DE8409870U1 - Elektrische Schaltungsanlage in explosionsgeschützter Bauart - Google Patents

Description

Siemens Aktiengesellschaft Unser Zeichen Berlin und München VPA 84 G 4414 DE

Elektrische Schaltungsanlage in explosionsgeschützter Bauaxt .

Die Neuerung besieht sich auf eine elektrische Schaltungsanlage in explosionsgeschützter Bauart, bestehend aus einem schrankartigen Gehäuse mit elektrischen Modulen, Schaltmitteln und in Baugruppenträgern angeordneten elektronischen Steckbaugruppen.

Elektrische Betriebsmittel der Meß-, Steuer- und Regelungstechnik, die in explosionsgefährdeter Umgebung aufgestellt werden, müssen bestimmten vorgeschriebenen Schutzarten genügen, um die Gefährdung der Umgebung zu vermeiden. Eö ist bekannt, elektrische und elektronische Bauteile in druckdicht gekapselten Schränken oder Gehäusen anzuordnen.

Dabei ergibt sich die Schwierigkeit, die Verlustwärme von Leistungshalbleitern, beispielsweise in Netzteilen, in geeigneter Weise abzuführen. Weiter muß vor Öffnen des Schrankes oder Gehäuses zum Auswechseln oder Einstellen von Schaltungsbaugruppen die Anlage abgeschaltet werden.

Es besteht somit die Aufgabe, eine den vorgeschriebenen Schutzarten genügende Schaltungsanlage so auszubilden, daß bei möglichst einfachem Aufbau die Zugänglichkeit und Austauschbarkeit von Schaltmodulen im Betrieb sowie die Abführung der Verlustwärme ermöglicht wird.

Eine Losung der Aufgabe wird in einer Schaltungsanlage gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 gesehen, die dessen kennzeichnende Merkmale aufweist.

Die Neuerung wird anhand eines in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden erläutert.

Sp 4 Sei / 23.03.1984

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Figur 1 zeigt die Vorderansicht einer neuerungsgemäß ausgestatteten Schaltungsanlage in stark schematisierter und nicht maßstäblicher Darstellung. In einem quaderförmigen, schrankartigen Stahlblechgehäuse/ kurz Schrankgehäusei 1 genannt, welches hier ohne die Front' tür dargestellt ist, sind später näher erläuterte elektrische Schaltmittel und Schaltbaugruppen angeordnet·

Teile der Schaltanlage, die bei Umrüstung oder zu Wartungs- und Reparaturzwecken leicht zugänglich oder austauschbar sein müssen und/oder die Verlustwärme erzeugende BaueIe= mente enthalten, z. B. Netzteile, sind als Module ausgeführt und in eigenen Modulgehäusen 4 untergebracht, die außen an den Seitenflächen 2 des Schrankgehäuses 1 abnehmbar befestigt sind.

Die elektrische Schaltungsanlage soll im Freien aufgestellt werden können. Es ist mit rauhem Betrieb und aggressiver Utngebungsluft zu rechnen. Alle empfindlichen Teile, die sich auf der Oberfläche der Module befinden, sollen vor diesen Einflüssen geschützt werden. Dies wurde folgendermaßen erreicht: In vertikalen Seitenwänden 2 des Schrankgehäuses 1 sind mehrere kreisrunde Öffnungen 3 angebracht, deren Durchmesser gleich oder kleiner der halben Schranktiefe ist.

Auf den Unterseiten der Modulgehäuse 4, die den Seitenwänden 2 zugekehrt sind, ist eine Teilfläche 5 mit dem umriß der Öffnung 3 und diese*: koaxial gegenüberliegend mit. allen Kabeldurchführungen zum Inneren des Schrankgehäuses 1 und allen weiteren Anschlußmitteln, Anzeigemitteln und einer Druckausgleichsvorrichtung ausgestattet (in Beschreibung zu Figur 3 näher erläutert).

