DE202011005667U1

DE202011005667U1 - Kompakte Sammelschienenanordnung, Schaltvorrichtung und Stromverteilungssytem

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Publication number: DE202011005667U1
Application number: DE202011005667U
Authority: DE
Original assignee: Rockwell Automation AG
Current assignee: Rockwell Automation Switzerland GmbH
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2021-04-29
Also published as: US20120268865A1; US8711547B2; US9343250B2; EP2515318A1; US20140166621A1; EP2515318B1

Abstract

Kompakte Sammelschienenanordnung zum Zuführen von Strom zu einer Last, wobei die Sammelschienenanordnung (102) umfasst: wenigstens zwei elektrisch leitende Bahnen, die wenigstens teilweise durch eine elektrisch isolierende Abdeckung (108) abgedeckt werden, wobei die elektrisch leitenden Bahnen jeweils einen mit der Last zu verbindenden Ausgangsanschluss (106) umfassen und die Ausgangsanschlüsse (106) als Stiftanschlüsse ausgebildet sind, die eine elektrisch isolierende Hülse (110) aufweisen, die aus der elektrisch isolierenden Abdeckung (108) ausgebildet ist und die Anschlüsse teilweise abdeckt, wobei eine Außenfläche der isolierenden Abdeckung (108) mit einer Vielzahl von Rippen (112) versehen ist, die in einem Bereich angeordnet sind, der die Stiftanschlüsse (106) verbindet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine kompakte Sammelschienenanordnung, mit der einer Last Strom zugeführt wird, und bezieht sich des Weiteren auf eine Schaltvorrichtung, die mit einer derartigen kompakten Sammelschienenanordnung verbunden werden kann. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Stromverteilungssystem, bei dem Sammelschienen zum Leiten höherer Ströme eingesetzt werden, wenn beispielsweise einem Motor Strom zugeführt wird, und bei dem Schaltvorrichtungen eingesetzt werden, um beispielsweise die Verbindung zu der Stromversorgung zu öffnen und zu schließen.
Es sind beispielsweise aus US 7,084,727 B2 Schaltvorrichtungen bekannt, die Trennelemente zwischen Anschlüssen unterschiedlicher Polarität haben, die an einem Adapterelement vorhanden sind. Der Nachteil dieser Anordnung besteht zunächst in der Tatsache, dass der Platzbedarf erheblich größer ist als die Abmessungen der Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Zweitens sind die elektrisch isolierenden Elemente nur an Adaptereinheiten vorhanden, die unabhängig von der Standard-Schalteinheit sind. So ist die Abmessung in einer Richtung quer zu der Sammelschienenanordnung relativ groß, was beispielsweise in Verbindung mit Schaltschränken von Nachteil ist.
Insbesondere auf dem Gebiet von Stromunterbrechern bzw. Leistungsschaltern zum Abschalten von Lasten treten häufig starke Ströme auf, und es müssen spezielle Anforderungen bezüglich der Kriechstrecken (creeping distances) und Luftstrecken (air gaps) hinsichtlich der Verbindungsanschlüsse unterschiedlicher Polarität erfüllt werden.
Insbesondere elektromechanische Leistungsschalter gemäß UL 489 (Underwriters Laboratories Inc., UL 489, 11 Auflage, "Molded Case Circuit Breakers, Molded Case Switches, and Circuit-Breaker Enclosures", 1. September 2009) erfordern eine Kriechstrecke von zwei Inch und eine Luftstrecke von einem Inch, d. h. bis zu viermal mehr als bei UL 508 "Manual Motor Controllers" mit im Wesentlichen der gleichen Konstruktion.
Insbesondere Tabelle 6.1.6.1.1 "Minimum spacings in millimeters" von UL 489 erfordert für Spannungen von 301 V bis 600 V zwischen Teilen einen Abstand zwischen Anschlüssen einander entgegengesetzter Polarität von 25,4 mm durch Luft bzw. 50,8 mm an Flächen.
Des Weiteren unterscheiden die entsprechenden IC-Standards diese Unterbrecher-Kategorien nicht und lassen Dimensionen zu, die den Anforderungen von UL 508 gleichen. Daher sind die Anforderungen von UL 489 die strengsten und führen normalerweise zu erheblich größeren Abmessungen und größerem Platzbedarf (ungefähr 30% mehr als bei UL 508).
