CH709660A2 - Stromschiene. - Google Patents

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CH709660A2
CH709660A2 CH00740/14A CH7402014A CH709660A2 CH 709660 A2 CH709660 A2 CH 709660A2 CH 00740/14 A CH00740/14 A CH 00740/14A CH 7402014 A CH7402014 A CH 7402014A CH 709660 A2 CH709660 A2 CH 709660A2
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Abstract

Die Stromschiene (1) umfasst mehrere Leitungsstäbe (11, …, 15), die getrennt voneinander von einem ersten Anschlussbereich (A) an einem Ende der Stromschiene (1) zu einem zweiten Anschlussbereich (B) am anderen Ende der Stromschiene (1) geführt und in einem Stromschienenkörper (10), vorzugsweise in einem gegossenen Isolationskörper aus Isolationsmaterial, wie Giessharz oder Polymerbeton, eingegossen sind. Zwischen den beiden Anschlussbereichen (A, B) der Stromschiene (1) ist wenigstens ein dritter Anschlussbereich (C) vorgesehen, an den Anschlusskabel anschliessbar sind und der für jeden der Leitungsstäbe (11, …, 15) eine Anschlussvorrichtung mit einem Gewindeelement (210, …, 250) aufweist, das der Aufnahme einer Anschlussschraube (211, …, 251) dient. Dabei weist auch der dritte Anschlussbereich (C), wie die beiden anderen Anschlussbereiche (A, B) der Stromschiene (1) unter Einhaltung der höchsten Schutzart eine sehr hohe Funktionssicherheit auf. Der dritte Anschlussbereich (C), der keine Vergrösserung der Stromschiene (1) verursacht, kann dabei zuverlässig gegen äussere Einwirkungen und Fehlmanipulationen gesichert werden.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Stromschiene nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Stromschienen und deren Verwendung sowie dafür vorgesehene Befestigungsvorrichtungen sind z.B. in [1], Produktkatalog «Niederspannungs-Schienenverteiler LANZ HE 2.5.2» der LANZ OENSINGEN AG vom September 2009 beschrieben.
[0003] Gemäss [2], Marcel Schöb »Power über Stromschiene oder Kabel?«, Wahl der geeigneten Energietransportverbindungen beim Bau von Industrieanlagen, Elektrotechnik 1/10, (http://www.elektrotechnik.ch), steigt der Energiebedarf in Industrieanlagen ständig an. Gleichzeitig müssen die verschiedenen Anlagenteile in immer kürzerer Zeit erschlossen werden. Für Verteilnetze für den Energietransport steht zudem immer weniger Platz zur Verfügung. Leitungskanäle und Steigtrassen werden ständig kleiner und werden zudem oft für mehrere Medien, insbesondere Wasser, Abwasser und Gase benutzt. Für die Übertragung von Strom mit hoher Leistung und hoher Sicherheit werden Stromschienen als Übertragungsleitungen zwischen Transformator, Haupt- und Unterverteiler in Gebäuden oder Anlagen eingesetzt, in Fabrikhallen, Gewerbe- und Verwaltungsgebäuden oder auch als Steigleitungen in Hochbauten für.
[0004] Stromschienen werden somit zumeist als Stammleitungen verwendet, die eine Unzahl von verzweigten Leitungsnetzen mit Energie versorgen. Die Funktionssicherheit von Stromschienen muss daher ohne Einschränkungen gewährleistet werden.
[0005] Zur Minimierung von durch den Skineffekt oder durch den Proximity-Effekt verursachten Verlusten werden normalerweise Stromschienen mit mehreren Leitungsstäben, allgemein n mal m Leitungsstäbe aus Kupfer- oder Aluminium verwendet. Grundlagen der Berechnung von Stromschienen finden sich z.B. in [3], D. Nelles und Ch. Tuttas, Elektrische Energietechnik, Leitfaden der Elektrotechnik, Teubner Verlag, Stuttgart 1977, Seite 187.
[0006] Um geplante Verbindungen innerhalb eines Gebäudes erstellen zu können, werden Stromschienen normalerweise mit den entsprechenden Längen bestellt. Durch zusätzliche Verwendung von Stromschienen, die einen Winkel von 90° einschliessen, können beliebige Verbindungswege realisiert werden.
[0007] Zur Verbindung der einzelnen Stromschienenbauteile mit den genannten elektrischen Vorrichtungen sind Anschlusselemente und Anschlusskupplungen verwendbar, wie sie in [1], Seite 5 beschrieben sind. Durch diese Kupplungen erfolgt eine zuverlässige elektrische und mechanische Verbindung der elektrisch leitfähigen Leitungsstäbe. Beispielsweise werden hochflexible Anschlussbänder eingesetzt, deren Querschnitt der Bemessungsstromstärke angepasst ist. Alternativ werden an den Enden der Stromschienen Abschlussköpfe vorgesehen, bei denen die einzelnen Leitungsstäbe durch eingegossene Anschlusslaschen kontaktiert sind.
[0008] Hinsichtlich der Betriebssicherheit eines Energieverteilnetzes ist zu beachten, dass die Linien, entlang denen die Energie verteilt wird, stets aus einzelnen Elementen bestehen, die miteinander elektrisch verbunden sind. Die Häufigkeit von Stromunterbrüchen und Störungen ist naturgemäss umso geringer, je geringer die Anzahl der Verbindungen bzw. Kontaktstellen innerhalb des Energieverteilnetzes ist.
[0009] Weiterhin ist zu beachten, dass das Energieverteilnetz äusseren Einflüssen ausgesetzt ist und dagegen geschützt werden soll. Insbesondere soll das Energieverteilnetz gegen Einwirkungen von Gasen, Feuchtigkeit, Wasser, insbesondere Druckwasser, Chemikalien, Feuer, und mechanische Einwirkungen beispielsweise durch Erdbeben geschützt werden. Obwohl ein Erdbeben in Mitteleuropa nur alle paar Jahre auftreten, ist ein damit verbundener Schaden, der in einer chirurgischen Abteilung oder in einer Datenverarbeitungsanlage entstehen kann, unbedingt zu vermeiden.
[0010] Weiterhin ist die Betriebssicherheit des Energieverteilnetzes von der Qualität der Verbindungen bzw. Kontaktstellen abhängig.
[0011] In [4], E. Vinaricky, Elektrische Kontakte, Werkstoffe und Anwendungen: Grundlagen, Technologien, Prüfverfahren, Springer Verlag, 2. Auflage, März 2002 (siehe z.B. die Seiten 1–6), sind die Grundlagen von Kontaktverbindungen beschrieben. Darin wird zwischen einer scheinbaren Kontaktfläche, einer tragenden Kontaktfläche und einer wirksamen Kontaktfläche unterschieden. Unter der scheinbaren Kontaktfläche versteht man den Teil der zur Kontaktgabe bestimmten Fläche auf Kontaktstücken, an dem makroskopisch gesehen eine Berührung erfolgen kann. Die tragende Kontaktfläche ist der Teil der scheinbaren Kontaktfläche, der die Kontaktkraft tatsächlich aufnimmt. Die tragende Kontaktfläche umfasst die wirksame Kontaktfläche, durch die der Strom fliesst und die somit die Summe aller stromführungsfähigen Berührungsflächen darstellt. Da Oberflächen von Festkörpern im physikalischen Sinne stets rau sind, beschränkt sich die gegenseitige Berührung der Kontaktstücke auf mikroskopisch kleine Berührungsflächen. Weiterhin ist davon auszugehen, dass metallische Oberflächen in Gasatmosphäre ganz oder teilweise von mehr oder weniger dicken Fremdschichten bedeckt sind.
