PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE19838251B4 18.01.2007
Titel Gasisolierte Schaltanlage mit Befestigungsmitteln
Anmelder ABB Schweiz AG, Baden, CH
Erfinder Hägeli, Heinz, Würenlos, CH;
Vestner, Markus, Büsingen, CH;
Zürcher, Martin, Watt, CH
Vertreter Zimmermann & Partner, 80331 München
DE-Anmeldedatum 22.08.1998
DE-Aktenzeichen 19838251
Offenlegungstag 24.02.2000
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 18.01.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.01.2007
IPC-Hauptklasse H02B 13/045(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H02B 7/01(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine gasisolierte Schaltanlage gemäss Oberbegriff von Anspruch 1.

Gasisolierte Schaltanlangen dieser Art werden als Leistungsschalter für hohe Spannungen eingesetzt. Sie besitzen eine Kapselung zur Aufnahme von Schaltorganen. Die Kapselung ist gasdicht und mit einem Schutzgas unter definiertem Druck gefüllt. Die Kapselung ist in der Regel auf einer Unterlage, z.B. einem Fundament, angeordnet. Die Befestigung der Kapselung auf der Unterlage muss sehr stabil ausgeführt sein um die auftretenden Kräfte aufzunehmen.

Die Erfindung nimmt Bezug auf DE 94 14 282 U1. Dort wird eine gasisolierte Schaltanlage offenbart, in deren Gussteil höhenverstellbare Standbeine integriert sind. Wenigstens eines der Standbeine ist für den Ausgleich thermischer Dehnungen in horizontaler Richtung auf der Bodenplatte verschiebbar. Im Falle erdbebenfest verschweisster Standfüsse werden thermische Dehnungen durch Kompensatoren o.ä. aufgenommen. Die Standbeine haben eine Kegelstumpfform, um auch horizontale Querbelastungen aufzunehmen.

In der DE 197 16 023 A1 wird eine gasisolierte Schaltanlage mit starren Füssen zur Befestigung auf einem Fundament offenbart.

In der DE 195 05 494 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Transport eines rollengelagerten Transformators in einer Transformatorenstation auf einem Transportfahrzeug offenbart. Die Halteeinrichtung umfasst eine Tragrahmen, an dem der Transformator über einen verschieblichen Haltewinkel befestigbar ist.

In dem Artikel von Sprecher Energie, "SF6-isolierte Hochspannungsanlagen B212", Ds-Nr. 3.058d/3.86/52/1 S.8 wird eine gasisolierte Schaltanlage dargestellt, die in einem Tragrahmen gelagert ist, der seinerseits am Gebäudeboden befestigt ist.

Darstellung der Erfindung

Es stellt sich deshalb die Aufgabe, eine Schaltanlage der eingangs genannten Art mit einer Befestigung zu versehen, die möglichst einfach aufgebaut ist und dennoch den auftretenden Kräften zu widerstehen vermag.

Diese Aufgabe wird von der Schaltanlage gemäss Anspruch 1 erfüllt.

Erfindungsgemäss wird die Kapselung also an beiden Enden von Befestigungsmitteln gehalten, wobei jedoch das eine Ende der Kapselung gegenüber der Unterlage in Längsrichtung der Kapselung verschiebbar ist. Somit werden Spannungen, die aufgrund unterschiedlicher Temperaturen in Kapselung und Unterlage auftreten, vermieden.

An einem Ende der Kapselung ist erfindungsgemäss ein separates Kraftaufnahmeorgan zur Aufnahme von Längs- und Querkräften vorgesehen. Dies erlaubt es, die Halteorgane zur Aufnahme von Kräften in Vertikalrichtung zu optimieren, während Längs- und Querkräfte (z.B. bei der Betätigung des Schalters oder bei Erdbeben) vom Kraftaufnahmeorgan aufgenommen werden.

Vorzugsweise ist ein erstes Ende der Kapselung fest mit der Unterlage verbunden, während sich das zweite Ende in Längsrichtung bewegen kann.

Die Befestigungsmittel am verschiebbaren Ende der Kapselung können z.B. über ein stabförmiges Halteorgan, z.B. eine Schraube, mit der Unterlage verbunden sein, wobei sich dieses Halteorgan durch einen Schlitz oder ein Langloch der Befestigungsmittel erstreckt.

Zur Vereinfachung der Montage kann das Kraftaufnahmeorgan höhentolerante Verbindungsmittel zur Verbindung mit den Befestigungsmitteln bzw. der Kapselung aufweisen. Dies erlaubt es, die Kapselung zuerst auf den Befestigungsmitteln zu nivellieren und sodann das Kraftaufnahmeorgan ohne Höhenanpassung zu befestigen. Hierzu kann das Kraftaufnahmeorgan, das Befestigungsmittel oder die Kapselung mit geeignet verlaufenden Schlitzen oder Längslöchern versehen sein, um die Verbindungsschrauben aufzunehmen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:

1 eine Seitenansicht einer Ausführung einer erfindungsgemässen Schaltanlage,

2 eine Ansicht der Anlage von 1 in Richtung II,

3 eine Ansicht der Anlage von 1 in Richtung III,

4 ein Detailschnitt durch eine verschiebbare Stütze und

5 eine Führungsscheibe für die Stütze nach 4.

