DE2224845A1

DE2224845A1 - Langgestreckte, eine in sich geschlossene Einheit bildende Sammelleitung

Info

Publication number: DE2224845A1
Application number: DE19722224845
Authority: DE
Inventors: Charles L. Beaver Falls; Fouse Samuel S. Aliquippa; Pa. Weimer (V.St.A.)
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1971-05-24
Filing date: 1972-05-20
Publication date: 1972-12-07
Also published as: GB1343101A; AU4125372A; US3683313A; BR7203161D0; IT955745B; DE7219138U; JPS48298U; CA942859A; AU472046B2; ES402647A1

Description

DiPL-ING KLAUS NEUBECKER

4 Düsseldorf 1 Schadowpiatz 9

Düsseldorf, 19. Mai 1972 41,596
7234

Westinghouse Electric Corporation
Pittsburgh, Pa., V. St. A.

Langgestreckte, eine in sich geschlossene Einheit bildende Sammelleitung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Sammelleitungsanordnungen und insbesondere auf eine Samme!leitungsanordnung, in die sich Steckeinheiten für die Abnahme von elektrischer Energie von der Sammelleitung einführen lassen.

Sammelleitungen mit zwecks besserer Wärmeabfuhr sandwichartig zwischen gegenüberliegenden Wandungsteilen des Sammelleitungs-Gehäusekörpers eingeschlossenen Samirelschienen sowie mit Bereichen für die Abnahme von elektrischer Energie sind bekannt.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen langgestreckten, eine in sich geschlossene Einheit bilaenden Sammelleitungsabschnitt, üieser Sammelleitungsabschnitt hat einen langgestreckten Gehäusekörper und einen Satz langgestreckter einheitlicher Sammelschienen, die in dem Gehäusekörper abgestützt sind. Jede der Sammelschienen weist zwei gegenüberliegende Breitflächen sowie zwei gegenüberliegende Schmalflächen auf, und die Sammelschienen sind in dem Gehäuse in gestapelter Anordnung abgestützt, wobei die Breitflächen der Sammelschienen einanaer zugekehrt sind. Ein Satz Sainmelscnienen weist an seinen gegenüberliegenden Enden Endanschlußteile auf, wo die Sammelschienen im Abstand voneinander gehalten sind, um die Enden von Sanunelschienen weitetet Sanimelleitungsabschnitte kamm-

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artig aufnehmen zu können. Die Saiumelschienen sind so ausgebildet, daß sie in Längsrichtung des Abschnittes gesehen mehrere Kompaktzonen und mehrere Steckzonen bilden. In den einzelnen Kompaktzorien sind die Sammelschienen im Hinblick auf eine gute Wärmeabfuhr mit einander zugekehrten Breitflächen sandwichartig zwischen zwei gegenüberliegenden Gehäusebacken eines Gehäusekörpers eingeschlossen. In den Steckzonen sind die.Samme1schienen voneinander entfernt. In jeder' Steckzone ist in dem Gehäuse eine gesonderte Isolier-Steckanordnung abgestützt, um die Sammelschienen zu haltern und für eine Isolation zwischen benachbarten Sammelschienen und angrenzenden Steckeinheiten zu sorgen. Jede der Isolier-Steckanordnungen hat auf einer SchmaLseite ties Abschnittes Ausnehmungsbereiche für die Aufnahme von Steckeinheiten, und in jeder Steckzone ist der Gehäusekörper mit öffnungen für den Zugang zu den Ausnehmungsbereichen der Isolier-Steckanordnungen versehen. Die Kompaktzonen dienen zur Ivärmeabfuhr, während aie Steckzonen für die Leistung sabnähme von der Sammelleitung ciienen.

