DE2411754A1

DE2411754A1 - Compact open-air switch-gear - has bus-bar and other units encased as single unit filled with isolating gas under pressure

Info

Publication number: DE2411754A1
Application number: DE2411754A
Authority: DE
Inventors: Eckhard Dr Ing Abilgaard
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1974-03-12
Filing date: 1974-03-12
Publication date: 1975-09-18
Also published as: CH577755A5

Abstract

The open-air switch gear has its bus-bars encased and filled with an isolating gas under pressure. A bus-bar feed-through connects the enclosed parts with the externally exposed parts. The bus-bars, the isolators and the current and voltage transformers are all grouped into an encased single unit with feed-throughs to the outside. The isolating gas is SF 6, air or nitrogen. The advantage of the switch gear arrangement is the compactness (compact whilst still retaining the robust mechanical structure of larger earlier types of open-air switched equipment) achieved by enclosing the bus-bars in with the rest of the units.

Description

Freiluft-Schaltanlage Die Erfindung betrifft eine Freiluft-Schaltaulage, bestehend aus mindestens einer Sammelschiene und den Betriebsmitteln zweier Abgänge. Outdoor switchgear The invention relates to an outdoor switchgear, consisting of at least one busbar and the equipment of two outgoing feeders.

Es ist bekannt, daß Freiluft-Schaltanlagen einen großen Platsbedarf haben5 weil als Isoliermedium und Wärmeträger die atmosphärische Luft dient.It is known that outdoor switchgear requires a large amount of space have5 because the atmospheric air serves as an insulating medium and heat transfer medium.

Um dem ständig steigenden Bedarf elektrischer Energie, vor allem in den städtischen Ballungsgebieten, zu gegen, sind raumsparende, vollgekapselte Schaltanlagen in Kompaktbauweise entwickelt worden. Als Isolation dient im wesentlichen Schwefelhexaflourid (SF6-Gas), komprimierte Luft oder Stickstoff. Die hohen Ilosten für eine vollgekapselte Hochspairnurigsschaltanlage werden hauptsachlich durch die Apparatetechnik, insbesondere den Leistungsschalter und das Gebäude, in dem die Anlage errichtet wird; verursacht. Da m den Schaltgeräten, bei denen als Löschmedium SF6-Gas verwendet wird, dieses-;unter relativ hohem Druck für die Lichtbogenlöschung bereitgestellt werden muß, ist ein Schalthaus notwendig, in dem die Temperatur nicht unter einen bestimmten Wert absinkt, um ein Kondensieren des SF6-Gases zu vermoidetL Bedingt durch den vom Lichtbogen hervorgerufenen Kontaktabbrand müssen die Schaltstücke des Leistungsschalters nach mehreren Kurzschlußabschaltungen ausgewechselt werden. Diese Arbeiten müssen sehr sorgfältig und unter Einhaltung größter Sauberkeit durchgeführt werden. In jedem Fall muß das Eindringen von Feuchtigkeit in die Kapselung ve-rhindert werden. Auch aus diesem Grunde empfiehlt sich die Aufstellung eines solchen Schalters in einem abgeschlossenen Raum. Dem gegenüber wird in den Ubrigen Apparaten der gekapselten Schaltanlage wie Sammelschienen, Trenner, Wandler und Erdern nur ein vergleichsweise geringer Druck des Isoliergases benötigt, um die Isolation der stromführenden Leiter zu der metallischen Kapselung aufrecht zu erhalten, so daß Kondensationsprobleme auch bei sehr tiefen Temperaturen entsprechend der Dampfdruckkurve des SF6-Gases nicht zu befürchten sind. Diese Bauelemente sind mit Ausnahme der Trenner warbungsfrei. Die Kontakte in den Trennern werden nur durch sehr geringe kapazitive Ströme beansprucht, so daß sehr große Wartunga intervalle zugelassen werden können.In order to meet the ever-increasing demand for electrical energy, especially in The urban agglomerations, on the other hand, are space-saving, fully encapsulated switchgear has been developed in a compact design. The main insulation used is sulfur hexaflouride (SF6 gas), compressed air or nitrogen. The high ilostes for a fully encapsulated Hochspairnurigsschaltanlage are mainly through the apparatus technology, in particular the circuit breaker and the building in which the system will be installed; caused. Since m the switching devices in which SF6 gas is used as the extinguishing medium, this-; under relatively high pressure must be provided for arc extinction is a Switching house necessary in which the temperature does not drop below a certain value, to prevent condensation of the SF6 gas caused by the arc caused contact erosion, the contact pieces of the circuit breaker must after several short-circuit disconnections are replaced. This work must be very be carried out carefully and in compliance with the greatest possible cleanliness. In each In this case, the penetration of moisture into the enclosure must be prevented. Even from this Basically, it is advisable to set up such a switch in a locked room. On the other hand, in the other apparatus the encapsulated Switchgear such as busbars, disconnectors, transformers and earth electrodes are only a comparative example Low pressure of the insulating gas is required to isolate the current-carrying conductor to maintain the metallic encapsulation, so that condensation problems even at very low temperatures according to the vapor pressure curve of the SF6 gas are not to be feared. With the exception of the separators, these components are free of advertising. The contacts in the isolators are only stressed by very low capacitive currents, so that very long maintenance intervals can be permitted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Nachteil der Freiluft-Schaltanlage, namlich den zu großenPlatzbedarf, durch Eapselung des Sammelschienensystems zu beseitigen.The invention is based on the object of eliminating the disadvantage of the outdoor switchgear, namely to eliminate the excessive space requirement by encapsulating the busbar system.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sammelschiene gekapselt und druckgasisoliert ausgeführt ist, und mit den übrigen in Freiluftisolierung ausgeführten Betriebsmitteln beider Abgänge über-Durchführungen verbunden ist.This object is achieved according to the invention in that the busbar Encapsulated and insulated with compressed gas, and with the rest of the air insulation Executed resources of both outlets is connected via bushings.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß unter Beibehaltung der robusten Freiluftschaltgeräte der benötigte Raum einer Freiluftschaltanlage dadurch reduziert wirdt daß die herkömmlichen Sammelschienen, Hilfsschienen und Umgehungsschienen in abgespannter Seil- oder Rohrtechnik, die den größten Platzbedarf in einer Schaltanlage beanspruchen, durch gekapselte Sammelschienen, wie sie aus der vollgekapselten Technik her bekannt sind, ersetzt werden. Die Sammelschienen sind mit Schwefelhexaflourid (SF6-Gas), Druckluft oder Stickstoff isoliert. Wird SF6-Gas verwendet, so reicht bereits ein geringer Druck aus, bei dem die Isolationseigenschaften des SF6-Gases auch bis zu sehr tiefen Außentemperaturen erhalten bleiben. Die Sammelschienen können einphasig oder dreiphasig gekapselt sein.The advantage of the invention is that while maintaining the robust outdoor switchgear, the space required for outdoor switchgear What is reduced is that the conventional busbars, auxiliary bars and bypass bars in guyed rope or pipe technology, which takes up the greatest space in a switchgear claim through encapsulated busbars, as they come from the fully encapsulated technology are known to be replaced. The busbars are made with sulfur hexaflouride (SF6 gas), compressed air or nitrogen insulated. If SF6 gas is used, it is sufficient even a low pressure at which the insulating properties of the SF6 gas are maintained even down to very low outside temperatures. The busbars can be single-phase or three-phase encapsulated.

