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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Schaltschrankanordnung mit mindestens
einem mittels einer Außenverkleidung
im Normalbetrieb geschlossenen Schaltschrank und einer Brandschutzeinrichtung zum
Fluten des Schaltschrankinnenraumes mit Löschgas.
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Eine
derartige Schaltschrankanordnung ist in der
DE 101 14 729 A1 angegeben.
Bei dieser bekannten Schaltschrankanordnung ist in einem Schaltschrank
eine Rauchmeldeeinrichtung mit einem in dem Schaltschrank angeordneten
Gehäuse und
einem darin angeordneten Rauchsensor vorgesehen, dem über ein
ebenfalls in dem Schaltschrank angeordnetes, an das Gehäuse angeschlossenes Ansaugrohr
mittels eines Ventilators Luft aus dem Innenraum des Schaltschranks
zugeführt
wird, um das Entstehen von Rauch bzw. Brandgasen festzustellen.
Wie im Einzelnen bei einem Brand reagiert wird, ist nicht näher ausgeführt.
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Ein
weiterer Schaltschrank mit einer Brandschutzeinrichtung ist in der
DE 20 2004 020 773
U1 gezeigt. Dabei ist in einem Strömungspfad einer Lüftungseinrichtung
ein Detektor zum Erkennen einer Brandkenngröße angeordnet. Der Strömungspfad verläuft zwischen
Lufteintrittsöffnungen
und Luftaustrittsöffnungen
des Kühlluftstromes,
die in einer Seitenwand, einer Bodenplatte, einer Deckenplatte oder einer
Tür des
Schaltschrankgehäuses
angeordnet sind. Zum Verschließen
der Lufteintrittsöffnungen
ist vorzugsweise innen eine verschiebbar ausgebildete Platte angeordnet,
die Luftdurchgangsöffnungen
aufweist, welche im normalen Betrieb des Schaltschrankes mit den
Lufteintrittsöffnungen
fluchten, während im
Brandfall die Lufteintrittsöffnungen
dadurch relativ zu der zugeordneten Seitenwand oder Bodenplatte oder
Deckenplatte oder Tür
geschlossen werden. Ein ähnliches
System ist auch in der
DE
203 16 240 U1 offenbart.
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Die
JP 08066488 A zeigt
eine Vorrichtung zum Unterdrücken
von Feuer in einem Computerraum mittels Löschgas, insbesondere Kohlendioxyd. Auch
in der
EP 1 550 482
A1 ist ein Verfahren zum Löschen eines Brandes mit Inertgas
in einem umschlossenen Raum offenbart, wobei ein bestimmtes Inertisierungsverfahren
angegeben ist.
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In
der
DE 197 10 019
C2 ist eine Schaltschranküberwachungs- und Steuerungseinrichtung mit
einer zentralen Steuerungseinheit zum Überwachen, Steuern und/oder
Regeln von Einbau- und/oder Anbaueinheiten gezeigt, mit der u.a.
auch ein Rauchsensor verbunden ist. Mit der zentralen Steuerungseinheit
können
Aktoren in Abhängigkeit der
Sensorsignale angesprochen und dabei auch Meldungen abgegeben werden.
Wie in einem Brandfall reagiert wird, ist in dieser Druckschrift
nicht abgehandelt.
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In
der
DE 103 11 449 B4 ist
eine Brandschutzvorrichtung mit einer Abschlussvorrichtung für einen
Brandabschnitt gezeigt, bei der ein Schieber an einem Brandschutzraum
geöffnet
wird, um beim Einschalten einer innerhalb des Brandschutzraumes
angeordneten Löschgasanlage
Luft ausströmen
zu lassen und anschließend
den Schieber zu schließen, um
das Löschgas
in dem Brandschutzraum zu halten.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltschrankanordnung
der eingangs genannten Art bereit zu stellen, bei der in einem Brandfall
der Innenraum der Schaltschrankanordnung mit den darin befindlichen
Komponenten einem Brandschutz unterzogen wird.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei
ist vorgesehen, dass die Schaltschrankanordnung in ihrer Außenverkleidung
mindestens eine von einer Zugangstür unabhängig öffenbare, bei Normalbetrieb
geschlossene Brandschutzklappe oder Brandschutzschiebereinheit aufweist,
die im Brandfall zum Löschgaseinstrom vom
Umgebungsraum der Schaltschrankanordnung in deren Innenraum mittels
einer Steuereinrichtung automatisch über eine Öffnungsvorrichtung öffenbar ist.