[0012] Die beste Verbindung ist somit eine Stoffschlüssige Verbindung, die beispielsweise mittels Schweissen oder Löten realisiert wird. Eine etwas reduzierte Verbindungsqualität weisen verschraubte Kontakte auf, bei denen die Kontaktstücke durch eine geschraubte Verbindung gegeneinander gedrückt werden und dadurch eine relativ grosse wirksame Kontaktfläche gewährleistet wird. Die Verbindungsqualität der geschraubten Verbindung kann erhöht werden, wenn die Verschraubung mittels eines Drehmomentschlüssels erfolgt, der gewährleistet, dass die Kontaktstücke mit einer vorgesehenen Zugkraft gegeneinander gezogen werden. Eine weitere Verbesserung der geschraubten Verbindung resultiert, wenn die erstellte Verbindung vergossen, d.h. luftdicht abgeschlossen wird, so dass die Elemente der geschraubten Verbindung einerseits mechanisch fixiert, und andererseits gegen chemische Einwirkungen geschützt und frei von Fremdschichten gehalten werden. Deutlich weniger zuverlässig sind Steckverbindungen, die üblicherweise ein elastisches Kontaktelement aufweisen. Bei diesen Verbindungen, bei denen eine reduzierte Andruckkraft der Kontaktstücke vorhanden ist und somit eine geringe wirksame Kontaktfläche resultiert, können die Elemente der Steckverbindung verschmutzen und ermüden, so dass Kontaktprobleme unter Berücksichtigung der Tatsache, dass Stromschienen einen unterbruchsfreien Betrieb gewährleisten sollen, nicht selten auftreten.
[0013] Beim Einsatz von Kontaktfedern von Steckverbindern resultiert üblicherweise eine wirksame Kontaktfläche, die relativ klein ist und von verschiedenen Faktoren, insbesondere mechanischen, thermischen, chemischen und elektrischen Einflüssen abhängt, die sich im Laufe der Zeit auch ändern können.
[0014] Falls die Federkontakte sich bei der mehrfachen Betätigung der Vorrichtung verbiegen oder ermüden, oder falls Verschmutzungen der Kontaktflächen auftreten, so können Kontaktmängel und Übergangswiderstände auftreten, die in der Folge zu einer unerwünschten Erwärmung, zur Deformation und gegebenenfalls zur Zerstörung der Kontaktstücke führen können. Bei hohen Strömen, wie sie in Stromschienen geführt werden, potenziert sich dieses Problem, so dass gerade der Hauptzweck von Stromschienen, nämlich die sichere Stromversorgung von betriebskritischen Systemen, nicht mehr vollumfänglich gewährleistet ist. Der Zustand der mittels der Kontaktfedern realisierten Kontakte kann daher in Abhängigkeit der äusseren oder inneren Einflüsse ändern und den ursprünglichen Anforderungen gegebenenfalls nicht mehr genügen. Das Risiko wird bei der oben beschriebenen Serienschaltung von zwei Kontaktstellen zudem verdoppelt.
[0015] Aus [5], E-LINE MK Busbar Systems 100-160-225A, www.eae.com.tr, sind Anschlusskästen bekannt, bei denen Anschlusskontakte von Stromschienen mittels Federkontakten von Steckverbindungen kontaktiert werden. Die Anschlusskästen, die grosse «Steckverbinder» bilden, weisen ein Gehäuse auf, in das die Anschlusskabel hinein geführt werden. Beim Öffnen des Gehäusedeckels wird die Verbindung zwischen den Anschlusskabeln und den Leitungsstäben der Stromschiene automatisch unterbrochen. Dazu sind an der Innenseite des Gehäusedeckels Kontaktmesser vorgesehen, die beim Schliessen des Gehäusedeckels in eine Kontaktbox hinein geführt werden. Dadurch die elektrische Verbindung zwischen der Stromschiene und den Anschlusskabeln, die vom Anschlusskasten weggeführt werden. Die Verbindung zwischen den Leitungsstäben der Stromschiene und den Anschlusskabeln erfolgt somit über mehrere seriell geschaltete Kontaktverbindungen.
[0016] Hinsichtlich der Betriebsqualität ist dabei nachteilig, dass einerseits mehrere Kontaktverbindungen erforderlich sind, und dass diese Kontaktverbindungen andererseits geringe wirksame Kontaktflächen sowie verschleissanfällig Elemente aufweisen.
[0017] In diesem Kontaktbereich kann daher nicht die Verbindungsqualität erreicht werden, welche für Stromschienen allein erzielbar wäre. Ein einheitlicher Sicherheits- und Qualitätsstandard kann zwischen den Anschlusspunkten der gesamten elektrischen Anlage, z.B. zwischen Klemmen eines Leistungsschalters einerseits, und Anschlusspunkten eines Transformators andererseits, kaum oder nur mit grossem Aufwand aufrechterhalten werden. Damit der Sicherheitsstandard, insbesondere der Schutz gegen einwirkendes Wasser, durch die Anschlusskästen gewährleistet wird, müssen diese entsprechend aufwändig ausgestaltet und abgedichtet werden.
[0018] Sofern keine besonderen Sicherheitsmassnahmen getroffen sind, kann ein mit einer Stromschiene verbundener Anschlusskasten demontiert oder geöffnet werden, wenn die Stromschiene unter Strom steht, so dass nicht vernachlässigbare Sicherheitsrisiken resultieren. Es ist daher darauf zu achten, dass nur geschulte Installateure Zugriff zu den Anschlusskästen erhalten.
[0019] Die in [5] gezeigten Anschlusskästen sind voluminös und weisen einen weit grösseren Querschnitt auf, als die Stromschienen. Die Anschlusskästen nehmen bei normalerweise bereits kritischen Raumverhältnissen daher relativ viel Raum in Anspruch und treten optisch unvorteilhaft in Erscheinung.
[0020] Hinsichtlich des Volumens und des Gewichts der Anschlusskästen sowie unter Berücksichtigung der Tatsache, dass Anschlusskästen oft «über Kopf» montiert werden müssen, erfolgt deren Installation oft nicht in idealer Weise. Sofern der Anschlusskasten nicht präzise, oder zu kraftvoll auf die Anschlusskontakte aufgesetzt wird, so können diese Deformationen erleiden, weshalb Kontaktmängel resultieren können.
[0021] Generell ist zu beachten, dass die Anschlusskästen und die Stromschienen am Installationsstandort oft nicht optimal gelagert werden, weshalb mechanische und/oder chemische Einwirkungen, insbesondere Schmutz und Feuchtigkeit, die Qualität der Kontakte zusätzlich beeinträchtigen können.
[0022] Energieverteilsysteme mit Stromschienen sind zudem oft unflexibel. Der Ausbau der Energieverteilsysteme mit dem Anschluss weiterer elektrische Vorrichtungen ist nur mit entsprechend grossem Aufwand möglich.
[0023] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Stromschiene zu schaffen.
[0024] Insbesondere ist eine Stromschiene zu schaffen, mittels der Energieverteilsysteme unter Wahrung eines einheitlich hohen Qualitätsstandards, wie er für die Installation von Stromschienen vorgesehen ist, erstellt werden können.
[0025] Mittels erfindungsgemässen Stromschienen sollen komplexe Energieverteilnetze mit geringem Aufwand realisierbar sein. Der Aufwand für Planungsarbeiten und die Konfektionierung von Stromschienen soll anhand der erfindungsgemässen Lösung reduziert werden können.
