DE19721871C2 - Anordnung von elektrischen Kabelsystemen in einem Kabelkanal zur Stromversorgung von elektrisch betriebenen Schienenfahrzeugen und Industrieanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung von elektrischen Kabelsystemen in einem Kabelkanal zur Stromversorgung von elek­ trisch betriebenen Schienenfahrzeugen und Industrieanlagen, wobei zwischen den Kabelsystemen sowie zwischen den Kabelsystemen und den Versorgungskabeln ein Lichtbogenschutz angeordnet ist.

Kabelführungskanale sind bekannt. So wird in der DE 37 34 975 A1 ein Kabelführungskanal beschrieben, der über eine Bodenwanne zur Aufnahme von Kabeln verfügt, wobei die Bodenwanne durch wenigs­ tens einen in Längsrichtung des Kabelführungskanals verlaufenden Trennsteg unterteilt ist. Von den so entstandenen Einzelkanälen können welche auch mit einem Abschirmmaterial ausgekleidet sein, um besonders stark streuende Leitungen von den anderen zu tren­ nen. Diese Kabelführungskanäle finden bei Möbeln Anwendung und brauchen somit nicht den Belastungen der erfindungsgemäß anzu­ ordnenden elektrischen Kabelsystemen standhalten, insbesondere einen Lichtbogenschutz zu gewährleisten.

Andere Anordnungen an und in Kabelkanälen, wie sie im Industrie­ bau verwendet werden, lösen insbesondere das Brandschutzproblem. So wird in der DE 29 05 563 C2 ein Brandschutzabschluss in einem begehbaren Kabelkanal beschrieben. Der rechteckige Kabelkanal weist seitliche angeordnete Pritschen auf, über die die Kabel geführt werden. Der Brandschutzabschluss wird durch einen schwenkbar angeordnete Türflügel erreicht.

Bei der in der DE 24 41 412 A1 beschriebenen Brandschottung wird eine Kabeldurchführung durch Trennwände beschrieben. Der dabei eingesetzte Schottungskasten überragt die Trennwände und ist zwischen den Kabelmänteln und dem Innenprofil des Kastens mit formschlüssig angepaßtem Isoliermaterial ausgefüllt.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung von elektrischen Kabelsystemen in einem Kabelkanal zur Stromver­ sorgung von elektrisch betriebenen Schienenfahrzeugen und von Industrieanlagen entsprechend dem Oberbegriff nach Anspruch 1 zu schaffen, die einen Lichtbogenschutz der im Innenraum des Kabel­ kanals liegenden Kabelsysteme sowie zwischen den Kabelsystemen und den Verbindungskabeln mit in einfacher Weise zu montierenden Bauteilen bei einer optimalen Raumaufteilung des Innenraumes des Kabelkanals ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem der Lichtbogen­ schutz aus Trennelementen, die aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff bestehen, ausgebildet ist.

Die Trennelemente besitzen ein relativ geringes Gewicht. Sie können an jeder beliebigen Stelle entlang der Breite des Bo­ dens des Kabelkanals angeordnet sein. Damit ist eine optimale Raumaufteilung möglich, und im Kabelkanal können Kabelsysteme mit unterschiedlichen elektrischen Potentialen verlegt werden. Es ist auch möglich, die Trennelemente nach der Verlegung der Kabel zu montieren. Die Trennelemente sind nach einem Störfall austauschbar.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß der glasfaserverstärkte Kunststoff ein Faserverbundwerkstoff auf der Basis von Polyesterharz mit Glasfasermatten als Verstär­ kung ist.

Vorteilhaft ist es, wenn ein derartiger glasfaserverstärkter Kunststoff folgende elektrische Eigenschaften aufweist:

• - Isolierwiderstand: 3,1 × 10¹² Ω
• - Durchschlagsfestigkeit: 17,7 kV/mm
• - Lichtbogenfestigkeit: 180 s
  ASTM D 495, e = 3 mm

Bei einer Materialdicke von 3 mm beträgt damit die Durch­ schlagsfestigkeit 37 kV, so daß ein Faserverbundwerkstoff die­ ser Dicke für 30 kV-Kabelsysteme einsetzbar ist.

Bei einem auftretenden Störfall werden bei Einsatz dieses Werkstoffes keine giftigen Gase freigesetzt.

Vorzugsweise ist der glasfaserverstärkte Kunststoff gegen eine Feuchtigkeitsaufnahme oberflächenversiegelt.

