NL8500146A

NL8500146A - SWITCHING EQUIPMENT WITH A SEMI-PROTECTIVE MAIN CONDUCTOR SYSTEM.

Info

Publication number: NL8500146A
Application number: NL8500146A
Authority: NL
Original assignee: Asea Ab
Priority date: 1984-01-31
Filing date: 1985-01-21
Publication date: 1985-08-16
Also published as: SE8400475L; DK40185A; DK159700C; FI850380L; PT79872A; SE449150B; NO162400B; NO850357L; SE8400475D0; DK159700B; FI77750C; DK40185D0; FI77750B; FI850380A0; PT79872B

Description

•5. *** .* * i N.O. 32.928 1• 5. ***. * * i N.O.32,928 1

Schakelapparatuurkast met een half-beschermend hoofdgelelderstelsel.Switchgear cabinet with a semi-protective main gelling system.

De uitvinding heeft betrekking op een schakelapparatuurkast omvattende een horizontaal meerfasig hoofdgelelderstelsel, dat in het bovenste gedeelte van de kast is aangebracht en een verticaal hoofdgeleider-, stelsel dat met het horizontale hoofdgelelderstelsel is verbonden en 5 zich naar het benedengedeelte van de kast uitstrekt. Het verticale hoofdgelelderstelsel bestaat uit een aantal fase-hoofdgeleiders die aangrenzend aan elkaar en op onderlinge afstand zijn aangebracht en zijn voorzien van beschermende afschermingen, «elke fase-hoofdgeleiders zijn geplaatst in elektrisch isolerende hoofdgeleiderhouders die aan 10 het kastlichaam zijn bevestigd. De hoofdgeleiderhouders en de beschermende afschermingen zijn zodanig ontworpen, dat het verticale hoofdgeleider stelsel over de gehele lengte toegankelijk is voor een contact-verbinding. De uitvinding heeft primair betrekking op schakelappara-tuurkasten voor een maximale systeemspanning van 1000 volt.The invention relates to a switchgear cabinet comprising a horizontal multi-phase main gelling system disposed in the top portion of the cabinet and a vertical main conductor array connected to the horizontal main gelling system extending to the bottom portion of the cabinet. The vertical main gating system consists of a number of phase main conductors arranged adjacent to and spaced apart and provided with protective shields, each phase main conductors are placed in electrically insulating main conductor holders attached to the cabinet body. The main conductor holders and protective shields are designed so that the full length vertical main conductor system is accessible for a contact connection. The invention primarily relates to switching equipment cabinets for a maximum system voltage of 1000 volts.

15 Het Amerikaanse octrooischrift 3.219.887 beschrijft een schakelap paratuurkast van de hierboven genoemde soort, waarbij de verticale hoofdgeleiders die in dit geval een rechthoekige doorsnede hebben, zijn | bevestigd aan isolerende hoofdgeleiderhouders en aan hun naar voren ge- ! richte rand voorzien zijn van delen met opgelijmde beschermende af- | 20 schermingsstroken. De verbinding met dit hoofdgeleiderstelsel wordt uitgevoerd door middel van trekijzer-vormige opdrukcontacten. Dit ontwerp voldoet niet aan de huidige eisen van kortsluitveiligheid. Bovendien is het bevestigen van de hoofdgeleiderhouders en de beschermende stroken op de hoofdgeleiders tijdrovend en kan gepaard gaan met een ri-25 sico van deformatie van het hoofdgeleiderstelsel en/of het breken van de hoofdgeleiderhouders, wanneer de hoofdgeleiders in lengterichting uitzetten als gevolg van verwarming door stroombelasting.US Patent 3,219,887 describes a switch gear box of the above-mentioned type, the vertical main conductors which in this case are rectangular in cross section | attached to insulating main conductor holders and to their front! straight edge provided with parts with glued protective cover 20 fencing strips. The connection to this main conductor system is made by means of pull-iron-shaped push-on contacts. This design does not meet current short-circuit safety requirements. In addition, attaching the main conductor holders and the protective strips to the main conductors is time consuming and may involve a risk of deformation of the main conductor system and / or breakage of the main conductor holders when the main conductors expand longitudinally due to heating by current load.

