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Aus
der
DE 101 56 214 ist
ein mehrphasiges Sammelschienensystem zur Stromversorgung mehrerer
Schaltgeräte
bekannt. Das System weist Sammelschienenblöcke auf, die mittels mehrpoliger
Verbindungsstecker elektrisch verbindbar sind. Diese sind vorteilhaft
als Doppel-Lyra-Verbindungsstecker mit mindestens vier Lyra-Kontakten
pro Phase ausgebildet. Vorteilhaft sind die Sammelschienenblöcke jeweils
durch einen Befestigungssockel gehalten, der zur mechanischen Adaption
mehrerer Schaltgeräte dient.
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Bei
der aus der
DE 101 56 214 bekannten Anordnung
stellen die Sammelschienenblöcke
gemeinsam mit jeweils einem zugeordneten Befestigungssockel Montagefelder
zur Halterung von vorzugsweise parallel nebeneinander liegenden
Schaltgeräten
bereit. Der mehrpolige Verbindungsstecker ist dabei so flach ausgeführt, dass
dieser bei einer Kopplung von zwei nebeneinander liegenden Sammelschienenblöcken nicht
hervorsteht. Die Montagefelder der gekoppelten Sammelschienenblöcke können also
mit direkt nebeneinander platzierbaren Schaltgeräten dicht bestückt werden.
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Die
DE 1 924 447 beschreibt
einen zweiteiligen Isolierkörper
zur Isolierung von Verbindungsstellen an isolierten Sammelschienen
mit flachem oder rundem Querschnitt, wobei der Isolierkörper quer
zur Sammelschienenlängsachse
in zwei Hälften
geteilt ist, die auf die Sammelschienen gesteckt und mit den Wandungen
sich überlappend,
eine Kammer bildend ineinander geschoben sind, und wobei die Körperhälften eine
seitliche Öffnung
für den
Durchtritt einer Abzweigschiene aufweisen.
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Einer
großen
technischen Anlage muss in der Praxis häufig eine große Anzahl
von elektrischen Schaltgeräten
unterschied lichster Art zugeordnet werden, um alle notwendigen Schalt- und Schutzfunktionen
ausführen
zu können.
Um diese ordnungsgemäß verschalten
zu können,
werden vorteilhaft Sammelschienensysteme der oben genannten Art
eingesetzt. Dabei werden in der Regel Schaltgeräte eingesetzt, deren äußere Form
an das Raster der Montagefelder des jeweiligen Sammelschienensystems
angepasst ist. Die Montagefelder können dann ohne Zwischenräume dicht
mit den benötigten Schaltgeräten belegt
werden. Jedes der dann in der Regel unmittelbar parallel nebeneinan der
angeordneten Schaltgeräte
kann über
den zum jeweiligen Montagefeld gehörigen Sammelschienenblock direkt mit
elektrischer Energie versorgt werden. Hierzu können Kupplungsstecker vorgesehen
sein.
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Ein
Problem tritt aber dann auf, wenn zusätzlich zu den Schaltgeräten auch
besondere Geräte, wie
z. B. Steuertrafos, einpolige Verbraucher u. v. m., deren Gehäuse nicht
an das Raster der Montagefelder angepasst ist oder keine elektrische
Verbindung mit dem zugeordneten Sammelschienenblock mit Hilfe eines
Kupplungssteckers ermöglichen,
auf dem Sammelschienensystem platziert werden sollen. Auch bei einer
derartigen Mischbestückung
müssen solche
Sondergeräte über die
Sammelschiene ohne Einschränkung
von deren voller Stromtragefähigkeit mit
elektrischer Energie versorgt werden können. Hierzu sind bislang aufwendige
Verkabelungen notwendig, um z. B. einen Steuertrafo mit elektrischer Energie
versorgen zu können,
der in einer auf mehreren gekoppelten Sammelschienenblöcken mit
dazugehörigen
Montagefeldern verteilten Gruppe von Schaltgeräten montiert werden muss. Da
die hierzu notwendigen Kabel frei verlegt werden müssen, kann die Übersichtlichkeit
und Bedienbarkeit eines derartigen Aufbaus erheblich beeinträchtigt werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Sammelschienensystem
so weiter zu bilden, dass auf eine einfachere Weise eine Versorgung
von darauf montierten Sondergeräten
mit elektrischer Energie ohne Einschränkung der vollen Stromtragefähigkeit
der Sammelschienenböcke
möglich
ist.