Weg zur Ausführung der Erfindung

1 zeigt eine gasisolierte Schaltanlage, wie sie als Leistungschalter bei hohen Spannungen Einsatz findet. Sie besitzt eine im wesentlichen zylindrische Kapselung 1 aus Metall, welche die eigentlichen Schaltorgane umschliesst. Die Kapselung ist mit einem Schutzgas mit vorgegebenem Druck gefüllt. Der zu schaltende Strompfad erstreckt sich durch Anschlüsse 2 und 3. An einem Ende der Kapselung 1 ist ein Antrieb 4 zur Betätigung der Schaltelemente vorgesehen.

Die Kapselung 1 endet beidseitig in je einem Flansch 5, 6. An einem ersten Ende 7 der Kapselung 1 ist auf dem Flansch 5 ein Deckel 8 aufgeschraubt, an einem zweiten Ende 9 ein Anschlusselement 10 für den Antrieb 4.

Ein Fundament 11 dient als Unterlage für die Schaltanlage. Erste und zweite Befestigungsmittel 12, 13 stützen die Enden 7 bzw. 8 auf dem Fundament 11 ab.

Der Aufbau der ersten Befestigungsmittel 12 ist aus 2 ersichtlich, die das erste Ende 7 der Schaltanlage zeigt. Zwei Stützen 14 sind am Flansch 5 festgeschraubt und mittels zweier Ankerschrauben 15 unverrückbar im Fundament 11 verankert. Zur Stabilisierung und zur Vereinfachung der Montage erstreckt sich zwischen den Stützen 14 ein Steg 16. Eine horizontale Verschiebung der Stützen 14 wird durch Zentrierscheiben 17 verhindert, welche ein zentrales Rundloch 18 zur Aufnahme der Ankerschrauben 15 und eine konzentrische Schulter 19 zur Halterung der Stützen 14 aufweisen. Unterlagsscheiben 20 zwischen den Zentrierscheiben 17 und dem Fundament 11 dienen zur Kompensation von Höhenunterschieden.

Zusätzlich ist ein Kraftaufnahmeorgan 21 vorgesehen, welches dazu dient, horizontale Kräfte, d.h. Längs- und Querkräfte, von der Kapselung 1 auf das Fundament 11 zu übertragen. Es besteht aus einem Metallwinkel mit einem vertikalen Schenkel 22, einer horizontalen Basisplatte 23 und einem Verstärkungssteg 24 und ist über Ankerschrauben 25 im Fundament 11 verankert. Im Schenkel 22 sind vertikal verlaufende Langlöcher 26 vorgesehen, durch welche sich Befestigungsschrauben erstrecken. Die Befestigungsschrauben bilden eine Verbindung zwischen Kraftaufnahmeorgan 21 und Steg 16. Dank der Langlöcher 26 ist die Verbindung zwischen Kraftaufnahmeorgan 21 und Steg 16 höhentolerant, d.h. die Zahl und Dicke der Unterlagsscheiben 20 kann der Ebenheit des Fundaments 11 angepasst werden, ohne dass Änderungen am Kraftaufnahmeorgan nötig werden.

Das Kraftaufnahmeorgan 21 entlastet die Stützen an beiden Enden 7, 9 der Schaltanlage und nimmt die auftretenden Horizontalkräfte auf. Dies erlaubt es, die Stützen und deren Verankerungen zur Aufnahme vertikaler Kräfte zu optimieren.

Das Kraftaufnahmeorgan 21 kann auch direkt mit dem Flansch 5 der Kapselung 1 verbunden werden.

Der Aufbau der zweiten Befestigungsmittel 13 ist aus 3 ersichtlich, die das zweite Ende 9 der Schaltanlage zeigt. Zwei Stützen 27 sind am Flansch 6 festgeschraubt und mittels zweier Ankerschrauben 28 im Fundament 11 verankert. Zwischen den Stützen 27 erstreckt sich wiederum ein Steg 16 und Unterlagsscheiben 20 dienen zur Nivellierung der Schaltanlage.

Im Gegensatz zu den Stützen 14 des ersten Endes 7 können die Stützen 27 des zweiten Endes 9 gegenüber dem Fundament 11 in Längsrichtung der Kapselung 1 verrückt werden. Hierzu werden anstelle der Zentrierscheiben 17 Gleitscheiben 29 und Führungsscheiben 30 verwendet.

4 zeigt vergrössert den entsprechenden Aufbau und 5 eine einzelne Führungsscheibe 30. Die Führungsscheiben 30 sind in die Füsse der Stützen 27 eingepasst und weisen je ein Langloch 31 für die Ankerschrauben 28 auf. Die Führungsscheiben 30 sind so ausgerichtet, dass sich die Langlöcher 31 in Längsrichtung der Kapselung 1 erstrecken.

