DE3436108C2 - - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
- H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
- H02B13/025—Safety arrangements, e.g. in case of excessive pressure or fire due to electrical defect
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schaltschrank gemäß
dem Oberbegriff des Anspruches 1. Der Schaltschrank nach der
Erfindung ist in erster Linie für blechgekapselte Schaltan
lagen für den Mittelspannungsbereich von 3-36 kV bestimmt,
er kann jedoch auch bei Niederspannungsschaltanlagen und bei
anderen Kapselungsarten angewendet werden. Eine gekapselte
Hochspannungsschaltanlage, bei der im wesentlichen die Merk
male des vorgenannten Schaltschranks vorkommen, ist bekannt
aus der DE-OS 23 30 163.
Schaltschränke der vorgenannten Art werden so konstruiert,
daß die Tür und die Vorderseite des Schaltschrankes dem
Überdruck standhalten, der beim Auftreten eines Lichtbogens
im Schaltschrank entsteht, während die Deckenbleche oder
rückseitigen bleche so bemessen sind, daß sie bei dem Über
druck nachgeben und einen Auslaß für die komprimierten Gase
schaffen. Da diese Bleche jedoch einen erheblichen Träg
heitswiderstand haben, kann es zum Aufbau eines verhältnis
mäßig hohen Überdruckes im Schaltschrank kommen, bevor die
genannten Bleche nachgeben. Das bedeutet, daß die Vorder
seite und die übrigen Seiten des Schrankes verhältnismäßig
stark ausgeführt werden müssen, um dem hohen Druck standhal
ten zu können.
Eine solche Druckentlastungsklappe soll folgenden Anforde
rungen gerecht werden:
- a) Das Blech soll bei Überdruck schnell eine Öffnung freige ben, um eine hohe Beanspruchung der übrigen Schrankteile zu vermeiden. Dies bedeutet, daß das Blech einen minima len Trägheitswiderstand haben muß.
- b) Das Blech soll bei Lichtbogenfehlern in seiner Befesti gung festgehalten werden, um die Verletzung von Personen durch herumfliegende Teile zu verhindern. Das Blech soll den Gasstrom vom Bedienungsraum fortleiten.
- c) Das Blech soll wiederkehrenden Drücken von der Außenseite standhalten, ohne in den Schaltschrank hineingepreßt zu werden und Sekundärfehler zu verursachen.
- d) Das Blech soll bei normalem Betrieb den Abfluß erwärmter Luft und die Abstrahlung von Wärme in die Umgebung ermög lichen.
- e) Das Blech soll dort, wo dies gefordert wird, der Forde rung der Kapselungsklasse IP 4 (gemäß IEC 529) entspre chen, nach der ein Hineinstecken eines Drahtes mit 1 mm Durchmesser nicht möglich ist.
Die bei der Schaltanlage nach der DE-OS 23 30 163 verwendete
Druckentlastungsklappe besteht aus einem Doppelblech, das am
Rande mit abgewinkelten versteifenden Blechen versehen ist.
Das Doppelblech weist kiemenartige Lüftungsöffnungen auf,
die dadurch gebildet werden, daß in bestimmten Bereichen des
Abdeckbleches das obere Blech nach oben und das untere nach
unten schräg weggebogen wird. Diese Druckentlastungsklappe
hat einerseits den Nachteil, daß ihre Masse durch die Dop
pelblechanordnung und die umlaufenden verstärkenden Winkel
bleche relativ groß ist, und andererseits die Lüftungsöff
nungen relativ groß sind. Um zu verhindern, daß Fremdkörper,
insbesondere kleine Tiere, in die Schaltzelle eindringen,
können, sind zusätzlich feinmaschige Drahtnetze vor den Lüf
tungsöffnungen erforderlich. Ein weiterer Nachteil besteht
darin, daß die durch die Lüftungsöffnungen abzuführende
warme Luft beim Durchtritt durch die Lüftungsöffnungen mehr
fach umgelenkt wird, was den Strömungswiderstand vergrößert
und damit die Belüftung nachteilig beeinflußt.
Aus der DE-GM 71 38 720 ist eine Schaltzelle mit einer Druck
entlastungsklappe bekannt, die aus einem geschlossenen
Blech besteht, welches über einer Öffnung in der Wand der
Schaltzelle an einer Seite fest an die Schaltzelle ange
schlossen ist und an der gegenüberliegenden Seite lose auf
liegt. Das Blech ist mit großen versteifenden Seitenflan
schen versehen, welche die Masse der Klappe erheblich ver
größern. Lüftungsöffnungen sind in dem Blech nicht vorhan
den.
