WO2009090117A1 - Sammelschienenanordnung für eine elektrische stromverteilereinheit - Google Patents

Sammelschienenanordnung für eine elektrische stromverteilereinheit Download PDF

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WO2009090117A1
WO2009090117A1 PCT/EP2009/050064 EP2009050064W WO2009090117A1 WO 2009090117 A1 WO2009090117 A1 WO 2009090117A1 EP 2009050064 W EP2009050064 W EP 2009050064W WO 2009090117 A1 WO2009090117 A1 WO 2009090117A1
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busbar
sub
conductor
systems
conductors
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PCT/EP2009/050064
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Inventor
Mario Schmidt
Mathias Zickmantel
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H02B1/21—Bus-bar arrangements for rack-mounted devices with withdrawable units

Definitions

  • the invention relates to a busbar arrangement for an electrical power distribution unit in the form of a ceremonivertei ⁇ lers.
  • a switchgear or a switchgear cabinet is referred to in the present context, be ⁇ from which electrical energy via cable, bus bars or other electrical lines is supplied to remote consumers. The necessary for the distribution of electrical energy switching, protection and
  • Measuring devices are centrally summarized in the existing of several Wegfel ⁇ countries switchgear and the control cabinet.
  • Electric power distribution units in the form of point distributors - ie "point-shaped" distributors in the form of Weganla ⁇ conditions or cabinets that distribute electrical energy and radiating over cables, busbars or other electrical lines away arranged consumers and where the required for the distribution switching -, Protection and measuring devices are centrally in the distri ⁇ ler (switchgear or control cabinet) are summarized - have at least one busbar arrangement for energy transport, which is held on a mounting structure.
  • the busbar arrangement consists of a busbar system and of a support arrangement, by means of which this busbar system is held on the mounting structure of the electrical power distribution unit.
  • a busbar system in the present context, a system of rail-shaped conductors in such number and spatial arrangement understood to each other, as it is needed for energy transport in single- or multi-phase networks.
  • the busbars can be formed by one or more of the busbar-shaped current conductors (subconductors) and divided into several subconductor systems.
  • busbars of busbar systems including a main busbar system for very high current ratings (with low-voltage switchgear particular rated currents above 4400A) form, are used for minimization ⁇ tion of the proximity and skin effects and the associated eddy current losses usually on at least two divided Operalei ⁇ tersysteme each having at least two longitudinally adjacent ⁇ successively arranged partial conductors, since it can decrease the necessary for power transmission, the overall cross-section of the busbars.
  • a support assembly a combination of components understood that mechanically detects each of the rail-shaped conductor (sub-conductor) and supported against forces caused by the weight of the conductors and the currents flowing in the conductors.
  • a mounting structure spatial structures with belie ⁇ bigem structure called, ie, for example, frame-like Ge ⁇ point (scaffolding) or those in full-wall construction, which consist of conductive or non-conductive materials.
  • Conventional manner encloses a first portion of the mounting ⁇ construction a busbar compartment, extend in one or more of the busbar systems, while a second part of the mounting structure encloses a device space or for receiving the switching, protection and measuring instruments as well as for on ⁇ acquisition electronic Data processing equipment serves.
  • the equipment compartment can be subdivided by mounting rails, shelves and / or slide-in frame to allow a convenient fixed or detachable arrangement of equipment and equipment.
  • the busbar space is separated from the equipment compartment.
  • Point distributors in particular in the form of switchgear systems which have a plurality of switching fields arranged next to one another, are subdivided by the person skilled in the art in single-front and double-front arrangements.
  • Einfrontan extract are constructed so that the individual panels of the switchgear each have only one busbar ⁇ nenraum for receiving one or more busbar systems ⁇ me and only one equipment compartment, in each case only at the front (front) of the equipment compartment an operating front is seen before ⁇ .
  • Double front assemblies are constructed such that the individual panels of the switchgear in each case both on the front side (front) of a first equipment room, as well as on the rear ⁇ side (rear) of a second equipment compartment having a front panel, wherein between the two equipment rooms, a common busbar compartment for accommodating one or more busbar systems is provided.
  • Field busbar systems are to be distinguished from a main busbar system, which consists of a plurality of busbar systems running parallel to one another in the busbar longitudinal direction and electrically conductively interconnected by means of composite latches of the individual, juxtaposed switchpanels and thus extends over the entire switchgear consisting of the several cubicles which are connected to a common or mutually independent main busbar systems and which are respectively provided for the power distribution within a single of the juxtaposed panels.
