DE3425418A1

DE3425418A1 - Einrichtung zur unterdrueckung von kondenswasserbildung in schaltanlagen oder schaltschraenken

Info

Publication number: DE3425418A1
Application number: DE19843425418
Authority: DE
Inventors: Werner 7000 Stuttgart Widmann
Original assignee: Transformatoren Union AG
Current assignee: Transformatoren Union AG
Priority date: 1984-07-10
Filing date: 1984-07-10
Publication date: 1986-01-16
Also published as: BR8503293A; DE3425418C2

Description

Einrichtung zur Unterdrückung von Kondenswasser-
bildung in Schaltanlagen oder Schaltschränken Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Unterdrükkung von Kondenswasserbildung in belüfteten Kammern von elektrischen Schaltanlagen oder Schaltschränken.
Bei Schaltanlagen und Schaltschränken für Steuerungen, Verteilungen, Antriebe und dergleichen besteht die Gefahr, daß bei stärkerem Temperaturrückgang der umgebenden Luft im Inneren dieser Einrichtungen Kondenswasserbildung auftritt. Derartige starke Temperaturschwankungen treten vor allem in der Umgebungsluft von im Freien aufgestellten Schaltanlagen und Schaltschränken auf.
Dieses Kondenswasser kann zur Korrosion von Metallteilen, Zerstörung von Isoliermaterial und zu Überschlägen durch Kriechwegbildung fuhren. Zur Vermeidung von Kondenswasserbildung werden daher üblicherweise solche Schaltanlagen und Schaltschränke mit einer Belüftung versehen und meistens mit einer durch Thermostat gesteuerten zusätzlichen Heizung ausgerüstet. Nachteilig ist Jedoch vor allem der Energieverbrauch für diese zusätzliche Heizung. Außerdem können Störungen durch Defekte der Heizelemente oder Thermostate auftreten. Vor allem Jedoch versagt diese Lösung bei längeren Spannungsausfällen. Zur Überbrückung längerer Spannungsausfälle ist daher eine besondere Notstromversorgung erforderlich. Dasselbe gilt auch für längere Zeit aus dem Betrieb genommene oder für abgestellte Geräte.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für Schaltanlagen und Schaltschränke eine Einrichtung zu schaffen, durch die unabhängig von deren Betriebszustand selbsttätig und ohne besondere Energiezufuhr zuverlässig die Bildung von Kondenswasser in belüfteten Kammern dieser Schaltanlagen und Schaltschränke verhindert ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe für belüftete Kammern von elektrischen Schaltanlagen oder Schaltschränken dadurch gelöst, - daß zur Belüftung mindestens ein vertikaler Schacht in einer Wand der Kammer vorgesehen ist, wobei das obere Ende des Schachtes nach außen und das untere Ende des Schachtes zur belüfteten Kammer hin offen ist, - daß der Schacht mit einem Granulat aus stark hygroskopischem Werkstoff gefüllt ist, - daß eine Trennwand zwischen der Kammer und dem Schacht ebenfalls aus hygroskopischem Werkstoff besteht und feuchtigkeitsdurchlässig ist und - daß die der Umgebungsluft zugekehrte Außenwand des Schachtes aus einem Werkstoff mit guter Wärmeleitfähigkeit besteht und infolge geringer Dicke nur eine sehr kleine Wärme speicherkapazität aufweist.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind lediglich Entlüftungsöffnungen als vertikale Schächte ausgeführt, die räumlich höher angeordnet sind als korrespondierende Zuluftöffnungen und ist die Breite des Schachtes parallel zur Wand der Kammer ein Vielfaches der Weite des Schachtes senkrecht hierzu. Dabei ist das Granulat durch ein Netz aus Drahtgewebe in dem Schacht gehalten.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bestehen darin, daß die Trennwand zwischen der Kammer und dem Schacht aus Preßspan oder Papier und die Außenwand des Schachtes aus Metall besteht, dessen Außenseite eine matte, dunkle Oberfläche aufweist. Bei Aufstellung im Freien ist die Außenwand des Schachtes zweckmäßigerweise unmittelbar der Sonnenstrahlung ausgesetzt und ist außen vor dem oberen Ende des Schachtes zum Schutz gegen Regen und Spritzwasser eine dach- oder labyrinthartige Abdeckung vorgesehen.
