DE29508111U1

DE29508111U1 - Leistungskontaktierung für ein Stromrichtergerät

Info

Publication number: DE29508111U1
Application number: DE29508111U
Authority: DE
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1995-05-17
Filing date: 1995-05-17
Publication date: 1995-08-10
Anticipated expiration: 2005-05-18

Description

Leistunaskontaktierunq für ein Stromrichterqerät Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leistungskontaktierung für ein Stromrichtergerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Leistungskontaktierung für ein Stromrichtergerät ist aus der DE 40 08 419 C2 bekannt. Dort ist ein Stromrichterschrank mit ein- und ausschiebbaren Stromrichtermodulen beschrieben, wobei Stromschienen-Einfahrvorrichtungen vorgesehen sind, in die nach erfolgtem Einschub Modul-Einfahrkontakte der Stromrichtermodule elektrisch kontaktierend eingreifen. Das hat den Vorteil, daß die Stromrichtermodule im Störungsfall in einfacher und schneller Art und Weise ausgewechselt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leistungskontaktierung für ein Stromrichtergerät der eingangs genannten Art mit einer staub- und flüssigkeitsdichten Abdichtung des Kontaktierungsraumes anzugeben.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das Anschließen und Lösen der Leitungen bei der Montage und Demontage des Stromrichtergerätes sehr einfach und

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schnell erfolgen kann, selbst wenn die Anschlußstelle schlecht zugänglich ist.

Die Dichtigkeit sowohl des elektrischen Kontaktanschlußraumes als auch des Stromrichtergeräte-Innenraumes ist optimal gewährleistet, so daß sich Umwelteinflüsse wie metallische Staubpartikel, Feuchtigkeit usw. nicht nachteilig auf die Kontaktierung oder die im Innenraum des Stromrichtergerätes angeordneten Baukomponenten auswirken können (z.B. durch Korrosion oder durch Kriechströme). Zudem ist die elektrische Berührungssicherheit des angeschlossenen Gerätes sichergestellt, so daß zusätzliche Maßnahmen, wie z.B. Schrankeinbau des Stromrichtergerätes, entbehrlich sind. Bei einpoliger Ausbildung der Steckgehäuse wird jeder Anschluß separat gesteckt, so daß eine große Flexibilität hinsichtlich der Anschlüsse gewährleistet ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Sicht auf eine Leistungskontaktierung für einen Stromrichter,

Fig. 2, 3 Schnitte durch die Leistungskontaktierung, Fig. 4, 5 perspektivische Ansichten der Leistungskontaktierung.

In Fig. 1 ist eine Sicht auf eine Leistungskontaktierung für einen Stromrichter gezeigt. Die Leistungskontaktierung erfolgt über eine Kupplungseinheit und mehrere Steckeinheiten. Die Kupplungseinheit besteht aus einem Anbaugehäuse 1 aus einem elektrisch isolierenden Material, ist an der Außenwand eines Stromrichtergerätes montiert und durchbricht diese Außenwand teilweise mit dem in Fig. 2 gezeigten Anschlußsockel 4. Zur Schraubbefestigung mit der Stromrichtergeräte-Wand sind mehrere Bohrungen 3 vorgesehen. Ein vorspringender Stecksockel 2 nimmt die Steckeinheiten auf. Während die Kupplungseinheit beispielsweise dreipolig ausgestaltet ist, sind die einzelnen Steckeinheiten vorzugsweise jeweils einpolig.

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Eine Steckeinheit besteht aus einem Steckgehäuse 11 aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff. Innerhalb dieses Steckgehäuses 11 befindet sich ein Steckelement 12 aus einem metallischen, elektrisch gut leitenden Werkstoff, z.B. einer Kupferlegierung. Eine Anschlußhülse 13 (siehe auch Fig. 2) des Steckelementes 12 dient dem Anschluß einer nicht dargestellten Anschlußleitung.

Zur Schraubbefestigung einer Steckeinheit mit der Kupplungseinheit ist das Steckgehäuse 11 mit zwei diagonal am Umfang gegenüberliegenden seitlichen Kragen 19 versehen. In den seitlichen Kragen 19 befinden sich Bohrungen, durch die Befestigungsschrauben 20 greifen, welche in Gewindebohrungen im Stecksockel 2 verschraubt sind.

In Fig. 1 sind zwei Schnitte durch die Leistungskontaktierung skizziert, und zwar ein Schnitt B-B, welcher in Fig. 2 dargestellt ist, und ein Schnitt A-A, welcher in Fig. 3 gezeigt ist.

