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Energieversorgungsstation
Die Erfindung betrifft eine
Energieversorgungsstation, insbesondere eine Kleinstation, deren Gehäuse nahe dem
Dachrand Luftdurchtrittsöffnungen aufweist.
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Bei Energieversorgungsstationen dieser Art ist nicht nur in vielen
Fällen eine ausreichende Be- und Entlüftung des Gehäuses mit Schwierigkeiten verbunden.
Problematisch ist auch die Verhinderung von Schäden infolge eines Störlichtbogens,
der in der Station auftritt und zu einem explosionsartigen Druckanstieg im Gehäuse
führt. Kann ein Druckanstieg über einen bestimmten Wert hinaus nicht verhindert
werden, dann muß mit Beschädigungen oder gar einer Zerstörung des Gehäuses gerechnet
werden. Bekannte Stationsgehäuse sind daher mit einer oder mehreren Druckentlastungsklappen
versehen, welche in einer Seitenwand angeordnet sind und sich öffnen, sobald der
Druck im Gehäuse einen bestiminten, das Gehäuse noch nicht gefährdenden Wert erreicht.
Zum einen ist es aber bei Kleinstationen häufig schwierig oder nicht möglich, Druckentlastungsklappen
der erforderlichen Größe in den Seitenwänden des Gehäuses unterzubringen. Zum anderen
werden, da Stationen der in Rede stehenden Art häufig an Gehwegen oder anderen,
jedermann zugänglichen Stellen stehen, Passanten oder spielende Kinder gefährdet,
wenn diese Druckentlastungsklappen mit großer Beschleunigung nach außen aufklappen.
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Solche Druckentlastungsklappen sind auch dann unentbehrlich, wenn
für die Entlüftung des Gehäuses dessen obere Begrenzungswand unter Bildung von Luftdurchtrittsöffnungen
auf den Seitenwänden abgestützt ist, da diese Luftdurchtrittsöffnungen aus Sicherheitsgründen
nicht so groß gemacht werden können, daß sie in nennenswertem Maße zu einer Druckbegrenzung
beim Auftreten eines Störlichtbogens beitragen können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Energieversorgungsstation
zu schaffen, welche eine verbesserte Entlüftung
aufweist. Bei einer
Station der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß in der Decke des Gehäuses wenigstens eine Öffnung vorgesehen ist, die mittels
einer Lüfterjalousie abgedeckt ist, welche unter der Wirkung eines einen vorgegebenen
Grenzwert überschreitenden Druckes im Gehäuseinneren von einer Stellung kleinsten
freien Durchlaßquerschnittes in eine Stellung größten freien Durchlaßquerschnittes
bewegbar geführt ist, daß im Abstand über der Lüfterjalousie ein zumindest diese
überdeckendes Dach angeordnet ist und daß der freie Raum zwischen dem Dach und der
Lüfterjalousie mit den Luftdurchtrittsöffnungen in Verbindung steht.
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Eine solche Lüfterjalousie kann ohne Schwierigkeiten so groß ausgeführt
werden, daß sie beim Auftreten eines Störlichtbogens den Überdruck im Gehäuse auf
den gewünschten Wert begrenzt, da zumindest ein großer Teil der oberen Begrenzungswand
für die Lüfterjalousie ausgespart werden kann. Ferner wird die Lüfterjalousie beim
Auftreten eines Störlichtbogens nach oben und damit nicht in eine Richtung bewegt,
die zu einer Gefährdung von Passanten führen könnte. Außerdem verhindert das Dach,
daß Unbefugte an die Lüfterjalousie heran oder in deren Bewegungsbereich kommen
können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß wegen der relativ großen Fläche,
welche für die Lüfterjalousie zur Verfügung steht, schon eine verhältnismäßig geringe
Bewegung der Lüfterjalousie eine ausreichende Vergrößerung des freien Durchlaßquerschnittes
ergibt, so daß die wegen der Bewegbarkeit der Lüfterjalousie erforderliche Höhenvergrößerung
der Station nicht ins Gewicht fällt. Auch der Abstand des Daches von der oberen
Begrenzungswand des Gehäuses kann verhältnismäßig klein gehalten werden, weil die
aus dem Inneren des Gehäuses kommenden Gase unter dem Dach entlang nach allen Seiten
abströmen können.