Die erfindungsgemäße Einrichtung ist sehr vorteilhaft, weil die Luftfeuchtigkeit in mit ihr ausgerüsteten Kammern überraschenderweise sogar 10 % bis 15 % niedriger ist als in Kammern mit einer herkömmlichen Ausführung mit zusätzlicher thermostatgesteuerter Heizung, so daß die Möglichkeit der Kondensatwasserbildung deutlich verringert ist.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Schaltschrank und Fig. 2 einen Schnitt durch eine Gebäudeaußenwand einer Schaltanlage.
Einander entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ein Schaltschrank 1 mit einer Tür 2 schließt beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 eine Kammer 13 ein. Eine entsprechende, Jedoch räumlich wesentlich größere Kammer 13 ist beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 von vertikalen Wänden 9, einer Decke 10 und einem Fußboden 11 eines auf dem Erdreich 12 stehenden Gebäudes gebildet.
Die Kammern 13 sind durch Entlüftungsöffnungen 3 entlüfter und durch Zuluftöffnungen 4 belüftet. Die Ent- lüftungsöffnungen 3 bilden jeweils das obere Ende eines vertikalen Schachtes zwischen einer diesen vom Inneren der Kammer 13 abteilenden Trennwand 6 und einer Außenwand 8, Die Breite jedes Schachtes parallel zur Frontseite der Tür 2 bzw. der vertikalen Wand 9 beträgt ein Vielfaches der Weite des Schachtes senkrecht hierzu, so daß sowohl die Trennwand 6 als auch die Außenwand 8 große Oberflächen aufweisen.
Die Trennwand 6 besteht aus hygroskopischem Werkstoff, beispielsweise Preßspan oder Papier, und ist dadurch durchlässig für Feuchtigkeit. Dagegen ist die Außenwand 8 aus Metall und hat eine matte, dunkle Außenseite. Jeder vertikale Schacht ist mit einem Granulat 5 aus stark hygroskopischem Werkstoff als Trocknungsmittel gefüllt.
Durch die Kombination der genannten Werkstoffe für die Trennwand 6 und die Außenwand 8 wird der Kammer 13 einerseits vom Granulat 5 auch durch die Trennwand 6 hindurch Feuchtigkeit entzogen und andererseits beim Auftreffen von Wärme strahlung auf die Außenwand 8 der Schacht stärker erwärmt als die Kammer 13, so daß das Granulat 5 wieder getrocknet wird.
Gegen das Herausfallen des Granulats 5 aus dem vertikalen Schacht ist im unteren Ende eines jeden Schachtes ein korbähnliches Netz 7 aus Drahtgewebe vorgesehen. Die Zuluftdffnungen 4 sind dagegen in nicht dargestellter Weise, beispielsweise durch ein feinmaschiges Gitter, gegen das Eindringen von Kleintieren und Insekten gesichert.
Beim Auftreffen von Wärmestrahlung, beispielsweise Sonnenstrahlen, auf die Außenwand 8 wird das an dieser anliegende Granulat 5 sowie die innerhalb des Schachtes befindliche Luft schneller und stärker erwärmt als die übrige Luft in der Kammer 13 und auch stärker erwärmt als die Umgebungsluft. Hierdurch entsteht eine Luftzirkulation aus dem Kammerinneren durch den Schacht zur Außenluft. Übliche Trocknungsmittel haben die Eigenschaft, daß sie bei hohen Temperaturen im Gleichgewichtszustand weniger Feuchtigkeit aufnehmen als bei tiefen Temperaturen. Das im Schacht befindliche Granulat 5 gibt daher bei Erwärmung Feuchtigkeit ab, die infolge der gleichzeitig einsetzenden Luftströmung direkt nach außen abgeführt wird.
Bei Beendigung der Wärmeeinstrahlung wird die Luftströmung stark vermindert oder sie hört auch ganz auf. Infolge der Abkühlung kann dann das Granulat 5 wieder verstärkt Feuchtigkeit aufnehmen. Damit dem Granulat 5 auch bei im Schacht stillstehender Luft Feuchtigkeit zugeführt wird, besteht die großflächige Trennwand 6, wie oben ausgeführt, aus einem feuchtigkeitsdurchlässigen Werkstoff.
Bei fallender Temperatur im Gehäuseinneren wird so ein Teil der Feuchtigkeit aus der Innenluft durch die Trennwand 6 hindurch dem Granulat 5 zugeführt. Bei erneutem Einsetzen von Wärmestrahlung wird die so aufgenommene Feuchtigkeit vom Trocknungsmittel wieder direkt an die Außenluft abgegeben.
Damit auch bei längerem Aussetzen der Wärmeeinstrahlung noch eine ausreichende Trocknung der Innenluft gewährleistet ist, ist die Menge des Trocknungsmittels verhältnismäßig groß bemessen.
Der Einsatz der erfindungsgemäßen Einrichtung ist außer bei Schaltschränken und Schaltanlagen auch überall dort zweckmäßig, wo belüftete Räume, beispielsweise Lagerräume, möglichst trocken gehalten werden müssen.
8 Patentansprüche 2 Figuren o - Leerseite -

