PL194001B1 - Układ szyn prądowych w polu rozdzielnicy elektrycznej - Google Patents

Abstract

1. Wielotorowy uklad szyn pradowych w polu rozdzielnicy elektrycznej z szynowymi przewodami pradowymi umieszczonymi równolegle do plasz- czyzny scianki pola rozdzielnicy, przy czym zamo- cowane w polu rozdzielnicy wsporniki szyn prado- wych do obsadzenia przewodów pradowych znaj- duja sie we wzajemnym odstepie i w odstepie od plaszczyzny scianki, znamienny tym, ze kazdy wspornik (7) szyn pradowych posiada przynajmniej dwie równolegle do siebie i do plaszczyzny (8) scianki listwy nosne (11, 12, 26), które sa umiesz- czone w odstepie odpowiadajacym grubosci prze- wodów pradowych (5), przy czym przynajmniej jeden z przewodów pradowych (5) jest umieszczony miedzy listwami nosnymi (11, 12, 26) i przylega do zwróco- nych ku sobie powierzchni listew nosnych (11, 12, 26), a nastepny przewód pradowy (5) jest umieszczony jako przylegajacy z zewnatrz do jednej z listew no- snych (11, 12, 26) i tworzy uskokowy uklad przewo- dów pradowych (5) z wzajemnym odstepem od siebie i od plaszczyzny (8) scianki pola rozdzielnicy. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wielotorowy układ szyn prądowych w polu rozdzielnicy elektrycznej z szynowymi przewodami prądowymi umieszczonymi równolegle do płaszczyzny ścianki pola rozdzielnicy, przy czym zamocowane w polu rozdzielnicy wsporniki szyn prądowych do obsadzenia przewodów prądowych znajdują się we wzajemnym odstępie i w odstępie od płaszczyzny ścianki pola rozdzielnicy.

Pod pojęciem wielotorowego układu szyn prądowych rozumie się to, że istnieją co najmniej dwa przewody prądowe izolowane względem siebie i od ziemi. Mogą być one przyporządkowane na przykład do dwóch biegunów układu prądu stałego. Gdy układ jest trzytorowy, to znaczy istnieją trzy przewody prądowe izolowane od siebie i od ziemi, to mogą być one przyporządkowane do faz układu trójfazowego. Następny tor prądowy pozwala poprowadzić przewód neutralny.

Natężenie prądów płynących przez układ szyn prądowych określonego wyżej rodzaju można dostosować do danych potrzeb w znany sposób poprzez dobór odpowiedniego materiału i/lub przekroju poszczególnych przewodów prądowych. Ponadto każdy tor prądowy może składać się z dwóch albo więcej równoległych elektrycznie i przestrzennie przewodów prądowych, żeby podwyższyć natężenie przepływających prądów.

W szczególności zawierające trzy i więcej torów układy szyn prądowych z jednym lub dwoma równoległymi przewodami prądowymi przypadającymi na każdy tor wymagają zastosowania niezawodnych elektrycznie i mechanicznie wsporników szyn prądowych do obsadzenia przewodów w polu rozdzielnicy. Przy tym w kontekście wynalazku nie jest istotne, do jakiego rodzaju konstrukcji zalicza się pole rozdzielnicy. Zawsze występuje zadanie utrzymywania przewodów prądowych w odstępie od powierzchni ścianki - z reguły elektrycznie przewodzącej i uziemionej niezależnie od tego, czy jest to ścianka nośna pola rozdzielnicy, czy ściankowa osłona szafki czy ścianka działowa. Tak więc w kontekście wynalazku jako pola rozdzielnicy rozumie się zarówno sąsiednie pola rozdzielnicy niskonapięciowej, jak i sąsiednie lub uszeregowane kolejno szafki rozdzielcze.

Do montażu przewodów prądowych wykorzystywano dotychczas jednoczęściowe wsporniki szyn prądowych wykonane z izolujących tworzyw sztucznych, które posiadają elementy przylgowe i mocujące dla wszystkich przewidzianych przewodów prądowych. Takie wsporniki szynowe opisano na przykład w niemieckich opisach DE 27 17 134 C2, DE 38 11 569 C2 i DE 1 242 732. Poza tym opracowano konstrukcję wsporników szyn prądowych, które oprócz funkcji podtrzymywania i mocowania poszczególnych przewodów prądowych zapewniają jednocześnie ochronę przeciwdotykową, porównaj DE 28 38 365 C2. Wszystkie te wsporniki szyn prądowych wymagają zastosowania bardziej lub mniej kosztownych metod wytwarzania i maszyn produkcyjnych.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji wspornika szyn prądowych, który nie będzie wymagał użycia kosztownych technologii i ponadto będzie nadawał się do różnych konfiguracji przewodów prądowych.

