EP2823541A1 - Stromschienen mit unterschiedliche querschnitten für einen stromschienensystem mit gemeinsamer schutz - oder neutralleiter - Google Patents

Stromschienen mit unterschiedliche querschnitten für einen stromschienensystem mit gemeinsamer schutz - oder neutralleiter

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Publication number
EP2823541A1
EP2823541A1 EP13705438.3A EP13705438A EP2823541A1 EP 2823541 A1 EP2823541 A1 EP 2823541A1 EP 13705438 A EP13705438 A EP 13705438A EP 2823541 A1 EP2823541 A1 EP 2823541A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
busbars
busbar system
busbar
segments
conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13705438.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Alefelder
Frank Bertels
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2823541A1 publication Critical patent/EP2823541A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/20—Bus-bar or other wiring layouts, e.g. in cubicles, in switchyards
    • H02B1/202—Cable lay-outs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/80—Arrangement of components within nacelles or towers
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    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02B1/56—Cooling; Ventilation
    • H02B1/565—Cooling; Ventilation for cabinets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G5/00—Installations of bus-bars
    • H02G5/02—Open installations
    • H02G5/025—Supporting structures
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G5/00—Installations of bus-bars
    • H02G5/007—Butt joining of bus-bars by means of a common bolt, e.g. splice joint
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G5/00—Installations of bus-bars
    • H02G5/06—Totally-enclosed installations, e.g. in metal casings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • Busbar systems are used for the transport and distribution of electrical energy. Typical tasks of a bus bar system are, for example, the connection of a transformer via a main distributor 0 to the sub-distributor or the supply of large consumers.
  • Busbar systems are also used to direct in wind turbines the power generated in the tower head of a generator to the tower base.
  • the power generated in the tower head of a generator to the tower base.
  • Busbars of a busbar system housed in a rail-5 boxes, which prevents unwanted electrical contact between busbars and the environment can take place.
  • the rail box is dimensioned so that on the one hand the distances to prevent unwanted electrical contact are maintained, and the other hand, the busbars are cooled within the rail box by natural or forced convection.
  • the housings of the current busbar systems form a functional unit with the busbars, which results in restrictions in the dimensioning of the busbar elements as well as in the ventilation of the system. Particularly in the case of energy transport over long, vertical routes, such as in high-rise buildings or in wind power plants, limited ventilation or convection within the busbar trunking causes heat accumulation in the upper area of the installed busbar systems.
  • a busbar system was presented, which can include several busbars different Ty- 5 ps.
  • Previous busbar systems typically include a protective conductor (PE) and / or a neutral conductor per type. It is an object of the invention to provide a conductor rail system for
  • the housing of the busbar system is functionally separated from the current-carrying elements and in which the protective conductor (PE) and / or the neutral conductor is arranged particularly effectively.
  • the busbar system for transporting electrical energy comprises at least a first segment and a second segment, wherein the segments each have at least one first busbar with a first cross-sectional area, at least one second busbar with a second cross-sectional area, a holding piece and at least one connection, wherein the bus bars of the segments are held by the respective holding pieces and are electrically connected to one another via the at least one connection, and wherein one bus bar consists of either the first bus bars or the second bus bars as a common protective conductor (PE) and / or serves as a common neutral conductor.
  • PE protective conductor
  • the busbar system can be made cheaper.
  • the busbars of the segments are formed elongated in the direction of current flow.
  • the segments comprise a plurality of first busbars and / or a plurality of second busbars, which are arranged parallel to one another in the respective segment.
  • the holding pieces comprise a first bolt connection, wherein the first busbars of the respective segments are electrically connected to each other, that the first busbars lie flat at their ends and a force is applied by the first bolted connection, the force which abuts the flat ends of the first busbars pressed against each other.
  • the holding pieces comprise a second bolt connection, wherein the second busbars of the respective segments are electrically connected to one another by the second busbars being flush with one another at their ends and a force being applied by the second bolted connection, which ends are flush with one another the second busbars pressed against each other.
  • the holding pieces of the segments can serve as holding means for fastening the busbar system.
  • the first cross-sectional area of the first busbars differs from the second cross-sectional area of the second busbars.
  • the first cross-sectional area of the first busbars may differ from the second cross-sectional area of the second busbars in that the first busbars have a different height than the second busbars.
  • first busbars and the second busbars may be parallel to each other.
  • first busbars and the second busbars of the respective segments are connected to each other by a single bolt connection in each case.
  • brackets are attached to the busbars of the respective segments, to which a cover is attached.
  • the housing or the rail box is thus attached with as few components to the busbars themselves.
  • the cover is attached only to the side facing away from the attachment of the busbar side of the segments.
  • the busbar system with first busbars and second busbars additionally comprises an adapter which can connect the first busbars to a first external busbar system and the second busbars to a second external busbar system.
  • the adapter may be formed, the busbar, which serves as a common protective conductor (PE) and / or as a common neutral, with the protective conductor (PE) and / or the neutral conductor of the first external busbar system and with the protective conductor (PE) and / or to connect the neutral conductor of the second, external busbar system.
  • the adapter may be configured to connect mutually parallel first and second busbars at right angles to the busbars of the first and second external busbar systems.