Vorteilhafterweise werden die passiven Geräte wie Sammelschienentrenner, Strom- und Spannungswandler sowie Sammelschienenerder ebenfalls gekapselt ausgeführt. Sie bilden mit der Sammelschiene eine bauliche Einheit. Die herkömmlichen in Live-Tank-Ausführung isolierten Leistungsschalter werden über SF6-Durchführungen mit dem gekapselten Teil der Freiluit-Schaltanlage verbunden. Die Wartung der Leistungsschalter, die als Druckgas- oder Ölschalter ausgeführt sein können, stellt unter freiem Himmel keine Schmierigkeiten dar. Lbzweigtrenner und Uberspannungsableiter sind ebenfalls für Freiluftaufstellung isoliert.Advantageously, the passive devices such as busbar disconnectors, Current and voltage transformers as well as busbar earthing are also encapsulated. They form a structural unit with the busbar. The conventional live tank versions isolated circuit breakers are connected to the encapsulated via SF6 bushings Part of the Freiluit switchgear. Maintenance of the circuit breakers that can be designed as pressurized gas or oil switches, provides in the open air no greasiness. Branch isolators and surge arresters are also included insulated for outdoor installation.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden kurz beschrieben.Several embodiments of the invention are in the drawings and are briefly described below.

Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch eine Freiluft-Schaltanlage mit dreiphasig gekapselter Einfachsammelschiene und gegeneinander versetzt angeordneten Abgängen, Fig. 2 einen Schnitt durch eine Freiluft-Schaltanlage mit dreiphasig gekapselter Einfachsammelschiene und einander gegenüber angeordneten Abgängen, Fig. 3 einen Teilschnitt durch eine Freiluft-Schaltanlage mit dreiphasig gekapselter Doppelsammelschiene, Fig. 4 ein Kuppelfeld einer gekapselten Doppelsammeischiene, Fig. 5 einen Teilschnitt durch eine Freiluft-Schaltanlage mit gekapselter Einfach-Sammelschiene und Umgehungsschiene.1 shows a section through an outdoor switchgear three-phase encapsulated single busbar and offset from one another Outputs, Fig. 2 shows a section through an outdoor switchgear with three-phase encapsulated Single busbar and outlets arranged opposite one another, FIG. 3 shows a Partial section through an outdoor switchgear with a three-phase encapsulated double busbar, 4 shows a coupling field of an encapsulated double busbar, FIG. 5 shows a partial section by an outdoor switchgear with an encapsulated single busbar and bypass bar.

