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Die Erfindung betrifft eine schlagwettergeschützte Kompensations-
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station mit einem Gehäuse zur Aufnahme von Kondensator-Baueinheiten
und Regler-Baueinheiten zur Blindstromkompensation von elektrischen Verbrauchern,
insbes. für den Einsatz in Untertagebetrieben.
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Bekanntlich müssen die herkömmlicherweise für die Erzeugung und den
Transport von elektrischer Energie eingesetzten Betriebsmittel wie Generatoren,
Kabel, Schaltanlagen usw. das Netz nicht nur mit Wirkleistung, sondern auch mit
Blindleistung speisen, da einige elektrische Verbraucher dem Netz neben der Wirkleistung
auch Blindleistung entnehmen. Die Erzeugung und der Transport von Blindleistung
ist jedoch unwirtschaftlich, weil die Blindleistung in keine andere Energieform
umgewandelt wird. Folglich bedeutet die Blindleistung eine zusätzliche Belastung
der elektrischen Betriebsmittel. Daher müssen diese Betriebsmittel entsprechend
groß dimensioniert werden. Es besteht jedoch die Möglichkeit, durch Blindstromkompensation
mit Hilfe von Kondensatoren nahe am elektrischen Verbraucher die elektrischen Betriebsmittel
zu entlasten. Durch diese Blindstromkompensation wird der Bedarf an Blind leistung
durch die Kondensatoren gedeckt und muß nicht länger vom Netz zur Verfügung gestellt
werden.
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Folglich können die insoweit entlasteten Betriebsmittel entweder mehr
Wirkleistung erzeugen und transportieren oder entsprechend kleiner dimensioniert
werden. - Für die Blindstromkompensation werden Kanpensationsstationen eingesetzt,
die mit Kondensator-Baueinheiten und Regler-Baueinheiten ausgerüstet sind. Die Regler-Baueinheiten
ermitteln die jeweilige Blindleistung und sorgen nach einem Sollwert/Istwert-Vergleich
für
das Zu- oder Abschalten der erforderlichen Kondensatoren in
den Kondensator-Baueinheiten. Auf diese Weise erfolgt also die Anpassung der Blindstromkompensation
an den jeweiligen Blindleistungsbedarf.
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Besonders problematisch ist die Blindstromkompensation in Untertagebetrieben,
da dort die benötigten Kompensationstationen schlagwettergeschützt sein messen.
Bisher stehen lediglich kastenartige Kompensationsstationen aus Unterkasten, Oberkasten
und Verriegelung zur Verfügung, die insoweit nachteilig sind, als sie nur ein begrenztes
Aufnahmevolumen zur Unterbringung insbes.
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der Kondensator-Baueinheiten aufweisen. Da beim öffnen der Kompensationsstation
der Oberkasten von dem Unterkasten abgehoben werden muß, kann das Aufnahmevolumen
nicht beliebig vergrößert werden, ist darüber hinaus die Zugänglichkeit begrenzt.
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- Diese Nachteile will die Erfindung vermeiden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schlagwettergeschützte
Kompensationsstation der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die sich bei leichter
und einfacher Zugänglichkeit durch großes Aufnahmevolumen und kostengünstige Herstellung
auszeichnet.
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Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungsgemäßen ompensationsstation
dadurch, daß das Gehäuse als Rohr schuß vorgegebener Länge mit an einem Rohrende
Rohrboden und am anderen Rohr ende Rohrdeckel ausgebildet und durch eine Trennwand
in eine Kondensatorkammer zur Aufnahme der Kondensator-Baueinheiten und in eine
Reglerkammer zur Aufnahme der Regler-Baueinheiten
unterteilt ist,
wobei der Rohrboden und die Trennwand Leitungsdurchführungen aufweisen, und daß
der Rohrschuß im Bereich der Reglerkammer eine Seitenöffnung mit einem schnell verriegelbaren
Seitendeckel aufweist. - Nach Lehre der Erfindung besteht also die Kompensationsstation
aus einem extrem einfachen Gehäuse, nämlich in Form eines Rohrschusses. Die Kondensatorkammer,
welcher der abnehmbare Rohrdeckel zugeordnet ist, und die Reglerkammer mit eigener
Seitenöffnung sind getrennt voneinander zugänglich.