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe besteht daher darin, eine kompakte Sammelschienenanordnung, eine Schaltvorrichtung und ein Stromverteilungssystem zu schaffen, mit denen die strengen Anforderungen nach US 489 erfüllt werden und die andererseits klein genug sind, um innerhalb des Platzbedarfs der Anforderungen gemäß UL 489 zu bleiben.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche erfüllt. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Idee, dass durch Abwandlung der Form der Sammelschienenanordnung und/oder der Schaltvorrichtung erheblich kleinere Gesamtabmessungen erzielt werden können, während gleichzeitig dennoch die Anforderungen nach UL 489 bezüglich des Kontaktabstandes und des Luftspaltes erfüllt werden.
Eine kompakte Sammelschienenanordnung zum Zuführen von Strom zu einer Last gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst wenigstens zwei elektrisch leitende Bahnen, die wenigstens teilweise mit einer elektrisch isolierenden Abdeckung abgedeckt sind. Diese elektrisch leitenden Bahnen umfassen jeweils wenigstens einen Ausgangsanschluss, der mit der Last verbunden wird, wobei jeder Ausgangsanschluss als ein Stiftanschluss ausgebildet ist, der eine elektrisch isolierende Hülse aufweist, die aus der elektrisch isolierenden Abdeckung ausgebildet ist und die Anschlüsse teilweise abdeckt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Außenfläche der isolierenden Abdeckung mit einer Vielzahl von Rippen versehen, die in einem Bereich angeordnet sind, der die Stiftanschlüsse verbindet. Durch diese Abwandlung kann die Kriechstrecke verlängert werden, ohne dass die Länge der Stiftanschlüsse vergrößert werden muss und daher ohne, dass mehr Raum für die Stiftanschlüsse an den entsprechenden Buchsen, beispielsweise einer Schaltvorrichtung, geschaffen werden muss.
Diese Rippen können vorteilhafterweise in eine Form integriert werden, die die elektrisch isolierende Umspritzung der kompakten Sammelschienenanordnung bildet. So kann auf besonders einfache und wirtschaftliche Weise eine kompakte Sammelschienenanordnung mit minimalen äußeren Abmessungen geschaffen werden, die dennoch die strengen Anforderung von UL 489 erfüllt.
Um eine besonders raumsparende kompakte Sammelschienenanordnung, beispielsweise zur Montage in einem elektrischen Steuerschrank, zu schaffen, sind die elektrisch leitenden Bahnen im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet, und die Stiftanschlüsse erstrecken sich in einer Richtung quer zu einer Längsachse, die durch die leitenden Bahnen gebildet wird. So kann eine besonders flache und raumsparende Anordnung hergestellt werden.
Um den potenziellen Kriechstrom-Weg zu verlängern, sind die elektrisch isolierenden Rippen im Wesentlichen U-förmig und umgeben den Teil der elektrisch leitenden Bahnen zwischen den Stiften mit unterschiedlicher Polarität.
Wenn die isolierende Hülse der Stifte, die Vielzahl von Rippen und die vollständige isolierende Abdeckung als eine aus einem Teil bestehende Umspritzung ausgebildet werden, ist nicht nur die Herstellung besonders einfach und kostengünstig, sondern damit sind auch Schutz gegen Feuchtigkeit, Korrosion sowie unbeabsichtigte Berührung durch bedienende Personen und optimale elektrische Isolierung gewährleistet.
Natürlich kann in Abhängigkeit von der Menge an Polen und leitenden Bahnen, die miteinander verbunden werden müssen, jede beliebige Anzahl von Stiftanschlüssen und elektrisch leitenden Bahnen vorgesehen sein. Normalerweise sind dies zwei Pole oder drei für Motor-Anwendungen, natürlich können aber auch vier, fünf, sechs oder mehr Pole mittels der kompakten Sammelschienenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung verbunden werden.
Eine Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst wenigstens eine Kontaktvorrichtung zum Öffnen und Schließen einer elektrischen Verbindung zwischen einer Eingangsleitung und einer Ausgangsleitung. Ein elektrisch isolierendes Gehäuse ist angeordnet, und wenigstens zwei Eingangsverbinder sind in das Gehäuse eingelassen vorhanden, um die Eingangsleitung mit einem Ausgangsanschluss zu verbinden. Das Gehäuse der Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst wenigstens ein trennendes Element, mit dem der Eingangsverbinder elektrisch von einem anderen Verbinder getrennt wird. Jedes trennende Element ist mit einer Vielzahl von Rippen versehen, die über einen Kriechstrom-Weg zwischen den Eingangsverbindern verlaufen.