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Mit
diesen Maßnahmen
wird gewährleistet, dass
in einem Brandfall bei Auslösen
einer Löschgasanlage
im Umgebungsraum der Schaltschrankanordnung auch das Schaltschrankinnere
mittels Löschgases
vor dem Brand geschützt
wird. Dabei ist eine zuverlässige
Funktion über
die unabhängig
von der Zugangstür
ausgebildete mindestens eine Brandschutzklappe gewährleistet,
die nach Bedarf günstig, nicht
störend
angeordnet und ausgebildet werden kann.
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Dabei
bestehen verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungen darin, dass die
Brandschutzklappe aufschwenkbar mittels Scharnieren an einem Rahmengestell
der Schaltschrankanordnung oder am Rand einer Öffnung in der Außenverkleidung,
nämlich
einer Seitenwand, Rückwand,
Deckwand oder einem Türblatt
der Zugangstür,
gelagert ist.
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Ist
vorgesehen, dass die Brandschutzklappe als Schutztür an einer
als Packungseinheit ausgebildeten Kühleinrichtung ausgebildet ist,
so wird die Packungseinheit vorteilhaft für den Löschgaseinstrom genutzt, wobei
z.B. Ventilatoren der Kühleinrichtung für die Unterstützung des
Löschgaseinstromes
eingesetzt werden können.
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Dabei
besteht eine für
die Funktion vorteilhafte Ausbildung darin, dass die Packungseinheit
einen zumindest teilweise eigenen Gestellrahmen besitzt, der eine
geringere Breite bezüglich
der Front- bzw. Rückseite
aufweist als ein daran zumindest auf einer Seite angrenzender Schaltschrank,
wobei die Packungseinheit auf einer bzw. beiden Seiten zu dem mindestens
einen benachbarten Schaltschrank zumindest teilweise offen ist für eine Zirkulation
von Kühlluft,
und dass die Schutztür
auf der Frontseite oder Rückseite
der Packungseinheit angeordnet ist. Da die Packungseinheit im Vergleich
zu der Breite des Schaltschrankes schmal ist, z.B. weniger als die Hälfte der
Schaltschrankbreite beträgt,
d.h. z.B. nicht mehr als 30 cm, werden Gänge und Fluchtwege beim Öffnen der
Tür nicht
in gefährlichem
Ausmaß eingeengt.
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Für die Funktion
der Brandschutzklappe bzw. Brandschutztür sind des Weiteren die Maßnahmen
von Vorteil, dass die Öffnungsvorrichtung
einen Verriegelungsmecha nismus mit einem schrankfesten ersten Verriegelungsteil
und einem ortsfest an der Schutzklappe angebrachten zweiten Verriegelungsteil
aufweist und zum Bewegen der Brandschutzklappe in die Offenstellung
mit einem mittels Feder, pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch
betätigten Öffnungsmechanismus
versehen ist.
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Verschiedene
weitere Ausgestaltungsvarianten ergeben sich dadurch, dass die Schwenkachse der
Brandschutzklappe vertikal oder horizontal ausgerichtet ist.
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Eine
zuverlässige
Auslösung
der Brandschutzeinrichtung wird dadurch unterstützt, dass eine Brandschutzklappe
im unteren Bereich der Außenverkleidung
und eine weitere Brandschutzklappe im oberen Bereich der vorzugsweise
selben Außenverkleidung
angeordnet ist, und dass in der Öffnung
der Außenverkleidung
im Bereich der unteren Brandschutzklappe eine Ventilatoranordnung
in Einströmrichtung
und im Bereich der oberen Brandschutzklappe eine Ventilatoranordnung
in Ausströmrichtung
bezüglich
des Schrankinnenraumes angeordnet sind.
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Eine
schnelle Reaktion in einem Brandfall wird dadurch begünstigt,
dass die Steuereinrichtung zum Ansprechen auf eine im Umgebungsraum
erfasste Brandmeldung und/oder ein Auslösen einer Löschgasanlge ausgebildet ist.