  • Fig. 1A busbar system comprising a first segment and a second segment, shown in a first projection
  • Busbars and second busbars shown in a second projection
  • FIG. 2A busbar system comprising a first segment and a second segment with a cover
  • FIG. 2B detailed view of a holding piece with a first and a second bolt connection
  • FIG. 3 busbar system comprising a first and a second segment, shown in a third projection, and.
  • Fig. 4 adapter for a busbar system.
  • the busbar system comprises a first segment 701 and a second segment 702.
  • the segments 701, 702 each comprise first busbars 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107 with a first cross-sectional area and a holding piece 500, 501, wherein the busbars of respective segments 701, 702 are held by the respective holding pieces 500, 501 and electrically connected to one another via a connection 510, 520.
  • the retaining piece 500 is associated with the first segment 701 and the retaining piece 501 with the second segment 702.
  • the connection 510, 520 connects the respective first busbars 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107 of the first and second segments ,
  • the busbars of the busbar system according to the invention are formed elongated in the direction of current flow. As shown in Fig. 1A, this means that the current flow is vertical and thus also the busbars are formed vertically elongated.
  • the individual first busbars 101, 102, 103, 104 of the respective segments 701, 702 are arranged parallel to one another.
  • Fig. 1B shows the busbar system according to the invention, shown in a second projection. In comparison to FIG. 1A, the representation of FIG. 1B is selected perpendicular to the current flow.
  • the retaining piece 500 holds the first busbars 100 and further comprises a fastening means 590, which serves as a holding means for fastening the busbar system.
  • Fixing means 590 may for example be formed as a screw, so that the segments can be fastened by means of screws 590, for example, to a wall or to a support.
  • brackets 610, 620 are also shown on the segment 701, which are attached directly to the bus bars.
  • a cover 650 can be secured, as shown in Fig. 2A.
  • the brackets 610, 620 may have arms 621, 622 which are formed perpendicular to the extending direction of the bus bars and which support the cover 650.
  • the arms 621, 622 of the holders 610, 620 can pass through openings in the cover 650 and thereby fix them.
  • it can be fixed by means of screws, rivets or other fastening means.
  • the holding piece 500 connects the first segment 701 to the second segment 702.
  • the first segment 701 comprises first busbars 101, 102, 103, 104.
  • the second segment 702 comprises first busbars 101 ', 102', 103 ', 104'.
  • the first bus bars of the segments 701, 702 are thereby electrically connected to each other, that the first bus bars at their ends ⁇
  • the ends of the first busbars of the respective segments 701, 702 may be hook-shaped on one side and be provided on the other side with a hole through which the bolt connection of the retaining piece 500, 501 extends.
  • the segments 701, 702 can be mounted particularly easily. After mounting the support pieces 500, 501, the hook can be pivoted into the bolt connection and the bolt connection can be tightened.
  • the first segment 701 additionally comprises second busbars 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207 having a second cross-sectional area, which may differ from the first cross-sectional area of the first busbars 101, 102, 103, 104.
  • the different cross-sectional areas of the first busbars 100 and second busbars 200 are shown in FIG. 1B.
  • the second busbars also extend in the respective segments 701, 702 parallel to each other. According to FIGS. 1A, 2A and 2B, the first busbars 101, 102, 103, 104 and the second busbars 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207 extend parallel to one another.
  • the first cross-sectional area of the first busbars 101, 102, 103, 104 differs from the second cross-sectional area of the second busbars 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207 in that the first busbars 101, 102, 103, 104 are different Height than the second busbars 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207 have.
  • the busbar 204 from the second busbars 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207 serves as a common protective conductor (PE) and / or as a common neutral conductor of the busbar system.
  • PE common protective conductor
  • busbars from the first busbars 101, 102, 103, 104 for example
  • Busbar 101 as a common protective conductor (PE) and / or as a common neutral conductor of the busbar system is formed.
  • the common protective conductor (PE) and / or the common neutral conductor can be formed by a single busbar, which is arranged next to a plurality of first and second busbars.
  • the holding piece 500 comprises a second bolt connection 520.
  • the second busbars 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207 of the first segment 701 are connected to the second busbars 201 ', 202', 203 ', 204', 205 ', 206', 207 'of the second segment 702 are electrically connected to each other, that the second busbars lie flat against each other at their ends and by the second bolt connection 520, a force is applied to the flat abutting ends of the second busbars pressed against each other.
  • the holding pieces 500, 501 include the connections 510, 520. It is also conceivable, however, for the connections 510, 520, which electrically connect the respective bus bars of the segments 701, 702, to be separate from the holding pieces 500 , 501 are formed. Spatially, the holding pieces 500, 501 can thus be arranged, for example, in the middle of the busbars, while the connections 510, 520 are located at the ends of the busbars.
  • the busbar system according to the invention is shown in a third projection.
  • the representation is rotated by 90 ° in perspective, a lateral view of the busbar system.
  • the busbar system comprises the first segment 701 and the second segment 702.
  • the busbars of the segments are connected via the connection 510, 520 of the holding piece 500 electrically connected to each other.
  • the holding piece 500 comprises a holding means 590 for fastening the busbar system.
  • the busbar system can be screwed to a wall 800 via the retaining means 590.
  • the busbar system comprises brackets 610, 620 with arms 611, 621, on which a cover 650 can be slid and fixed.
