim Öffnen des Innendeckels (64) zugänglich werdenden Geräte (70) spannungslos macllt.

31. Station nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltgeräte (68,70) fernbedienbar sind.

32. Station nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Öffnungen Auffang wannen (72,74) für Oberflä.chenwasser angebracht sind, die mittels Rohrverbindungen (7 6,78) mit der Außenseite des oberen Raums (6o) verbunden sind.

33. Station nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des oberen Raums (60) feuchtigkeitabsorbierende Mittel vorgesehen sind.

34. Station nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daP. im oberen Raum (60) ein Feuchtigkeitsmesser und eine in Abhangigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt gesteuerte Heizvorrichtung vorgesehen sind.

35. Station nach einem der vorangehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß im. Transformatorenraum (12) Schutzmeßvorrichtungen, z.B. für Gasbildung und Temperatur, vorgesehen sind.

36. Station nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßleitungen parallel zu den Niederspanriungsanschlüssen aus dem Transformatorenraum (12) herausgeführt sind.

37,. Station nach Anspruch 35,oder 36, dadurch gekennzeichnet, daß Meß- und/oder Warnvorrichtung in räumlicher Nähe der Schaltgeräte (58,70) angeordnet sind.