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Allein schon die Anordnung der Lüfterjalousie in der oberen Begrenzungswand,
aber auch die verhältnismäßig große Fläche, welche für die Lüfterjalousie genutzt
werden kann,und der große freie Querschnitt, welcher für die aus der Lüfterjalousie
austretende Luft zur Verfügung steht, führen zu einem wesentlich besseren Lüftungswirkungsgrad
als bei den bekannten Stationen mit in den Seitenwänden angeordneten Lüftern. Die
erfindungsgemäße Ausbildung der Station ist daher nicht nur beim Auftreten von Störlichtbögen
vorteilhaft, sondern ermöglicht auch eine bessere Kühlung der im Gehäuse befindlichen
elektrischen Geräte. Sollte nur eine bessere Kühlung erforderlich sein, dann braucht
selbstverständlich die Lüfterjalousie nicht bewegbar geführt zu sein.
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Das Dach verhindert den Zugang zur Lüfterjalousie und das Eindringen
von FxemdkQnpçrn und Wasser. Außerdem vermindert es die eigenLiicnen Aufheizung
des/Gehäuses und der sich darin befindenden Geräte unter dem Einfluß der Sonnenstrahlung.
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Vorteilhafterweise hat das Dach eine die Gehäuseoberseite vollständig
überdeckende Größe und einen nach unten abgewinkelten Rand. Dies verbessert den
Schutz gegen eindringende Fremdkörper und Wasser.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist als übergang von den Seitenwänden
des Gehäuses zur oberen Begrenzungswand eine Abschrägung vorgesehen, so daß die
als umlaufender Spalt ausgebildete Luftdurchtrittsöffnung einerseits durch die Abschrägung
und andererseits durch die freie Kante des nach unten abgewinkelten Randes begrenzt
ist. Hierdurch wird trotz des nach unten abgewinkelten Randes des Daches auch im
Bereich dieses Randes eine große freie Querschnittsfläche für die austretenden Gase
geschaffen. Der Rand kann deshalb tiefer als die Oberseite der oberen Begrenzungswand
liegen, also die Abschrägung mindestens teilweise überdecken, wodurch der Schutz
gegen Fremdkörper
noch weiter verbessert wird. Allerdings muß, wenn
der Rand die Abschrägung vollständig oder nahezu vollständig verdeckt, ein ausreichend
großer Abstand des Randes von den Seitenflächen vorgesehen werden, falls das Dach
stationär angeordnet ist.
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Wird hingegen das Dach beim öffnen der Lüfterjalousie ebenfalls angehoben,
was grundsätzlich möglich ist, dann kann bei dieser Hubbewegung ein ausreichend
großer Spalt'für den Austritt der Lichtbogengase freigegeben werden.
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Zweckmäßigerweise ist je ein zumindest annähernd in der Ebene der
Außenseite jeder Seitenwand angeordnetes, die Abschrägungen abdeckendes und sich
mit dem nach unten abgewinkelten Rand des Daches überlappendes Schutzgitter vorgesehen.
Ein solches Schutzgitter behindert den Austritt der Gase nur geringfügig, stellt
aber einen wirkungsvollen Schutz gegen Fremdkörper dar.
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In der Regel ist es zweckmäßig, den Abstand des Daches von der Lüfterjalousie
mindestens gleich deren größtmöglichem Weg in dieser Richtung zu wählen, damit die
Lüfterjalousie nicht gegen das Dach stößt und dieses unter Umständen anhebt, wenn
sie infolge eines Störlichtbogens aufgeworfen wird.
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Das Dach ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform schwenkbar mit
dem Gehäuse verbunden, damit es nicht vollständig demontiert, sondern nur weggeschwenkt
zu werden braucht, falls für Montage-oder Wartungsarbeiten ein Zugang zu dem Gehäuseinneren
von oben her notwendig sein sollte.