  • the cover 650 may be formed so that it is only attached to the side facing away from the attachment of the busbar system sides of the segments 701, 702. According to FIG. 3, this means that the cover is not located on the lower side facing the wall 800, but extends only laterally of the busbars and above the busbars parallel to the wall 800. Referring to FIG. 1B, this means that the cover 650 consists of three segments, the segments 653 and 651, which are approximately parallel to the bus bars 100, 200 and the segment 652, which is approximately parallel to a wall 800.
  • the first bus bars 100 and second bus bars 200 of the respective segments 701, 702 may also be interconnected by a single bolt connection.
  • an adapter 900 is shown, which connects the busbar system according to the invention with conventional busbar systems.
  • the busbar system according to the invention comprises first busbars 100 and second busbars 200, which are both electrically connected to the adapter 900. In turn, bolt connections can be used as the connection.
  • the adapter 900 also includes connections for a first, external busbar system 910.
  • the first, external busbar system 910 has the same number of busbars as the number of first busbars of the inventive busbar system with the same cross-sectional areas.
  • the adapter 900 connects the second busbars of the busbar system according to the invention.
  • the second, external busbar system 920 is a busbar system with the same number of busbars as the number of second busbars of the busbar system according to the invention. Also are the
  • the adapter 900 may be configured to provide a right angle connection between the bus bar system of the present invention and the first and second external ones
  • the adapter 900 may be formed, the bus bar, which serves as a common protective conductor (PE) and / or as a common neutral, with the protective conductor (PE) and / or the neutral conductor of the first external busbar system 910 and the protective conductor (PE) and to connect to the neutral of the second, external busbar system 920.
  • PE protective conductor
  • PE neutral conductor
  • the busbars are flexible in size adaptable because they are no longer limited in their sizing by a system housing.
  • busbars and the cross-sectional area of the busbars are variable and can be tailored to the individual application.
  • a busbar system can be accommodated in a housing with four first busbars and seven second busbars.
  • Increasing the distances between the busbars and the cover can produce better thermal insulation in the cover (chimney effect). This effect improves the heat dissipation and current carrying capacity of the busbars is increased.
  • an additional cost advantage is created.
  • busbar either from the first busbars or from the second busbars as a common protective conductor (PE) and / or as a common neutral conductor makes it possible to produce busbar systems with reduced weight and material which are less expensive than conventional busbar systems.
  • PE protective conductor

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Abstract

Stromschienen mit unterschiedliche Querschnitten für einen Stromschienesystem mit gemeinsamer Schutz- und/oder Neutralleiter zum transportieren elektrischer Energie, wobei das Stromschienensystem mindestens ein erstes Segment und ein zweites Segment umfasst, wobei die Segmente jeweils mindestens eine erste Stromschiene mit einer ersten Querschnittsfläche, mindestens eine zweite Stromschiene mit einer zweiten Querschnittsfläche, ein Haltestück und mindestens eine Verbindung umfassen, wobei die Stromschienen der Segmente von den jeweiligen Haltestücken gehalten und über die mindestens eine Verbindung elektrisch miteinander verbunden sind, und wobei eine Stromschiene entweder aus den ersten Stromschienen oder aus den zweiten Stromschienen als gemeinsamer Schutzleiter (PE) und/oder als gemeinsamer Neutralleiter dient.

Description

Beschreibung
STROMSCHIENEN MIT UNTERSCHIEDLICHE QUERSCHNITTEN FÜR EINEN STROMSCHIENENSYSTEM MIT GEMEINSAMER SCHUTZ - ODER NEUTRALLEITER
5 Elektrische VerteilSysteme können als Stromschienensysteme ausgebildet sein. Stromschienensysteme werden zum Transport und zur Verteilung elektrischer Energie eingesetzt. Typische Aufgaben eines Stromschienensystems sind beispielsweise die Verbindung von einem Transformator über einen Hauptverteiler0 zum Unterverteiler oder die Versorgung von Großverbrauchern.
Ebenfalls werden Stromschienensysteme dazu verwendet, in Windenergieanlagen den im Turmkopf erzeugten Strom eines Generators zum Turmfuß zu leiten. Typischerweise sind die
Stromschienen eines Stromschienensystems in einem Schienen-5 kästen untergebracht, der verhindert, dass ein unerwünschter elektrischer Kontakt zwischen Stromschienen und Umgebung stattfinden kann. Der Schienenkasten ist dabei so dimensioniert, dass zum Einen die Abstände zur Verhinderung eines unerwünschten elektrischen Kontakts gewahrt sind, und zum Ande-0 ren die Stromschienen innerhalb des Schienenkastens durch natürliche oder erzwungene Konvektionen gekühlt werden.
Die Gehäuse der bisherigen Stromschienensysteme bilden mit den Stromschienen eine funktionale Einheit, wodurch sich Ein-5 schränkungen in der Dimensionierung der Stromschienenelemente sowie in der Belüftung des Systems ergeben. Speziell beim Energietransport über lange, vertikale Strecken, wie zum Beispiel in Hochhäusern oder in Windkraftanlagen, kommt es durch die eingeschränkte Ventilation beziehungsweise Konvektion in- 0 nerhalb der Stromschienenkästen zu einem Wärmestau im oberen Bereich der installierten Stromschienensysteme.