So können die Gesamtabmessungen der Schaltvorrichtung erheblich reduziert werden, wobei die Schaltvorrichtung dennoch, wie oben erläutert, die Anforderungen gemäß UL 489 erfüllt.
Ein besonders sicherer Weg zum elektrischen Isolieren zweier Eingangsanschlüsse mit unterschiedlicher Polarität voneinander besteht darin, um jeden der Eingangsverbinder herum eine wenigstens teilweise geschlossene Einfassung zu schaffen und die Vielzahl von Rippen an wenigstens einer äußeren Seitenwand der Einfassung anzuordnen, insbesondere an der Seite, die an den Anschluss mit der anderen Polarität angrenzt.
Indem die Abmessungen der Rippen und die Tiefen des Trennelementes, insbesondere der Einfassung, entsprechend gewählt werden, kann eine Kriechstrecke von zwei Inch (50,8 mm) oder mehr erzeugt werden. Des Weiteren kann das Erfordernis eines Luftspalts mit einer Größe von einem Inch (25,4 mm) oder mehr erfüllt werden.
Die Vorteile der Idee gemäß der vorliegenden Erfindung können am besten genutzt werden, wenn eine kompakte Sammelschienenanordnung, die eine Vielzahl von Rippen in einem Bereich aufweist, der die Stiftanschlüsse verbindet, mit einer Schaltvorrichtung kombiniert wird, bei der das Gehäuse wenigstens ein Trennelement umfasst, das die Eingangsverbinder voneinander trennt, und das mit einer Vielzahl von Rippen versehen ist, die sich quer zu einem Kriechstromweg zwischen den Eingangsverbindern erstrecken.
Diese Kombination aus einer Schaltvorrichtung, wie beispielsweise einem Leistungsschalter, mit einer kompakten Sammelschienenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht ein universelles raumsparendes und sicheres Stromverteilungssystem. Die gesamte Anordnung hat Außenabmessungen, die mit dem Standard UL 508 kompatibel sind, jedoch den strengeren Anforderungen bezüglich der Kriechstrecke und des Luftspalts des Standards UL 489 genügen.
Die Sammelschienenanordnung kann mit beiden Kategorien von Schaltern eingesetzt werden, so dass keine zwei verschiedenen Systeme erforderlich sind. Damit werden Herstellung und Montage erleichtert und so die Kosten verringert.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Sammelschienenanordnung drei elektrisch leitende Bahnen, die mit einer Dreiphasen-Stromversorgung verbunden werden, sowie eine Schaltvorrichtung, die drei Eingangsverbinder umfasst, die mit den Ausgangsanschlüssen der Sammelschienenanordnung verbunden sind. Für einen Fachmann ist jedoch klar, dass bei dem System gemäß der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise jede beliebige Anzahl von Polen möglich ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Ausgangsanschlüsse mittels einer Schraubenverbindung an den Eingangsverbindern befestigt. Natürlich können jedoch alle anderen üblichen elektrischen Verbindungsmethoden, wie beispielsweise Klemmen ohne Schrauben, Steckverbindungen, Pressstifte, Lötverbindungen usw., für das Stromverteilungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Die Wahl des am besten geeigneten Verbindungsverfahrens hängt von der speziellen Einsatzumgebung ab. Ein Schalter für ein Kraftfahrzeug muss mit einem erheblich stärker schwingungsgeschützten elektrischen Verbindungsverfahren verbunden werden, während in einem Schaltschrank die Wartungsfreundlichkeit und Austauschbarkeit der Schaltvorrichtung wichtiger sind.
Das Stromverteilungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann am besten bei einem System eingesetzt werden, bei dem die Schaltvorrichtungen durch einen Leistungsschalter mit Gussgehäuse, auch MCCB (molded case circuit breaker) genannt, gebildet wird.
