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Die Erfindung betrifft eine Schaltanlage mit einem Schaltschrank zur Aufnahme der für Anschluss, Schutz und Steuerung mehrerer elektrischer Antriebe, Geräte u. dgl. erforderlichen Elemente und Einrichtungen, wie Sicherungen, Schütze, Überströmrelais, Steuerungselemente, Klemmen usw., wobei alle Bauelemente und Einrichtungen für die Stromeinspeisung und die Motorabgänge zu einem gemeinsamen Hauptstromteil und alle Steuerelemente und Einrichtungen für die Steuerung der Antriebe, Geräte u. dgl. zu einem gemeinsamen, vom Hauptstromteil getrennten Steuerteil zusammengefasst sind.
Die Aufgliederung einer Schaltanlage in einen Hauptstromteil und einen Steuerteil ist bekannt, doch werden bisher die Elemente und Einrichtungen innerhalb dieser Teile gemäss einer willkürlich vom Konstrukteur zu wählenden Ordnung montiert, wobei es meist zur blossen Aneinanderreihung gleichartiger Elemente kommt. Der Platzbedarf der Schaltanlage ist dadurch vom Geschick dieses Konstrukteurs abhängig und von vornherein kaum bestimmbar, sondern lässt sich erst nach Beendigung der eigentlichen Planungsarbeiten abschätzen, wobei die Raumbeschaffung für die Verkabelung stets auf Schwierigkeiten stösst. Darüber hinaus ist eine Änderung oder Erweiterung der Schaltanlage, die vor allem bei industriellen Anlagen häufig notwendig ist, immer sehr problematisch und nur auf umständliche Weise durchzuführen, was die ohnehin schon vorhandene Un- übersichtlichkeit noch steigert.
Auftretende Fehlerquellen sind nur äusserst mühsam zu finden und zu beseitigen, wobei Reparaturarbeiten ausschliesslich Spezialisten erfordern und ein längeres Stillsetzen der Schaltanlage notwendig machen. Jede Schaltanlage muss für sich in arbeitsintensiver Weise neu konzipiert werden und, da eine Schematisierung des Einsatzes und der Anordnung der Elemente fehlt, ist eine Planungshilfe durch die Anwendung von Computern praktisch ausgeschlossen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und eine Schaltanlage der eingangs geschilderten Art vorzuschlagen, die eine raumsparende, kompakte Bauweise erlaubt, einen übersichtlichen Aufbau mit sich bringt, eine einfache Montage sichert, eine leicht abschätzbare Grösse besitzt, eine rentable Fehlersuche und-beseitigung ermöglicht und ohne besonderen Konstruktions- und Zeitaufwand errichtet werden kann.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass im Hauptstromteil jeweils die zu einem Motorabgang gehörigen Bauelemente eine auf einem Einheitsträger montierte, austauschbare Baueinheit bilden, welche Baueinheiten im Schaltschrank zu ein oder mehreren Motorabgangsfeldern aneinandergereiht sind, und dass im Steuerteil die Steuerelemente in wenigstens einem als Relaisfeld dienenden, aus mehreren zeilenartig angeordneten, jeweils die gleiche Anzahl und Lage der Aufnahmestellen für Relais od. dgl. aufweisenden Relaisschienen bestehenden Register sitzen, das auf einem im Schaltschrank schwenkbar gelagerten Relaisrahmen befestigt ist, hinter dem an der Rückwand des Schaltschrankes schienenförmige Klemmenträger für die zugehörigen Klemmen montiert sind.
Hauptstromteil und Steuerteil sind somit in einzelne Baueinheiten zerlegt und die ganze Schaltanlage lässt sich sozusagen nach einem Modulsystem zusammensetzen. Im Hauptstromteil bildet dazu jeder Motorabgang eine Baueinheit, so dass die Zahl der Baueinheiten der Zahl der Motoren entspricht.
Da die Baueinheiten eine vorbestimmte Grösse aufweisen, kann von vornherein bei einer gegebenen Anlage mit entsprechend vielen Antrieben die Grösse des aus den einzelnen Baueinheiten bestehenden Motorabgangsfeldes bestimmt werden, wobei selbstverständlich dieses Motorabgangsfeld in einzelne Teilfelder aufgegliedert werden kann. Jede Baueinheit ist dabei für sich im Schaltschrank montiert und auch an die Stromzuführung angeschlossen, so dass bei Funktionsstörung lediglich die ausgefallene Baueinheit durch eine neue ersetzt werden braucht, was von jedem Laien durchführbar ist. Die gestörte Baueinheit kann dann für sich in eine Fachwerkstätte od. dgl. gebracht und instand gesetzt werden.
