DE2008800A1

DE2008800A1 - Stromrichterschrank oder gestell

Info

Publication number: DE2008800A1
Application number: DE19702008800
Authority: DE
Inventors: Oswald Rokitta Werner Fneboese Gunter 1000 Berlin M Nitsche
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1970-02-21
Filing date: 1970-02-21
Publication date: 1971-09-16
Also published as: CH525599A; FR2078803A5; LU62526A1

Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH Frankfurt/Main, Theodor-Stern-Kai 1

Grützmann/hd Erf.-Nr. 40/093

Stromrichterschrank oder -gestell

Die Erfindung betrifft einen Stromrichterschrank oder -gestell mit mehreren nebeneinander angeordneten U-förmigen Profilkästen, die als Luftführungsschächte dienen und zwischen denen über die volle Schachtlänge reichende.», der elektrischen Schottung dienende Isolierstoffplatten angeordnet sind, und mit in den Profilkästen angeordneten, Gleichrichterelemente tragenden Kühlkörpern. Solche Stromrichterschränke sind beispielsweise aus den "AEG-Mitteilungen", 1966, Heft 2, Seiten 98 - 100, bekannt. Sie ha ben sich im Betrieb bewährt und bieten insbesondere den Vorteil, daß die in den Luftschächten angeordneten Kühlkörper wirkungsvoll und in definierter Weise gekühlt werden und daß durch die vorgesehene Schottung eine außergewöhnlich hohe elektrische Sicherheit gewährleistet ist. Die den Gleichrichterelementen, Dioden oder Thyristoren, zugeordneten Sicherungen, Beschaltungs- und Überwachungselemente sowie erforderlichenfalls Impulsübertrager sind

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§ιη den Profilkästen und/oder Isolierstoffplatten befestigt.

Zur schnellen Beseitugung von Störungen und damit zur Erhöhung der Sicherheit des Stromrichters wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, die Kühlkörper als schnell auswechselbare Einsatz-Baueinheiten auszubilden, wobei an den Frontseiten der Kühlkörper sowohl die Gleichrichterelemente als auch die Sicherungen, Beschaltungs- und Überwachungselemente sowie ge-' gebenenfalls Impulsübertrager angeordnet sind. Trotz der Mög-

W lichkeit, die gesamte Einsatz-Baueinheit schnell auszuwechseln, bleibt durch die vorgeschlagene Lösung die definierte Luftführung und die eindeutige Phasentrennung, die eine hohe elektrische Sicherheit verbürgt, erhalten. Sa sich die Gleichrichterelemente und die zugehörigen Sicherungen auf der Frontseite des Kühlkörpers befinden und somit leicht zugänglich sind, ist ein Auswechseln der Gleichrichterelemente oder Sicherungen auch ohne Ziehen der gesamten Bau-

/ einheit möglich.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Einsatz-Baueinheit so ausgebildet, dass die an der Frontseite der Kühlkörper angebrachten Bauelemente eich ausserhalb der als Luftführungeeohächte dienenden U-förmigen Profilkästen befinden. Durch diese Masenahme werden die auf der Frontseite befindlichen elektrischen Bauelemente wesentlich weniger verschmutzt als wenn sie in den Luftkühlschacht hineinragen wurden. Sie durch diese Anordnung bedingte etwas geringere i'y ' - ' '^;

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Kühlung der Gleichrichterelemente ist wegen des guten thermischen Kontaktes zwischen dem Gleichrichterelement und dem Kühlkörper vernachlässigbar klein.

Als auswechselbare Einsatz-Baueinheiten ausgebildete Kühlkörper sind an sich bekannt. In der deutschen Auslegeschrift 1 241 916 ist beispielsweise eine Gleichrichteranordnung mit einem Halbleitergleichrichter, der mit einem Kühlkörper verbunden ist, beschrieben. Der Kühlkörper I ist in Form eines als Einschub-Baueinheit ausgebildeten Quaders gestaltet, an dessen einer Seitenfläche der Gleichrichter und an einer an dieser angrenzenden Seitenfläche die Sicherung und an der dieser letzteren Seitenfläche gegenüberliegenden Seitenfläche die Beschaltungselemente angeordnet sind. Diese bekannte Einschub-Baueinheit kann in ein entsprechend gestaltetes Gerüst der Stromrichteranlage eingeschoben werden. Ein mit Hilfe solcher Einschüb-Baueinheiten aufgebauter Stromrichterschrank ist in den Bildern 5 und 6 auf Seite 5 des Sonderdruckes aus der "Siemens-Zeitschrift", März 1965, Seiten 184 - 189, dargestellt. Der beanspruchte Stromrichterschrank hat dem bekannten Stromrichterschrank gegenüber insbesondere den Vorteil, daß die einzelnen Phasen durch durchgehende Isolierstoffplatten einwandfrei gegeneinander isoliert sind. Darüber hinaus sind bei dem beanspruchten Stromrichterschrank nicht nur die Sicherung sondern sämtliche elektrischen Bauelemente auf der Vorderseite des Schrankes

