DE19606213A1 - Schaltfeld in einer elektrischen, metallgekapselten, gasisolierten Hochspannungsschaltanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltfeld gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

SF₆-gasisolierte, metallgekapselte Hochspannungsschaltanlagen sind, ob sie ein- oder mehrpolig ausgebildet sind, nach dem sog. Komponentenprinzip aufgebaut, wobei die Schalterkomponente das Schaltgerät Leistungsschalter, die Sammelschienenkompo­ nente das Schaltgerät Sammelschienentrenner mit Erder und die Kabeleingangskom­ ponente das Schaltgerät Kabeltrenner mit Erder sowie die Kabelanschlußstellen ent­ halten. Die Komponenten sind in der Regel autark, vorzugsweise gasmäßig gegensei­ tig abgeschottet; vereinzelt können die Gasräume auch miteinander verbunden sein.

Die Verteilung der gemäß der Grundschaltung notwendigen Schaltgeräte auf die ein­ zelnen Komponenten erfordert technologische Disziplin, die für alle Komponenten gleich sein muß, da die Justierung der einzelnen Pole und deren Zuordnung unterein­ ander genau abgestimmt sein muß, weil diese stets über ein einziges Antriebsgestänge betätigt werden. Darüberhinaus müssen die drei bzw. vier Grundkomponenten über ihre Flansche miteinander verbunden werden, was für alle Komponenten wiederum eine gleich große Abstimmung erfordert. Durch die Wahl eines Isoliergasdruckes von ca. 3 bis 4 bar werden zwar selektiv kleine Abmessungen erzielt; der Druck bedeutet aber auch relativ dickwandige Behälter, insbesondere aus mechanischen Gründen.

Aus der US-A 3 857 006 ist eine Schaltanlage bekannt geworden, bei der die Schalter­ pole sowohl in ein- oder mehrpoliger Ausgestaltung vertikal ausgerichtet sind. Bei der dreipoligen Variante sind die Schalterpole im Dreieck angeordnet, ebenso wie die Trennschalter, die Kabelabgänge und die Sammelschienen, was in den Sammelschie­ nenbereichen zu Leiterkreuzungen führt. Soweit ersichtlich sind die einzelnen Gehäu­ seabschnitte, die den Leistungsschalter, die Sammelschienen und die Kabelabgänge enthalten, jeweils für sich geschottet. Damit müssen die einzelnen Räume für sich selbst überwacht und bei Gasverlust für sich selbst nachgefüllt werden.

Aus der DE 25 40 058 A1 ist ein Schaltfeld bekannt geworden, bei dem die Leistungs­ schalterpole einer mehrpoligen Anordnung innerhalb eines Gehäuse in einer ersten vertikalen Ebene angeordnet sind; die Sammelschienenabgänge befinden sich unter­ halb der Leistungsschalterpole und der Kabelabgang oberhalb. Die Übergänge von den Leistungsschalterpolen zu den Sammelschienen befinden sich in einer Ebene, die unter einem Winkel von 45° zur Horizontalen verläuft. Auch hier sind die einzelnen Gasräume der Leistungsschalterpole, der Sammelschienen und der Kabelabgänge voneinander abgeschottet.

Die DE-A 21 46 625 zeigt einen vertikal ausgerichteten Leistungsschalter, der oberhalb des Leistungsschalters Anschlußflansche für Sammelschienen aufweist. Der Kabelab­ gang schließt nicht direkt am Gehäuse des Leistungsschalters an und darüberhinaus ist nicht ohne weiteres ersichtlich, wo sich die Trennschalter befinden. Außerdem sind die Räume der in Reihe geschalteten Trennstrecken voneinander geschottet.

Die DE 29 24 430 A1 zeigt einen Leistungsschalter in einem ersten Gehäuseabschnitt, in dem sich auch ein Trennschalter befindet. Unterhalb des Leistungsschaltergehäuses sind drei parallel zueinander im Dreieck angeordnete Sammelschienen vorgesehen. Darüberhinaus befinden sich die Sammelschienen in einem nicht kreisförmigen Ge­ häuse, welche von dem Gehäuse des Leistungsschalterpoles abgeschottet ist. Auch die Kabelabgänge befinden sich in einem Gehäuse, dessen Innenraum von dem Innen­ raum des Leistungsschaltergehäuses abgeschottet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, auch bei minimalem Überdruck für das Isoliergas um etwa 1 bar Abmessungen zu erzielen, die denen einer vergleichbaren Anlage mit höhe­ ren Drücken um 3 bis 4 bar nahekommt und bei der Justierprozesse für die einzelnen Komponenten reduziert werden können und die Montage vereinfacht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

Demgemäß ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Strombahnen der Lei­ stungsschalterpole in einer vertikalen ersten Ebene, diejenigen der Kabeleingänge, der Trennschalter und der Sammelschienen jeweils in weiteren vertikalen Ebenen, die parallel zur ersten Ebene verlaufen, angeordnet sind, und daß die Ebene der Strom­ pfade, die die Leistungsschalterpole mit den Sammelschienen oder Kabelabgängen verbinden, vertikal und senkrecht zur ersten Ebene angeordnet ist.