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Die
Aufgabe wird mit dem im Anspruch 1 angegebenen Sammelschienensystem
gelöst.
Vorteilhafte weitere Ausführungsformen
sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Besonders
vorteilhafte Ausführungsformen und
die damit verbundenen Vorteile werden nachfolgend am Beispiel des
in den Figuren dargestellten Sammelschienensystems näher erläutert. Dabei zeigt
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1 eine
beispielhafte Ausführungsform für einen
gemäß der Erfindung
gestalteten Verbindungsstecker mit integrierter Ausspeiseklemme
in einer Seitenansicht,
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2 den
beispielhaften Verbindungsstecker von 1 in einer
Draufsicht,
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3 ein
Sammelschienensystem für Schaltgeräte gemäß der Erfindung,
dass beispielhaft zwei Module aufweist, die mittels eines Verbindungssteckers
mit integrierter Ausspeiseklemme koppelbar sind,
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4 eine
Draufsicht auf das Sammelschienensystem von 3, wobei
beispielhaft ein Verbindungsstecker mit integrierter Ausspeiseklemme
am äußeren Ende
des zweiten Moduls eingesetzt ist,
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5 das
Sammelschienensystem von 4, wobei ein erster Verbindungsstecker
mit integrierter Ausspeiseklemme zur Verbindung der beiden Module
und ein weiterer Verbindungsstecker mit integrierter Ausspeiseklemme
am äußeren Ende
des zweiten Moduls eingesetzt ist, und
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6 das
Sammelschienensystem von 5, wobei zusätzlich schmale Geräte in den
Einbauplätzen
neben den Ausspeiseklemmen der Verbindungsstecker eingesetzt sind
und über
diese mit elektrischer Energie aus der Sammelschiene versorgt werden.
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3 zeigt
beispielhaft ein Sammelschienensystem 3 für Schaltgeräte. Dieses
besteht aus einem Basismodul 31 und einem Erweiterungsmodul 32,
welches mit dem Basismodul 31 mechanisch und elektrisch
so verkoppelbar ist, dass insbesondere die integrierten, bevorzugt
dreiphasigen Sammelschienen elektrisch durchgeschleift sind. Bei
Bedarf kann das System um zusätzliche
Erweiterungsmodule ergänzt
werden, die bei dem in 3 dargestellten Beispiel an
der rechten Seite des Erweiterungsmoduls 32 angebaut werden
würden.
Das Basismodul 31 weist als Hauptkomponenten an der linken
Seite eine Einspeiseklemme 311 mit Phasenanschlüssen 3111, 3112, 3113 zur
Versorgung der integrierten Sammelschiene und eine sich rechts daran
anschließende Montageplatte 312 auf.
In diese ist im oberen Bereich eine quer verlaufende erste, vorzugsweise
dreiphasige Sammelschiene 3121 integriert. Hierüber können Schaltgeräte elektrisch
versorgt werden, die auf der Montageplatte 312 aufgerastet
sind. Über
einen Kupplungsstecker 3122 am rechten Ende der Montageplatte 312 kann
die erste Sammelschiene 3121 mit einer zweiten, ebenfalls
vorzugsweise dreiphasigen Sammelschiene 3221 kontaktiert
werden, welche im oberen Bereich des Erweiterungsmoduls 32 integriert ist.
Hierzu verfügt
das Erweiterungsmodul 32 an seinem linken Ende über einen
entsprechenden linken Kupplungsstecker 3222. Falls an der
rechten Seite des Erweiterungsmoduls 32 ein weiteres Erweiterungsmodul
angeschlossen werden sollte, so kann dessen integrierte Sammelschiene über einen
rechten Kupplungsstecker 3223 mit der Sammelschiene 3221 im
Erweiterungsmodul 32 kontaktiert werden.
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Die
elektrische Verbindung der beiden Kupplungsstecker 3122, 3222 und
des Kupplungssteckers 3223 mit einem sich gegebenenfalls
rechts anschließenden
Kupplungsstecker eines weiteren, in 3 nicht
dargestellten Erweiterungsmoduls erfolgt über Verbindungsstecker 1 bzw. 2.
Diese sind so aufgebaut, dass eine uneingeschränkte Weiterleitung des für die integrierten
Sammelschienen vorgesehenen Maximalstromes zwischen dem Basismodul
und folgenden Erweiterungsmodulen möglich ist.
