DE10158667B4

DE10158667B4 - Wandbefestigtes Installationsgehäuse für den Einbau elektrischer Komponenten

Info

Publication number: DE10158667B4
Application number: DE2001158667
Authority: DE
Inventors: Jens Uebel; Ulrich Michalski
Original assignee: DB Netz AG
Current assignee: DB Netz AG
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2021-12-01
Also published as: DE10158667A1

Abstract

Wandbefestigtes Installationsgehäuse für den Einbau elektrischer Komponenten, insbesondere Elektrant für den Einsatz in befahrenen Tunneln, wobei das eine Rückwand und geschlossene Seitenwände aufweisende und an der Tunnelwand befestigte Gehäuse verschiedene Komponenten aufnimmt,
gekennzeichnet dadurch, dass
a) das Gehäuse in feuerbeständiger selbstlöschender Bauweise unter Verwendung eines Gehäusebaustoffes aus glasfaserverstärktem Polyester ausgebildet,
b) die Gehäuseform auf Grund der Baugrösse im Querformat an die zum Teil gewölbte Tunnelwand angepasst ist, dass ein möglichst geringer Zwischenraum zur Wand entsteht und eine möglichst geringe Staudruckanfälligkeit besteht,
c) die Kabelführung von unten über Doppelmembranstutzen ohne Zugentlastung realisiert,
d) als Komponenten mehrere Steckdosen in verschiedener Bauart, ein Einbausicherungssockel, ein oder mehrere Schalter und ein oder mehrere Kontrollleuchtmelder im Gehäuse angeordnet und
als vorderer Gehäuseabschluss ein abschließbarer, nach unten öffnender Gehäusedeckel befestigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein wandbefestigtes Installationsgehäuse für den Einbau elektrischer Komponenten, insbesondere eines Elektranten für den Einsatz in befahrenen Tunneln. Der Elektrant ist besonders für eine Verwendung in Eisenbahntunneln geeignet.

Bekannt sind eine Vielzahl von verschiedenen Wandgehäusen zur Aufnahme von elektrischen Komponenten. Diese sind besonders für einen Einsatz als Hausanschluss-Kasten oder elektrischer Verteilerschrank für Baugruppen der elektrischen Nachrichtentechnik geeignet.

Ziel dieser Gehäusesysteme ist es vielfach eine Standardisierung der Bauteile durchzuführen und die Einzelteile als austauschbare Steckverbindungen herzustellen (DE-GM 299 16 705 U6, DE-GM 299 10 194 U1, DE-GM 298 23 843 U1, DE-OS 199 47 732 A1, DE-GM 298 20 299 U1).

Allen vorgenannten Gehäusesystemen gemein ist, dass sie aufgrund des zu geringen Brandschutzwiderstandes, nicht für den Einsatz in befahrenen Tunneln, insbesondere in Eisenbahntunneln mit Hochgeschwindigkeitsverkehr, geeignet sind.

Weiterhin bekannt ist eine Verkleidung für einen in eine Wand eingelassenen Schaltschrank, der eine feuerbeständige Verkleidung aufweist und nachträglich raumseitig auf bestehende Schaltschränke montierbar ist. Hierfür wird der Schaltschrank in die vorhandene Wandkonstruktion ein Stück weit eingelassen. Die feuerfeste Verkleidung ist auf die Schaltschrankkonstruktion im Nachhinein aufgebracht worden (DE-GM 299 10 194 U1). Der Schaltschrank an sich ist weder ausreichend feuertest aufgebaut, darüber hinaus kompliziert und teuer in der Herstellung, noch für einen befahrenen Tunnel mit erheblichen Staudruck geeignet.

Darüber hinaus ist ein druckfestes Gehäuse mit Anschlußkästen und Sicherheitsverriegelung für die im untertägigen Berg- und Tunnelbau eingesetzten Lader oder ähnlichen Maschinen bekannt, dessen Tür über eine mit der Antriebswelle des Trennschalters zusammenwirkende Verschlußeinrichtung mit hinter einer Frontwand des Gehäuses greifenden Haken aufweist, die mit einer auf der Antriebswelle des Trennschalters angeordneten Trennschalterkulisse zusammenwirkend ausgebildet ist (DE-PS 43 00 212 C2).