Eine der vorgenannten ähnliche Druckentlastungsklappe wird
in der DE-GM 18 36 241 beschrieben, wobei die Klappe an der
einen Seite der Schaltzellenöffnung mittels eines Schar
nieres befestigt ist und an der gegenüberliegenden Seite
mittels Spreizklammern mit der Wand der Schaltzelle verbun
den ist. Diese Spreizklammern werden bei Druckentlastung
durch die hochgehende Klappe aus der Wand der Schaltzelle
herausgezogen. Lüftungsöffnungen sind in der Klappe nicht
vorhanden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalt
schrank der eingangs genannten Art zu entwickeln, welcher
mit einem Deckenblech oder Rückblech versehen ist, welches
bei geringer Masse eine gute Steifigkeit besitzt und welches
eine gute Abfuhr der Wärme bei normalem Betrieb sicherstellt
und dabei gleichzeitig auf einfache Weise der Forderung der
Kapselungsklasse IP 4 (gemäß IEC 529) gerecht werden kann,
nach der ein Hineinstecken eines Drahtes mit 1 mm Durchmes
ser nicht möglich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Schaltschrank gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welcher erfin
dungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 ge
nannten Merkmale hat.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den wei
teren Ansprüchen genannt.
Dadurch, daß das Blech perforiert und gewellt ist und even
tuell aus dünnem Aluminiumblech besteht, kann es verhält
nismäßig leicht sein (eine geringe Masse haben) und trotzdem
eine ausreichende mechanische Festigkeit haben. Ein
Überdruck in dem Schrank kann dadurch schneller als bei
bekannten Konstruktionen abgebaut werden, was bedeutet, daß
man dünneres Blech für den Schaltschrank verwenden kann, der
somit billiger wird. Die Perforierung und Wellung des
Bleches bewirken außerdem, daß der Belüftungsquerschnitt und
die wärmeabstrahlende Fläche relativ groß werden.
Anhand des in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiels
soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt
Fig. 1 ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Deckenblech
gemäß der Erfindung,
Fig. 2 das Deckenblech gemäß Fig. 1 in Seitenansicht im
montierten Zustand an der Decke eines Schalt
schrankes,
Fig. 3 in Ansicht von oben ein zu dem Deckenblech
gehörendes Hauptblech,
Fig. 4 das Hauptblech gemäß Fig. 3 in Seitenansicht,
Fig. 5 in Draufsicht einen Teil des perforierten Abschnit
tes des Hauptbleches vor Biegung des Bleches,
Fig. 6 in Draufsicht ein zu dem Deckenblech gehörendes
Abdeckblech,
Fig. 7 das in Fig. 6 gezeigte Abdeckblech in Seitenan
sicht.
Das in den Figuren gezeigte, im folgenden auch Deckenblech genannte, Blech 1 umfaßt ein Haupt
blech 2 und zwei im folgenden auch Abdeckbleche genannte Abdeckleisten 3. Sowohl das Hauptblech 2 wie
die Abdeckbleche 3 bestehen aus dünnem, beispielsweise 0,5
mm starkem, rechteckigem Aluminiumblech. Der zentrale Teil 4
des Hauptbleches 2 ist zum Zwecke des Luftdurchlasses perfo
riert und außerdem gewellt, um den Belüftungsquerschnitt und
die wärmeausstrahlende Fläche zu vergrößern. Die Wellung
gibt dem Blech zugleich eine größere Biegesteifigkeit.
Die beiden Ränder 6, 7 des Hauptbleches 2, die parallel zu den
Wellen 5 liegen, sind um 180 Grad abgewinkelt und mit
Befestigungslöchern 8 bzw. 9 versehen.
Die Abdeckbleche 3 sind zu einem asymmetrischen U-Profil
gebogen (Fig. 6 und 7) und auf solche Weise an den um 180
Grad abgewinkelten Rändern des Hauptbleches 2 festgeschweißt,
daß die Abdeckbleche 3 die Endabschnitte der Wellen 5
umschließen. Zusammen mit der Wellung des Hauptbleches 2
tragen die Abdeckbleche 3 dazu bei, dem Deckenblech 1 die
erforderliche Festigkeit zu geben.