Sämtliche Schaltgeräte oder Komponenten, die zu einem Schaltfeld gehören, sind in einem zentralen Behälter vereinigt, wobei das Erdungsgerät am Kabel- bzw. Leitungs­ eingang unter Umständen eine Sonderstellung einnehmen könnte. Die verbleibenden Anlagenelemente, nämlich die Sammelschienen und die Kabeleingangsteile, werden zu sog. Passivteilen, in denen keine Schaltgeräte mehr enthalten sind, wodurch sie wesentlich geringere Abmessungen erhalten und zu sehr einfachen Steckbausteinen gestaltet werden können. Der zentrale Behälter mit den Schaltgeräten würde dann als sog. Schaltmaschine bezeichnet werden können.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann dahin gehen, daß die Gehäuseabschnitte für den Leistungsschalter, die Kabelabgänge und die Sammel­ schienen miteinander einen einzigen Gasraum bilden.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung können die Kabelendverschlüsse und/oder die Sammelschienen für die einzelnen Phasen vertikal übereinander angeordnet und die Anschlüsse zu den Leistungsschalterpolen den Kabelendverschlüssen angepaßt sein.

Die Durchführungen zu den Sammelschienen und/oder den Kabelendverschlüssen aus dem Gehäuse oder Behälter der Leistungsschalterpole können einpolig ausgebildet sein. Dadurch wird im Metallgehäuse eine der Anzahl der Durchführungen entspre­ chende Anzahl von Öffnungen gebildet, anstatt je einer großen, in der die Durchfüh­ rungen zu den jeweiligen Sammelschienen angeordnet sind. Dies bringt festigkeits­ mäßige Vorteile.

Dabei können die Trennschalter für die zugehörigen Sammelschienen übereinander angeordnet sein.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besitzt der dreipo­ lige Leistungsschalter einen zentralen Schalterpol, der in der Mittelachse des Gehäuse angeordnet ist und eine mittlere Schaltkammer aufweist sowie zusätzlich Anschlußkon­ takte für alle Phasen trägt, die mit sich gegenüberliegenden Stromsammelschienen verbindbar sind. Die Anschlußkontakte sind dabei über Phasenbrückenleiter mit den beidseitig zu den mittleren Schalterpol angeordneten äußeren Schalterpolen verbun­ den.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung können die Phasenbrückenleiter mit ihrem dem mittleren Schalterpol entgegengesetzten Ende auf der Oberseite der äußeren Schalterpole angeschlossen sein.

Dadurch wird erreicht, daß die Abgänge zu den Sammelschienen exakt vertikal über­ einander angeordnet sind, so daß hierdurch eine Vereinfachung der Struktur und auch des Anbindens der Sammelschienen an das Gehäuse, in dem sich der dreipolige Lei­ stungsschalter befindet, vereinfacht ist.

Die Trennschalterpole zu den Kabelabgängen sind vorteilhaft stufenförmig vertikal ge­ geneinander versetzt, können aber auch übereinander angeordnet sein, was geeignet angepaßte Zuleitungen erforderlich macht.

Die Anschlußflansche der Phasenbrückenleiter sind erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise um 90° zueinander versetzt angeordnet.

Um zu erreichen, daß die Anschlußkontakte und die Trennschalter zu den Sammel­ schienen in der erfindungsgemäßen Weise übereinander angeordnet sind, besitzt der zentrale Schalterpol auf dem oberen Ende eines Verbindungsleiters zu dem zentralen Leistungsschalterpol mittels Stützisolatoren gegeneinander elektrisch isolierte, senk­ recht übereinander angeordnete Leiterblöcke, denen einerseits die Anschlußkontakte zu den Sammelschienen und andererseits die Enden der Phasenleiterbrücken zuge­ ordnet sind.