Die Gleitscheiben 29 sind an ihrer Oberseite mit einem Gleitring 32 ausgestattet, der ein Gleitlager für die Stützen 27 bildet. Ausserdem besitzen sie einen Hals 33, der über Unterlagsscheiben 34, 35 den Kopf bzw. die Mutter der Verankerungsschrauben 28 abstützt, so dass die Füsse der Stützen 27 beim Festschrauben nicht geklemmt werden.

Dank der Ausgestaltung der Verankerung können sich die Stützen 27 und somit das Kapselungsende 9 also gegenüber dem Fundament 11 in Längsrichtung der Kapselung verschieben. Auf diese Weise werden Spannungen verhindert, wenn sich die Kapselung gegen das Fundament, z.B. aufgrund unterschiedlicher Temperaturverhältnisse, zusammenzieht oder ausdehnt.

1
Kapselung
2
Anschluss
3
Anschluss
4
Antrieb
5
erster Flansch der Kapselung
6
zweiter Flansch der Kapselung
7
erstes Ende der Kapselung
8
Deckel
9
zweites Ende der Kapselung
10
Anschlusselement
11
Fundament
12
erste Befestigungsmittel
13
zweite Befestigungsmittel
14
Stützen der ersten Befestigungsmittel
15
Ankerschrauben
16
Steg
17
Zentrierscheiben
18
Rundloch
19
Schulter
20
Unterlagsscheiben
21
Kraftaufnahmeorgan
22
vertikaler Schenkel des Kraftaufnahmeorgans
23
Basisplatte des Kraftaufnahmeorgans
24
Verstärkungssteg des Kraftaufnahmeorgans
25
Ankerschrauben des Kraftaufnahmeorgans
26
Langlöcher des Kraftaufnahmeorgans
27
Stützen der zweiten Befestigungsmittel
28
Ankerschrauben
29
Gleitscheiben
30
Führungsscheiben
31
Langloch der Führungsscheiben
32
Gleitring
33
Hals
34, 35
Unterlagsscheiben


Anspruch[de]
Gasisolierte Schaltanlage mit einer Kapselung (1) zur Aufnahme von Schaltorganen, mit ersten Befestigungsmitteln (12) zur Befestigung eines ersten Endes (7) der Kapselung (1) auf einer Unterlage (11) und mit zweiten Befestigungsmitteln (13) zur Befestigung eines zweiten Endes (9) der Kapselung (1) auf der Unterlage (11), wobei die zweiten Befestigungsmittel (13) verschiebbar ausgestaltet sind, derart, dass das zweite Ende der Kapselung (1) gegenüber der Unterlage (11) in einer Längsrichtung der Kapselung (1) verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des ersten Endes (7) der Kapselung (1) ein mit der Unterlage verbundenes Kraftaufnahmeorgan (21) zur Aufnahme von Längs- und Querkräften angeordnet ist. Schaltanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Befestigungsmittel (12) und somit das erste Ende (7) der Kapselung (1) fest mit der Unterlage verbunden sind. Schaltanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Antrieb (4) für die Schaltelemente aufweist, wobei der Antrieb (4) am zweiten Ende (9) der Kapselung (1) angeordnet ist. Schaltanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Befestigungsmittel (13) mit mindestens einem stabförmigen, mit der Unterlage verbundenen Halteorgan (28) gehalten sind, wobei sich das Halteorgan (28) durch ein Langloch (31) oder einen Schlitz der Befestigungsmittel (13) erstreckt. Schaltanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftaufnahmeorgan (21) höhentolerante Verbindungsmittel (26) zur Verbindung mit den ersten Befestigungsmitteln (12) und/oder der Kapselung (1) aufweist. Schaltanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftaufnahmeorgan (21) oder die ersten Befestigungsmittel (12) mindestens einen sich vertikal erstreckenden Schlitz aufweist oder aufweisen. Schaltanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftaufnahmeorgan (21) oder die ersten Befestigungsmittel (12) mindestens ein sich vertikal erstreckendes Langloch (26) zur Aufnahme mindestens einer Verbindungsschraube für das Kraftaufnahmeorgan (21) aufweist oder aufweisen. Schaltanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftaufnahmeorgan (21) als Winkel ausgestaltet ist, mit einer Basis (23) zur Befestigung an der Unterlage (11) und einem Schenkel (22) zur Befestigung an den ersten Befestigungsmitteln (12) bzw. an der Kapselung (1). Schaltanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und/oder die zweiten Befestigungsmittel (12, 13) je zwei Stützen (14, 27) aufweisen, welche an je einem endseitigen Flansch (5, 6) der Kapselung (1) befestigt sind. Schaltanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Stützen (14, 27) über einen Steg (16) verbunden sind.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com