Die Erfindung wird nachstehend annand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. IA und IB, teilweise weggebrochen, eine Draufsicht auf

einen Sammelleitunysabschnitt nach der Lrfindung;

Fig. 2A und 2u, teilweise weggekrochen, eine Seitenansicht

des fcammelleitungsdbschnitts nach Fig. IA und

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt

durch Fig. IA;

Fig. 4 in weiter venirüiierttm Maßstab einen Quer

schnitt, durch fig. 2 A längs aer Linie IV-IV, v-obei fein Teil einer Steckeinhe Lt im in den suFitmelleitung:»absciiη 111 ei ngef ührtcn Zustand

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wiedergegeben ist;

Fig. 5 in teilweise weggebrochener Darstellung eine

Seitenansicht, die die Verbindung zwischen
zwei Enden aneinander anschließender Sammelleitungsabsch.nitte veranschaulicht;

Fig. 6 in teilweise weggebrochener Darstellung eine

Draufsicht auf eine der Gehäusebacken des
Sammelleitungsabschnitts.nach der Erfindung;

Fig. 7 in teilweise weggebrochener Darstellung eine

Seitenansicht der mit Fig. 6 wiedergegebenen Gehäusebacke;

Fig. 8 in teilweise weggebrochener Darstellung eine

Draufsicht auf eine der Sainmelschienen des
Sananelleitungsabschnitts nach der ttfindung;
una

Fig. 9 in teilweise wsggebrochener Darstellung eine

Seitenansicht der mit Fig. 8 wiedergegebenen Sammelschiene.

Im einzelnen zeigt die Zeichnung in Fig. IA, IB, 2A und 213 einen langgestreckten Abschnitt 3 einer Sarmnelleitung mit einem ersten Endanschluß 5 an seinen einen Knde sowie einem zweiten Endanschluß 7 an seinem anderen Lnue, einer Mehrzahl von Koinpaktzonen 9 sowie einer Mehrzahl Ste-ckzonen 11. Die Kompaktzonen 9 und die Steckzonen 11 sind lan'-jS des Abschnitts 3 abwechselnd angeordnet. Der üüdschnitt 3 weist fünf Steckzonen 11 auf, an deren geyenüoerliegenden iinuen sicn jeweils - in Längsrichtung des Abschnittes 3 gesehen - eine Kompaktzone 9 befindet. Es versteht sich, daß die Erfindung nicnt aui" eine bestimmte Anzahl Steck- bzw. Kompaktzonen beschränkt ist:.

Der Abschnitt 3 iol als lan'jqi->s trod, t e, in sich geschlossene

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Einheit mit einem langgestreckten einheitlichen Gehüusekörper 15 und einem Satz von vier langgestreckten, in dem Gehäusekörper 15 abgestützten einheitlichen Saumelschienen 17 ausgebildet. In Verbindung mit aen Fig. 3 und 4 wird nachstehend jeweils nur eine der Kompaktzonen 9 und eine der Steckzonen 11 ins einzelne gehend beschrieben, wobei aie Beschreibung dann in gleicher Weise auch für alle v/eiteren Kompakt- und Steckzonen zutrifft.

Die Sammelschienen 17 sind in den Kompaktzonen 9 (Fig. 3) unmittelbar nebeneinanderliegend zusammengefaßt, während sie in den Bereichen uer Steckzonen 11 (Fig. 4) im Abstand voneinander verlaufen, um die Abnahme von Energie in den Steckzonen zu erleichtern. Jede der Sammelschit-nen 17 weist einen leitenden Kern 19 sowie einen von der., leitenden Kern 19 cetragenen Isoliermantel 21 (Fig. 8 und 9) auf. Zwischen benachbarten isolierten Sarnmelschienen 17 und zwischen den äußersten S amine !schienen sind weitere Isolierlagen 23 (Fig. 3) vorgesehen, und eine weitere Isolierabaeckung 24 umgibt den Satz zusammengefaßter Saiainelschienen, wobei sich diese zusätzliche Isolierabdeckung 24 zwischen den zusammengefaßten Sammelschienen and dem Gehäusekörper 15 erstreckt, hie Mit P'ig. 8 gezeigt, weist jeae der Sammelschienen mehrere unisolierte Bereiche 27 für die Verbindung mit i:,instecktei]en sowie unisolierte Endbereiche 29 für cie Verbindung der Sarmielschienenabschnitte mit weiteren gleichartigen Sammelschienenabschnitten auf.