[0026] Bei der Arbeit mit Stromschienen soll zudem eine maximale Sicherheit gewährleistet werden. Insbesondere sollen Zugriffe auf elektrische Leiter nach Möglichkeit verhindert werden, wenn die Stromschiene unter Spannung steht.
[0027] Der Anschluss von Leitungen an eine Stromschiene soll insbesondere auch bei Installationen «über Kopf» leicht möglich sein. Die Manipulation von voluminösen und schweren Gegenständen soll vermieden werden.
[0028] Beim Anschluss von Leitungen an eine Stromschiene sollen keine mechanischen Kräfte auf die Anschlusskontakte einwirken, die zu einer Deformation und Schädigung derselben führen könnten.
[0029] Weiterhin sollen alle Anschlussleitungen insbesondere auch bei der Montage «über Kopf» möglichst rasch und einfach an die Anschlusskontakte der Stromschiene angeschlossen werden können.
[0030] Ferner sollen vorzugsweise nur Anschlusskontakte verwendet werden, die belastbar und verschleissfrei sind. Bei der Verbindung der Anschlusskontakte sollen zudem grosse wirksame Kontaktflächen resultieren.
[0031] Ferner sollen spätere Modifikationen und Erweiterungen eines Energieverteilnetzes mit minimalem Aufwand und unter Wahrung des hohen Sicherheitsstandards der Stromschienen möglich sein.
[0032] Diese Aufgabe wird mit einer Stromschiene gelöst, welche die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.
[0033] Die Stromschiene umfasst mehrere elektrisch leitfähige Leitungsstäbe, die getrennt voneinander von einem ersten Anschlussbereich, an einem Ende der Stromschiene, zu einem zweiten Anschlussbereich, am anderen Ende der Stromschiene, geführt und in einem Stromschienenkörper, vorzugsweise in einem gegossenen Isolationskörper aus Isolationsmaterial, wie Giessharz oder Polymerbeton, eingegossen sind.
[0034] Erfindungsgemäss ist zwischen den beiden Anschlussbereichen der Stromschiene wenigstens ein dritter Anschlussbereich vorgesehen, an den Anschlusskabel anschliessbar sind und der für jeden der elektrischen Leitungsstäbe eine Anschlussvorrichtung mit einem Gewindeelement aufweist, das der Aufnahme einer Anschlussschraube dient.
[0035] Dieser dritte Anschlussbereich der Stromschiene erlaubt es, Anschlusskabel direkt mit den elektrischen Leitungsstäben der Stromschiene zu verbinden, wodurch eine hybride Energietransportvorrichtung mit wenigstens drei Anschlussbereichen resultiert. Zwei elektrische Vorrichtungen können an den beiden ersten Anschlussbereichen der Stromschiene, nämlich an den beiden Enden der Leitungsstäbe angeschlossen werden, während eine dritte elektrische Vorrichtung an den von der Stromschiene entfernten beiden Enden der Anschlusskabel anschliessbar ist. Die dritte elektrische Vorrichtung wird vorzugsweise mit Leistungsschaltern versehen, an die die Anschlusskabel angeschlossen sind, so dass der Stromfluss durch die Anschlusskabel unterbrochen werden kann und Schalter im dritten Anschlussbereich dafür vermieden werden können.
[0036] Durch die geschraubten Verbindungen im dritten Anschlussbereich resultieren optimale elektrische Übergänge von den Leitungsstäben zu den Anschlusskabeln. Mittels der geschraubten Verbindungen resultieren relativ grosse wirksame Kontaktflächen mit einem stärkeren Kraftschluss zwischen den Leitungsstäben und den Enden der Anschlusskabel, die vorzugsweise je einen Kabelschuh oder einen Kontaktring aufweisen. Die Verbindungsqualität ist daher an allen drei Anschlussbereichen gleich hoch.
[0037] In bevorzugten Ausgestaltungen sind die Leitungsstäbe der Stromschiene in Giessharz oder Epoxyzement bzw. Polymerbeton eingegossen. In dieser Ausgestaltung werden die Stromschienen auf Erdbebensicherheit, Schocksicherheit und Funktionserhalt im Brandfall ausgelegt. D.h., weder mechanische, thermische oder chemische Einwirkungen, insbesondere auch kein Druck Wasser, können die Betriebssicherheit der Stromschienen gefährden. Mit der erfindungsgemässen Stromschiene kann der maximale Sicherheitsstandard, insbesondere der Schutzgrad IP68, auch für den dritten und gegebenenfalls weitere Anschlussbereiche unabhängig davon gewährleistet werden, ob die Anschlussbereiche bereits genutzt werden oder nicht. Ein optimaler Schutz wird erzielt, wenn die Anschlussbereiche nach der Kontaktierung vergossen werden.
[0038] Insbesondere im Steigleitungsbereich, in dem oft unmittelbar neben den Stromschienen Leitungen für Kaltwasser, Warmwasser, Meteorwasser und Abwasser geführt werden und Rohrbrüche relativ häufig auftreten, können mit den erfindungsgemässen Stromschienen im Ereignisfall Kurzschlüsse vermieden werden, da der Schutzgrad IP68 konsequent eingehalten wird.
[0039] Der Anwender kann sich daher darauf verlassen, dass seine elektrischen Geräte zuverlässig mit Strom versorgt werden, das Energieverteilnetz keine Schwachstellen aufweist und hohe Sicherheitsstandards eingehalten werden.
[0040] Auf fehleranfällige Steckkontakte und Federkontakte wird verzichtet. Ferner ist es nicht notwendig, die ersten beiden Anschlussbereiche der Leitungsstäbe durch zusätzliche elektrische Verbindungen zu belasten.
[0041] Besonders vorteilhaft ist, dass der dritte Anschlussbereich in die Stromschiene integriert werden kann, so dass keine oder nur eine unwesentliche Vergrösserung des Querschnitts der Stromschiene resultiert. Es müssen somit keine Anschlusskästen mit der Stromschiene verbunden werden, die in den zumeist eng bemessenen Raum im Bereich des Energieverteilnetzes hineinragen. Sofern die Stromschiene z.B. in einem Kanal verlegt wird, ist es nicht notwendig, diesen Kanal zu erweitern, um den dritten Anschlussbereich mit oder ohne Anschlusskabel aufnehmen zu können.
[0042] Vorteilhaft ist denn auch, dass die mit dem dritten Anschlussbereich versehene Stromschiene sich von konventionellen Stromschienen kaum unterscheidet, wenn die Anschlusskabel nicht montiert sind. Das Energieverteilnetz ist daher einheitlich aufgebaut und kann bedarfsweise mit einfachen Massnahmen erweitert werden.
[0043] Ferner ist besonders vorteilhaft, dass die Sicherheitsstandards dieser Stromschienen hinsichtlich aller Anschlussbereiche erfüllt werden. Der dritte Anschlussbereich kann auf kleinem Raum realisiert und daher auch vorteilhaft gegen äussere Einflüsse, insbesondere Wassereinflüsse, abgeschirmt werden.
[0044] Der dritte Anschlussbereich kann zudem mit geringen Kosten realisiert werden, so dass Stromschienen auch dann vorteilhaft mit einem dritten Anschlussbereich versehen werden können, wenn eine unmittelbare Nutzung dieses Anschlussbereichs nicht geplant ist. Die Gesamtkosten des installierten Energieverteilnetzes erhöhen sich nur minimal. Hingegen erhöhen sich die Flexibilität und der Nutzen des installierten Energieverteilnetzes hinsichtlich späterer Nutzungsänderungen und Nutzungserweiterungen, die mit minimalem Aufwand realisiert werden können.