Claims

Patentansprtiche 1. Einrichtung zur Unterdrückung von Kondenswasserbildung in belüfteten Kammern (13) von elektrischen Schaltanlagen oder Schaltschränken, dadurch gekennzeichnet, - daß zur Belüftung mindestens ein vertikaler Schacht in einer Wand der Kammer (13) vorgesehen ist, wobei das obere Ende des Schachtes nach außen und das untere Ende des Schachtes zur belüfteten Kammer (13) hin offen ist, - daß der Schacht mit einem Granulat (5) aus stark hygroskopischem Werkstoff gefüllt ist, - daß eine Trennwand (6) zwischen der Kammer (13) und dem Schacht ebenfalls aus hygroskopischem Werkstoff besteht und feuchtigkeitsdurchlässig ist und - daß die der Umgebungsluft zugekehrte Außenwand (8) des Schachtes aus einem Werkstoff mit guter Wärmeleitfähigkeit besteht und infolge geringer Dicke nur eine sehr kleine Wärmespeicherkapazität aufweist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß lediglich Entlüftungs-Öffnungen (3) als vertikale Schächte ausgeführt sind und daß diese räumlich höher angeordnet sind als korrespondierende Zuluftöffnungen (4).
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Breite jedes Schachtes parallel zur Wand der Kammer (13) ein Vielfaches der Weite des Schachtes senkrecht hierzu ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Granulat (5) durch ein Netz (7) aus Drahtgewebe in dem Schacht ge- halten ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Trennwand (6) zwischen der Kammer (13) und dem Schacht aus Preßspan oder Papier besteht.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Außenwand (8) des Schachtes aus Metall besteht und auf ihrer Außenseite eine matte, dunkle Oberfläche aufweist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei Aufstellung der Schaltanlagen bzw. des Schaltschrankes im Freien die Außenwand (8) des Schachtes unmittelbar der Sonnenstrahlung ausgesetzt ist, so daß die Temperaturschwankungen innerhalb des Schachtes größer sind als in der Umgebungsluft und auch größer sind als in der belüfteten Kammer (13).
8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß außen vor dem oberen Ende des Schachtes zum Schutz gegen Regen- und Spritzwasser eine dach- oder labyrinthartige Abdeckung vorgesehen ist.