Zur Abdichtung der Räume zwischen den Teilflächen 5 an der Unterseite der Modulgehäuse 4 und den öffnungen 3 in den Seitenwänden 2 sind Dichtungsmittel 7, beispielsweise in

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Form von Ringen aus elastischem Dichtungsmaterial, vorgesehen. Nicht von Modulen besetzte Öffnungen 3 können mit ein^m Deokel 22 dicht verschlossen werden.

Anschlußmittel/ Anzeigemittel und die Druckausgleichsvorrichtung stehen also nur mit der Atmosphäre des Schrankinneren in Berührung und sind daher vor Feuchtigkeit, Aggression und Staub geschützt; bei Ausstattung des Schrankes mit pneumatischen Meßkreisen wird das schrankinnere mit sauberer Luft durchspült. Anschlußmittel und Anzeigemittel sind nach öffnen des Schrankes gut bedien- und sichtbar.

Um eine ausreichende Kühlung zu gewährleisten, sind in einer bevorzugten Ausführungsform die Modulgehäuse 4 an den Seitenflächen 2 des Schrankgehäuses 1 derart angebracht, daß zwischen ihrer Unterseite und der Seitenfläche 2 ein eine Konvektionsstromung der Umgebungsluft erlaubender Abstand a von etwa 20 mm besteht.

Die Hohlräume in den Modulgehäusen 4 weisen eine Füllung aus Quarzsand o. ä. auf und entsprechen somit der Schutzart "Sandkapselung".

Durch den Boden des Schrankgehäuses 1 führt entsprechend abgedichtet ein Kabel 8 zur Zuleitung der Netzspannung, das über einen Parallelverteiler 9 auf die Eingänge einer Reihe von druckfest gekapselten Netzspannungsschaltern 10 gelegt ist«
Jedem außen liegenden Modul ist ein solcher Schalter zuge-

ordnet.

Von den Ausgängen der Netzspannungsschalter 10 führen jeweils Verbindungskabel 11 durch die Öffnungen 3 zu jeweils einer Kabeldurchführung in den Teilflächen 5 auf der Unterseite der Modulgehäuse 4.

Im Innern des Schrankgehäuses 1 sind weiter einer oder mehrere Baugruppenträger 12, hier zwei Baugruppenträger,

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angeordnet/ in welchen in bekannter Weise elektronische Steckbaugruppen 13 in eigensienerer Ausführung angebracht sind. Zur Versorgung der Steckbaugruppen mit Hilfsenergie aus dem in den Modulgehäusen 4 befindlichen Metzteilen bzw. zur Zuführung von aufbereiteten Meßwert- oder Betriebesignalen aus einer Prozessoreinheit im Modulgehäuse oben rechts und links sind mehradrige Verbindungakabel 14 vorgesehen, die aus Kabeldurchführungen in den Teilflächen 5 der Modulgehäuse zu Steckern 15 an den Baugruppenträgern 12 führen.

Die abführenden Signal leitungen und deren Durchführungen in den Schrankwänden sind in üblicher Weise ausgebildet und der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet.

In Figur 2 ist die Schaltanlage nach Figur 1 in einer Ansieht von eben dargestellt. Man erkennt das Schrankgehäuse 1, die an dessen Seitenflächen 2 befestigten Modulgehäuse 4, die mit Kühlrippen 16 versehen sind, die Dichtungsmittel 7 zwischen den Modulgehäusen 4 und den Seitenflächen 2 sowie die Montage der Modulgehäuse 4 im Abstand a, durch welche ein kaminartig wirkender Hohlraum zur Ausbildung einer die Unterseite der Molulgehäuse 4 kühlenden Konvektionsströmung entsteht.