[0045] Beispielsweise können zusätzliche elektrische Vorrichtungen, z.B. Informatikanlagen, zu einem späteren Zeitpunkt installiert und angeschlossen werden, ohne dass die durch die Stromschienen gebildete Infrastruktur geändert werden muss. Über Anschlusskabel mit entsprechendem Leiterquerschnitt können kleine oder grosse elektrische Lasten zu einem beliebigen späteren Zeitpunkt nach der Erstinstallation an das Energieverteilnetz angeschlossen werden. An jedem momentanen oder zukünftigen Anschlusspunkt des Energieverteilnetzes wird dabei höchste Anschlussqualität und Versorgungssicherheit gewährleistet.
[0046] Sofern entlang eines Energietransportweges hingegen mehrere elektrische Vorrichtungen anzuschliessen sind, ist es nicht notwendig mehrere kurze Stromschienen entsprechend zu konfektionieren. Stattdessen kann eine längere Stromschiene vorgesehen werden, die zwischen den ersten beiden endseitigen Anschlussbereichen einen oder mehrere dritte Anschlussbereiche aufweist, die auf gleichen oder unterschiedlichen Seiten, unten, oben, links oder rechts an der erfindungsgemässen Stromschiene vorgesehen sind. Auf diese Weise sind mit minimalem Aufwand mit einer einzigen Stromschiene mehrere elektrische Vorrichtungen über kürzest mögliche Anschlussleitungen anschliessbar.
[0047] Vorzugsweise ist innerhalb des Stromschienenkörpers eine Anschlusskammer vorgesehen, in der der dritte Anschlussbereich vorgesehen ist. Auf die Anschlusskammer ist vorzugsweise eine Abdeckung aufsetzbar, die die Anschlusskammer entsprechend dem vorgesehenen Sicherheitsstandard vorzugsweise druckwasserdicht abschliesst.
[0048] Die Verbindung der Anschlusskabel bzw. der daran vorgesehenen Anschlusselemente, wie Kabelschuhe oder Anschlussringe, kann somit geschützt vor äusseren Einflüssen in der Anschlusskammer erfolgen. Da die Anschlussvorrichtungen und die Anschlusselemente nur wenig Raum in Anspruch nehmen, kann die Anschlusskammer mit geringen Abmessungen realisiert werden.
[0049] Besonders einfach können die Anschlusskabel mit den Anschlusskontakten der Stromschiene verbunden werden, wenn die mit den Anschlusskabeln verbundenen Anschlusselemente, in eine vorzugsweise elastische Anschlussplatte integriert sind. Anstelle eines schweren Anschlusskastens kann daher eine sehr leichte Anschlussplatte in die Anschlusskammer eingesetzt werden, wonach die Anschlussschrauben fest gezogen werden.
[0050] Vorzugsweise sind die Anschlusskammer und die Anschlussplatte mit zueinander korrespondierenden Rastelementen versehen, so dass die Anschlussplatte mit einer Hand in die Anschlusskammer eingesetzt werden kann und dort gehalten wird. In der Folge können die Anschlussschrauben einzelnen eingesetzt und festgezogen werden.
[0051] Die Anschlusskammer kann dabei derart dimensioniert werden, dass auf eine Querschnittserweiterung der Stromschiene auf der Höhe des dritten Anschlussbereichs verzichtet werden kann. Erfindungsgemässe Stromschienen können daher mit denselben Abmessungen gefertigt werden, wie konventionelle Stromschienen. Hinsichtlich der Lieferung und Lagerung der Stromschienen resultieren daher keine Änderungen. Insbesondere können dieselben Verpackungen verwendet werden.
[0052] Ganz besonders vorteilhaft kann die Anschlusskammer in einer Stromschiene vorgesehen werden, die einen gegossenen Isolationskörper aufweist, in den Formteile eingearbeitet bzw. eingegossen werden können. In diesem Fall kann die Anschlusskammer besonders einfach realisiert werden, indem der entsprechende Raum durch ein Formstück freigehalten wird, in das die Gewindeelemente hineinragen können. Es resultiert eine besonders stabile Anschlusskammer, die zusätzlich mit Verbindungselementen, wie Ausnehmungen oder Halterippen, versehen werden kann. Ferner kann die Abdeckung auch einseitig von einem Scharnier gehalten werden.
[0053] Die Abdeckung kann mit dem Stromschienenkörper verschraubt werden. Besonders vorteilhaft kann eine Verbindung, insbesondere eine Rastverbindung, mittels Verbindungselementen erfolgen, die vorzugsweise einstückig am Schienenkörper und/oder an der Abdeckung angeformt sind.
[0054] Die Anschlusskammer kann daher in einfacher Weise mittels der Abdeckung geschlossen werden, wobei vorzugsweise Dichtungselemente, wie O-Ringe aus Kunststoff oder Gummi, eingesetzt werden, um die Anschlusskammer luft- und wasserdicht abzuschliessen.
[0055] Die Verbindungselemente, Schrauben oder Rastelemente, sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie nur mittels eines Werkzeugs, insbesondere eines Spezialwerkzeugs, wieder lösbar sind.
[0056] In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die Verbindungselemente derart ausgebildet, dass die Abdeckung nur gelöst werden kann, wenn sie zerstört wird, wozu vorzugsweise eine Sollbruchstelle vorgesehen wird. Beispielsweise sind die Verbindungselemente nach aussen gerichtete Haken mit geneigten Seitenflächen. Beim Einschieben der Haken in die Anschlusskabel werden diese nach innen gebogen, bis sie in eine Ausnehmung einrasten können und die Abdeckung sicher halten. Durch die Verwendung eines elastischen Dichtungselements wird dabei vorgesehen, dass sich die Verbindungselemente spielfrei in den Stromschienenkörper eingreifen und die Anschlusskammer gleichzeitig luft- und wasserdicht abgeschlossen wird.
[0057] Die Abdeckung kann daher nicht versehentlich entfernt werden, wodurch ein Gefahrenpotenzial resultieren würde. Stattdessen wird die Abdeckung bei Bedarf vorzugsweise durch ein Spezialwerkzeug oder durch Zerstörung entfernt, wonach die Anschlusskabel im dritten Anschlussbereich montiert und eine neue Abdeckung aufgesetzt werden können.
[0058] In einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltung ist in der Anschlusskammer eine Verschlussvorrichtung vorgesehen, mittels der die auf die Anschlusskammer aufgesetzte und von Verbindungselementen und/oder einem Scharnier gehaltene Abdeckung arretiert wird, so lange die Stromschiene unter Spannung steht. Die Abdeckung kann nur dann geöffnet werden, wenn die Energieversorgung abgeschaltet ist. Dies kann vorteilhaft durch einen thermalelektrischen, elektromechanischen oder elektromagnetischen Aktuator erfolgen, welcher ein ausfahrbares Verschlusselement aufweist. Das Verschlusselement, beispielsweise ein von einer Feder gestützter Schieber oder Kolben wird ausgefahren, wenn die Stromschiene unter Spannung steht, und wird nach dem Abschalten der Stromversorgung durch die Feder zurückgefahren.