Die beigefügten Zeichnungen sind Teil der Patentbeschreibung und in diese integriert, um verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darzustellen. Diese Zeichnungen dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. Die Zeichnungen dienen lediglich der Darstellung der bevorzugten und alternativer Beispiele dafür, wie die Erfindung ausgeführt und eingesetzt werden kann, und sind nicht so zu verstehen, dass sie die Erfindung nur auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränken. Des Weiteren können verschiedene Aspekte der Ausführungsformen einzeln oder in verschiedenen Kombinationen Lösungen gemäß der vorliegenden Erfindung bilden. Weitere Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden spezielleren Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung ersichtlich, wie sie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente beziehen, und:
1 eine Perspektivansicht eines Stromverteilungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine teilweise weggeschnittene Ansicht der Anordnung in 1 zeigt;
3 ein Detail einer herkömmlichen Schaltvorrichtung mit einer verbundenen Sammelschienenanordnung zeigt;
4 die Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in Kombination mit einer herkömmlichen Sammelschienenanordnung zeigt;
5 eine Schaltvorrichtung und eine Sammelschienenanordnung gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform zeigt;
6 eine teilweise weggeschnittene Ansicht eines herkömmlichen Stromverteilungssystems zeigt;
7 eine teilweise weggeschnittene Ansicht eines Stromverteilungssystems zeigt, das eine Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist;
8 eine teilweise weggeschnittene Ansicht eines Stromverteilungssystems gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform zeigt;
9 eine teilweise weggeschnittene Ansicht einer herkömmlichen eigenständigen Schaltvorrichtung zeigt;
10 eine weitere herkömmliche eigenständige Schaltvorrichtung zeigt;
11 eine teilweise weggeschnittene Ansicht einer unabhängigen Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie unter Bezugnahme auf 1 und 2 zu sehen ist, umfasst ein Stromverteilungssystem 100 gemäß der vorliegenden Erfindung eine Sammelschienenanordnung 102 mit drei parallelen elektrisch leitenden Bahnen, von denen mehrere Anschlüsse 106 abzweigen.
In der dargestellten Ausführungsform ist eine Schaltvorrichtung 104 ein Motorschutz-Leistungsschalter mit einem Gehäuse 105, der einen Motor bei Motor-Überlast, Kurzschluss und Phasenausfall schützt. Derartige Leistungsschalter sind für den Einsatz in der Industrie in Steuerschränken oder an Maschinen-Bedienfeldern für Motoranlasser (motor starter) mit grundlegenden Schutzanforderung bestimmt. Einsatzgebiete sind beispielsweise Industriezweige wie die Kraftfahrzeugindustrie, Lebensmittel- und Getränkeindustrie, die Biowissenschaften, Verpackungsindustrie, Wasser/Abwasserbehandlung oder Materialtransport.
Für einen Fachmann ist jedoch klar, dass die Prinzipien der vorliegenden Erfindung auf jede beliebige Art verbundener Vorrichtungen angewendet werden können, die wenigstens einen Eingangsverbinder zur Verbindung mit einem der benachbarten Anschlüsse anderer Polarität aufweist.
In der in 1 und 2 gezeigten Ausführungsform umfasst die Sammelschienenanordnung 102 drei elektrisch leitende Bahnen (in der Figur nicht sichtbar), die mit externen Vorrichtungen über Stiftanschlüsse 106 verbunden werden können, so dass eine kompakte und sicher elektrisch isolierte Sammelschienenanordnung entsteht, wobei die elektrisch leitende Bahnen in eine Kunststoff-Umspritzung 108 eingebettet sind. Diese Konstruktion verbessert auch den Fingerschutz für Personen. Jeder Anschluss ist teilweise mit einer elektrisch isolierenden Hülse 110 abgedeckt, die nur den Kontaktbereich der Stiftanschlüsse 106 beispielsweise für eine Verbindung offen lässt, beispielsweise mit der Schaltvorrichtung 104.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Sammelschienenanordnung 102 eine Vielzahl erster Rippen 112 auf, die an der Umspritzung 108 zwischen den einzelnen Stiftanschlüssen 106 angeordnet sind. So wird ein Kriechstrom-Weg zwischen zwei Stiftanschlüssen erheblich verlängert, so dass die Hülse 110 und damit auch der gesamte Stift 106 kürzer ausgeführt werden können als bei bekannten Konstruktionen.