Nachfolgend wird der in Fig. 2 dargestellte Schnitt B-B erläutert. Es ist das Anbaugehäuse 1 mit dem nach außen gerichteten Stecksockel 2 und dem geräteinternen Anschlußsockel 4 zu erkennen. Eine Nut 9 im Anbaugehäuse 1 nimmt einen Dichtring auf, der nach Montage des Anbaugehäuses gegen eine Stromrichtergerätewand gepreßt wird und die Abdichtung des Stromrichtergeräte-Innenraumes gegen Feuchtigkeit und Schmutzpartikel gewährleistet. Die elektrischen Kupplungsmittel innerhalb des Anbaugehäuses 1 werden durch ein Anschlußelement 5 aus einem elektrisch gut leitfähigen Material (beispielsweise einer Kupferlegierung) gebildet. Eine Innenbohrung 6 mit Gewinde im Anschlußelement 5 dient zur Befestigung eines nicht dargestellten Kabelschuhs oder einer Stromschiene für die geräteinterne Verschaltung.

Zur elektrischen Kontaktierung ragt ein Kontaktstift 7 des Anschlußelementes 5 in den vom Stecksockel 2 gebildeten Innenraum. Die Arretierung des Anschlußelements 5 innerhalb des Anbaugehäuses erfolgt einerseits durch eine Schulter 8 des Anschlußelementes und andererseits durch einen Sicherungsring 10, der in eine Nut des Anschlußelementes greift.

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Wie zu erkennen ist, taucht das Steckgehäuse 11 teilweise in den Stecksockel 2 ein, wobei gleichzeitig eine Kontakthülse 14 des Steckelementes 12 über den Kontaktstift 7 greift. Die elektrische Kontaktierung zwischen Kontaktstift 7 und Kontakthülse 14 erfolgt über ein Kontaktband 15, welches in eine Nut der Kontakthülse eingelegt ist. Das Kontaktband 15 besteht aus einem elektrisch gut leitenden Material, beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung und ist selbstfedernd ausgebildet.

Eine Nut 16 im Flansch des Steckgehäuses 11 dient der Aufnahme eines Dichtringes, der ein Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutzteilchen in den Steckanschlußraum verhindert. Zur Feuchtigkeits- und Schmutzabdichtung ist weiterhin eine Nut 17 im Steckelement 12 vorgesehen, wobei ein Dichtring in diese Nut 17 eingelegt ist und die Abdichtung zwischen Steckelement 12 und Steckgehäuse 11 gewährleistet.

Die Arretierung des Steckelements 12 innerhalb des Steckgehäuses 11 erfolgt einerseits durch eine Schulter 21 des Steckelements und andererseits durch einen Sicherungsring 18, der in eine Nut der Kontakthülse 14 greift. Die Schulter 21 preßt gegen einen Absatz innerhalb des Steckgehäuses 11.

Nachfolgend wird der in Fig. 3 dargestellte Schnitt A-A erläutert. Dieser Schnitt zeigt insbesondere die Befestigung der Steckeinheit an der Kupplungseinheit. Die Montage erfolgt durch Befestigungsschrauben 20, welche durch Bohrungen in seitlichen Kragen 19 des Steckgehäuses geführt sind und in Gewindebohrungen im Stecksockel 2 des Anbaugehäuses 1 eingreifen.

In Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht der Leistungskontaktierung dargestellt, wie sie sich bei Betrachtung der geräteexternen Anschlußseite ergibt. Es sind drei nebeneinander auf dem Stecksockel 2 des Anbaugehäuses 1 angeordnete und mit diesem über Befestigungsschrauben 20 verbundene Steckgehäuse 11 zu erkennen. Die Befestigungsschrauben stützen sich gegen die seitlichen Kragen 19 ab.

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In Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht der Leistungskontaktierung dargestellt, wie sie sich bei Betrachtung der geräteinternen Anschlußseite ergibt. Es sind die geräteinternen Anschlußsockel 4 des Anbaugehäuses 1 mit den Anschlußelementen 5 zu erkennen, deren Innenbohrungen 6 (mit Gewinde) zur Befestigung der geräteinternen Anschlußkabel bzw. Anschlußschienen geeignet sind. Die Steckgehäuse 11 sind teilweise verdeckt.

Wie sich aus den vorstehend erläuterten Figuren ergibt, wird durch die Anordnung Anschlußelement 5 mit Kontaktstift 7 - Kontaktband 15 - Steckelement 11 mit Kontakthülse 14 eine Hochstrom-Steckverbindung geschaffen, wie sie sowohl für die Einspeisungsanschlüsse (Wechselstrom oder Gleichstrom) als auch für die Lastanschlüsse (Motor eines Stromrichtergerätes) geeignet ist. Mittels der Befestigungsschrauben 20 wird zuverlässig verhindert, daß mechanische Kräfte von den Anschlußleitungen über die Steckelemente 11 auf die Kontaktzone übertragen werden und sich dort nachteilig auswirken können, z.B. durch gegenseitiges Verkanten der zu kontaktierenden Anschlußflächen oder durch teilweises Herausziehen.

Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen ist es vorgesehen, daß die zur Aufnahme von Dichtringen geeigneten Nuten 9 bzw. 16 bzw. 17 im Anbaugehäuse 1 bzw. im Steckgehäuse 11 bzw. im Steckelement 12 angeordnet sind. Es ist natürlich ohne Beeinträchtigung der zu erzielenden Dichtfunktion ebenso möglich, diese Nuten alternativ in der Außenwand des Stromrichtergeräts bzw. im Stecksockel 2 bzw. im Steckgehäuse 11 vorzusehen.

