DE3004899C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Isolieranordnung für Stromschienen in elektrischen Verteileranlagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Motorschaltanlagen stellt die Verteilung der elektrischen Energie durch das Stromschienensystem einen wesentlichen, die Konzeption der Anlage beeinflussenden Faktor dar. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf die Sicherheit des Bedienungspersonals und im Hinblick auf die Verhütung von Schäden an der Anlage durch Kurzschlüsse.

Die gewöhnlich horizontale Hauptschienen verteilen die von der Stromquelle bzw. aus dem Netz kommende Energie über eine Anzahl vertikaler Zweigschienen auf die einzelnen Verbraucher.

Jede Stromschienengruppe wird von einer Isolierverkleidung aus je zwei, in Längenabschnitte unterteilten Isolierplatten umschlossen, die an ihren Längsrändern und zwischen den einzelnen Stromschienen mit komplementär ineinandergreifenden Profil­ elementen versehen sind (US-PS 40 25 826).

Bei einer ähnlichen Anordnung ist es bekannt, an den Stoßstellen der Isolierplatten-Längen­ abschnitte isolierende Stromschienenhalterungsstücke anzubringen, die als quer zur Schienengruppe angeordnete und von dieser durchsetzte Platte ausgebildet sind und beid­ seitig eine den stirnseitigen Rand der Längenabschnitte umfassende, umlaufende Rippe aufweisen (US-PS 34 69 149). Letztere dienen nur zur Halterung der Isolierplatten-Längenabschnitte.

Die in einzelnen Längenabschnitte unterteilten Isolier­ verkleidungen für die einzelnen Stromschienengruppen tritt aber an den Stoßstellen zwischen den einzelnen Längenabschnitten der Isolierverkleidung das Problem der Berücksichtigung einer ausreichenden Kriechstrecke zwischen den jeweils benachbarten Stromschienen auf. Bei elektrischen Fehlerzuständen kann es nämlich möglich sein, daß ionisierte Gase seitwärts durch den Spalt zwischen den aneinanderstoßenden Längenabschnitten der Isolierverkleidung wandern und dadurch die Entstehung elektrischer Lichtbogen zwischen benachbarten Stromschienen begünstigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eben erwähnte, mit den Stoßstellen zwischen den einzelnen Längen­ abschnitten der Isolierverkleidung verbundene Problem zu bewältigen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene An­ ordnung gelöst.

Die erfindungsgemäße Anordnung bringt den Vorteil, daß zwischen den einzelnen Längenabschnitten der Isolierver­ kleidung eine labyrinthartige Stoßfuge hergestellt ist, so daß auch unter kritischen Bedingungen eine ausreichende elektrische Isolation und räumliche Trennung zwischen be­ nachbarten Stromschienen gewährleistet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen mehr im einzel­ nen beschrieben, in welcher

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine elektrische Verteileranlage,

Fig. 2 eine Ansicht aus der Ebene II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine auseinandergezogene Darstellung der Verbindung zweier aneinandergren­ zender Isolierplatten-Längenabschnitte mittels eines Verbindungsstückes,

Fig. 5 eine Ansicht aus der Ebene V-V in Fig. 4,

Fig. 6 einen Querschnitt durch die in Fig. 4 dargestellte zusammengesteckte Ver­ bindung im Bereich der Isolierplatten- Endränder, und

Fig. 7 einen Querschnitt ähnlich Fig. 6 im Bereich von Längsrippen der Isolier­ platten.

Die in Fig. 1 gezeigte elektrische Verteileranlage 10 weist einen Metallschrank mit einer Anzahl vertikaler Kammern 12 auf, die zur Aufnahme von Überstromschutzschaltern 14 dienen. Jede Kammer ist mit einer Tür 16 versehen, die den Zugang zu der betreffenden Kammer gestattet. Weiter weist die Verteileranlage 10 einen rechteckigen stählernen Rahmen aus im Querschnitt U-förmigen Eckpfosten 18 und horizontalen Ver­ bindungsträgern 20 und 22 am oberen und unteren Rahmenende auf. Innerhalb des Verteilerschranks verlaufen vertikale Stromschienen 24, 26 und 28 (Fig. 2), und die Kammern 12 sind sowohl vorderhalb als auch hinterhalb dieser Strom­ schienen angeordnet. Jedoch könnten die Kammern 12 selbst­ verständlich auch nur vorderhalb der Stromschienen ange­ ordnet sein.