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In
3 sind
zwei Typen von Kupplungssteckern beispielhaft dargestellt. Der Kupplungsstecker
10 ist
dabei vorteilhaft entsprechend der in der
DE 101 56 214 beschriebenen Ausführung als
ein Doppel-Lyra-Verbindungsstecker ausgeführt. Dieser ermöglicht eine Übertragung
des vollen Sammelschienenlaststromes, von z. B. 32 A. Der Kupplungsstecker
20 ist
entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgeführt, weist also eine zusätzliche,
integrierte Ausspeiseklemme
27 auf. Dabei entspricht der
Aufbau des Steckeruntersatzes
23 weitgehend dem Kupplungsstecker
10,
d. h. ist ebenfalls vorteilhaft als ein Doppel-Lyra-Verbindungsstecker
für maximale Stromtragefähigkeit
ausgeführt.
Zusätzlich
ist eine Ausspeiseklemme
27 vorzugsweise einstückig integriert,
d. h. vorteilhaft auf den Steckeruntersatz
23 aufgesetzt.
Hierüber
kann die Versorgungsspannung von den Sammelschienen ohne Einschränkung des jeweils
zulässigen
Maximalstromes, z. B. 32 A, für Sondergeräte abgezweigt
werden. Der Aufbau der Kupplungsstecker
10,
20 wird
nachfolgend auch am Beispiel der
1,
2 erläutert werden.
Vorteilhafte Verwendungen des Kupplungssteckers
20 werden
am Beispiel der
4–
6 noch näher erläutert werden.
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Das
Basismodul 31 in 3 verfügt über eine
Montagefläche 3123 mit
beispielsweise zwei Einbauplätzen 31a, 31b,
die rechts neben der Einspeiseklemme 311 liegen. Die Einbauplätze sind
im Beispiel der 3 weitgehend vertikal orientiert.
So befindet sich am Kopfende des ersten Einbauplatzes 31a eine
Gerätekupplung 31a1 zum
Anschluss eines Schaltgerätes
an die Sammelschiene 3121. Im Beispiel der 1 ist
ein Leistungsschalter 41 über Montagemittel 31a2,
die vorteilhaft das Profil einer Hutschiene nachbilden, im Bereich
des Einbauplatzes 31a auf der Montagefläche 3123 fixiert.
Der elektrische Anschluss mit der Sammelschiene 3121 erfolgt
mit Hilfe eines separaten Kupplungssteckers 31a4. Dieser
wird auf den Kopf des Schaltgerätes 41 kontaktierend
so aufgesteckt, dass er in die zugeordnete Gerätekupplung 31a1 eingreift.
Im Beispiel der 1 ist die Montagefläche 3123 am
unteren Ende des Einbauplatzes 31a über einen zusätzlichen Schützsockel 31a3 verlängert. Hierauf
ist ein dreiphasiges Schütz 42 aufgerastet,
welches dem darüber
befindlichen Leistungsschalter 41 zugeordnet ist.
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Der
daneben befindliche zweite Einbauplatz 31b auf der Montagefläche 3123 ist
im Beispiel der 3 nicht belegt. Erweist die
gleiche Struktur wie der Einbauplatz 31a auf. Am Kopfende
ist also eine Gerätekupplung 31b1 zur
Kontaktierung mit der integrierten Sammelschiene 3121 vorhanden. Über Montagemittel 31b2 kann
wiederum ein Schaltgerät
aufgerastet werden.
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Die
Montageplatte 322 des im Beispiel der 3 dargestellten
Erweiterungsmoduls 32 weist drei Einbauplätze 32a, 32b, 32c auf
deren Montagefläche 3224 auf. Über entsprechende
Montagemittel können
hierauf wiederum Schaltgeräte
aufgerastet werden, die über
die zweite integrierte Sammelschiene 3221 und am Kopfende
eines jeden Einbauplatzes abgehende Gerätekupplungen mit elektrischer
Energie versorgt werden können.
Zur besseren Übersicht ist
das Erweiterungsmodul 32 im Beispiel der 3 nicht
mit Schaltgeräten
bestückt.