Das Gehäuse 15 hat zwei einander gegenüberliegende erste Gehäusebacken 33 sowie zwei einander gegenüberliegende zweite Gehäusebacken 35, die gemeinsam einen langgestreckter, rohrförmigen Gehäuseaufbau bilden, wobei aie Gehäusebacken 33 einen im wesentlichen U-förmigeri querschnitt haben (vgl. Fig. 3 und 4). Wie mit Fig. IA, IB, 2A, 2B sowie 6-9 gezeigt, sind die Sainmelschienen so ausgestaltet, dai- sie die Kompaktzonen und die Steckzonen bilden, und die Gt-hUusobacken 33 verlaufen in Längsrichtung schlangenlinienartig gewunden, so daß sie in rinn Kompaktzonen 9 zusammenlaufen und ciaiuit die Sammelschienen 17 sandwichartiq zwischen sich einspannen, in <ien Steel, /onen 11 dagegen auseinanderlaufen, so dafi in der erforderlichen »\eisv Kaum für das Hinführen ο ines

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— C_x μ·

Einsteckteils in die Steckzone verbleibt. Die Gehäusebacken 33 bestehen aus einem wärmeleitenden Material wie Aluminium oder Legierungen auf Basis Aluminium, um für eine ausreichende Ableitung der Wärme von den S amine Is chi en en 17 zu sorgen.

Wie aus Fig. 3 ersichtlicii, haben die zweiten Gehäusebacken 35 einen im wesentlichen C-förmigen querschnitt, wobei die freien Enden der Schenkel zueinander hin abgebogen sind. Die zweiten Gehäusebacken 35 sina starr ausgebildet und bestehen aus Stahl, so daß dem Gesamtaufbau eine ausreichende mechanische Festigkeit verliehen wird.

Beim Zusammenbau der Sammelschienenanordnung nach der Erfindung wird die untere erste Gehäusebacke 3 3 (Fig. 3) mit den beiden zweiten Gehäusebacken 35 verschweißt oder auf anaere heise fest verbunaen. Anschließend werden die bamme1schienen 17 und die Isolierlagen in ALwärtsrichtung in den von den drei Gehäusebacken gebildeten Hohlraum gelassen. Hierauf wird die obere cer beiden ersten Gehäusebacken 3 3 in die mit Fig. 3 wiedergegebene Lage gedrückt, so daß aie Samme!schienen 17 in den Koiupaktzonen 9 sandwichartig zwischen den Gehciusfx-acken 33 eingeschlossen werden. Danach kann die obere erste Gehausebracke mit den angrenzenden zweiten Genäusebacken 35 fest veruun;ien v/erden, etwa durch Schrauben 37, so dall der gesamte Sammelschierienaufbau eine in sich geschlossene hinheit bildet.

Nacn dem hinbringen der S airanel leitung en in aas Gehäuse wird eine Isolier-Steckanordnung 41, wie sie mit Fig. 4 gezeigt ist, in die Steckzonen 11 aes Gehäuses gebracht. Jede der Isolier-Steckanordnungen 41 weist zwei starre geformte oder gegossene Isolier-Einsteckteile 43, 45 auf. Wie mit Fig. 1, 2 und 4 gezeigt, ist jede der Gehäusebacken 35 in den «ereichen aer Steckzcnen Il jeweils mit einer öffnung 15· versehen, um aie zugehörigen Isolier-Linsteckteile 43, 45 in nie» Lage entsprechend Fig. 4 bringen zu können. Die Isolier-Linsteckteile 43, 4'3 sind an ihren Außenseiten größer als die öffnungen 45' unc liefen mit Anschlägen 49 an den zugehörigen Gehäusebacken 35 an, die die nach innen gerichtete

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Bewegung der Isolier-ninsteckteile 43, 45 begrenzen. .Machdem die Isolier-Einsteckteile 43, 45 so in uen Sanmielschienenaufbau eingeführt worden sind, werden sie mittels Schrauben (nicht dargestellt) festgelegt, die die vier Ecken aer einzelnen Isolier-Kinsteckteile durchsetzen und in die zugehörige Gehäusebacke 35 eingeschraubt sind.

