DE1104578B

DE1104578B - Stromschiene mit vergroesserter Oberflaeche

Info

Publication number: DE1104578B
Application number: DEB57247A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Engelhardt
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1960-03-28
Filing date: 1960-03-28
Publication date: 1961-04-13
Also published as: CH401187A

Description

Stromschiene mit vergrößerter Oberfläche Stromschienen geben, wie bekannt, ihre Wärme teils durch Konvektion und teils durch Strahlung an die sie umgebende Luft ab. Bei schweren Stromschienen macht es selbst bei künstlicher Belüftung erhebliche Schwierigkeiten, eine ausreichende Kühlung derselben zu erzielen. Durch Geschwindigkeitssteigerung eines an der Stromschiene entlanggeführten Luftstromes läßt sich nur wenig erreichen. Der Absicht, die Oberfläche des Leiters so :groß wie möglich zu machen, sind durch die Abmessungen der Leiter und ihre dynamische Festigkeit Grenzen gesetzt. Eine wesentliche Verbesserung kann man dadurch erreichen, wenn man die Leiteroberfläche wesentlich vergrößert, ohne die Abmessungen des Leiters zu verändern. Die Erfindung sieht nun vor, an Stelle der bisher glattflächigen Stromschienen solche mit in Längsrichtung der Profile verlaufenden, vorzugsweise luftdurchströmten Rillen zu versehen. Diese Rillen können beim Pressen oder Ziehen der Profile in beliebiger Form ausgeführt werden. Das kann schon im ersten Arbeitsgang geschehen, gegebenenfalls aber auch durch Nachziehen der vorgepreßten Profile. Dabei tritt gleichzeitig eine Vergütung des Materials ein.
Einer Fortführung des Erfindungsgedankens entsprechend, besitzt die sich aus der Querschnittsbetrachtung der Schiene ergebende Begrenzungskurve der Rillen Sägezahnform und besteht vorzugsweise aus Dreiecken der Öffnungswinkel 60 oder 90°. Ausführungsformen solcher Stromschienen sind in der Fig. 1 und 2 vergrößert dargestellt.
Bei der Stromschiene nach Fig. 1 ist eine Verzahnung vom Winkel 60° vorgesehen. Die Oberfläche des Leiters wird dadurch auf etwa das Doppelte vergrößert. Die Spitzen der Verzahnung könnten unten und oben leicht abgeflacht werden. Dadurch wird der Anstrich der Profile und die Reinigung derselben erleichtert. Die Verzahnung kann sich in den unteren Regionen nicht so leicht mit Farbe vollsetzen.
Die 60°-Verzahnung hat den Vorteil einer großen Oberfläche, nachteilig dabei ist jedoch, daß sich die Zahnflanken durch die Abstrahlung gegenseitig etwas aufheizen, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist. Bei einer 90°-Verzahnung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, tritt eine solche Wirkung kaum auf. Dafür ist aber die Leiteroberfläche etwas kleiner, und zwar beträgt sie nur etwa das 1,5fache eines Leiters mit glatter Oberfläche.
Bei der Ausbildung der Rillen bzw. der Verzahnung, wie sie in der Fig. 3 veranschaulicht ist, besteht die Möglichkeit, eine etwa doppelt so große Leiter- ; oberflache zu erreichen, ohne die gegenseitige Flankenaufheizung in Kauf nehmen zu müssen. Das geschieht in höchst einfacher und vorteilhafter Weise dadurch, daß die zu einer Rille gehörende Flanken der Verzahnung nicht gerade, sondern gegeneinander konkav oder mit leichtem Knick im Sinne einer solchen konkaven Begrenzung derart geführt werden, daß die Richtung der Wärmeabstrahlung an den Zahnflanken vorbei in denAußenraum geht. Die Wärmeabstrahlung wird dabei auf einen Brennpunkt oberhalb der sägezahnartigen Begrenzungskurve der Rillen gerichtet.
Die in der Längsrichtung der Profile angeordneten Rillen verlaufen identisch mit dem zur Kühlung der Profile eingesetzten Luftstrom. Hierdurch werden für die Konvektion günstige Verhältnisse erzielt und die spezifische Belastbarkeit der Leiter erreicht optimale Werte.
Parallel zu dem Kühlproblem der Leiter verläuft das Kontaktproblem, welches durch die Rillen ebenfalls grundlegend verändert wird.
In Fig. 4 ist ein mit Oberflächenverzahnung ausgeführter U-förmiger Leiter dargestellt, von welchem eine Abzweigleitung in Form eines Flachproiils abgeht, das ebenfalls oberflächenverzahnt ist. Kontakte entstehen hierdurch nur an den Stellen, an welchen sich die oberen Spitzen der Verzahnung kreuzen, und zwar in Punktform. Hierdurch werden die Kontakte verbessert, denn die Spitzen der Verzahnung dringen ineinander ein, wobei eine gewisse Verschweißung des Materials eintritt. Die an den Kontaktstellen entstehende Erwärmung kann sich außerdem auf der vergrößerten Oberfläche der Leiter besser verteilen.
Bei einer Abzweigleitung mit glatter Oberfläche, wie sie im rechten Teil der Fig. 4 wiedergegeben ist, entstehen Linienkontakte. Punkt- und Linienkontakte sind an sich nichts Neues, sie wurden bisweilen an den Schaltkontakten der Geräte vorgesehen, bei Stromschienen wurden sie in dem vorstehenden Zusammenhang noch nicht verwendet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Stromschiene beliebiger Profilform aus Leitaluminium oder -kupfer, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Oberfläche mit in Längsrichtung verlaulaufenden, vorzugsweise luftdurchströmten Rillen versehen ist.
2. Stromschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich aus der Querschnittsbetrachtung ergebende Begrenzungskurve der Rillen von Sägezahnform ist und vorzugsweise aus Dreiecken der Öffnungswinkel 60 oder 90° bestehen.
3. Stromschiene nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzen der sägezahnartigen Verzahnung oben wie unten abgeflacht sind.
4. Stromschiene nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu einer Rille gehörenden Zahnflanken der sägezahnartigen Begrenzungskurve gegeneinander konkav oder mit leichtem Knick im Sinne einer solchen konkaven Begrenzung derart geführt sind, daß die Richtung der Wärmestrahlung an den Zahnflanken vorbei in den Außenraum geht.
5. Stromschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzweigleitungen ebenfalls mit Längsrillen versehen sind, so daß an der Berührungsstelle von Abzweigleitungen und Stromschiene an den Kreuzungsstellen der Rillen punktförmige Kontakte entstehen.
6. Stromschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzweigleitungen mit glatter Oberfläche ausgeführt sind, so daß an der Berührungsstelle von Abzweigleitungen und Stromschiene linienförmige Kontakte entstehen.