DE102006061925A1

DE102006061925A1 - Isolierendes Stützelement für eine mehrphasige Anordnung von Stromschienen und Anordnung von Stromschienen, insbesondere Schaltanlage

Info

Publication number: DE102006061925A1
Application number: DE200610061925
Authority: DE
Inventors: Marco Adelmann; Thomas Greiner-Hupp; Hans-Michael Groh; Brunhilde Wenge
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2006-12-21
Publication date: 2008-07-03
Also published as: WO2008077800A1

Abstract

Isolierendes Stützelement (1, 1') für eine mehrphasige Anordnung von Stromschienen (14, 15, 16) einer Schaltanlage, zur gegenseitigen Abstützung der Stromschienen, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (1, 1') über Stromschienenaufnahmen (3, 3', 4, 4', 5, 5') zur formschlüssigen Halterung der Stromschienen im gegenseitigen Abstand voneinander verfügt.

Description

Die Erfindung betrifft ein isolierendes Stützelement für eine mehrphasige Anordnung von Stromschienen einer Schaltanlage zur gegenseitigen Abstützung der Stromschienen.
Es ist aus dem landläufigen Stand der Technik bekannt, Stromschienen verschiedener Phasen einer Schaltanlage durch isolierende Stützelemente gegenseitig abzustützen, um die bei einer dynamischen Beanspruchung durch Stoß- bzw. Kurzzeitströme entstehenden Kräfte aufzunehmen. Dazu werden beispielsweise glasfaserverstärkte Kunststoffstützelemente mit den Stromschienen der drei Phasen der Schaltanlage verschraubt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein isolierendes Stützelement der eingangs erwähnten Art auszubilden, welche bei einer einfachen Montage eine kompakte Anordnung von Stromschienen ermöglicht.
Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe bei einem isolierenden Stützelement der eingangs erwähnten Art dadurch, dass das Stützelement über Stromschienenaufnahmen zur formschlüssigen Halterung der Stromschienen im gegenseitigen Abstand voneinander verfügt.
Ein solches Stützelement ist vorteilhaft, weil eine Montage durch die formschlüssigen Stromschienenaufnahmen besonders einfach möglich ist; zusätzliche Befestigungsmittel wie beispielsweise Schrauben werden nicht benötigt. Außerdem lässt sich eine formschlüssige Verbindung schneller als eine Schraubverbindung herstellen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verfügt das Stützelement über nebeneinander angeordnete Stromschienenaufnahmen mit jeweiligen Rastmitteln zur formschlüssigen Halterung der Stromschienen. Durch die Rastmittel der Stromschienenaufnahmen ist in einfacher Weise eine formschlüssige Aufnahme ausgebildet.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Stützelement gegensinnig offene Stromschienenaufnahmen zur Abstützung von mit ihrer Breitseite hintereinander angeordneten Stromschienen auf.
Ein derartiges isolierendes Stützelement ist einerseits einfach zu montieren, weil die Stromschienen in einfacher Weise in die Stromschienenaufnahmen eingefügt werden, ohne das weitere aufwendige Befestigungsmaßnahmen wie beispielsweise Verschraubungen nötig sind. Durch die gegensinnige offene Anordnung der Stromschienenaufnahmen ist nämlich eine Abstützung der Stromschienen zueinander bei einer dynamischen Beanspruchung durch Stoß- und Kurzzeitströme gewährleistet. Andererseits ermöglicht ein derartiges isolierendes Stützelement einen kompakten Aufbau beispielsweise einer Schaltanlage, weil die gegensinnig offenen Stromschienenaufnahmen ein paralleles Anordnen von Stromschienen in einem geringen Abstand ermöglicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Stromschienenaufnahmen U-förmig ausgebildet. Dadurch sind die Stromschienen in besonders einfacher Weise in die Stromschienenaufnahmen einführbar.