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Dabei ist für die Seitenöffnung der Reglerkammer ein Schnellverschluß
verwirklicht, um die Reglerkammer besonders einfach und schnell zugänglich zu machen.
Denn die Regler-Baueinheiten bedürfen einer häufigeren Zugänglichkeit als die Kondensator-Baueinheiten.
Jedenfalls wird durch die getrennte Zugänglichkeit von Kondensatorkammer und Reglerkammer
die Zugänglichkeit im ganzen vereinfacht, und zwar selbst unter Berücksichtigung
eines verhältnismäßig großen Aufnahmevolumens, und zwar insbes. in bezug auf die
Kondensator-Baueinheiten.
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Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt.
So besteht der Rohrschuß vorzugsweise aus Stahl und weist im Bereich der Kondensatorkammer
außenwandige Kühlrippen auf, um eine beschleunigte Abkühlung der Kondensatorkammer
bzw.
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deren Erwärmung durch die von den Kondensator-Baueinheiten entwickelte
Eigenwärme zu vermeiden. Erfindungsgemäß besitzt der Rohrschuß im Bereich der Regler
kammer eine durch einen sehnenartigen Vertikalschnitt gebildete offene Abflachung,
wobei die Abflachung durch einen mit der Rohrwandung verbundenen, z. B.
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verschweißten kastenartigen Vorbau mit der Seitenöffnung und
dem
an dem Vorbau schwenkbar aufgehängten Seitendeckel abgedeckt ist. Zwar besteht grundsätzlich
die Möglichkeit, die offene Abflachung durch einen unmittelbar an der Außenwand
des Rohrschusses aufgehängten Seitendeckel abzudecken, jedoch ermöglicht der kastenartige
Vorbau eine vereinfachte Aufhängung für den Seitendeckel durch Anordnung der Aufhänge
und Verriegelungsmittel in Vertikal- bzw. Horizontalebene. Der Rohrboden ist in
das eine Rohrende eingeschweißt, während der Rohrdeckel auf das andere Rohrende
aufschraubbar ist. Zweckmäßigerweise ist der Rohrdeckel als doppelbödiger Deckel
mit radialen Stützrippen und einem zentralen Verbindungsbolzen zwischen beiden Deckelböden
ausgebildet, um einen in festigkeitsmäßiger Hinsicht besonders stabilen und dennoch
für die Zugänglichkeit der Kondensatorkammer in gewichtsmäßiger Hinsicht leichten
und folglich einfach zu entfernenden Deckel zu verwirklichen.
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Nach einem Vorschlag der Erfindung, dem selbständige Bedeutung zukommt,
ist vorgesehen, daß die Kondensator-Baueinheiten von einem Einschubrahmen getragen
sind und der bestückte Einschubrahmen bei abgenommenem Rohrdeckel in die Kondensatorkammer
einschiebbar ist. Auf diese Weise sind also auch die Kondensator-Baueinheiten besonders
einfach und schnell zugänglich. Weiter lehrt die Erfindung, daß die Kondensator-Baueinheiten
auf dem Einschubrahmen zwischen zumindest einer oberen Tragschiene und einer unteren
Tragschiene mit vorgegebenem Abstand voneinander aufgereiht sind und die Tragschienen
mit Laufrollen bestückt sind, welche mit in der Kondensatorkammer in Rohrlängsrichtung
angeordneten Führungsschienen in Eingriff stehen. Dabei besteht grundsätzlich die
Möglichkeit, auch seitliche Trag- und Führungsschienen für den Einschubrahmen zu
verwirklichen. Jedenfalls wird
ein teleskopierender leichtgängiger
Einschubrahmen verwirklicht, so daß sich die Kondensator-Baueinheiten unschwer aus
der Kondensatorkammer herausziehen bzw. darin einschieben lassen. Die Tragschienen
und die Führungsschienen können als T-Profile ausgebildet sein, wobei an den Tragschienen
oder Führungsschienen die Laufrollen unter Bildung eines Führungsspaltes für den
T-Steg des zugeordneten T-Profils paarweise angeordnet sind. Dadurch wird eine funktionsgerechte
und stabile Bauweise erreicht. -Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung mit
selbständiger Bedeutung ist vorgesehen, daß jede Kondensator-Baueinheit eine Mehrzahl
zwischen einer Blechscheibe und einer Kunststoffscheibe - vorzugsweise in Rohr längsrichtung
