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Schaltschrank
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Die Erfindung betrifft einen Schaltschrank mit einem aus Profilschienen
gebildetem Rahmen, an dessen hinterem Bereich eine Rückwand angeordnet ist, die
den Schaltschrank in einen dahinterliegenden Sammelschienen- und einen davorliegenden
Geräteraum unterteilt, mit innerhalb des Sammeischienenraumes horizontal verlaufenden
Sammelschienen und mit an der Rückwand gehalterten und mit den Sammelsehienen verbundenen
Verteilschienen.
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Derartige Schaltschränke sind an sich bekannt, es hat sich aber herausgestellt,
daß unter bestimmten Voraussetzungen Störlichtbögen aus dem Sammelschienenraum nach
vorne in den Geräteraum durchschlagen können, so daß vorne im Geräteraum des Schaltschrankes
Schäden und Zerstörungen auftreten, die eine weitere Verwendung eines derartigen
Schaltschrankes auch nach einer Reparatur nicht mehr erlauben, und daß die Störlichtbögen
im Geräteraum nicht auf den Entstehungsort bzw. auf das Feld begrenzt bleiben, sondern
unter bestimmten Voraus-
setzungen in den Sammelschienenraum durchschlagen
bzw.
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ionisierte Gase des Lichtbogens im Sammelschienenraum zu einer Rückzündung
des Lichtbogens führen. In diesem Falle würde nicht nur ein Feld, sondern die gesamte
Anlage für längere Zeit außer Betrieb gesetzt.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Schaltschrank der eingangs
genannten Art zu schaffen bei dem Durchschläge zwischen dem Sammelschienenraum und
dem Geräteraum vermieden werden. Darüberhinaus sollen auch Überschläge zwischen
den einzelnen vertikal verlaufenden Verteilschienen vermieden werden, und auch beim
Kontaktieren der Verteilschienen mit den Sammelsohienen auftretende Schaltlichtbögen
sollen nicht zu einem Störlichtbogen führen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rückwand
eine Kunststoffwand ist, die den Geräteraum vom Sammelschienenraum im Kreuzungsbereich
der Sammel-und Verteilschienen gasdicht trennt. In vorteilhafter Weise wird dabei
Polyurethan verwendet, da dieses schwer entflammbar und selbst verlöschend ist sowie
hohe Kriechstromfestigkeit (Lichtbogenbeständigkeit) aufweist.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin,
daß die Rückwand aus wenigstens zwei miteinander verbundenen Wandteilen besteht,
zwischen denen die Verteilschienen gefhrt und festgelegt sind.
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Dadurch daß die Rückwand aus zwei Teilen gebildet ist, nämljc dem
eigentlichen Wandteil, das nach hinten zum Samme).raum gerichtet ist, und mehreren
vorn befindlichen Abdecteilcn, die mit dem Wandteil nach Montage fest verbunden
sind, sind die Vertei3schienen in optimaler
Weise zwischen zwei
isolierenden Elementen geführt und gehaltert und aufgrund ihrer konstruktiven Ausgestaltung
der Räume zwischen den beiden Teilen auch lichtbogensicher gegeneinander abgeschottet.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann dahingehen, daß
eines der Wandteile den Sammelschienenraum begrenzend über die gesamte Höhe des
Schaltschrankes verlaufend ausgebildet ist, und daß wenigstens zwei die anderen
Wandteile bildende Abdeckteile vorgesehen sind, die von vorne an dem hinteren Wandteil
befestigbar sind und zwischen denen die Verteilschienen geführt sind.
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Um die Verteilschienen sicher einlegen zu können, sind gemäß kenneichnendem
Merkmal des Anspruches 3 an der Vorderseite des hinteren Wandteiles Vertiefungen
gebildet, die voneinander durch über die gesamte Höhe des hinteren Wandteiles vertikal
verlaufende Vorsprünge getrennt sind, wobei in die Vertiefungen die Verteilschienen
eingelegt sind. Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 4 dienen dabei zur Erhöhung
der Kriech-und Luftstrecken.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann dahingehen, daß die
Verteilschienen L-förmig ausgebildet sind, wobei der kürzere Schenkel des L in die
Vertiefungen an dem hinteren Wandteil eingelegt sind und der längere, senkrecht
zum hinteren Wandteil nach vorne in die Abdeckungsteile eingreift.
