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Stromschiene Die Erfindung betrifft eine Stromschiene, insbesondere
eine Abzweig- oder Sammelschiene für Schalt- und Verteileranlagen, die aus einem
Metallband zu einem im Querschnitt der Strombelastung und erforderlichen Kurzschlußfestigkeit
entsprechenden Profil mit für verschiedene Querschnitte gleichen Standardabmessungen
gebogen wird.
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Wegen des allgemein zunehmenden Strombedarfes müssen Sammelschienen
für ständig steigende Strombelastbarkeit und größere Kurzschlußfestigkeit ausgelegt
werden. Dünne und breite Stromschienen weisen zwar eine große Oberfläche auf, durch
die die Strombelastbarkeit des Querschnitts pro Flächeneinheit bedeutend heraufgesetzt
werden kann, nehmen jedoch viel Platz ein und sind mechanisch im allgemeinen schwach,
was insbesondere die Kurzschlußfestigkeit nachteilig beeinflußt, da die bei Kurzschluß
auftretenden, an den Schienen wirkenden dy-
namischen Kräfte außerordentlich
hoch sind. Zwar können diese Kräfte durch Vergrößerung des Schienenabstandes verkleinert
werden, doch steigt dann die Reaktanz des Sammelschienensystems, was insbesondere
bei großen Längenabmessungen. zu starken Spannungsabfällen führt.
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Um deshalb die runden oder flach-rechteckigen, üblichen Sammelschienen
räumlich dicht beieinander anordnen zu können, ist bereits vorgeschlagen worden,
für jede Phase eines Mehrphasensystems zwei Parallelleiter vorzusehen oder eine
zyklische Vertauschung der Leiter vorzunehmen. Auch beide Maßnahmen gleichzeitig
sind angewendet worden, wobei die Schienen unter Bildung je eines Phasensystems
in zwei Ebenen angeordnet wurden. Dieses Vorgehen ist sehr aufwendig.
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Weiterhin kennt man Sammelschienen, die aus sehr breiten und flachen,
in Gießharz eingegossenen Schienen bestehen. Solche Schienen können sehr nahe aneinander
angeordnet sein und besitzen einen guten Kupferausnutzungsgrad, eine kleine Reaktanz
und gute Kurzschlußfestigkeit. Sie sind jedoch schwierig herzustellen und sehr teuer.
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Um eine räumlich gedrängte Anordnung der Sammelschienen zu ermöglichen,
sind weiterhin Schienen vorgeschlagen worden, die auf Grund ihrer Querschnittsform
eine erhöhte Biegesteiflgkeit besitzen. Solche Schienen weisen einen kreisringförmigen
oder insbesondere U- und Uförmigen Querschnitt auf. Die U-förmige Ausführung
ist besonders vorteilhaft, da neben einer großen mechanischen Festigkeit auch eine
große Oberfläche gegeben ist, was die Strombelastbarkeit bei relativ niedrigem Kupferverbrauch
günstig beeinflußt. Es ist bekannt, die U- oder L-för-C migen Sammelschienen
als gezogene Formschienen herzustellen oder sie aus Platten in eine U- bzw.
L-Form zu biegen.
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Aus wirtschaftlichen Gründen ist es bei elektrischen Anla-en zweckmäßig,
die Stromleiter, also insbesondere die Sammelschienen entsprechend der Strombelastung
und der für die Kurzschlußbelastung erforderlichen mechanischen Festigkeit zu bemessen.
