DD200200A1 - Stromschiene - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stromschiene aus einem Laengsprofil, insbesondere aus Aluminium, fuer den Einsatz in Elektroanlagen. Es soll die Strombelastbarkeit von nach einem hochproduktiven Fertigungsverfahren hergestellten Stromschienen bei gleichzeitiger Erhoehung der Festigkeit und ohne Nachbehandlung der Oberflaeche sowie einfacher Montagemoeglichkeit erhoeht werden. Das Profil der Stromschiene ist so zu gestalten, dass eine Oberflaechenvergroesserung und bessere Waermeleitung bei gleichzeitiger Schaffung von Moeglichkeiten zur Anbringung von Abgaengen und Befestigungen erreicht wird. Erfindungsgemaess sind zur Vergroesserung der Oberflaeche an den Aussenkonturen des Grundquerschnitts der Stromschiene an mindestens einer Profilflaeche eine oder mehrere Laengsnuten angeordnet. An der breitesten Profilflaeche der Stromschiene sind die Laengsnuten so angebracht, dass Kuehlrippen entstehen. Die Laengsnuten koennen auch als Hammerkopfnuten ausgebildet sein und damit gleichzeitig zur Aufnahme fuer Befestigungs- und Anschlusselemente dienen. Zur besseren Waermeleitung setzt sich der Grundquerschnitt des Stromschienenprofils aus duennwandigen Teilflaechen zusammen. Figur

Description

Titel der Erfindung Stromschiene

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Stromschiene aus einem Längsprofil, insbesondere aus Aluminium für den Einsatz .in Elektroanlagen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In Elektroanlagen v/erden seit Jahrzehnten Stromschienen mit verschiedenen geometrischen Querschnitten eingesetzt. Bekannt sind u.a. Stromschienen aus Massivstäben mit rechteckigem, quadratischem und kreisförmigem Querschnitt, aus Rohren sowie aus Doppel T- oder anderen Profilen. Zur Erhöhung der Belastbarkeit der Stromschienen sind aus der Praxis verschiedene Verfahren durch Auftrag einer geeigneten Farbschicht bekannt. Der Nachteil bei diesen Verfahren besteht in dem zusätzlichen Aufwand von Arbeitszeit und Material zum Auftragen der Farbschichtβ " · Seit der Einführung von Leistungshalbleiterbauelementen ist es bekannt, diese zur Ableitung der Verlustwärme auf Kühlkörper mit Kühlrippen zu montieren.

Trotz des dringenden Bedürfnisses zur Erhöhung der Belastbarkeit wurde diese bekannte Möglichkeit durch Kühlrippen eine Vergrößerung der Oberfläche und damit der Wärme ab strahlung .zu erreichen j nicht auf Stromschienen übertragen, obwohl auch die Voraussetzungen für eine rationelle Herstellung der geeigneten Profile vorhanden waren.

. Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist, die Strombelastbarkeit von nach einem hochproduktiven Fertigungsverfahren hergestellten Stromschiene zu erhöhen, bei gleichzeitiger Erhöhung der Festigkeit und ohne Nachbehandlung der Oberfläche sowie einfacher,Montagemöglichkeit„

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird, ·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Profil einer Stromschiene aus einem Längsprofil, insbesondere aus Aluminium, so zu gestalten, daß eine Oberflächenvergrößerung und bessere Wärmeleitung bei gleichzeitiger Schaffung von Möglichkeiten zur Anbringung von Abgängen und Befestigungen erreicht wird«, .

Merlanale der Erfindung

Erfindungsgemäß sind zur Vergrößerung der Oberfläche an den Außenkonturen des Grundquerschnittes der .Stromschiene an mindestens einer Profilfläche eine

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oder mehrere Längsnuten angeordnet» In Ausgestaltung der Erfindung entstehen durch die Längsnuten Kühlrippen,

Es ist zweckmäßig, daß die Kühlrippen an der breitesten-Profilfläche der Stromschiene angeordnet sind. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung stehen die Kühlrippen je nach äußeren Bedingungen in einem Winkel zwischen 10° und 170° zur Profilflache» Vorzugsweise stehen die Kühlrippen senkrecht zur Profilflächeο

In zweckmäßiger Ausgestaltung entstehen durch die Längsnuten Aufnahmen für Befestigungs- und Anschlußelemente„ Es ist vorteilhaft, daß Längsnuten für unterschiedliche Durchmesser der Befestigungs- und Anschlußelemente vorgesehen sind«

Die Außenkonturen der Profilflächen des Grundquerschnitts können in Ausgestaltung der Erfindung in Längsrichtung eine Riffelung aufweisen«. Es ist zweckmäßig., daß die Stromschiene aus einer stranggepreßten Aluminiumlegierung besteht. Erfindungsgemäß ist das Profil der Stromschiene so gestaltet, daß sich der Grundquerschnitt aus dünnwandigen Teilflächen zusammensetzte