Gemäß Fig. 1 weist jeder der Überstromschutzschalter 14 Stützrollen 30 auf, mittels welcher er auf Führungsschienen 32 geführt ist, die an benachbarten Rahmenteilen, beispiels­ weise den Eckpfosten 18 des Rahmens befestigt sind. Außerdem ist jeder Überstromschutzschalter mit Steckzungen 34 versehen, die auf die vertikalen Stromschienen 32, 34 bzw. 36 auf­ steckbar sind. Die Stromschienen sind im Querschnitt Z-för­ mige Schienen mit einem Profilmittelsteg 36 und von dessen Enden in entgegengesetzten Richtungen ragenden Profilschenkeln 38 und 40. Der Profilschenkel 38 wirkt mit Steckzungen 34 von in Fig. 1 auf der rechten Seite befindlichen Überstrom­ schutzschaltern und der Profilschenkel 40 mit Steckzungen 34 von in Fig. 1 auf der linken Seite befindlichen Überstrom­ schutzschaltern zusammen.

Die vertikalen Stromschienen 24, 26 und 28 (Fig. 1 und 2) sind von einer aus zwei Isolierplatten 42 und 44 bestehenden Isolierverkleidung umschlossen, wie es grundsätzlich bereits in der US-PS 40 38 585 beschrieben ist. Diese Isolier­ platten weisen mit gegenseitigen Abständen angeordnete Öffnungen 46 bzw. 48 auf, durch welche hindurch die Steck­ zungen 34 in elektrischen Kontakt mit den betreffenden Profilschenkeln 38 bzw. 40 der vertikalen Stromschienen bringbar sind. Die Isolierplatten 42 und 44 erstrecken sich im wesentlichen über die gesamte Länge der vertikalen Strom­ schienen und können entweder über ihre gesamte Länge ein­ teilig ausgebildet oder in kürzere Längenabschnitte unter­ teilt sein, die jeweils stirnseitig aneinandergestoßen sind.

Im oberen Teil der Verteileranlage 10 ist eine Gruppe von vorzugsweise drei horizontalen Hauptschienen 50, 52 und 54 mit gegenseitigen vertikalen Abständen angeordnet. Mit diesen horizontalen Hauptschienen 50, 52 und 54 sind die oberen Enden der jeweils elektrisch zugeordneten, als Zweigschienen dienenden vertikalen Stromschienen 24, 26 und 28 mechanisch und elektrisch verbunden, beispielsweise mittels elektrisch leitender Abstandsstücke 56 und Schrauben und Muttern 58.

Die horizontalen Hauptschienen 50, 52 und 54 sind eben­ falls von Isolierplatten 60 und 62 umschlossen, die aus elektrisch isolierendem Werkstoff mit guten Wärmeleiteigen­ schaften bestehen. Die Isolierplatten 60 und 62 sind der Form der Hauptschienen angepaßt und stehen mit diesen in Oberflächenberührung. Geeignete Befestigungsmittel, beispielsweise mit Muttern versehene Schrauben 64, die durch Bohrungen der Isolierplatten und der jeweils betreffenden Hauptschiene hindurch verlaufen, halten die Isolierplatten gemäß Fig. 3 zusammen.

Die beiden voneinander trennbaren Isolierplatten 60 und 62 weisen eine ähnliche Konstruktion auf und werden in ähnlichen Gießformen hergestellt. Demgemäß weist jede der Isolierplatten 60 und 62 einen im wesentlichen ebenen Hauptteil 66 mit ähnlichen oberen und unteren, ineinander­ steckbaren Randteilen 68 bzw. 70 auf. Die Randteile 68 sind kürzer als die Randteile 70, und die Randteile beider Isolierplatten stehen an deren oberen und unteren Rändern in straffer Flächenberührung miteinander.

Außerdem weisen die beiden Isolierplatten 60 und 62 jeweils ineinandergreifende Rippen 72, 74 bzw. 76, 78, 80 auf, wobei jeweils zwei an der einen Isolierplatte gebildete Rippen 72 und 74 mit drei an der jeweils anderen Isolierplatte gebildeten Rippen 76, 78, und 80 in Ein­ griff stehen, so daß sich eine labyrinthartige Fuge zwischen den miteinander verzahnten Rippengruppen der beiden Isolierplatten ergibt. Infolge dieser Verzahnung erhält man die erforderliche elektrische Kriechstrecke zwischen den benachbarten, jeweils einer Phase zugeordneten Hauptschienen 50, 52 und 54. Auf diese Weise bilden die beiden zusammen­ gesetzten Isolierplatten zwischen sich elektrisch isolierte und räumlich getrennte Kammern, in welchen die horizontalen Hauptschienen 50, 52 und 54 liegen.