Eine vorteilhafte Lösung besteht darin, daß zwischen den Ka­ belsystemen sowie zwischen den Kabelsystemen und den Versor­ gungskabeln die Trennelemente als vertikale Trennstege, die die Kabelsysteme nach oben überragen, ausgebildet sind.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der In­ nenraum des Kabelkanals in zwei Räume unterteilt, wobei in einem Raum die elektrischen Kabelsysteme und im anderen Raum die Versorgungskabel angeordnet sind und wobei zwischen den Kabelsystemen die Trennelemente als vertikale Trennstege aus­ gebildet sind und zwischen den Räumen im Innenraum das Trenn­ element als eine vertikale Trennwand, die sich vom Boden des Kabelkanals bis an die Abdeckung des Kabelkanals erstreckt, ausgebildet ist.

Die als Lichtbogenschutz dienenden Trennelemente, die aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff bestehen, können in Ka­ beltrögen aus Beton und in Metallkabelkanälen eingesetzt wer­ den. Um auch bei einer Anordnung der Kabelsysteme auf einer Traverse, unter der eine Kabelquerung verläuft, den Lichtbo­ genschutz zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, zwischen den Kabelsystemen und der Traverse eine sich an der Innenseite der Seitenwand des Kabelkanals bis zur Trennwand erstreckende Platte als Trennelement anzuordnen.

Vorzugsweise sind die vertikalen Trennstege zwischen Kabelsy­ stemen auswechselbar angeordnet. Hierbei können die vertikalen Trennstege in ein am Boden des Kabelkanals angeordneten Stec­ kelement einsteckbar sein.

Es ist möglich, daß die vertikale Trennwand auswechselbar im Innenraum des Kabelkanals angeordnet ist.

Zweckmäßigerweise ist dabei die Trennwand über ein Winkelpro­ fil lösbar mit dem Boden des Kabelkanals verbunden, wobei die Trennwand über vertikale Langlöcher, die in der Trennwand oder dem an der Trennwand anliegenden Schenkel des Winkelprofils angeordnet sind, vertikal verschiebbar ist.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Vorderseite der Anordnung von elektrischen Kabelsy­ stemen in einem Kabelkanal aus Beton im Schnitt,

Fig. 2 die Vorderansicht der Anordnung von elektrischen Kabel­ systemen in einem Kabelkanal aus Beton in einer weite­ ren Ausführung im Schnitt,

Fig. 3 die Vorderansicht der Anordnung von elektrischen Kabel­ systemen auf einer Traverse in einem Kabelkanal aus Be­ ton im Schnitt,

Fig. 4 die Vorderansicht der Anordnung von elektrischen Kabel­ systemen in einem Kabelkanal aus Metall im Schnitt.

In Fig. 1 ist ein Kabelkanal in Form eines Kabeltroges 1 aus Beton gezeigt. Der Kabeltrog 1 weist eine Abdeckung 2, eben­ falls aus Beton, auf. Ein derartiger Kabelkanal ist entlang eines Gleisbettes der Eisenbahn oder der S-Bahn verlegt. Im Kabeltrog 1 befinden sich Kabelsysteme 4 zur Stromversorgung. Grundsätzlich sind in einem derartigen Kabeltrog 1 zwei Kabel­ systeme 4 nebeneinander angeordnet. Die Kabelsysteme 4 beste­ hen vorzugsweise aus 30 kV-Kabeln. In der Fig. 1 ist ein drit­ ter freier Abschnitt gezeigt. In diesem Abschnitt kann ein weiteres Kabelsystem 4 angeordnet sein. Es ist aber auch mög­ lich, daß in diesem Abschnitt Versorgungskabel 8 (Fig. 2), insbesondere Signal- und Kommunikationskabel sowie Starkstrom­ kabel für elektrische Betriebssysteme, beispielsweise für Wei­ chenheizungen, angeordnet sind. Zwischen den Kabelsystemen 4 und als Abtrennung zum dritten frei gezeigten Abschnitt sind als Lichtbogenschutz vertikale Trennelemente in Form von Trennstegen 5 angeordnet.

Die Trennstege 5 bestehen aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff. Ein besonders geeignetes Material ist ein Faserverbundwerkstoff auf der Basis von Polyesterharz mit Glasfa­ sermatten als Verstärkung.

Der Faserverbundwerkstoff weist eine hohe Temperaturbestän­ digkeit, nach VDE bis 155°C, auf. Dies entspricht der Brenn­ barkeitsklasse 94 VO nach UL Subject 94. Durch seine elektri­ schen Eigenschaften ist das Material besonders gut als Licht­ bogenschutz geeignet. Es hat folgende Daten:

Die Oberfläche des Faserverbundwerkstoffes ist gegen Feuch­ tigkeit oberflächenversiegelt.

Es wurde gefunden, daß ein ausreichender Lichtbogenschutz bis 30 kV-Kabelsysteme 4 mit einem Trennsteg 5 von einer Dicke von 3 mm erreichbar ist. Die Höhe des Trennsteges 5 beträgt etwa 120 mm. Die vertikalen Trennstege 5 sind lösbar im Ka­ beltrog 1 befestigt.