Das Gehäuse ist für einen Einsatz in Tunneln des schienengebundenen Hochgeschwindigkeitsverkehrs nicht verwendbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik durch die Patentansprüche 1 bis 6 zu beseitigen.

Dabei soll insbesondere ein Installationsgehäuse entwickelt werden, welches bei einfacher Konstruktion einen hohen Brandschutzwiderstand aufweist, erheblichen Staudruck- und Sogbelastungen vorbeifahrender Fahrzeuge standhält, insbesondere die häufig auftretenden Lastwechsel und bei welchem im Falle eines Unfalles ein einfaches Entsichern der Kabelverbindungen stattfindet.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass

a) das Gehäuse in feuerbeständiger selbstlöschender Bauweise unter Verwendung eines Gehäusebaustoffes aus glasfaserverstärktem Polyester ausgebildet,
b) die Gehäuseform auf Grund der Baugrösse im Querformat an die zum Teil gewölbte Tunnelwand angepasst ist, dass ein möglichst geringer Zwischenraum zur Wand entsteht und eine möglichst geringe Staudruckanfälligkeit besteht,
c) die Kabeleinführung von unten über Doppelmembranstutzen ohne Zugentlastung realisiert,
d) als Komponenten mehrere Steckdosen in verschiedener Bauart, ein Einbausicherungssockel, ein oder mehrere Schalter und ein oder mehrere Kontrollleuchtmelder im Gehäuse angeordnet und
e) als vorderer Gehäuseabschluss ein abschließbarer, nach unten öffnender Gehäusedeckel befestigt ist.

Als feuerbeständiger selbstlöschender Gehäusebaustoff wird ein glasfaserverstärkter Polyester verwendet. Das Material schmilzt nicht in der Flamme, bildet keine Tropfen, ist FCKW-frei und weist die Brandwiderstandsklasse B2 nach DIN 4102 auf. Der selbstlöschende Effekt tritt dabei durch eine Zugabe von Additiven (Glasfasern) ein, die eine sehr hohe Zündtemperatur haben. Im Brandfall kühlen sich evtl. bildende Tropfen bezogen auf eine definierte Fallhöhe von 1 – 2 m soweit ab, daß diese für andere entflammbare Materialien keine Entzündungsgefahr mehr darstellen.

Die Energieeinspeisung in das Gehäuse erfolgt von unten über Doppelmembranstutzen, die auf schraubenlosen Käfigfederklemmen, aufsitzen. Der Verzicht auf eine Zugentlastung in Verbindung mit dem speziellen und erfindungsgemäßen Kabeleinführungssystem führt dazu, dass im Falle eines Unfalles im Tunnel, der zu einem Abriss des Elektranten führen würde, die Anschlusskabel aus den Anschlussklemmen gerissen werden können. Damit wird erreicht, dass diese Kabel im Kabelübergangskasten verbleiben können, womit eine Beschädigung der Einspeisekabel ausgeschlossen ist.

Der Einbausicherungssockel wird als Vorsicherung in Neozed-Bauweise ausgeführt.

Die Absicherung der im Gehäuse beinhalteten Steckdosen erfolgt über allpolige Leitungsschutzschalter für isolierte Sicherungsnetze.

Die im Gehäuse integrierten Phasenkontroll-Leuchten sind mit Druckschaltern ausgestattet. Die Kontroll-Lichtmelder für das Vorhandensein der Netzspannung aller drei Außenleiter sind bei geöffneter Gehäusetür gut sichtbar. Darüber hinaus führt der Einsatz eines Grenztasters, der bei geöffneter Gehäusetür die Phasenkontrollen zuschaltet, zu einer wesentlichen Erhöhung der Betriebssicherheit.