Die Montage eines Kupplungselementes ist wie folgt: Anschlußelemente 5 in Anbaugehäuse 1 einsetzen - Anschlußelemente 5 mit Sicherungsringen 10 sichern - Dichtring in Nut 9 einlegen - Anbaugehäuse 1 über Bohrungen 3 mit Stromrichtergerätewand verschrauben - Schiene oder Kabelschuh mittels Schraube an Anschlußsockel 5 anschließen (Innenbohrung 6).

Die Montage einer Steckeinheit ist wie folgt: Anschlußhülse 13 an Anschlußleitung anpressen - Dichtring in Nut 17 einlegen Steckelement 12 mit Anschlußleitung in Steckgehäuse 11 einsetzen

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- Steckelement 12 mit Sicherungsring 18 sichern - Kontaktband in Kontakthülse 14 einlegen. Um die elektrische Berührungssicherheit zu erhöhen, ist es zusätzlich möglich, einen Schrumpfschlauch aus einem elektrisch isolierenden Material über Steckgehäuse 11 und Anschlußleitung zu ziehen.

Die Montage der Steckeinheiten auf eine Kupplungseinheit ist wie folgt: Dichtringe in Nuten 16 einlegen - Steckgehäuse 11 in Stecksockel 2 einstecken - Befestigungsschrauben 20 montieren.

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Claims

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Ansprüche

1- Leistungskontaktierung für ein Stromrichtergerät, dessen Leistungsanschlüsse über aus Kupplungselementen und Steckelementen bestehende Hochstrom-Steckkontakte mit Einspeiseanschlüssen und/oder Lastanschlüssen verbindbar sind, gekennzeichnet durch

1) mindestens ein Anbaugehäuse (1) aus einem elektrisch isolierenden Material, in welches mindestens ein Anschlußelement (5) aus einem elektrisch leitfähigen Material integriert ist, wobei

la) mindestens ein Anschlußsockel (4) vorgesehen ist, welcher das Anschlußelement (5) fixiert,

Ib) das Anschlußelement Mittel (6) zur Montage eines elektrischen Anschlusses aufweist,

Ic) mindestens ein Stecksockel (2) zur Aufnahme eines Kontaktstiftes (7) des Anschlußelements (5) vorgesehen ist,

Id) Mittel (9) zur Abdichtung zwischen Anbaugehäuse (1) und Stromrichtergerätewand vorgesehen sind,
2) mindestens ein in den Stecksockel (2) des Anbaugehäuses (1) einsteckbares Steckgehäuse (11) aus einem elektrisch isolierenden Material, in welches mindestens ein Steckelement (12) aus einem elektrisch leitfähigen Material integriert ist, wobei

2a) Mittel zur Fixierung des Steckelementes (12) innerhalb des Steckgehäuses (11) vorgesehen sind,

2b) das Steckelement (12) eine Anschlußhülse (13) für die Montage einer Anschlußleitung aufweist,

2c) das Steckelement (12) mit einer Kontakthülse (14) versehen ist, die über den Kontaktstift (7) des Anschlußelements (5) greift,

2d) die elektrische Kontaktierung zwischen Kontakthülse (14) und Kontaktstift (7) über ein Kontaktband (15) erfolgt, welches in eine Nut der Kontakthülse eingelegt ist,

2e) Mittel (16,17) zur Abdichtung des Kontaktraumes mit Kontaktstiften (7) und Kontakthülsen (14) vorgesehen sind.

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2. Leistungskontaktierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (5) zur Fixierung mit einer gegen den Anschlußsockel (4) pressenden Schulter (8) versehen ist, während die weitere Fixierung über einen Sicherungsring (10) erfolgt.
3. Leistungskontaktierung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Innenbohrung (6) mit Gewinde im Anschlußelement (5) vorgesehen ist, um einen elektrischen Anschluß zu montieren.
4. Leistungskontaktierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Nuten (9,16,17) einlegbare Dichtringe als Abdichtmittel dienen.
5. Leistungskontaktierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen Anschlußleitung und Anschlußhülse (13) durch Verpressen erfolgt.
6. Leistungskontaktierung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckelement (12) zur Fixierung mit einer gegen einen Absatz innerhalb des Steckgehäuses (11) pressenden Schulter (21) versehen ist, während die weitere Fixierung über einen Sicherungsring (18) erfolgt.
7. Leistungskontaktierung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steckgehäuse (11) seitliche Kragen (19) aufweist, über welche eine Verschraubung zwischen Steckgehäuse (11) und Stecksockel (2) des Anbaugehäuses (1) erfolgt.
8. Leistungskontaktierung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch jeweils einpolig ausgebildete Steckgehäuse (11) bei mehrpolig ausgebildeten Anbaugehäusen.