Voorts is het uit het Britse octrooischrift 1.390.162 een zogenaamde spanningrail bekend, waarbij de geleiders in lengterichting zijn 30 ingestoken in een geëxtrudeerde isolerende houder en door middel van een hechtmiddel daaraan zijn bevestigd.Furthermore, a so-called tension rail is known from British Patent Specification 1,390,162, in which the conductors are inserted longitudinally in an extruded insulating container and are attached thereto by means of an adhesive.

De uitvinding heeft ten doel te voorzien in een schakelapparatuur-kast met een half-beschermd hoofdgeleiderstelsel, dat een hoge kort-sluitsterkte heeft, eenvoudig kan worden geïnstalleerd en waarbij de 35 hoofdgeleiders in lengterichting vrij kunnen uitzetten zonder mechanische spanningen in de constructie voort te brengen.The object of the invention is to provide a switchgear cabinet with a semi-protected main conductor system, which has a high short-circuit strength, can be easily installed and wherein the main conductors can expand longitudinally without causing mechanical stresses in the construction .

Dit doel wordt volgens de uitvinding daardoor bereikt, dat elke verticale hoofdgeleider twee naar elkaar toe gekeerde evenwijdige con- 8500146 2 ! . i 'ï tactvlakken heeft, die bestemd zijn voor de samenwerking met insteek-contactinrichtingen, dat de hoofdgeleiders naar voren open sleuven hebben voor de verticale hoofdgeleiders en dat de beschermende afschermingen bestaan uit verticale isolerende stroken die aan de voorzijde van 5 de hoofdgeleiders zijn aangebracht en daaraan zijn bevestigd, welke stroken in dwarsrichting uitsteken aan de voorzijde van de randdelen van de verticale hoofdgeleiders.According to the invention, this object is achieved in that each vertical main conductor has two parallel parallel opposed 8500146 2! . has tactile surfaces intended for cooperating with plug-in contact devices, that the main conductors have forwardly slotted slots for the vertical main conductors and that the protective shields consist of vertical insulating strips mounted on the front of the main conductors and attached thereto, which strips protrude transversely from the front of the edge portions of the vertical main conductors.

Met de term "half-beschermde hoofdgeleider" wordt een hoofdgeleider bedoeld, waarbij het niet mogelijk is om een onder spanning staand 10 gedeelte van de hoofdgeleider aan te raken met een gestandaardiseerde onderzoekpen die op elke denkbare wijze wordt geplaatst·By the term "semi-shielded main conductor" is meant a main conductor, where it is not possible to touch a live part of the main conductor with a standardized examination pin placed in every conceivable way ·

De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de hand van een in de tekeningen getoonde uitvoeringsvorm. In de tekening tonen: fig. 1 een kast in perspectief, omvattende een metalen omhulsel 15 voor laagspanningsschakelapparatuur, fig. 2 een aanzicht in perspectief met uiteen genomen onderdelen van het bovenste gedeelte van de kast met het horizontale hoofdgeleider stelsel, fig. 3 een aanzicht in perspectief op vergrote schaal en met uit-20 een genomen onderdelen van het gedeelte dat door de lijn III in fig. 2 is omcirkeld, fig. 4 en 5 profielen van de verticale hoofdgeleider ontworpen voor verschillende nominale stromen, fig. 6 een aanzicht in perspectief op vergrote schaal en met uit-25 een genomen onderdelen van het gedeelte dat door de lijn VI in fig. 7 is omcirkeld, waaruit blijkt op welke-wijze de verbinding van de verticale hoofdgeleiders met het horizontale hoofdgeleiderstelsel wordt uitgevoerd, fig. 7 en 8 het verticale hoofdgeleiderstelsel met daarbij beho-30 rende bevestigingsorganen in perspectief en met uiteen genomen onderdelen (fig. 7) respectievelijk in doorsnede (fig. 8).The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawings. In the drawing: Fig. 1 shows a perspective view of a box containing a metal enclosure 15 for low-voltage switchgear, fig. 2 shows a perspective view with exploded parts of the top part of the box with the horizontal main conductor system, fig. 3 shows a view in perspective view on an enlarged scale and with taken-out parts of the part circled by the line III in fig. 2, fig. 4 and 5 profiles of the vertical main conductor designed for different nominal currents, fig. 6 a view in an enlarged perspective view, with parts of the part circled by the line VI in fig. 7, showing how the connection of the vertical main conductors to the horizontal main conductor system is carried out, fig. 7 and 8 shows the vertical main guide system with associated fasteners in perspective and with disassembled parts (fig. 7) and in section (fig. 8), respectively.