Wie mit Fig. 4 gezeigt, ist jedes der isolier-E^insteckteile 43, 45 mit Schlitzen 50 für die Aufnanme und Abstützung der Saifimelschienen 17 sowie mit integral angeforrnten Isolierwandungen versehen, um benachbarte Sammelschieneη 17 sowie benachbarte Steckglieder 51 einer Steckeinheit 53 voneinander zu isolieren.

Wie mit Fig. 2A, 2b und 4 gezeigt, ist jedes der Isolier-Einsteckteile 43, 45 mit vier Öffnungen/versehen, uie jeweils in vier Ausnehmungsbereiche 57 führen, von cenen jener einen Teil einer anderen Sammelschiene 17 aufnimmt. Außerdem ist jede öffnung 55 im Verhältnis zu einer der SammeIschienen 17 ausgerichtet, so daß die vier öffnungen 55 und Ausnehmungsbereiche 57 einen Zugang zu den vier SammeIschienen 17 lassen. Die Ausnehmungsbereicne 57 und die üffnunge-n 55 sine (vgl. 2A und 2H) im Verhältnis zueinander versetzt, so daß ausreichend Platz für das einstecken der vier Steckgliecier 51 in die Saiuruelleitungsanorunung, ferner aber auch ausreichend Platz für die Isolierwandungen (Fig. 4) zwiscnen den Sammelschienen und den Steckgliedern 51 verbleibt.

In Fig. 4 ist eine Steckeinheit 53 im eingesteckten Zustand wiedergegeben, wobei zwei der klammerartig angreifenden Steckglieder 51 auf zwei der Sammelschiene^ geklemmt sind. Die beiden weiteren klammerartigen Steckglieder 51 derselben Steckeinheit 53 sind dementsprechend in die beiden anderen öffnungen 55 (Fig. 2A und 2B) eingesteckt unc auf die beiuen anderen Sammelschienen geklemmt. Wie mit Fig. 4 gezeigt, besteht für jede Steckzone 11 die Möglichkeit, eine Steckeinheit 53 von einer der beiden gegenüberliegenden Seiten her in die Sammelschinnenanordnung einzuführen. Wie weiter mit Fig. ό gezeigt, hat jede der bai.imelschienen unisolierte Bereiche 27 in den Steckzonen, um die vier Steckglieüer 51 der Steck-

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Bad

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einheit klemmend aufzunehmen und da^iit die Abnahme von Leistung von der Saminelscnienenanordnung zu erleichtern.

Wie mit Fig. 2A und 2B -jezei'-jt , sir.c die Sarunelschienen 17 an den Endanschlüssen 5 und 7 auseinanderr-jeführt. Jede der Sainmelschienen 17 ist an ihren beiden gegenüberliegenden Enden mit einer Einschlitzung 61 (Fig. 1Λ, Ib una b) versehen. Arn £ndanschluß 5 ist ein isolierendes Abstandsstück 6 5 an der /außenseite der in der Zeichnung oberen Sammelschiene L7 vorgesehen, während an der Unterseite der in eier Zeichnung untersten Sammelschiene 17 ein isolierendes Abstandsstück 67 unci zwischen den beiden mittleren Sammelschienen 17 ein isolierendes Abstandsstuck 69 angebracht ist. An dem Endanschluß 7 ist ein isolierendes Abstandsstück 71 zwischen den beiuen in eier Zeichnung oberen Sammelschienen und ein isolierendes Abstandsstück 7 3 zwischen den beiden in der Zeichnung unteren S amme !schienen angeordnet. Alle diese Alis tands stücke an den Endanschlüssen b und 7 sind steife Formteile. Die Abstandsstücke 71 und 73 haben Einschlitzungen, die mit den Kinschlitzungen 61 der Sammelschienen an dem Endanschluß 7 fluchten, während die isolierenden Abstanasstücke 65, 67, 69 Öffnungen haben, die mit uen Linschlitzungen 61 dor Sainmelschienen an den. Enaanschluß fluchten, üine Schraube 77 mit einer oarübergeschobenen Isolierhülse 79 ist durch die öffnunoen in den isolierenden Abstandsstükken und durch die fc-inachIitzungen in den Sammelschienen an dein Endanschluß 5 sowie durch öffnungen in Metallplatten 81, 83 geführt, die an dem Cndanschluß 5 mit dem Gehäuse verbunden sind. An den Außenseiten uer Metallplatten 81, 83 sind zwei Federscheiben 65, 87 vorgesehen. Auf uie Schraube 77 ist eine iMutter 89 aufgeschraubt.

