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Title:
FACILITY HAVING A PLATFORM FOR CARRYING HIGH-VOLTAGE EQUIPMENT IN AN ELECTRICALLY INSULATED MANNER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/028794
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a facility (1) having a platform (2) for high-voltage equipment (3, 4, 5, 6), having a carrying structure (12) which is intended for supporting the platform (2) on a foundation (9) and is formed from electrically insulating supporting elements (7), having a multiplicity of bearing means (13) on the underside and having a multiplicity of foundation bearings (14), which are fixed to the foundation (9), wherein two supporting insulators (7) diverge obliquely downwards from each bearing means (13) and are each connected to one of two directly adjacent foundation bearings (14), and wherein each supporting insulator (7) extends, as seen in the direction of its longitudinal extent, from a fastening location (F) of a bearing means (13) to a fastening location (F) of a foundation bearing (14). In order for the seismic load to be increased to a considerable extent with relatively low outlay, it is proposed that a damping element (15) which acts in the direction of the longitudinal extent of a supporting insulator (7) should be arranged between a fastening location (F) of a bearing means (13) and a fastening location (F) of a foundation bearing (14), which are connected to one another in each case via the supporting insulator (7).

Inventors:
ARIAS ACOSTA JUAN (DE)
KOPANOUDIS ANTONIOS (DE)
SAVVAKI MARIA (DE)
VON SECK ACHIM (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/069267
Publication Date:
February 15, 2018
Filing Date:
August 12, 2016
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
H02B1/54; F16F15/02; H02B5/00
Domestic Patent References:
WO2013064167A12013-05-10
WO2016046104A12016-03-31
Foreign References:
EP2161803A22010-03-10
CN102360990A2012-02-22
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Claims:
Patentansprüche

1. Einrichtung (1) zum elektrisch isolierten Tragen von Hochspannungsgeräten (3,4,5,6),

mit einer Plattform (2), auf der die Hochspannungsgeräte

(3,4,5,6) angeordnet sind, mit einer Tragstruktur (12) zum elektrisch isolierten Aufständern der Plattform (2) auf einem Fundament (9), die aus elektrisch isolierenden Stützelementen (7) gebildet ist,

mit einer eine Vielzahl von Auflagern (13), die an der Unterseite der Plattform (2) fest mit der Plattform (2) verbunden sind, und mit einer Vielzahl von Fundamentlagern (14), die fest mit dem Fundament (9) verbunden sind,

wobei sich von jedem Auflager (13) zwei jeweils an einer Be- festigungssteile (F) des Auflagers (13) befestigte Stütziso¬ latoren (7) auseinanderlaufend schräg nach unten erstrecken und jeweils mit einem von zwei unmittelbar benachbarten

Fundamentlagern (14) verbunden sind, und

wobei sich von jedem Fundamentlager (14) zwei jeweils an ei- ner Befestigungsstelle (F) des Fundamentlagers (14) befestig¬ te Stützisolatoren (7) auseinanderlaufend schräg nach oben erstrecken und jeweils mit einem von zwei unmittelbar benachbarten Auflagern (13) verbunden sind, wobei sich jeder Stützisolator (7) in Richtung seiner Längserstreckung von einer Befestigungsstelle (F) eines Auflagers (13) zu einer Befesti¬ gungsstelle (F) eines Fundamentlagers (14) erstreckt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

dass zwischen einer Befestigungsstelle (F) eines Auflagers (13) und einer Befestigungsstelle (F) eines Fundamentlagers (14), die jeweils über einen Stützisolator (7) miteinander verbunden sind, ein in Richtung der Längserstreckung des Stützisolators (7) wirkendes Dämpfungselement (15) angeordnet ist . 2. Einrichtung (1) nach Anspruch 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

dass jedes Auflager (13) aus zwei separaten Auflagerelementen (13a) und jedes Fundamentlager (14) aus zwei separaten Fundamentlagerelementen (14a) gebildet sind und dass sich an jedem Auflagerelement (13a) und an jedem

Fundamentlagerelement (14a) jeweils eine der beiden Befesti¬ gungsstellen (F) befindet.

3. Einrichtung (1) nach Anspruch 2,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

dass die beiden Auflagerelemente (13a) jedes Auflagers (13) und die beiden Fundamentlagerelemente (14a) jedes

Fundamentlagers (14) mit Abstand zueinander angeordnet sind.

4. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 - 3,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

dass im Dämpfungselement (15) elastische Federelemente ange- ordnet sind.

5. Einrichtung (1) nach Anspruch 4,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

dass die Federelemente Ringfedern (18) sind.

6. Einrichtung (1) nach Anspruch 5,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

dass die Ringfedern (18) in einem Hohlzylinder des Dämpfungselements (15) angeordnet sind.

7. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 - 6,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Anzahl der Auflager (13) gleich der Anzahl der

Fundamentlager (14) ist.

8. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 - 7,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Stützisolatoren (7) mittels elektrisch isolierender Zugbänder miteinander verspannt sind.

9. Einrichtung (1) nach Anspruch 1 - 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Stützisolatoren (7) mit Haltegelenken (8) ausgerüstet sind. 10. Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 - 9,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Tragstruktur (12) mittig unterhalb der Plattform (2) angeordnet ist, wobei die Auflager (13) in einer Ebene liegen und eine Fläche begrenzen, die kleiner ist als die Fläche der Plattform (2) .

Description:
Beschreibung

Einrichtung mit einer Plattform zum elektrisch isolierten Tragen von Hochspannungsgeräten

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit einer Plattform zum elektrisch isolierten Tragen von Hochspannungsgeräten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Als „Flexible AC Transmission Systems" (FACTS) sind bei ¬ spielsweise Anlagen zur Blindleistungskompensation bekannt. Diese Anlagen weisen Hochspannungsgeräte auf, die mit Hilfe einer gattungsgemäßen Einrichtung elektrisch isoliert im freien Gelände aufgeständert sind. Die Einrichtung weist bei- spielsweise eine 40 m 2 große Plattform auf, auf welcher die Hochspannungsgeräte angeordnet sind. Die Hochspannungsgeräte sind dabei mit einer Hochspannungsleitung verbunden und liegen auf einem Hochspannungspotenzial. Zum isolierten Tragen der Plattform auf einem im Erdboden eingebetteten Fundament dienen Stützisolatoren, die aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt sind, zu denen die in der Hochspannungs ¬ technik üblichen Isolatormaterialien gehören, also beispielsweise Keramiken, Kunststoffe, faserverstärkte Kunststoffe oder dergleichen. Zur Verlängerung der Kriechwege weisen die Stützisolatoren in der Regel Außenrippen auf, die beispielsweise durch ein keramisches Außenrohr oder einem Überzug aus Silikon gebildet sind.

Bei einer aus der WO2013064167A1 bekannten Einrichtung sind an der Unterseite der Plattform eine Vielzahl von Auflagern fest mit der Plattform verbunden, wobei sich von jedem Auflager zwei jeweils an einer Befestigungsstelle des Auflagers befestigte ein- oder zweiteilig ausgebildete Stützisolatoren auseinanderlaufend schräg zur Vertikalen nach unten erstre- cken. Die Stützisolatoren sind vertikal nach unten gesehen jeweils an einem von zwei unmittelbar benachbarten Fundamentlagern befestigt, die fest mit dem Fundament verbunden sind. Von jedem Fundamentlager erstrecken sich zwei jeweils mit ei- ner Befestigungsstelle des Fundamentlagers verbundene Stütz ¬ isolatoren auseinanderlaufend schräg zur Vertikalen nach oben, wo sie jeweils mit einem von zwei unmittelbar benachbarten Auflagern verbunden sind. Jeder Stützisolator er- streckt sich also in Richtung seiner Längserstreckung von einer Befestigungsstelle eines Auflagers zu einer Befestigungs ¬ stelle eines Fundamentlagers.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die seismische Last mit re- lativ geringem Aufwand deutlich zu vergrößern.

Die Lösung sieht vor, dass zwischen einer Befestigungsstelle eines Auflagers und einer Befestigungsstelle eines Fundament ¬ lagers, die jeweils über einen Stützisolator miteinander ver- bunden sind, ein in Richtung der Längserstreckung des Stützisolators wirkendes Dämpfungselement angeordnet ist.

Speziell ist jedes Auflager aus zwei separaten Auflagerele ¬ menten und jedes Fundamentlager aus zwei separaten Fundament- lagerelementen gebildet ist und sich an jedem Auflagerelement und an jedem Fundamentlagerelement jeweils eine der beiden Befestigungsstellen befindet.