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Abhängig von
den im Einzelfall auf den Montageflächen
3123 und
3224 auf
zurastenden Schaltgeräten
kann die Verbindung der ersten und zweiten Sammelschiene
3121,
3221 über die
Kupplungsstecker
3122,
3222 entweder mit dem Verbindungsstecker
1 in
der aus der
DE 101 56 214 bekannten
Bauart oder mit dem Verbindungsstecker
2 erfolgen. Bei Bedarf
kann ein gemäß der Erfindung
um eine integrierte Abzweigklemme erweiterter Verbindungsstecker
20 auch
in den rechten Kupplungsstecker
3223 gesteckt werden. Hiermit
können
Geräte,
die Sonderbauformen aufweisen und somit nicht mit einem Kupplungsstecker
31a4 an
eine Sammelschiene des Sammelschienensystems anschließbar sind,
mittels einer möglichst
kurzen und von der Abzweigklemme abgehenden Kabelverdrahtung mit
Energie versorgt werden. Beispiele hierzu werden mittels der
4 bis
6 noch
näher erläutert werden.
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Wie
in 3 dargestellt, weist der Verbindungsstecker 10 vorzugsweise
eine Oberseite 10 mit einer Front- und Auflageplatte 11 auf,
auf der sich z. B. ein Griff 12 zur Erleichterung des Ziehens
und Steckens des Verbindungssteckers befindet. Der Steckeruntersatz 13 ist
vorzugsweise dreiphasig ausgeführt
und weist drei Doppelkontakte 14, 15, 16 auf.
So greift der erste Doppelkontakt 14 über eine erste Kontaktöffnung 141 in
den linken Kupplungsstecker 3122 und über eine zweite Kontaktöffnung 142 in
den rechten Kupplungsstecker 3222 ein. Der Doppelkontakt
ist vorzugsweise als Lyra- bzw. Doppel-Lyra-Kontakt mit mindestens
vier Lyra-Kontakten pro Phase ausgeführt.
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Wie
aus den 1, 2, 3 ersichtlich, ist
der Steckeruntersatz 23 des Verbindungssteckers 2 entsprechend
aufgebaut. Ein erster, zweiter und dritter Doppelkontakt 24, 25, 26 sind über eine
Front- und Auflageplatte 21 abgedeckt. Bei Einsatz des
Verbindungssteckers 2 zur Verbindung der Sammelschienen 3121 und 3221 greift
z. B. die erste Kontaktöffnung 241 des
ersten Doppelkontakts 24 in den linken Kupplungsstecker 3122 und
die zweite Kontaktöffnung 242 in
den rechten Kupplungsstecker 3222 ein. Erfindungsgemäß ist zusätzlich eine
integrierte, bevorzugt aufgesetzte Ausspeiseklemme 27 vorhanden.
Vorzugsweise ist diese asymmetrisch so auf der Oberseite 20 aufgesetzt,
dass ein verbleibender Teil 22 nicht von der Abgangsklemme 27 überdeckt
wird. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Ausspeiseklemme 27 derart
asymmetrisch auf die Oberseite 20 des Verbindungssteckers 2 aufgesetzt
ist, dass sich diese abhängig
von der Einsteckrichtung des Verbindungssteckers 2 in den
Bereich eines rechts oder links davon befindlichen Moduls 3221, 3121 erstreckt,
und die verbleibenden Oberseite 22 des Verbindungssteckers 2 nicht über das
links oder rechts befindliche Modul 3121, 3221 übersteht.
Diese Ausführung
und die sich hiermit ergebenden Möglichkeiten werden nachfolgend
an den Beispielen der 4 bis 6 noch näher erläutert werden.
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Auf
der Oberseite 271 des Verbindungssteckers 2 befinden
sich bei dreiphasiger Ausführung drei
Paare aus einem Kontaktabgang und einem zugeordneten Werkzeugeingriff.
So kann im ersten Kontaktabgang 274a ein Anschlusskabel
kontaktiert werden, das bei Bedarf durch Eingriff eines entsprechenden
Werkzeugs in den Werkzeugeingriff 274b wieder gelöst werden
kann. In der gleichen Weise sind die beiden anderen Kontaktabgänge und
zugeordneten Werkzeugeingriffe gestaltet. Ein solcher Verbindungsstecker
mit aufgesetzter Ausspeiseklemme hat den beson deren Vorteil, dass
nicht nur die Sammelschienen benachbarter Module miteinander kontaktiert
werden können,
sondern dass gleichzeitig eine kabelgeführte Speisung von Geräten in Sondergehäusen möglich ist,
ohne dass Einbußen
in der Stromtragefähigkeit
auftreten. Derartige Leistungswerte können besonders einfach erreicht
werden, wenn die Doppelkontakte im Steckeruntersatz 23 wiederum
in Form von Doppel-Lyra-Verbindungen ausgeführt sind.
