DE10214203B4

DE10214203B4 - Einphasiges elektrisches Verbindungsmodul

Info

Publication number: DE10214203B4
Application number: DE10214203A
Authority: DE
Inventors: Rainer Poth
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2022-03-28
Also published as: DE10214203A1

Abstract

Einphasiges elektrisches Verbindungsmodul (1) zur elektrischen Verbindung einzelner feststoff-isolierter Komponenten einer elektrischen Schaltanlage mit
– einem elektrischen Leitungselement (2) und
– einer äußeren Feststoff-Isolierschicht (3) für das elektrische Leitungselement (2), wobei
die Stirnflächen (4, 5) des elektrischen Leitungselementes (2) frei von der Feststoff-Isolierschicht (3) sind, dadurch gekennzeichnet, dass
– das elektrische Leitungselement (2) einstöckig und in Kreuzform ausgebildet ist und
– das elektrische Leitungselement (2) über seine Stirnflächen (4, 5) mit den feststoff-isolierten Komponenten der elektrischen Schaltanlage verbindbar ist.

Description

Zur Verbindung einzelner Komponenten einer elektrischen Schaltanlage existieren verschiedene Verbindungsbauteile. So ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift DE 197 10 002 C1 ein Verbindungselement mit zwei Winkelflächen zum Verbinden zweier Sammelschienen bekannt; die deutsche Patentschrift DE 197 37 429 C2 beschreibt ein elektrisches Koppelelement für metallgekapselte, gasisolierte Funktionsraumbereiche.

Die Erfindung betrifft ein einphasiges elektrisches Verbindungsmodul zur elektrischen Verbindung einzelner feststoff-isolierter Komponenten einer elektrischen Schaltanlage mit einem elektrischen Leitungselement und einer äußeren Feststoff-Isolierschicht für das elektrische Leitungselement, wobei die Stirnflächen des elektrischen Leitungselementes frei von der Feststoff-Isolierschicht sind.

Ein solches elektrisches Verbindungsmodul ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 195 02 048 A1 bekannt. Hierbei handelt es sich um ein Verbindungsmodul, mit dem in einer Mittelspannungsschaltanlage eine elektrische Verbindung zwischen einer waagerecht verlaufenden Sammelschiene und einer in senkrechter Richtung ausgerichteten Schaltanlagenkomponente, beispielsweise einem Leistungsschalter, bewerkstelligt wird. Dazu werden zwei aneinandergrenzende Sammelschienenkomponenten mittels einer Befestigungsschraube untereinander und mit der Stirnfläche eines Durchführungsbolzens verbunden, so dass ein annähernd T-förmiges elektrisches Leitungselement entsteht. An der Verbindungs stelle der einzelnen Komponenten des Leitungselementes befindet sich ein Feststoff-Aufnahmekörper aus einem elastischen Kunststoff. Dieser umgibt diese einzelnen Komponenten in der Weise, dass sich eine äußere Erscheinung des Feststoff-Aufnahmekörpers in der Form eines Kreuzes ergibt, wobei die beiden seitlichen und der untere Kreuzbalken die beiden Sammelschienen bzw. den Durchführungsbolzen umschließen und der obere Kreuzbalken einen herausnehmbaren Pfropfen enthält, der eine Öffnung zur Montage der Befestigungsschraube verschließt. Das gesamte Verbindungsmodul kann beispielsweise auf die obere Fläche einer Gehäusewand aufgesetzt werden, wobei mit dem Durchführungsbolzen eine elektrische Verbindung ins Innere des Gehäuses erreicht wird. Ein ähnlich aufgebautes Verbindungsmodul ist ferner auch aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 563 535 A1 bekannt.