Fig. 1 toont een schakelapparatuurkast 10 met een apparatengedeelte 11 aan de linkerzijde en een kabelgedeelte 12 aan de rechterzijde. Door het bovenste gedeelte van de kast strekt zich een horizontaal 35 hoofdgeleiderstelsel uit, waarvan de drie fase-hoofdgeleiders 31, 32 en 33 boven elkaar zijn geplaatst. Verticale hoofdgeleiders 51, 52 en 53 zijn verbonden met het horizontale hoofdgeleiderstelsel, welke verticale hoofdgeleiders aan de achterzijde van het apparatengedeelte zijn aangebracht. De uitgaande kabels zijn op hun beurt verbonden met het 40 verticale hoofdgeleiderstelsel door middel van uittrekbare apparaten- 85 0 0 1 4 6 * * 3Fig. 1 shows a switchgear cabinet 10 with a device portion 11 on the left and a cable portion 12 on the right. A horizontal main conductor system extends through the top portion of the box, the three phase main conductors 31, 32 and 33 being superposed. Vertical main conductors 51, 52 and 53 are connected to the horizontal main conductor system, which vertical main conductors are disposed at the rear of the device portion. The outgoing cables are in turn connected to the 40 vertical main conductor system by means of pull-out devices- 85 0 0 1 4 6 * * 3

groepen 21, 22 en 23* Fig. 1 toont slechts êên uitgaande kabel 24 die Igroups 21, 22 and 23 * Fig. 1 shows only one outgoing cable 24 which I

is voorzien van verbindingsorganen 25. De verbinding van de apparaten- | i groepen met het verticale hoofdgeleiderstelsel en met de kabelverbin- j dingsorganen 25 wordt uitgevoerd door middel van insteekcontacten 26 i 5 die op geschikte wijze zijn uitgevoerd volgens het ontwerp dat in de jis provided with connecting means 25. The connection of the devices groups with the vertical main conductor system and with the cable connecting members 25 are made by means of plug contacts 26 i 5 suitably designed according to the design shown in the j

Europese octrooiaanvrage 86.316 is beschreven. De kast kan ook worden uitgerust met zogenaamde verwijderbare apparatengroepen, waarbij in te- ; genstelling tot ulttrekbare apparatengroepen, de uitgaande kabels vast j zijn bevestigd aan de daarbij behorende apparatengroep ("uittrekbaar" 10 en "verwijderbaar" zijn termen die overeenkomen met de terminologie van de "IEC Publication 439", posten 2.2.7 en 2.2.8.).European patent application 86,316 has been described. The cabinet can also be equipped with so-called removable device groups, in which; Unlike retractable device groups, the outgoing cables are fixed j to the associated device group ("retractable" 10 and "removable" are terms that correspond to the terminology of "IEC Publication 439", items 2.2.7 and 2.2.8. ).