Dies hat bei den bekannten Sammelschienen zu einer großen Dimensions- und Typenvielfalt
geführt, wodurch die Herstellung, Lagerhaltung und Anwendung der Sammelschienen
und der zugehörigen Einrichtungen wie Befestigungs- und Anschlußelemente erschwert
und verteuert sind. Zur Standardisierung ist deshalb bereits eine Sammelschiene
vorgeschlagen worden, die aus einem Hohlprofil besteht, das immer gleiche Außenabmessungen
hat, während sein für den Stromfluß wirksamer Querschnitt durch verschiedene Bemessung
des Profilhohlraums dem Stromdurchfluß angepaßt ist. Durch diese Formgebung wird
eine Standardisierung der Außenabmessung und der Befestigungsteile der Schiene möglich,
jedoch ist ihre Herstellung, da sie verschiedene Innenabmessungen aufweist, immer
noch schwierig und verhältnismäßig teuer. Da die Außenabmessung dieser Schienen
und damit die wirksame Oberfläche gleichbleibt, erfordert sie für hohe Strombelastung
einen unverhältnismäßig hohen Materialverbrauch.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Stromschiene mit guter Biegefestigkeit
bei Kurzschlußbelastung zu schaffen, deren Ober- und Querschnittsfläche zur Erzielung
eines guten Kupferausnutzungsgrades den verschiedenen Strombelastungen anpaßbar
ist
und deren Abmessungen gleichzeitig so standardisiert sind, daß sieeinfach und billig
herstellbar und unter Verwendung standardisierter Befestigungsteile und Anschlußstücke
einsetzbar ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß, daß das Metallband
für alle Querschnitte gleiche Dicke hat und in an sich bekannter Weise zu Profilen
mit U- oder L-förmigen Querschnitt gebogen ist, deren Rückünteil bzw. einer
Schenkel eine bestimmte Standardbreite hat.
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Da der Rückenteil der vorgeschlagenen Stromschiene immer eine bestimmte,
standardisierte Breite aufweist, und die elektrischen und mechanischen Eigenschaften
der Schiene nur durch Verlängerung oder Verkürzung der seitlichen Schenkel verändert
werden, können die für verschiedene Strombelastbarkeit bzw. Kurzschlußfestigkeit
ausgelegten Stromsdhienen alle auf der gleichen Maschine ohne Auswechseln der Werkzeuge
hergestellt werden. Außerdem kann man für die Schienen nach der Erfindung einfache
Durchführungsstützplatten aus Isolierinaterial vorsehen, wobei eine einheitliche
Durchführungsplatte für alle Schienen anwendbar ist.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die für die Befestigung von Kabeln,
Anschlußstücken od. dgl. an der Stromschiene erforderlichen Löcher und Schlitze
bereits aus dem Metallband, also vor dem Biegen zur Schiene ausge-stanzt sind.
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Eine weitere Verbilligung der Lagerhaltung ergibt sich, wenn das Metallband
aus einer größeren Blechtafel oder einem Blechtafelstreifen zugeschnitten ist, wobei
die Brefte des Metallbandes bequem entsprechend der gewünschten Schenkelhöhe der
Stromschiene gewählt werden kann.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen in perspektivischer Ansicht
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Stromschiene, Fig. 2 eine Durchführungsstützplatte
mit Sammelschienen, Fig. 3 die Schienen eines Schaltfeldes mit den Schienenverbindungen.
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In Fig. 1 wird die dargestellte Schiene von einer bandförmigen
Kupferplatte 1 gebildet, welche in U-Form gebogen ist, und aus dem Kupferplattenrohling
2 in der Breite so geschnitten ist, daß die Strombelastbarkeit des erhaltenen Bandes
der für die fertige Schiene gewünschten Strombelastbarkeit entspricht. DasMetallbandistzueinemProfilbzw.zueiner
Schiene 3 in U-Forrn gebogen, die einen Rückenteil 4 von, bestimmter Breite
und zwei dazu senkrecht irn Abstand stehende Schenkel 5 und 6 umfaßt.
Vor dem Biegen ist das Band an bestimmten Stellen mit Montagelöchern versehen worden.
Durch richtige Wahl der Breite des Rückenteiles wird ein geeigneter Platzbedarf
und mechanische Festigkeit erreicht.