Wielotorowy układ szyn prądowych w polu rozdzielnicy elektrycznej z szynowymi przewodami prądowymi umieszczonymi równolegle do płaszczyzny ścianki pola rozdzielnicy, przy czym zamocowane w polu rozdzielnicy wsporniki szyn prądowych do obsadzenia przewodów prądowych znajdują się we wzajemnym odstępie i w odstępie od płaszczyzny ścianki, według wynalazku charakteryzuje się tym, że każdy wspornik szyn prądowych posiada przynajmniej dwie równoległe do siebie i do płaszczyzny ścianki listwy nośne, które są umieszczone w odstępie odpowiadającym grubości przewodów prądowych, przy czym przynajmniej jeden z przewodów prądowych jest umieszczony między listwami nośnymi i przylega do zwróconych ku sobie powierzchni listew nośnych, a następny przewód prądowy jest umieszczony jako przylegający z zewnątrz do jednej z listew nośnych i tworzy uskokowy układ przewodów prądowych z wzajemnym odstępem od siebie i od płaszczyzny ścianki pola rozdzielnicy.

Korzystnie, między listwami nośnymi w strefie przylegającego zewnętrznie przewodu prądowego jest umieszczona przekładka, której grubość odpowiada przewodowi prądowemu osadzonemu między listwami nośnymi.

Korzystnie, przewody prądowe, listwy nośne i przekładki są wyposażone w położone na jednej linii otwory umożliwiające przejście elementów mocujących.

Korzystnie, otwory w przewodach prądowych są ukształtowane w postaci otworów wzdłużnych, które rozciągają się w kierunku wzdłużnym przewodów prądowych.

PL 194 001B1

Korzystnie, w przypadku, gdy układ szyn prądowych zawiera więcej niż dwa tory przewodów prądowych, przynajmniej pierwsza z listew nośnych wspiera się na obu końcach w polu rozdzielnicy i jest w nim zamocowana, natomiast przynajmniej jedna następna listwa nośna wspiera się i jest zamocowana co najmniej końcem na pierwszej listwie nośnej, przy czym następna listwa nośna jest skrócona w porównaniu z pierwszą listwą nośną stosownie do pozycji przewodu prądowego przylegającego do listwy nośnej.

Dla wynalazku istotne jest to, że do wytworzenia wsporników szyn prądowych wystarczy łatwo dostępny półprodukt taśmowy. Oczywiście z takiego taśmowego półproduktu można łatwo oddzielić odcinki o różnej długości poprzez piłowanie, wykrawanie lub cięcie. Przyporządkowując przewody prądowe do równoległych listew nośnych można też uzyskać uskokowe rozmieszczenie tych przewodów, co ułatwia dostęp do poszczególnych przewodów prądowych i podłączenie przewodów lub szyn odgałęźnych. Dlatego układ szyn prądowych według wynalazku nadaje się dobrze do szyn polowych, które przebiegają pionowo w polach rozdzielnicy i które służą do rozdzielenia energii doprowadzanej główną szyną prądową na wiele odgałęzień odbiorczych.

W ramach wynalazku między listwami nośnymi w strefie przyłożonego zewnętrznie przewodu prądowego można umieścić przekładkę, której grubość odpowiada przewodowi prądowemu osadzonemu między tymi listwami. Dzięki temu równoległe listwy nośne wspierają się na sobie, co pozwala zastosować element mocujący przechodzący w tym miejscu przez wszystkie listwy, przewody prądowe i przekładki. W związku z tym korzystnie jest, gdy przewody prądowe, listwy nośne i przekładki są wyposażone w położone w jednej linii otwory umożliwiające przejście elementu mocującego.

Dla zamocowania przewodów prądowych wystarczające byłyby zwykłe otwory przelotowe do przełożenia przez nie elementów mocujących. Jednak korzystne okazało się ukształtowanie otworów w przewodach prądowych w postaci otworów wzdłużnych, które rozciągają się w kierunku wzdłużnym przewodów prądowych. Umożliwia to mianowicie montaż wsporników szyn prądowych w polu rozdzielnicy z ich przemieszczeniem w obrębie długości takiego otworu, co ułatwia umieszczanie przyrządów w polu rozdzielnicy albo wykonywanie odgałęzień.