Fig. 2 toont de wijze waarop het bovenste gedeelte van de kast is voorzien van het horizontale hoofdgeleiderstelsel. Bij het getoonde voorbeeld bestaat elke drie-fasen-hoofdgeleider 31-33 uit drie hoofdge-15 leiders uit koper of met koper bekleed aluminium met een rechthoekige doorsnede en een afmeting van 10 x 50 mm, welke hoofdgeleiders horizontaal en aangrenzend aan elkaar zijn opgesteld· De hoofdgeleiders die bij dezelfde fase behoren, zijn ten opzichte van elkaar in elektrisch isolerende hoofdgeleiderhouders 34 bevestigd, die elk vier hoofdgelei-20 ders opnemen.. De hoofdgeleiderhouders voor de verschillende fase-hoofd-geleiders zijn verticaal boven elkaar geplaatst en zijn door middel van doorgaande bouten 35 met daarbij behorende moeren 36, zadels 37 enz. bevestigd aan een horizontale afschermplaat 15, die beneden het hoofdgeleiderstelsel is aangebracht en zich tussen de twee eindwanden 13 en 25 14 van de kast uitstrekken. Aan de voorzijde van het horizontale hoofd geleiderstelsel zijn verticale afschermplaten 16 en 17 op de afschermplaat 15 en een bovenste bevestigingsbeugel 18 geschroefd.Fig. 2 shows the manner in which the top portion of the cabinet is provided with the horizontal main guide system. In the example shown, each three-phase main conductor 31-33 consists of three main conductors of copper or copper clad aluminum with a rectangular cross section and a size of 10 x 50 mm, which main conductors are arranged horizontally and adjacent to each other · The main conductors belonging to the same phase are mounted relative to each other in electrically insulating main conductor holders 34, each of which accommodates four main conductors. The main conductor holders for the different phase main conductors are arranged vertically one above the other and are through bolts 35 with associated nuts 36, saddles 37, etc. attached to a horizontal shield plate 15, which is mounted below the main conductor assembly and extends between the two end walls 13 and 14 of the cabinet. On the front of the horizontal main guide system, vertical shield plates 16 and 17 are screwed onto the shield plate 15 and an upper mounting bracket 18.

De horizontale hoofdgeleiders zijn aan beide uiteinden voorzien van gaten voor de verbinding met de hoofdgeleiders van de aangrenzende 30 kast. De verbinding wordt uitgevoerd door middel van verlengingsstukken 39 (fig. 3), schroeven 40, veerspanningsplaten 41 en moerplaten 42. De verlengingsstukken zijn voorzien van sleufgaten, zodat de verlengingsstukken in lengterichting van de hoofdgeleiders kunnen worden verplaatst en de verlengingsstukken kunnen massief zijn of bestaan uit 35 verscheidene evenwijdige platen, teneinde een bepaalde flexibliteit te verkrijgen om een laterale verplaatsing van de aan elkaar te bevestigen hoofdgeleiders mogelijk te maken.The horizontal main conductors are provided at both ends with holes for connection to the main conductors of the adjacent cabinet. The connection is made by means of extension pieces 39 (fig. 3), screws 40, spring tension plates 41 and nut plates 42. The extension pieces have slotted holes, so that the extension pieces can be moved in the longitudinal direction of the main conductors and the extension pieces can be solid or exist from several parallel plates, in order to obtain a certain flexibility to enable lateral displacement of the main conductors to be fastened together.

Ook de verticale hoofdgeleiders 51-53 zijn van koper of met koper bekleed aluminium. Deze zijn vervaardigd door extrusie en hebben een 40 profiel dat is aangepast aan insteekcontacten volgens de hierboven ge- 85 CO 1 46 t 4 noemde Europese octrooiaanvrage 86.316. De fig. 4 en 5 tonen voorbeel-den van dergelijke profielen voor nominale stromen van 800 A respectievelijk 1600 A. Deze profielen hebben gemeen dat zij zijn voorzien van een sleuf 55 die naar voren in de richting van de voorzijde van de kast 5 is gericht en die is voorzien van twee evenwijdige naar elkaar toe gekeerde contactvlakken 56 en 57 voor de samenwerking met insteekcontac-ten.The vertical main conductors 51-53 are also made of copper or copper-clad aluminum. These are manufactured by extrusion and have a profile adapted to insert contacts according to European patent application 86,316 mentioned above. Figures 4 and 5 show examples of such profiles for nominal currents of 800 A and 1600 A, respectively. These profiles have in common that they are provided with a slot 55 which faces forwardly towards the front of the box 5. and which is provided with two parallel facing contact surfaces 56 and 57 for co-operation with plug-in contacts.