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Wenn gemaß kennzeichnendem Merkmal des Anspruches 6 die vorderen Abdeckteile
Öffnungen aufweisen, so können durch die Öffnungen hindurch die Verteilschienen
mit Kontaktierungseinrichtungen in Verbindung gebracht werden. Dabei sind die Begrenzungswände
von einem
Ringraum umgeben, in den ein ein Kontaktstück zur Kontaktierung
der Verteilschienen enthaltendes Gehäuse mit seinen Gehäusewandungen einfügbar ist,
dergestalt, daß die Gehäusewandungen die Begrenzungswände für je eine Öffnung umfassen;
hierdurch wird die Kriech- und Luftstrecke im Bereich der einzelnen Kontaktelemente
und Kontaktstücke vergrößert. Man kann die Öffnungen auch durch eine quer verlaufende
Zwischenwand unterteilen, so daß zwei Teilöffnungen zum Einfügen eines Kontaktstückes
gebildet sind. Man kann dann eine Kontaktierung im oberen oder im unteren Bereich
erreichen. Um eine berührungssichere Abdeckung der Verteilschienen zu erzielen,
ist in jeder Öffnung ein Quersteg vorgesehen, der quer zu den Zwischenwänden verläuft
und die lichte Weite der Öffnung begrenzt.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist aus den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruches 10 zu entnehmen. Dadurch ist die Montage der Rückwände
vereinfacht und darüber hinaus werden Verformungen des Schaltschrankes beim Transport
nicht zu einer Beschädigung der Rückwand führen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren
Unteransprüchen zu entnehmen.
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Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt ist, sollen die Erfindung, weitere Ausgestaltungen und Verbesserungen
der Erfindung und weitere Vorteile näher erläutert beschrieben und erläutert werden.
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Es zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Schaltschrankes
gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Schnittansicht gemäß der Linie A-A der Fig. 3,
Fig. 3 eine horizontale Schnittansicht gemäß Linie B-B der Fig. 1, nur teilweise
dargestellt, Fig. 4 eine schematische Schnittansicht zur Erläuterung der Montage
der erfindungsgemäßen Rückwand
Es sei nunmehr bezug genommen auf
die Figur 1. Der dort teilweise dargestellte Schaltschrank 10 ist gebildet aus vertikal
verlaufenden Profilen 12 bis 24 sowie horizontal verlaufenden Profilschienen 26
bis 34 im Bodenbereich und den Profilschienen 26 bis 34 entsprechende Profilschienen
(ohne Bezugsziffer) im oberen Bereich.
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Auf diese Weise wird mittels der Profilschienen 12 bis 34 ein Schaltschrank-Rahmengerüst
gebildet, in daß dann die einzelnen, nicht näher dargestellten Schalt-, Steuer-
und Regelgeräte eingesetzt werden; zu diesem! Zwecke. werden die einzelnen Geräte
oder Bauelemente in Einschübe untergebracht und diese Einschübe in voneinander bzw.
gegeneinander unterteilte Einschubfächer eingeschoben. Die Ausgestaltung der Einschubfächer
bzw. der Einschübe ist nicht Gegenstand dieser Erfindung; sie ist im Stand der Technik
an sich bekannt.
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Der Schaltschrank wird durch eine Rückwand 36 unterteilt in einen
Sammelschienenraum 38 und einen Geräteraum 40.
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In dem Sammelschienenraum 38 befinden sich zwei übereinander angeordnete,
einander zugehörige Dreiphasen-Sammelschienen 42, 44, 46 bzw. 48, 50 und 52, die
horizontal verlaufen und deren Lange der Anzahl der nebeneinander angeordneten Schaltschränke
entspricht.