In der 10 2012 202 435 DE wurde ein Stromschienensystem vorgestellt, welches mehrere Stromschienen unterschiedlichen Ty- 5 ps umfassen kann. Beispielsweise kann das Stromschienensystem der 10 2012 202 435 DE aus zwei Stromschienentypen mit unterschiedlichen Querschnittsflächen und einer unterschiedlichen Anzahl an Stromschienen bei den einzelnen Typen gebildet sein. Bisherige Stromschienensysteme umfassen typischerweise pro Typ einen Schutzleiter (PE) und/oder einen Neutralleiter. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Stromschienensystem zur
Verfügung zu stellen, bei dem das Gehäuse des Stromschienensystems funktional von den stromführenden Elementen getrennt ist und bei dem der Schutzleiter (PE) und/oder der Neutralleiter besonders effektiv angeordnet ist.
Die Aufgabe wird gelöst gemäß Anspruch 1. Das Stromschienensystem zum Transport elektrischer Energie umfasst mindestens ein erstes Segment und ein zweites Segment, wobei die Segmente jeweils mindestens eine erste Stromschiene mit einer ers- ten Querschnittsfläche, mindestens eine zweite Stromschiene mit einer zweiten Querschnittsfläche, ein Haltestück und mindestens eine Verbindung umfassen, wobei die Stromschienen der Segmente von den jeweiligen Haltestücken gehalten und über die mindestens eine Verbindung elektrisch miteinander verbun- den sind, und wobei eine Stromschiene entweder aus den ersten Stromschienen oder aus den zweiten Stromschienen als gemeinsamer Schutzleiter (PE) und/oder als gemeinsamer Neutralleiter dient. Vorteilhaft ist hierbei, dass die Stromschienen flexibel in ihrer Größe anpassbar sind, da sie nicht in ihrer Dimensionierung durch ein Systemgehäuse begrenzt werden. Ebenfalls kann durch eine Vergrößerung der Abstände von Stromschienen zu einem potentiellen Gehäuse eine bessere Thermik im Gehäuse erzeugt werden. Durch diesen Effekt verbessert sich die Wärmeabfuhr und die Strombelastbarkeit der Stromschienen wird erhöht. Dient eine Stromschiene entweder aus den ersten
Stromschienen oder aus den zweiten Stromschienen als gemeinsamer Schutzleiter (PE) und/oder als gemeinsamer Neutrallei- ter, erspart dies Gewicht und Material. Das Stromschienensystem kann dadurch kostengünstiger hergestellt werden. In einer Ausgestaltung sind die Stromschienen der Segmente in Richtung des Stromflusses langgestreckt ausgebildet sind.
In einer weiteren Ausgestaltung umfassen die Segmente mehrere erste Stromschienen und/oder mehrere zweite Stromschienen, die im jeweiligen Segment parallel zueinander angeordnet sind .
In einer Ausgestaltung umfassen die Haltestücke eine erste Bolzenverbindung, wobei die ersten Stromschienen der jeweiligen Segmente dadurch miteinander elektrisch verbunden sind, dass die ersten Stromschienen an ihren Enden plan aneinander- liegen und von der ersten Bolzenverbindung eine Kraft aufgebracht wird, die die plan aneinanderliegenden Enden der ers- ten Stromschienen gegeneinander presst.
In einer weiteren Ausgestaltung umfassen die Haltestücke eine zweite Bolzenverbindung, wobei die zweiten Stromschienen der jeweiligen Segmente dadurch miteinander elektrisch verbunden sind, dass die zweiten Stromschienen an ihren Enden plan an- einanderliegen und von der zweiten Bolzenverbindung eine Kraft aufgebracht wird, die die plan aneinanderliegenden Enden der zweiten Stromschienen gegeneinander presst. Die Haltestücke der Segmente können als Haltemittel zur Befestigung des Stromschienensystems dienen.
In einer Ausgestaltung unterscheidet sich die erste Querschnittsfläche der ersten Stromschienen von der zweiten Quer- schnittsfläche der zweiten Stromschienen. Die erste Querschnittsfläche der ersten Stromschienen kann sich dadurch von der zweiten Querschnittsfläche der zweiten Stromschienen unterscheiden, dass die ersten Stromschienen eine andere Höhe als die zweiten Stromschienen aufweisen.
Die ersten Stromschienen und die zweiten Stromschienen können parallel zueinander verlaufen. In einer weiteren Ausgestaltung sind die ersten Stromschienen und die zweiten Stromschienen der jeweiligen Segmente durch jeweils eine einzige Bolzenverbindung miteinander verbunden.
In einer weiteren Ausgestaltung sind auf den Stromschienen der jeweiligen Segmente Halterungen angebracht, an denen eine Abdeckung befestigt ist. Das Gehäuse beziehungsweise der Schienenkasten wird somit mit möglichst wenigen Bauteilen an den Stromschienen selber angebracht.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Abdeckung nur an den von der Befestigung des Stromschienensystems abgewandten Seiten der Segmente angebracht.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Stromschienensystem mit ersten Stromschienen und zweiten Stromschienen zusätzlich einen Adapter, der die ersten Stromschienen mit einem ersten externen Stromschienensystem und die zweiten Stromschienen mit einem zweiten externen Stromschienensystem verbinden kann.