Zweckmäßigerweise sind die beiden Auflagerelemente jedes Auf- lagers und die beiden Fundamentlagerelemente jedes Fundament ¬ lagers mit Abstand zueinander angeordnet.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich jeder Stützisolator in einer Schräglage von dem Auflager zum Fundament hin.

Zweckmäßigerweise ist die Anzahl der Auflager gleich der Anzahl der Fundamentlager. Insbesondere sind vier Auflager und vier Fundamentlager vorgesehen. Diese Anzahl hat sich als be- sonders zweckmäßig erwiesen, da mit den daraus resultieren acht Stützisolatoren das Gewicht im Bereich der Hochspannungstechnik üblicher Trageplattformen einschließlich der darauf angeordneten Hochspannungsgeräten sicher aufgenommen werden kann, wobei gleichzeitig die Anzahl der Stützisolato ¬ ren gegenüber den vorbekannten Einrichtungen deutlich reduziert ist. Vorteilhafterweise sind die Stützisolatoren mittels elekt ¬ risch isolierender Zugbänder miteinander verspannt. Die Zugbänder sind beispielsweise aus glasfaserverstärkten Kunst ¬ stoff hergestellt. Sie unterstützten die Tragfähigkeit der durch die Stützisolatoren gebildeten Tragstruktur.

Zweckmäßigerweise sind die Stützisolatoren mit Haltegelenken ausgerüstet. Als Haltegelenke eignen sich beispielsweise üb ¬ liche Kugelgelenke.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 eine Einrichtung mit einer Plattform und einer eine Tragstruktur,

Figur 2 die aus Stützisolatoren gebildete Tragstruktur gemäß Figur 1,

Figur 3 eine schematischen Darstellung mit einem ein- zelnen Stützisolator und einem Dämpfungselement gemäß Figur 2 und

Figur 4 eine weitere aus Stützisolatoren gebildete

Tragstruktur, bei der die Lager aus je zwei separaten voneinander beabstandeten Elementen

(Auflagerelemente, Fundamentlagerelemente) ge ¬ bildet sind.

Figur 1 zeigt eine Einrichtung 1, die eine ebene und horizontal ausgerichtete Plattform 2 aufweist. Auf der Oberseite der Plattform 2 sind Hochspannungsgeräte in Gestalt einer Drossel 3, einer Funkenstrecke 4, einer Kondensatorbank 5 sowie in Gestalt von Abieitern 6 angeordnet. Während des Betriebs be- finden sich die Hochspannungsgeräte 3, 4, 5 und 6 auf einem Hochspannungspotenzial, beispielsweise auf 200 kV. Die Platt ¬ form 2 ist auf ihrer Unterseite mit einer Tragstruktur 12 versehen, die zum elektrisch isolierten Aufständern der

Plattform 2 auf einem Fundament 9 dient und aus elektrisch isolierenden Stützisolatoren 7 gebildet ist, die hier jeweils zweiteilig ausgebildet sind, in der Mitte ein Verbindungsge ¬ lenk 8 aufweisen und mit Außenrippen versehen ist. Jeder Stützisolator 7 erstreckt sich von der Plattform 2 schräg zur Vertikalen nach unten zu einem Fundament 9, das im Erdboden eingebettet ist. Während des Betriebs ist das gesam ¬ te Gewicht der Hochspannungsgeräte 3, 4, 5, 6 der Plattform 2 auf den Stützisolatoren 7 verteilt abgestützt, die hierzu ei- ne ausreichend hohe Stabilität aufweisen.

