DE1665664C3

DE1665664C3 - Druckgasisolierte Hochspannungsschaltanlage

Info

Publication number: DE1665664C3
Application number: DE19661665664
Authority: DE
Inventors: Heinz Beer; Manfred Lieske; Willi Olsen
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-06-29
Filing date: 1966-06-29
Publication date: 1974-06-12
Also published as: DE1665664A1; DE1665664B2

Description

Metallgekapselte Hochspannungsschaltanlagen enthalten als wesentliche Bestandteile ein oder zwei Sammclschienen und seitwärts rechtwinklig von den Sammelschienen abzweigende Teile zur Verbindung mit Schalteeräten, insbesondere mit den I.eistungsschaltern. Durch Temperaturschwankungen, die sich im Betrieb der Anlagen ergeben, können beträchtliche Längenänderungen auftreten, die große Kräfte hervorrufen, wenn nicht die Möglichkeit zur freien Ausdehnung der Teile besteht.

Beispielsweise ist es bekannt, Dehnungsbälge zwischen die einzelnen Abschnitte einer gekapselten Sammelschiene einzufügen, die starr befestigt sind (schweizerische Patentschrift 389 742). Ferner sind

ίο teleskopartig wirkende Zwischenteile bei einer Sammelschienenkapselung in Verbindung mit biegsamen Strombändern an den Verbindungsstellen der einzelnen Abschnitte der Sammelschienenleiter bekannt (ETZ-A 1965, Heft 7, Seiten 201 und 202).

Bei gekapselten Generatorableitungen hat man auch Rollenlager benutzt, damit sich die Kapselung der Generatorableitung dehnen kann (ETZ-A 1957, Heft 3, Seite 88 bis 92). Ballige Auflageflachen an den Unterstützungen von gekapselten Sammelschie-

nen sind ebenfalls bekannt (USA.-Patentschrift 3 !38 659).

Abgesehen von solchen Anordnungen, die eine Längsdehnung von Sammelschienenkapselungen zulassen, sind auch Stützeinrichtungen für Schaltanlagen

as bekannt, die einen Höhenausgleich bei Bodenverwerfungen gestatten. Hierzu dienen in der Höhe einstellbare Tragfüße (deutsche Patentschrift 762 266).

Es wurde bereits vorgeschlagen, bei einer druckgasisolierten Hochspannungsschaltanlage mit einer gegenüber dem Bod\;n an mehreren Stellen abgestützten Kapselung, bei der Vorrichtungen zur Aufnahmt; von Wärmedehnungen vorgesehen sind, bestehend aus einem ein rohrförmiges Gehäuse aufweisenden Sammelschienenkanal und mehreren an diesen angeschlossenen Abzweigen, deren gekapselte Geräte mit Rohrstutzen des Sammelschienenkanals starr verbunden sind, die Kapselung der gesamten Anlage oder eines mehrere Abzweige und den i'-azugehörigen Abschnitt des Sammelschienenkanals umfassenden Anlagenteils nur mit einer einzigen, am Gehäuse des Sammelschienenkanals befindlichen Befestigungsstelle zu versehen und die übrigen Stützstellen lediglich als zusätzliche, am Sammelschienenkanal angeordnete, dessen axiale Bewegungen zulassende Abstützungen und als Abstützungen der Geräte auszubilden, die mittels Kugelrollen zwischen den Geräten und ortsfesten Auflageschienen eine allseitige Beweglichkeit ermöglichen (deuische Patentschrift 1 540 491).
Die Erfindung geht von einer druckgasisolierten Hcchspannungsschaltarlage dieser Art aus, bei der ortsfeste Abstützungen zur Halterung des Sammelschienenkanals vorgesehen sind, die an ihrem oberen Ende ein Gleitlager tragen, das die Kapselung axial führt. Diese Art der Lagerung weist verhältnismäßig große Reibungswiderstände auf. Eine Verbesserung in dieser Hinsicht wird dadurch erreicht, daß die cue axialen Bewegungen des Sammelschienenkanals zulassenden Abstützungen I^gelrollcn aufweisen, die in parallel /ur Sammelschienenlängsachse verlaufenden Rillen von ortsfesten metallischen Stützflächen geführt sind. Auf diese Weise erhält man mit kleinem Aufwand eine sehr geringe Reibung auch bei der Abstützung des Sammeischienenkanals, so daß in der Anlage nur entsprechend kleine Kräfte bei Würmedehiiungen auftreten können. Außerdem wird damit erreicht, daß trotz der allseitigen Beweglichkeit die Bewegungen nur in exakt vorgegebenen Bahnen stattfinden können.