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Die
Draufsichten der 4–6 zeigen am
Beispiel des in 3 bereits erläuterten
Aufbaus eines Sammelschienensystems, dass beispielsweise ein Basismodul 31 und
ein Erweiterungsmodul 32 aufweist, verschiedene Möglichkeiten
des Einsatzes eines Verbindungssteckers mit integrierter Ausspeiseklemme.
So sind im Beispiel der 4 alle Einbauplätze 31a, 31b auf
der Montageplatte 312 des Basismoduls 31 und alle
Einbauplätze 32a, 32b, 32c auf der
Montageplatte 322 des Erweiterungsmoduls 32 mit
Leistungsschaltern 41, 43, 45, 47, 49 bestückt. Diese
werden über
die Gerätekupplungen 31a1, 31a2,
.. des jeweiligen Einbauplatzes und einem dazugehörigen Kupplungsstecker
direkt von der dahinter liegenden Sammelschiene mit elektrischer
Energie versorgt. Die Sammelschienen der Module 31, 32 sind über einen
Verbindungsstecker 1 elektrisch kontaktiert. Dieser steht
nicht über
die Montageflächen der
beiden benachbarten Montageplatten 312, 322 hinaus,
so dass die fünf
Einbauplätze
vollständig
z. B. mit Leistungsschaltern belegt werden können. Diese liegen dann, wie
im Beispiel der 4 zu sehen, dicht aneinander
an.
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Zusätzlich ist
der rechte Kupplungsstecker 3223 am äußersten rechten Ende des Erweiterungsmoduls 32 mit
einem Verbindungsstecker 2 belegt, der eine asymmetrisch
aufgesetzte Ausspeiseklemme 27 aufweist. Dabei weist der
Verbindungsstecker 2 im Kupplungsstecker 3223 eine
solche Einsteckrichtung auf, dass die Ausspeiseklemme nach rechts gerichtet
ist und sich nicht in den links befindlichen Einbauplatz 32c erstreckt.
Dieser ist somit uneingeschränkt
mit einem standardmäßigen Schaltgerät 49 belegbar.
Mit Hilfe der abstehenden Ausspeiseklemme 27 ist es nun
möglich,
die Spannung der integrierten Sammelschienen über angeschlossene Kabel bis zu
weiteren, in 4 nicht dargestellten Geräten zu leiten
und diese elektrisch zu speisen.
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Bei
dem in 5 dargestellten Beispiel ist anstelle des Verbindungssteckers 1 ein
Verbindungsstecker 2a mit aufgesetzter Ausspeiseklemme
zur Verbindung der Sammelschienen von Basismodul 31 und
Erweiterungsmodul 32 eingesetzt. Der Einbauplatz 32a ist
auf Grund der vorstehenden Ausspeiseklemme nun zwar nicht mehr mit
einem Schaltgerät
bestückbar.
Hiervon kann aber in der gleichen Weise wie von der Ausspeiseklemme
des am äußersten
rechten Endes befindlichen weiteren Verbindungssteckers 2 die
Sammelschienenspannung abgegriffen und weiteren, nicht dargestellten
elektrischen Verbrauchern zugeführt
werden.
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In 6 ist
nochmals das Sammelschienensystem von 5 mit den
Verbindungssteckern 2a und 2b gezeigt, die jeweils
eine aufgesetzte Ausspeiseklemme aufweisen. Dabei sind aber die
Verbindungsstecker aber so gedreht eingesetzt, dass der Einbauplatz 31b von
der Ausspeiseklemme des Verbindungssteckers 2a und der
Einbauplatz 32c von der Ausspeiseklemme des Verbindungssteckers 2b teilweise
belegt ist. Die übrigen
Einbauplätze
sind in der gleichen Weise wie in 4 mit Schaltgeräten 41, 45, 47 bestückt. Gemäß einer
weiteren, vorteilhaften Ausführung
der Erfindung erstrecken sich die Gehäuse der Ausspeiseklemmen nur
in einen Teil der Einbauplätze 31b und 32c.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn sie nur etwa die Hälfte eines
Einbauplatzes einnehmen. In die verbleibenden Hälften der Einbauplätze können dann
neben den Ausspeiseklemmen der Verbindungsstecker 2a, 2b zusätzlich schmale
Geräte 51, 53,
z. B. einpolige Leitungsschutzschalter, eingesetzt und über die
Ausspeiseklemmen mittels Kabelverbindungen mit elektrischer Energie
aus der dahinter liegenden Sammelschiene versorgt werden.