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Eine
zusätzliche
vorteilhafte Nutzung der Brandschutzeinrichtung ergibt sich dadurch,
dass die Steuereinrichtung zum Ansprechen auf einen Ausfall oder
einen Fehler einer schaltschrankinternen Kühleinrichtung ausgebildet ist.
Damit kann einer zu schnellen Temperaturerhöhung des Schaltschrankinnenraumes
bei Ausfall der Kühleinrichtung
vorgebeugt werden.
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Um
das Ansprechverhalten der Steuereinrichtung auf verschiedene Bedingungen
möglichst gut
abzustimmen, ist ferner vorteilhaft vorgesehen, dass die Steuereinrichtung
an eine übergeordenete Schaltschranküberwachungs-
und Steuerungseinrich tung angeschlossen ist, an die verschiedene Sensoren
für schaltschrankspezifische
Zustandsgrößen und
Aktoren angeschlossen sind. Beispielsweise kann mit diesen Maßnahmen
eine frühzeitige
Erkennung einer Brandgefährdung
oder einer Überhitzung des
Schaltschrankinnenraumes und entsprechende Reaktion hierauf unterstützt werden.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Schaltschrankanordnung in perspektivischer Ansicht, teilweise geöffnet, mit
einem Luftkühlsystem
und einer Brandschutzklappe in Form einer Brandschutztür,
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2A und 2B eine
bei der Schaltschrankanordnung nach 1 vorgesehene
Kühleinrichtung
in Form einer Packungseinheit mit eingebauten Lüftern und einer Brandschutzklappe
in perspektivischer Ansicht und in einem vergrößerten Ausschnitt,
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3 ein
weiterer Ausschnitt der Kühleinrichtung
nach 2A in perspektivischer Ansicht,
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4 ein
Ausschnitt einer Schaltschrankanordnung nach 1 mit eingebauten
Lüftern,
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5 eine
in einer Außenverkleidung
der Schaltschrankanordnung eingebaute Brandschutzklappe,
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6 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
für eine
teilweise geöffnete
Schaltschrankanordnung in perspektivischer Ansicht mit zwei in einer
Wand der Außenverkleidung
eingebauten Brandschutzklappen von einer Außenseite,
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7 die
Schaltschrankanordnung nach 6 mit einer
Innenansicht der Brandschutzklappen,
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8A und 8B zwei
in einem Türblatt eingebaute
Brandschutzklappen und eine vergrößerte Darstellung einer eingebauten
Brandschutzklappe in perspektivischer Darstellung von der Außenseite,
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9A und 9B die
Darstellung der in dem Türblatt
eingebauten Brandschutzklappen nach 8A bzw. 8B in
einer Ansicht von der Innenseite und
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10A und 10B das
Türblatt
nach den 8A, 8B und 9A, 9B in
Seitenansicht.
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Bei
einer in 1 gezeigten Schaltschrankanordnung 1 ist
zwischen zwei Schaltschränken 2 eine Kühleinrichtung
in Form einer Packungseinheit 3 mit eigenem Rahmengestell
angeordnet, von der aus die Innenräume beider Schaltschränke zirkulierend
entsprechend den eingezeichneten Strömungspfeilen mit Kühlluft versorgt
werden. Die Innenräume
der beiden Schaltschranke 2 stehen über ihre an die Packungseinheit 3 angrenzenden
Seitenwände
durch bereichsweise Öffnungen 3.1 (vgl. 2A)
mit dem Inneren der Packungseinheit 3 in Luftströmungsverbindung.
Die Schaltschrankanordnung aus den beiden Schaltschränken 2 und
der Packungseinheit 3 ist nach außen hin von einer (in 1 teilweise
weggelassenen) Außenverkleidung
in Form von Seitenwänden,
Türen und
Deckwänden
dicht abgeschlossen.