[0059] Die Gewindeelemente können in die Leitungsstäbe eingearbeitet bzw. eingebohrt oder eingeschnitten sein. Auf diese Weise können die Anschlusskabel mit minimalem Raumbedarf direkt mit den Leitungsstäben in Kontakt gebracht werden. Der Herstellungsaufwand, nämlich das werkseitige Schneiden oder Bohren der Gewinde erfolgt mit minimalem Aufwand.
[0060] Alternativ können Gewindeelemente als Gewindehülsen ausgebildet sein. Die Gewindehülsen werden je mit einer Gewindestange verbunden, die in eine Gewindebohrung im zugehörigen Leitungsstab eingedreht ist. Die Gewindehülse und die Gewindestange sind vorzugsweise einstückig ausgebildet, so dass an einem Ende eine Stange mit einem Aussengewinde (»Schraube«) und am anderen Ende eine Hülse mit einem Innengewinde vorliegt.
[0061] Vorzugsweise werden die Gewindeelemente je mit einer Manschette oder Klammer verbunden, die am zugehörigen Leitungsstab dicht anliegend montiert wird, so dass eine grosse wirksame Kontaktfläche resultiert.
[0062] Vorteilhaft können die Anschlussvorrichtungen in den Schienenkörper eingegossen werden, wobei nur die gegebenenfalls mit den Anschlussschrauben verbundenen Gewindeelemente frei liegen.
[0063] In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die gegebenenfalls mit den Anschlussschrauben verbundenen Gewindeelemente in den Schienenkörper eingesenkt und durch entsprechende Ausnehmungen zugänglich, die vorzugsweise zur Aufnahme von Kabelschuhen und/oder Anschlussringen geeignet sind, die mit den Anschlusskabeln verbunden sind. Die elektrischen Kontakte können daher in den vorzugsweise gegossenen Schienenkörper soweit eingesenkt werden, dass kein direkter manueller Kontakt mehr möglich ist. Die Ausnehmungen können in der Folge verschlossen werden, indem z.B. elastische Elemente oder eine Gussmasse eingefügt wird.
[0064] Als Sicherheitsmassnahme und zum Schutz der gegebenenfalls mit den Anschlussschrauben verbundenen Gewindeelemente werden diese in einer vorzugsweisen Ausgestaltung durch eine elastische Abdeckmatte, insbesondere eine Kautschukmatte oder eine Gummimatte, abgedeckt, die vorzugsweise formschlüssig mit dem Schienenkörper verbunden ist und gegebenenfalls durch die Abdeckung gegen den Schienenkörper gedrückt wird.
[0065] Die Abdeckung ist vorzugsweise mit Durchgangsöffnungen versehen, die gegebenenfalls je durch ein aufbrechbares Wandelement abgeschlossen sind. Zur Montage der Anschlusskabel wird die die Abdeckung entfernt, wonach die Wandelemente aufgebrochen und die Anschlusskabel durch die Durchgangsöffnungen hindurch geführt werden. In einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltung können die Kabel an den Seiten der Abdeckung hinausgeführt werden, die dort mit entsprechenden Rundungen versehen ist. Die Abdeckung fixiert in diesem Fall die Anschlusskabel und dient somit gleichzeitig als Zugsentlastung.
[0066] Nach der Montage der Anschlusskabel wird die Anschlusskammer vorzugsweise ganz oder teilweise mit Isolationsmaterial, wie Giessharz oder Polymerbeton, ausgegossen. Die Anschlusskammer und die Anschlussvorrichtungen sind daher optimal gegen mechanische und chemische Einwirkungen geschützt. Mittels erfindungsgemässen Stromschienen kann daher über das gesamte Energieverteilnetz ein hoher Sicherheitsstandard, zumindest IP68, eingehalten werden.
[0067] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt: <tb>Fig. 1<SEP>eine bekannte Stromschiene 1 ́ mit fünf in einem Isolationskörper 10 eingebetteten Leitungsstäben 11, …, 15, deren Enden in einem ersten und einem zweiten Anschlussbereich A, B frei liegen; <tb>Fig. 2<SEP>eine erfindungsgemässe Stromschiene 1 mit einem teilweise aufgeschnittenen Stromschienenkörper 10 und mit fünf darin eingebetteten Leitungsstäben 11, …, 15, deren Enden in einem ersten und einem zweiten Anschlussbereich A, B frei liegen und die in einem zwischen den ersten beiden Anschlussbereichen A, B liegenden dritten Anschlussbereich C mit Anschlussvorrichtungen 21, …, 25 verbunden sind, die je ein Gewindeelement 210, …, 250 aufweisen; <tb>Fig. 3<SEP>die Stromschiene 1 von Fig. 2 mit dem Stromschienenkörper 10, in den die Anschlussvorrichtungen 21, …, 25 soweit eingegossen sind das nur die Enden der Gewindeelemente bzw. der Gewindehülsen 210, …, 250 in eine im Stromschienenkörper 10 ausgesparte Anschlusskammer 101 hineinragen, die durch eine erste und/oder eine zweite Abdeckung 15, 150 abschliessbar ist; <tb>Fig. 4<SEP>die Stromschiene 1 von Fig. 3 mit der auf die Anschlusskammer 101 aufgesetzten Abdeckung 15, die fünf verschlossene Durchgangsöffnungen 151, …, 155 aufweist; <tb>Fig. 5<SEP>die Stromschiene von Fig. 4 mit der auf die Anschlusskammer 101 aufgesetzten Abdeckung 15, durch deren Durchgangsöffnungen 151, …, 155 Anschlusskabel 31, …, 35 hindurch geführt sind, die einerseits mit den Anschlussvorrichtungen 21, …, 25 der Stromschiene 1 und andererseits mit einer elektrischen Vorrichtung 4 verbunden sind; <tb>Fig. 6a<SEP>eine elektrische Anschlussvorrichtung 21 mit einem Anschlussbügel 212, dessen Endstücke sich überlappen und ein Gewinde 2001 aufweisen, in das eine Anschlussschraube 211 oder eine mit einer Gewindehülse 210 verbundene Gewindestange 2101 eindrehbar ist; <tb>Fig. 6b<SEP>zwei verschiedene Möglichkeiten zur Anordnung eines Gewindeelements 210, 2100 an einem Leitungsstab 11 einer Stromschiene 1; und <tb>Fig. 7<SEP>die Stromschiene 1 von Fig. 3 mit einer mit den Anschlussleitungen 32, …, 35 verbundenen Anschlussplatte 30 und mit einer Verschlussvorrichtung 9, mittels der die auf die Anschlusskammer 101 aufgesetzte Abdeckung 15 arretiert wird, wenn die Stromschiene 1 unter Spannung steht.
[0068] Fig. 1 zeigt eine bekannte Stromschiene 1 ́ mit fünf in einem Isolationskörper 10 eingebetteten Leitungsstäben 11, …, 15, deren Enden in einem ersten und einem zweiten Anschlussbereich A, B frei liegen. Eine derartige Stromschiene 1 ́ sowie Vorrichtungen zur Verbindung dieser Stromschiene 111 mit elektrischen Vorrichtungen wurden eingangs beschrieben. Insbesondere wurde ausgeführt, dass die Stromschienen 1 ́ üblicherweise mit Abmessungen geliefert wird, die es erlauben, ein Energieverteilnetz zu erstellen, an das alle elektrischen Vorrichtungen konventionell an den beiden Anschlussbereichen A, B der Stromschienen 1A anschliessbar sind.