Die Ebene der drei Schalterpole und die Ebene der abgehenden Anschlußkontakte zu den Sammelschienen führenden Leiter bilden miteinander ein Kreuz, dessen Achsen 90° zueinander einnehmen, wobei der mittlere Schalterpol der Knotenpunkt oder Sternpunkt dieses Kreuzes ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.

Anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserun­ gen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Schaltfeldes, hori­ zontal in Richtung der Ebene der Leistungsschalterpole,

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht auf die Ebene, die die drei Leistungsschalterpole der erfindungsgemäßen Schaltanlage bilden,

Fig. 3a, 3b und 3b unterschiedliche horizontale Querschnitte durch die Schalt­ anlage gemäß Fig. 1, und

Fig. 4 eine Aufsicht auf das Schaltfeld gemäß Fig. 1.

Das Schaltfeld 10 nach der Fig. 1 besitzt ein zylinderförmiges Gehäuse 11, das aus dünnem Metallblech besteht und dessen Innenraum 12 mit SF₆-Gas oder einem ande­ ren geeigneten Isoliergas mit niedrigem Überdruck, vorzugsweise mit etwa 1 bar, ange­ füllt ist.

Das Gehäuse 11, dessen Mittelachse vertikal ausgerichtet ist, ist unten mit einem ein­ gezogenen Blechdeckel 13 verschlossen, wobei die aneinanderstoßenden Kanten des Gehäuses 11 und des Blechdeckels 13 mittels einer Schweißnaht 14 verbunden sind. An der oberen Seite ist der Abschluß in gleicher Weise ausgebildet, hier allerdings nicht dargestellt.

Im Inneren des Gehäuses 11 (auch Behälter 11 genannt) befindet sich ein dreipoliger Leistungsschalter 14, der als Vakuumschalter oder SF₆-Gasschalter ausgebildet sein kann. Die Beschreibung erfolgt am Beispiel der Verwendung eines Vakuumschalters.

Die Pole 14A, 14B, 14C des Leistungsschalters 14 (siehe Fig. 2) mit den Vakuum­ schaltkammern 14a, 14b, 14c (kurz auch Schaltkammern genannt) sind auf Isolierzwi­ schenstücken 15 aufgelagert, die sich am Deckel 13 nach unten abstützen; daran schließt sich außerhalb des Gehäuses 11 eine Rohrverbindung 16 an, die zu einem Getriebekasten 17 führt, in dem Umlenkelemente (nicht dargestellt) vorgesehen sind, über die die beweglichen Kontaktstücke 18 der Vakuumschaltkammern 14a bis 14c, die in der Fig. 1 nur schematisch dargestellt sind, von einem Schaltantrieb 19 über eine Wirklinie 20 angetrieben sind.

Die einzelnen Schaltkammern 14a bis 14c des Leistungsschalters 14 sind mit ihren Zugangsklemmen und den entsprechenden Klemmengehäusen 21a, 22a und 23a stu­ fenartig nebeneinander angeordnet. Die Höhen der Klemmengehäuse 21a, 22a und 23a vom Boden aus gemessen, entsprechen der Stufung der Zugangsklemmen und sind unterschiedlich lang, wie Fig. 2 zeigt. An Anschlüssen 21, 22 und 23 schließen Festkontaktstücke 24, 25, 26 an, die mit beweglichen Kontaktstücken 27, 28 und 29 eines Dreistellungstrennschalters zusammenwirken. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, liegt die mittlere Schaltkammer 14b in niedrigster Höhe vom Boden aus gemessen. Die linke Schaltkammer 14a liegt höher und die rechte Schaltkammer 14c liegt oberhalb der bei­ den anderen, wobei der vertikale Abstand der Schaltkammern 14a bis 14c dem Isolier­ abstand der Kabelendverschlüsse der Anlage entspricht, siehe auch weiter unten. Die Anschlüsse 21, 22 und 23 sind dann soweit abgekröpft, daß die Trennschalter 24, 25, 26; 27, 28, 29 in einer vertikalen Ebene liegen.

Die Fig. 1 zeigt von dem Leistungsschalter 14 die mittlere Schaltkammer 14b und dar­ unter das Isolierzwischenstück 15 und das zugehörige Klemmengehäuse 22a im Schnitt. Der mittlere Schalterpol 14B ist die zentrale Schalterpolsäule, die im Zentrum des Gehäuses 11 steht, wie Fig. 2 deutlich macht. Der Dreistellungstrennschalter 24/27; 25/28; 26/29 wird von einem außerhalb des Deckels 13 und unterhalb dessel­ ben angeordneten Antriebes 30 über eine parallel zur Mittelachse des Behälters 11 verlaufende Antriebsstange 31 aus Isoliermaterial angetrieben. Bei einem zweipoligen Schaltfeld wären zweckmäßigerweise die beiden Pole 14a und 14b beidseitig der Mit­ telebene E₄-E₄ angeordnet (siehe hierzu weiter unten).