Der nach unten zu öffnende Gehäusedeckel ist mit einem Öffnungswinkel von 180° abrissfest ausgeführt ist. Im Falle einer Zugfahrt im geöffneten Zustand ist dadurch ein Abriss des Deckels durch Staudruck ausgeschlossen.

Anhand eines Ausführungsbeispieles soll nachstehend die Erfindung näher erläutert werden.
Dabei zeigen:
1: den Elektranten im Längsschnitt (geöffnet)
2: den Elektranten in der Ansicht mit geschlossenem Gehäusedeckel
3: den Elektranten im Querschnitt
Das Installationsgehäuse (Elektrant) 1 wird über seitlich an der Rückwand 2 angebrachte Laschen 3 an der nicht dargestellten Tunnelwand befestigt. Das Installationsgehäuse 1 weist die Seitenwände 4; 5 sowie 8; 9 und den nach unten zu öffnenden Gehäusedeckel 6 mit Schwenkhebelverschluss 7 auf.
Im Installationsgehäuse 1 sind vier verschiedene Steckvorrichtungen, wie eine Vorrichtung 10 für 16 A und 230/400 V, eine Vorrichtung 11 für 16 A und 220/240 V sowie zwei Vorrichtungen 12; 13 als Schutzkontaktsteckdosen für 10/16 A und 230 V angeordnet. Darüber hinaus befindet sich im Installationsgehäuse 1 ein Neozed-Einbausicherungssockel 14 sowie Einspeiseklemmen 15 für die Energieeinspeisung 16, die bevorzugt von unten erfolgt und die Kontroll-Leuchtmelder 17 mit Druckschaltern 18.
Das gesamte Gehäuse 1 wird aus einem feuerbeständigen, selbstlöschenden Duroplast, einem glasfaserverstärktem Polyester hergestellt. Das Material erfüllt die deutsche Brandwiderstandsklasse B2 nach DIN 4102, schmilzt nicht in der Flamme und gibt keine Tropfen ab. Der erfindungsgemäß selbstlöschende Effekt entsteht im Brandfall dahingehend, dass dem Material Additive (Glasfasern) beigegeben werden, die sehr hohe Zündtemperaturen haben. Bei evtl. eintretender Tropfenbildung kühlt sich der Tropfen bezogen auf eine definierte Fallhöhe von 1 – 2 m soweit ab, dass er für andere Materialien keine Zündquelle mehr darstellt.
Das Installationsgehäuse 1 ist der Tunnelwand in ihrer gewölbten Form angepasst und im Querformat, mit den Maßen (B × H × T) 690 × 250 × 235 mm angebracht. Die relativ niedrige Bauhöhe von 250 mm und die Anpassung an die gewölbte Tunnelwand ermöglichen es, dass der Luftspalt zwischen dem Gehäuse und der Wand, vermindert um ihren Krümmungsradius, sehr gering ist und nur noch wenige Millimeter beträgt. Dadurch wird das Luftpolster in diesem Bereich deutlich minimiert, was zu einer geringeren mechanischen Belastung durch die dynamischen Druckbeanspruchungen beim Passieren eines Hochgeschwindigkeitszuges mit einer Geschwindigkeit von ca. 300 Km/h führt.
Die entsprechend kleinen Seitenflächen von 250 × 215 mm bieten mit ihrer Fläche von nur ca. 540 cm² den erheblichen Luftströmungen bei Zugdurchfahrt wenig Angriffsmöglichkeit.
Durch den sich nach unten öffnenden Gehäusedeckel 6 ist eine absolut sichere Arretierung bei 180°-Öffnungswinkel durch die Schwerkraft garantiert und die Gefahr eines Abrisses einer evtl. geöffneten Gehäusetür bei Zugdurchfahrt ist bei der fehlenden Angriffsfläche ausgeschlossen.
Das erfindungsgemäße System der Kabeleinführungen mit Doppelmembranstutzen 19 bei Verzicht auf eine Zugentlastung gewährleistet bei einem Abriss des gesamten Elektranten von der Tunnelwand (Unfall), dass die an der Tunnelwand befestigten Kabel 16 aus den Anschlussklemmen 15 im Elektranten gerissen werden können und nicht aus dem Kabelübergangskasten im Tunnelportal. Dadurch wird eine Beschädigung der Energiezuführungskabel vermieden und die Betriebssicherheit auch bei Unfällen gewährleistet.
Die Kontroll-Leuchtmelder 17 für das Vorhandensein der Netzspannung aller drei Außenleiter sind bei geöffnetem Gehäusedeckel 6 gut sichtbar. Darüber hinaus tritt eine wesentliche Erhöhung der Betriebssicherheit durch den erfindungsgemäßen Einsatz eines Grenztasters, der bei geöffnetem Gehäusedeckel die Phasenkontrollen zuschaltet, ein.
Mit der Erfindung wird darüber hinaus erreicht, dass unter den in Eisenbahntunneln gegebenen Einsatzbedingungen für die bei Notwendigkeit zum Einsatz kommenden Rettungskräfte entsprechend benötigte Anschlüsse zum Betrieb elektrischer Rettungsgeräte sowie die zum Ausleuchten der Unfallstelle notwendige elektrische Energie in jedem Fall sichergestellt ist.
Ein weiterer Vorteil ist, dass auch im Falle eines Bedienungsfehlers durch einen offen gelassenen Gehäusedeckel 6, die Funktionssicherheit absolut gegeben ist.

