DE2838365A1

DE2838365A1 - Stromverteilerschiene fuer schaltschraenke

Info

Publication number: DE2838365A1
Application number: DE19782838365
Authority: DE
Inventors: Brij M Bharteey; Neal E Rowe; John R Wilson
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1977-09-09
Filing date: 1978-09-02
Publication date: 1979-03-22
Also published as: AU519071B2; AU3931778A; GB2004135A; CA1110354A; GB2004135B; JPS5450847A; US4142224A; DE2838365C2; JPS61205204U; NZ188237A; DE7826142U1; MX145625A; BR7805859A

Description

PATENTANWALT

Dipl. ing. B. HOLZEB

EI₁SBB-SXBAeSB 1«

8900 AUGSBUBG

TEXiBFON 8104¹JB TELEX 63320Z t*U& d

W.959

Augsburg, den 24. August 1978

Westinghouse Electric Corporation, Westinghouse Building, Gateway Center, Pittsburgh., Pennsylvania 15222, V.St. A.

Stromverteilerschiene für Sehaltschranke

Die Erfindung betrifft eine Stromverteilerschiene für Schaltschränke, mit mindestens einem längsverlaufenden Aufsteckteil zum Aufstecken von Klemmkontakten von Schalt- und Steuergeräten oder dergl.

In Schaltschranken, beispielsweise für Motorsteuerungen, stellt die Verteilung der elektrischen Energie durch Strom-

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Schienensysteme einen wesentlichen, die gesarate Konzeption der Sehaltschränke beeinflussenden Faktor dar. Infolge der Vielfalt der Nennströme, beispielsweise 300A, 600A und 8OOA, finden Stromverteilerschienen in verschiedenen Dicken und Querschnittsformen, beispielsweise Z-förmig, L-förmig, flach, sternförmig und kreisrund Anwendung.

Dabei ist auch die Frage der Wirtschaftlichkeit zu berücksichtigen. Stromverteilerschienen können aus Aluminium oder Kupfer hergestellt werden, was beide gute elektrische Leiter sind. Aluminium oxidiert jedoch leicht an Luft, und das entstehende Aluminiumoxid ist ein sehr schlechter elektrischer Leiter, weshalb aus Aluminium bestehende Stromverteilerschienen, falls sie nicht einer besonderen Oberflächenbehandlung zum Schutz vor Oxidation unterzogen werden, bei Verwendung in Verbindung mit Schalt- oder Steuergeräten, die mit Klemmkontakten zur mechanischen und elektrischen Verbindung mit den Stromverteilerschienen ausgestattet sind, gegenüber aus Kupfer bestehenden Stromverteilerschienen weniger zu empfehlen sind. Flache Kupferschienen sind jedoch sehr viel teurer als flache Aluminiumschienen oder Aluminiumstrangpreßprofile, und Kupferstrangpreßprofile sind nochmals teurer. Kupferstrangpreßprofile sind daher zu kostspielig für eine wirtschaftliche Verwendung als Stromverteile rschienen.

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Als wirtschaftlichere Alternative dazu können aus Kupferblech durch Biegewalzen hergestellte Kupferprofile als Stromverteilerschienen verwendet werden, jedoch sind bei bekannten Versuchen, anstelle von stranggepreßten Kupferstromverteilerschienen durch Biegewalzen aus Kupferblech hergestellte Stromverteilerschienen zu verwenden, beträchtliche Probleme wegen der metallurgischen Eigenschaften des Kupfers aufgetreten, die es schmierig machen, Kupferblech der erforderlichen Dicke durch kaltes Biegewalzen in die gewünschte Stromverteilerschienenprofilform mit Aufsteckbereichen zu bringen, die stark und dick genug sind, um das Aufstecken der Klemmkontakte von Schalt- oder Steuergeräten zu ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirtschaftlich herstellbare und den im Hinblick auf die Aufsteckmöglichkeit von Klemmkontakten von Schalt- und Steuergeräten notwendigen Festigkeitsanforderungen gerecht werdende Stromverteilerschiene zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Stromverteilerschiene aus in eine den Aufsteckteil enthaltende Form gebrachtem Blechmaterial gefertigt ist und daß der Aufsteckteil einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit zwei fest in gegenseitigem Abstand parallel

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zueinander verlaufend gehaltenen Schenkeln aufweist.