Das Deckenblech 1 wird in der Weise an einem Schaltschrank
10 (Fig. 2) befestigt, daß der mit den Befestigungslöchern
8 versehen, um 180 Grad abgewinkelte Rand 6, der nachste
hend Befestigungsrand genannt wird, durch Bolzen 11 druck
fest an dem Schrank fixiert wird. Die andere, um 180 Grad
abgewinkelte Rand 7, der im folgenden Öffnungsrand genannt
wird, wird mittels Kunststoffnieten 12 bedeutend schwächer
an dem Schrank befestigt als der vorgenannte Befestigungs
rand. Die Kunststoffniete 12 sind so bemessen und angeord
net, daß sie bei einem in Pfeilrichtung A (Fig. 2) wirken
den Überdruck im Schaltschrank bei einer Belastung von ca.
100 N pro Niet zerreißen oder herausgerissen werden. Das
Deckenblech 1 wird dabei längs der Linie 13 umgebogen und
schwenkt in die durch die strichpunktierte Linie 14
angedeutete Stellung.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Ausbildung der
Perforierung in Deckenblech 1. In dem gezeigten Falle besteht
die Perforierung aus rechteckigen Löchern mit einer Breite b
vn 0,8 mm, was bedeutet, daß die den Kapselungsgrad IP 4
kennzeichnenden Forderungen erfüllt sind. Die Länge des
Loches beträgt vorzugsweise ca. 10 mm.
Das beschriebene Deckenblech 1 braucht nicht notwendigerweise
die gesamte Deckenfläche des Schaltschranks abzudecken.
Schaltschränke für Mittelspannung sind oft durch
Zwischenwände in mehrere separate Räume unterteilt, z. B.
einen Raum für die Sammelschienen, einen Raum für den
Leistungsschalter und einen Raum für den Anschluß externer
Kabel, Stromtransformatoren und eventuell Erdungsschalter.
Jeder dieser Räume erstreckt sich vorzugsweise bis zur Decke
des Schaltschrankes und wird mit separaten Deckenblechen der
vorgenannten Art versehen.
Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel
beschränkt, sondern es sind mehrere Modifikationen möglich.
Beispielsweise kann statt perforiertem Aluminiumblech sog.
Streckmetall verwendet werden. Die Wellung des Deckenbleches
braucht nicht die bevorzugte, in den Figuren dargestellte
Dreiecksform zu haben, sondern kann in beliebiger anderer
Weise ausgebildet sein.
Claims (6)
1. Schaltschrank, dessen Decken- und/oder Rückseite zumin
dest teilweise aus einem Blech (1) besteht, das bei einem
gewissen Überdruck beim Auftreten eines Lichtbogenfehlers
zwecks kontrollierter Druckentlastung im Schrank nachgibt,
wobei das Blech (1) druckfest an nur einem (6) seiner Ränder
derart befestigt ist, daß das Blech bei dem genannten Über
druck längs dieses Randes umschlägt, und wobei das Blech mit
Lüftungsöffnungen zur Wärmeabführung versehen ist, da
durch gekennzeichnet, daß das Blech (1)
derart perforiert und gewellt ist, daß jede Welle (5) eine
Vielzahl von Löchern aufweist, daß das Blech (1) an seinem
Befestigungsrand (6) in an sich bekannter Weise so befestigt
ist, daß das Blech längs dieses Randes bei dem genannten
Überdruck umgebogen wird, und daß das Blech (1) an seinem
dem Befestigungsrand (6) gegenüberliegenden Rand (7) mittels
Nieten (12) oder dergleichen befestigt ist, die derart
bemessen sind, daß sie bei dem genannten Überdruck zerreißen
oder herausgerissen werden.
2. Schaltschrank nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Blech (1) aus Leichtmetall be
steht.
3. Schaltschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Blech
(1) eine Dicke von höchstens 1 mm hat.
4. Schaltschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Perfo
rierungen des Bleches (1) aus rechteckigen Löchern besteht,
deren Breite kleiner als 1 mm ist.
5. Schaltschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen
(5) des Bleches (1) sich parallel zu dem Befestigungsrand (6)
erstrecken.
6. Schaltschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder
des Bleches (1), die sich senkrecht zum Befestigungsrand
erstrecken, derart mit Abdeckleisten (3) versehen sind, daß
diese die Endabschnitte der Wellen (5) umschließen und das
Blech (1) versteifen.
Applications Claiming Priority (1)
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