Wie in Fig. 1 gezeigt, sind am Boden des Kabeltroges 1 Steck­ elemente 10 angeordnet, vorzugsweise angeschraubt. In das Steckelement 10 ist der vertikale Trennsteg 5 eingesetzt. Die einzelnen Trennstege 5 weisen eine endliche Länge auf und sind durch Quersteckelemente zu einem endlosen Trennsteg 5 miteinander verbunden. Dadurch wird über die gesamte Stre­ ckenlänge ein Lichtbogenschutz erreicht.

Ein derartiger, aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehenden­ der Trennsteg 5 kann über die Breite des Kabeltroges 1 an jeder gewünschten Stelle angeordnet sein. Damit ist es möglich, Kabel­ tröge 1 mit einer gleichen Breite des Innenraumes unterschied­ lich auszurüsten. Die Trennstege 5 können vor oder nach dem Ver­ legen der Kabelsysteme 4 im Kabeltrog 1 montiert werden.

In Fig. 2 ist ebenfalls ein Kabelkanal in Form eines Kabeltroges 1, der mit einer Abdichtung 2 versehen ist, gezeigt. Der Innen­ raum des Kabeltroges 1 weist zwei Räume, die durch eine vertika­ le Trennwand 6 getrennt sind, auf. In einem Raum sind die Kabel­ systeme 4 und im anderen Raum die Versorgungskabel 8 angeordnet. Diese liegen auf Konsolen 7. Der Kabeltrog 1 weist Durchbrüche 3 zur Durchführung der Versorgungskabel 8 zu den Gleisanlagen auf. Die Trennwand 6 ist als Trennelement für den Lichtbogenschutz ausgebildet. Zwischen den Kabelsystemen 4 sind Trennstege 5 als Trennelemente für den Lichtbogenschutz vorgesehen.

Der Trennsteg 5 und die Trennwand 6 bestehen wie die Trennstege 5 gemäß Fig. 1 aus glasfaserverstärktem Kunstfaserstoff. Die Trennwand 6 kann ebenfalls an jeder gewünschten Stelle entlang der breite des Innenraumes des Kabeltroges 1 angeordnet sein. Die Trennwand 6 erstreckt sich vom Boden des Kabeltroges 1 bis an die Unterseite der Abdeckung 2. Sie besitzt eine Dicke zwi­ schen 6 mm bis 10 mm und ist an einem, am Boden des Kabeltroges 1 lösbar befestigten, Winkelprofil 17 angeordnet. Zur Einstel­ lung der gewünschten Höhe der Trennwand 6 ist in dieser oder im Winkelprofil 17 ein vertikales Langloch angeordnet.

Entlang ihrem Langloch ist die Trennwand 6 bis zur Abdeckung 2 verschiebbar. Die Montage der Trennstege 5 und der Trennwand 6 ist ebenfalls vor oder nach der Verlegung der Kabelsysteme 4 so­ wie dem Versorgungskabel 8 möglich. Dabei ist durch die Möglich­ keit der Montage nach der Kabelverlegung diese vereinfacht.

In Fig. 3 ist die Anordnung der elektrischen Kabelsysteme 4 auf einer Traverse 12 in dem als Kabeltrog 1 aus Beton ausgebildeten Kabelkanal gezeigt. Die Traverse 12 ist durch Querstege auf dem Boden des Kabeltroges 1 abgestützt. Eine derartige Ausführung ist bei einer Kabelquerung erforderlich.

Der Kabeltrog 1 weist in diesem Bereich außer den Durchbrüchen 3 ein Kabelschutzrohr 9 im Boden des Kabeltroges 1 für die Kabel­ querung auf. Unterhalb der Traverse 12, auf der die Kabelsysteme 4 angeordnet sind, sind die Versorgungskabel 8 von den Konsolen 7 quer zu einem nicht dargestellten Kabelverteiler und an das Gleis geführt.

Als Lichtbogenschutz sind zwischen den Kabelsystemen 4 die Trennstege 5 angeordnet. Der Innenraum des Kabeltroges 1 ist ebenfalls durch die vertikale Trennwand 6 zum Lichtbogenschutz seitlich voneinander getrennt. Die Trennwand 6 liegt seitlich an der Traverse 12 an. Im unteren Bereich der Trennwand 6 sind in der Nähe des Bodens des Kabeltroges 1 eine oder mehrere Durch­ lässe 11 für die Kabelquerung angeordnet. Zur Gewährleistung ei­ nes ausreichenden Lichtbogenschutzes ist als Trennelement auf der Traverse 16 eine Platte 13 aus glasfaserverstärktem Kunst­ stoff angeordnet. Auf der Platte 13 liegen die Kabelsysteme 4 auf. Ebenso wie für den Trennsteg 5 und die Trennwand 6 ist ein besonders geeignetes Material für die Platte 13 der Faserver­ bundwerkstoff mit den vorstehend beschriebenen Eigenschaften. Durch die Anordnung der Platte 13 aus Faserverbundwerkstoff sind die unter dem Kabelsystem 4 durchgeführten Versorgungskabel 8 lichtbogengeschützt.