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In F i g. 2 ganz rechts ist eine Schiene 3' in L-Form
dargestellt, die auf die gleiche Art wie die genannte U-Schiene hergestellt ist.
Eine derartige Schiene kommt vor allem bei so schwachem Strom in Frage, daß der
Rückenteil der Schiene und ein niedriger Schenkel genügen, um den Strom zu leiten
und der Schiene die notwendige mechanische Festigkeit zu geben.
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Wie besonders aus Fig. 2 bervorgeht, ist es für die Schienen nach
der Erfindung charakteristisch, daß ihre Rückenteile gleich breit sind, wobei die
für verschiedene Strombelastungen ' unterschiedlichen Schienen nur dadurch
voneinander abweichen, daß die Schenkel verschieden hoch sind. Da die Rückenteile
der Schienen immer gleich breit sind, können für die Sammelschienen leicht einheitliche
Durchführungsstützen aus Isolierplatten hergestellt werden. Die Durchführungsplatte
besteht aus zwei Teilen, wie aus Fig. 2 zu entnehmen ist. Der unter der Sammelschiene
befindliche Teil wird von einer rechteckigen vollen Platte 8 gebildet, der
Teil über der Sammelschiene ist ebenfalls eine rechteckige' Platte
9,
in der Schlitze 10 vorgesehen sind, welche den Schenkeln der U-Schienen
entsprechen. Die Schlitze sind alle gleich tief, -und die Tiefe richtet sich nach
der größten Höhe der Schenkel. Wenn die Platten 8 und 9 zusammengefügt
sind, drückt die Erhöhung zwischen den Schlitzen den Boden der U-Schiene gegen die
untere Platte und auch verschieden große Schienen werden so auf die gleiche Art
festgespannt. Man kann also für alle Schienengrößen die gleichen Durchführungsplatten
verwenden. Die Plattenteile 8
und 9 werden untereinander und am Schrank
mit Befestigungsplatten 11 befestigt.
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Die vertikalen Schienen 12 der Felder (F ig. 3)
entsprechen
ihrer Herstellung und Form nach den Sammelschienen 3, mit der Ausnahme, daß
sie in bestimmten Abständen mit Lochsystemen für Anschlüsse und Verbindungen versehen
sind. Die Lochsysteme bestehen aus einem runden Loch 13 und zwei rechteckigen
Löchern 14, die sich an den Verein!-a -J.Ungspunkten der Schenkel und des Rückenteils
be finden. Dank dieser Einrichtung können alle An-
schlüsse von vom gemacht
werden. Dies geht aus F i g. 3 hervor. Durch die rechteckigen Löcher 14 wird
an der Anschlußstelle eine Art Gegenmutter 15
eingeführt, die aus einem Stück
Flachstahl besteht, das in das genannte Loch paßt. In der Mitte der Gegenmutter
und an deren beiden Enden befinden sich mit Gewinde versehene Löcher für die Verbindungs-
oder Klemmschrauben 17.
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Die vertikalen Schienen sind mit Hilfe von standardisierten Abstandshülsen
18 und Eckenstätzen 19 an die Simmelschienen angeschlossen. Diese
Eckstützen sind mit Durchführungslöchem für Bolzen 20 versehen. Die Löcher sind
so dimensioniert, daß die Verbindungsteile immer zu den Sammelschienen und vertikalen
Schienen passen, ohne mechanische Spannungen in den Schienen zu hinterlassen, auch
wenn die Maße,etwas ungenau sind.
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Die oben gebrauchte Bezeichnung »Standbreite des Rückenteils« bedeutet
natürlich, daß die Breite des Rückenteils nur innerhalb eines bestimmten Größenbereichs
der Sammelschienen unverändert bleibt. Es ist klar, daß, wenn es sich um sehr große
Schienen handelt, ihre Schenkel bei einer bestimmten Standardbreite des Rückenteils
übermäßig lang würden, zu einer größeren Standardbreite des Rückenteils für größere
Schienen übergegangen werden muß. C