- ausgerichteter und elektrisch miteinander verbundener Kondensatoren aufweist,
und daß die Blechscheibe, vorzugsweise eine Stahlblechscheibe, und die Kunststoff
scheibe über Stehbolzen und Aufhängestangen miteinander verbunden sind und dadurch
die Kondensator-Baueinheit an Aufhängehaken o. dgl. des Einschubrahmens aufhängbar
ist. Dabei ist der Scheibenquerschnitt von Kunststoffscheibe und Blechscheibe selbstverständlich
kleiner als der Rohrquerschnitt der Kondensatorkammer gewählt. Erfindungsgemäß weisen
die Blechscheibe und Kunststoffscheibe auf ihrer Oberseite und/oder Unterseite Aussparungen
für die Tragschienen oder zumindest auf der Unterseite eine Abflachung auf. Durch
diese untere Abflachung entsteht im Bereich des Rohrgrundes und damit im Bodenbereich
der Kondensatorkammer ein Hohlraum für Kabelverlegung. In diesem Zusammenhang lehrt
die Erfindung, daß die Leitungsanschlüsse der Kondensatoren jeder Kondensator-Baueinheit
gesammelt und unter Bildung eines Schlingenkabels zusammengeführt sind, welches
im Bodenbereich der Kondensatorkammer bei eingeschobenen Kondensator-Baueinheiten
ausziehbar verlegt und über die Trennwand an die zugeordnete Regler-Baueinheit in
der Reglerkammer
elektrisch angeschlossen ist.
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Ferner empfiehlt die Erfindung, daß der Seitendeckel mittels einer
geteilten Scharnier achse an dem kastenartigen Vorbau heb- und senkbar aufgehängt
ist und in abgesenkter Schließstellung mit in vorgegebenen Abständen übereinander
angeordneten Riegeln in an dem Vorbau entsprechend angeordneten Klauen mit keilartiger
Verengung eingreift. Die keilartige Verengung der Klauen sorgt dafür, daß sich der
Seitendeckel, der sich im Zuge des Schließvorganges absenkt, besonders dicht und
fest gegen den Vorbau bzw. den Rahmen der Seitenöffnung anlegt. Erfindungsgemäß
greift in die Teilung der Scharnier achse eine Verriegelungsschraube mit einem Sperrorgan,
z. B. einem auf dem Schraubenbolzen drehbar gelagerten Keilring, in vorgedrehter
Stellung der Verriegelungsschraube ein und arretiert den in Schließstellung befindlichen
Seitendeckel und gibt gleichzeitig eine benachbarte Schaltwelle frei, während dagegen
bei zurückgedrehter Verriegelungsschraube die Schaltwelle blockiert und der Seitendeckel
freigegeben wird. Die Schaltwelle dient zum grundsätzlichen Ein- und Ausschalten
der Kompensationsstation. Die Verriegelungsschraube dient entweder zum Blockieren
des Seitendeckels in Schließstellung und verhindert dazu ein Anheben des Seitendeckels
in Offenstellung oder zum Blockieren der Schaltwelle und verhindert dadurch ein
Einschalten der Kompensationsstation bei in Offenstellung befindlichem Seitendeckel.
Erfindungsgemäß weist die Verriegelungsschraube einen Innensechskant im Bereich
des Sperrorgans auf, welches bei zurückgedrehter Verriegelungsschraube und freigegebenem
Seitendeckel in eine Verriegelungsausnehmung einer Verriegelungsscheibe auf
der
parallel angeordneten Schaltwelle eingreift und diese dadurch blockiert.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin
zu sehen, daß eine schlagwettergeschützte Kompensationsstation für insbes. Untertagebetriebe
verwirklicht wird, die sich durch kompakte und funktionsgerechte Bauweise auszeichnet
sowie kostengünstige Herstellung ermöglicht. Außerdem wird einfache und schnelle
Zugänglichkeit unter Berücksichtigung eines extrem großen Aufnahmevolumens für die
Kondensator-Baueinheiten und auch Regler-Baueinheiten gewährleistet. Folglich ermöglicht
der Einsatz der erfindungsgemäßen Kompensationsstation in Untertagebetrieben nahe
der elektrischen Verbraucher entweder eine sehr viel größere Kapazitätsausnutzung
der elektrischen Betriebsmittel oder sehr viel größere Zufuhr elektrischer Energie
bei Einsatz der gleichen elektrischen Betriebsmitteln, so daß im Ergebnis eine erhebliche
Energiekosteneinsparung erzielt wird.