Außerdem sind die beiden Isolierplatten 60 und 62 gemäß Fig. 2 jeweils mit Rippenrahmen versehen, die jeweils durch zwei vertikale Rippenabschnitte 82 und 84 und zwei horizontale Rippenabschnitte 86 und 88 gebildet sind und ausbrechbare Plattenteile 100 umschließen, durch deren Ausbrechen der jeweils darunterliegende Flächenbereich der betreffenden Hauptschiene bei Bedarf zum Zwecke des Anschließens einer elektrisch zugeordneten vertikalen Zweigschiene 24 bzw. 26 bzw. 28 freilegbar ist. Diese ausbrechbaren Plattenteile 100 sind in einem bestimmten Muster auf den Isolierplatten an­ geordnet, um alternative Anschlußmöglichkeiten zwischen den horizontalen Hauptschienen und den vertikalen Zweigschienen zu erleichtern.

Außerdem sind die horizontalen Hauptschienen 50, 52 und 54 mit Bohrungen 92 zur Aufnahme von Schrauben 96 versehen, um Zuleitungsschienen oder entsprechende Hauptschienen benachbarter Verteilerschränke anschließen zu können, wie bei 94 angedeutet ist.

Gewöhnlich wird der Strom den miteinander verbundenen horizontalen Hauptschienen mehrerer nebeneinander aufge­ stellter Verteilerschränke 10 zugeführt, wie es beispiels­ weise in der US-PS 40 25 826 gezeigt ist. In diesem Fall sind die Isolierplatten 60 und 62 in Form von mit ihren Enden aneinandergestoßenen Längenabschnitten über die gesamte Länge der zusammengeschalteten Hauptschienen an­ geordnet.

Gemäß der Erfindung sind die aneinanderstoßenden Längen­ abschnitte der Isolierplatten mit ineinandergreifenden Endprofilen ausgestattet, um zu verhindern, daß ionisierte Gase durch die dazwischenliegenden Stoßfugen hindurchgelangen und dadurch Lichtbogen zwischen den benachbarten Hauptschienen verursachen können. Durch ionisierte Gase oder Schmutz oder dergleichen im Bereich der Stoßfugen der aneinanderstoßenden Längenabschnitte der Isolierplatten kann bei nicht ausreichenden Kriechstrecken zwischen den, verschiedenen elektrischen Phasen zugeordneten benachbarten Hauptschienen die Entstehung von Kriechströmen begünstigt werden. Die gemäß der Erfindung vorgesehenen ineinandergreifenden Endprofile bewirken eine so lange Oberfläche bzw. Kriechstrecke, daß elektrische Kriechströme sicher vermieden werden.

Es können entweder zwischen den benachbarten Enden aneinander angrenzender Längenabschnitte angeordnete Ver­ bindungsstücke 98 (Fig. 4 und 5) vorgesehen sein, an denen mit den Endprofilen der Längenabschnitte zusammenwirkende Gegenprofile gebildet sind, oder die einander zugewandten Enden benachbarter Längenabschnitte können mit unmittelbar miteinander zusammensteckbaren Endprofilen versehen sein. In jedem Fall weisen die miteinander zusammenwirkende Profile Zungen und Nieten auf, die so ineinandergreifen, daß eine labyrinthartige Stoßfuge zwischen den aneinanderstoßenden Randteilen 68 und 70 und Rippen 72 bis 80 der benachbarten Längenabschnitte gebildet ist. Zusätzlich sind die aneinander­ stoßenden Ränder des Verbindungsstückes 98 und der ebenen Hauptteile 66 der Isolierplatten 60 und 62 mit ineinander­ greifenden Profilen versehen.

Gemäß den Fig. 4 und 5 weist das Verbindungsstück 98 einen länglichen Hauptteil 100 auf, an welchem in dem Abstand der Rippengruppen 72, 74 und 76, 78, 80 entsprechendem gegen­ seitigem Abstand Profile 102 und 104 angeordnet sind. Die Längsränder des länglichen Hauptteils 100 des Verbindungs­ stückes 98 sind ebenfalls profiliert und mit den entsprechend profilierten Endrändern der Isolierplatten-Längenabschnitte in Eingriff bringbar. Diese Profilierung der Längsränder des Verbindungsstückes 98 weist Zungen und eine dazwischen­ liegende Nut 108 (Fig. 6) auf, in welche eine Zunge 106 des Endrandes des betreffenden Isolierplatten-Längenabschnitts 62 eingreift. Dadurch wird zwischen dem Verbindungsstück und dem angrenzenden Längenabschnitt eine labyrinthartige Stoß­ fuge gebildet, die sonst infolge von ionisiertem Gas und/oder Schmutzansammlungen möglicherweise entstehende elektrische Kriechströme verhindert.