Figur 3 zeigt eine Ansicht vom Schrankinnern her, durci» eine Öffnung 3, in einer Seitenfläche 2, auf eine Teilfläehe 5 auf der Unterseite eines Modulgehäuses. In Durchbrechungen der Teilfläche 5 sind angeordnet: mehrere Kabeldurchführungen 18, Anschlußmittel 19 in Form einer vielpoligen Steckbuchse zur Einführung eines Prüfsteckers oder dergleichen,

Anzeigemittel 20 in Form von Lumineszenzdioden zur Anzeige von Betriebszuständen oder Fehlern sowie eine Druckausgleichsvorrichtung 21 in Form einer porösen Keramikscheibe, eines Sinterfilters oder eines engmaschigen

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Drahtgitters, um den Druckausgleich des hermetisch geschlo&senen Modulgehäuses nach der Umgebung in exgeschützter Weise sicherzustellen.

9 Schutzanspruche
3 Figuren

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Claims (8)

.•ill ·»· «· · neue Schutzansprüche Unser Zeichen, (ersetzen die bisher VPA 84 G 4414 DE gültigen Schutzansprüche) Aktenzeichen G 84 09 870.8

1. Elektrische Schaltungsaniage in explosionsgeschützter Bauart, bestehend aus einem schrankartigen .Gehäuse mit elektrischen Modulen, Schaltmitteln und in Baugruppenträgern angeordneten elektronischen Baugruppen, gekennzeichnet durch

a) vorzugsweise kreisrunde Öffnungen (3) in den vertikalen Seitenflächen (2) des Schrankgehäuses (1),

b) elektrische Module enthaltende Modulgehäuse (4), die außen an den Seitenflächen (2) des Schrankgehäuses (1) leicht auswechselbar befestigt sind, derart, daß jeweils eine Teilfläche (5) ihrer der Seitenflächen (2) zugekehrten Unterseiten über einer der dort angebrachten Öffnungen (3) liegt,

c) in jeder Tei.'fläche (5) der Unterseiten der Modulgehäuse (4) angebrachte Kabeldurchführungen (18), Schalt- und/oder Anzeigemittel (19, 20) sowie eine Scheibe (21) aus porösem Material als Druckausgleichsvorrichtung,

d) Mittel (7) zur Abdichtung der Räume zwischen den Teilflächen (5) und den öffnungen (3) gegen die Umgebung,

e) druckfest gekapselte Netzspannungsschalter (10), die im Innern des Schrankgehäuses (1) angeordnet sind und von deren Ausgängen Verbindungskabel (11) zu je einer Kabeldurchführung (18) der Modulgehäuse (4) führen,

f) in Baugruppeηträgern (12) im Innern des Schrankgehäuses (1) reihenweise angeordnete eigensichere elektronische Steckbaugruppen (13), zu deren Steckanschlüssen (15) aus den Kabeldurchführungen (18) der Modulgehäuse (4) Verbindungskabel (14) führen.

Sp 4 Sei / 02.07.1984

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2. Schaltungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennze lehne t , daß die Modulgehäuse (4) an den Seltenflächen (2) des Schrankgehäuses (1) derart angebracht sind, daß zwischen ihrer Unterseite und der Seitenfläche ein eine KonvektionsstrSmung der Umgebungsluft, erlaubender Abstand (a) besteht.

3. Schaltungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t , daß die Hohlräume in den Modulgehäusen (4) eine Quarzsandfüllung (6) aufweisen.

4. Schaltungsani age kiach Anspruch 1, dadurch gekennze ichne t, daß die Modulgehäuse (4) mit Kühlrippen (16) versehen sind.

5. Schaltungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltmittel (19) eine vielpolige Steckbuchse in die Teilfläche (5) eingesetzt ist.

6. Schaltungsaniage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Anzeigemittel (20) Lumineszenzdioden in der Teilf.lache (5) angebracht sind-

7. Schaltungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (3) in den Seitenflächen (2) des Schrankgehäuses (1) einen Durchmesser kleiner oder gleich der halben Schranktiefe haben.

8. Schaltungsanlage nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (3) mit Deckeln (22) verschließbar sind.