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Es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße schlagwettergeschützte Kompensationsstation
in Seitenansicht, Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 in perspektivischer Darstellung
bei abgenommenem Rohrdeckel und Seitendeckel sowie vorgezogenen Kondensator-Baueinheiten,
Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1,
Fig.
4 eine Frontansicht durch den Gegenstand nach Fig. 1, und zwar gegen den Rohrboden,
Fig. 5 den Rohrdeckel in Frontansicht, Fig. 6 einen Querschnitt durch den Seitendeckel,
Fig. 7 den Einschubrahmen in Seitenansicht, Fig. 8 den Gegenstand nach Fig. 7 in
Frontansicht, teilweise geschnitten, Fig. 9 die Aufhängung des Seitendeckels mit
Verriegelungsschraube und Schaltwelle und Fig. 1o einen teilweisen Horizontalschnitt
durch den Gegenstand nach Fig. 9 bei blockierter Schaltwelle.
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In den Figuren ist eine schlagwettergeschützte Kompensationsstation
1 mit einem Gehäuse zur Aufnahme von Kondensator-Baueinheiten 2 und Regler-Baueinheiten
zur Blindstromkompensation von elektrischen Verbrauchern, insbes. für den Einsatz
in Untertagebetrieben dargestellt. Die Kondensator-Baueinheiten 2 sind angedeutet,
die Regler-Baueinheiten nicht gezeigt, zumal derartige Baueinheiten in ihrem grundsätzlichen
Aufbau bekannt sind. Das Gehäuse ist als Rohrschuß 3 mit vorgegebener Länge und
vorgegebenem Durchmesser ausgebildet. Die Länge kann beispielsweise 2 bis 3 Meter
betragen, der Durchmesser o,7 bis 1,2 Meter, aber auch kleiner oder größer sein.
Der Rohrschuß 3 weist an seinem
einen Rohrende einen Rohrboden
4 und an seinem anderen Rohrende einen abnehmbaren Rohrdeckel 5 auf. Er ist durch
eine Trennwand 6 in eine Kondensatorkammer 7 zur Aufnahme der Kondensator-Baueinheiten
2 und in eine Reglerkammer 8 zur Aufnahme der Regler-Baueinheiten unterteilt, wobei
der Rohrboden 4 und die Trennwand 6 Leitungsdurchführungen 9 aufweisen. Der Kondensatorkammer
7 ist der abnehmbare Rohrdeckel 5 zugeordnet. Ferner besitzt der Rohrschuß 3 im
Bereich der Reglerkammer 8 eine Seitenöffnung 1o mit einem schnellverriegelbaren
Seitendeckel 11. Der Rohrschuß 3 besteht aus Stahl und besitzt im Bereich der Kondensatorkammer
7 außenwandige Kühlrippen 12. Im Bereich der Reglerkammer 8 besitzt der Rohr schuß
3 eine durch einen sehnenartigen Vertikalschnitt gebildete offene Abflachung 13,
welche durch einen mit der Rohrwandung verschweißten kastenartigen Vorbau 14 mit
der Seitenöffnung 10 und dem an dem Vorbau 14 schwenkbar aufgehängten Seitendeckel
11 abgedeckt ist. Der Rohrboden 4 ist in das eine Rohr ende eingeschweißt, während
der Rohrdeckel 5 auf das andere Rohrende aufgeschraubt ist. Der Rohrdeckel 5 ist
als doppelbödiger Deckel mit radialen Stützrippen 15 und einem zentralen Verbindungsbolzen
16 zwischen beiden Deckelböden ausgebildet.