Die Profile 102 wirken mit den Rippen 72 und 74 zusammen, die Zungen 110 und 112 aufweisen, die in entsprechende Nuten 114 und 116 der Profile 102 eingreifen. Folglich sind auch in diesem Bereich, wenn das Verbindungsstück 98 und die an­ grenzenden Längenabschnitte zusammengesteckt sind (Fig. 7), Labyrinthstöße zwischen den Rippen 72 und 74 und den ent­ sprechenden Profilen des Verbindungsstückes 98 gebildet.

In ähnlicher Weise haben die Rippen 76, 78 und 80 Zungen 118, 120 und 122, die in entsprechende Nuten 124, 126 und 128 der Profile 104 des Verbindungsstückes 98 eingreifen. Folglich ist auch in diesem Bereich ein Labyrinthstoß zwischen den Rippen 76, 78, 80 und den sich anschließenden Verbindungs­ stückprofilen vorhanden.

Schließlich sind an den beiden Enden des Verbindungs­ stückes 98 Profile 124 und 126 vorgesehen, die mit den Rand­ teilen 68 und 70 der Isolierplatten 60 und 62 zusammen­ wirken. Die Profile 124 und 126 und die damit zusammen­ wirkenden Randteile der Isolierplatten-Längenabschnitte weisen ineinandergreifende Zungen 128 bzw. 130 und Nuten 132 bzw. 134 auf, so daß auch zwischen den äußeren Haupt­ schienen 50 und 54 und der äußeren Umgebung der von den Isolierplatten umschlossenen Hauptschienengruppe labyrinth­ artige Stoßfugen vorhanden sind.

Die beschriebenen, miteinander zusammenwirkenden Profile bilden also erfindungsgemäß horizontale und vertikale La­ byrinthfugen zwischen den aneinandergrenzenden Isolierplatten- Längenabschnitten, so daß zwischen den benachbarten Haupt­ schienen und zwischen den Hauptschienen und der Umgebung der Hauptschienenanordnung lange Kriechstrecken vorhanden sind. Infolgedessen ist das bisher bestehende Problem der möglichen Entstehung elektrischer Kriechströme zwischen den einzelnen Phasenschienen im Bereich der aneinanderstoßenden Enden der Isolierplatten-Längenabschnitte gelöst.

Claims (4)

1. Isolieranordnung für Stromschienen in elektrischen Verteileranlagen mit mindestens einer Gruppe von mit gegen­ seitigen Abständen parallel nebeneinander verlaufenden Stromschienen, mit einer die Stromschienengruppe im wesent­ lichen umschließenden Isolierverkleidung aus zwei die Stromschienen zwischen sich aufnehmenden, entlang der Strom­ schienenlänge in einzelne Längenabschnitte unterteilten Isolierplatten, die mit entlang den Stromschienenrändern verlaufenden, zueinander komplementären Profilelementen ineinandergreifen und die Stromschienen elektrisch isolieren sowie voneinander und von ihrer Umgebung räumlich trennen, dadurch gekennzeichnet, daß die stirnseitigen Enden der aneinandergrenzenden Isolierplatten-Längenabschnitte (60, 62) mindestens im Bereich der längsverlaufenden Profilelemente (68, 70, 72, 74, 76, 78, 80) mit komplementären, ineinandersteckbaren Profi­ lierungen (Fig. 7) versehen sind, die derart orientiert sind, daß die bei zusammengesteckten Längenabschnitten zwischen den Profilierungen vorhandenen Stoßfugen jeweils eine labyrinth­ artige Kriechstrecke mit gegenüber der Breite der genannten Profilelemente wesentlich größerer Länge bilden.

2. Isolieranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die stirnseitigen Enden der aneinandergrenzenden Isolier­ platten-Längenabschnitte (60, 62) außer im Bereich der genannten Profilelemente auch entlang ihrer gesamten stirnseitigen Endränder mit ineinandersteckbaren Profilierungen (106) versehen sind, die bei zusammengesteckten Längenabschnitten eine labyrinthartige Stoßfuge bilden.

3. Isolieranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils aneinandergrenzenden Isolier­ platten-Längenabschnitte (60, 62) mittelbar durch ein dazwischen angeordnetes Verbindungsstück (98) miteinander zusammensteckbar sind, das mit zu den Profilierungen der Längenabschnitt-Enden komplementären Profilierungen (102, 104, 124, 126, 128) versehen ist.

4. Isolieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierungen ineinander­ steckbare Zungen (110, 112, 118, 120, 122, 128, 130) und Nuten (114, 116, 124, 126, 128, 132, 134) aufweisen.