DE1954400B2

DE1954400B2 - Gas tight encapsulation for low voltage switchgear - involves using standardised rectangular enclosures with separate switch and component mountings

Info

Publication number: DE1954400B2
Application number: DE19691954400
Authority: DE
Inventors: Dieter; Raschke Klaus; 1000 Berlin Hidde
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-10-24
Filing date: 1969-10-24
Publication date: 1976-01-15
Also published as: DE1954400A1

Abstract

The application is to control units, for example, for motors, comprising an isolator, circuit breaker, current transformers and other control elements which are protected in either a flame proof or weather proof enclosure. The construction uses a standard rectangular pressure tight enclosure (1) with the circuit components (14, 16, 20) mounted on appropriate supports (13, 15, 17, 21) inside it. The circuit breaker (14) may be mounted separate from the other components on a specialised mounting base (13). The current transformers may be mounted on the circuit breakers. Typically the light wiring from the control elements is marshalled on a terminal rail (22) near an enclosure access cover to facilitate setting up or checking the circuitry.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer druckfest gekapselten Niederspannungs-Schaltgeräteeinheit zur Verwendung in Schlagwetter- oder explosionsgefährdeter Umgebung mit einem Trennschalter, Leistungsschaltgeräten, Stromwandlern und weiteren Bauteilen zur Steuerung mehrerer Antriebe bzw. Verbraucher sowie mit mehreren auswechselbaren Einsätzen als Träger von Schaltgeräten.The invention relates to a flameproof encapsulated low-voltage switchgear unit for use in firedamp or explosive environments with a disconnector, power switchgear, Current transformers and other components for controlling several drives or consumers as well as with several interchangeable inserts as a carrier for switching devices.

Im Bergbau unter Tage ist infolge der Mechanisierung des Abbaus der Kohle eine große Anzahl elektromotorischer Antriebe in Gebrauch, die mittels als Motorsteuergeräte bezeichneter Kombinationen von Schaltgeräten gesteuert werden. Diese Motorsteuergeräte bestehen aus Leistungsschaltgeräten, die in der Regel als Schütze ausgebildet sind, sowie Stromwandlern, Überstromauslösern, Trennschaltern, SicherungenIn underground mining is due to mechanization the mining of coal a large number of electric motor drives in use, which means as motor control devices designated combinations of switching devices are controlled. These engine control units consist of power switching devices, which are usually designed as contactors, as well as current transformers, Overcurrent releases, disconnectors, fuses

und weiteren Bauteilen, die entsprechend den Sicherheitsbestimmungen des Bergbaus .η druckfesten Gehäusen untergebracht sind. Ähnliche Kombination von Schaltgeräten verwendet man für die Stromversorgung von Beleuchtungsanlagen im Bergbau.and other components that comply with the safety regulations of mining .η pressure-resistant housings are housed. Similar combination of Switching devices are used to supply power to lighting systems in mining.

Während man früher jeweils die Schaltgerate für einen Antrieb oder eine Beleuchtungsanlage in ein druckfestes Gehäuse einbaute, ist man in letzter Zeit dazu übergegangen, die Schaltgeräte für mehrere Antriebe in einem gemeinsamen und dementsprechend größeren Gehäuse unterzubringen. Dadurch entsteht auf verhältnismäßig kleinem Raum, der zudem nur durch eine öffnung beschränkter Größe zugänglich ist, eine vielfältige Ansammlung von elektrischen Bauteilen die «or allem das Problem aufwirft, die Teile einerseits ohne Raumverschwendung, andererseits jedoch cut zugänglich anzuordnen. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf die Leistungsschaltgeräte, die als Ganzes ausgewechselt oder gewartet werden müssen. Schwierigkeiten bereitet auch die Verlegung der großen Anzahl von elektrischen Leitungen im Innern der druckfest τι Gehäuse und die Fehlersuche bei Reparaturen.Whereas in the past the switching devices for a drive or a lighting system were in one Flameproof housing built in, one is lately moved on to the switching devices for several drives in a common and accordingly to accommodate larger housing. This creates a relatively small space, which also only is accessible through an opening of limited size, a diverse collection of electrical components that “above all raises the problem, the parts on the one hand without wasting space, but on the other hand to arrange cut accessible. This is especially true in With regard to the power switchgear that must be replaced or serviced as a whole. trouble also prepares the laying of the large number of electrical cables inside the flameproof τι housing and troubleshooting for repairs.