Die Erfindung kann in vorteilhafter \Veis,e auf Hochspannungsschaltanlagen mit einer Doppelsammelschiene dergestalt Anwendung finden, daß mit dem weiteren, zum ersten Sammelschienenkanal parallelen, gegen den Boden abgestützten Sammeischie- S nenkanal in einer durch den Festpunkt mit der Abstützung des ersten Sammelschienenkanals und beiden Sammelschienenkanälen quer verlaufenden Ebene an dem zweiten Sammelschienenkanal eine Abstützung vorgesehen ist, deren Kugelrolle in der im rechten Winkel zur Sammelschienenlängsachse verlaufenden Rille der ortsfesten metallischen Stützfläche geführt ist, und daß die weiteren Abstützungen des zweiten Sammelschienenkanals jeweils mittels der auf der ortsfesten Stützfläche aufliegenden Kugelrolle erfolgen, die eine allseitige Beweglichkeit ermög-

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lichen. Somit kann auch bei Doppelsammelschienenj\ steinen eine ungehinderte Wärmedehnung entlang voigegebener Bahnen stattfinden.

f5ie Stützflächen für die Kugeirolien können mit Wirteil aus Stahl bestehen und einen ρ ismatischen Einschnitt aufweisen, wie im Prinzip benannt iRichter-v. Voss »Bauelemente der Feinmechanik· 1452, S. 205, 206; deutsche Auslegeschrift 1 I'M 457).

Die Abstützungen können in der Höhe einstellbar sein, wie dies an sich bekannt ist. Zusatzlich können diese einstellbaren Abstützungen einen an dem abzustützenden Gehäuse befestigten Anschlußkörper mi; einer Stellschraube aufweisen, die am unleren Ende einen durch die deutsche Auslegcschrift !191 457 an sich bekannten glockenförmigen Fiihrungskörper tragt, der die Kugel in ihrer oberen Hälfte und eine harte Auflagefläche umgibt, die auf der Kucel aufliegt.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung ein Ausfuhrungsbeispiel beschrieben. Dabei zeigt

F i g. 1 eine metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage für 110 kV in vereinfachter, perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 eine einzelne Abstützung in vergrößerten Maßstab.

Von der metallgckapseltcn Hochspannungsschaltanlage ist nur ein Feld dargestellt. Zu diesem gehören die beiden rohrförmigen Sammelschienenkanäle 1 und 2, die jeweils die nicht dargestellten drei Leiter eines Drehstromsysiems enthalten. Die an die Sammelschiene angeschlossenen Geräte des dargestellten Abzweiges sind einpolig gekapselt. Es sind dies die Trennschalter 3 und 4, an die der Leistungsschalter S mit den drei Polsäulen 6, von denen der Übersichtlichkeit halber zwei weggelassen wurden, bei 7 angeschlossen ist. Mit dem oberen Anschluß 8 des Leistungsschalters steht ein Spannungswandler 9 in Verbindung. Er sitzt auf einem Rohr 10, das einen abgangsseitigen Trennschalter und einen Kabelendverschluß enthält. Die gesamte Kapselung der Anlage enthält Schwefelhexafluorid (SF_n) als Isolicrmittel, das im Leistungsschalter 5 außerdem als Löschmittel dient.