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Die
Packungseinheit 3, in die, wie die 2A, 2B, 3 und 4 zeigen,
Lüftereinheiten
eingebaut sind, besitzt in Tiefenrichtung die gleichen Abmessungen
wie die Schaltschränke 2,
ist jedoch in Breitenrichtung deutlich schmäler, beispielsweise halb so
breit wie die Schaltschränke 2 oder
noch schmäler
ausgebildet, so dass eine frontseitige und/oder rückseitige
Brandschutzklappe in Form einer Brandschutztür 10 z.B. höchstens 30 cm in
der Breite misst. Bei dem linken Schaltschrank 2 ist eine
frontseitige Zugangstür 2.1 gezeigt.
Die Packungseinheit 3 ist auf ihrer Rückseite mit der Brandschutztür 10 versehen,
die in einem Brandfall in dem die Schaltschrankanordnung 1 umgebenden
Raum automatisch öffenbar
ist, wenn Löschgas
aus einer Löschgaslage
in dem Umgebungsraum der Schaltschrankanordnung freigesetzt wird.
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Wie
die 2A, 2B, 3 und 4 genauer
erkennen lassen, wird die Brandschutztür 10 mittels einer
automatisch gesteuerten Öffnungsvorrichtung
geöffnet,
um Löschgas
in das Schaltschrankinnere einströmen zu lassen, wie die Einströmpfeile 30 in 4 erkennen
lassen. Der Einstrom des Löschgases
wird dabei durch die Lüftereinheiten
in der Packungseinheit 3 unterstützt und über die seitlichen Öffnungen
auch in das Innere der seitlich angrenzenden Schaltschränke entsprechend
der Kühlluft
geführt,
so dass die Innenräume
der Schaltschrankanordnung 1 vor einer Ausbreitung eines Brandes
geschützt
werden. Die relativ große
Brandschutztür 10,
die sich über
die gesamte Höhe
der Schaltschrankanordnung erstreckt, sowie die relativ großen seitlichen Öffnungen 3.1 zu
den Schaltschränken 2 stellen
dabei einen schnellen Löschgaseintritt
bzw. Luftaustritt sicher. Dabei ist infolge der geringen Breite
der Packungseinheit 3 sichergestellt, dass an der Schaltschrankanordnung 1 vorbei
führende
Gänge bzw.
Fluchtwege bei geöffneter
Brandschutztür 10 nicht
wesentlich eingeschränkt
werden.
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Die
Brandschutztür 10 ist
mit mehreren Scharnieren 13 an einem Gestellrahmen der
Packungseinheit 3 gelenkig gelagert. Die Öffnungsvorrichtung
weist ein an dem Gestellrahmen gegenüber den Scharnieren angeordnetes
erstes Verriegelungsteil 11.1 sowie ein mit diesem zusammenwirkendes zweites
Verriegelungsteil 11.2 an der Brandschutztür 10 auf.
Die Verriegelung kann z.B. durch ein elektromechanisch oder elektrisch
betätigtes
Verriegelungselement mittels einer Steuereinrichtung 40 (vgl. 3)
freigegeben werden, die separat in der Schaltschrankanordnung oder
außerhalb
derselben oder aber in einem Gehäuse
des ersten oder zweiten Verriegelungsteils 11.1, 11.2 angeordnet
ist. Die Steuereinrichtung 40 weist entweder einen eigenen
Sensor zum Erfassen einer Rauch- bzw. Brandgasentwicklung und/oder
einer Löschgasfreisetzung
auf und öffnet
die Verriegelung, sobald in dem Umgebungsraum der Schaltschrankanordnung 1 eine
schützende Löschgaskonzentration
vorliegt oder zu erwarten ist. Zum Öffnen der Brandschutztür 10 ist
ein Öffnungsmechanismus 12 vorhanden,
der über
eine Feder, wie eine elastische metallische Feder oder Gasdruckfeder,
hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch bzw. elektromechanisch
betätigt
wird. Dabei kann der Öffnungsmechanismus 12 nach
Freigabe der Verriegelung selbsttätig die Öffnung bewirken oder gesteuert
mittels der Steuereinrichtung 40.