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zugänglich. Auch ist die Verschmutzung der elektrischen Bauelenente geringer, weil diese außerhalb des Kühlluftstromes liegen.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeiepieles sei der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke näher erläutert. Fig. 1 zeigt die Vorderansicht eines Stromrichterschrankes gemäß der Erfindung in sehemati- ^ scher Darstellung. Fig. 2 zeigt einen Schnitt des in

Fig. 1 dargestellten Schrankes und die Fig. 3 bis 6 zeii, gen die in Fig. 2 angedeutete Einsatz-Baueinheit in ihren Einzelheiten.

In Fig. 1 sind mehrere_t£m Beispiel 6, als Luftführungsschächte dienende U-förmige Profilkästen nebeneinander an- - geordnet. Diese Profilkästen bestehen vorzugsweise aus tlnem Kunststoff. Zwischen den einzelnen Profilkästen 1 sind Isolierstoffplatten 2 angeordnet, die über die volle ^ Schachtlänge reichen und der elektrischen Schottung dienen.

In Fig· 2, die einen Schnitt durch den in Fig. 1 gezeigten Stroarichterschrank darstellt, sind diese Einzelheiten deutlicher zu erkennen. Die U-förmigen Profilkästen 1 sind über nicht näher bezeichnete Tragleisten mit dem äußeren Strom-, richtergestell bzw. Stromrichterschrank verbunden· Die •wischen den einzelnen Profilkästen 1 angebrachten Isolier-

•toffplatten 2 reichen über die volle Schachtlängemnd

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unterteilen den Stromrichterschrank bzw. das Stromrichtergestell in seiner ganzen Tiefe. Somit ist eine eindeutige und elektrisch sichere Phasentrennung gegeben. In den Profilkästen 1 sind Kühlkörper 3 angeordnet, die Gleichrichterelemente, wie z. B. Dioden oder Thyristoren, tragen» ea— . In Fig. 1 ist angedeutet, daß im Ausführungsbeispiel in jedem Profilkasten 1 zehn derartige Kühlkörper übereinander angeordnet werden können. Die Kühlkörper 3 sind als schnell auswechselbare Einsatz-Baueinheiten aus- -gebildet., wobei an den Frontseiten der Kühlkörper 3 sowohl die Gleichrichterelemente 4 als auch die Sicherungen 5% Beschaltungs- und Überwachungselemente 6 bzw. 7 sowie gegebenenfalls Impulsübertrager 3 angeordnet sind. In Fig· 2 ist gezeigt wie eine solche Baueinheit in den Stromrichterschrank eingesetzt wird. Man erkennt, daß die an der Frontseite des Kühlkörpers 3 angebrachten Bauelemente sich außerhalb des als Luftführungsschacht dienenden Profilkastens 1 befinden. Die mechanische und elektrische Verbindung der Baueinheit mit den internen elektrischen Verbindungen des Stromrichterschrankes wird mit Hilfe zweier Schrauben 10 und 14 vorgenommen. In Fig. 2 ist angedeutet, wie die elektrische Verbindung zwischen der Baueinheit und den auf der Rückseite des Schrankes angeordneten Stromschienen 15 mit Hilfe von Stromleitern 16 und 17 hergestellt wird.

Die Fig. 3 und 5 zeigen die beiden Seitenansichten, Fig. 4 \ die Draufsicht und Fig. 6 die Vorderansicht der Einaata-