Im Steuerteil ergeben die zeilenartig angeordneten Relaisschienen ein Relaisregister, in dem jeder mögliche Platz für ein Relais genau definierbar ist, da dieser Platz aus der Ordnungszahl der Relaisschienen, und aus der Reihenzahl auf den Schienen lokalisiert wird. In diesem Relaisregister ist daher in einem ganz bestimmten Schema die Montage der erforderlichen Steuerrelais od. dgl. möglich, wobei jedes Relais mühelos und schnell zu orten ist. Auch das aus den einzelnen Relaisschienen zusammengesetzte Relaisfeld lässt sich von vornherein auf Grund der gewünschten Relaiszahl in seiner Grösse vorherbestimmen, wobei jede Relaisschiene selbstverständlich für sich ebenfalls auswechselbar ist und ein eigenes Modul bilden kann.
Auf Grund
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der vorhandenen Ordnung des Relaisfeldes ist auch der Einsatz von Computern für die Planung der Schaltanlage möglich. Eine gedrängte Anordnung der Relais war bisher auf Grund der einen beträchtlichen Raum erfordernden Verdrahtung und Klemmenanordnung für die Relais unerreichbar.
Um nun diese Platznot zu beseitigen, ist das Relaisfeld an einem Relaisrahmen befestigt, der im Schaltschrank schwenkbar gelagert ist. Dadurch wird hinter diesem Rahmen an der Rückwand des Schrankes genügend Platz für die Montage der Klemmen frei, wobei durch Verschwenken des Rahmens die Klemmen bequem zugänglich werden. Es muss lediglich dafür gesorgt sein, dass die Verbindungskabel zwischen Klemmen und Relais lang genug sind, um ein Verschwenken des Rahmens zu ermöglichen. Da im Steuerteil die Relais und die dazugehörigen Klemmen in zwei unterschiedlichen Etagen untergebracht sind, lassen sich einerseits die Relais in einer bestimmten bleibenden Ordnung montieren und anderseits auf einfache Weise das Platzproblem der Klemmenanordnung lösen.
Durch das Modulsystem für Hauptstromteil und die Relaisfeldanordnung im Steuerteil ist eine Änderung bzw. eine Ergänzung und Erweiterung der Schaltanlage ohne jede Schwierigkeit durchführbar, da einfach die entsprechenden Baueinheiten ausgetauscht oder ergänzt und die notwendigen Relais im Relaisfeld vorzusehen sind. Die bestehende Ordnung wird nicht verändert, die Verbindul1gsleitungen sind leicht zu verlegen und jeder Fehler ist mit wenigen Handgriffen aufzufinden bzw. zu beseitigen. Das durch den Schaltschrank vorgegebene System der Elementenanordnung gewährleistet eine einfache Montage, erlaubt jederzeit eine Anpassung der Anlage an neue Bedingungen, ermöglicht eine besonders gute Raumausnutzung bei ausgezeichneter Zugänglichkeit aller Einzelteile und erleichtert vor allem auch die gesamte Planung einer Anlage mit oder ohne Computerhilfe.
Vorteilhaft ist dabei, wenn zur Anspeisung der Baueinheiten eines Motorabgangsfeldes seitlich neben diesen Baueinheiten verlegte Vertikalschienen dienen, die über einen Lastschalter mit im Kopf- oder Fussteil des Schaltschrankes verlaufenden horizontalen Sammelschienen verbunden sind. Hier ergeben sich günstige Verhältnisse für den Anschluss der Baueinheiten und jedes Abgangsfeld kann für sich ab- oder zugeschaltet werden, wobei kurzschlussfeste Leitungsverbindungen zur Verfügung stehen, die wenig Raum beanspruchen und die Zugänglichkeit der Anlage nicht beeinträchtigen.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel rein schematisch dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 und 2 eine erfindungsgemässe Schaltanlage in Vorderansicht bzw. teilgeschnittener Seitenansicht, wobei der Übersichtlichkeit halber die Verkabelungen fortgelassen sind.