An dem Behälter 11 sind übereinander angeordnet Ausgangsstutzen 32, 33 und 34 angeordnet, über die Ausleitungen oder Durchführungen 35, 36 und 37 aus dem Behäl­ ter bzw. dem Gehäuse 11 nach außen zu einem Kabelendverschluß 38, 39 und 40 ein­ polig herausgeführt werden. Die Kabelendverschlüsse 38, 39, 40 sind dabei in einem ebenfalls zylindrischen Behälter oder Gehäuse 41 untergebracht, an dessen dem Ge­ häuse 11 zugewandten Bereich Stutzen 42, 43 und 44 angeformt sind. Die flanschartig mit den Stutzen 32, 33 und 34 verbunden werden; hier kann beispielsweise eine Steckverbindung vorgesehen werden. Der zylindrische Behälter 41 ist an dem oberen und unteren Ende mit einem dem Deckel 13 entsprechenden Deckel 45 bzw. 46 in gleicher Weise verschlossen. Die Mittelachse des zylindrischen Behälters 41 verläuft parallel zur Mittelachse des Gehäuses 11.

Von den Leistungsschalterpolen gehen Verbindungsleiter 47 bzw. 47a, 47b, 47c (Fig. 2) zu Anschlußkontakten 48, 49 und 50 bzw. 51, 52 und 53 ab, welche miteinan­ der jeweils fluchten und an denen rechts bzw. links Dreistellungstrennschalter 54, 55 und 56 bzw. 57, 58 und 59 anschließen, die über Stutzen 60, 61 und 62 bzw. 63, 64 und 65 über Durchführungen 66, 67 und 68 bzw. 69, 70 und 71 aus dem Gehäuse 11 herausgeführt sind. Die Durchführungen 66 bis 70 führen zu Sammelschienenbehältern 72a und 72b, die dem Behälter 41 etwa entsprechen, angepaßt an die Sammelschie­ nenkonstruktion, und deren Mittelachsen ebenfalls parallel zur Mittelachse des Gehäu­ ses 11 verlaufen. In Fig. 1 ist gezeigt, daß die Trennschalter der Dreistellungstrenn­ schalter 54 bis 59 an der Leistungsschalterseite angelenkt sind. Natürlich könnten sie auch sammelschienenseitig gelagert sein, wie bei den Kontaktstücken 27, 28, 29, die kabelabgangsseitig gelagert sind, angedeutet. Auch jene Kontaktstücke 27 bis 29 könnten leistungsschalterseitig gelagert sein.

Die Behälter 72a, 72b, 41 sind mit den Deckeln 13, 45, 46 ähnlich geformten Deckeln verschlossen.

In Fig. 1 ist gezeigt, daß die Durchführungen 35 bis 37, 66 bis 68 und 69 bis 71 in Schottisolatoren 35a bis 37a und 66a bis 71a gehaltert und geführt sind, die das Ge­ häuse 11 gasdicht abschotten. Selbstverständlich könnten die Schottisolatoren durch Tragisolatoren ersetzt sein, die dem Gas aus dem Gehäuse 11 einen Durchtritt in die Gehäuse 41, 72a, 72b gestatten, wie in Fig. 4 dargestellt, siehe dort.

Die Dreistellungstrennschalter 54 bis 56 bzw. 57 bis 59 werden von jeweils einer isolie­ renden Antriebsstange 73 und 74 angetrieben, wobei die Antriebsstangen 73 und 74 parallel zur Mittelachse des Gehäuses 11 verlaufen. Die eigentlichen Antriebe 75 und 76a befinden sich oberhalb des Gehäuses 11.