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Die Lüfterjalousie kann mit verschiedenen Mitteln so lange in der
Stellung des kleinsten freien Durchlaßquerschnittes gehalten werden, bis der Druck
im Innern des Gehäuses einen bestimmten Wert erreicht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
dient diesem Zwecke wenigstens eine vorgespannte Feder.
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Der Vorteil besteht nicht nur darin, daß durch die Vorspannung der
Grenzwert festgelegt werden kann. Vorteilhaft ist ferner, daß die Lüfterjalousie
wieder selbsttätig in die Ausgangsstellung zurückgeht, wenn der überdruck im Gehäuse
unter den Grenzwert abgesunken ist.
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Auch die Führung der Lüfterjalousie, welche als geschlossene Platte
ausgebildet sein kann, wenn sie nicht auch für den Austritt der Kühlluft bestimmt
ist, kann in verschiedener Weise ausgebildet sein. Vorteilhaft hinsichtlich eines
gleichmäßigen Austrittes der Lichtbogengase nach allen Seiten ist eine Führung,
welche eine Bewegung der Lüfterjalousie lotrecht zur oberen Begrenzungswand des
Gehäuses zuläßt. Bei einer solchen Führung muß aber Sorge dafür getragen werden,
daß sich die Lüfterjalousie nicht in ihr verklemmt. Ein solches Verklemmen wird
in einfacher Weise bei einer Führung in Form einer Schwenkverbindung zwischen der
Lüfterjalousie und dem Gehäuse vermieden. Allerdings treten hier die Gase nicht
gleichmäßig nach allen Seiten aus.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt in einer vertikalen Ebene durch das
erste Ausführungsbeispiel; Fig. 2 eine Draufsicht auf das erste Ausführungsbeispiel
bei teilweise weggebrochen dargestelltem Dach; Fig. 3 einen unvollständig dargestellten
Schnitt in einer vertikalen Ebene durch ein zweites Ausführungsbeispiel.
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Eine Transformatorstation, welche im Ausführungsbeispiel als sog Fertig-Station
ausgebildet ist, weist ein als Ganzes mit 1 bezeichnetes Gehäuse auf, dessen Unterteil
2 als eine in den Erdboden einlaßbare Wanne aus Beton ausgebildet ist. Aus Beton
bestehen im Ausführungsbeispiel auch die Seitenwände 3 des Oberteils und die Decke
4. Vorzugsweise handelt es sich dabei um Leichtbeton.
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Wie insbesondere Fig. 1 zeigt, erfolgt der Übergang von den Seitenwänden
3 zur Decke 4 in Form einer Abschrägung 5. Die äußere Begrenzungsfläche 5' dieser
Abschrägung 5 weist eine Neigung von etwa 450 auf und geht etwa durch die theoretische
Schnittkante der Innenflächen der Seitenwände 3 und der Decke 4.
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In einer der Seitenwände des Unterteils 2 ist eine Belüftungsin öffnung
6 vorgesehen,/die eine selbstschließende Jalousie 7 eingesetzt ist. Die Belüftungsöffnung
6 verbindet den Innenraum 8 des Gehäuses 1 mit einem der Seitenwand vorgelagerten
Luftschacht 9, der aus dem Erdboden herausfUhrt und durch einen etwa ebenerdig angeordneten
Gitterrost 10 od.dgl. abgedeckt ist.
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Im Ausführungsbeispiel ist in der sich oberhalb der Belüftungsöffnung
6 befindenden Seitenwand eine Tür 11 vorgesehen, die bei Bedarf mit einer selbstschließenden
Lüfterjalousie versehen sein kann.
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Für die Entlüftung ist in der Decke 4 eine Entlüftungsöffnung 13 vorhanden,
die, wie Fig. 2 zeigt, mehr als die Hälfte der Fläche der oberen Begrenzungdwand
4 einnimmt.
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Im Ausführungsbeispiel grenzt die'Belüftungsöffnung 13 fast an diejenige
Seitenwand 3 an, welche der die Belüftungsöffnung 11 aufweisenden Seitenwand gegenüberliegt.
