FI77750B

FI77750B - STAELLVERKSSKAOP MED BEROERINGSSKYDDAT SKENSYSTEM.

Info

Publication number: FI77750B
Application number: FI850380A
Authority: FI
Inventors: Arne Axel Ingemar Berggren; Bengt Ingvar Hjerpe
Original assignee: Asea Ab
Priority date: 1984-01-31
Filing date: 1985-01-29
Publication date: 1988-12-30
Also published as: PT79872A; DK40185A; FI77750C; SE8400475D0; SE8400475L; DK159700C; DK40185D0; NO162400B; FI850380A0; DK159700B; FI850380L; NL8500146A; SE449150B; PT79872B; NO850357L

Description

1 777501 77750

Kosketussuojatulla kiskojärjestelmällä varustettu kytkin-laitekaappiSwitch cabinet with contact-protected rail system

Esillä olevan keksinnön kohteena on kytkinlaitekaappi, joka sisältää kaapin yläosaan sovitetun, monivaiheisen, vaakasuoran kokoomakiskojärjestelmän sekä tähän yhdistetyn ja kaapin alaosaan ulottuvan, pystysuoran kiskojärjestelmän. Pystysuora kiskojärjestelmä käsittää useita keskinäisin välein vierekkäin sovitettuja ja kosketussuojalla varustettuja vai-hekiskoja, jotka on sovitettu sähköisesti eristäviin kiskon-pitimiin, jotka on kiinnitetty kaapin runkoon. Kiskonpitimet ja kosketussuojat on muotoiltu siten, että pystysuoraan kiskojärjestelmään päästään käsiksi kosketusliitäntää varten sen koko pituutta pitkin. Keksintö kohdistuu ensisijaisesti kytkinlaitekaappiin enintään 1000 V:n järjestelmäjännitettä varten.The present invention relates to a switch cabinet comprising a multi-stage horizontal busbar system arranged at the top of the cabinet and a vertical rail system connected thereto and extending to the bottom of the cabinet. The vertical rail system comprises a plurality of spaced-apart and contact-protected phase rails fitted to electrically insulating rail holders fixed to the cabinet frame. The rail holders and contact guards are designed so that the vertical rail system can be accessed for a contact connection along its entire length. The invention is primarily directed to a switch cabinet for a system voltage of up to 1000 V.

US-patenttijulkaisussa 3 219 887 selitetään yllä mainitun-tyyppistä kytkinlaitekaappia, jossa pystysuorat kiskot, joilla on tässä tapauksessa suorakulmainen poikkileikkaus, on kiinnitetty kiinteästi eristäviin kiskonpitimiin ja varustettu eteenpäin suunnatuissa reunaosissaan päälle liimatuilla kosketussuojalistoilla. Liitäntä tähän kisko-järjestelmään suoritetaan haarukkamaisten päälletyöntökos-kettimien avulla. Tällainen rakenne ei täytä nykyisiä oiko-sulkuvarmuuteen kohdistuvia vaatimuksia. Kiskonpitimien ja suojalistojen kiinnitys kiskoille on lisäksi hankalaa ja voi aiheuttaa kiskojärjestelmän deformaation ja/tai halkeilua kiskonpitimissä, kun kiskot pituuslaajenevat virtakuormituksen aikana tapahtuvan kuumennuksen takia.U.S. Pat. No. 3,219,887 discloses a switch cabinet of the above-mentioned type in which vertical rails, in this case of rectangular cross-section, are fixedly fixed to insulating rail holders and provided with contact protection strips glued on top in their forward edge portions. The connection to this rail system is made by means of fork-shaped push-in contacts. Such a structure does not meet the current requirements for short-circuit protection. In addition, the attachment of rail holders and guard rails to the rails is cumbersome and can cause deformation and / or cracking of the rail system in the rail holders as the rails lengthen due to heating during current loading.

GB-patenttijulkaisusta 1 390 162 on edelleen aiemmin tunnettu ns. jännitekisko, jossa johtimet on pituussuunnassaan työnnetty suulakepuristetun, eristävän pitimen Sisään ja valettu tähän kiinni.From GB patent publication 1,390,162, the so-called a voltage rail in which the conductors are inserted longitudinally into the extruded insulating holder and cast thereon.