Wie aus Fig. b ersichtlich, wird, wenn zwei gleichartige Sammelschienenabschnittc an ihren Enden miteinander vereinigt werden sollten, mindestens einer dieser Abschnitte in Längsrichtung relativ zu dem anueren Abschnitt verschoben, so daß die Sanmelschienen der Abschnitte ciiidnuer überlappen. Die Bezugszeichen des in Fig. 5 rechten Abschnittes sind aus Gründen der Deutlichkeit mit zusätzlichen Apostr(iplizeichen vt-rsohun. Die Lirmchlitzungen der

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S amme !.schienen und Abstandsstücke des Endabschlusses 7 eines Abschnittes 3 nehmen die Schraube 77' und die zugehörige Isolierhülse 79' auf, die an dem anderen Endanschluß 5' des angrenzenden Abschnittes 3¹ angebracht sind. Die Teile der beiaen Abschnitte sind in Fig. 5 im miteinander vereinigten Zustand wiedergegeben, wobei der Endanschluß 7 des einen Abschnittes 3 mit dem Endanschluß 5* des gleichartigen Abschnittes 3' verbunoen ist. Wie Fig. 5 zeigt, sind die Seitenbereiche des Gehäusekörpers an der Verbindungsstelle offen. Diese Seitenbereicne können jedoch verschlossen und mittels eines geiueinsamen Deckelteils abgedeckt werden. Wenn die beiden Abschnitte sich in aer mit Fiy. 5 wiedergegebenen Lage befinden, wird die Mutter 89' des Abschnittes 3' angezogen, so daß auf die yeyenüberliegenaen Federscheiben 85', 87' ein Druck ausgeübt wird und die bammelschienen sowie die Abstandsstücke dicht aneinander angedrückt v/erden, um die Sammelschienen der beiden Abschnitte mechanisch und elektrisch Miteinander zu verbinden. Die Federscheiben 85*, 87' bilden eine Vorspannungskraft, die für einen guten Kontaktdruck zwischen den miteinander verbundenen Sammelschienen sorgt.

An jeder der Steckzonen 11 ist eine Einsteck-Abdeckung 95 (Fig. IA, IB, 2A und 2B) schwenkbar an der zugehörigen Isolier-Steckanordnung befestigt, nie zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung verschwenkt werden kann, so daß die L'insteckÖffnungen in den Steckzonen abgedeckt werden können, wenn keine Steckeinheit in die Sammelschienenanordnung eingesteckt ist. Im installierten Zustand ist die Sammelschiene vollständig eingeschlossen, wobei alle darin befindlichen Öffnungen abgedeckt sind, und von der Sammelleitung abgegebene Wärme wird in den Kompaktzonen 9 durch die gegenüberliegenden Aluminium-Gehäusebacken 3 3 abgeführt, die einen yuten Wärmeübergang mit den breiten Flachen der äußeren Sammelschienen haben. Zusätzlich dazu, daß die Sammelschiene vollständig umschlossen ist und eine gute Wärmeabfuhr gewährleistet, bietet sie auch eine Einsteckmöglichkeit, da in Längsrichtung jedes Abschnittes der Sammelschiene eine AMehrzahl Steckzonen 11 vorgesehen sind. Steckeinheiten können an jeder der beiden gegenüberliegenden Seiten oder auch gleichzeitig auf beiden gegenüberlie-

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genden Seiten der Steckzone eingeführt werden, um Leistung an gewünschten Stellen der Sammelschiene abzunehmen.