W przypadku rozpatrywanych w ramach wynalazku układów szyn prądowych, które mają jeden albo więcej niż jeden przewód prądowy w torze lub fazie, przydatny jest układ, w którym przynajmniej pierwsza z listew nośnych jest wsparta na obu końcach w polu rozdzielnicy i jest w nim zamocowana, natomiast przynajmniej jedna następna listwa nośna jest wsparta i zamocowana jednym albo dwoma końcami na pierwszej listwie nośnej, przy czym ta następna listwa nośna jest skrócona w porównaniu z pierwszą listwą nośną stosownie do pozycji przewodu prądowego przylegającego do tej listwy. Przy tym pierwsza listwa nośna spełnia funkcję zamocowania całego układu szyn prądowych w polu rozdzielnicy.

W przypadku dwóch równoległych przewodów prądowych przypadających na tor lub fazę mogą odpowiednio dwie listwy nośne o jednakowej długości spełniać wspólnie funkcję podpierania i zamocowania. Dzięki przyłożonym równolegle następnym listwom nośnym powstaje stabilna, sztywna konstrukcja zespolona, która jest w stanie oprzeć się działającym na nią siłom.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w widoku perspektywicznym część pola rozdzielnicy niskonapięciowej ze służącym jako szyna polowa układem szyn prądowych, który ma po dwa przewody na fazę i na przewód neutralny, fig. 2 - układ szyn prądowych według fig. 1 ukazany w powiększeniu w przekroju, fig. 3 - następny przykład wykonania układu szyn prądowych z jednym przewodem prądowym przypadającym na fazę i przewodem neutralnym.

Ukazana w widoku perspektywicznym na fig. 1 część pola 1 rozdzielnicy składa się - patrząc od przodu - z umieszczonej z lewej strony ramy bocznej 2 i osadzonego na niej układu 3 szyn prądowych. Liniami osiowymi zaznaczono kierunek rozpościerania się rozdzielnicy. Rama boczna 2 tworzy płaszczyznę ścianki, chociaż po szeregowym dołączeniu następnego pola rozdzielnicy nie zawsze montuje się przegrodę lub ściankę działową.

Układ 3 szyn prądowych, który jest łączony za pomocą wyżej wspomnianych złączy 4 z nie pokazaną na rysunku poziomą główną szyną zbiorczą, służy do rozdziału energii w obrębie przynależnego pola rozdzielnicy. Z pionowym układem 3szyn prądowych mogą być w znany sposób połączone umieszczone na stałe lub przesuwnie przyrządy rozdzielcze albo układy skojarzonych ze sobą przyrządów rozdzielczych (nie pokazane na rysunku).

PL 194 001B1

Dla przewodzenia prądu trójfazowego z przewodem neutralnym ukształtowano czterotorowy układ 3 szyn prądowych. Przy tym w każdym z takich czterech torów znajdują się po dwa przewody prądowe 5 umieszczone równolegle do siebie i równolegle do ścianki ramy bocznej 2. Takimi przewodami prądowymi 5 są w znany sposób szyny profilowane o przekroju prostokątnym, które są wykonane z nadającego się do tego celu materiału, jak miedź lub aluminium. Poza tym oba przewody prądowe 5 należące do jednego toru układu 3 szyn prądowych są połączone elektrycznie równolegle za pomocą górnych złączy 4.

Celem zamocowania układu 3 szyn prądowych wyposażono ramę boczną 2 z przodu i z tyłu w parę kątników 6, które podtrzymują wsporniki 7 szyn prądowych. W przykładzie realizacji według fig. 1 przewidziano w sumie cztery wsporniki 7szyn prądowych, przy czym ta ilość może być mniejsza lub większa w zależności od danych warunków (w szczególności od liczby przewodów prądowych i ich ciężaru, a także od obciążenia elektrodynamicznego pochodzącego od prądu płynącego przewodami prądowymi 5). Tak więc na ramie bocznej 2 umieszczono parami ogółem osiem kątników 6.