Des Weiteren weist gemäß der vorliegenden Erfindung die Schaltvorrichtung Eingangsverbinder 114 auf, die von Einfassungen 116 umgeben sind, die ein elektrisch trennendes Element bilden (siehe 2). In der dargestellten Ausführungsform werden die Eingangsverbinder 114 durch verschraubte Verbinder gebildet. Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung können jedoch bei allen Arten elektrischer Verbindungen zwischen einer Sammelschienenanordnung und einer Schaltvorrichtung eingesetzt werden, so beispielsweise Klemmen, Steckverbindungen, gelöteten Verbindungen oder Presspass-Stiftverbindungen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist jede Einfassung 116 eine Vielzahl von Rippen 118 auf, die die Kriechstrecke zwischen zwei benachbarten Eingangsverbindern 114 verlängern.
3 bis 5 erläutern die Auswirkungen auf die erforderlichen Abmessungen im Detail. 3 zeigt die erforderlichen Abmessungen für eine bekannte Baugruppe aus Sammelschiene und Schaltvorrichtung. Die bekannte Sammelschiene 202 weist eine Umspritzung 208 sowie Stiftanschlüsse 206 mit elektrisch isolierenden Hülsen 110 auf. Keine Rippen sind zwischen den Stiftanschlüssen vorhanden, und so muss die Länge der elektrisch isolierenden Hülse 210 die erforderliche Kriechstrecke gewährleisten. Daher hat der Abstand zwischen einer Außengrenze der Sammelschienenanordnung 202 und den Eingangsverbindern 214 eine vergleichsweise große Abmessung A1. In allen Figuren ist die Kriechstrecke als eine dicke Linie 120 dargestellt, während die Luftstrecke als eine unterbrochene Linie 122 dargestellt ist. Eine Verbesserung der äußeren Abmessungen kann erzielt werden, indem ein trennendes Element in Form einer Einfassung um jeden Eingangsverbinder 114 herum vorgesehen wird. So können die elektrisch isolierenden Hülsen 210 der Sammelschienenanordnung 202 kürzer sein als in dem Fall von 3.
5 schließlich zeigt eine Kombination aus einer Sammelschienenanordnung 102 mit ersten Rippen 112 zwischen den Stiftanschlüssen 106 und einer Schaltvorrichtung 104 mit zweiten Rippen 118, die an Einfassungen 116 vorhanden sind, die um die Eingangsverbinder 114 herum angeordnet sind. Indem Rippen 112 und Rippen 118 an beiden Komponenten, d. h. der Sammelschienenanordnung 202 und der Schaltvorrichtung 104, vorgesehen werden, kann der Abstand zwischen den Eingangsverbindern 114 und der Außengrenze der Sammelschienenanordnung 102 verglichen mit den Fällen in 3 und 4 erheblich verkürzt werden, wie dies mit Abstand A3 angedeutet ist.
Ein weiterer Vergleich des Platzbedarfs und der Abstände wird in 6 bis 11 angestellt. 6 und 9 zeigen die Abmessungen eines herkömmlichen Leistungsschalters, in 6 in Kombination mit einer herkömmlichen Sammelschienenanordnung und in 9 als eigenständiger Leistungsschalter mit Gussgehäuse (MCCB).
Wie aus dem Vergleich zwischen den 6 und 7 zu ersehen ist, kann, wenn die zweiten Rippen 118 an den Einfassungen 116 eingesetzt werden, die Länge der Sammelschienenanordnung verkürzt werden, insbesondere an den Hülsen 210. 8 zeigt den Fall, in dem zusätzlich zu den Einfassungen 116 mit den zweiten Rippen 118 erste Rippen 112 zwischen den Stiftanschlüssen 106 vorhanden sind. In Entsprechung zu 3 und 5 stellen die Abmessungen A1, A2 und A3 die vorteilhafte Größenverringerung aufgrund der Idee gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Das heißt, es ist möglich, dass Abmessung A3 in 8 lediglich 27,06 mm beträgt.
9 zeigt den herkömmlichen Leistungsschalter 204 in 6 in der Konfiguration als eigenständiger Leistungsschalter mit Gussgehäuse. 10 zeigt eine weitere herkömmliche Schaltvorrichtung 204, die Einfassungen ohne Rippen um die Eingangsverbinder 214 herum aufweist. Diese Lösung ermöglicht es, die Gesamtabmessungen des eigenständigen Leistungsschalters erheblich zu verringern, erfüllt jedoch die Anforderung von UL 489 nicht. Wenn die Rippen 118 vorhanden sind, wie dies in 11 dargestellt ist, kann die Kriechstrecke 120 groß genug sein, um auch die strengeren Anforderungen von UL 489 zu erfüllen.