Wie man sieht, sind bei der dargestellten Anlage nur die Rohre 1 und 2 der Sammclschienen und der Leistungsschalter 3 auf dem Erdboden abgestützt. Jedes derSammelsdiienenrohre besitzt über die Länge einer Fcldteilung sechs Abstützungen 12, die paarweise symmetrisch auf beiden Seiten eines Rohres angreifen. Jeder Leistungsschalterpol ruht auf vier Abstützungen 13 an Hen Ecken seines Gnindeestells

14. Alle weiteren Geräte wurden von den Sammelschienuirohren über Stützen H getragen.

Von den Abstützungen 12 der Sammelschienen ist eine Abstützung, im folgenden als 12 ο bezeichnet, in horizontaler Richtung unbeweglich ausgebildet. Sie besteht aus einem in der Höhe einstellbaren Bolzen 17, der in eine am Erdboden befestigte Metallplatte 18 eingelassen ist. Dadurch wird du" einzige Festpunkt der Anlage gebildet.

Alle anderen Abstützungen der Sammelschienenrohre sind beweglich und zu diesem Zweck mit Stahlkugelrollen 20 versehen, die zwischen gehärteten Stahlteilen liegen. Die der Abstützung 12 α benachbarten Abstützungen 12 b der Sammelschiene 1 gestatten nur Bewegungen parallel zur Sammelschienenlangsachse. weil ihre Kugein 20 jeweils in einer im Querschnitt einen öffnungswinkel von 140° aufweisenden, parallel zur Sammelschienenlangsachse verlaufenden Rille 21 einer aus einer Stahlplatte bestehenden Stützfläche 22 ruhec. Bei der der Abstützung^« des Rohres 1 entsprechenden Abstützung Ϊ2 c des Rohres 2 liegt die Stahlplatte 22 mit prismaförmigem Einschnitt 21 rechtwinklig zur Sammelschtenenlängsachse. Dadurch kann das Rohr 2 zwar den dort möglichen Wärmedehnungen nachgehen. Es ist aber sonst in seiner Längsrichtung, festgelegt.

Die Kugeln 20 der weiteren Abstützungen 12 d laufen auf Stützflächen 24 in Form von ebenen Stahlplatten, so daß sie sich in einer horizontalen Ebene nach allen Richtungen mit ganz geringer Reibung frei bewegen können. Dies gilt auch für die Kugeln 20 der Abstützungen 13 des Leistungsschalter^ 5. die sich von den Abstützungen 12 nur dadurch unterscheiden, daß die Stützkraft über Federn übertragen wird. Die Federn sind in den Rohren 26 der Abstützungen 13 untergebracht. Sie sorgen dafür, daß die Anschlußstellen 7, 8 desLeistungsschalte Ti 5 auch bei Wärmedehnungen in vertikaler Richtung nur mit einem kleinen Teil des Schaltergewichtcs beansprucht werden, der durch die Federcharakteristik und das Maß der Wärmedehnung gegeben ist. Die Geräte dei Anlage können damit bei Wärmedehnungen frei nachgeben. In der Kapselung, insbesondere, an den Anschlußstellen 7 und 8 des Leistungsschalter, treten somit nur ganz geringe Kräfte auf.

In F i g. 2 sind die Abstützungen 12 b bis d auf der linken bzw. rechten Seite der Mittellinie 30 dargestellt, die sich nur in der Form der harten Stützflächen untsrscheiden. Sie umfassen jeweils eine Stellschraube 31, die mit einem nicht sichtbaren, zylindrischen Schaft in einer Buchse 27 geführt und mit einer Schraube 28 gegen Verdrehen ges-chert ist. Unter der Buchse 27 sitzt eine Mutter 32 auf dem Gewindeteil der Schraube 31. Durch Drehen der Mutter 32 ist somit die Höhe eines Anschlußkörpers 33 einstellbar, der mit dein Rohr 1 bzw. 2 der Sammelschiene!! verschweißt ist. Die Einstellung ist mit einer Kontermutter 34 festgelegt, die mit einem Federring 35 gesichert ist.