In weiterer Ausgestaltung verfügt mindestens eine der Stromschienenaufnahmen über einen Rastmechanismus zum Einrasten in einer der Stromschienen. Mit dem Rastmechanismus ist in einfacher Weise eine Montage des Stützelementes ermöglicht.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Rastmechanismus als Rastnoppen zum Einrasten in einer Stromschiene ausgebildet. Durch einen derartigen Rastnoppen ist in einfacher und vorteilhafter Weise eine Befestigung des isolierenden Stützelementes an der ersten Stromschiene und damit eine Festlegung der vertikalen Position des Stützelementes in der Anordnung ermöglicht.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist eine erste Stromschienenaufnahme für eine erste Stromschiene in Längserstreckung mittig am isolierenden Stützelement angeordnet und sind weitere Stromschienenaufnahmen für eine zweite Stromschiene gegensinnig geöffnet zu der ersten Stromschienenaufnahme an Enden des isolierenden Stützelementes angeordnet. Mit einer solchen Anordnung der Stromschienenaufnahmen an dem isolierenden Stützelement ist in einfacher Weise eine Abstützung der hintereinander angeordneten Stromschienen ermöglicht.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Stromschienenaufnahmen mittig in einem Aufnahmebereich eine sich entlang der U-Form erstreckende Erhebung auf. Durch die Erhebung ist in vorteilhafterweise eine linienartige Berührung zwischen der Stromschiene und dem isolierenden Stützelement in den Stromschienenaufnahmen ausgebildet, wodurch in vorteilhafterweise der Kriechweg im Gegensatz zu einem flächenartigen Kontakt verlängert ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Stromschienenaufnahmen außen liegende Rippen auf. Die außen liegenden Rippen führen einerseits in vorteilhafterweise ebenfalls zu einer Erhöhung der Kriechstromfestigkeit, und andererseits wird dadurch eine Materialanhäufung verhindert, so dass das Stützelement insbesondere lunkerfrei ausgebildet ist. Des Weiteren führen die Rippen besonders vorteilhaft zu einer erhöhten mechanischen Steifigkeit im Bereich der Stromschienenaufnahmen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das isolierende Stützelement einen wabenartigen Körper auf. Bei einem wabenartig ausgebildeten Körper wird ebenfalls eine Materialanhäufung im Bereich des Körpers des Stützelementes reduziert, so dass das Stützelement besonders vorteilhaft lunkerfrei ausgebildet ist und damit verbesserte dielektrische Eigenschaften aufweist. Die Waben führen weiterhin vorteilhaft auch zu einer erhöhten Biegefestigkeit des Stützelementes.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das isolierende Stützelement aus Polybutylenterephtalat ausgebildet. Polybutylenterephtalat ist ein besonders bevorzugtes Material zur Ausbildung des Stützelementes, weil es die beispielsweise für Schaltanlagen nötigen dielektrischen Isolationseigenschaften aufweist.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anordnung von Stromschienen, insbesondere eine Schaltanlage mit einer mehrphasigen Stromschienenanordnung mit isolierenden Stützelementen zur gegenseitigen Abstützung der Stromschienen im gegenseitigen Abstand voneinander.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine derartige Anordnung auszubilden, welche bei einfacher Montage über einen kompakten Aufbau verfügt.
Erfindungsgemäß gelöst wird dies bei einer derartigen Anordnung dadurch, dass das mindestens eine Stützelement über Stromschienenaufnahmen zur formschlüssigen Halterung der Stromschienen verfügt.
Weitere Ausgestaltungen und bevorzugte Ausführungsformen der Anordnung von Stromschienen ergeben sich aus den Unteransprüchen und dem Ausführungsbeispiel.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen isolierenden Stützelementes;
2 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen isolierenden Stützelementes;
3 eine weitere Seitenansicht des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen isolierenden Stützelementes;
4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der 3;
5 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anordnung von Stromschienen mit erfindungsgemäßen isolierenden Stützelementen.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines isolierenden Stützelementes 1, welches einen wabenartigen Körper 2 mit einer in der 1 nicht ersichtlichen, in Längserstreckung des Stützelementes 1 mittig angeordneten ersten Stromschienenaufnahme 3 sowie weiteren Stromschienenaufnahmen 4, 5 an Enden 6, 7 des isolierenden Stützelementes 1. Die weiteren Stromschienenaufnahmen 4 und 5 weisen eine U-förmige Gestalt auf und sind zur ersten Stromschienenaufnahme 3 gegensinnig geöffnet an den Enden des isolierenden Stützelements 1 angeordnet. In den weiteren Stromschienenaufnahmen 4 und 5 mittig angeordnet sind sich entlang der U-Form der Stromschienenaufnahmen 4 und 5 erstreckende Erhebungen 8, 9 angeordnet. Die weiteren Stromschienenaufnahmen 4 und 5 weisen an ihren Außenseiten außen liegende Rippen 10 auf.