In der aus gekapselten Bauelementen und Bauelementen in FreilufG bauweise bestehenden Freiluft-Schaltanlage (Fig. 1) nimmt der Energiefluß zunächst über das Einspeisungsfeld folgenden Weg: Frei leitung - Einführungsportal 1 - Abzweigtrenner 2 - Leistung schalter 3-- über die SF6-Freiluftdurchführung 4 auf eine gekapselbe und druckgasisolierteBaueinheit, bestehend aus Stromwandler 5 - Spannungswandler 6 - Sammelschienentrenner 7 - Sammel schiene 8.In the form of encapsulated components and components in FreilufG construction existing outdoor switchgear (Fig. 1), the flow of energy initially takes over Infeed field take the following route: overhead line - entry portal 1 - branch disconnector 2 - circuit breaker 3 - via the SF6 outdoor bushing 4 to an encapsulated one and compressed gas insulated unit, consisting of current transformer 5 - voltage transformer 6 - busbar disconnector 7 - busbar 8.

Die beiden Abgänge sind gegeneinander versetzt an die Sammelschiene 8 angekuppelt. Die Energie fließt von der Sammelschiene 8 über Leistungsschalter 9, Stützer 11 und Transformator 12 in das Verbrauchernetz. Die Uberspannungsableiter 10 und 13 dienen zum Schutz der Anlage gegethohe Uberspannungen.The two outlets are offset from one another on the busbar 8 coupled. The energy flows from the busbar 8 via circuit breakers 9, support 11 and transformer 12 in the consumer network. The surge arrester 10 and 13 are used to protect the system from excessive overvoltages.

In Fig. 2 sind, bei gleicher Grundausführung wie in Fig. 1, die beiden Abgänge einander gegenüber angeordnet. Hier wie in den folgenden Ausführungsbeispielen -sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In Fig. 2, with the same basic design as in Fig. 1, the two Outlets arranged opposite one another. Here as in the following exemplary embodiments - Parts that are the same or function in the same way are provided with the same reference numerals.

In den Fig. 3 bis 5 ist an einigen Beispielen gezeigt, daß die, im Bereich der Sammelschiene verwendeten passiven Freiluft-Geräte, sehr vorteilhaft durch eine gekapselte und druckgasisolierte Baueinheit ersetzt werden können. Aus wirtschaftlichen Gründen wird man die Sammelschienen bevorzugt oberirdisch verlegten. Es ist Jedoch auch möglich, diese unterhalb der Erdoberkante, in einem Kanal oder direkt in die Erde zu verlegen.In Figs. 3 to 5 it is shown in some examples that the, im In the area of the busbar, passive outdoor devices used, very beneficial can be replaced by an encapsulated and pressurized gas-insulated unit. the end For economic reasons, the busbars are preferably installed above ground. However, it is also possible to place them below the surface of the earth, in a channel or to be laid directly in the earth.

Eine bereits vorhandene Frdluft-Schaltanlage kann bei nur geringem zusätzlichen Raumbedarf um ein weiteres, jetzt in gekapselter Technik ausgeführtes Sammelschi enensystem erweitert werden, indem die gekapselte Sammelschiene unter der bestehenden abgespannten Sammelschiene angeordnet wird.An existing fresh air switchgear can only be used for a small amount additional space required by another, now implemented using encapsulated technology Busbar system can be expanded by placing the encapsulated busbar underneath the existing guyed busbar is arranged.

Die damit erreichten Vorteile des geringeren Geländebedarfs erhöhen die Wirtschaftlichkeit der gesamten Anlage.Increase the advantages achieved in this way of lower land requirements the profitability of the entire system.

Hinzu kommt, daß gekapselte Bauelemente weitgehend wartungsfrei sind. Die Kapselung gewährt ein bisher ungewohntes Ausmaß an betrieblicher Sicherheit, so daß in vielen Fällen das wirtschaftliche Binfacllsaxemelschienensystem mit einphasig oder dreiphasig gekapselten Schienen genügt.In addition, encapsulated components are largely maintenance-free. The encapsulation ensures a previously unaccustomed level of operational security, so that in many cases the economical Binfacllsaxemelschienensystem with single phase or three-phase encapsulated rails are sufficient.

Claims

1. Outdoor switchgear, consisting of at least one collective ~~ rail and the resources of two outlets, characterized in that the The busbar (8) is encapsulated and insulated from compressed gas, and with the rest Equipment for both outlets (1-3u.

9,11,12) is connected via bushings (4).

2. Outdoor switchgear according to claim 1, characterized in that that the busbar (8), the Saiamelschienselenner (2), the current and voltage transformer (5,6) and the Samriiel rail earth in a manner known per se to form an encapsulated, Compressed gas-insulated structural unit are put together, with the rest in outdoor insulation Executed operating tools of both outlets (1-3 and 9,11,12) via implementation (4) is connected.

3. Outdoor switchgear according to claim 1, characterized in that that sulfur hexaflouride (SF6 gas), compressed air or nitrogen are used as insulating agents serves.

4. Outdoor switchgear according to claim 1 or 2, characterized in that that a busbar executed in outdoor insulation through the encapsulated and Gas-insulated busbar (8) can be extended.

5. Outdoor switchgear according to claim 1 or 2, characterized in that that under a busbar executed in outdoor insulation, an encapsulated and compressed gas-insulated busbar (8) is arranged.