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Die Sammelschienen 42 bis 52 sind in weiter unten dargestellter Weise
mit in der Rückwand 36 angeordneten, vertikal verlaufenden Verteilschienen (in Fig.
1 nicht dargestellt) auf weiter unten beschriebenen Weise miteinander verbunden.
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Die Figur 3 zeigt eine Schnittansicht im Bereich B-B.
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Von dem Rahmen ist nur die Profilschiene 24 zu erkennen, an der eine
Seite der Rückwand 36 gehaltert ist. Die andere vertikal verlaufende Kante ist fliegend
in die
Profilschiene eingesetzt, wie in Fig. 4 ersichtlich. Die
Rückwand wird aus mehreren Wandteilen gebildet: einem Wandteil sit, dessen Höhe
im wesentlichen der Höhe des Schaltschrankes und dessen Breite der Breite eines
Geräteraumes entspricht. In Fig. 4 ist zu erkennen, daß die Wand bzw. das Wandteil
54 zwischen zwei vertikal verlaufenden Profilschienen 24 und 24 verläuft. Die Profilschienen,
die bei dem Schaltschrank Verwendung finden, sind als C-Profil ausgebildet, mit
einem Steg 56, sich daran anschließenden Schenkeln 58 und 60, deren Enden 62 und
64 nach innen umgebogen sind und aufeinander zuweisen, wobei sie zwischen sich einen
Freiraum D freilassen. Die Profilschienen 24 und 24', denen die übrigen Profilschienen
des Schaltschrank-Rahmens identisch gleichen, sind gelochte Profilschienen, um Bauelemente
daran festsehrauben zu können.
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Der Wandteil 54 ist, wie aus Fig. 4 ersichtlich, angenähert wannenförmig
mit einem Bodenbereich 66, an den sich beidseitig unter einem Winkel dazu verlaufende
Seitenbegrenzungen 68 und 70 anschließen, welche Seitenbegrenzungen 68 und 70 einen
stumpfen Winkel-miteinander einschließen, der nach vorne hin geöffnet ist. Am Rand
der Seitenbegrenzung 68 ist ein senkrecht zum Bodenbereich 66 verlaufender, das
gesamte Wandteil in vertikaler Richtung übergreifender erster Vorsprung angeformt;
an der Außenseite des ersten Vorsprunges ist ein zweiter Vorsprung 74 vorgesehen,
dessen Höhe H, gemessen von der äuReren Seitenfläche des ersten Vorsprunges 72 der
Dicke der Schenkelenden 62 und 64 entspricht, und dessen Breite dem Schlitzabstand
D entspricht, so daß der zweitc Vorsprung 74 zwischen die beiden Schenkel 62 und
64 der Profilschiene 24 eingreifen kann. Auf der gegenüberliegenden vertikalen Kante
ist an der Seitenbegrenzung 70 ein parallel zum Bodenteil 66 verlaufender
dritter
Vorsprung 76 angeformt, der so bemessen ist, daß er in die Öffnung zwischen den
beiden Schenkelenden 62 und 64 der Profilschiene 24 eingreifen kann; die Erstreckung
des dritten Vorsprunges 76 in horizontaler Richtung ist so, daß er deutlich ins
Innere- der Profilschiene hineinragt. Dementsprechend ist die Montage des Wandteiles
54 wie folgt: zunächst wird der Vorsprung 76 in die Öffnung zwischen die Schenkelenden
62 und 64 eingesetzt wobei der Wandteil 54 auf.einer am Boden befindlichen, der
Halterung der Rückwand dienenden horizontal verlaufenden Profilschiene aufliegt.