2 777502,77750

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan kos-ketussuojatulla kiskojärjestelmällä varustettu kytkinlaite-kaappi, jonka oikosulkukestävyys on suuri, joka on asennukseltaan yksinkertainen ja jossa kiskot voivat pituuslaajen-tua aiheuttamatta mekaanisia jännityksiä rakenteessa. Tämä saavutetaan keksinnön mukaan rakenteella, jolla on patenttivaatimuksissa esitetyt tunnusmerkit.The object of the present invention is to provide a switch cabinet with a contact-protected rail system, which has a high short-circuit resistance, is simple to install and in which the rails can be lengthened without causing mechanical stresses in the structure. This is achieved according to the invention by a structure having the features set out in the claims.

Keksintöä selitetään lähemmin liittyen suoritusesimerkkiin, joka esitetään oheisessa piirustuksessa, jossa kuvio 1 esittää perspektiivinä levyllä koteloituun pienjän-nitekytkinlaitteeseen kuuluvaa kaappia, kuvio 2 esittää perspektiivistä osiin hajotettua kuvaa kaapin yläosasta, jossa on vaakasuora kiskojärjestelmä, kuvio 3 esittää perspektiivistä osiin hajotettua kuvaa kuvion 2 viivan III ympäröimästä osasta suurennetussa mittakaavassa, kuviot 4 ja 5 esittävät pystysuorien kokoomakiskojen kahta profiilia, jotka on tarkoitettu eri nimellisvirtoja varten, kuvio 6 esittää perspektiivisenä osiin hajotettuna kuvana kuvion 7 viivan VI ympäröimää osaa suurennetussa mittakaavassa, josta kuvasta käy ilmi, miten pystysuorien kiskojen liitäntä vaakasuoraan kiskojärjestelmään on toteutettu, ja kuviot 7 ja 8 esittävät pystysuoraa kiskojärjestelmää siihen kuuluvine kiinnityselimineen perspektiivisenä osiin hajotettuna kuvana (kuvio 7) ja vastaavasti poikkileikkauk-Y; sena (kuvio 8) .The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the accompanying drawing, in which Fig. 1 is a perspective view of a cabinet of a low-voltage switchgear enclosed in a plate, Fig. 2 is an exploded perspective view of a cabinet on an enlarged scale, Figures 4 and 5 show two profiles of vertical busbars for different rated currents, Figure 6 is an exploded perspective view of the portion surrounded by line VI in Figure 7 on an enlarged scale, showing how the connection of the vertical rails is horizontal implemented, and Figures 7 and 8 show a vertical rail system with associated fastening members in a perspective fragmentary view (Figure 7) and a cross-sectional view, respectively; sena (Figure 8).

Kuvio 1 esittää kytkinlaitekaappia 10, jossa on laitekaappi-osa 11 vasemmalla ja kaapelikaappiosa 12 oikealla. Kaapin yläosan läpi ulottuu vaakasuora kokoomakiskojärjestelmä, jonka kolme vaihekiskoa 31, 32, 33 on sijoitettu pystysuunnassa päällekkäin. Vaakasuoraan kiskojärjestelmään on liitetty pystysuorat kokoomakiskot 51, 52, 53, jotka on sijoitettu taakse laitekaappiosaan. Pystysuoraan kiskojärjestelmään on vuorostaan liitetty lähtevät kaapelit ulosvedettävienFigure 1 shows a switch cabinet 10 with a cabinet part 11 on the left and a cable cabinet part 12 on the right. Extending through the top of the cabinet is a horizontal busbar system, the three phase rails 31, 32, 33 of which are arranged vertically one on top of the other. Connected to the horizontal rail system are vertical busbars 51, 52, 53 located at the rear of the equipment cabinet part. The vertical rail system is in turn connected to the outgoing cables to be pulled out