Figur 2 zeigt die Tragstruktur 12 der Einrichtung 1. Die Tragstruktur 12 verfügt hier über acht Stützisolatoren 7. Jeder Stützisolator 7 erstreckt sich zwischen einem Auflager 13 sowie einem Fundamentlager 14. Jedes Auflager 13 ist mit zwei Stützisolatoren 7 verbunden, wobei sich die Stützisolatoren 7, die mit demselben Auflager 13 verbunden sind, zu unterschiedlichen Fundamentlagern 14 auseinanderlaufend schräg nach unten erstrecken, d.h. vom Auflager 13 vertikal nach un- ten gesehen schräg zur Vertikalen. Dabei spannen zwei mit dem gleichen Auflager 13 verbundene Stützisolatoren 7 bezüglich des gemeinsamen Auflagers 13 einen in einer gemeinsamen Ebene liegenden Winkel auf, bei dem es sich hier um einen spitzen Winkel handelt, wobei die gemeinsamen Ebene gegenüber der Ho- rizontalen um einen Anstellwinkel leicht geneigt ist. Ent ¬ sprechendes gilt für die Fundamentlager 14, die jeweils mit zwei Stützisolatoren 7 verbunden sind, die sich vom Funda- ment-lager 14 vertikal nach oben gesehen schräg zur Vertikalen zu zwei beidseitig der Vertikalen angeordneten Auflagern 13 erstrecken, wobei sie bezüglich des gemeinsamen Fundamentlagers 14 einen (hier ebenfalls spitzen) Winkel aufspannen. Die Auflager 13 sind in Figur 2 beispielhaft punktsymmetrisch zueinander angeordnet und bilden die Ecken eines Auflagerrechtecks. Entsprechendes gilt für die Fundamentlager 14, die ebenfalls als Ecken eines Fundamentrechtecks betrachtet wer- den können, wobei in einer Draufsicht das Fundamentrechteck hier bezüglich des Auflagerrechtecks um 45° gedreht ist. Die Tragstruktur 12 ist insgesamt symmetrisch ausgebildet und weist eine nicht dargestellte Symmetrieachse auf, die sich mittig und senkrecht (vertikal) durch die Tragstruktur 12 hindurch erstreckt.

Der Schwerpunkt der Plattform 2 liegt auf der Symmetrieachse der Tragstruktur 12. Da an jedem Auflager 13 jeweils zwei Stützisolatoren 7 angelenkt sind, kann auch bei einem Bruch einer der Stützisolatoren 7 die Last der Plattform 2 und der Hochspannungsgeräte 3, 4, 5 und 6 von den verbleibenden

Stützisolatoren 7 sicher aufgenommen werden.

Zwischen einem Auflager 13 und einem Fundamentlager 14 ist jeweils ein in Richtung der Längserstreckung 15a des zugehörigen Stützisolators 7 wirkendes Dämpfungselement 15 angeor ¬ dnet, das auf der einen Seite am Auflager 13 und auf der an ¬ deren Seite am Stützisolator 7 befestigt ist. Figur 3 zeigt die Ausführung gemäß Figur 2 anhand einer sche ¬ matischen Darstellung mit einem einzelnen Stützisolator 7, der hier an seinem oberen Ende mit dem unteren Ende des Dämpfungselements 15 fest verbunden ist. Das obere Ende des Dämp ¬ fungselements 15 ist an einer Befestigungsstelle F des Aufla- gers 13 mittels einer gelenkigen Verbindung 16 in Form eines Gabellagers 16a befestigt, dessen Schwenkachse 16b senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Analog ist die Befestigung des un ¬ teren Endes des Stützisolators 7 an einer Befestigungsstelle F des Fundamentlagers 14 als gelenkige Verbindung 17 in Form eines Gabellagers 17a ausgebildet, wobei dessen Schwenkachse 17b ebenfalls senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Zur Dämp ¬ fung sind hier beispielhaft Ringfedern 18 in einem Hohlzylinder des Dämpfungselements 15 vorhanden. In Figur 4 sind alle Auflager 13 aus je zwei separaten Aufla ¬ gerelementen 13a und alle Fundamentlager 14 aus je zwei separaten Fundamentlagerelementen 14a gebildet, die voneinander beabstandet sind, wobei sich an jedem Auflagerelement 13a und an jedem Fundamentlagerelement 14a jeweils eine der beiden Befestigungsstellen F des Auflagers 13 bzw. des Fundament ¬ lagers 14 befindet. Je zwei getrennt mit Abstand voneinander angeordnete Auflagerelemente 13a und je zwei mit Abstand von ¬ einander angeordnete Fundamentlagerelemente 14a bilden hier bei dieser Ausführung also jeweils (funktionstechnisch) ein einzelnes Auflager 13 bzw. ein einzelnes Fundamentlager 14, was in Figur 4 durch jeweils eine gestrichelte ovale Linie dargestellt ist. Zusammengehören die Auflagerelemente 13a und die Fundamentlagerelemente 14a, bei denen sich zwei aufeinan ¬ der zulaufende Mittellinien zweier Stützisolatoren 7 jeweils kreuzen oder zumindest mit geringem Abstand aneinander vorbeilaufen .