Der Adapter kann ausgebildet sein, die Stromschiene, die als gemeinsamer Schutzleiter (PE) und/oder als gemeinsamer Neut- ralleiter dient, mit dem Schutzleiter (PE) und/oder dem Neutralleiter des ersten, externen Stromschienensystems und mit dem Schutzleiter (PE) und/oder dem Neutralleiter des zweiten, externen Stromschienensystems zu verbinden. Zusätzlich kann der Adapter ausgebildet sein, parallel zueinander verlaufende erste und zweite Stromschienen rechtwinkelig mit den Stromschienen der ersten und zweiten externen Stromschienensysteme zu verbinden. Die Erfindung wird im Weiteren anhand der nachfolgenden Figuren beschrieben. Fig. 1A Stromschienensystem, umfassend ein erstes Segment und ein zweites Segment, dargestellt in einer ersten Projektion, Fig. 1B Segment eines Stromschienensystems mit ersten
Stromschienen und zweiten Stromschienen, dargestellt in einer zweiten Projektion,
Fig. 2A Stromschienensystem, umfassend ein erstes Segment und ein zweites Segment mit einer Abdeckung,
Fig. 2B Detailansicht eines Haltestücks mit einer ersten und einer zweiten Bolzenverbindung, Fig. 3 Stromschienensystem, umfassend ein erstes und ein zweites Segment, dargestellt in einer dritten Projektion, und
Fig. 4 Adapter für ein Stromschienensystem.
Fig. 1A zeigt ein Stromschienensystem zum Transport elektrischer Energie, dargestellt in einer ersten Projektion der Aufsicht auf das Stromschienensystem. Das Stromschienensystem umfasst ein erstes Segment 701 und ein zweites Segment 702. Die Segmente 701, 702 umfassen jeweils erste Stromschienen 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107 mit einer ersten Querschnittsfläche und ein Haltestück 500, 501, wobei die Stromschienen der jeweiligen Segmente 701, 702 von den jeweiligen Haltestücken 500, 501 gehalten und über eine Verbindung 510, 520 elektrisch miteinander verbunden sind. Gemäß Fig. 1A ist dem ersten Segment 701 das Haltestück 500 zugeordnet und dem zweiten Segment 702 das Haltestück 501. Die Verbindung 510, 520 verbindet die jeweiligen ersten Stromschienen 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107 der ersten und zweiten Segmente.
Die Stromschienen des erfindungsgemäßen Stromschienensystems sind langgestreckt in Richtung des Stromflusses ausgebildet. Gemäß der Darstellung in Fig. 1A bedeutet dies, dass der Stromfluss vertikal verläuft und somit ebenfalls die Stromschienen vertikal langgestreckt ausgebildet sind. Die einzelnen ersten Stromschienen 101, 102, 103, 104 der jeweiligen Segmente 701, 702 sind parallel zueinander angeordnet.
Fig. 1B zeigt das erfindungsgemäße Stromschienensystem, dargestellt in einer zweiten Projektion. Im Vergleich zur Fig. 1A ist die Darstellung der Fig. 1B senkrecht zum Stromfluss gewählt. Das Haltestück 500 hält die ersten Stromschienen 100 und weist des Weiteren ein Befestigungsmittel 590 auf, welches als Haltemittels zur Befestigung des Stromschienensystems dient. Befestigungsmittel 590 kann beispielsweise als Schraube ausgebildet sein, so dass die Segmente mittels der Schrauben 590 beispielsweise an einer Wand oder an einem Träger befestigt werden können.
In Fig. 1A sind ebenfalls am Segment 701 Halterungen 610, 620 gezeigt, die direkt an den Stromschienen angebracht sind. An den Halterungen 610, 620 kann eine Abdeckung 650 befestigt werden, wie sie in Fig. 2A dargestellt ist. Die Halterungen 610, 620 können Arme 621, 622 aufweisen, die senkrecht zur Verlaufsrichtung der Stromschienen ausgebildet sind, und die die Abdeckung 650 tragen. Dabei können die Arme 621, 622 der Halterungen 610, 620 durch Öffnungen in der Abdeckung 650 hindurch greifen und diese dadurch fixieren. Zur Verhinderung des Lösens der Abdeckung 650 kann, nachdem die Abdeckung 650 am Stromschienensystem aufgelegt wurde, diese mittels Schrauben, Nieten oder anderer Befestigungsmittel fixiert werden.
In Fig. 2B ist das Haltestück 500 näher dargestellt. Das Haltestück 500 verbindet das erste Segment 701 mit dem zweiten Segment 702. Das erste Segment 701 umfasst erste Stromschienen 101, 102, 103, 104. Das zweite Segment 702 umfasst erste Stromschienen 101', 102', 103', 104'. Die ersten Stromschienen der Segmente 701, 702 werden dadurch miteinander elektrisch verbunden, dass die ersten Stromschienen an ihren Enden ^
plan aneinanderliegen und von einer ersten Bolzenverbindung 510 eine Kraft aufgebracht wird, die die plan aneinanderliegenden Enden der ersten Stromschienen gegeneinander presst. Die Enden der ersten Stromschienen der jeweiligen Segmente 701, 702 können an der einen Seite hakenförmig ausgebildet sein und an der anderen Seite mit einer Lochung versehen sein, durch die die Bolzenverbindung des Haltestücks 500, 501 verläuft. Durch diese Wahl der Gestaltung der Enden der ersten Stromschienen lassen sich die Segmente 701, 702 besonders leicht montieren. Nach Montage der Haltestücke 500, 501 können die Haken in die Bolzenverbindung eingeschwenkt und die Bolzenverbindung angezogen werden.