Dies durch die strichlierte Linienführung in Fig. 4 dargestellt. Sodann wird das
so eingesetzte Wandteil 54 in Pfeilrichtung R verschwenkt, bis der Vorsprung 74
zwischen die beiden Schenkelenden 62 und 64 der Profilschiene 24 eingreift, wie
dick ausgezogen dargestellt ist. Dabei dient der Vorsprung 76 zusammen mit den Schenkelenden
62 und 64 der Profilschiene 24' als Drehpunkt. Dabei wird das Wandteil 54 um das
Maß H tiefer in die Profilschiene 241 geschoben, und nach erfolgtem Einschwenken
in die dargestellte Endposition durch mehrere Schraubverbindungen 78 um das Maß
H in die Profilschiene 24 gezogen, so dann die Wand in der ndposition mit beiden
Profilschienen 24 und 241 ein Labyrinth bildet. Damit wird die eigentliche Halterung
und Fixierung des Bodenteiles bzw. Wandteiles 54 am Schaltschrankrahmen nur an seiner
einen vertikal verlaufenden Seitenkante bewirkt, wogegen die gegenüberliegende vertikal
verlaufende Seitenkante fliegend am Schaltschrankrahmen geführt ist. Auf diese Weise
können Verformungen des Schaltschrankrahmens, also Verwerfungen zwischen den beiden
Profilscienen 24 und 2' nicht zu einer Verformung oder Verwerfung und damit Beschädigung
des Wandteiles 54 führen.
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Hinter dem Wandteil 54 befinden sich die Sammelschienen 48/50/52;
wie diese Sammelschienen am Wandteil 54 befestigt sind, ist weiter unten näher erläutert.
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Im Bodenbereich bzw. im oberen Bereich des Schaltschrankrahmens wird
das Wandteil 54 lediglich geführt.
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Die Halterung bzw. Befestigung des Wandteiles 54 erfolgt nur auf einer
Seite.
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Es sei nunmehr bezug genommen auf die Figuren 2 und 3.
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Man erkennt in Fig. 3 die vertikal verlaufend Profilschiene 24, an
der das Wandteil 54 mittels der Schraubenverbindung 78 festgehalten ist.
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Im Bodenbereich 66 besitzt das Wandteil 54 vertikal verlaufende Vertiefungen
80, 82, 84 und 86, wobei die Vertiefungen 80 bis 84 gegenüber der Vertiefung 86
verbreitert ausgebildet sind. Die Vertiefungen 80 und 82 bzw. 82 und 84 sind mittels
jeweils zwei ein Paar bildenden Vorsprüngen 88/90 bzw. 92/94 voneinander getrennt,
wobei die beiden Paare 88 und 90 eine Rinne 96 und die Vorsprünge 92 und 94 ebenfalls
eine Rinne 98 zwischen sich bilden. Die Vertiefungen 84 und 86 sind ebenfalls durch
zwei Vorsprünge 100 und 102 getrennt, von denen der Vorsprung 100 allerdings gegenüber
dem Vorsprung 102 verlängert ist. Die beiden Vorsprünge 100 und 102 bilden ebenfalls
zwischen sich eine Rinne 104.
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In die Vertiefungen 80, 82 und 84 sind L-förmige Schienen 106, 108
und 110 eingelegt, die als Verteilschienen dienen und vertikal praktisch den gesamten
Schaltschrank überdecken. diese Verteilschienen sind L-förmig ausgebildet, wobei
der eine, kürzere Schenkel 112, 114 und 116 parallel zu den Sammelschienen 48 und
parallel
zum Bodenbereich 66 verläuft, wogegen die längeren Schenkel 118, 120 und 122 senkrecht
dazu verlaufen und praktisch von dem Bodenbereich 66 aus gesehen vorstehend angeordnet
sind.
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In die Vertiefung 86 ist eine weitere Verteilschiene 124 eingesetzt,
die als Flachband ausgebildet ist und deren Abmessungen den Abmessungen der längeren
Schenkel 1 18, 120 und 122 entsprechen. Die drei Verteilschienen 106 bis 110 sind
damit quasi Phasenleiter, wogegen die Verteilschiene 124 eine Null-Leiterschiene
ist.
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Die Verteilschienen 106, 108 und 110 bzw. 124 sind nachvorne hin durch
ein Abdeckteil 126 abgedeckt. Man erkennt in der Fig. 1, daß die Abdeckteile bezogen
auf die Abmessungen des Schaltschrankes kleine Abmessungen aufweisen, dergestalt,
daß die Höhe der Abdeckteile ein Bruchteil der Höhe der Rückwand darstellt, dergestalt,
daR bei der Ausführung gemäß Fig. 1, insgesamt neuen Abdeckteile 126 übereinander
angeordnet werden können.