  • connections of a field rail system to the one Ab ⁇ section of the main busbar system of the switchgear bil- dende busbar system of the panel is carried out in front of a front ⁇ arrangements from the front and in front double front arrangements and from behind.
  • the arrangement of the busbar compartment behind or between the compartments has the advantage that on the one hand mari ⁇ che space required by the switchgear is kept low and that on the other hand vacate the current paths between the busbar and kept very short the compartments thus expensive conductor material can be saved can.
  • the composite element conductively connects the at least one first and the at least one second partial conductor of both partial conductor systems.
  • the current-conducting connection of the first and second sub-conductors of both sub-conductor systems is thus not by means of additional Ver ⁇ collar means in the form of cables, straps or the like, but directly and directly through the composite element, which already the sub-conductors of the first or second partial conductor system conductively connects electricity with each other.
  • the Ver ⁇ collar member thus fulfills three tasks, namely Ver ⁇ tying the first and second part conductor of one of the two conductor systems, the connection of the first and second part conductor of the other of the two conductor systems, and show in addition now the connection of the first and second conductor elements of both conductor systems.
  • the composite element is seen ⁇ with an operating element ver and has a projection, between at least the engaging it in at least ei ⁇ NEN of the conductor or in the space two partial conductors against rotation.
  • the composite element can be in particular a composite screw provided with a nut and clamping disk in the form of a round-head screw with a square shoulder ( carriage bolt).
  • the composite element with a spacer sleeve, which keeps the two partial conductor systems at a distance.
  • the length of the spacer sleeve advantageously corresponds to the clear distance between the two partial conductor systems, so that their end faces in each case face at least one of the two adjacent partial conductors of the two partial conductor systems and rest against these partial conductors.
  • This Stand sleeve can thus also serve to balance the current between the two sub-conductor systems and for this purpose from a current-conducting material - for example, copper - best ⁇ hen.
  • one or more composite tabs which conductively connect each subconductor of the subconductor system in each of the subconductor systems, are fixed to the subconductors by means of the composite element, since in the case of such an embodiment additional components are also used
  • Fixing means for fixing the composite tabs can be dispensed with.
  • busbar phase rail
  • the new busbar arrangement in a power distribution unit assumes a particularly small amount of installation space if the two side panels th of the mounting structure, to each of which one of the two busbar holder is attached, ver ⁇ run parallel to an operating front of a device space of the power distribution unit, and the two sub-conductor systems from the perspective of the operating front in alignment with each other.
  • This Ausgestal ⁇ processing makes it possible, for example, two or more of such bus bar arrangements above the other to accommodate in a busbar neraum a power distribution unit.
  • the new busbar arrangement is thus especially for
  • Figures 1 and 2 show two views of two juxtaposed panels of a low-voltage switchgear, each having a mounting structure and attached thereto a first embodiment of erfindungsge ⁇ duplicateen busbar assembly,
  • FIGS 3 to 5 are excerpts from Figures 1 and 2
  • Figure 6 shows the busbar arrangement according to the invention for
  • FIG. 1 shows an electrical power distribution unit 1 in the form of a low-voltage switchgear in a single-front, having two juxtaposed panels 2. Shown are a denoted as a whole with 3 Montagekonstruk ⁇ functions of the panels in the form of scaffolding, of which a first part of a busbar compartment 4, and a second part enclosing a device compartment 5 and in which means Halteble ⁇ chen 6 are each a whole with 7 designated first embodiment of a busbar ⁇ arrangement in the busbar space 4 is held.
  • the mounting structure 3 (the frame) of the panels 2 each consist of eight horizontal frame profiles 10 to 17 and six vertical frame profiles 18 to 23, which are bolted together.
  • the frame profiles 12, 20, 16 and 21 form the front side (front panel) of the equipment compartment 5.
  • the frame sections 19 and 22 and the attached sub ⁇ partitions 8, 9 (wall elements) form the rear of the Gerä ⁇ trungmes 5 and at the same time the front of the busbar space 4.
  • the frame profiles 10, 18, 14 and 23 form the rear side of the busbar space 4.