Das untere Ende der Schraube 31 sitzt in einer Gewindeboh*ung37 eines glockenförmigen Führungskörpers 38. In den Körper 38. der z. B, aus Grauguß besteht, ist als harte Auflagefläche auf der Kugel bei der Abstützung 12 c eine ebene Stahlplatte eingesetzt. Bei der Abstützung 12 h bzw. <■ sitzt an der gleichen Stelle eine gehärtete Stahlplatte 40, derm prismatischer Einschnitt 41 auf der Kugel 20 ruh!. Dk· zweite harte Stützfläche wird von der ebenen

jlatte 24 bei der Abstützung 12 d bzw. der Stahl-22 mit prismatischen Einschnitt bei den Abingen 12 b und c gebildet.
: Abstützungen 13 des Leistungsschalters sind in bezug auf die Kugeln 20 und die Auflage- bzw. Stützflächen .39, 24 ebenso wie die Abstützungen 112 d aufgebaut. Die Stellschraube 31 trägt aber einen Stapel Tellerfedern, auf den sich das Rohr 26 abstützt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Druckgasisolierte Hochspannungsschaltanlage mit einer gegenüber dem Boden an mehreren Stellen abgestützten Kapselung, bei der Vorrichtungen zur Aufnahme von Wärmedehnungen vorgesehen sind, bestehend aus einem ein rohrförmiges Gehäuse aufweisenden Sammelschiencnkanal und mehreren an diesen angeschlossenen Abzweigen, deren gekapselte Geräte mit Rohrstutzen des Sammelschienenkanals starr verbunden sind, wobei die Kapselung der gesamten Anlage nur eine einzige, am Gehäuse des Sammelschienenkanals befindliche Befestigungsstelle aufweist und die übrigen Stützstellen lediglich als zusätzliche, am Sammelschienenkanal angeordnete, dessen axiale Bewegungen zulassende Abstützungen und als Abstützungen der Leistungsschalter ausgebildet sind, die mittels Kugelrollen zwischen den Leistungsschaltern and ortsfesten ebene metallischen Stützflächen eine allseitige Beweglichkeit ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß die die axialen Bewegungen des Sammelschienenkanals (1) zulassenden Abstützungen (12 b) Kugelrollen (20) aufweisen, die in parallel zur Sammelschienenlängsachse verijufenden Rillen

(21) von ortsfesten metallischen Stützflächen geführt sind.

2. Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 1, dadu.cb gekennzeichnet, daß bei Doppelsammelschienenanlagen mit dem weiteren, zum ersten Sammelschienenkanal (1) parallelen, gegen den Boden abgestützten SaiTimelr:hienenkanal (2) in einer durch den Festpunkt mit der Abstützung (12 a) des ersten Sammelschienenkanals (1) und beiden Sammelschienenkanälen (1, 2) quer verlaufenden Ebene an dem zweiten Sammelschienenkanal (2) eine Abstützung (12 c) vorgesehen ist, deren Kugelrolle (20) in der im rechten Winkel zur Sammelschienenlängsachse verlaufenden Rille (21),der ortsfesten metallischen Stützfläche

(22) geführt ist, und daß die weiteren Abstützungen (12 d) des zweiten Sammelschienenkanals (2) jeweils mittels der auf der ortsfesten Stützfläche (24) aufliegenden Kugelrolle (20) erfolgen, die eine allseitige Beweglichkeit ermöglichen.

3. Hochspannungsschaltanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützflächen (22) aus Stahl bestehen und einen prismaförmigen Einschnitt (21) aufweisen.

4. Hochspannungsschaltanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit in der Höhe einstellbaren Abstützungen, dadurch gekennzeichnet, daß ein an dem abzustützenden Gehäuse befestigter Anschlußkörper (33) eine Stellschraube (31) aufweist, die am unteren Ende einen glockenförmigen Führungskörper (38) trägt, der die Kugel (20) in ihrer oberen Hälfte und eine harte Auflagefläche (39; 40) umgibt, die auf der Kugel (20) aufliegt.