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Die horizontalen Abmessungen der Abdeckteile 126 sind ebenfalls ein
Bruchteil der horizontalen Abmessung der Rückwand, dergestalt, daß je zwei vertikale
Reihen von Abdeckteilen nebeneinander an einer Rückwand angebracht werden können.
Man erkennt in der Fig. 1, daZ-die linke Seite der einen gezeichneten Rückwand von
oben nach unten mit Abdeckteilen abgedeckt ist, wogegen der rechte Teil noch frei
ist. Man erkennt hierbei die Vorsprünge bzw. Vorsprungpaare 88/90, 92/94 und 100/102
mit den dazwischen befindlichen Rinnen 96, 98 und 104. Ferner erkennt man die Vertiefungen
80, 82 und 84. Die Vertiefung 86 ist verdeckt.
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Ein Abdeckteil 126 ist in der Fig. 3 näher dargestellt.
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Es besitzt eine hintere Wand 128, an der in entsprechen-
dem
Abstand drei Leisten 130, 132 und 134 angeformt sind. Diese Leisten sind so bemessen,
daß sie in die vertikal verlaufenden Rinnen 96, 98 und 104 eingreifen.
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Aus der Fig. 2 geht hervor, daß senkrecht zu den Leisten, also in
horizontaler Richtung verlaufend, vier Querleisten 136, 138, 140 und 142 angeformt
sind, die im montierten Zustand auf den kürzeren Schenkel der Verteilschienen drücken.
In der Fig. 2 ist dies der kürzere Schenkel der Verteilschiene 110. Von diesen Querleisten
verlaufen die Querleisten 138 und 140 quer über das gesamte Abde-ckteil 126, und
sie greifen in Schlitzte 144 bzw. 146 ein, die die Vorsprünge 88 und 90 bzw. 92
und 94 und-100 bzw. 102 in diesem Bereich unterbrechen.
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Die Leisten 130, 132 und 134, die in die Rinnen 96, 98 und 104 eingreifen,
haben die Aufgabe, die einzelnen Verteilschienen 106, 108, 110 und 124 voneinander
zu trennen, wobei durch das Ineinandergreifen der Leisten in die Rinnen die Luft-
bzw.Griechstrecken vergrößert sind, so daß ein Überschlag von der einen Verteilschiene
zur anderen vermieden wird und' auch eine Gasströmung von der einen Verteilschiene
zur anderen soweit behindert wird, daß ein Durchschlag eines Lichtbogens vermieden
wird.
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Die Rückwand 128 ist mit Öffnungen 148, 150, -152 und 154 versehen,
durch die die Schenkel 118, 120 und 122 sowie die weitere Verteilschiene 124 hindurchgreifen.
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Man erkenne aus der Zeichnung gemäß Fig. 1, daß die Abdeckteile nach
vorne geöffnete, in zwei übereinanderliegenden Reihen zu je vier angeordnete Öffnungen
156 aufweisen. Diese Öffnungen sind rechteckig und werden beidseitig und parallel
zu den Verteilschienen durch Begrenzungswande 158 und 160 und quer zu den Begren-
zungswänden
158 und 160 verlaufende Begrenzungswände 162 und 164 gebildet. Dadurch werden rechteckige
Öffnungen gebildet, durch die die längeren Schenkel 118 bis 122 der Verteilschienen
106 bis 110 sowie die Verteilschienen 124 zugänglich sind. Wie aus der Fig. 2 hervorgeht,
sind die Öffnungen in horizontaler Richtung durch je eine Trennwand 166 getrennt,
wobei zusätzlich noch ein in vertikaler Richtung verlaufender Steg 168 die Öffnungen
durchteilt. Die Begrenzungswände sind in der Fig. 1 ebenfalls ersichtlich: man erkennt
die Begrenzungswände 162 und 164 sowie die dazwischenbefindliche Trennwand 166,
und man erkennt die vertikal verlaufenden Seitenwände 158 und 160.