In Fig. 4 ist die Vorderansicht der Anordnung der elektrischen Kabelsysteme 4 in einem Kabelkanal über eine Stahlbrücke ge­ zeigt. Der Metallkabelkanal 14 weist ebenfalls eine obere Abde­ ckung 15 auf. Die Kabelsysteme 4 aus vorzugsweise 30 kV-Kabel sind auf einer horizontalen Traverse 16 im Metallkabelkanal 14 angeordnet. Der Innenraum des Metallkabelkanals 14 ist in gleicher Weise wie der Kabeltrog 1 aus Beton (Fig. 2) durch den vertikalen Trennsteg 5 in zwei Räume unterteilt. In einem Raum sind die Kabelsysteme 4 und im anderen Raum auf Konsolen 7 die Versorgungskabel 8 (nicht dargestellt) angeord­ net. Die Trennstege 5 und die Trennwand 6 bestehen aus dem gleichen Faserverbundwerkstoff auf der Basis von Polyesterharz mit Glasfasermatten, wie vorstehend beschrieben.

Die Anordnung der elektrischen Kabelsysteme in einem Kabelka­ nal, wie er für die Eisenbahn oder die S-Bahn beschrieben ist, ist auch für die anderen elektrisch betriebenen Schienenfahr­ zeuge, wie beispielsweise für die U-Bahn, möglich.

Bei der Verlegung von elektrischen Kabelsystemen in einen Ka­ belkanal für Industrieanlagen ist der Einsatz eines Lichtbo­ genschutzes in der beschriebenen Form ebenfalls möglich.

Claims (11)

1. Anordnung von elektrischen Kabelsystemen in einen Ka­ belkanal zur Stromversorgung von elektrisch betriebenen Schienenfahrzeugen und von Industrieanlagen, wobei zwi­ schen den Kabelsystemen sowie zwischen den Kabelsystemen und den Versorgungskabeln ein Lichtbogenschutz angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtbogenschutz aus Trennelementen, die aus einem glasfaserverstärkten Kunst­ stoff bestehen, gebildet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der glasfaserverstärkte Kunststoff ein Faserverbundwerk­ stoff auf der Basis von Polyesterharz mit Glasfasermatten als Verstärkung ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der glasfaserverstärkte Kunststoff folgende elektri­ sche Eigenschaften aufweist:

• - Isolierwiderstand: 3,1 × 10¹² Ω
• - Durchschlagsfestigkeit 17,7 kV/mm
• - Lichtbogenfestigkeit 180 s
  ASTM D 495, e = 3 mm

4. Anordnung nach. Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der glasfaserverstärkte Kunststoff gegen eine Feuch­ tigkeitsaufnahme oberflächenversiegelt ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kabelsystemen (4) sowie zwischen den Ka­ belsystemen (4) und den Versorgungskabeln (8) die Trenn­ elemente als vertikale Trennstege (5), die die Kabelsy­ steme (4) nach oben überragen, ausgebildet sind.

6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Kabelkanals in zwei Räume unter­ teilt ist, wobei in einem Raum die elektrischen Kabelsy­ steme (4) und im anderen Raum die Versorgungskabel (8) angeordnet sind und wobei zwischen den Kabelsystemen (4) die Trennelemente als vertikale Trennstege (5) ausgebil­ det sind und zwischen den Räumen im Innenraum das Trenn­ element als eine vertikale Trennwand (6), die sich vom Boden des Kabelkanals bis an die Abdeckung (2; 15) des Kabelkanals erstreckt, ausgebildet ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4 und 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kabelsysteme (4) auf einer Traverse (16) angeordnet sind, unter der eine Kabelquerung ver­ läuft, wobei zwischen den Kabelsystemen (4) und der Tra­ verse (16) eine sich von der Innenseite der Seitenwand des Kabelkanals bis zur Trennwand (6) erstreckende Platte (13) als Trennelement angeordnet ist.

8. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen Trennstege (5) zwischen den Kabelsystemen (4) auswechselbar angeordnet sind.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen Trennstege (5) in einem am Boden des Ka­ belkanals angeordneten Steckelement (10) einsteckbar sind.

10. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Trenn­ wand (6) auswechselbar im Innenraum des Kabelkanals ange­ ordnet ist.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (6) über ein Winkelprofil (17) lösbar mit dem Boden des Kabelkanals verbunden ist, wobei die Trenn­ wand (6) über vertikale Langlöcher, die in der Trennwand (6) oder dem an der Trennwand (6) anliegenden Schenkel des Winkelprofils (17) angeordnet sind, vertikal ver­ schiebbar ist.