  • the busbar arrangements 7 have for each phase L1, L2, L3 and for the N / PEN conductor in each case a busbar 24 as a whole, wherein according to FIGS. 3 and 4 each of these busbars consists of a first subconductor system 25 and a second subconductor system 26 consists. Furthermore, each of the busbar assemblies 7 of the two panels four busbar holder 27, wherein two of the busbar holder 27, respectively the first conductor system 25 of the four busbars bear 24 and two more of the busbar ⁇ nenhalter 27, the second part conductor system 26 of the four busbars 24th
  • each sub-conductor system 25 and 26 are therefore arranged in a rectangle, wherein the sub-conductors 29 and 31 of a sub-conductor group 25 and 26 are preferably aligned transversely to the busbar longitudinal direction 32 to each other.
  • busbar ⁇ nenhalter out of the way such a connection on both sides so.
  • busbar holders shown for various types of busbars be used with different rail cross-sections, as is also already known from the publication WO 2007/035152 Al.
  • Partial conductor system 25 of adjacent panels 2 connected at their ends facing each other by means of a composite pool packet of three composite tabs 33 to a first main busbar sub-conductor system conductively connected to each other.
  • all sub-conductors 29, 31 of the second sub-conductor system 25 of adjacent panels 2 are conductively connected to each other at their ends facing each other by means of another composite pool package of three composite tabs 33 to a second Hauptsammeischienen partial conductor system.
  • each busbar four as a whole with 34 be ⁇ distinguished composite elements are provided, each having an end of one of the first 29 and an end of one of the second 31 Opera- conductor of the first sub-conductor system 25 with one end of the first 29 and one end of the second 31 sub-conductors of the second sub-conductor system 26 conductively connect to each other in addition to a current balancing between the first and second sub-conductors of the individual sub-conductor systems each for itself in a particularly advantageous montagetechnisch a uniform distribution of the current to the two sub-conductor systems 25, 26 of the individual Strom ⁇ rails 24 ensure.
  • two of the composite elements 34 each pass through a first 29 and a second 31 conductor of the two partial conductor systems 25, 26 in the region of through openings 35 provided there and the composite tabs 33 in the region of unilaterally open slots 36 provided there, thereby also additionally fixing the composite tabs 33 at the sub-conductors 29, 31.
  • the bus bar holder 27 are designed in accordance with the ⁇ be registered in the document WO 2007/033946 Al "husses" at which the sub-conductors 29, 31 are directly connected to the busbar support 27th
  • busbar holders 27 are in a known manner composed of two main body elements 37, which are mounted with their backs against each other.
  • the main body elements 37 are made of an insulating material.
  • the plastic material used is preferably a duroplastic.
  • the basic body elements 37 have fastening openings.
  • the sub-conductors 29, 31 rest on the outer sides of the busbar holder 27 on there vorgese ⁇ Henen web-shaped guide elements 39 and are connected to the busbar holder 27 to form the fferverbin- fertilize 38 connected.
  • the frictional connection is produced by the Anschraubdruck.
  • the rear sides of the base body elements 37 may form continuous receiving openings for a further two part head of the corresponding Operaleitersys ⁇ tems in a known manner in the assembled state.
  • one end of the two retaining plates 6 is screwed to a forth ⁇ holding elements 40 on the outer sides of the respective busbar holder 27 and the second end to one of the vertical frame profiles 18, 19, 22 and 23.
  • the retaining plates 6 are formed for this purpose as angle elements, which for forming the screw with one of the holding elements 40 at one end a mounting surface with a first bore and to form the screw with the mounting structure 3 at its opposite end another to the first mounting surface to 90 ° offset second mounting surface with two further holes (see in particular Figure 6).
  • the retaining plates 6 are designed such that the busbar holder 27 are located with the bus bars 24 at a safe distance from the mounting structure 3 (the frame) of the panels.
  • the two busbar holders 27 which carry the second sub-conductor systems 26 of the busbars 24 of the three phases L1, L2 and L3 and the N / PEN conductor are respectively screwed to one of the two vertical frame profiles 19 and 22 forming the front side of the busbar space 4. Da ⁇ forth the new busbar assembly is particularly secure fixed to the mounting structure.
  • each of the composite elements are each provided with egg ner spacer sleeve 46 34 which holds the two Operaleitersys ⁇ systems 25, 26 clear in a predetermined distance from each other.
  • the spacer sleeve 46 is slid onto the shaft of the Ver ⁇ collar screw 43, with their length corresponds to the clear distance between the two conductor systems, so that their end faces are opposite one of the two adjacent sub-conductors of the two conductor systems and applied to these conductor elements.
  • This spacer sleeve which consists of a current-conducting material in the form of copper, like the composite screw 43 itself not only contributes to the current balance between the two sub-conductor systems (for