Fig. 6 toont op welke wijze een verticale fase-hoofdgeleider 51 is verbonden met een daarbij behorende fase-hoofdgeleider 31 van het hori-10 zontale hoofdgeleiderstelsel. De verbinding wordt uitgevoerd door middel van twee schroeven 43, veerspanningsplaten 44, een zadel 45, een U-vormig afstandsstuk 46, een verbindingsstuk 47 en een moerplaat 49. Het verbindingsstuk 47 is vervaardigd uit een geëxtrudeerde profiel-staaf en heeft een contactrichel 48 die wanneer de schroefverbinding is 15 vastgezet, in de sleuf 55 van de verticale hoofdgeleider wordt gedrukt en contact maakt met de bodem van de sleuf. De veerspanningsplaten 44, het zadel 45 en de betrekkelijk lange bouten 43 vormen een veerkrachtige verbinding die een voldoende contactdruk onder alle gewoonlijk optredende temperatuursvariaties tot stand brengt.Fig. 6 shows how a vertical phase main conductor 51 is connected to an associated phase main conductor 31 of the horizontal main conductor system. The connection is made by means of two screws 43, spring tension plates 44, a saddle 45, a U-shaped spacer 46, a connecting piece 47 and a nut plate 49. The connecting piece 47 is made of an extruded profile rod and has a contact ledge 48 which when the screw connection is tightened, it is pressed into the slot 55 of the vertical main guide and contacts the bottom of the slot. The spring tension plates 44, the saddle 45, and the relatively long bolts 43 form a resilient connection that creates a sufficient contact pressure under all commonly occurring temperature variations.

20 Het ontwerp van het verticale hoofdgeleiderstelsel is met uiteen genomen onderdelen in fig. 7 en in doorsnede in fig. 8 getoond. De hoofdgeleiders 51-53 zijn geplaatst in een aantal isolerende hoofdge-leiderhouders 58 die in een kanaal 59 uit plaatmetaal zijn aangebracht, welk kanaal zich aan de achterzijde van het apparatengedeelte 11 be-25 vindt en is bevestigd aan het kastlichaam. De hoofdgeleiderhouders 58 zijn spuitgegoten uit kunststof met een hoge temperatuurbestendigheid en zijn voorzien van sleuven 60 voor de verticale hoofdgeleiders, welke sleuven naar voren open zijn. Aan de achterzijde zijn de houders voor-, zien van in hoofdzaak T-vormige bevestigingorganen 61 die in sleuven 62 30 in het kanaal 59 uit plaatmetaal moeten worden gehaakt, welke sleuven 62 zijn aangepast aan het bevestigingsorgaan 61. Aan de voorzijde van de hoofdgeleiders 51-53 is een beschermende afscherming in de vorm van verticale kunststofstroken 63 aangebracht. Deze stroken zijn geschroefd op uitsteeksels op de hoofdgeleiderhouders 58, welke uitsteeksels zich 35 tussen de sleuven 60 bevinden. De stroken bedekken de randdelen van de hoofdgeleiders 51-53, zodat deze de hoofdgeleiders op hun plaats houden in de sleuf 60 van de hoofdgeleiderhouders. Tussen aangrenzende stroken 63 is een sleuf 64 gevormd juist aan de voorzijde van de. naar voren gerichte contactsleuf 55 van elke verticale hoofdgeleider. De breedte van 40 deze sleuf is zodanig, dat enerzijds een gestandaardiseerde onderzoek- 8500146 f.The design of the main vertical guide system is shown with exploded parts in Fig. 7 and in section in Fig. 8. The main conductors 51-53 are placed in a plurality of insulating main conductor holders 58 which are disposed in a sheet metal channel 59, which channel is located at the rear of the device portion 11 and is attached to the cabinet body. The main conductor holders 58 are injection molded from plastic with a high temperature resistance and are provided with slots 60 for the vertical main conductors, which slots are open to the front. At the rear, the holders are provided with substantially T-shaped fasteners 61 to be hooked into slots 62 30 in the channel 59 of sheet metal, which slots 62 are adapted to the fastener 61. At the front of the main guides 51 -53, a protective shield in the form of vertical plastic strips 63 is provided. These strips are screwed onto protrusions on the main guide holders 58, which protrusions are located between the slots 60. The strips cover the edge portions of the main conductors 51-53 so that they hold the main conductors in place in the slot 60 of the main guide holders. A slot 64 is formed between adjacent strips 63 just on the front of the. forward-facing contact slot 55 of each vertical main conductor. The width of this slot is such that, on the one hand, a standardized examination 8500146 f.