Die erfindungsgemäße Stromverteilerschiene kann aus verhältnismäßig dünnem Kupferblech in Profilformen biegegewalzt werden, welche der Stromverteilerschiene die erforderliche mechanische Festigkeit verleihen und im wesentlichen die gleichen Vorteile wie eine ähnliche Profilform aufweisende, jedoch wesentlich schwerere stranggepreßte Kupferschienen bieten. Außerdem können die Aufsteckteile von aus Blech gefertigten Stromverteilerschienen nach der Erfindung leicht hinsichtlich ihrer Dicke durch entsprechende Wahl des Abstands zwischen den beiden U-Schenkeln den Klemmkontakten der jeweils zu verwendenden Schalt- oder Steuergeräten angepaßt werden, so daß eine leichte Aufsteckbarkeit und ein sicherer Sitz der Klemmkontakte auf dem jeweiligen Aufsteckteil gewährleistet ist. Indem die beiden U-Schenkel des oder jedes Aufsteckteils fest in dem vorgesehenen gegenseitigen Abstand zueinander gehalten werden, wird verhindert, daß der Aufsteckteil unter der Klemmkraft der aufgesteckten Klemmkontakte der Schalt- oder Steuergeräte übermäßig zusammengedrückt und dadurch in seiner Dicke verringert wird, und man erhält außerdem den Vorteil, daß die U-Schenkel eine gewisse Federeigenschaft aufweisen, die zur Aufrechterhaltung eines guten Kontaktdruckes zwischen dem Aufsteckteil und den aufgesteckten Klemmkontakten beiträgt.

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Zur Aufrechterhaltung des gegenseitigen Abstands zwischen den beiden parallelen Ü-Schenkeln des Aufsteckteils können beispielsweise an mindestens einem dieser Schenkel gebildete Vorsprünge dienen, die zum jeweils anderen Schenkel hinragen und an diesem anliegen. Es können dazu auch seitwärts abgebogene Endflansche an den U-Schenkelenden Anwendung finden, die dadurch in ihrer Lage gehalten werden, daß sie zwischen entsprechenden Abschnitten von vorzugsweise vorgesehenen, die Stromverteilerschiene im wesentlichen umschließenden isolierenden Abdeckungen eingebettet sind.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Pig. I eine perspektivische Ansicht eines

Sehaltschrankes, bei welchem Stromverteilerschienen nach der Erfindung Anwendung finden können,

Fig. 2 eine Frontansicht des Schaltschranks

mit geöffneten Fronttüren,

Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch den

Schaltschrank mit einem vollständig

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eingeschobenen und einem halbeingeschobenen Schalt- oder Steuergerät, und

die Fig. 4 Querschnitte verschiedener Ausführungsbis 10 formen von durch Biegewalzen aus Blech

hergestellten Stromverteilerschienen

nach der Erfindung.

Pig. 1 zeigt einen Schaltschrank, in welchem vertikale Stromverteilerschienen Anwendung finden, auf.welche Schalt- und Steuergeräte aufgesteckt werden können. Der Schaltschrank weist einen Metallkasten 13 mit einer Anzahl von Abteilen auf, die normalerweise durch Türen verschlossen sind, die beispielsweise mit 25, 27, 29 und 31 bezeichnet sind.

Gemäß Fig. 2 sind die übereinander angeordneten Schaltschrankabteile 15, 17, 19 und 21 durch horizontale Zwischenboden 23 voneinander getrennt. Durch den oberen Teil des Schrankes verlaufen horizontale Hauptstromschienen 77, 79 und 81, an welche jeweils bei 83 eine vertikale Stromverteilerschiene 59, 61, 63 elektrisch und mechanisch angeschlossen ist.

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Die vertikalen Stromverteilerschienen 59, 6l und 63 weisen gemäß Fig. 3 jeweils einen im wesentlichen Z-förmigen Querschnitt mit einem flachen Zwischensteg 91 und zwei rechtwinklig dazu nach entgegengesetzten Seiten abgewinkelten Aufsteckteilen 87 und 89 auf. Die Stromverteilerschienen 59, 61 und 63 sind zwischen Isolierplatten 95 und 97 eingebettet, die hohle Rippen II9 aufweisen, in welche die Aufsteckteile und 89 der Stromverteilerschienen hineinragen. Die aus den Stromverteilerschienen und den Isolierplatten gebildete Anordnung ist zwischen Haltewinkeln 121 und 123 festgeklemmt, die mittels Schrauben IO5 und IO7 zusammengespannt und von einer an den Schrankseitenwänden angeordneten Haltekonstruktion 53 gehalten werden.