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden« Die zugehörige Zeichnung zeigt einen Querschnitt der erfindungsgemäß gestalteten Stromschieneο Im Ausführungsbeispiel wurde eine Stromschiene mit rechteckigem Querschnitt als Grundprofil gewählte Die Erfindung kann bei anderen Querschnitten ebenfalls angewendet werden«. Ausgehend vom rechteckigen Grundquerschnitt des Ausführungsbeispieles sind an der breitesten Profilfläche ,

der Stromschiene vier Längsnuten'11 eingebrachte Es entstehen drei Kühlrippen 1, die mit den Außenkonturen 2 des Grundquerschnitts'in einer Flucht liegen, -damit eine möglichst große Kontaktfläche bei Verbindung von Stromschienen untereinander entsteht₀ Die Kühlrippen 1 sind unter normalen Einsatzbedingungen in einem Winkel von 90° angeordnet, d„h< > sie stehen senkrecht auf der Profilfläche. Bei extrem günstigen Einsatzbedingungen, d_oh_o bei geringer Staubablagerung, können die Kühlrippen 1 zur Verringerung des Wärmestaus in den Längsnuten 11 nach oben geneigt sein₀ Damit bilden die Kühlrippen 1 einen Winkel'^ 90° zur Profilfläche· Zur Vermeidung von Staubablagerungen sind die Kühlrippen 1 nach unten geneigt und bilden einen Winkel' <. 90 zur Profilfläche. Hierbei tritt aber ein größerer Wärmestau auf, der die thermische Belastbarkeit herabsetzte In die übrigen Profilflächen'sind die Längsnuten 7; 8; 9; 10 eingebrachte Sie sind als Hammerkopfnuten ausgebildet. Es wird eine Oberflächenvergrößerung und damit bessere Wärmeabgabe erreicht. Gleichzeitig können die Hammerkopfnuten 7; 8; 9; 10 zur Befestigung der Stromschiene und zum Anbringen von Stromschienenabgängen genutzt werden. Diese Hüten sind für unterschiedliche Gewinde abmessungen ausgelegt«, Es ist auch möglich, einen Teil der Hammerkopf-' nuten 7; 8; 9j 10 durch Längsnuten 11 zu ersetzen, um die Wärmeabgabe weiter zu erhöhen und den Wärmestau in den Hammerkopf nut en· 7; 8; 9; 10 zu verringern,, '

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, auf einer oder mehreren Außenkonturen 2; 3; 4; 5 des Grundquerschnitts der Stromschiene eine Riffelung 6 einzubringen. Im Ausführungsbeispiel wurde die Riffelung 6 nur auf der Außenkontur 5 des Grund-

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querschnitts eingebracht. Diese Riffelung β dient ebenfalls der Oberflächenvergrößerung«, Gleichzeitig wird damit bei Anbringung von Stromschienenabgängen durch Vergrößerung der Kontaktfläche der Übergangswiderstand reduziert«,

Die erfindungsgemäße Stromschiene besteht vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung und wird nach dem hochproduktiven Strangpreßverfahren' hergestellte Die Nuten 7; .8; 9; 10; 11 werden so in den Grundquerschnitt der Stromschiene eingebracht', daß dünnwandige Teilflächen entstehen₀ Dadurch wird eine Verbesserung der Wärmeleitung gegenüber'einem massiven Rechteckquerschnitt erreichte

Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Querschnittes der Stromschiene wird in Hochkantlage ein höheres Widerstandsmoment als bei vergleichbaren massiven Rechteckquerschnitten und damit eine Erhöhung der Kurzschlußfestigkeit erreicht. Die erfindungsgemäße Stromschiene kann in allen Elektroanlagen eingesetzt werden,, Durch die Vergrösserung der Oberfläche ist eine Querschnittsreduzierung auf Grund der höheren Belastbarkeit möglich. Das bedeutet eine Materialreduzierungo Außerdem vereinfachtsich die Montage der Stromschienen und der Anschlüsseο Eine Oberflächenbehandlung ist nicht erforderliche

Claims (8)

1» Stromschiene aus einem Längsprofil, insbesondere aus Aluminium, gekennzeichnet dadurch, daß zur Vergrößerung der Oberfläche an den Außenkonturen des Grundquerschnitts(2; 3; 4; 5) der Stromschiene an mindestens einer Profilfläche eine oder mehrere • Längsnuten (11; 7; 8; 9; 10) angeordnet sind₀

2„ Stromschiene nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß durch die Längsnuten (11) Kühlrippen (1) entstehen»

Stromschiene nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Kühlrippen (1) an der breitesten.

Prpfilfläche der Stromschiene angeordnet sind₀

4· Stromschiene nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Kühlrippen (1) in einem Winkel zwischen 10° und 170° zur Profilfläche stehen»

5· Stromschiene nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Kühlrippen (1) senkrecht zur Profilfläche stehen« · -

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6. Stromschiene nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß durch die Längsnuten (7; 8; 9; 10) Aufnahmen für Befestigungs- und Anschlußelemente entstehen»

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Erfindungsanspruch. ·

7· Stromschiene nach Punkt S₀ gekennzeichnet dadurch, daß Längsnuten (7; 8;" 9; 10) für unterschiedliche Durchmesser der Befestigungs- und Anschlußelemente vorgesehen sindo

8· Stromschiene nach Punkt 1 bis 7> gekennzeichnet dadurch, daß die Außenkonturen der Profilflächen (5) des Grundquerschnitts in Längsrichtung eine Riffelung (6) aufweisen»

Stromschiene nach Punkt 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Stromschiene aus einer stranggepreßten Aluminiumlegierung besteht.

10o Stromschiene nach Punkt 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß sich der Grundquerschnitt aus dünnwandigen Teilflächen zusammensetztο"

. Hierzu 1 Blatt Zeichnung