Każdy z pokazanych wsporników 7szyn prądowych składa się z kilku elementów izolacyjnych i mocujących, jak to przedstawiono na fig. 2 w przekroju zaznaczonym linią II-II na fig. 1. Na fig. 2 zaznaczono strzałką 10 kierunek, w jakim użytkownik pola 1 rozdzielnicy (fig. 1) ma dostęp do układu 3 szyn prądowych. Ponadto pokazano rzeczywiście istniejącą albo wyznaczoną przez ramę boczną 2 płaszczyznę ściankę 8.

Równoległe przewody prądowe 5, z których każdy tworzy tor układu 3 szyn prądowych, są podtrzymywane według fig. 2 przez dwie izolujące listwy nośne 11 oraz dwie następne, krótsze listwy nośne 12. Obie dłuższe listwy nośne 11 są połączone razem w pobliżu ich końców z kątnikami 6 za pomocą odpowiednich elementów mocujących 13, dla których przewidziano usytuowane w jednej linii otwory przelotowe. Obie krótsze listwy nośne 12 są zamocowane w pobliżu ich końców na dłuższych listwach nośnych 11, przy czym do połączeń w leżących w jednej linii otworach mogą być użyte identyczne lub podobne elementy mocujące 14. Od dostępności lub celowości użycia zależy zastosowanie takich środków mocujących, takich jak śruby, nity lub podobne elementy złączne. Dlatego na fig. 2 elementy mocujące 13 i 14 zaznaczono tylko ich liniami osiowymi.

Wszystkie pokazane na fig. 2 listwy nośne 11 i 12 są usytuowane w odstępie odpowiadającym grubości przewodów prądowych 5, przy czym odstęp ten jest utrzymywany przez same przewody prądowe 5 albo przekładki 15, których grubość jest dostosowana do przewodów prądowych 15. Zaleca się używanie przekładek wykonanych z izolującego tworzywa sztucznego.

Jak widać na fig. 2, przewody prądowe 5, rozmieszczone równolegle i parami, są podtrzymywane na lub między listwami nośnymi 11 i 12 tak, że poszczególne tory przewodów prądowych zajmują pozycję uskokową względem płaszczyzny 8 ścianki. Dzięki temu użytkownik znajdujący się przed polem 1 rozdzielnicy ma łatwiejszy dostęp w kierunku strzałki 10 do przewodów prądowych niż przy jednakowej odległości względem płaszczyzny 8 ścianki.

Taki uskokowy układ jest ukształtowany tak, że z ogółem ośmiu przewodów prądowych 5 sześć jest osadzonych między listwami nośnymi 11 lub 12 z przemieszczeniem względem listew nośnych 11 lub 12, natomiast jeden z pozostałych dwóch przewodów prądowych 5 przylega do strony zewnętrznej wspierającej się bezpośrednio na kątnikach 6 listwy nośnej 11, a drugi pozostały przewód prądowy 5 jest zamocowany na skrajnej z dwóch listew nośnych 12. Jak pokazano na fig. 2, elementy mocujące 13 i 14 przechodzą każdorazowo przez wszystkie przylegające do siebie listwy nośne, przekładki i przewody prądowe, dzięki czemu powstaje stabilny i sztywny na zginanie układ, który jest wytrzymały na wszystkie występujące siły.

Jak przedstawiono na fig. 1, przewody prądowe 5 mają otwory wzdłużne 16 umożliwiające przejście elementów mocujących 14. Dzięki temu przy jednakowym pionowym usytuowaniu przewodów prądowych 5 wsporniki 7 szyn prądowych mogą zajmować różną pozycję pionową względem ramy bocznej 2. Wystarczy przy tym zamocować kątniki 6 z przemieszczeniem o potrzebny wymiar, korzystnie o jedną albo kilka ustalonych jednostek podziałowych w ramach układu otworów ramy bocznej 2. Dzięki temu odgałęziające się od układu 3 szyn prądowych przewody lub szyny można umieścić również w innej wymaganej pozycji na przewodach prądowych 5.

Przykład takiego odgałęzienia ukazuje figura 2 w postaci przewodu odgałęźnego 20, który przylega do wąskiego boku profilu przewodu prądowego 5. Element dociskowy 2 w powiązaniu z elementem mocującym 22 zapewnia mechaniczne i elektryczne połączenie przewodu odgałęźnego 20 z przewodem prądowym 5. Przewód odgałęźny 20 może zajmować dowolną pozycję pionową w przestrzeni między wspornikami 7szyn prądowych. Tak więc dzięki również zmiennemu położeniu wsporPL 194 001B1 ników 7 szyn prądowych możliwa jest każda dowolna pozycja przewodu odgałęźnego 20, żeby przy jak najprostszym ukształtowaniu przewodu odgałęźnego 20 stworzyć połączenie między układem 3 szyn prądowych i odgałęzieniem odbiorczym.