5 pen niet In contact met de hoofdgeleider kan «orden Ingestoken (mate van bescherming IP 20 volgens IEC 529), maar dat anderzijds de hoofdge** leider toegankelijk is voor een contactverbinding door middel van de hierboven genoemde insteekcontacten. Zulk een verbinding kan in elk 5 punt langs de gehele lengte van de verticale hoofdgeleider worden uitgevoerd (uiteraard met uitzondering van het bovenste eindgedeelte van de hoofdgeleider, dat zich boven de afschermplaat 15 bevindt)· Hierdoor is een vrije plaatsing in verticale richting van de uittrekbare appara-tengroepen van de kast mogelijk.5 pin not In contact with the main conductor can be plugged in (degree of protection IP 20 according to IEC 529), but on the other hand the main conductor is accessible for a contact connection by means of the plug-in contacts mentioned above. Such a connection can be made at any point along the entire length of the vertical main guide (with the exception, of course, of the upper end portion of the main guide, which is located above the shield plate 15) · This allows a free vertical positioning of the pull-out device groups of the cabinet possible.

10 De beschermende afschermstroken 63 zijn voorzien van naar voren gerichte zijden 65 met haak-vormige randdelen voor het insnappen van afdekstroken 66, waardoor een volledig geïsoleerd hoofdgeleiderstel kan worden verkregen (mate van bescherming IP 40).The protective shielding strips 63 have forward facing sides 65 with hook-shaped edge parts for snapping cover strips 66, whereby a fully insulated main conductor set can be obtained (degree of protection IP 40).

De hoofdgeleiderhouders 58 voor de verticale hoofdgeleiders hebben 15 sleuven voor vier hoofdgeleiders, namelijk drie fase-hoofdgeleiders 51-53 en êên neutrale hoofdgeleider 54. De neutrale hoofdgeleider is met een horizontale neutrale hoofdgeleider verbonden die op geïsoleerde wijze aan de bodem van de kast is gemonteerd, waar ook een aarde-hoofd-geleider kan worden gemonteerd, die galvanisch contact maakt met het 20 kastlichaam. Bij verdelingsstelsels zonder een neutrale geleider kan de plaats voor de neutrale hoofdgeleider in het verticale hoofdgeleider-stelsel worden bedekt met een metalen strook 67 (fig. 7).The main conductor holders 58 for the vertical main conductors have 15 slots for four main conductors, namely three phase main conductors 51-53 and one neutral main conductor 54. The neutral main conductor is connected to a horizontal neutral main conductor which is insulated to the bottom of the cabinet , where an earth main conductor can also be mounted, which makes galvanic contact with the cabinet body. In distribution systems without a neutral conductor, the location for the neutral main conductor in the vertical main conductor system can be covered with a metal strip 67 (Fig. 7).

______ 8500146______ 8500146

Claims

1. Switchgear cabinet comprising a multiphase horizontal main conductor array disposed in the top portion of the cabinet and a vertical main conductor array connected to the horizontal main conductor array extending to the bottom portion of the cabinet and comprising a plurality of phase main conductors adjacent are arranged together and provided with protective shields, which phase main conductors are placed in electrically insulating main conductor holders which are attached to the housing body, which main conductor holders and protective shields are designed such that each phase main conductor for a contact connection along the entire length thereof is accessible, characterized in that each vertical main conductor (51-53) has two mutually facing parallel contact surfaces (56, 57), which are intended for cooperation with plug-in contact members (26), the main conductor holders (58) are provided of forwardly open slots (60) for the vertical main conductors and that the protective shields (63) consist of vertical insulating strips mounted and attached to the front of the main guide holders, which strips project transversely from the front of the edge parts of the vertical main guides (51-53).

Switchgear cabinet according to claim 1, characterized in that the vertical main conductors (51-53) are supported by the horizontal main conductor system (31-33) and are axially movable in the main conductor holders (58).

Switchgear cabinet according to claim 1 or 2, characterized in that the main conductor holders (58) are provided with fasteners (61) formed in such a way that the holders can be hooked into recesses (62) adapted to the fasteners. 30 mounting plate (59) attached to the cabinet body.

Switchgear cabinet according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the protective shielding strips (63) are provided with cover strip fasteners (65) (66) to cover connection slots (64) located between the protective shielding strips. ******** 8500146