Die Abmessungen der Belüftungsöffnung 13 sind ferner so gewählt, daß ein Transformator
12, welcher vom Gehäuse 1 aufgenommen wird, durch die Belüftungsöffnung 13 hindurch
in den Innenraum 8 des Gehäuses 1 eingebracht werden kann. Der Transformator 12
und eine unmittelbar hinter der Türe 11 angeordnete Schaltanlage 26 liegen daher
in dem von der oeffnung 6 zur Entlüftungsöffnung 13
gehenden, durch
Strömungslinien 27 angedeuteten s s,tRom.
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In die Belüftungsöffnung 13 ist eine Lüfterjalousie 14 eingesetzt,
deren Rahmen mit einem flanschartigen Rand 15 den Rand der Belüftungsöffnung 13
übergreift und auf der Oberseite der Decke 4 aufliegt. In jeder der vier Ecken des
flanschartigen Randes 15 ist eine Führungsbohrung für einen Führungsbolzen 16 vorgesehen,
welcher lotrecht, also bei üblicher Aufstellung des Gehäuses vertikal nach oben,
aus der Decke 4 herausragt. Je eine vorgespannte Schraubenfeder 17, welche über
den Führungsbolzen 16 geschoben ist, stützt sich einerseits an dem flanschartigen
Rand 15 und andererseits an einem auf dem Führungsbolzen 16 angeordneten Federteller
18 ab. Die Vorspannung der Schraubenfeder 17 ist so gewählt, daß die Lüfterjalousie
14 sich nach oben verschiebt, wenn im Innenraum 8 infolge eines Störlichtbogens
ein Überdruck erreicht ist, der einem vorbestimmten Wert entspricht. Dieser Wert
wird so gewählt, daß der dabei herrschende Überdruck noch zu keiner Gefährdung des
Gehäuses 1 führt. Ferner wird die Länge der Führungsbolzen 16 und der Schraubenfedern
17 so gewählt, daß beim Erreichen des vorgegebenen Grenzwertes des Überdrucks im
Innenraum 8 die Lüfterjalousie 14 sich so weit nach oben verschiebt, daß der nun
vergrößerte freie Durchschnittsquerschnitt einen raschen Druckabbau im Innenraum
8 gewährleistet. Um den Grenzwert, bei dem die Lüfterjalousie 14 sich nach oben
verschiebt, einstellen und verändern zu können, können die Federteller 18 sich an
Muttern abstützen, welche auf einem Gewinde der Führungsbolzen sitzen.
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In einem Abstand über der Decke 4, der geringfügig größer als die
Länge der Führungsbolzen 16 ist, ist ein im Ausführungsbeispiel aus Aluminium bestehendes
Dach 20 angeordnet, das die Bewegung der Lüfterjalousie 14 nicht behindert, das
Eindringen von Fremdkörpern und Wasser in die Lüfterjalousie 14 aber verhindert
und außerdem das Gehäuse 1 vor zu starker Sonneneinstrahlung schützt. Das Dach 20
könnte selbstverständlich auch aus einem anderen Material, beispielsweise Kunststoff,
hergestellt sein. Damit von ihm Regen gut abläuft, fällt es leicht
von
der Mitte zum äußeren Rand hin ab. Zur Verbindung des Daches mit dem Gehäuse 1 sind
Verbindungslaschen 19 vorgesehen, welche aus den Seitenwänden 3 herausragen und
im erforderlichen Ausmaße über die äußeren Begrenzungsflächen 5' und die Decke 4
überstehen. Mit diesen Verbindungslaschen 19 ist das Dach im Ausführungsbeispiel
verschraubt. Selbstverständlich könnte die Verbindung aber auch anders ausgebildet
sein.
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Der äußere Rand des Daches 20 steht geringfügig über die Außenseite
der Seitenwände 3 über, und zwar so weit, daß sein nach unten abgekanteter Randstreifen
21 ein Schutzgitter 22 mit geringem Spalt übergreift, welches in der Ebene der Außenseite
der Seitenwände 3 liegt und sich in der Verlängerung dieser Außenseite im Bereich
der Abschrägung 5 bis in die Höhe der Oberseite der Decke t erstreckt. Wie Fig.