1: Installationsgehäuse (Elektrant)
2: Rückwand
3: Laschen
4: Seitenwände
5: Seitenwände
6: Gehäusedeckel (nach unten offen)
7: Schwenkhebelverschluß
8: Seitenwände
9: Seitenwände
10: Steckvorrichtung für 16A und 230/400 V
11: Steckvorrichtung für 16A und 220/240 V
12: Schutzkontaktsteckdosen für 10/16A und 230 V
13: Schutzkontaktsteckdosen für 10/16A und 230 V
14: Neozed-Einbausicherungssockel
15: Einspeiseklemmen
16: Energieeinspeisung
17: Kontroll-Leuchtmelder
18: Druckschalter

Claims

Wandbefestigtes Installationsgehäuse für den Einbau elektrischer Komponenten, insbesondere Elektrant für den Einsatz in befahrenen Tunneln, wobei das eine Rückwand und geschlossene Seitenwände aufweisende und an der Tunnelwand befestigte Gehäuse verschiedene Komponenten aufnimmt, gekennzeichnet dadurch, dass a) das Gehäuse in feuerbeständiger selbstlöschender Bauweise unter Verwendung eines Gehäusebaustoffes aus glasfaserverstärktem Polyester ausgebildet, b) die Gehäuseform auf Grund der Baugrösse im Querformat an die zum Teil gewölbte Tunnelwand angepasst ist, dass ein möglichst geringer Zwischenraum zur Wand entsteht und eine möglichst geringe Staudruckanfälligkeit besteht, c) die Kabelführung von unten über Doppelmembranstutzen ohne Zugentlastung realisiert, d) als Komponenten mehrere Steckdosen in verschiedener Bauart, ein Einbausicherungssockel, ein oder mehrere Schalter und ein oder mehrere Kontrollleuchtmelder im Gehäuse angeordnet und als vorderer Gehäuseabschluss ein abschließbarer, nach unten öffnender Gehäusedeckel befestigt ist.
Wandbefestigtes Installationsgehäuse nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Einbausicherungssockel als Vorsicherung in Neozed-Bauweise ausgebildet ist.
Wandbefestigtes Installationsgehäuse nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass die Absicherung der im Gehäuse beinhalteten Steckdosen über allpolige Leitungsschutzschalter für isolierte Sicherungsnetze ausgeführt ist.
Wandbefestigtes Installationsgehäuse nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass die im Gehäuse integrierten Phasenkontroll-Leuchten mit Druckschaltern ausgestattet sind.
Wandbefestigtes Installationsgehäuse nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, dass der zu öffnende Gehäusedeckel mit einem Öffnungswinkel von 180° abrissfest ausgeführt ist.