In Fig. 3 ist ein Schaltgerät 65, bei welchem es sich um einen Selbstschalter handeln kann, an der Schaltschrankrückseite in diesen eingeschoben und mit seinen Klemmkontakten auf die nach rückwärts weisenden Aufsteckteile 89 der Stromverteilerschienen 59, 61 und 63 aufgesteckt, während ein weiteres ähnliches Schaltgerät an der Schaltschrankfrontseite halb in diesen eingeschoben dargestellt und mit seinen Klemmkontakten 93 auf die nach vorne ragenden Aufsteckteile 87 der Stromverteilerschienen aufsteckbar ist. In den Hohlrippen 119 der Isolierplatten 95 und 97 sind geeignete

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Aussparungen (nicht dargestellt) gebildet, die das Aufstecken der Klemmkontakte 93 der Schalt- oder Steuergeräte auf die Aufsteckteile 87 und 89 der Stromverteilersehienen gestatten. Die bisher beschriebene Anordnung ist an sich aus der US-PS 4 024 44l und US-PS 4 025 826 bereits bekannt, so daß sich eine eingehendere Beschreibung erübrigt. Es ist aber besonders hervorzuheben, daß es sich bei der in Fig. wiedergegebenen Darstellung der Stromverteilerschienen 59, 61 und 63 in Form von Vollprofilen lediglich um eine schematische Darstellung handelt, die lediglich Anordnung und Wirkungsweise der Stromverteilerschienen im Schaltschrank erläutern soll, jedoch noch nichts über die nachstehend im einzelnen erläuterte erfindungsgemäße Konstruktion der Stromverteilerschienen sagt.

Die Fig. 4 bis 10 zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele von Stromverteilerschienen nach der Erfindung, die alle aus Blechmaterial, vorzugsweise Kupferblech mit einer Dicke von beispielsweise von 1,5 nun bis 4,5 mm, durch Biegewalzen gefertigt sind.

Bei dem Beispiel nach Fig. 4 haben die Stromverteilerschienen 161 jeweils eine im wesentlichen L-förmige Gesamtquerschnittsform mit zwei L-Schenkeln, von denen einer

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zwischen den Isolierplatten 95 und 97 eingebettet ist und der andere einen Aufsteckteil mit seinerseits im wesentlichen U-förmigem Querschnitt bildet, der zwei U-Schenkel 207 und 209 aufweist, die im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und durch einen am einen Schenkel 209 durch dessen einwärts gebogenes freies Schenkelende gebildeten und sich am anderen Schenkel 207 abstützenden Vorsprung 211 in gegenseitigem Abstand gehalten werden.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 5 und 6 haben die Stromverteilerschienen I65 und I67 jeweils insgesamt einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt und bestehen aus einem Aufsteckteil mit zwei mit gegenseitigem Abstand parallel verlaufenden Schenkeln 203 und 205 und Endflanschen, die an den freien Schenkelenden jeweils nach außen abgebogen sind. Diese nach außen abgebogenen Endflansche dienen hier zur Abstandshaltung zwischen den beiden Schenkeln 203 und 205, indem sie ihrerseits zwischen entsprechenden Abschnitten der Isolierplatten 95 und 97 eingebettet sind und dadurch in ihrer Position festgehalten werden. Die beiden Beispiele nach den Fig. 5 und 6 unterscheiden sich nur durch die jeweilige Anzahl der verwendeten Stromverteilerschienen voneinander.

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Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 7 und 8 weist jede Stromverteilerschiene 177 bzw. 179 einen im wesentlichen sternartigen Gesamtquerschnitt auf, wobei einer der Sternarme langer als die anderen ist und den Aufsteckteil der betreffenden Stromverteilerschiene bildet, der wiederum zwei im wesentlichen zueinander parallele und mit gegenseitigem Abstand verlaufende Schenkel aufweist. Diese Stromverteilerschienen können (natürlich unter Anpassung der Isolierplatten) noch weiter derart abgewandelt werden, daß der dem Aufsteekteil gegenüberliegende Sternarm ebenfalls zu einem Aufsteekteil ausgebildet ist.