IIII

3 77750 laiteryhmien 21, 22, 23 välityksellä. Kuviossa 1 esitetään vain yksi lähtevä kaapeli 24, joka on varustettu liitoselimillä 25. Laiteryhmien liitäntä pystysuoraan kiskojärjestelmään ja kaapeliliitoselimiin 25 tapahtuu pistokoskettimien 26 avulla, joilla on sopivasti eurooppalaisessa patenttijulkaisussa 86 316 selitetty rakenne. Kaapissa voi myös olla ns. poistettavat laiteryhmät, joissa erotukseksi ulos vedettävistä laiteryhmistä lähtevät kaapelit on liitetty kiinteästi vastaavaan laiteryhmään ("ulos vedettävä" ja vastaavasti "poistettava" SEN 36 21 30 kohdan 2.2 nomenklatuurin mukaan).3,77750 via device groups 21, 22, 23. Figure 1 shows only one outgoing cable 24 provided with connecting members 25. The connection of the device groups to the vertical rail system and the cable connecting members 25 takes place by means of plug contacts 26 suitably having the structure described in European Patent Publication 86 316. The cabinet may also have a so-called removable equipment groups in which, in contrast to the equipment groups to be withdrawn, the cables leaving are permanently connected to the corresponding equipment group ("pull-out" and "remove", respectively, according to SEN 36 21 30, nomenclature 2.2).

Kuvio 2 esittää, miten kaapin yläosa vaakasuorine kiskojärjestelmineen on sovitettu. Kukin kolmesta vaihekiskosta 31-33 muodostuu esitetyssä esimerkissä kolmesta vaakasuoraan vierekkäin sovitetusta, kuparista tai kuparipäällysteisestä alu-miinista tehdystä kiskosta, joilla on suorakulmainen poikki-leikkaus, jonka koko on 10 x 50 mm. Samaan vaiheeseen kuuluvat : V kiskot on kiinnitetty toistensa suhteen sähköisesti eristäviin kiskonpitimiin 34, joissa jokaisessa on tilaa neljälle kiskol-: : ; le. Eri vaihekiskojen kiskonpitimet on sijoitettu pystysuoraan ;Y; päällekkäin ja kiinnitetty läpimenevillä pulteilla 35 sekä niihin liittyvällä mutterilla, ylimeno-osilla 37 jne. kisko-järjestelmän alapuolelle sovitettuun, vaakasuoraan suojale-vyyn 15, joka sijaitsee kaapin kahden päädyn 13, 14 välissä.Figure 2 shows how the top of the cabinet with its horizontal rail systems is arranged. In the example shown, each of the three phase rails 31-33 consists of three horizontally side-by-side rails made of copper or copper-clad aluminum with a rectangular cross-section measuring 10 x 50 mm. The same step includes: V rails are attached to electrically insulating rail holders 34 relative to each other, each of which has space for four rails; Ic. The rail holders of the different phase rails are arranged vertically; Y; superimposed and fastened with through bolts 35 and associated nuts, transition parts 37, etc. to a horizontal protective plate 15 arranged below the rail system, located between the two ends 13, 14 of the cabinet.

. . Vaakasuoran kiskojärjestelmän edessä on pystysuorat suojalevyt 16, 17 kierretty kiinni suojalevyyn 15 ja ylempään kiinnitys-kiskoon 18.. . In front of the horizontal rail system, the vertical guard plates 16, 17 are screwed onto the guard plate 15 and the upper mounting rail 18.

Vaakasuorien kiskojen molemmissa päissä on reiät niiden liittämiseksi viereisen kaapin kokoomakiskoihin. Liitos - ’· tapahtuu liitoskappaleiden 39 (kuvio 3), ruuvien 40, ki- ristyslaattojen 41 ja laattamutterin 42 avulla. Liitoskap-paleissa on pitkulaiset reiät, niin että niitä voidaan siirtää kiskojen pituussuunnassa, ja ne voivat olla umpinaisia tai muodostua useista yhdensuuntaisista levyistä, niin että ne saavat tietyn joustavuuden ottaakseen vastaan liitettävien kiskojen mahdollisen sivusuuntaisen siirron.There are holes at both ends of the horizontal rails for connecting them to the busbars of the adjacent cabinet. The connection - '· takes place by means of connecting pieces 39 (Fig. 3), screws 40, clamping plates 41 and plate nut 42. The connecting pieces have elongated holes so that they can be moved in the longitudinal direction of the rails, and they can be closed or formed of several parallel plates, so that they have a certain flexibility to accept any lateral displacement of the rails to be connected.