Es ist bereits bekannt (DT-PS 9 77 714), die elektrischen Bauteile von Motorsteuergeräten auf besonderenIt is already known (DT-PS 9 77 714), the electrical Components of engine control units on special

Einsätzen zu montieren, die als Ganzes in ein druckfestes Gehäuse eingesetzt und darin befestigt werden. Die Montage der Geräte und deren Verdrahtung können daher außerhalb des druckfesten Gehäuses vorgenommen werden.To assemble inserts, which are inserted as a whole in a pressure-resistant housing and fastened therein. The assembly of the devices and their wiring can therefore be carried out outside the flameproof housing will.

ίο Zur Steuerung einer größeren Anzahl von Verbrauchern ist es ferner bekanntgeworden, mehrere druckfeste Gehäuse nebeneinander auf einem gemeinsamen Rahmen aufzustellen und jedes dieser Gehäuse mit einem Geräteeinschub auszustatten, der zur Steuerungίο To control a larger number of consumers it has also become known to have several pressure-resistant housings side by side on a common Set up frame and equip each of these housings with a device insert for control

eines oder mehrerer Verbraucher dient Die für die Gehäusekombination benötigten gemeinsamen Einrichtungen, insbesondere ein Trennschalter, ein Leistungsschalter und Kabeleinführungskästen, sind in zusätzlichen Gehäusen untergebracht, die auf die druckfestenone or more consumers is used for the housing combination required common facilities, in particular a circuit breaker, a circuit breaker and cable entry boxes are housed in additional housings that attach to the flameproof

Gehäuse aufgesetzt sind (US-PS 34 57 462).Housing are attached (US-PS 34 57 462).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine druckfest gekapselte Niederspannungs-Schaltgeräteeinheit zu schaffen, die bei verringerter Größe, allgemeinerer Verwendbarkeit und verbesserter Handha-The invention is based on the object of a flameproof, encapsulated low-voltage switchgear unit to create, which with reduced size, more general usability and improved handling

bung ebenso leistungsfähig, wie die zuletzt beschriebene, mehrere druckfeste Gehäuse umfassende Schaltgeräteinheit ist. d. h, ebenfalls zur wahlweisen Steuerung eines oder mehrerer Verbraucher geeignet ist Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst daßExercise just as powerful as the switchgear unit described last, comprising several flameproof housings is. d. h, is also suitable for the optional control of one or more consumers the invention this object is achieved in that

die mit den Geräten versehenen Einsätze in einem einzigen druckfesten Gehäuse mit rechteckiger Gestalt angeordnet und die Leistungsschaltgeräte getrennt von den anderen Bauteilen auf gesonderten Einsätzen montiert sind. Auf diese Weise wird nicht nur der zur Verfügung stehende Einbauraum besonders gut ausgenutzt, sondern es wird auch eine Anpaßbarkeit der Schaltgeräteeinheit an die unterschiedlichsten Ansprüche erzielt. Die gesonderte Unterbringung der Leistungsschaltgeräte erleichtert deren Wartung und Austauschthe inserts provided with the devices in a single pressure-resistant housing with a rectangular shape arranged and the power switchgear mounted separately from the other components on separate inserts are. In this way, not only is the available installation space particularly well used, rather, the switchgear unit can also be adapted to the most varied of requirements. The separate housing of the power switchgear facilitates their maintenance and replacement

und verbessert dadurch die Betriebssicherheitand thereby improves operational safety

Bei der vorgeschlagenen Art der Geräteunterbringung in einem druckfesten Raum ist man nicht auf eine bestimmte Größe eines druckfesten Gehäuses angewiesen. Vielmehr können in den Gehäusen je nach deren Größe mehr oder weniger Einsätze untergebracht warden. Auf die Zugänglichkeit der als Leistungsschaltgeräte zumeist verwendeten Schütze wirkt es sich jedoch allgemein günstig aus, wenn man sie an der Rück-With the proposed type of equipment accommodation in a pressure-tight room, one is not on one dependent on a certain size of a flameproof housing. Rather, in the housings depending on their Size more or less inserts can be accommodated. On the accessibility of the power switchgear mostly used contactors, however, it has a generally beneficial effect if they are attached to the back

wand der druckfesten Gehäuse anordnet, wo sie von der Öffnung des Gehäuses her gut zugänglich sind. Die mit Trennschaltern und Sicherungen bestückten Einsätze können dann an den Seitenwänden und der Obtrwand des Gehäuses befestigt sein.wall of the flameproof housing arranges where it is from the opening of the housing are easily accessible. The inserts equipped with disconnectors and fuses can then be attached to the side walls and the top wall of the housing.