2 zeigt eine Seitenansicht des isolierenden Stützelementes der 1, mit dem wabenartigen Körper 2 und den an den Enden 6 und 7 angeordneten weiteren Stromschienenaufnahmen 4 und 5. Ebenfalls ersichtlich in der 2 sind die Erhebungen 8 und 9, welche sich entlang der U-Form der Stromschienenaufnahmen erstrecken.
3 zeigt eine weitere Seitenansicht des isolierenden Stützelementes von der gegenüberliegenden Seite der in 2 dargestellten Seite. In der 3 ersichtlich ist die erste Stromschienenaufnahme 3 mit einer Erhebung 12, welche sich ebenfalls entlang des U-förmigen Verlaufes der ersten Stromschienenaufnahme 3 erstreckt. Sowohl die erste Stromschienenaufnahme 3 als auch die an den Enden 6 und 7 angeordneten weiteren Stromschienenaufnahmen 4 und 5 weisen an ihren Außenseiten die Rippen 10 auf.
4 zeigt eine Querschnittsansicht des isolierenden Stützelementes 1 der 3 entlang der Linie A-A. In der ersten Stromschienenaufnahme 3 ist dabei ein Rastnoppen 13 angeordnet, welcher zum Einrasten in eine entsprechende Ausnahme einer Stromschiene ausgebildet ist. In der 4 ist ebenfalls die gegensinnig offene Anordnung der weiteren Stromschienenaufnahmen 4 und 5 bezüglich der ersten Stromschienenaufnahme 3 erkennbar.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Anordnung von Stromschienen 14, 15, 16, wie sie beispielsweise in gekapselten, mit Schwefelhexafluorid als Isoliergas gefüllten Behältern von Mittelspannungsschaltanlagen eingesetzt werden. Die Stromschienen 14, 15, 16 sind dabei in nicht dargestellter Weise an einer figürlich nicht dargestellten Tragekonstruktion des Behälters gehalten und sind mit weiteren stromführenden Teilen der Schaltanlage unter Ausbildung eines Strompfades verbunden. Die Stromschienen 14, 15, 16 in der 5 sind mittels isolierenden Stützelementen 1 und 1' gegenseitig aneinander und im gegenseitigen Abstand voneinander abgestützt. Das erste isolierenden Stützelement 1 ist dabei mit seiner ersten Stromschienenaufnahme 3 an der Stromschiene 15 angeordnet, wobei der figürlich nicht ersichtliche Rastnoppen 13 des Stützelementes 1 in eine in der Stromschiene 15 angeordnete entsprechende Ausnehmung eingreift, so dass eine vertikale Position des isolierenden Stützelementes dadurch festgelegt ist. Die weiteren Stromschienenaufnahmen 4 und 5 umgreifen die Stromschiene 14 gegensinnig zur ersten Stromschienenaufnahme 3. Durch das erste isolierenden Stützelement 1 der 5 ist somit eine formschlüssige Halterung und gegenseitige Abstützung der Stromschienen 14 und 15 zueinander gewährleistet. Die Stromschienen 14 und 15 in den Stromschienenaufnahmen 3, 4 und 5 liegen dabei an den Erhebungen 8, 9 und 12 nur linienartig an dem isolierenden Stützelement an. Ein weiteres isolierendes Stützelement 1' umgreift mit seiner ersten Stromschienenaufnahme 3' eine weitere Stromschiene 16, wobei ein figürlich ebenfalls nicht dargestellter Rastnoppen 13' des weiteren Stützelementes 1' in eine entsprechende Ausnehmung der Stromschiene 16 eingreift. Die weiteren Stromschienenaufnahmen 4' und 5' des weiteren Stützelementes 1' umgreifen die Stromschiene 15 gegensinnig geöffnet zur ersten Stromschienenaufnahme 3', so dass durch das isolierende Stützelement 1' eine Abstützung der Stromschienen 15 und 16 gegenseitig zueinander und im gegenseitigen Abstand voneinander ausgebildet ist. Durch die Anordnung der isolierenden Stützelemente 1 und 1' in der gezeigten Ausführungsform ist eine Anordnung der Stromschienen 14, 15 und 16 mit ihren Breitseiten hintereinander ermöglicht, was insgesamt zu einem kompakten und raumsparenden Aufbau der Anordnung von Stromschienen, beispielsweise in einer Schaltanlage, führt.
Das erfindungsgemäße Stützelement 1, 1' ist aus Polybutylenterephtalat ausgebildet, wobei Polybutylenterephtalat eine für Mittelspannungs-Schaltanlagen ausreichende dielektrische Festigkeit aufweist und auch eine Festigkeit gegenüber Zersetzung durch Schwefelhexafluorid, welches in solchen Mittelspannungs-Schaltanlagen als Isoliermedium eingesetzt wird.