Ein Schaltschrank --1--, der sich aus zwei Kasteneinheiten --la, 1b-- zusammensetzt, nimmt die einer solchen Anlage zugehörigen Einrichtungen und Elemente auf, die in einen Hauptstromteil --2-- und einen davon getrennten Steuerungsteil --3-- zusammengefasst sind. Im Hauptstromteil --2-- sind die Bauelemente --4--, wie Sicherungen, Schütze, Überstromrelais und Klemmen für einen Motorabgang auf einem gemeinsamen Einheitsträger --5-- montiert und bilden zusammen mit diesem eine Baueinheit --6--. Diese Baueinheiten --6-- sind zu einem Motorabgangsfeld --7-aneinandergereiht, das in der Kasteneinheit --la-- untergebracht ist, wobei die einzelnen Baueinheiten --6-- austauschbar auf Schienen --8-- dieser Kasteneinheit befestigt sind.
Zur Anspeisung der Baueinheiten --6-- sind seitlich in der Kasteneinheit --la-- Vertikalschienen --9-verlegt, die ihrerseits mit nicht weniger dargestellten, im Kopfteil --1c-- des Schaltschrankes - verlegten Sammelschienen verbunden sind. Da jedem Motorabgang eine Baueinheit --6-zugeordnet ist, lässt sich auf einfache Weise jedes gewünschte Motorabgangsfeld --7-- in übersichtlicher Weise zusammenstellen, das jederzeit geändert oder erweitert werden könnte.
Im Steuerteil --3-- ist ein Relaisfeld --10-- vorgesehen, das ebenfalls in einer eigenen Kasteneinheit --lb-- untergebracht ist. Dieses Relaisfeld --10-- nimmt die zur Steuerung der Antriebe und Geräte erforderlichen Einrichtungen und Relais auf, und es besteht aus einem Relaisrahmen --11--, an dem zeilenartig Relaisschienen --12-- befestigt sind, von denen jede eine bestimmte Anzahl von Relais --13-- tragen kann. Der Relaisrahmen --11-- ist über Scharniere
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-14-- an einer Seitenwand --ld-- der Kasteneinheit --lb-- schwenkbar- notwendig sind.
Im Steuerteil --3-- ist daher eine systematische und vor allem sehr gedrängte Anordnung der einzelnen Relais --13-- möglich, da für die erforderliche Verdrahtung und Klemmenanordnung Platz hinter dem Relaisrahmen geschaffen ist, wobei durch Aufschwenken dieses Relaisrahmens --11-- die Klemmen frei zugänglich werden. Die Montage der einzelnen Relais - auf den Relaisschienen --12--, denen im Relaisrahmen --11-- ein bestimmter Platz zugewiesen ist, führt zu einer systematischen Ordnung für die vorhandenen Relais, der auch die Anordnung der zugehörigen Klemmen angepasst werden kann, so dass sich ein besonders übersichtlicher, leicht installierbarer Steuerteil ergibt.
Auch das Relaisfeld bietet Platz genug für eine Erweiterung der Anlage, wobei es selbstverständlich möglich ist, bei grösseren Anlagen zwei oder mehrere Relaisfelder anzulegen und jedes in einer eigenen Kasteneinheit unterzubringen. Gleiches gilt für die Baueinheiten der Motorabgänge, die je nach Grösse der Anlage nicht nur ein Motorabgangsfeld - -7--, sondern mehrere Motorabgangsfelder bilden können, die dann ebenfalls jeweils ihrer eigenen Kasteneinheit zugeordnet sind.
Die erfindungsgemässe Schaltanlage zeichnet sich auf Grund ihrer Systembauweise und ihres Baukastenprinzips durch eine besonders raumsparende und kompakte Konstruktion, durch ihre einfache Erweiterungs- und Anpassungsfähigkeit, durch ihre gute Zugänglichkeit und Übersichtlichkeit, durch ihre vorbestimmbare Einteilung und Grösse sowie durch die Möglichkeit einer Planungsrationalisierung aus.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltanlage mit einem Schaltschrank zur Aufnahme der für Anschluss, Schutz und Steuerung mehrerer elektrischer Antriebe, Geräte u. dgl. erforderlichen Elemente und Einrichtungen, wie Sicherungen, Schütze, Überströmrelais, Steuerungselemente, Klemmen usw., wobei alle Bauelemente und Einrichtungen für die Stromeinspeisung und die Motorabgänge zu einem gemeinsamen Hauptstromteil und alle Steuerelemente und Einrichtungen für die Steuerung der Antriebe, Geräte u. dgl.