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Bei
einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass mittels der Steuereinrichtung 40 die
Brandschutztür 10 auch
dann geöffnet
wird, wenn bei der Kühleinrichtung
im Inneren der Schaltschrankanordnung 1 ein Fehler oder
ein Ausfall festgestellt wird, so dass eine schnelle Aufwärmung des
Schaltschrankinnenraumes vermieden wird. Bei einer weiteren Ausgestaltung
ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung 40 an eine übergeordnete
Schaltschranküberwachungs-
und Steuerungseinrichtung 50 angeschlossen ist und von
dieser weitere Signale zu Zustandsgrößen erhält, die für die Ansteuerung der Öffnungsvorrichtung
von Bedeutung sind. Auch kann auf diese Weise die Steuereinrichtung 40 relativ
einfach ausgestaltet werden, da die Sensorsignale mittels der übergeordneten
Schaltschranküberwachungs-
und Steuerungseinrichtung 50 erhalten und, soweit erforderlich,
an die Steuereinrichtung 40 weitergeleitet werden. Diese
Zustandsgrößen können eine
Fehlerüberwachung
der Kühleinrichtung
im Inneren der Schaltschrankanordnung 1 bzw. eine dortige
Temperaturüberwachung, Feuchtegehalt und/oder
Rauchentwicklung betreffen oder sich auf Zustandsgrößen außerhalb
der Schaltschrankanordnung beziehen, etwa die Konzentration des
Löschgases
und/oder eine Rauchentwicklung und/oder Temperaturerhöhung im
Umgebungsraum.
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Bei
den in den 5 bis 10B gezeigten weiteren
Ausführungsbeispielen
einer Schaltschrankanordnung 1 sind mit ihren Schwenkachsen horizontal
gelagerte Brandschutzklappen 20 in einem Wandelement bzw.
einem Türblatt
der Außenverkleidung
der Schaltschrankanordnung 1 eingebaut. Die Scharniere 25 befinden
sich dabei beispielsweise an einem oberen Rand einer Öffnung 21 in
dem betreffenden Verkleidungselement 2.2 bzw. dem Türblatt der
Zugangstür 2.1.
Wie 5 zeigt, ist im Bereich der Öffnung 21 eine Ventilatoranordnung
beispielsweise mit mehreren Ventilatoren 22 angeordnet.
Im normalen Betriebszustand ist die Brandschutzklappe 20 mittels
eines ersten und zweiten Verriegelungsteils 24.1 bzw. 24.2 entsprechend
den Verriegelungsteilen 11.1, 11.2 der Brandschutztür 10 ausgestattet, wobei
der so ausgebildete Verriegelungsmechanismus ebenfalls mittels einer
Steuereinrichtung 40 entsprechend der vorstehend beschriebenen
Ausbildung zum Einlassen von Löschgas
angesteuert wird.
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Wie
aus den 6 bis 10A ersichtlich, ist
eine Öffnung 21 mit
außen
vorgesetzter Schutzklappe 20 sowohl im oberen Bereich des
Verkleidungselementes 2.2 bzw. Türblattes als auch in dessen
unterem Bereich angeordnet, so dass Löschgas z.B. über die
untere Schutzklappe 20 entsprechend einem Löschgaseinstrom 30 (vgl. 6)
einströmen und
in dem Schaltschrankinneren noch vorhandene Luft über die
obere Öffnung 21 ausströmen kann.
Die Einströmung
des Löschgases
und der Ausstrom der Luft bzw. des Löschgas/Luftgemisches über die
obere Öffnung 21 wird
dadurch unterstützt,
dass die Ventilatoren 22 im Bereich der unteren Öffnung 21 in
Einströmrichtung
und die Ventilatoren 22 der oberen Öffnung 21 in Ausströmrichtung
betrieben werden. Dadurch wird ein schnelles Fluten des Inneren
der Schaltschrankanord nung 1 auch mit relativ kleinen Schutzklappen 20 erreicht,
die nur wenig in den Außenraum
vorstehen und Durchgänge
bzw. Fluchtwege somit kaum einschränken.
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Der Öffnungsmechanismus 23 kann
ebenfalls mittels einer metallischen Feder oder Gasdruckfeder, hydraulisch,
pneumatisch, elektrisch oder elektromechanisch ausgebildet sein
und selbsttätig
nach Freigabe des Verriegelungsmechanismus die Öffnung bewirken oder gesteuert
mittels der Steuereinrichtung 40.