1 zeigt, übergreift der Randstreifen 21 das Schutzgitter 22 nur wenig, so daß der
Abstand der Unterkante des Randstreifens 21 von der äußeren Begrenzungsfläche 5'
der Abschrägung 5 möglichst groß ist. Dies ist insofern von Bedeutung, als der Schlitz
zwischen der Unterkante des Randstreifens 2P und der äußeren Begrenzungsfläche 5'
die Luftdurchtrittsöffnung/bildet, aus der die durch die Lüfterjalousie 14 hindurchtretende
Kühlluft oder, nach einem Störlichtbogen, die heiRen Lichtbogengase austreten. Im
Hinblick auf eine maximale Größe der Luftdurchtrittsöffnung 25 erstreckt sich diese
über die gesamte Länge der Unterkante des Randstreifens 21.
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Die einzelnen oeffnungen des Schutzgitters 22, das im Ausführungsbeispiel
als ein mit rechteckigen Durchbrüchen versehener Blechstreifen ausgebildet ist,
sind hinsichtlich ihrer Größe so gewählt, daß störende Fremdkörper nicht hindurchgeschoben
werden können. Ferner wird dadurch, daß sich das Schutzgitter 22 im Bereich der
Abschrägung 5 befindet, verhindert, daß stabförmige Gegenstände in die Lüfterjalousie
oder durch diese hindurchgesteckt werden können.
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Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich
von demjenigen gemäß den Fig. 1 und 2 nur durch eine andere Führung der Lüfterjalousie
114 und eine andere Verbindung des Daches 120 mit dem Gehäuse 101. Daher beschränkt
sich die Beschreibung und Darstellung auf diese abweichende Ausgestaltung.
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Es sei lediglich noch erwähnt, daß bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel
ebenso wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel das/Schutzgitter 122 als ein mit rechteckigen
Durchbrüchen versehener Blechstreifen ausgebildet ist, welcher in der Ebene der
Außenseite der Seitenwände 103 liegt und die äußere Begrenzungsfläche 105 der Abschrägung
105 abdeckt.
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Der den Rand der Entlüftungsöffnung 113 in der Decke 104 übergreifende,
flanschartige Rand 115 des Rahmens der Lüfterjalousie 114 ist mit Hilfe von Scharnieren
123 längs einer Seite, bei der es sich im Ausführungsbeispiel um die in geringem
Abstand von der einen Seitenwand 103 verlaufende Seite handelt, schwenkbar mit der
Decke 104 verbunden. An der zu dieser Seite parallelen Seite ist der flanschförmige
Rand 115 mit Bohrungen versehen, welche je einen Führungsbolzen 116 aufnehmen. Die
Führungsbolzen 116 ragen wie beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 aus
der oberen Begrenzungswand 104 heraus und tragen je eine vorgespannte Schraubenfeder
117, welche sich einerseits am Rahmen der Lüfterjalousie 114 und andererseits an
einem auf dem Führungsbolzen sitzenden Federteller 118 abstützen.
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Die Vorspannung der Schraubenfedern 117 ist so eingestellt, daß die
Lüfterjalousie 114 entgegen der Kraft der Schraubenfedern 117 nach oben schwenkt
und dabei den freien Durchlaßquerschnitt im erforderlichen Maße vergrößert, wenn
ein Störlichtbogen auftritt.
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Das Dach 120 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls schwenkbar
mit dem Gehäuse 101 verbunden. Zu diesem Zwecke ist der nach unten abgekantete Randstreifen
121 längs einer der Seitenwände 103 mit den aus diesen nach oben herausragenden
Verbindungslaschen 119 Scharnieren 124 mittels / verbunden. Das Dach 120 kann dann
im Bedarfsfalle, beispielsweise bei Inspektionsarbeiten oder für das Einsetzen oder
+/ an der Luftdurchtrittsöffnung125 vorgesehene
Herausnehmen des
Transformators, in eine vertikale Lage geschwenkt werden.