zu einem gemeinsamen, vom Hauptstromteil getrennten Steuerteil zusammengefasst sind, dadurch gekennzeichnet, dass im Haupstromteil (2) jeweils die zu einem Motorabgang gehörigen Bauelemente (4) eine auf einem Einheitsträger (5) montierte, austauschbare Baueinheit (6) bilden, welche Baueinheiten (6) im Schaltschrank (1) zu ein oder mehreren Motorabgangsfeldern (7) aneinandergereiht sind, und dass im Steuerteil (3) die Steuerelemente in wenigstens einem als Relaisfeld (10) dienenden, aus mehreren zeilenartig angeordneten, jeweils die gleiche Anzahl und Lage
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The invention relates to a switchgear with a control cabinet for receiving the for connection, protection and control of several electrical drives, devices and. Required elements and devices, such as fuses, contactors, overflow relays, control elements, terminals, etc., with all components and devices for the power supply and the motor outlets to a common main current part and all control elements and devices for controlling the drives, devices and. Like. Are combined into a common control part separate from the main flow part.
The division of a switchgear into a main current part and a control part is known, but so far the elements and devices within these parts have been assembled according to an order that is arbitrarily chosen by the designer, with the result that mostly the same elements are simply strung together. The space requirement of the switchgear is therefore dependent on the skill of this designer and can hardly be determined from the outset, but can only be estimated after the actual planning work has been completed, whereby the procurement of space for the cabling always encounters difficulties. In addition, a change or extension of the switchgear, which is often necessary especially in industrial plants, is always very problematic and can only be carried out in a cumbersome manner, which further increases the confusion that is already present.
Occurring sources of error can only be found with great difficulty and eliminated, with repair work requiring specialists only and requiring the switchgear to be shut down for a long time. Each switchgear has to be redesigned in a labor-intensive manner and, since there is no schematic diagram of the use and the arrangement of the elements, planning assistance through the use of computers is practically impossible.
The invention is therefore based on the object to remedy these deficiencies and to propose a switchgear of the type described at the outset, which allows a space-saving, compact construction, a clear structure, ensures simple installation, is easy to estimate, has a profitable fault location enables and removal and can be erected without special design and time expenditure.
The invention solves this problem in that in the main current part the components belonging to a motor outlet form an interchangeable unit mounted on a unit carrier, which units are lined up in the control cabinet to form one or more motor outgoing panels, and in the control part the control elements in at least one as a relay field Serving, consisting of several rows arranged, each with the same number and location of the receiving points for relays or the like. Relay rails have registers, which is fastened to a pivoting relay frame in the control cabinet, behind which rail-shaped terminal supports for the associated ones on the rear wall of the control cabinet Terminals are installed.
The main power section and control section are thus broken down into individual units and the entire switchgear can be put together, so to speak, in a modular system. In the main current section, each engine outlet forms a unit, so that the number of units corresponds to the number of motors.
Since the structural units have a predetermined size, the size of the motor outgoing panel consisting of the individual structural units can be determined from the outset in a given system with a corresponding number of drives, it being understood that this motor outgoing panel can be broken down into individual subfields. Each unit is assembled in the control cabinet and also connected to the power supply, so that in the event of a malfunction, only the failed unit needs to be replaced by a new one, which can be carried out by any layperson. The faulty unit can then be brought to a specialist workshop or the like and repaired.
In the control section, the relay rails arranged in rows result in a relay register in which every possible place for a relay can be precisely defined, since this place is located from the order number of the relay rails and from the number of rows on the rails. In this relay register, the assembly of the required control relays or the like is therefore possible in a very specific scheme, each relay being easy and quick to locate. The size of the relay field made up of the individual relay rails can also be predetermined from the start based on the desired number of relays, each relay rail, of course, also being interchangeable and able to form its own module.
Because of
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The existing order of the relay field also allows the use of computers for planning the switchgear. A compact arrangement of the relays was previously unattainable due to the considerable space required for the wiring and terminal arrangement for the relays.
To eliminate this lack of space, the relay field is attached to a relay frame that is pivotally mounted in the control cabinet. This leaves enough space behind the frame on the rear wall of the cabinet for the installation of the terminals, whereby the terminals can be easily accessed by pivoting the frame. It is only necessary to ensure that the connecting cables between terminals and relays are long enough to allow the frame to be pivoted. Since the relays and the associated terminals are housed on two different floors in the control section, the relays can be installed in a certain permanent order on the one hand and the space problem of the terminal arrangement can be easily solved on the other.