Das erste Segment 701 umfasst zusätzlich zweite Stromschiene 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207 mit einer zweiten Querschnittsfläche, die sich von der ersten Querschnittsfläche der ersten Stromschienen 101, 102, 103, 104 unterscheiden kann. Die unterschiedlichen Querschnittsflächen der ersten Stromschienen 100 und zweiten Stromschienen 200 ist in Fig. 1B dargestellt. Die zweiten Stromschienen verlaufen ebenfalls in den jeweiligen Segmenten 701, 702 parallel zueinander. Entsprechend der Fig. 1A, 2A und 2B verlaufen die ersten Stromschienen 101, 102, 103, 104 und die zweiten Stromschienen 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207 parallel zueinander.
Die erste Querschnittsfläche der ersten Stromschienen 101, 102, 103, 104 unterscheidet sich von der zweiten Querschnittsfläche der zweiten Stromschienen 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207 dadurch, dass die ersten Stromschienen 101, 102, 103, 104 eine andere Höhe als die zweiten Stromschienen 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207 aufweisen.
Die Stromschiene 204 aus den zweiten Stromschienen 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207 dient als gemeinsamer Schutzleiter (PE) und/oder als gemeinsamer Neutralleiter des Stromschienensystems. Dadurch muss von den ersten Stromschienen 101, 102, 103, 104 keine als gemeinsamer Schutzleiter (PE) und/oder als gemeinsamer Neutralleiter ausgebildet sein.
Ebenfalls ist es möglich, das eine der Stromschienen aus den ersten Stromschienen 101, 102, 103, 104, beispielsweise
Stromschiene 101, als gemeinsamer Schutzleiter (PE) und/oder als gemeinsamer Neutralleiter des Stromschienensystems ausgebildet ist. Ebenfalls kann der gemeinsame Schutzleiter (PE) und/oder der gemeinsame Neutralleiter von einer einzelnen Stromschiene gebildet werden, die neben mehreren ersten beziehungsweise zweiten Stromschienen angeordnet ist.
Gemäß Fig. 2B umfasst das Haltestück 500 eine zweite Bolzenverbindung 520. Durch diese zweite Bolzenverbindung 520 werden die zweiten Stromschienen 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207 des ersten Segments 701 mit den zweiten Stromschienen 201', 202', 203', 204', 205', 206', 207' des zweiten Segments 702 dadurch miteinander elektrisch verbunden, dass die zweiten Stromschienen an ihren Enden plan aneinanderliegen und von der zweiten Bolzenverbindung 520 eine Kraft aufgebracht wird, die die plan aneinanderliegenden Enden der zweiten Stromschienen gegeneinander presst.
Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel umfassen die Haltestücke 500, 501 die Verbindungen 510, 520. Es ist aber ebenso denkbar, dass die Verbindungen 510, 520, die die je- weiligen Stromschienen der Segmente 701, 702 elektrisch miteinander verbinden, getrennt von den Haltestücken 500, 501 ausgebildet sind. Räumlich können somit die Haltestücke 500, 501 beispielsweise in der Mitte der Stromschienen angeordnet sein, während sich die Verbindungen 510, 520 an den Enden der Stromschienen befinden.
In Fig. 3 ist das erfindungsgemäße Stromschienensystem in einer dritten Projektion dargestellt. Gemäß der Fig. 1A ist die Darstellung um 90° perspektivisch gedreht eine seitliche An- sieht des Stromschienensystems. Das Stromschienensystem umfasst das erste Segment 701 und das zweite Segment 702. Die Stromschienen der Segmente sind über die Verbindung 510, 520 des Haltestücks 500 elektrisch miteinander verbunden. Das Haltestück 500 umfasst ein Haltemittel 590 zur Befestigung des Stromschienensystems. Beispielsweise kann über das Haltemittel 590 das Stromschienensystem an einer Wand 800 ver- schraubt werden. Das Stromschienensystem umfasst Halterungen 610, 620 mit Armen 611, 621, auf die eine Abdeckung 650 aufgeschoben und fixiert werden kann.
Die Abdeckung 650 kann so ausgebildet sein, dass sie nur an den von der Befestigung des Stromschienensystems abgewandten Seiten der Segmente 701, 702 angebracht ist. Gemäß Fig. 3 bedeutet dies, dass die Abdeckung sich nicht auf der unteren, der Wand 800 zugewandten Seite, befindet, sondern nur seitlich der Stromschienen und oberhalb der Stromschienen paral- lel zur Wand 800 verläuft. Gemäß Fig. 1B bedeutet dies, dass die Abdeckung 650 aus drei Segmenten besteht, den Segmenten 653 und 651, die ungefähr parallel zu den Stromschienen 100, 200 verlaufen und dem Segment 652, welches ungefähr parallel zu einer Wand 800 verläuft.