[0069] Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemässe Stromschiene 1 mit einem teilweise aufgeschnittenen Stromschienenkörper 10 und mit fünf darin eingebetteten Leitungsstäben 11, …, 15, deren Enden in einem ersten und einem zweiten Anschlussbereich A, B frei liegen und die in einem zwischen den ersten beiden Anschlussbereichen A, B liegenden dritten Anschlussbereich C mit Anschlussvorrichtungen 21, …, 25 versehen sind.
[0070] Die Anschlussvorrichtungen 21, …, 25 weisen je ein Gewindeelement 210, …, 250 auf, das von einem Anschlusselement gehalten ist. Das Anschlusselement 212 der ersten Anschlussvorrichtung 21 umklammert oder umschliesst den zugehörigen Leitungsstab 11 und ist mit diesem mechanisch fest verbunden. Das Anschlusselement 212 ist ferner mit dem Gewindeelement 210 verbunden, welches vorzugsweise mit einer Gewindestange in einem Gewinde des Anschlusselements 212 gehalten ist und gegen den Leitungsstab 11 andrückt. Beispielsweise ist die Gewindestange frontseitig mit einer Ringschneide versehen, die in das Material des Leitungsstabs 11 eingreifen kann. Auf diese Weise gelingt es, die Gewindehülse 210 elektrisch gut leitend mit dem Leitungsstab 11 nahe daran anliegend zu verbinden. Die Gewindehülsen 210, …, 250 sitzen daher in der Art eines Reiters unmittelbar auf den Leitungsstäben 11, …, 15. Die Anschlussvorrichtungen 21, …, 25 nehmen somit kaum Raum in Anspruch, weshalb die Stromschiene 1 mit mehreren, gegebenenfalls nahe beieinander liegenden dritten Anschlussbereichen versehen werden können, die mit Gewindeelementen 210, …, 215 bestückt sind.
[0071] Es ist ersichtlich, dass die Anschlussvorrichtungen 21, …, 25 einfach aufgebaut sind und in einfacher Weise montiert werden können. Bei Stromschienen 1, die einen vollständig vergossenen Stromschienenkörper 10 bzw. Isolationskörper aufweisen, können die Anschlussvorrichtungen 21, …, 25 besonders einfach in die Stromschiene integriert werden. Durch die Gussmasse werden die Anschlussvorrichtungen 21, …, 25 mechanisch noch stärker fixiert und vorzugsweise soweit abgedeckt, dass nur noch die Teile frei liegen, die für den Anschluss der Anschlusskabel 31, …, 35 (siehe Fig. 5 ) bzw. der vorzugsweise damit verbundenen Kabelschuhe oder Anschlussringe erforderlich sind.
[0072] Fig. 3 zeigt die Stromschiene 1 von Fig. 2 mit dem Stromschienenkörper 10, in den die Anschlussvorrichtungen 21, …, 25 soweit eingegossen sind das nur die Enden der Gewindeelemente bzw. Gewindehülsen 210, …, 250 in eine im Stromschienenkörper 10 ausgesparte Anschlusskammer 101 hineinragen. Gezeigt sind ferner die Anschlussschrauben 211, …, 215, die in die Gewindehülsen 210, …, 250 eindrehbar sind, um aufgesetzte Kabelschuhe oder Anschlussringe zu fixieren.
[0073] Vorzugsweise werden die Gewindeelemente in den Schienenkörper 10 eingesenkt, wobei die entsprechenden Ausnehmungen vorzugsweise derart dimensioniert sind, dass die Kabelschuhe oder Anschlussringe sowie die Anschlussschrauben 211, …, 215 darin eingeführt werden können. Die Ausnehmungen können in der Folge durch elastische Elemente verschlossen werden, wodurch eine erste Isolation und Abdichtung gewährleistet wird.
[0074] Fig. 3 zeigt, dass die Gewindehülsen 210, …, 250 in eine quaderförmige Anschlusskammer 101 hineinragen. Die Anschlusskammer 101 ist derart dimensioniert, dass die gegebenenfalls mit Kabelschuhen oder Kontaktringen versehenen Endstücke der Anschlusskabel 31, …, 35 von dieser aufgenommen werden können. Es ist ersichtlich, dass der dritte Anschlussbereich C ohne Erweiterung des Querschnitts der Stromschiene 1 realisiert werden konnte. Die Verbindungen zwischen den Kabelschuhen oder Kontaktringen der Anschlusskabel 31, …, 35 erfolgt mittels der Anschlussschrauben 211, …, 215 mit hoher und konstanter Andruckkraft, weshalb grosse wirksame Kontaktflächen und somit optimale elektrische Verbindungen resultieren und auch über eine lange Betriebsdauer gewährleistet bleiben.
[0075] Die Leitungsstäbe 11, …, 15 und die Anschlussvorrichtungen 21, …, 25, bis zu den in die Anschlusskammer 101 hineinragenden Endstücken der Gewindehülsen 210, …, 250, sind in Isolationsmaterial, wie Giessharz oder Polymerbeton, eingegossen und somit stabil gehalten.
[0076] Die Anschlusskammer 101 kann durch eine Abdeckung 15, 150 dicht abgeschlossen werden. Für den dritten Anschlussbereich C kann daher ein hoher Sicherheitsstandard IP5X oder IP6X mit geringem Aufwand realisiert werden.
[0077] Für die Verbindung der Abdeckung 15, 150 mit dem gegossenen Stromschienenkörper 10 sind Verbindungselemente 158, 102 an der Abdeckung 15, 150 und am Stromschienenkörper 10 vorgesehen, die ineinander eingreifen oder ineinander einschnappen können. Dabei können lösbare Verbindungen, nicht lösbare Verbindungen oder nur mit einem Spezialwerkzeug lösbare Verbindungen vorgesehen werden.
[0078] Fig. 3 zeigt schematisch zwei verschiedene Abdeckungen 15 und 150, die beidseitig mit Halterippen 158 versehen sind, die in entsprechende Ausnehmungen 102 im Stromschienenkörper 10 eingreifen können. Die Abdeckungen 15, 150 können zudem erste Flanschelemente, die in die Anschlusskammer 101 eingreifen, und zweite Flanschelemente aufweisen, die den an die Anschlusskammer 101 angrenzenden Rand des Stromschienenkörpers 10 überdecken. Ferner können, z.B. zwischen den ersten und zweiten Flanschelementen ringförmige Dichtungselemente vorgesehen sein, mittels denen die Anschlusskammer 101 abgedichtet wird.
[0079] Die auf der linken Seite gezeigte plattenförmige Abdeckung 15 weist Durchgangsöffnungen 151, …, 155 auf, die bei der Auslieferung vorzugsweise mit Wandelementen verschlossen sind, die für die Installation der Anschlusskabel 31, …, 35 z.B. mittels eines Schraubendrehers aufgebrochen werden. Diese Abdeckung 15 kann daher vor und nach der der Montage der Anschlusskabel 31, …, 35 verwendet werden.
[0080] Auf der rechten Seite ist eine plattenförmige Abdeckung 150 gezeigt, die eine Sollbruchstelle 159 aufweist. Diese Abdeckung 150 ist mit Verbindungselementen 158 versehen, die in Ausnehmungen 102 im Stromschienenkörper 1 eingreifen und nicht daraus nicht mehr gelöst werden können, ohne die Abdeckung 150 zu zerstören. Sobald die Abdeckung 150 mit dem Stromschienenkörper 10 verbunden ist, ist die Anschlusskammer 101 sicher abgeschlossen. In diesem Zustand entspricht die Stromschiene 1 funktional der konventionellen Stromschiene 1 ́ von Fig. 1 . Vorzugsweise ist die Abdeckung 150 derart bemessen, dass sie vollständig von der Anschlusskammer 101 aufgenommen werden kann und mit deren Aussenseite in derselben Ebene liegt, wie die Aussenseite des Stromschienenkörpers 10, so dass eine glatte Oberfläche resultiert.