Patentansprüche;

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Claims

Patentansprüche :

1.1 Langgestreckter, eine in sich geschlossene Einheit bildender ■r-'' Sammelleitungsabschnitt, gekennzeichnet durch einen langgestreckten Gehäusekörper (15) , einen Satz langgestreckter einheitlicher Sammelschienen (17) mit zwei gegenüberliegenden Breitflächen und zv/ei gegenüberliegenden Schmalflächen, die in dem Gehäusekörper (15) mit einander zugewandten ßreitflachen im wesentlichen gestapelt abgestützt sind und an ihren gegenüberliegenden Enden Endanschlußteile für die kammartige Aufnahme weiterer Saminelschienen (17) und Abstandsstücke (65, 67 ...) aufweisen, und dadurch, daß der Sammelleitungsabschnitt (3) über seine Länge gesehen eine Mehrzahl Kompaktzonen (9), in denen die Sammelschienen (17) flächig aneinander anliegen, sowie eine Mehrzahl Steckzonen (11) aufweist, in denen die Sammelschienen (11) voneinander entfernt sind, daß jeder Steckzone (11) eine in den Gehäusekörpern (15) abgestützte Isolier-Steckanordnung (41) zugeordnet ist, die mindestens auf einer Schmalseite des Abschnittes (3) Ausnehmungsbereiche (57) für die Aufnahme von Steckeinheiten (53) hat, una aaß der Gehäusekörper (15) in jeder Steckzone (11) mit öffnungen (55) für uen Zugang zu den Ausnehmungsbereichen (57) der Isolier-Steckanordnung (41) versehen ist.

2. Sammelleitungsabschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusekörper (15) zwei erste, einander gegenüberliegend angeordnete Gehäusebacken (3 3) und zwei zweite einander gegenüberliegend angeordnete Gehäusebacken (35) aufweist und daß aie Samnielschienen (17) in den Kompaktzonen (9) zwischen Teilen der ersten beiden Gehäusebacken (33) sandwichartij eingeschlossen sind.

3. Samme 1 leitungsaoschnitt nach Anspruch 2, ctauurch gekennzeichnet, daß aie ersten r.ehäusebacKen (33) sich in joacr Steck zone (11) nach außon erweitern, um in den Steckzonen üteckrauiu zu bilcien.

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4. Sammelleitungsabschnitt nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Gehäusebacken (33) Metallteile mit hoher Wärmeleitfähigkeit und die zweiten Gehäusebacken

(35) mechanisch steife Teile mit hoher konstruktiver Festigkeit sind.

5. Sammelleitungsabschnitt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß- die ersten Gehäusebacken (33) aus Aluminium oder Legierungen auf Basis Aluminium und die zweiten Gehäusebacken (35) aus Stahl bestehen.

6. Sammelleitungsabschnitt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolier-Steckanordnungen (41) aus einem starren geformten Isoliermaterial bestehen und einen gesonderten Ausnehraungsbereich für die Aufnahme der einzelnen Sammelschienen (17) sowie damit integrale Isolierwandungen aufweisen, die sich zwischen benachbarten Ausnehmungsbereichen (57) und benachbarten Saminelschienen (17) erstrecken.

7. Sammelleitungsabschnitt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Isolier-Steckanordnung (41) zwei starre geformte Isolierteile hat, in denen die Ausnehmungsbereiche (57) auf den beiden Schmalseiten des Sammelleitungsabschnittes angeordnet sind.

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