Obwohl die Schaltvorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung stets mit drei Polen pro Vorrichtung dargestellt sind, können auch einpolige Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert werden, um eine parallele Anordnung einer Vielzahl einpoliger Schaltvorrichtungen an einer gemeinsamen Sammelschienenanordnung nebeneinander zu ermöglichen. In diesem Fall sind die Eingangsverbinder jedes einzelnen einpoligen Schalters mit einer Einfassung gemäß der vorliegenden Erfindung versehen.
Zusammenfassend ist zu sagen, dass eine lineare Anwendung der Konstruktionsregeln, die erforderlich sind, um die Anforderungen von UL 489 zu erfüllen, zu unannehmbar großen Abmessungen führt (siehe 6). Allein durch gerade Zwischenräume und zusätzliche Rippen an dem Leistungsschalter können die Abmessungen erheblich verringert werden. In Kombination mit einer Sammelschienenanordnung, an der zwischen den Stiftanschlüssen Rippen geformt werden, hat das gesamte System minimale Gesamtabmessungen und erfüllt dennoch die Anforderungen des Standards UL 489 für Spannungen über 300 V.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 7084727 B2 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Underwriters Laboratories Inc., UL 489, 11 Auflage, ”Molded Case Circuit Breakers, Molded Case Switches, and Circuit-Breaker Enclosures”, 1. September 2009 [0004]
UL 508 ”Manual Motor Controllers” [0004]
Tabelle 6.1.6.1.1 ”Minimum spacings in millimeters” von UL 489 [0005]
UL 508 [0006]
UL 489 [0006]
US 489 [0007]
UL 489 [0007]
UL 489 [0009]
UL 489 [0012]
UL 489 [0018]
Standard UL 508 [0022]
Standards UL 489 [0022]
UL 489 [0050]
Standards UL 489 [0052]

Claims

Kompakte Sammelschienenanordnung zum Zuführen von Strom zu einer Last, wobei die Sammelschienenanordnung (102) umfasst: wenigstens zwei elektrisch leitende Bahnen, die wenigstens teilweise durch eine elektrisch isolierende Abdeckung (108) abgedeckt werden, wobei die elektrisch leitenden Bahnen jeweils einen mit der Last zu verbindenden Ausgangsanschluss (106) umfassen und die Ausgangsanschlüsse (106) als Stiftanschlüsse ausgebildet sind, die eine elektrisch isolierende Hülse (110) aufweisen, die aus der elektrisch isolierenden Abdeckung (108) ausgebildet ist und die Anschlüsse teilweise abdeckt, wobei eine Außenfläche der isolierenden Abdeckung (108) mit einer Vielzahl von Rippen (112) versehen ist, die in einem Bereich angeordnet sind, der die Stiftanschlüsse (106) verbindet.
Kompakte Sammelschienenanordnung nach Anspruch 1, wobei die elektrisch leitenden Bahnen im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind und sich die Stiftanschlüsse (106) in einer Richtung quer zu einer Längsachse erstrecken, die durch die leitenden Bahnen gebildet wird.
Kompakte Sammelschienenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die elektrisch isolierende Abdeckung (108), die isolierende Hülse (110) und die Vielzahl von Rippen (112) als eine aus einem Stück bestehende Umspritzung ausgebildet sind.
Kompakte Sammelschienenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die elektrisch isolierenden Rippen (112) jeweils im Wesentlichen U-förmig sind.