In Fig. 2 ist eine Ansicht auf die nebeneinanderliegenden Schalterpole mit der dreipoli­ gen Schalterbaugruppe dargestellt. Der mittlere Schalterpol 14B ist sowie der in Fig. 1 gezeigten schematischen Schnittdarstellung gezeigt, lediglich um 90° gedreht. Auf den unteren Deckel 13 sind drei nebeneinanderliegende gleich ausgebildete Isolierzwi­ schenstücke 15 befestigt, siehe auch Fig. 1, auf denen unterschiedlich lange Klem­ mengehäuse 21a, 22a und 23a befestigt sind. Das mittlere Klemmengehäuse 22a ist das mit der geringsten Höhe; das links davon befindliche Klemmengehäuse 21a besitzt eine größere Höhe und das rechts befindliche Klemmengehäuse 23a die größte Höhe, so daß die auf den Klemmengehäusen 21a, 22a, 23a befestigten Schaltkammern 14a, 14b und 14c so zu liegen kommen, daß die mittlere Schaltkammer 14b am tiefsten, die rechte Schaltkammer 14c am höchsten und die linke Schaltkammer 14a dazwischen liegt.

Auf die Oberseite der Schaltkammern 14a bis 14c sind die Verbindungsleiter 47a, 47b und 47c aufgesetzt, die jeweils die gleiche Höhe aufweisen. Der mittlere Schalterpol 14b übernimmt für die Gesamtanlagengestaltung eine zentrale Funktion, da er in der Mittelachse des Gehäuses 11 angeordnet ist.

Bei dem mittleren Schalterpol 14B ist auf dem oberen Ende des Verbindungsleiters 47b ein Kontaktgehäuse 80b aufgeschraubt, das gemäß Fig. 1 mit den Anschlußkontakten 50 bzw. 53 der entsprechenden Dreistellungstrennschalter verbunden ist. Die An­ schlußkontakte 50, 53 könnten auch Teil dieses Kontaktgehäuses (ein Gußteil) sein. Die Draufsicht auf den horizontalen Schnitt durch den Mittelpunkt des Kontaktgehäu­ ses 80b zeigt Fig. 3b. Diese Fig. 3b zeigt schematisch die drei Schalterpole 14A, 14B und 14C mit den Anschlußkontakten des Dreistellungstrennschalters 50 und 53 sowie den zugehörigen Festkontakten 81b und 82b und den entsprechenden Erderfestkon­ takten 83b und 84b. Diese sind in Fig. 1 nicht gezeichnet. Die Schaltmesser der Drei­ stellungstrennschalter verschwinden im Ausschaltzustand innerhalb der Anschlußkon­ taktstücke 50 bzw. 53, wie hier gezeichnet, und sind demgemäß in Fig. 3b ebenso wie die entsprechenden Schaltmesser der Fig. 3a und 3c nicht zu sehen.

Auf dem Kontaktgehäuse 80b ist in weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schaltfeldes ein Isolierzwischenstück 85 aufgesetzt, das das Kontaktgehäuse 80a trägt. Dieses Kontaktgehäuse 80a ist nunmehr mit den Anschlußkontakten der zum Pol A gehörigen Dreistellungstrennschalter verbunden. Ein Phasenbrückenleiter 86AB verbindet das obere Ende des Verbindungsleiters 47a vom Schalterpol 14A mit dem Kontaktgehäuse 80a. Dieser Brückenleiter 86AB hat zwei Anschlußflächen, die 90° zueinander versetzt sind und somit sowohl horizontale als auch vertikale Maßabwei­ chungen in den Schalterpolen problemlos ausgleichen kann, siehe Fig. 3a.

Dem Kontaktgehäuse 80a ist ein weiteres Isolierzwischenstück 85 zugeordnet, das wiederum ein Kontaktgehäuse 80c trägt, das die Anschlußkontakte des zum Pol C ge­ hörigen Dreistellungstrennschalters aufnimmt. Dieses Kontaktgehäuse 80c ist mittels des Phasenbrückenleiters 86BC mit dem oberen Ende des Verbindungsleiters 47c des Schalterpols 14C verbunden, siehe Fig. 3c.

Die Verbindungsleiter 47a, 47b, 47c sind gleich lang ausgebildet, und so ergibt sich eine Übereinanderanordnung der Kontakt- oder Klemmengehäuse 80a, 80b, 80c, in der Isolationsfestigkeit entsprechendem Abstand.

Die einzelnen Komponenten, das Isolierzwischenstück 15, das Klemmengehäuse 22a, die Schaltkammer 14b, das Verbindungsleiterstück 47b, das Klemmengehäuse 80b, das Isolierzwischenstück 85, das Klemmengehäuse 80a und das weitere Isolierzwi­ schenstück 85 sowie das obere Klemmengehäuse 80c liegen alle auf einer vertikalen Achse und fluchten miteinander.