Na fig. 3 przedstawiony jest następny przykład wykonania układu szyn prądowych w ukształtowaniu podobnym do fig. 2. Pokazany tu układ 25 szyn prądowych ma także strukturę czterotorową (prąd trójfazowy z przewodem neutralnym), ale na każdy tor przypada tylko jeden przewód prądowy 5, który może mieć identyczny lub inny przekrój niż przewody prądowe 5 na fig. 2. Ilość listew nośnych służących do mocowania przewodów prądowych 5 jest także mniejsza niż w przykładzie według fig. 2 i wynosi ogółem 3 listwy nośne.

Jak można zauważyć, poprzez równoległe rozmieszczenie listew nośnych 11, 12 i 26 uzyskuje się również uskokowe położenie szyn prądowych, co ułatwia użytkownikowi dostęp od strony czołowej pola rozdzielnicy. Tak więc listwy nośne 11 i 12 odpowiadają wymiarami listwom pokazanym na fig. 2. Tylko listwa nośna 26 jest bardziej skrócona niż listwa nośna 12. Wprawdzie zmniejsza się przez to zapotrzebowanie na materiał, lecz celowe może być jednak zastosowanie następnej listwy nośnej 12 zamiast listwy nośnej 26, żeby ograniczyć liczbę różnych elementów konstrukcyjnych. W takim przypadku zaleca się włożenie następnej przekładki między dwie listwy nośne 12, jak to zaznaczono linią kreskową na fig. 3.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wielotorowy układ szyn prądowych w polu rozdzielnicy elektrycznej z szynowymi przewodami prądowymi umieszczonymi równolegle do płaszczyzny ścianki pola rozdzielnicy, przy czym zamocowane w polu rozdzielnicy wsporniki szyn prądowych do obsadzenia przewodów prądowych znajdują się we wzajemnym odstępie i w odstępie od płaszczyzny ścianki, znamienny tym, że każdy wspornik (7) szyn prądowych posiada przynajmniej dwie równoległe do siebie i do płaszczyzny (8) ścianki listwy nośne (11, 12, 26), które są umieszczone w odstępie odpowiadającym grubości przewodów prądowych (5), przy czym przynajmniej jeden z przewodów prądowych (5) jest umieszczony między listwami nośnymi (11, 12, 26) i przylega do zwróconych ku sobie powierzchni listew nośnych (11, 12, 26), a następny przewód prądowy (5) jest umieszczony jako przylegający z zewnątrz do jednej z listew nośnych (11, 12, 26) i tworzy uskokowy układ przewodów prądowych (5) z wzajemnym odstępem od siebie i od płaszczyzny (8) ścianki pola rozdzielnicy.
2. 2. Układ szyn prądowych według zastrz. 1, znamienny tym, że między listwami nośnymi (11, 12, 26) w strefie przylegającego zewnętrznie przewodu prądowego (5) jest umieszczona przekładka (15), której grubość odpowiada przewodowi prądowemu (5) osadzonemu między listwami nośnymi (11, 12, 26).
3. 3. Układ szyn prądowych według zastrz. 1albo 2, znamienny tym, że przewody prądowe (5), listwy nośne (11, 12, 26) i przekładki (15) są wyposażone w położone na jednej linii otwory umożliwiające przejście elementów mocujących (13, 14).
4. 4. Układ szyn prądowych według zastrz. 3, znamienny tym, że otwory w przewodach prądowych są ukształtowane w postaci otworów wzdłużnych (16), które rozciągają się w kierunku wzdłużnym przewodów prądowych (5).
5. 5. Układ szyn prądowych według zastrz. 1, znamienny tym, że w przypadku, gdy zawiera więcej niż dwa tory przewodów prądowych (5), przynajmniej pierwsza z listew nośnych (11) wspiera się na obu końcach w polu (1) rozdzielnicy i jest w nim zamocowana, natomiast przynajmniej jedna następna listwa nośna (12, 26) wspiera się i jest zamocowana co najmniej końcem na pierwszej listwie nośnej (11), przy czym następna listwa nośna (12, 26) jest skrócona w porównaniu z pierwszą listwą nośną (11) stosownie do pozycji przewodu prądowego (5) przylegającego do listwy nośnej (12, 26).