Der Erfindung liegt ausgehend von der DE 195 02 048 A1 die Aufgabe zugrunde, ein universell einsetzbares elektrisches Verbindungsmodul zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verbindungsmodul der angegebenen Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das elektrische Leitungselement einstöckig und in Kreuzform ausgebildet ist und das elektrische Leitungselement über seine Stirnflächen mit den feststoff-isolierten Komponenten der elektrischen Schaltanlage verbindbar ist. Auf diese Weise kann ein solches Verbindungsmodul an verschiedenen Stellen in beispielsweise einer elektrischen Schaltanlage sinnvoll eingesetzt werden, und zwar insbesondere auch dann, wenn von dem elektrischen Verbindungsmodul Anschlüsse in alle vier Richtungen abgehen sollen. Zum Beispiel kann eine elektrische Verbindung zwischen einem Leistungsschalter, einer Abzweigleitung, einem Wandler und einem Erdungsschalter bewerkstelligt werden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungsmoduls besteht darin, dass die Feststoff-Isolierschicht von einem Isolierstoff-Umguss gebildet ist. Auf diese Weise wird unter Verwendung einer einfachen Herstellungstechnik eine sichere elektrische Isolierung erreicht.

Vorteilhafterweise kann das einphasige elektrische Verbindungsmodul zumindest an einer Stirnfläche des elektrischen Leitungselementes eine Gewindebohrung aufweisen. In dieser Ausführungsform kann an das erfindungsgemäße Verbindungsmodul in einfacher Weise mit einer an ihrer Stirnfläche mit einem entsprechenden Gewindebolzen ausgerüsteten weiteren Komponente der Schaltanlage verbunden werden.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verbindungsmodul vorteilhafterweise zumindest an einer Stirnfläche des elektrischen Leitungselementes einen Befestigungszapfen aufweisen. In dieser Ausgestaltung kann in einfacher Weise eine Verbindung des erfindungsgemäßen Verbindungsmoduls mit einer an ihrer Stirnfläche einen entsprechenden Befestigungszapfen aufweisenden weiteren Komponente der Schaltanlage stattfinden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungsmoduls sieht vor, dass die Feststoff-Isolierschicht an Enden des elektrischen Leitungselementes Flansche bildet. Auf diese Weise kann besonders einfach eine Verbindung der Feststoff-Isolierschicht des erfindungsgemäßen Verbindungsmoduls mit einer weiteren Feststoff-Isolierschicht einer an das erfindungsgemäße Verbindungsmodul angeschlossenen elektrischen Komponente der Schaltanlage derart erfolgen, dass durch die entsprechend lange Ausgestaltung einer Kriechstrecke eine elektrische Isolierung der Verbindungsstelle gewährleistet werden kann.

Vorteilhafterweise können die Flansche in ihrem Innern ringscheibenartig um das elektrische Leitungselement angeordnete Metallelemente aufweisen. Solche metallischen Elemente unterstützen die Absteuerung des durch den elektrischen Leiter erzeugten elektrischen Feldes.

Die Metallelemente können vorteilhafterweise an ihren Ringflächen Durchgangslöcher aufweisen. Damit wird eine verbesserte mechanische Verbindung zwischen den Metallelementen und der Feststoff-Isolierschicht, die beispielsweise aus einem Gießharz bestehen kann, erreicht.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verbindungsmoduls besteht darin, dass außen auf der Feststoff-Isolierschicht eine Potential-Leitschicht vorhanden ist. Auf diese Weise können Spannungsspitzen auf der äußeren Oberfläche der Feststoff-Isolierschicht wirksam vermieden werden.