Es empfiehlt sich, die für Auslösezwecke benötigten Stromwandler zusammen mit den Leistungsschaltgeräten, denen sie zugeordnet sind, auf einem gemeinsamen Träger anzuordnen. Dies vereinfacht die Leitungsführung im Leistungsstromkreis.It is advisable to use the current transformers required for tripping purposes together with the power switchgear, to which they are assigned to be arranged on a common carrier. This simplifies the wiring in the power circuit.

Im Rahmen der Erfindung können die elektrischen Steuer- und Meldeleitungen aller auswechselbaren Einsätze aui einem mit Klemmleisten bzw. Steckerieisten versehenen Träger zusammengeführt sein, wodurch die Möglichkeit geschaffen ist, durch Änderungen der Verdrahtung auf dem Träger bzw. durch Auswechseln von Verbindungssteckern die funktionsmäßige Zuordnung der in dem druckfesten Gehäuse befindlichen Schaltgerätc umzustellen. Eine ähnliche Anordnung ist bereits bekannt (US-PS 34 57 462). Hierbei befindet sich je-Joch die Klemmleiste, auf der die Steuerleitungen zusammengeführt sind, zusammen mit der Mehrzahl der Geräte auf einem gemeinsamen Geräteeinsatz, der sich in die Tiefe des druckfesten Gehäuses erstreckt. Dies gestattet die Umstellung erst nach Herausnahme des ganzen Einsatzes.In the context of the invention, the electrical control and signaling lines of all interchangeable inserts be brought together aui a carrier provided with terminal strips or connector strips, whereby the The possibility is created by changing the wiring on the carrier or by replacing Connector the functional assignment of the switching device located in the flameproof housing c to move. A similar arrangement is already known (US-PS 34 57 462). Here is the je yoke the terminal strip on which the control lines are brought together, together with the majority of the Devices on a common device insert that extends into the depth of the flameproof housing. this permits the changeover only after the entire insert has been removed.

Es ist zwar bei Hochspannungsschallanlagen für allgemeine Zwecke bekannt, Leistungsschnltgerätc gesondert von den anderen Geräten anzuordnen (DT-PS 9 17 621). Diese Anlagen entsprechen jedoch nicht den Anforderungen für den Bergbau unter Tage. Insbesondere sind sie nicht transportabel. Außerdem befinden sich die Geräte dort in mehreren, durch Scholtwändc voneinander getrennten Räumen.Although it is used in high-voltage sound systems for general Purposes known to arrange high-performance devices separately from the other devices (DT-PS 9 17 621). However, these systems do not correspond to the Requirements for underground mining. In particular, they are not transportable. Also located The devices are located there in several rooms, separated from one another by Scholtwändc.

AulJc' den zur Steuerung von elektromotorischen Antrieben dienenden Kombinationen von Schaltgerä-(cn können ähnliche Gerätekombinationen für die Sl rom Versorgung von Beleuchtungseinrichtungen als besondere Einsätze vorgesehen sein. Auf diese Weise kann ein druckfestes Gehäuse entsprechender Größe beispielsweise die Steuerung eines Panzerförderers und die Stromversorgung einer Strcbbeleuchtungsanlage sowie die zugehörigen Überwachungseinrichtungen enthalten.AulJc 'for controlling electromotive Combinations of switching devices used for drives (cn can have similar device combinations for the Sl rom supply of lighting equipment can be provided as special inserts. In this way For example, a pressure-resistant housing of the appropriate size can be used to control an armored conveyor and the power supply of a street lighting system as well as the associated monitoring equipment contain.

Als vorteilhaft hat sich eine Anordnung erwiesen, bei der die zur Steuerung der Leistungsschallgeräte und ähnlicher Bauteile sowie der Überwachung der Stromkreise dienenden Schaltungselemente auf einer aus der Öffnung des druckfcsten Gehäuses herausschwenkbaren Tafel angeordnet sind und sich der Träger für die Umstellung der funktionsmäßigen Zuordnung der Schaltgcräte im Bereich der öffnung des Gehäuses befindet. SchullungsmüBigc Änderungen können bei dieser Anordnung an verhältnismäßig gut zugänglichen Stellen ausgeführt werden. Ebenso ist die Überwachung und Wartung der Teile erleichtert.An arrangement has proven to be advantageous in the control of the power sound devices and Similar components as well as the monitoring of the circuits serving circuit elements on one of the Opening of the Druckfcsten housing pivotable panel are arranged and the carrier for the Conversion of the functional assignment of the switching devices is located in the area of the opening of the housing. SchullungsmüBigc changes can be made relatively easily accessible with this arrangement Bodies are executed. The monitoring and maintenance of the parts is also made easier.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiment shown in the figures.