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Die Kondensator-Baueinheiten 2 werden von einem Einschubrahmen 17
getragen. Der mit den Kondensator-Baueinheiten 2 bestückte Einschubrahmen 17 ist
bei abgenanmenem Rohrdeckel 5 in die Kondensatorkammer 7 einschiebbar. Die Kondensator-Baueinheiten
2 sind auf dem Einschubrahmen 17 zwischen einer oberen Tragschiene 18 und einer
unteren Tragschiene 19 - darüber hinaus können auch
seitliche Tragschienen
vorgesehen sein, was nicht gezeigt ist -mit vorgegebenem Abstand voneinander aufgereiht,
wobei die Tragschienen 18, 19 mit Laufrollen 20 bestückt sind, welche mit in der
Kondensatorkammer 7 in Rohrlängsrichtung angeordneten Führungsschienen 21 in Eingriff
stehen. Die Tragschienen 18, 19 und Führungsschienen 21 sind als T-Profile ausgebildet.
An den Tragschienen 18, 19 oder Führungsschienen 21 sind die Laufrollen 20 unter
Bildung eines Führungsspaltes 22 für den T-Steg 23 des zugeordneten T-Profils paarweise
angeordnet.
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Jede Kondensator-Baueinheit 2 weist eine Mehrzahl zwischen einer Blechscheibe
24 und einer Kunststoff scheibe 25 in Rohrlängsrichtung ausgerichteter und elektrisch
miteinander verbundener Kondensatoren 26 auf. Die Blechscheibe 24, vorzugsweise
eine Stahlblechscheibe, und die Kunststoffscheibe 25 sind über Stehbolzen 27 und
Aufhängestangen 28 miteinander verbunden. Dadurch ist die jeweilige Kondensator-Baueinheit
2 an Aufhängehaken o.
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dglw Aufhängeeinrichtungen 29 des Einschubrahmens 17 aufhängbar.
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Die Blechscheibe 24 und die Kunststoffscheibe 25 weisen auf ihrer
Oberseite und/oder Unterseite Aussparungen 30 für die Tragschienen 18, 19 oder zumindest
auf der Unterseite eine Abflachung 31 auf, so daß zwischen der Unterseite der Kondensator-Baueinheiten
2 und dem Rohrgrund ein Hohlraum zur Kabelverlegung in der Kondensatorkammer 7 entsteht.
Denn die Leitungsanschlüsse der Kondensatoren 26 jeder Kondensator-Baueinheit 2
sind gesammelt und unter Bildung eines Schlingenkabels 32 zusammengeführt, welches
im Bodenbereich der Kondensatorkammer 7 bei eingeschobenen Kondensator-Baueinheiten
2 ausziehbar verlegt und über
die Trennwand 6 an die zugeordnete
Regler-Baueinheit in der Reglerkammer 8 elektrisch angeschlossen ist, was nicht
im Detail gezeigt ist.
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Der Seitendeckel 11 ist mittels einer geteilten Scharnierachse 33
an dem kastenartigen Vorbau 14 heb- und senkbar aufgehängt. In abgesenkter Schließstellung
greift der Seitendeckel 11 mit in vorgegebenen Abständen übereinander angeordneten
Riegeln 34 in an dem Vorbau 14 entsprechend angeordneten Klauen 35 mit keilartiger
Verengung ein. In.die Teilung der Scharnierachse 33 greift eine Verriegelungsschraube
36 mit einem Sperrorgan, z. B.
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einem auf den Schraubbolzen drehbar gelagerten Keilring 37, in vorgedrehter
Stellung der Verriegelungsschraube 36 ein und arretiert den in Schließstellung befindlichen
Seitendeckel 11, während eine benachbarte Schaltwelle 38 freigegeben wird. Dagegen
wird bei zurückgedrehter Verriegelungsschraube 36 die Schaltwelle 38 blockiert und
der Seitendeckel 11 zum Hochheben und Öffnen freigegeben. Die Verriegelungsschraube
36 weist einen Innensechskant 39 im Bereich des Sperrorgans auf, welches bei zurückgedrehter
Verriegelungsschraube und freigegebenem Seitendeckel 11 in eine Verriegelungsausnehmung
40 einer Verriegelungsscheibe 41 auf der parallel angeordneten Schaltwelle 38 eingreift
und diese dadurch blockiert.