DE102014203901A1

DE102014203901A1 - Verbindungsvorrichtung für Hohlleiter

Info

Publication number: DE102014203901A1
Application number: DE102014203901.0A
Authority: DE
Inventors: Ismail Cem Bütüner; Olaf Schlieper; Arno Wahle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2015-09-10
Also published as: WO2015132059A1; CN106030900A; CN106030900B; EP3090465A1; ES2796223T3; EP3090465B1

Abstract

Verbindungsvorrichtung (10) für Hohlleiter, mit einem Hohlkörper (12), der aus elektrischen leitfähigen Materialien ausgebildet ist; mehreren an dem Hohlkörper (12) angeordneten Aufnahmeöffnungen (20, 22) zur Aufnahme der zu verbindenden Hohlleiter (28, 30) und mindestens einer an dem Hohlkörper (12) angeordneten Lüftungsöffnung (26) zur Ableitung der Wärme innerhalb des Hohlkörpers. Bei dieser Verbindungsvorrichtung (10) ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Lüftungsöffnung (26) als Montageöffnung (26) ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung für Hohlleiter.
Stand der Technik
In der GIS-Hochspannungstechnik werden hohle Leiter eingesetzt. Durch Stromfluss entsteht Wärme in den Hohlleitern. Besonders in vertikaler Anordnung, kommt es zum Wärmestau, da die in den Bausteinen stattfindende und die Wärmeableitung an die Umgebung unterstützende Konvektion nicht in den Leitern stattfindet. Die Wärme wird an angrenzende Bauteile, z.B. Kontakte weitergegeben, was aus bekannten Gründen kontraproduktiv wirkt. Zur besseren Wärmeabführung an die Umgebung werden in manchen Bereichen "Lüftungsschlitze" in die Leiter angebracht.
Hohlleiter müssen beispielsweise zum Aufbau eines Hohlleiternetzes verbunden werden. Bei der Verbindung von den Hohlleitern muss der elektrische Widerstand entlang des gesamten Umfangs sehr gering sein, da in der Wandung hohe Ströme fließen können. In Hohlleitern wird gerne innen verschraubt. Dafür wird eine größere Montageöffnung vorgesehen. Diese verursacht jedoch dielektrische Probleme. Um das Problem aufzuheben wird die Montageöffnung gewöhnlich mit einem Deckel verschlossen.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbindungsvorrichtung für Hohlleiter zu schaffen, die sowohl eine Montage der Hohlleiter auf einfache Art und Weise als auch eine optimierte Konvektion ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine Verbindungsvorrichtung vorgeschlagen, die versehen ist mit

– einem Hohlkörper, der aus elektrischen leitfähigen Materialien ausgebildet ist,
– mehreren an dem Hohlkörper angeordneten Aufnahmeöffnungen zur Aufnahme der zu verbindenden Hohlleiter und
– mindestens eine an dem Hohlkörper angeordneten Lüftungsöffnung zur Ableitung der Wärme innerhalb des Hohlkörpers.

