DE9015949U1

DE9015949U1 - Streufeldarme Sammelschieneneinheit für eine Schaltanlage

Info

Publication number: DE9015949U1
Application number: DE9015949U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1990-11-22
Filing date: 1990-11-22
Publication date: 1991-01-24
Anticipated expiration: 2000-11-23

Description

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Siemens Aktiengesellschaft

Streufeldarme Sammelschieneneinheit für eine Schaltanlage 5

Die Erfindung betrifft eine streufeldarme Sammelschieneneinheit für eine Schaltanlage, insbesondere auf Schiffen, die zwei koaxial verlaufende Stromschienen aufweist, von denen die eine, äußere, als geschlitztes, zylindrisches Rohr ausgebildet ist, in dessen Mitte die andere Stromschiene verläuft und wobei zwischen innerer und äußerer Stromschiene isolierende Abstandshalteelemente angeordnet sind.

Sammelschienenanordnungen sind in vielfältiger Ausgestaltung bekannt, wobei in jüngster Zeit wegen der immer häufigeren EMV-Probleme, insbesondere auf streufeldarme Ausführungen Wert gelegt wird. Dies gilt auch für Gleichspannungsanlagen, die infolge der heutigen hohen Schaltgeschwindigkeiten auch als Induktivitäten wirken. Sie werden daher derart ausgeführt, daß sich die entstehenden elektromagnetischen Felder weitestgehend aufheben.

Eine besonders streufeldarme Ausführung ist aus der japanischen Patentschrift JP 57-62711 bekannt, die Stromschienen in Koaxialanordnung zeigt. Diese Stromschienen bilden eine Einheit mit rohrähnlichem Außenteil und quadratischem Innenteil, wobei das quadratische Innenteil auf der inneren Unterseite des Außenteils oder auf einem gemeinsamen Träger über Isolatoren abgestützt ist. Diese Ausführung ist zwar streufeldarm, aber z.B.

bei einer nicht ortsfesten Installation mechanisch nicht ausreichend belastbar, insbesondere beim Auftreten von Vibrationen. Sie ist daher insbesondere für einen Einsatz auf Schiffen ungeeignet, auf denen, hervorgerufen durch die Maschinenanlage, ständig Vibrationen auftreten.

SHo /Th- 20.11.1990

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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine streufeldarme Sammelschieneneinheit anzugeben, die ebenso streufeldarm wie die bekannte Sammelschienenanordnung ist, demgegenüber jedoch eine erheblich erhöhte mechanische Belastbarkeit, insbesondere durch Vibrationen, wie sie auf über- und Unterwasserschiffen auftreten, aufweist. Darüber hinaus soll die neue streufeldarme Sammelschieneneinheit aus einfachen und kostengünstigen Einzelteilen aufgebaut sein und kleinere Außenmaße aufweisen, so daß auch ein Einbau in Schaltschränke möglich ist.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Abstandshalteelemente als Distanzstücke ausgebildet und symmetrisch um die innere Stromschiene angeordnet oder scheibenförmig ausgebildet sind. Hierdurch ergibt sich zusammen mit einer räumlichen Verteilung, die von den Dimensionen, insbesondere der Länge, der verwendeten Rohre abhängig ist, ein kompaktes und durch einen äußeren Spannblock vibrationsfest verspannbares, vorfertigbares Stromschienenelement. Dieses Element ist besonders schiffbaugerecht, da es bei guten EMV-Eigenschaften hohe mechanische Festigkeit und Belastbarkeit mit kleinstem Raumbedarf verbindet.

Aus Kostengründen ist es vorteilhaft, wenn die innere und die äußere Stromschiene aus Halbzeug, insbesondere aus Rohren in Normabmessungen besteht. Kupferrohre, z.B. der Qualität E-CU (F20) sind in geeigneten Größen handelsüblich, z.B. im Durchmesser 160 mit der Wandstärke 5 mm oder im Durchmesser 120 mit der Wandstärke 8 mm (DIN 43671). So erübrigt sich die gesonderte Herstellung von Stromschienenhalbzeug und es ist eine kostengünstige Herstellung bei geringster Lagerhaltung möglich.

Die Abstandshalteelemente sind vorzugsweise aus verstärktem Kunststoffmaterial, z.B. Melamin. Es kann jedoch auch eine andere Kunststoffwahl getroffen werden, sofern die notwendige

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Druck/Zug- und Vibrationsfestigkeit gegeben ist. Zur Kühlung oder bei Bedarf, zur Vermeidung von Kondensatbildung, insbesondere im Unterwasserschiffbau, ist vorgesehen, daß die Sammelschieneneinheit einen Ventilator zur Zwangsbelüftung, aufweist.

Die elektrischen Anschlüsse der Stromschienen sind vorzugsweise in bekannter Ausbildung aus Flachmaterial hergestellt, das vorzugsweise mit den Stromschienen hart verlötet ist und diese trägt. Hierdurch ergibt sich eine einfache Ausbildung der gesamten Sammelschieneneinheit mit Anschlußmöglichkeiten in bewährter Ausführung, da die elektrischen Anschlüsse aus Flachmaterial wie gewohnt mit abgehenden Stromleitern verschraubt werden können.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert, aus denen weitere vorteilhafte Einzelheiten entnehmbar sind. Im einzelnen zeigen:

FIG 1 einen Schnitt durch eine Sammelschieneneinheit

mit symmetrisch verteilten Distanzstücken und einem Mittelleiter aus Vollmaterial, FIG 2 einen Schnitt durch eine Schieneneinheit mit mittlerem Hohlleiter,

FIG 3 eine Sammelschieneneinheit mit beispielhaft dargestelltem Ventilator und

FIG 4 einen Spannblock mit gespannten Stromleitern und ringförmigem Abstandshalte- und Spannelement.