Die F i g. I und 2 zeigen in schematischcr Darstellung die Anordnung von Geräteeinsätzen bzw. -trägern in einem druckfesten Gehäuse geschweißter Bauart für den Bergbau unter Tage. Das Gehäuse besitzt eine frontseitige Öffnung. In Fi g. I ist das Gehäuse unmittelbar hinter der Öffnung geschnitten. F i g. 2 zeigt eine Draufsicht auf das im Bereich der öffnung geschnittene Gehäuse.The F i g. I and 2 show a schematic representation the arrangement of equipment inserts or supports in a pressure-resistant housing of welded design for underground mining. The housing has an opening on the front. In Fi g. I is the housing immediately cut behind the opening. F i g. 2 shows a plan view of the section cut in the area of the opening Casing.

Das druckfeste Gehäuse 1 besitzt einen rechteckigen Aufbau mit einer Rückwand 2, Seitenwänden 3 und 4, einer Vorderwand 5 mit einer öffnung 6, die durch einen Deckel 7 verschließbar ist, sowie eine Unterwand 8 und eine Oberwand 10.The pressure-resistant housing 1 has a rectangular structure with a rear wall 2, side walls 3 and 4, a front wall 5 with an opening 6, which can be closed by a cover 7, and a lower wall 8 and a top wall 10.

An der Rückwand 2 sind im Abstand voneinander zwei Schienen 11 und 12 befestigt, an denen zwei Einsätze 13 mit je zwei Schützen 14 angeordnet sind. Die Einsätze 13 können beispielsweise eine rahmen- oder leiterartige Bauart aufweisen. An der Seitenwand 3 befindet sich ein Einsatz 15 mit Sicherungen 16. Die gegenüberliegende Seitenwand 4 trägt einen weiteren Einsatz 17 mit zwei Trennschaltern 20. Weitere Sicherungen 16 sind auf einem Einsatz 21 an der Oberwanu 10 des druckfesten Gehäuses untergebracht.On the rear wall 2 two rails 11 and 12 are attached at a distance from each other, on which two inserts 13 are arranged with two contactors 14 each. The inserts 13 can, for example, a frame or Have ladder-like design. On the side wall 3 there is an insert 15 with fuses 16. The opposite one Side wall 4 carries a further insert 17 with two disconnectors 20. Further fuses 16 are accommodated on an insert 21 on the upper wall 10 of the pressure-resistant housing.

Im Bereich der öffnung 6 ist an der Unterwand 8 ein Träger 22 mit Steckerleisten 18 angeordnet. Auf diesem Träger sind alle elektrischen .Steuerleitungen zusammengeführt und entsprechend der gewünschten Funktion der Schaltgeräte verbunden. Durch Änderung der Steckverbindungen nach vorbereiteten Schaltplänen kann die Funktion in der gewünschten Weise umgestellt werden. Beispielsweise können dadurch die auf dem linken Einsatz 13 befindlichen Schütze 14 wahlweise zur Steuerung eines elektromotorischen Antriebs mit wechselnder Drehrichtung oder zur Steuerung von zwei Antrieben mit gleichbleibender Drehrichtung verwendet werden.In the area of the opening 6 there is a on the lower wall 8 Carrier 22 with connector strips 18 is arranged. All electrical control lines are brought together on this carrier and connected according to the desired function of the switching devices. By change of the plug connections according to prepared circuit diagrams, the function can be changed in the desired way will. For example, the contactors 14 located on the left insert 13 can thereby selectively to control an electromotive drive with alternating direction of rotation or to control two drives with the same direction of rotation can be used.

In der öffnung 6 ist an einem Scharnierarm 23 eine Tafel 24 schwenkbar befestigt. Die Tafel 24 ist mit Schaltungsteilen für die Steuerung und Überwachung der Schallgeräte, z. B. Relais, Auslöser u.dgl., bestückt. Nach dem Lösen von einem Anschlag 25 kann die Tafel 24 aus der öffnung 6 herausgeschwenkt werden, so daß die öffnung 6 frei ist.In the opening 6 on a hinge arm 23 is a Panel 24 pivotally attached. The panel 24 has circuit parts for control and monitoring the sound devices, e.g. B. relays, triggers and the like., Equipped. After releasing a stop 25, the panel 24 can be pivoted out of the opening 6 so that the opening 6 is free.