4 777504,77750

Myös pystysuorat kiskot 51-53 on tehty kuparista tai kuparilla päällystetystä alumiinista. Ne on valmistettu suula-kepuristamalla, ja niiden profiili on sovitettu edellä mainitun eurooppalaisen patenttijulkaisun 86 316 mukaisten pistokoskettimien mukaan. Kuviot 4 ja 5 esittävät esimerkkejä tällaisista profiileista 800 ja vastaavasti 1600 A nimellisvirtaa varten. Yhteistä näille profiileille on se, että niissä on eteenpäin kaapin etuosaa kohti suunnattu ura 55, jossa on kaksi yhdensuuntaista, toisiaan päin suunnattua kosketuspintaa 56 , 57 yhteistoimintaa varten mainittujen pistokoskettimien kanssa.The vertical rails 51-53 are also made of copper or copper-clad aluminum. They are made by extrusion and their profile is adapted to the plug contacts according to the above-mentioned European Patent Publication 86 316. Figures 4 and 5 show examples of such profiles for a rated current of 800 and 1600 A, respectively. What these profiles have in common is that they have a groove 55 directed forwards towards the front of the cabinet, with two parallel, facing contacts 56, 57 for co-operation with said plug contacts.

Kuviossa 6 esitetään, miten pystysuora vaihekisko 51 on liitetty vaakasuoran kokoomakiskojärjestelmän vastaavaan vaihekiskoon 31. Yhteenkytkentä on suoritettu kahden ruuvin 43, kiristyslaatan 44, ylimeno-osan 45, U-muotoisen välik-keen 46, yhden kytkinkappaleen 47 ja yhden laattamutterin 49 avulla. Kytkinkappale 48 on valmistettu suulakepuriste-tusta profiilikiskosta ja siinä on kosketusselkä 48, joka ruuviliitosta kiristettäessä puristuu pystysuoran kiskon uraan 55 ja muodostaa kosketuksen uran pohjan kanssa. Ki-ristyslaattojen 44, ylimeno-osan 45 ja suhteellisen pitkien ruuvien 43 ansiosta saadaan joustava liitos, joka antaa riittävän kosketuspaineen kaikissa normaalisti esiintyvissä lämpötilan vaihteluissa.Figure 6 shows how the vertical phase rail 51 is connected to the corresponding phase rail 31 of the horizontal busbar system. The connection is made by means of two screws 43, a clamping plate 44, a transition part 45, a U-shaped spacer 46, one coupling piece 47 and one plate nut 49. The coupling piece 48 is made of an extruded profile rail and has a contact back 48 which, when tightened by the screw connection, presses into the groove 55 of the vertical rail and makes contact with the bottom of the groove. Thanks to the clamping plates 44, the transition part 45 and the relatively long screws 43, a flexible connection is obtained which provides sufficient contact pressure for all normally occurring temperature variations.

: Pystysuoran kiskojärjestelmän rakenne on esitetty osiin hajotettuna kuvana kuviossa 7 ja poikkileikkauksena kuvi- .V ossa 8. Kiskot 51-53 sijaitsevat muutamissa eristävissä kiskonpitimissä 58, jotka on sovitettu levystä tehtyyn kouruun 59, joka on sijoitettu laitekaappiosan 11 takaosaan ja kiinnitetty kaapin runkoon. Kiskonpitimet 58 on ruiskuvalettu muovista, jolla on suuri lämpötilan kestävyys, ja varustettu eteenpäin avoimilla urilla 60 pystysuoria kiskoja varten. Takana pitimet on varustettu pääasiassa T-muotoisilla kiinnittimillä 61 kiinnitystä varten 5 77750 niiden mukaan sovitettuihin levykourun 59 uriin 62. Kiskojan 51-53 eteen on sovitettu kosketussuoja, joka muodostuu pystysuorista muovilistoista 63. Nämä Listat on kierretty kiinni kiskonpitimien 58 urien 60 välissä sijaitseviin tappeihin. Listat peittävät kiskojen 51-53 reunaosat ja pitävät tällä tavoin kiskot paikoillaan kiskonpitimien urissa 60.The structure of the vertical rail system is shown in an exploded view in Figure 7 and in cross-section in Figure 8. The rails 51-53 are located in a few insulating rail holders 58 fitted to a plate trough 59 located at the rear of the cabinet part 11 and fixed to the cabinet frame. The rail holders 58 are injection molded from plastic having high temperature resistance and are provided with forward open grooves 60 for vertical rails. The rear holders are provided with mainly T-shaped fasteners 61 for fastening 5 77750 to the corresponding grooves 62 of the plate chute 59. In front of the rails 51-53, a contact guard consisting of vertical plastic strips 63 is arranged. The strips cover the edge portions of the rails 51-53 and thus hold the rails in place in the grooves 60 of the rail holders.