In FIG 1 bezeichnet 1 den inneren Stromleiter und 2 den außen um diesen angeordneten Stromleiter. Zwischen den beiden Stromleitern 1,2 befinden sich, vorzugsweise symmetrisch verteilt, Distanzstücke 3, die als Abstandshalteelemente dienen. Die Stromleiter 1,2 weisen Flachmaterialanschlüsse A und 5 auf.

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Der Flachmaterialanschluß 4 ist ebenso wie der Winkel 7 mit den Stromleitern 1,2 über Hartlötungen verbunden. So ergibt sich eine den bisher bekannten, mit parallelen Stromleitern und daran angelöteten Fahnen, entsprechende Anschlußausführung, die auch zur Nachrüstung bestehender Schaltanlagen geeignet ist.

In FIG 2, eine Ausführung die in besonderer Weise die Vorteile, die sich aus den rohrförmigen Ausbildungen der Stromschienen ergibt, ausnutzt, bezeichnet 11 den äußeren und 10 den inneren Leiter. Zwischen diesen befinden sich Distanzscheiben 14, die in der Ebene der Leiterfahne 13 aus Flachmaterial, geschlitzt ausgebildet sind. In der Ebene der Leiterfahne 13 befindet sich ebenfalls eine durch Biegung eines Streifens des äußeren Stromschienenrohrs 11 erhaltene weitere Anschlußfahne 12, so daß sich eine besonders kompakte und für Schaltschränke mit kleinen Außenabmessungen geeignete Ausführung ergibt.

FIG 3 zeigt eine Stromschieneneinheit mit eingebautem Ventilator, der bezüglich seiner Größe und Lage nur beispielhaft angedeutet ist. Bevorzugt wird eine Ausführung gewählt, die einen Luftstrom sowohl durch den Ringraum zwischen dem Außenleiter 20 und dem Innenleiter 21 als auch durch den Zwischenraum 25 und den Innenraum des Innenleiters 21 bewirkt. Auch hier erfolgt sowohl die Befestigung als auch die Stromführung über das Flachmaterial 22 und 23, das mit den Stromleitern hart verlötet in Ausnahmefällen auch verschweißt, wird.

Die Spannung von Stromschienen 18,19 durch einen Spannblock zeigt FIG 4. Der Spannblock wird durch die beiden nur angedeuteten Schrauben 17 zusammengezogen, wobei die Ausbildung der beiden Teile 15,16 des Spannblocks derart ist, daß von diesem eine zur Vibrationssicherheit ausreichende Kraft auf den äußeren Hohlleiter 19 und über das Abstandshalteelement 26 auf den inneren Leiter 18 übertragen wird. Im allgemeinen kann die

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Tolerierung der einzelnen Teile der Sammelschieneneinheit sehr grob sein, da mit dem geschlitzten äußeren Leiter 19 und einem ebenfalls geschlitzten Abstandshalteelement 26 sowie mit einem Spalt zwischen den beiden Spannblockteilen 15 und 16 gearbeitet wird. In Sonderfällen, z.B. im stationären Betrieb, kann aber auch mit einer Ausführung ohne den Spalt zwischen den beiden Spannblockteilen 15 und 16 gearbeitet werden, wenn die Rohrund Abstandselementtoleranzen entsprechend eng sind, so daß die Verformungen durch die Verspannung der einzelnen Teile zur Bildung einer erfindungsgemäßen Sammelschieneneinheit ausreichen.

Claims

90 G 3 5 1 O DE 6 Schutzansprüche

1. Streu feldarme Sammelschieneneinheit für eine Schaltanlage, insbesondere auf Schiffen, die zwei koaxial verlaufende Stromschienen aufweist, von denen die eine, äußere, als geschlitztes, zylindrisches Rohr ausgebildet ist, in dessen Mitte die andere Stromschiene verläuft und wobei zwischen innerer und äußerer Stromschiene räumlich verteilte isolierende Abstandshalteelemente angeordnet sind.
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2. Sammelschieneneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalteelemente als Distanzstücke (3) ausgebildet und symmetrisch um die innere Stromschiene (1) angeordnet sind.

3. Sammelschieneneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalteelemente (IA,26) scheibenförmig ausgebildet sind.

A. Sammelschieneneinheit nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen äußeren, vorzugsweise zweiteiligen Spannblock (15,16) aufweist, der die innere und die äußere Stromschiene (18,19) und die Abstandshalteelemente (26) zu einem vibrationsfesten Strom-Schienenelement verspannt.

5. Sammelschieneneinheit nach Anspruch 1,2,3 oder A, dadurch gekennzeichnet, daß die innere und die äußere Stromschiene (1,2,10,11,18,19,20,21) aus HaIbzeug, insbesondere Rohren, in Norm-Abmessungen besteht.

6. Sammelschieneneinheit nach Anspruch 1,2,3,A oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalteelemente (3,IA,26) aus verstärktem Kunststoffmaterial, z.B. aus Melamin, insbesondere gewebeverstärkt, bestehen.

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7. Sammelschieneneinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß sie durchströmbar ausgebildet ist und einen Ventilator (4) zur Zwangsbelüftung, z.B. zu Kühlungszwecken, aufweist.

8. Sammelschieneneinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß sie elektrische Anschlüsse aus Flachmaterial (4,5,7,13,22,23) aufweist, die vorzugsweise mit den Stromschienen (1,2,10,11,18,19,20,21) hart verlötet und als Tragelemente für diese ausgebildet sind.