[0081] Sobald eine weitere elektrische Vorrichtung im Gebäude installiert wird, wird die Abdeckung 150 aufgebrochen und entfernt. Anschliessend werden die Anschlusskabel 31, …, 35 durch die Durchgangsöffnungen 151, …, 155 der weiteren Abdeckung 15 hindurch geführt und mit den Anschlussvorrichtungen 21, …, 25 verbunden. Nach der Installation der Anschlusskabel 31, …, 35 wird die Abdeckung 15 auf die Anschlusskammer 101 aufgesetzt und mit dem Stromschienenkörper 10 verbunden.
[0082] Anstelle der Abdeckung 150, die nur durch Zerstörung vom Stromschienenkörper 10 wieder gelöst werden kann, kann die Abdeckung 15 mit den Durchgangsöffnungen 151, …, 155 vorteilhaft vor und nach der Montage der Anschlusskabel 31, …, 35 für das dichte Abschliessen der Anschlusskammer 101 verwendet werden. Fig. 4 zeigt die Stromschiene 1 von Fig. 3 mit der auf die Anschlusskammer 101 aufgesetzten Abdeckung 15, die fünf durch Wandelemente 151, …, 155 verschlossene Durchgangsöffnungen 151, …, 155 aufweist.
[0083] Sobald der Bedarf zur Nutzung des dritten Anschlussbereichs C vorliegt, so wird die Abdeckung 15 entfernt und für die Durchführung der Anschlusskabel 31, …, 35 vorbereitet. Dazu werden die Wandelemente aus den Durchgangsöffnungen 151, …, 155 entfernt und die Anschlusskabel 31, …, 35 hindurch geführt und mit den Anschlussvorrichtungen 21, …, 25 im dritten Anschlussbereich C verbunden, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Nach der Installation der Anschlusskabel 31, …, 35 resultiert an den freien Enden der Anschlusskabel 31, …, 35 ein abgeleiteter dritter Anschlussbereich C ́ an den die elektrische Vorrichtung 4 angeschlossen werden kann.
[0084] In der Folge bildet die mit den Anschlusskabeln 31, …, 35 versehene Stromschiene 1 eine hybride Energietransportvorrichtung, die zwischen den ersten beiden Anschlussbereichen A und B sowie dem abgeleiteten dritten Anschlussbereich unter Einhaltung hoher Sicherheitsstandards eine einheitliche Versorgungsqualität sicherstellt.
[0085] Das gesamte Energieverteilnetz kann daher vorteilhaft aus hybriden und nicht-hybriden Elementen zusammengesetzt werden, wobei nicht-hybride Elemente, wie die Stromschiene 1 von Fig. 4 , bedarfsweise in hybride Elemente, wie die mit den Anschlusskabeln 31, …, 35 versehene Stromschiene 1 von Fig. 5 , umgewandelt werden können.
[0086] Die Gewindeelemente 210, …, 250 können auf verschiedene Weise vorteilhaft realisiert werden, wie dies die Fig. 6a und 6b zeigen.
[0087] Fig. 6a zeigt eine elektrische Anschlussvorrichtung 21 mit einem Anschlussbügel oder einer Anschlussschelle 212, dessen Endstücke sich überlappen und ein Gewinde 2102 aufweisen, in das eine Anschlussschraube 211 oder eine mit einer Gewindehülse 210 verbundene Gewindestange 2101 eindrehbar ist. Im zweiten Fall wird die Anschlussschraube 211 in die Gewindehülse 210 eingedreht, wie dies in Fig. 6b gezeigt ist.
[0088] Anschlussschellen weisen in der Regel nicht die gewünschte Kontaktqualität auf. Da die Anschlussschellen jedoch werkseitig montiert werden, können die gewünschte Kontaktqualität und Funktionssicherheit jedoch mit einfachen Massnahmen erreicht werden. Beispielsweise werden die Anschlussschellen zusätzlich verschweisst oder verlötet.
[0089] Fig. 6b zeigt weiter, dass der Anschlussbügel 212 derart dimensioniert ist, dass er einen Leitungsstab 11 der Stromschiene 1 eng anliegend umschliessen kann, wodurch eine grosse wirksame Kontaktfläche erzielt wird.
[0090] In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird das Gewindeelement 210 direkt in den Leitungsstab 11 der Stromschiene 1 eingearbeitet bzw. eingebohrt und eingeschnitten. Die Anschlussschraube 211 wird in diesem Fall direkt in den massiven Leitungsstab 11 eingedreht. Eine Schwächung des Leiterquerschnitts des Leitungstabs 11 wird vermieden, indem der Schaft der Anschlussschraube 211 die Gewindebohrung 210 im Leitungsstab 11 vorzugsweise vollständig ausfüllt. Auf diese Weise erfolgt eine optimale Ankopplung der Anschlussleitungen 31, …, 35 an die Leitungsstäbe 11, ..., 15. Alternativ kann die Gewindehülse 210 mit der Gewindestange 2101 in eine Gewindebohrung im Leitungsstab 11 eingedreht werden. Gemeinsam ist den verschiedenen Arten der Kontaktierung des Leitungsstabs 11, dass diese wenig Raum in Anspruch nehmen und eine qualitativ hochwertige elektrische Verbindung gewährleisten.
[0091] Fig. 7 zeigt einen abgeschnittenen Teil der Stromschiene 1 von Fig. 3 sowie eine Anschlussplatte 30, die mit den Anschlussleitungen 31, …, 35 verbunden ist. Die Anschlusskabel 30 sind mit Kontakt ringen 310, …, 350 verlötet oder verschweisst, die in der Anschlussplatte 30 integriert sind. Die Anschlussplatte 30 kann bequem in die Anschlusskammer 101 eingesetzt werden, wonach die Anschlussschrauben 211, …, 251 durch die Kontaktringe 310, …, 350 hindurch geführt und mit den Gewindeelementen 210, …, 250 verbunden werden. Die Anschlussleitungen 31, …, 35 können anschliessend durch die Öffnungen 151, …, 155 in der Abdeckung 15 aus der Anschlusskammer 101 herausgeführt werden.
[0092] In dieser vorzugsweisen Ausgestaltung ist die Anschlussplatte 30 zudem mit Rastelementen 303 versehen, welche in Ausnehmungen 103 einrasten können, die innerhalb der Anschlusskammer 101 vorgesehen sind. Die isolierende und vorzugsweise biegeelastische Anschlussplatte 30 kann daher mit einer Hand in der Anschlusskammer 101 derart verankert werden, dass die Kontaktringe 310, …, 350 konzentrisch zu den Gewindeelementen 210, …, 250 angeordnet sind und diese gegebenenfalls kontaktieren. In der Folge können die Kontaktringe 310, …, 350 mittels der Anschlussschrauben 211, …, 251 stabil mit den Gewindeelementen 210, …, 250 verbunden werden.