Schaltvorrichtung (104), die umfasst: wenigstens eine Kontaktvorrichtung zum Öffnen und Schließen einer elektrischen Verbindung zwischen einer Eingangsleitung und einer Ausgangsleitung, ein elektrisch isolierendes Gehäuse (105), wenigstens einen Eingangsverbinder (114) zum Verbinden der Eingangsleitung mit einem externen Anschluss, wobei das Gehäuse (105) wenigstens ein trennendes Element (116) umfasst, mit dem der Eingangsverbinder (114) von einem anderen Verbinder elektrisch getrennt wird, und das trennende Element (116) mit einer Vielzahl von Rippen (118) versehen ist, die sich über einen Kriechstrom-Weg zwischen dem Eingangsverbinder (114) und dem anderen Verbinder erstrecken.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das trennende Element (116) eine wenigstens teilweise geschlossene Einfassung umfasst, die um den Eingangsverbinder (114) herum angeordnet ist, und die Vielzahl von Rippen (118) wenigstens an einer äußeren Seitenwand der Einfassung vorhanden sind, die an den anderen Verbinder angrenzt.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei das trennende Element (116) und die Vielzahl von Rippen (118) so bemessen sind, dass sie eine Kriechstrecke von 50,8 mm oder mehr zwischen dem Eingangsverbinder (114) und dem anderen Verbinder bilden.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das trennende Element (116) und die Vielzahl von Rippen (118) so bemessen sind, dass sie einen Luftspalt von 25,4 mm oder mehr zwischen dem Eingangsverbinder (114) und dem anderen Verbinder bilden.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei wenigstens zwei Eingangsverbinder (114) in dem Gehäuse (105) angeordnet sind und jeder der Eingangsverbinder von einer Einfassung (116) umgeben ist, die Rippen (118) an einer Seitenwand an den jeweiligen anderen Eingangsverbinder (114) angrenzend trägt.
Stromverteilungssystem, das umfasst: wenigstens eine kompakte Sammelschienenanordnung (102) zum Zuführen von Strom zu einer Last, wobei die Sammelschienenanordnung (102) wenigstens zwei elektrisch leitende Bahnen umfasst, die wenigstens teilweise durch eine elektrisch isolierende Abdeckung (108) abgedeckt werden, wobei die elektrisch leitenden Bahnen jeweils einen mit der Last zu verbindenden Ausgangsanschluss umfassen und die Ausgangsanschlüsse als Stiftanschlüsse ausgebildet sind, die eine elektrisch isolierende Hülse (110) aufweisen, die an der elektrisch isolierenden Abdeckung (108) ausgebildet ist und die Stiftanschlüsse (106) teilweise abdeckt, wenigstens eine Schaltvorrichtung (104), die wenigstens eine Kontaktvorrichtung zum Öffnen und Schließen einer elektrischen Verbindung zwischen einer Eingangsleitung und einer Ausgangsleitung, ein elektrisch isolierendes Gehäuse (105) und wenigstens einen Eingangsverbinder (114) zum Verbinden der Eingangsleitung mit dem Stiftanschluss (106) umfasst, wobei eine Außenfläche der isolierenden Abdeckung (108) mit einer Vielzahl erster Rippen (112) versehen ist, die in einem Bereich angeordnet sind, der die Stiftanschlüsse (106) verbindet, und/oder das Gehäuse (105) wenigstens ein trennendes Element (116) umfasst, mit dem der Eingangsverbinder (114) von einem anderen Verbinder elektrisch getrennt wird, und das trennende Element (116) mit einer Vielzahl zweiter Rippen (118) versehen ist, die sich über einen Kriechstrom-Weg zwischen dem Eingangsverbinder (114) und dem anderen Verbinder erstrecken.
Stromverteilungssystem nach Anspruch 10, wobei die Sammelschienenanordnung (102) drei elektrisch leitende Bahnen zur Verbindung mit einer Dreiphasen-Stromversorgung umfasst, und die Schaltvorrichtung (104) drei Eingangsverbinder umfasst, die mit den Ausgangsanschlüssen (106) der Sammelschienenanordnung (102) verbunden sind.
Stromverteilungssystem nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Ausgangsanschlüsse an dem jeweiligen Eingangsverbinder (114) mittels einer Schraubenverbindung befestigt sind.
Stromverteilungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Schaltvorrichtung (104) durch einen Leistungsschalter mit Gussgehäuse (molded case circuit breaker – MCCB) gebildet wird.
Stromverteilungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die isolierende Hülse (110) und die Vielzahl erster Rippen (112) so dimensioniert sind, dass sie eine Kriechstrecke von 50,8 mm oder mehr bilden.
Stromverteilungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die isolierende Hülse (1110) und die Vielzahl erster Rippen (112) so dimensioniert sind, dass sie einen Luftspalt von 25,4 mm oder mehr bilden.
Stromverteilungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei das trennende Element (116) und die Vielzahl zweiter Rippen (118) so bemessen sind, dass sie eine Kriechstrecke von 50,8 mm oder mehr bilden.
Stromverteilungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei das trennende Element (116) und die Vielzahl zweiter Rippen (118) so bemessen sind, dass sie einen Luftspalt von 25,4 mm oder mehr bilden.