Für die zu- und abführenden Leitungen ist das druckfeste Gehäuse 1 mit druckfesten Durchführungen 26 versehen, die in den Seitenwänden 3 und 4 befestigt sind. Diese Seitenwände sind zugleich so ausgebildet, daß an sie Anschlußkästen der Schutzart erhöhte Sicherheit angesetzt werden können.This is pressure-resistant for the supply and discharge lines Housing 1 is provided with pressure-tight bushings 26 which are fastened in the side walls 3 and 4 are. These side walls are designed at the same time so that connection boxes of the protection class increased safety on them can be set.

Wie die Figuren zeigen, ermöglicht es die Erfindung, eine große Anzahl elektrischer Geräte in einem druckfesien Gehäuse in übersichtlicher Form unterzubringen. Die Schütze 14 sind durch die öffnung 6 unmittelbar zugänglich und können daher leicht gewartet oder ausgewechselt werden. Die Anbringung der Einsätze bzw. Träger 15, 17 und 22 kann in ähnlicher Weise mittels Halleschienen geschehen, die entsprechend den Schienen 11 und 12 ausgebildet sind. Alle genannten Einsätze können in einheitlicher Ausführung hergestellt und nach Bedarf in der gewünschten Zusammenstellung in dem druckfesten Gehäuse eingebaut werden. Wird eine gegenüber dem Ausführungsbeispiel größere Anzahl von Schützen benötigt, so kann bei im Prinzip übereinstimmendem Aufbau ein größeres Gehäuse vorgesehen sein, in dem nebeneinander drei Einsätze 13 an der Rückwand befestigt werden. Auch die Anzahl der Schütze je Einsatz kann gegenüber dem Ausführungsbeispiel verändert werden. Bei Bedarf kann der Einsatz i5 zusätzlich zu den Sicherungen 16 einen oder mehrere Transformatoren für Steuerzwecke tragen.As the figures show, the invention enables a large number of electrical devices to be used in a pressure-resistant manner To accommodate housing in a clear form. The contactors 14 are directly through the opening 6 accessible and can therefore be easily serviced or replaced. The attachment of the inserts or carrier 15, 17 and 22 can in a similar manner by means of Hall rails happen, which are designed according to the rails 11 and 12. All of the above Inserts can be produced in a uniform design and in the desired combination as required be installed in the flameproof housing. Is a larger compared to the embodiment Number of contactors is required, a larger housing can be provided if the structure is basically the same be, in the side by side three inserts 13 are attached to the rear wall. Also the number of Contactors per insert can be changed compared to the exemplary embodiment. If necessary, the use i5 one or more in addition to the fuses 16 Carrying transformers for control purposes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Flameproof, low-voltage switchgear unit for use in firedamp or explosive environment with a disconnector, power switchgear, current transformers and other components for controlling several drives or consumers as well as with several interchangeable inserts as a carrier of switching devices, characterized in that the with the devices (14, 16, 20) provided inserts (13,15,17,21) in a single pressure-resistant housing (1) arranged with a rectangular shape and the I eistngsschaltgeräte (14) separated from the others Components (16, 20) on separate inserts

(13) are mounted.

2. Switching device unit according to claim 1, characterized in that the current transformers are arranged together with the power switching devices (14) on a common insert (13).

3. Switching device unit according to claim 1, characterized in that with power switching devices

(14) fitted inserts (13) on the of the opening (6) accessible rear wall (2) and equipped with fuses (16) and disconnectors (20) Inserts (15, 17) on the side walls (3, 4) or on the top wall (10) of the pressure-tight housing (1) are arranged.

4. Switching device unit according to claim 1, characterized in that a separate, with terminal strips or plug strips (18) provided insert (22) is provided on which the control and signaling lines of all stakes (13,15,17,21) merged are, and that by changing the wiring on the insert (22) or by replacing it of connector plugs the functional assignment of those located in the flameproof housing (1) Switching devices is convertible

5. Switching device unit according to claim 4, characterized in that on one of the opening (6) of the flameproof housing (1) swivel-out panel (24) for the control of the power switchgear (14) and similar components as well as circuit elements serving to monitor the circuits are arranged are and that the use (22) for the conversion of the functional assignment of the Switchgear located in the area of the opening (6).