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Die vertikal und horizontal verlaufenden Begrenzungswände der Öffnungen
156 sind von einem umlaufenden Freiraum 170 umgeben, wie auch aus der Fig.1 ersichtlich
ist.
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In den Figuren 2 und 3 ist eine Steckvorrichtung 172 dargestellt.
Diese Steckvorrichtung ist gebildet durch ein Gehäuse 174, dessen Außenumfang so
gewählt ist, daR es in den umlaufenden Ringraum eingefügt werden kann.
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Mit anderen Worten: im montierten Zustand befinden sich die Begrenzungswände
158 bis 164 je einer Öffnung im Inneren des Gehäuses. Mit anderen Worten: das Gehause
ist mit seiner Außenkontur b-zw. Innenkontur der Umfangskontur der Begrenzungswände
158 bis 164 angepaßt.
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Im Inneren des Gehäuses 174 ist eine Steckelement 176 vorgesehen,
an dessen einem Ende ein Kontaktmaul 178 und an dessen anderen Ende ein Klemmfalz
180 angeformt ist, das zum Festklemmen eines Kabels 182 an dem Kontakt 176 dient.
Die Maulöffnung 178 umfaßt dann in montiertem Zustand bzw. im eingesteckten Zustand
denlangen Schenkel
einer Verteilschiene. Aufgrund der konstruktiven
Lösung ist auch hier wieder eine labyrinthartige 'tAbdichtung" zwischen dem Kontaktstück
176 und dem des nächsten Anschlußes vorgesehen, dergestalt, daß die Gehäusewände
des Gehäuses 174 zwischen die Begrenzungswä.nde je zweier Öffnung eingreifen, wodurch
die Kriech- und Luftstrecken vergrößert werden.
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Die Anordnung eines Steges 168 dient dazu, den gesamten Querschnitt
der Öffnung so zu verringern, daß ein Hineinfassen mit der Hand oder mit den Fingern
in die Öffnungen 156 und eine Berührung der Verteilschienen vermieden wird. Die
Abmessungen sind dann so gewählt, daß der dann noch verbleibend lichte Querschnitt
deutlich kleiner ist als der Außenumfang eines Fingers.
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Im Bodenbereich 66 des Wandteiles 54 sind mehrere, der Anzahl der
Stromsammelschienen entspreehende Öffnungen oder Durchbrüche 190 vorgesehen. Diese
Durchbrüche werden nach außen hin begrenzt durch jeweils einen im Bodenteil 66 angeformten
ringförmigen Vorsprung 192, dessen Innendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser
der Öffnung 190. In die dadurch gebildete Aus nehmung wird ein Dichtelement 194
eingesetzt und im Inneren des Dichtelementes befindet sich ein zylinderförmiges
Kontaktverbindungsstück 196. Außerhalb der Stromsammelschienen 48, die aus zwei
nebeneinanderliegenden Teilschienen 48- und 48-2 gebildet sind, ist ein quer zu
den Schienen 48. und 48"2 ein Haltestück 198 angeordnet, in das eine Schraube 200
ei nschraubbar ist.
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Die eben beschriebenen Anordnung dient der elektrischgalvanischen
Verbindung zwischen den Verteilsehienen und den Strornschienen, dergestalt, daß
die Sammelschienen über das Kontaktverbindungsstück 196 mit der jeweiligen Verteilschiene
84 sowohl mechanisch als auch elek-
trisch-galvanisch verbunden
ist. Das Dichtelement 194 dient dazu, den Sammelschienenraum, der rechts von der
Rückwand bzw. dem Bodenteil 66 liegt, praktisch gasdicht von dem links davon befindlichen
Geräteraum zu trennen.
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Die Kontakt-Verbindungsstelle ist von einer Abdeckkappe 202 abgedeckt,
die an den Sammelschienen 48- und 48-2 verrastet ist und die einzelnen Elemente,
die z.B. das Verbindungsstück 198 umfaßt.
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