1, 1': Isolierendes Stützelement
2: Wabenartiger Körper
3, 3': Erste Stromschienenaufnahme
4, 4', 5, 5': Weitere Stromschienenaufnahmen
6, 7: Enden
8, 9: Erhebung
10: Rippen
12: Erhebung
13: Rastnoppen
14, 15, 16: Stromschienen

Claims

Isolierendes Stützelement (1, 1') für eine mehrphasige Anordnung von Stromschienen (14, 15, 16) einer Schaltanlage zur gegenseitigen Abstützung der Stromschienen, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (1, 1') über Stromschienenaufnahmen (3, 3', 4, 4', 5, 5') zur formschlüssigen Halterung der Stromschienen im gegenseitigen Abstand voneinander verfügt.
Isolierendes Stützelement (1, 1') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (1, 1') über nebeneinander angeordnete Stromschienenaufnahmen mit jeweiligen Rastmitteln zur formschlüssigen Halterung der Stromschienen verfügt.
Isolierendes Stützelement (1, 1') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (1, 1') gegensinnig offene Stromschienenaufnahmen (3, 3', 4, 4', 5, 5') zur Abstützung von mit ihrer Breitseite hintereinander angeordneten Stromschienen aufweist.
Isolierendes Stützelement (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschienenaufnahmen U-förmig ausgebildet sind.
Isolierendes Stützelement (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Stromschienenaufnahmen (3, 3', 4, 4', 5, 5') über einen Rastmechanismus (13, 13') zum Einrasten in einer Stromschiene (14, 15, 16) verfügt.
Isolierendes Stützelement (1, 1') nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastmechanismus als Rastnoppen (13, 13') zum Einrasten in einer Stromschiene ausgebildet ist.
Isolierendes Stützelement (1, 1') nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Stromschienenaufnahme (3, 3') für eine erste Stromschiene in Längserstreckung mittig am isolierenden Stützelement (1, 1') angeordnet ist und die weiteren Stromschienenaufnahmen (4, 4', 5, 5') für eine zweite Stromschiene gegensinnig geöffnet zu der ersten Stromschienenaufnahme (3, 3') an Enden (6, 7) des isolierenden Stützelementes (1, 1') angeordnet sind.
Isolierendes Stützelement (1, 1') nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschienenaufnahmen (3, 3', 4, 4', 5, 5') jeweils mittig eine sich entlang der U-Form erstreckende Erhebung (8, 9, 12) aufweisen.
Isolierendes Stützelement (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschienenaufnahmen (3, 3', 4, 4', 5, 5') außen liegende Rippen (10) aufweisen.
Isolierendes Stützelement (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das isolierende Stützelement (1, 1') einen wabenartigen Körper (2) aufweist.
Isolierendes Stützelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das isolierende Stützelement (1, 1') aus Polybutylenterephtalat ausgebildet ist.
Anordnung von Stromschienen, insbesondere Schaltanlage mit einer mehrphasigen Stromschienenanordnung, mit mindestens einem isolierenden Stützelement zur gegenseitigen Abstützung der Stromschienen (14, 15, 16), dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Stützelement (1, 1') über Stromschienenaufnahmen (3, 3', 4, 4', 5, 5') zur formschlüssigen Halterung der Stromschienen im gegenseitigen Abstand voneinander verfügt.
Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Stützelement (1, 1') nebeneinander angeordnete Stromschienenaufnahmen mit jeweiligen Rastmitteln zur formschlüssigen Halterung der Stromschienen verfügt.
Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Stützelement (1, 1') gegensinnig offene Stromschienenaufnahmen (3, 3', 4, 4', 5, 5') zur Abstützung von mit ihrer Breitseite hintereinander angeordneten Stromschienen aufweist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschienenaufnahmen (3, 3', 4, 4', 5, 5') U-förmig ausgebildet sind.
Anordnung nach Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Stromschienenaufnahmen (3, 3', 4, 4', 5, 5') über einen Rastmechanismus (13) zum Einrasten in einer Stromschiene (14, 15, 16) verfügt.
Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastmechanismus als Rastnoppen zum Einrasten in einer Stromschiene ausgebildet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Stromschienenaufnahme (3, 3') für eine erste Stromschiene in Längserstreckung mittig am isolierenden Stützelement (1, 1') angeordnet ist und weitere Stromschienenaufnahmen für eine zweite Stromschiene gegensinnig geöffnet zu der ersten Stromschienenaufnahme an Enden des isolierenden Stützelementes angeordnet sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschienenaufnahmen (3, 3', 4, 4', 5, 5') mittig eine sich entlang der U-Form erstreckende Erhebung aufweisen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschienenaufnahmen (3, 3', 4, 4', 5, 5') außen liegende Rippen (10) aufweisen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine isolierende Stützelement (1, 1') einen wabenartigen Körper (2) aufweist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine isolierende Stützelement (1, 1') aus Polybutylenterephtalat gebildet ist.