Bei der Verbindungsvorrichtung ist erfindungsgemäß vorgesehen,

– dass die Lüftungsöffnung als Montageöffnung ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung weist einen Hohlkörper und mehrere an dem Hohlkörper angeordnete Aufnahmeöffnungen zur Aufnahme der zu verbindenden Hohlleiter. Der Hohlkörper ist aus elektrischen leitfähigen Materialien ausgebildet, wie z.B. aus Aluminium, Eisen, Stahl oder anderen Metallen. Um die Wärme innerhalb des Hohlkörpers abzuleiten ist mindestens eine Lüftungsöffnung an dem Hohlkörper angeordnet.
Bei der Verbindung der Hohlleiter wird gerne innen verschraubt. Dafür ist eine Montageöffnung benötigt. Erfindungsgemäß dient die Lüftungsöffnung ebenfalls als Montageöffnung. Durch günstige Auslegung der Radien um die Montageöffnung werden dielektrische Probleme vermieden. Ein Deckel für die Montageöffnung wird bei der Erfindung nicht benötigt. Da die Montageöffnung gleichzeitig als Lüftungsöffnung dient, soll diese Öffnung nicht verdeckt werden. Die Kombination aus der Montageöffnung und Lüftungsöffnung ermöglicht sowohl eine erleichterte Montage von Bauteilen (z.B. Hohlleiter, Kontakte usw.) an dem Hohlkörper als auch eine optimierte Gaskonvektion zwischen der Innenseite und der Außenseite des Hohlkörpers.
Um die thermische Konvektion zu optimieren können mindestens zwei Lüftungsöffnungen an dem Hohlkörper angeordnet werden. Bei Bedarf kann der Hohlkörper auch mehrere Lüftungsöffnungen aufweisen. An dieser Stelle sei hervorgehoben, dass die Anzahl der Öffnungen nicht beliebig zu erhöhen ist, da der elektrische Widerstand des Hohlkörpers durch zu viele Öffnungen vergrößert wird. Daher muss bei Anordnen der Lüftungsöffnungen und Auswahl deren Anzahl beachtet werden, dass die elektrische Leitfähigkeit des Hohlkörpers nicht verhindert wird.
Es ist zweckmäßig, wenn eine der Lüftungsöffnungen als Montageöffnung dient. Es ist aber auch möglich, dass bei Bedarf mehrere Lüftungsöffnungen als Montageöffnungen dienen.
Bei der Verbindung der Hohlleiter mit der Verbindungsvorrichtung sind die Hohlleiter mit Verbindungselementen an den Aufnahmeöffnungen des Hohlkörpers zu fixieren. Dabei sind die Aufnahmeöffnungen von den Hohlleitern zugedeckt. Daher sind die Verbindungselemente nicht direkt außen an der Verbindungsstelle erreichbar. Durch die Montageöffnung können die Verbindungselemente von der Außenseite des Hohlkörpers erreicht werden. Es kann sich bei den Verbindungselementen um Schrauben handeln.
Hohlleiter sind metallische Rohre mit rundem, elliptischem oder rechteckigem Querschnitt. Um die Aufnahmeöffnung vollständig zu überdecken kann die Aufnahmeöffnung so ausgestaltet werden, dass deren Form dem Querschnitt des zu verbindenden Hohlleiters entspricht.
Ferner von Vorteil ist es, dass der Hohlkörper einteilig gefertigt ist. Der Hohlkörper kann beispielsweise einteilig gegossen werden.
Zum Ermöglichen einer Abzweigung an einer Hohlleiterverbindung kann der Hohlkörper im Wesentlichen T-förmig ausgestaltet sein.
Beispiele und Zeichnungen
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnungen veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen
1 eine Vorderansicht einer Verbindungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine perspektivische Ansicht der Verbindungsvorrichtung;
3 eine perspektivische Ansicht eines Zusammenbaus von der Verbindungsvorrichtung und den Hohlleitern
4 eine Untenansicht des Zusammenbaus von der Verbindungsvorrichtung und den Hohlleitern und
5 eine perspektivische Ansicht eines Zusammenbaus von der Verbindungsvorrichtung, den Hohlleitern und einem Steckkontakt.
In 1 und 2 ist eine Verbindungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Wie anhand von 1 zu erkennen ist, dass die Verbindungsvorrichtung 10 einen T-förmigen Hohlkörper 12 aufweist. Der Hohlkörper 12 verfügt über eine obere Stirnseite 14, zwei seitliche Stirnseiten 16 und eine Bodenseite 18. Wie in 2 gezeigt weist der Hohlkörper 12 eine obere Aufnahmeöffnung 20 und zwei seitliche Aufnahmeöffnungen 22 auf, wobei die obere Aufnahmeöffnung 20 auf der oberen Stirnseite des Hohlkörpers 14 und eine seitliche Aufnahmeöffnung 22 jeweils auf einer der beiden seitlichen Stirnseiten 16 angeordnet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Hohlkörper 12 drei Lüftungsöffnungen auf. Auf der Vorderseite und Hinterseite des Hohlkörpers 12 ist jeweils eine langförmige Lüftungsöffnungen 24 angeordnet. Auf der Bodenseite des Hohlkörpers 18 ist eine Öffnung 26 angeordnet, die sowohl als Lüftungsöffnung als auch als Montageöffnung dient. Es wird im Folgenden anhand von 3 und 4 näher erläutert, wie eine Montage durch die Montageöffnung 26 durchgeführt ist und wie eine Konvektion durch die Lüftungsöffnungen 24, 26 läuft.
3 verdeutlicht den Zusammenbau von der Verbindungsvorrichtung und den Hohlleitern. An der oberen Aufnahmeöffnung 20 ist ein oberer Hohlleiter 28 angeordnet. Die Befestigung des oberen Hohlleiters 28 an der oberen Aufnahmeöffnung 20 wird anhand von 4 noch näher erläutert. Wie man anhand von 3 ferner erkennen kann, ist an jeder seitlichen Aufnahmeöffnung 22 ein seitlicher Hohlleiter 30 angeordnet. Der Hohlleiter 30 ist mit mehreren Verbindungselementen 32 an der seitlichen Aufnahmeöffnung 22 fixiert. In diesem Ausführungsbeispiel sind Schrauben 34 als die Verbindungselemente 32 verwendet. Es ist aber auch möglich, andere Elemente als Verbindungselemente 32 einzusetzen.
Wie in 3 gezeigt die Hohlleiter 30 sind an dem Hohlkörper 12 von innen angeschraubt. Daher wären die Schrauben 34 von der Außenseite des Hohlkörpers 12 nicht erreichbar, wenn die Montageöffnung 26 nicht vorhanden wäre. Die Montageöffnung 26 ermöglicht es, dass man durch sie die Schrauben 34 leicht erreichen kann. Angesichts des dielektrischen Problems soll die Montageöffnung 26 auch nicht zu groß sein. Die Montageöffnung 26 soll so groß sein, dass ein Monteur durch diese Montageöffnung 26 die Schrauben 34 leicht montieren kann. Jedoch soll die Leitfähigkeit des Hohlkörpers 12 durch die Montageöffnung 26 möglichst wenig beeinträchtigt werden. Als Lüftungsöffnung ermöglicht die große Öffnung 26 gleichzeitig eine wirkungsvolle Konvektion. In 3 ist ferner eine Luftströmung 36 gezeigt, die durch die Lüftungs- und Montageöffnung 26 und die langförmige Lüftungsöffnung 24 läuft. Mittels dieser Luftströmung 36 wird eine Wärmeübertragung zwischen der Innenseite und der Außenseite des Hohlkörpers 12 ausgeführt.
4 zeigt eine Untenansicht des Zusammenbaus von der Verbindungsvorrichtung und den Hohlleitern. Man kann anhand von 4 gut erkennen, dass die Montageöffnung 26 ebenfalls für die Montage des oberen Hohlleiters 28 geeignet ist. Da der obere Hohlleiter 28 ebenfalls an dem Hohlkörper 12 von innen festgeschraubt ist, muss der Monteur das Festschrauben durch die Montageöffnung 26 durchführen.
5 verdeutlicht einen Zusammenbau von der Verbindungsvorrichtung, den Hohlleitern und einem Steckkontakt. In diesem Ausführungsbeispiel ist an einer der beiden seitlichen Aufnahmeöffnungen 22 ein Steckkontakt 38 statt des Hohlleiters 30 angeordnet.
Bezugszeichenliste