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Baueinheit. Auf dem Kühlkörper 3 ist ein Gieiohrichtereiement 4, im vorliegenden Beispiel ein Thyristor, befestigt. Das Anschlußkabel dieses Thyristors ist über eine Schraubverbindung 13 elektrisch mit der Sicherung 5 verbunden. Die Sicherung 5 ist über eine Schraubverbindung 12 und einen winkelförmigen Anschluß 19 mit einem am Kühlkörper 3 befestigten Isolierstoffteil 18 mechanisch verbunden. Der zweite Anschluß der Sicherung 5 ist über eine Schraubverbindung 11 und eine mehrfach abgewinkelte Leiterschiene 20 mit der Befestigungs- und Anschlußschraube 10 verbunden· Diese Schraubverbindung 10 dient auch dazu, die mechanische und elektrische Verbindung mit dem Stromrichterschrank herzustellen· Der zweite elektrische Anschluß der Baueinheit wird über eine Schraubverbindung 14 mit dem Stromrichterschrank verbunden. An den Kühlkörper 3« der das gleiche Potential aufweist wie der Boden des Gleichrichterelementes 4, ist ein elektrisch leitendes Teil 21, beispielsweise aus Aluminium, angeschraubt· Dieses Teil besitzt eine Lasche alt einem Loch,durch das die Schraube 14 gesteckt wird. Auf den Kühlkörper 3 ist neben dem oben erwähnten Isolierstoff teil 118 ein weiteres Isolierstoffteil 22 befestigt. Dieses Isolierstoffteil trägt einmal die RC-Glieder 6 und stm anderen die mehrfach abgewinkelte Stromschiene 20 mit der Befestigungs- und Anschlußschraube 10. Parallel zur Sicherung 5 let über nicht näher bezeichnete Halteorgan •in Kennmelder 7 angeordnet, dessen Auelösestift über

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einen nicht näher bezeichneten Hebel auf einen isoliert angebrachten Mikroschalter 23 wirkt. Weiterhin ist auf der Frontseite des Kühlkörpers 3 ein Impulsübertrager 8 befestigt, der jedoch entfällt, wenn als Gleichrichterelement eine Diode verwendet wird. Die Anschlußleitungen der verschiedenen Überwachungselemente und des Impulsübertragers sind an einer Mehrfachsteckvorrichtung 9 angeschlossen, die über einen nicht näher bezeichneten Isolierst off teil an der Frontseite der Baueinheit befestigt ist. Diese Anordnung besitzt den Vorzug, daß bei einem schnellen Auswechseln der gesamten Baueinheit sämtliche elektrischen Verbindungen dieser Baueinheit auf der Vorderseite gelöst werden können. Der elektrische Stromfluß durch diese Baueinheit ist durch die strichpunktierte Linienführung angedeutet.

Der beanspruchte Stromrichterschrank vereinigt die Vorteile des konventionell aufgebauten Stromrichterschrankes mit dem Vorteil einer auf der Einschubtechnik beruhenden Bauweise. Die einzelnen Einsatz-Baueinheiten können durch Lösen von nur zwei Schrauben und Ziehen eines Mehrfachste ckers schnell ausgewechselt werden. Trotzdem bleibt die eindeutige Phasentrennung und Luftführung erhalten. Durch die besondere Ausbildung der einzelnen Baueinheit ist die Verschmutzung der elektrischen Bauelemente relativ gering, so daß die elektrische Sicherheit weiter erhöht wird. Da sowohl das Gleichrichterelement als auch

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die zugehörige Sicherung und die Impulsübertrager auf der Vorderseite der Baueinheit befestigt sind, sind diese einzelnen elektrischen Elemente leicht zugänglich, so daß diese Elemente erforderlichenfalls auch einzeln ausgetauscht werden können.

8 Seiten Beschreibung

M- Patentansprüche

4- Blatt Zeichnung mit 6 Figuren

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Claims

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH Frankfurt/Main, Theodor-Stern-Kai 1

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Patentansprüche

f 1.] Stromrichterschrank oder -gestell mit mehreren nebeneinander angeordneten U-förmigen Profilkästen, die als Luftführungsschächte dienen und zwischen denen über die volle Schachtlänge reichende, der elektrischen Schottung dienende Isolierstoffplatten angeordnet sind, und mit in den Profilkästen angeordneten Gleichrichterelemente tragenden Kühlkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkörper (3) als schnell auswechselbare Einsatz-Baueinheiten ausgebildet sind, wobei an den Frontseiten der Kühlkörper (3) sowohl die Gleichrichtereleaente (4) als auch die Sicherungen (5), Beschaltungs (6)- und Überwachungselemente (7) sowie gegebenenfalls Impulsübertrager (8) angeordnet sind. |
2. Stromrichterschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicanet, daß die Einsatz-Baueinheit so ausgebildet let, daß die an der Frontseite angebrachten Bauelemente (4,5,6,7» 8,9,23) sich außerhalb des als Luftführungsschacht dienenden Profilkastens (1) befinden. .

3. Stromrichterschrank nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatz-Baueinheit alt nur zwei,

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von der Frontseite zugänglichen Schrauben (10,14) sowohl elektrisch als auch mechanisch mit dem Stromrichtert schrank oder -gestell verbunden ist·

4. Stromrichterschrank nach den Ansprüchen 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse der Uberwachungselemente (23) und des Impulsübertragers (β) an einer Mehrfacheteckvorrichtung (9) angeschlossen sind, die an der frontseite der Baueinheit befestigt ist.

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L e e r s e i t e