The module system for the main current section and the relay field arrangement in the control section make it possible to change or add to or expand the switchgear without any difficulty, since the corresponding modules are simply exchanged or supplemented and the necessary relays have to be provided in the relay field. The existing order is not changed, the connecting lines are easy to lay and every error can be found or removed in a few simple steps. The system of element arrangement specified by the control cabinet ensures simple assembly, allows the system to be adapted to new conditions at any time, enables particularly good use of space with excellent accessibility of all individual parts and, above all, simplifies the entire planning of a system with or without computer help.
It is advantageous if vertical rails which are laid laterally next to these structural units and which are connected via a load switch to horizontal busbars running in the top or bottom part of the control cabinet are used to feed the structural units of an engine outgoing panel. This results in favorable conditions for the connection of the building units and each outgoing panel can be switched on or off individually, whereby short-circuit proof cable connections are available, which take up little space and do not impair the accessibility of the system.
In the drawings, the subject matter of the invention is shown purely schematically in one embodiment, u. 1 and 2 show a switchgear according to the invention in a front view or a partially sectioned side view, the wiring being omitted for the sake of clarity.
A control cabinet --1--, which is composed of two box units --la, 1b--, accommodates the facilities and elements belonging to such a system, which are divided into a main current section --2-- and a separate control section --3 - are summarized. In the main current section --2--, the components --4--, such as fuses, contactors, overcurrent relays and terminals for a motor feeder, are mounted on a common unit carrier --5-- and together with this form a unit --6--. These units --6-- are lined up to form a motor outlet field --7, which is housed in the box unit --la--, whereby the individual units --6-- are interchangeably fastened on rails --8-- of this box unit .
To feed the modules --6--, vertical bars --9- are laid laterally in the box unit --la--, which in turn are connected to busbars, which are no less depicted and laid in the head section --1c-- of the control cabinet. Since each engine feeder is assigned a --6-assigned unit, it is easy to put together any desired engine feeder panel --7-- that could be changed or expanded at any time.
A relay field --10-- is provided in the control section --3--, which is also housed in its own box unit --lb--. This relay field --10-- accommodates the devices and relays required to control the drives and devices, and it consists of a relay frame --11-- to which relay rails --12-- are fastened in rows, each of which has a specific one Number of relays --13-- can carry. The relay frame --11-- is via hinges
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-14-- on a side wall --ld-- of the box unit --lb-- swivel- are necessary.
A systematic and, above all, very compact arrangement of the individual relays --13-- is therefore possible in the control section --3--, as space is created behind the relay frame for the necessary wiring and terminal arrangement, whereby --11- - the terminals are freely accessible. The installation of the individual relays - on the relay rails --12--, to which a certain space is assigned in the relay frame --11--, leads to a systematic order for the existing relays, which can also be adapted to the arrangement of the associated terminals, so that there is a particularly clear, easy-to-install control unit.
The relay field also offers enough space for an expansion of the system, whereby it is of course possible to create two or more relay fields in larger systems and to accommodate each in its own box unit. The same applies to the structural units of the motor outlets, which, depending on the size of the system, can not only form one motor outgoing panel - -7--, but several engine outgoing panels, which are then also assigned to their own box unit.
The switchgear according to the invention is characterized by its system design and its modular principle by a particularly space-saving and compact design, by its easy expansion and adaptability, by its good accessibility and clarity, by its predeterminable division and size, and by the possibility of planning rationalization.
PATENT CLAIMS:
1. Switchgear with a control cabinet to accommodate the for connection, protection and control of several electrical drives, devices and. Required elements and devices, such as fuses, contactors, overflow relays, control elements, terminals, etc., with all components and devices for the power supply and the motor outlets to a common main current part and all control elements and devices for controlling the drives, devices and. the like
are combined to form a common control part separate from the main current part, characterized in that in the main current part (2) the components (4) belonging to an engine outlet form an interchangeable structural unit (6) mounted on a unit support (5), which structural units (6 ) in the control cabinet (1) to one or more motor outgoing panels (7) are lined up, and that in the control part (3) the control elements in at least one serving as a relay panel (10), consisting of several rows arranged, each the same number and location
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