Zur näheren Erläuterung ist in
1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungsmoduls in einer Schnittdarstellung und in
2 ein Teil einer feststoffisolierten Schaltanlage mit Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungsmodule in einer Schnittdarstellung gezeigt.
1 zeigt ein erfindungsgemäßes elektrisches Verbindungsmodul 1 mit einem einstöckig ausgebildeten kreuzförmigen Leitungselement 2, das mit einer Feststoff-Isolierschicht 3 beispielsweise aus einem Gießharz als Isolierstoff-Umguss umgeben ist. An seinen Stirnflächen 4 und 5 weist das Leitungselement 2 Gewindebohrungen 6 bzw. Befestigungszapfen 7 auf, mit deren Hilfe eine einfache Verbindung des Verbindungsmoduls mit weiteren elektrischen Komponenten der Schaltanlage, wie beispielsweise Sammelschienen oder Leistungsschaltern, stattfinden kann. Im Bereich der Enden des elektrischen Leitungselementes 2 weist die Feststoff-Isolierschicht 3 Flansche 10 auf, die eine einfache Verbindung der Feststoff-Isolierschicht 3 des Verbindungsmoduls 1 mit einer weiteren Feststoff-Isolierschicht 3 einer mit dem Verbindungsmodul 1 verbundenen – in 1 nicht gezeigten – Komponente der Schaltanlage ermöglichen. Im Innern der Flansche 10 sind ringscheibenartige Metallelemente 11 angeordnet, die zur Absteuerung des elektrischen Feldes des Leitungselementes 2 dienen. Diese Metallelemente 11 weisen Durchgangslöcher 12 zur besseren mechanischen Verbindung mit dem Gießharz auf. An der äußeren Oberfläche der Feststoff-Isolierschicht 3 ist eine Potential-Leitschicht 14 aufgetragen, um Spannungsspitzen auf der Oberfläche der Feststoff-Isolierschicht 3 zu vermeiden.
In 2 ist ein Teil einer elektrischen Schaltanlage 20 mit Komponenten wie einer Vakuumschaltröhre 21, einer Antriebsstange 22 für einen beweglichen Kontakt 23 der Vakuumschaltröhre 21 und einem gekapselten Erdungsschalter 25 dargestellt. Ein erstes erfindungsgemäßes Verbindungsmodul 27 dient zur Verbindung von mit Abgängen 29 und 30 verbundenen – in der 2 nicht dargestellten – Sammelschienen mit der Vakuumschaltröhre 21. An dem oberen Abgang 31 des ersten Verbindungsmoduls 27 ist keine weitere Komponente angeschlossen; der Abgang 31 ist mittels einer Isolier-Abdeckung 32 verschlossen.
Weiterhin ist im unteren Bereich der dargestellten Schaltanlage 20 ein zweites Verbindungsmodul 33 angeordnet, das zur Verbindung der Antriebsstange 22 des beweglichen Kontaktes 23 mit dem Erdungsschalter 25 und einer am Abgang 35 des zweiten Verbindungsmoduls 33 angeschlossenen, in der Figur nicht dargestellten, Abzweigleitung dient. An seinem in der Figur linken Abgang ist ein in der Figur nur andeutungsweise dargestellter Wandlerbaustein 37 an das zweite Verbindungsmodul 33 angeschlossen.

Claims

Einphasiges elektrisches Verbindungsmodul (1) zur elektrischen Verbindung einzelner feststoff-isolierter Komponenten einer elektrischen Schaltanlage mit – einem elektrischen Leitungselement (2) und – einer äußeren Feststoff-Isolierschicht (3) für das elektrische Leitungselement (2), wobei die Stirnflächen (4, 5) des elektrischen Leitungselementes (2) frei von der Feststoff-Isolierschicht (3) sind, dadurch gekennzeichnet, dass – das elektrische Leitungselement (2) einstöckig und in Kreuzform ausgebildet ist und – das elektrische Leitungselement (2) über seine Stirnflächen (4, 5) mit den feststoff-isolierten Komponenten der elektrischen Schaltanlage verbindbar ist.
Einphasiges elektrisches Verbindungsmodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststoff-Isolierschicht (3) von einem Isolierstoff-Umguss gebildet ist.
Einphasiges elektrisches Verbindungsmodul (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Stirnfläche (5) des elektrischen Leitungselementes (2) eine Gewindebohrung (6) aufweist.
Einphasiges elektrisches Verbindungsmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Stirnfläche (4) des elektrischen Leitungselementes (2) einen Befestigungszapfen (7) aufweist.
Einphasiges elektrisches Verbindungsmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststoff-Isolierschicht (3) an Enden des elektrischen Leitungselementes (2) Flansche (10) bildet.
Einphasiges elektrisches Verbindungsmodul (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flansche (10) in ihrem Innern ringscheibenartig um das elektrische Leitungselement (2) angeordnete Metallelemente (11) aufweisen.
Einphasiges elektrisches Verbindungsmodul (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallelemente (11) an ihren Ringflächen Durchgangslöcher (12) aufweisen.
Einphasiges elektrisches Verbindungsmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass außen auf der Feststoff-Isolierschicht (3) eine Potential-Leitschicht (14) vorhanden ist.