Die ersten Stromschienen 100 und zweiten Stromschienen 200 der jeweiligen Segmente 701, 702 können ebenfalls durch eine einzige Bolzenverbindung miteinander verbunden sein. In Fig. 4 ist ein Adapter 900 dargestellt, der das erfindungsgemäße Stromschienensystem mit herkömmlichen Stromschienensystemen verbindet. Das erfindungsgemäße Stromschienensystem umfasst erste Stromschienen 100 und zweite Stromschienen 200, die beide mit dem Adapter 900 elektrisch verbunden sind. Als Verbindung können wiederum Bolzenverbindungen zum Einsatz kommen. Der Adapter 900 umfasst ebenfalls Anschlüsse für ein erstes, externes Stromschienensystem 910. Erstes, externes Stromschienensystem 910 weist die gleiche Anzahl an Stromschienen wie die Anzahl an ersten Stromschienen des erfin- dungsgemäßen Stromschienensystems auf mit denselben Querschnittsflächen. Ebenfalls verbindet der Adapter 900 die zweiten Stromschienen des erfindungsgemäßen Stromschienensys- tems mit einem zweiten, externen Stromschienensystems 920. Beim zweiten, externen Stromschienensystem 920 handelt es sich um ein Stromschienensystem mit der gleichen Anzahl an Stromschienen wie die Anzahl an zweiten Stromschienen des er- findungsgemäßen Stromschienensystems. Ebenfalls sind die
Querschnittsflächen der zweiten Stromschienen des erfindungsgemäßen Stromschienensystems und der Stromschienen des zweiten, externen Stromschienensystems identisch. Der Adapter 900 kann so ausgebildet sein, dass er einen rechtwinkeligen Anschluss zwischen dem erfindungsgemäßen Stromschienensystem und dem ersten und zweiten externen
Stromschienensystemen ermöglicht . Der Adapter 900 kann ausgebildet sein, die Stromschiene, die als gemeinsamer Schutzleiter (PE) und/oder als gemeinsamer Neutralleiter dient, mit dem Schutzleiter (PE) und/oder dem Neutralleiter des ersten, externen Stromschienensystems 910 und mit dem Schutzleiter (PE) und/oder dem Neutralleiter des zweiten, externen Stromschienensystems 920 zu verbinden.
Dadurch, dass im erfindungsgemäßen Stromschienensystem die Abdeckung 650 und die Stromschienen nicht mehr als Einheit betrachtet werden sondern als getrennte Elemente, ergeben sich unter Anderem folgende Vorteile. Die Stromschienen sind flexibel in der Größe anpassbar, weil sie nicht mehr in ihrer Dimensionierung durch ein Systemgehäuse begrenzt werden.
Ebenso sind die Anzahl der Stromschienen und die Querschnittsfläche der Stromschienen variabel und können auf die einzelne Applikation abgestimmt werden. Beispielsweise kann in einem Gehäuse ein Stromschienensystem unterbracht werden mit vier ersten Stromschienen und sieben zweiten Stromschienen. Durch eine Vergrößerung der Abstände von Stromschienen zur Abdeckung kann eine bessere Thermik in der Abdeckung er- zeugt werden (Kaminwirkung) . Durch diesen Effekt verbessert sich die Wärmeabfuhr und Strombelastbarkeit der Stromschienen wird erhöht. Durch das Zusammenfassen mehrerer Stromschienen mit unterschiedlichen Querschnittsflächen unter einer Abdeckung wird ein zusätzlicher Kostenvorteil erzeugt.
Die Nutzung einer Stromschiene entweder aus den ersten Strom- schienen oder aus den zweiten Stromschienen als gemeinsamer Schutzleiter (PE) und/oder als gemeinsamer Neutralleiter ermöglicht es, Stromschienensysteme mit reduziertem Gewicht und Material herzustellen, die kostengünstiger als herkömmliche Stromschienensysteme sind.

Claims

Patentansprüche
Stromschienensystem zum Transport elektrischer Energie, wobei das Stromschienensystem mindestens ein erstes Segment (701) und ein zweites Segment (702) umfasst, wobei die Segmente (701; 702) jeweils mindestens eine erste Stromschiene (101, 101'; 102, 102'; 103, 103'; 104, 104') mit einer ersten Querschnittsfläche, mindestens eine zweite Stromschiene (201, 201'; 202, 202'; 203, 203'; 204, 204'; 205, 205'; 206, 206'; 207, 207') mit einer zweiten Querschnittsfläche, ein Haltestück (500; 501) und mindestens eine Verbindung (510; 520) umfassen, wobei die Stromschienen der Segmente (701; 702) von den jeweiligen Haltestücken (500; 501) gehalten und über die mindestens eine Verbindung (510; 520) elektrisch miteinander verbunden sind,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s eine Stromschiene entweder aus den ersten Stromschienen oder aus den zweiten Stromschienen als gemeinsamer Schutzleiter (PE) und/oder als gemeinsamer Neutralleiter dient.
Stromschienensystem gemäß Anspruch 1, bei dem die
Stromschienen der Segmente (701; 702) in Richtung de Stromflusses langgestreckt ausgebildet sind.
3. Stromschienensystem gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die Segmente (701; 702) mehrere erste Stromschienen (101, 101'; 102, 102'; 103, 103'; 104, 104') und/oder mehrere zweite Stromschienen (201, 201'; 202,
202'; 203, 203'; 204, 204'; 205, 205'; 206, 206'; 207, 207') umfassen, die im jeweiligen Segment (701; 702) parallel zueinander angeordnet sind.
4. Stromschienensystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Haltestücke (500; 501) eine erste Bolzenverbindung (510) umfassen, und wobei die ersten Stromschienen (101, 101'; 102, 102'; 103, 103'; 104, 104') der jeweiligen Segmente (701; 702) dadurch miteinander elektrisch verbunden sind, dass die ersten Stromschienen (101, 101'; 102, 102'; 103, 103'; 104, 104') an ihren Enden plan aneinanderliegen und von der ersten Bolzenverbindung (510) eine Kraft aufgebracht wird, die die plan aneinanderliegenden Enden der ersten Stromschienen (101, 101'; 102, 102'; 103, 103'; 104, 104') gegeneinander presst.
Stromschienensystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Haltestücke (500; 501) eine zweite Bolzenverbindung (520) umfassen, und wobei die zweiten Stromschienen (201, 201'; 202, 202'; 203, 203'; 204, 204'; 205, 205'; 206, 206'; 207, 207') der jeweiligen Segmente (701; 702) dadurch miteinander elektrisch verbunden sind, dass die zweiten Stromschienen (201; 202; 203; 204; 205; 206; 207) an ihren Enden plan aneinan- derliegen und von der zweiten Bolzenverbindung (520) eine Kraft aufgebracht wird, die die plan aneinanderliegenden Enden der zweiten Stromschienen (201, 201'; 202, 202'; 203, 203'; 204, 204'; 205, 205'; 206, 206'; 207, 207') gegeneinander presst.
Stromschienensystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Haltestücke (500; 501) der Segmente (701; 702) als Haltemittel (590) zur Befestigung des Stromschienensystems dienen.
Stromschienensystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem sich die erste Querschnittsfläche der ersten Stromschienen (101, 101'; 102, 102'; 103, 103'; 104, 104') von der zweiten Querschnittsfläche der zweiten Stromschienen (201, 201'; 202, 202'; 203, 203'; 204, 204'; 205, 205'; 206, 206'; 207, 207') unterscheidet .
8. Stromschienensystem gemäß Anspruch 7, bei dem die erste Querschnittsfläche der ersten Stromschienen (101, 101'; 102, 102'; 103, 103'; 104, 104') sich dadurch von der zweiten Querschnittsfläche der zweiten Stromschienen (201, 201'; 202, 202'; 203, 203'; 204, 204'; 205, 205';
206, 206'; 207, 207') unterscheidet, dass die ersten Stromschienen (101, 101'; 102, 102'; 103, 103'; 104, 104') eine andere Höhe als die zweiten Stromschienen (201, 201'; 202, 202'; 203, 203'; 204, 204'; 205, 205'; 206, 206'; 207, 207') aufweisen.
9. Stromschienensystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die ersten Stromschienen (101, 101'; 102, 102'; 103, 103'; 104, 104') und die zweiten Stromschie- nen (201, 201'; 202, 202'; 203, 203'; 204, 204'; 205,
205'; 206, 206'; 207, 207') parallel zueinander verlaufen .
10. Stromschienensystem gemäß einem der vorherigen Ansprü- che, bei dem die ersten Stromschienen (101, 101'; 102,
102'; 103, 103'; 104, 104') und die zweiten Stromschienen (201, 201'; 202, 202'; 203, 203'; 204, 204'; 205, 205'; 206, 206'; 207, 207') der jeweiligen Segmente (701; 702) durch jeweils eine einzige Bolzenverbindung miteinander verbunden sind.
11. Stromschienensystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei dem auf die Stromschienen der jeweiligen Segmente (701; 702) Halterungen (610; 620) angebracht sind, an denen eine Abdeckung (650) befestigt ist.
12. Stromschienensystem gemäß Anspruch 11, bei dem die Abdeckung (650) nur an den von der Befestigung des Stromschienensystems abgewandten Seiten der Segmente (701; 702) angebracht ist.
13. Stromschienensystem gemäß einem der vorherigen Ansprüche mit ersten Stromschienen (101; 102; 103; 104; 105; 106; 107) und zweiten Stromschienen (201; 202; 203; 204; 205; 206; 207), wobei das Stromschienensystem zu- sätzlich einen Adapter (900) umfasst, der die ersten
Stromschienen (101; 102; 103; 104; 105; 106; 107) mit einem ersten, externen Stromschienensystem (910) und die zweiten Stromschienen (201; 202; 203; 204; 205; 206; 207) mit einem zweiten, externen Stromschienensys- tem (920) verbinden kann.
4. Stromschienensystem gemäß Anspruch 13, bei dem der
Adapter (900) die Stromschiene, die als gemeinsamer Schutzleiter (PE) und/oder als gemeinsamer Neutralleiter dient, mit dem Schutzleiter (PE) und/oder dem Neutralleiter des ersten, externen Stromschienensystems
(910) und mit dem Schutzleiter (PE) und/oder dem Neutralleiter des zweiten, externen Stromschienensystems
(920) verbindet.
5. Stromschienensystem gemäß Anspruch 13 oder 14, bei dem der Adapter (900) ausgebildet ist, parallel zueinander verlaufende erste und zweite Stromschienen rechtwinklig mit den Stromschienen der ersten und zweiten externen Stromschienensysteme zu verbinden.
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