Viereisten listojen 63 väliin muodostuu rako 64 suoraan kunkin pystysuoran kiskon eteenpäin suunnatun kosketusuran 55 edessä. Tämän raon leveys on sovitettu siten, ettei normitettua koesormea voida viedä kosketukseen virtakiskon kanssa (kotelointiluokka IP 20 IEC 529:n mukaan), mutta että kiskoon sitä vastoin päästään käsiksi kosketusliitäntää varten yllä mainittujen pistokoskettimien avulla. Tällainen liitäntä voidaan suorittaa missä tahansa pystysuoran kiskon koko pituutta pitkin (tietysti lukuunottamatta kiskon ylempää pääteosaa, joka sijaitsee suojalevyn 15 yläpuolella). Tämä mahdollistaa kaapin ulos vedettävien laiteryhmien vapaan sijoituksen korkeussuunnassa.A gap 64 is formed between adjacent strips 63 directly in front of the forward contact groove 55 of each vertical rail. The width of this gap is adapted so that the standardized test finger cannot be brought into contact with the busbar (enclosure class IP 20 according to IEC 529), but that the busbar, on the other hand, can be accessed for contact via the above-mentioned plug contacts. Such a connection can be made anywhere along the entire length of the vertical rail (except, of course, for the upper end portion of the rail, which is located above the cover plate 15). This allows the groups of devices to be pulled out of the cabinet to be placed freely in the height direction.

Kosketussuojalistoissa 63 on eteenpäin suunnatut sivut 65, joissa on koukkumaiset reunaosat peitelistojen kiinnitystä varten, jolloin täysin eristetty kiskojärjestelmä on mahdollinen (kotelointiluokka IP 40).The contact protection strips 63 have forward-facing sides 65 with hook-like edge portions for fixing the cover strips, whereby a fully insulated rail system is possible (protection class IP 40).

Pystysuorien kiskojen kiskonpitimissä 58*on tilaa neljälle kiskolle, nimittäin kolmelle vaihekiskolle 51-53 ja yhdelle ; ; nollakiskolle 54. Nollakisko on liitetty eristetysti asen- ---[ nettuun, vaakasuoraan nollakiskoon alinna kaapissa, johon voi myös olla asennettu suojajohdinkisko, joka on galvaani-'- · sessa kosketuksessa kaapin runkoon. Ilman nollajohtimia olevissa jakelujärjestelmissä voidaan nollakiskon paikka pystysuorassa kiskojärjestelmässä peittää levylistalla 67 (kuvio 7) .The rail holders 58 * of the vertical rails have space for four rails, namely three phase rails 51-53 and one; ; to the neutral rail 54. The neutral rail is connected to an insulated, horizontal neutral rail at the bottom of the cabinet, which may also be provided with a protective conductor rail which is galvanically in contact with the cabinet body. In distribution systems without neutral conductors, the position of the neutral rail in the vertical rail system can be covered by a plate strip 67 (Fig. 7).

Claims

6 77750

A switch cabinet comprising a multi-stage horizontal rail system (31-33) arranged at the top of the cabinet and a vertical rail system connected thereto and extending to the bottom of the cabinet, comprising a plurality of phase rails arranged side by side and provided with contact protection (63). , in rail holders (58) fixed to the cabinet body, having forward open grooves for vertical rails (51-53), each having two contact surfaces (56, 57) facing each other in parallel and cooperating with plug contact devices (26), said k -holders (56) and contact guards (63) are shaped so that each of said step rails (51-53) can be accessed for a contact connection along their entire length, characterized in that said contact guards (63) consist of vertical insulating strips placed in front of and attached to the rail holders that protrude laterally in front of the edge portions of the vertical rails (51-53) and that the vertical rails (51-53) are supported by a horizontal rail system (31-33) and are in axially displaceable rail holders (58).

Switch cabinet according to Claim 1, characterized in that the rail holders (58) are provided with fastening elements (61) which are shaped so that the holders can be fastened to notches in a fastening plate (59) fixed to the frame body. (62).

Switch cabinet according to Claim 1 or 2, characterized in that the contact protection strips (63) are provided with fastening means (65) for the cover strips (66) to cover the connection slots (64) between the contact protection strips. Il