Mittels der beiden Phasenbrückenleiter 86AB und 86BC sind alle Schalterpole an de­ ren oberen Teil kraftschlüssig miteinander verbunden, wodurch sie rein mechanisch ein äußerst stabiles Gebilde (einen geschlossenen Rahmen) bilden, so daß auch große Stoßströme in den einzelnen Phasen problemlos beherrscht werden.

Die Fig. 3a, 3b und 3c zeigen die Draufsicht zu den horizontalen Schnitten in den Ebe­ nen der Kontaktgehäuse 80a (siehe Fig. 3a), 80b (siehe Fig. 3b) und 80c (siehe Fig. 3c). Die drei horizontalen Schnitte zeigen zugleich die optimale Verteilung der elektri­ schen Potentiale in dem kreisförmigen Querschnitt des Gehäuses 11. Die Ebenen der drei Schalterpole 14A, 14B und 14C steht senkrecht zu der Ebene, die von den An­ schlußkontakten 48, 49 und 50 bzw. 51, 52 und 53 und den die Durchführungen 66, 67 und 68 bzw. 69, 70 und 71 tragenden Leitern gebildet wird, was zu einer hohen me­ chanischen Stabilität des gesamten Leitersystems des kompletten Schaltfeldes bei­ trägt. Der Schalterpol B ist eine Art "Sternpunkt" in den sich kreuzenden Ebenen im Bereich der Sammelschienenabgänge. Im Falle der hier skizzierten Verwendung von Vakuumschaltkammern in den Schalterpolen wirken die Anschlußteile - oberhalb und unterhalb der Kammern - als Kühlkörper. Die die Schaltkammern tragenden Teile und die auf die Schaltkammern aufgesetzten Teile sind als Hohlkörper mit mehreren seitli­ chen Ausnehmungen gestaltet, so daß eine die Konvektion beeinflussende Kühlströ­ mung entstehen kann, die den Kühlprozeß im Bereich der Anschlüsse vorteilhaft un­ terstützt.

Oberhalb des Schalterantriebes 19 befindet sich ein Gehäuse 76, in dem eine Gasver­ sorgung, eine Gasüberwachung bzw. andere Steuer- und Überwachungseinrichtung untergebracht ist.

Es sei nun Bezug genommen auf die Fig. 4. Die Ebene E₁-E₁ in der sich die drei Lei­ stungsschalterpole 14a, 14b und 14c befinden, ist eine vertikale Ebene. Die Ebene E₂- E₂ der Sammelschiene SSI verläuft parallel zur Ebene E₁-E₁, ebenso wie die Ebene der Sammelschiene SSII, E₃-E₃.

Die Durchführungen 69, 70, 71; 66, 67 und 68 sowie 35, 36 und 37 und die zugehöri­ gen Kabelabgänge 38, 39 und 40 liegen in einer Ebene E₄-E₄, die ebenfalls vertikal ist und senkrecht zu den Ebenen E₁-E₁; E₂-E₂; E₃-E₃ verläuft.

Die einpolig isolierten Durchführungen 66, 69 . . . sind in den Isolatoren 90b und 90a ge­ halten, in denen sich Durchbrechungen 91a und 91b befinden. An den zylinderförmi­ gen Gehäusen 72a und 72b befinden sich eine der Anzahl der Sammelschienen ent­ sprechende Anzahl von Stutzen 100,101, an denen Durchführungsisolatoren 92a und 93a angeflanscht sind; in diese Durchführungsisolatoren sind Ausführungsleiter 94a und 94b bzw. 95a, 95b gasdicht eingegossen. Bei dieser Ausgestaltung endet der Gas­ raum an den Durchführungsisolatoren 92a, 93a bzw. 92b, 93b sowie an den Kabelend­ verschlüssen 38 bis 40. Die zylindrischen Gehäuse 72a und 72b sind so ausgerichtet, daß ihre Mittelachsen senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 4, also vertikal verlaufen. Innerhalb der Sammelschienengehäuse 72a und 72b befinden sich darüberhinaus auch Anschlußkontaktstücke 96, die an den Durchführungen 94a und 95a bzw. 66 in­ nerhalb des Gehäuses 72a bzw. 72b eingesetzt sind. Dabei können die einzelnen Kontaktstücke 96 je nach Bedarf miteinander verbunden werden.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist im wesentlichen, wie oben erwähnt, dadurch beschrieben, daß sich innerhalb eines Gehäuses 11 die einzelnen Pole des Leistungs­ schalters 14 und die einzelnen Trennschalter 24/27; 25/28 und 26/29, 54 bis 56 und 57 bis 59 befinden, wogegen diejenigen Komponenten, die keine beweglichen Teile ent­ halten, außerhalb des Gehäuses ggf. von dem Innenraum des Gehäuses abgeschottet, in eigenen Behältern, die im wesentlichen gleich ausgebildet und aufgebaut sind, untergebracht sind. Der Anschluß der Behälter 41, 72a und 72b kann als Steckan­ schluß ausgebildet sein; ggf. kann der Kabelendverschluß an dem Gehäuse 11 auch um 90° gegenüber den sich gegenüberliegenden Gehäusen 72a und 72b versetzt an­ geordnet sein.