Bei den beiden Ausführungsbeispielen nach den Fig. 9 und 10 hat jede Stromverteilerschiene 181 einen im wesentlichen Z-förmigen Gesamtquerschnitt mit einem flachen Mittelsteg und zwei rechtwinklig davon abstehenden Z-Schenkeln, welch letztere jeweils als seinerseits einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit zwei mit gegenseitigem Abstand verlaufenden U-Schenkeln besitzender Aufsteekteil ausgebildet sind. Diese Ausfuhrungsform kann wiederum derart abgewandelt werden, daß jeder Aufsteekteil rückwärtig zu einem zusätzlichen Aufsteekteil verlängert wird, so daß sich dann eine Stromverteilerschiene mit im wesentlichen H-förmigem Gesamtquerschnitt ergibt.

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Bei dem in Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Strombelastbarkeit jeder Stromverteilerschiene 181 durch eine entlang des flachen Mittelstegs der Z-förmigen Stromverteilerschiene verlaufende massive Leiterschiene 183 erhöht.

Der gegenseitige Abstand zwischen den beiden U-Schenkeln des bzw. jedes Aufsteckteils der in den Fig. 7 bis 10 gezeigten Stromverteilerschienen wird dadurch aufrechterhalten, daß an diese Schenkel angrenzende Stromverteilerschienenteile zwischen entsprechenden Teilen der Isolierplatten 95 und 97 eingebettet bzw. eingeklemmt sind. Natürlich können auch geeignete, nicht dargestellte Vorsprünge an einem oder beiden Schenkeln des oder jedes Aufsteckteils vorgesehen sein, die zum jeweils anderen Schenkel hinragen und sich an diesem abstützen, ähnlich der in Fig. 4 gezeigten Art und Weise.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

,lJ Stromverteilerschiene für Sehaltschränke, mit mindestens einem längsverlaufenden Aufsteckteil zum Aufstecken von Klemmkontakten von Schalt- und Steuergeräten oder dergl., dadurch gekennzeichnet, daß die Stromverteilerschiene (161; 165; 167; 177; 179; 181; 185) aus in eine den Aufsteckteil enthaltende Form gebrachtem Blechmaterial gefertigt ist und daß der Aufsteckteil einen im wesentlichen ü-förmigen Querschnitt mit zwei fest in gegenseitigem Abstand parallel zueinander verlaufend gehaltenen Schenkeln (207, 209; 203, 205) hat.
2. Stromverteilerschiene nach Anspruch 1, gekennzeichet durch eine im wesentlichen U-förmige Gesamtquerschnittsform, bestehend aus dem Aufsteckteil und an dessen freien Schenkelenden nach außen abgebogenen Endflanschen (Pig. 5 und 6).
3. Stromverteilerschiene nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen L-förmige Gesamtquerschnittsform mit zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden L-Schenkeln, von denen einer den seinerseits eine U-Querschnittsform aufweisenden Aufsteckteil bildet (Fig. 4).
4. Stromverteilerschiene nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen Z-förmige Gesamtquerschnittsform

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mit einem flachen Zwischensteg und zwei dazu rechtwinklig verlaufenden Z-Schenkeln, die jeweils einen seinerseits eine Ü-Querschnittsform aufweisenden Aufsteckteil bilden (Fig. 9 und 10).
5. Stromverteilerschiene nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen sternartige Gesamtquerschnittsform, von welcher mindestens ein Sternarm als seinerseits eine U-Querschnittsform aufweisender Aufsteckteil ausgebildet ist (Fig. 7 und 8).
6. Stromverteilerschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer (209) der beiden parallelen U-Schenkel des Aufsteckteils mit zum anderen Schenkel (207) hinragenden Vorsprüngen (211) versehen ist, die am anderen U-Schenkel anliegen und den Abstand zwischen den beiden U-Schenkeln aufrechterhalten (Fig. 4).
7. Stomverteilerschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe zwischen zwei isolierenden Abdeckungen (95, 97) eingebettet ist.

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