[0093] In dieser vorzugsweisen Ausgestaltung ist in der Anschlusskammer 101 zudem eine Verschlussvorrichtung 6 vorgesehen, mittels der die auf die Anschlusskammer 101 aufgesetzte Abdeckung 15 arretiert werden kann, wenn die Stromschiene 1 unter Spannung steht. Die fest in der Anschlusskammer 101 montierte und mit den Gewindeelementen 210, 220 elektrisch verbundene Verschlussvorrichtung 6 weist einen thermomechanischen, elektromechanischen oder elektromagnetischen Aktuator mit einem Aktuatorkolben 66 auf, der ausgefahren wird, sobald Spannung an der Stromschiene 1 anliegt. Beim Ausfahren des Aktuatorkolbens 66 wird dieser durch ein Verschlusselement 156 hindurchgefahren, das an der der Stromschiene 1 zugewandten Seite der Abdeckung 15 vorgesehen ist. Dadurch wird die Abdeckung 15 arretiert, so dass sie nicht mehr entfernt werden kann, solange die Stromschiene 1 unter Spannung steht. Erst nach dem Abschalten der Spannung wird der Aktuatorkolben 66 beispielsweise unter Einwirkung einer komprimierten Feder (schematisch gezeigt) wieder zurück gefahren, so dass die Abdeckung 15 wieder gelöst werden kann. Die Abdeckung 15 ist daher doppelt gesichert. Einerseits ist sie mechanisch durch Verbindungselemente, wie Schnappelemente oder Schrauben, gehalten. Andererseits ist sie elektrisch durch die Verschlussvorrichtung 6 gesichert.
[0094] Aktuatoren dieser Art werden beispielsweise für die Steuerung von Heizkreisventilen verwendet, wie dies in [6], EP 2 177 800 A1, beschrieben ist.
Literaturverzeichnis
[0095] <tb>[1]<SEP>Produktkatalog «Niederspannungs-Schienenverteiler LANZ HE 2.5.2» der LANZ OENSINGEN AG vom September 2009 <tb>[2]<SEP>Marcel Schöb »Power über Stromschiene oder Kabel?«, Wahl der geeigneten Energietransportverbindungen beim Bau von Industrieanlagen, Elektrotechnik 1/10, (http://www.elektrotechnik.ch) <tb>[3]<SEP>D. Nelles und Ch. Tuttas, Elektrische Energietechnik, Leitfaden der Elektrotechnik, Teubner Verlag, Stuttgart 1977, Seite 187. <tb>[4]<SEP>E. Vinaricky, Elektrische Kontakte, Werkstoffe und Anwendungen: Grundlagen, Technologien, Prüfverfahren, Springer Verlag, 2. Auflage, März 2002 <tb>[5]<SEP>E-LINE MK Busbar Systems 100-160-225A, www.eae.com.tr <tb>[6]<SEP>EP 2 177 800 A1

Claims (15)

1. Stromschiene (1) mit mehreren elektrisch leitfähigen Leitungsstäben (11, …, 15), die getrennt voneinander von einem ersten Anschlussbereich (A) an einem Ende der Stromschiene (1) zu einem zweiten Anschlussbereich (B) am anderen Ende der Stromschiene (1) geführt und in einem Stromschienenkörper (10), vorzugsweise in einem gegossenen Isolationskörper aus Isolationsmaterial, wie Giessharz oder Polymerbeton, eingegossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Anschlussbereichen (A, B) der Stromschiene (1) wenigstens ein dritter Anschlussbereich (C) vorgesehen ist, an den Anschlusskabel (31, …, 35) anschliessbar sind und der für jeden der Leitungsstäbe (11, …, 15) eine Anschlussvorrichtung (21, …, 25) mit einem Gewindeelement (210, …, 250) aufweist, das der Aufnahme einer Anschlussschraube (211, …, 251) dient.
2. Stromschiene (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Anschlussbereich (C) innerhalb des Stromschienenkörpers (10) in einer Anschlusskammer (101) vorgesehen ist, die mittels einer Abdeckung (15, 150) abgedeckt ist.
3. Stromschiene (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (15) mit dem Stromschienenkörper (10) verschraubt ist oder dass die Abdeckung (15, 150) mittels wenigstens eines ersten Verbindungselements (102) und wenigstens eines zweiten Verbindungselements (158), wie Rastelementen, Haken und/oder Aufnahmeöffnungen, mit dem Stromschienenkörper (10) verbunden ist.
4. Stromschiene (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Anschlusskammer (101) eine elektrisch angetriebene Verschlussvorrichtung (6), vorzugsweise ein thermo-elektrischer Aktuator, mit einem Aktuatorelement vorgesehen ist, mittels dessen die mit einem Verschlusselement (156) versehene Abdeckung (15) arretierbar ist, sobald Spannung an der Stromschiene (1) anliegt.
5. Stromschiene (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine erste Verbindungselement (102) einstückig am Stromschienenkörper (10) angeformt ist und/oder dass das wenigstens eine zweite Verbindungselement (158) einstückig an der Abdeckung (15) angeformt ist.
6. Stromschiene (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (150) nicht zerstörungsfrei lösbar und vorzugsweise mit wenigstens einer Sollbruchstelle (159) versehen ist oder dass die Abdeckung (15) nur mit einem Spezialwerkzeug lösbar ist.
7. Stromschiene (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindeelemente (210, …, 250) in die Leitungsstäbe (11, …, 15) eingearbeitet sind.
8. Stromschiene (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindeelemente (210, …, 250) als Gewindehülsen ausgestaltet sind, die je mit einer Gewindestange (2101) verbunden sind, die in eine Gewindebohrung (2100) im zugehörigen Leitungsstab (11, …, 15) eingedreht ist.
9. Stromschiene (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindeelemente (210, …, 250) als Gewindehülsen ausgestaltet sind, die je mit einer Manschette oder Klammer (212) verbunden sind, die je an den zugehörigen Leitungsstab (11, …, 15) angeschlossen sind.
10. Stromschiene (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschluss Vorrichtungen (21, …, 25) in den Schienenkörper (10) eingegossen sind und dass nur die gegebenenfalls mit den Anschlussschrauben (211, …, 251) verbundenen Gewindeelemente (210, …, 250) frei liegen.
11. Stromschiene (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die gegebenenfalls mit den Anschlussschrauben (211, …, 251) verbundenen Gewindeelemente (210, …, 250) in den Schienenkörper (10) eingesenkt und durch Ausnehmungen zugänglich sind, die zur Aufnahme von Kabelschuhen oder Anschlussringen geeignet sind, die mit den Anschlusskabeln (31, …, 35) verbunden sind.
12. Stromschiene (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die gegebenenfalls mit den Anschlussschrauben (211, …, 251) verbundenen Gewindeelemente (210, …, 250) durch eine elastische Kautschukmatte oder Gummimatte abgedeckt sind, die formschlüssig mit dem Schienenkörper (10) verbunden ist und gegebenenfalls durch die Abdeckung (15) gegen den Schienenkörper (10) gedrückt wird.
13. Stromschiene (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (15) mit Durchgangsöffnungen (151, …, 155) versehen ist, die gegebenenfalls durch je ein lösbares Wandelement abgeschlossen sind.
14. Stromschiene (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusskabel (31, …, 35) mit Anschlusselementen (310, …, 350), wie Kabelschuhen oder Kontaktringen, verbunden sind, die in eine Anschlussplatte (30) integriert sind, die vorzugsweise mittels Verbindungselementen (103, 303) lösbar in der Anschlusskammer (101) verankerbar ist.
15. Stromschiene (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusskammer (101) ganz oder teilweise mit Isolationsmaterial, wie Giessharz oder Polymerbeton, ausgegossen ist.
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