Die Durchführungen 35 bis 37 und 66 bis 71 sind je einpolig und verbinden den dreipo­ lig gekapselten Leistungsschalter mit den dreipolig gekapselten Sammelschienen und Kabelendverschlüssen, oder mit anderen Worten das Gehäuse 12 ist jeweils einpolig, also über drei Öffnungen jeweils mit dem Gehäuse 72a, 72b und 41 verbunden.

Ebenso sind die Ausleitungen 94a, 95a; 94b, 95b wieder einpolig. Die Kabelendver­ schlüsse 38 bis 40 könnten dabei ebenfalls in je einem eigenen Gehäuse für jeden Pol angeordnet sein (nicht gezeigt).

Die Durchführungsisolatoren 92a, 92b und 93a, 93b sind auf ihrer Außenhaut mit ei­ nem leitfähigen Belag versehen, der in Fig. 4 gestrichelt gezeichnet ist, wodurch auch diese Ausleitungen als einpolig isolierte gelten. Der leitfähige Belag ist mit dem geer­ deten Gehäuse verbunden.

Während diese einpolige isolierten Ausleitungen jeweils zweier Schaltfelder mittels geeigneter Schraubverbindungen miteinander verbunden werden können, erfolgt der Fügevorgang der einpolig isolierten Durchführungen zwischen den Komponenten Ge­ häuse 11 - Sammelschienengehäuse 72a und 72b oder Schalter-Kabelendverschluß durch Verschweißung der radial nach außen ausgebördelten Gehäusewandung bei 102 und 103, womit sämtliche spannungsführenden Teile eines Schaltfeldes vollstän­ dig abgeschirmt und abgedichtet sind. Von außen auf das Schaltfeld einwirkende starke elektrische Felder, die z. B. von starken Sendern oder von Funkenentladungen herrühren, können auf die spannungsführenden Teile keinen Einfluß ausüben, wodurch eine sog. Teilentladungsdiagnostik an allen Standorten problemlos anwendbar und durchführbar ist.

Claims (19)

1. Schaltfeld in einer elektrischen, mehrpoligen, zwei- oder dreipoligen metallge­ kapselten, gasisolierten Hochspannungsschaltanlage, mit einem zylindrischen Metall­ gehäuse, in dem sich eine der Anzahl der Phasen entsprechende Anzahl von Lei­ stungsschalterpolen befindet, die mittels einer außerhalb des Metallgehäuses befindli­ chen Antriebes antreibbar sind, bei der sich an dem zylindrischen Metallgehäuse am Außenumfang wenigstens je ein Anschlußflansch für einen Sammelschienenanschluß und einen Kabelabgang befinden, bei der innerhalb des Metallgehäuses auch Trenn­ schalter vorgesehen sind und bei der das zylindrische Gehäuse mit seiner Längsachse vertikal und die Flansche für den Sammelschienenanschluß sowie die zugehörigen Trennschalter oberhalb der Leistungsschalterpole angeordnet sind, dadurch gekenn­ zeichnet daß die Strombahnen der Leistungsschalterpole in einer ersten vertikalen Ebene, diejenigen der Kabeleingänge, der Trennschalter und der Sammelschienen je­ weils in weiteren vertikalen Ebenen, die parallel zur ersten Ebene verlaufen, angeord­ net sind und daß die zweite Ebene der Strompfade, die die Leistungsschalterpole mit den Sammelschienen oder Kabelabgängen verbinden, vertikal und senkrecht zur er­ sten Ebene angeordnet ist.

2. Schaltfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelendver­ schlüsse für die einzelnen Phasen vertikal übereinander angeordnet sind, und daß die Anschlüsse zu den Leistungsschalterpolen den Kabelendverschlüssen angepaßt sind.

3. Schaltfeld nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführun­ gen von dem Metallgehäuse zu den Sammelschienen und/oder zu den Kabelendver­ schlüssen einpolig ausgebildet sind.

4. Schaltfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschalter für die zugehörigen Sammelschienen und Kabelendverschlüsse ebenfalls übereinander angeordnet sind.

5. Schaltfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmesser der Trennschalter so angeordnet sind, daß sie sich bei der Herstel­ lung einer der drei Schaltstellungen "Trennschalter EIN", "Trennschalter AUS", "Trennschalter ERDEN" in der horizontalen Ebene der einzelnen Leiterebenen bewe­ gen.

6. Schaltfeld nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der einzelnen Strompfade der Leistungsschalterpole und der Sammel­ schienen senkrecht zueinander verlaufen.

7. Schaltfeld nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strompfade der Kabel, die über die Kabelendverschlüsse in das Schaltfeld eingeführt sind, und die Strompfade an der bzw. den Sammelschienenausgängen ei­ nes Schaltfeldes durch Feststoffisolierungen gegenüber der geerdeten Kapselung gasdicht abgeschlossen sind.

8. Schaltfeld nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen zylinderförmigen Gehäuse für die Leistungsschalterpole, die Sam­ melschienen und die Kabelendverschlüsse miteinander gasdicht verbunden, vorzugs­ weise verschweißt sind.

9. Schaltfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseabschnitte für den Leistungsschalter, die Kabelabgänge und die Sammel­ schienen miteinander einen einzigen Gasraum bilden.

10. Schaltfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der dreipolige Leistungsschalter einen zentralen Schalterpol aufweist, der in der Mit­ telachse des Gehäuses angeordnet ist und eine mittlere Schaltkammer aufweist sowie zusätzlich Anschlußkontakte für alle Phasen trägt, die mit sich gegenüberliegenden Stromsammelschienen verbindbar sind, wobei die Anschlußkontakte über Phasenbrüc­ kenleiter mit den beidseitig zu dem mittleren Schalterpol angeordneten äußeren Schalterpolen verbunden sind.

11. Hochspannungsschaltfeld nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenbrückenleiter mit ihrem dem mittleren Schalterpol entgegengesetzten Ende auf der Oberseite der äußeren Schalterpole angeschlossen sind.

12. Hochspannungsschaltfeld nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußkontakte der Phasenbrückenleiter um 90° zueinander versetzt angeordnet sind.

13. Hochspannungsschaltfeld nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Schalterpol auf dem oberen Ende eines Verbin­ dungsleiters mittels Stützisolatoren gegeneinander elektrisch isolierte Leiterblöcke ent­ hält, denen einerseits die Anschlußkontakte zu den Sammelschienen und andererseits die Enden der Phasenleiterbrücken zugeordnet sind.

14. Hochspannungsschaltfeld nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Ebene der drei Schalterpole und die Ebene der abgehen­ den Anschlußkontakte der Dreistellungstrenner zu den Kabelendverschlüssen sowie zu den Sammelschienen führende Leiter ein Kreuz bilden, dessen Achsen 90° zueinander einnehmen, wobei der mittlere Schalterpol der Knotenpunkt oder Sternpunkt dieses Kreuzes ist.

15. Hochspannungsschaltfeld nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die spannungsführenden Leiter bzw. die Leiterenden in den Ebenen der Sammelschienen­ abgänge angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmigen Quer­ schnitte der Leistungsschalterpole und die kreisförmigen Querschnitte der Einschlag­ kontakte des Dreistellungstrenners symmetrisch zu der Ebene sind, die durch die An­ schlußkontakte der Dreistellungstrenner und die zu den Sammelschienen führenden Leiter aufgespannt ist.

16. Hochspannungsschaltfeld nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente bzw. Verbindungsleiter für die Leistungsschal­ terpole zylinderförmig gestaltet sind und seitliche Ausnehmungen aufweisen.

17. Hochspannungsschaltfeld nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zu benachbarten Schaltfeldern über gasdichte, einpolig isolierende Ausleitungen vorgenommen sind, die von Durchführungsisolatoren mit metallisierter Außenhaut gehaltert sind, die mit den geerdeten Behälterwandungen der Sammelschienengehäuse elektrisch leitend verbunden ist.

18. Hochspannungsschaltfeld nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einpolige Hochspannungskabel über einpolig isolierende Durch­ führungen an das dreipolig gekapselte Kabelendverschlußgehäuse (41) angeschlos­ sen sind.

19. Hochspannungsschaltfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zuführungen von den einpoligen Hochspannungskabeln zu dem Gehäuse der Leistungsschalterpole einpolig gekapselt sind.