10: Verbindungsvorrichtung
12: Hohlkörper
14: die obere Stirnseite des Hohlkörpers
16: die seitliche Stirnseite des Hohlkörpers
18: Bodenseite des Hohlkörpers
20: die obere Aufnahmeöffnung
22: die seitliche Aufnahmeöffnung
24: die langförmige Lüftungsöffnung
26: Lüftungs- und Montageöffnung
28: oberer Hohlleiter
30: seitlicher Hohlleiter
32: Verbindungselement
34: Schraube
36: Luftströmung
38: Steckkontakt

Claims

Verbindungsvorrichtung für Hohlleiter, mit – einem Hohlkörper (12), der aus elektrischen leitfähigen Materialien ausgebildet ist, – mehreren an dem Hohlkörper angeordneten Aufnahmeöffnungen (20, 22) zur Aufnahme der zu verbindenden Hohlleiter (28, 30) und – mindestens einer an dem Hohlkörper (12) angeordneten Lüftungsöffnung (26) zur Ableitung der Wärme innerhalb des Hohlkörpers, dadurch gekennzeichnet, – dass die Lüftungsöffnung (26) als Montageöffnung (26) ausgebildet ist.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Lüftungsöffnungen (24, 26) an dem Hohlkörper (12) angeordnet sind.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Lüftungsöffnungen (24, 26) als Montageöffnung (26) ausgebildet ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlleiter (28, 30) an dem Hohlkörper (12) mit mehreren Verbindungselementen (32) befestigbar sind, die durch die Montageöffnung (26) von der Außenseite des Hohlkörpers (12) erreichbar sind.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (32) als Schrauben (34) ausgebildet sind.
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Aufnahmeöffnung (20, 22) dem Querschnitt des Hohlleiters (28, 30) entspricht.
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (12) einteilig gefertigt ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (12) im Wesentlichen T-förmig ausgestaltet ist.