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sammelschienenanordnung (7; 47) für eine elektrische Stromverteilereinheit (1) mit einer Sammelschiene (24), die zwei in einer Sammelschienenlängsrichtung (32) nebeneinander verlaufende Teilleitersysteme (25, 26) aufweist und mit zwei Sammelschienenhaltern (21), von denen jeder jeweils eines der Teilleitersysteme (25, 26) trägt, wobei bei jedem der Teilleitersysteme (25, 26) jeweils zumindest ein erster (29) und ein zweiter (31) Teilleiter mittels eines Verbundelementes (34) Strom leitend miteinander verbunden sind. Um den Strom in der Sammelschiene (24) auf einfache Weise möglichst gleichmäßig auf beide Teilleitersysteme (25, 26) aufzuteilen ist vorgesehen, dass das Verbundelement (34) den zumindest einen ersten (29) und den zumindest einen zweiten (31) Teilleiter beider Teilleitersysteme (25, 26) Strom leitend verbindet.

Description

Beschreibung
Sammelschienenanordnung für eine elektrische Stromverteilereinheit
Die Erfindung betrifft eine Sammelschienenanordnung für eine elektrische Stromverteilereinheit in Form eines Punktvertei¬ lers .
Unter einem Punktverteiler wird im vorliegenden Zusammenhang eine Schaltanlage oder ein Schaltschrank bezeichnet, ausge¬ hend von denen elektrische Energie über Kabel, Stromschienen oder andere elektrische Leitungen entfernt angeordneten Verbrauchern zugeführt wird. Die für die Verteilung der elektrischen Energie erforderlichen Schalt-, Schutz- und
Messgeräte sind dabei zentral in der aus mehreren Schaltfel¬ dern bestehenden Schaltanlage bzw. dem Schaltschrank zusam- mengefasst .
Elektrische Stromverteilereinheiten in Form von Punktverteilern - also „punktförmige" Verteiler in Form von Schaltanla¬ gen oder Schaltschränken, die elektrische Energie verteilen und strahlenförmig über Kabel, Stromschienen oder andere elektrische Leitungen entfernt angeordneten Verbrauchern zu- führen und bei denen die für die Verteilung erforderlichen Schalt-, Schutz- und Messgeräte zentral in dem Vertei¬ ler (Schaltanlage oder Schaltschrank) zusammengefasst sind - weisen zum Energietransport zumindest eine Sammelschienenan¬ ordnung auf, die an einer Montagekonstruktion gehalten ist.
Dabei besteht die Sammelschienenanordnung aus einem Sammel- schienensystem und aus einer Stützanordnung, mittels derer dieses Sammelschienensystem an der Montagekonstruktion der elektrischen Stromverteilereinheit gehalten ist. Unter einem Sammelschienensystem wird im vorliegenden Zusammenhang ein System von schienenförmigen Stromleitern in solcher Anzahl und räumlicher Anordnung zueinander verstanden, wie es zum Energietransport in ein- oder mehrphasigen Netzen benötigt wird. Je Phase können dabei in Abhängigkeit von der Höhe der auftretenden Ströme die Sammelschienen (Phasenschienen) durch einzelne oder mehrere der schienenförmigen Stromleiter (Teilleiter) gebildet und in mehrere Teilleitersysteme aufgeteilt sein.
Insbesondere Sammelschienen (Phasenschienen) von Sammelschie- nensystemen, die ein Hauptsammelschienensystem für sehr hohe Bemessungsströme (bei Niederspannungs-Schaltanlagen insbeson- dere Bemessungsströme über 4400A) bilden, werden zur Minimie¬ rung der Proximity- und Skineffekte und der damit verbundenen Wirbelstromverluste in der Regel auf mindestens zwei Teillei¬ tersysteme mit jeweils zumindest zwei in Längsrichtung neben¬ einander angeordneten Teilleitern aufgeteilt, da dadurch der für die Stromübertragung notwendigen Gesamtquerschnittes der Sammelschienen verringert werden kann.
Ferner wird im vorliegenden Zusammenhang als Stützanordnung eine Kombination von Bauteilen verstanden, die jeden der schienenförmigen Stromleiter (Teilleiter) mechanisch erfasst und gegen Kräfte abstützt, die durch das Eigengewicht der Stromleiter und die in den Stromleitern fließenden Ströme hervorgerufen werden.
Als Montagekonstruktion werden räumliche Tragwerke mit belie¬ bigem Aufbau bezeichnet, d.h. beispielsweise rahmenartige Ge¬ stelle (Gerüste) oder solche in Vollwandbauweise, die aus leitenden oder nichtleitenden Werkstoffen bestehen. Üblicher Weise umschließt dabei ein erster Teil der Montage¬ konstruktion einen Sammelschienenraum, in ein oder mehrere der Sammelschienensysteme verlaufen, während ein zweiter Teil der Montagekonstruktion einen Geräteraum umschließt, der zur Aufnahme der Schalt-, Schutz- und Messgeräte sowie zur Auf¬ nahme elektronischer bzw. datentechnischer Ausrüstungen dient. Dabei kann der Geräteraum durch Montageschienen, Fachböden und/oder Einschubrahmen unterteilt sein, um eine zweckmäßige fest montierte oder lösbare Anordnung der Geräte und Ausrüstungen zu ermöglichen.
Mittels entsprechender Unterteilungen (Wandelemente) ist der Sammelschienenraum von dem Geräteraum abgetrennt.
Punktverteiler insbesondere in Form von Schaltanlagen, die mehrere nebeneinander angeordnete Schaltfelder aufweisen, unterteilt der Fachmann in Einfront- und Doppelfrontanordnungen .
Einfrontanordnungen sind so aufgebaut, dass die einzelnen Schaltfelder der Schaltanlage jeweils nur einen Sammelschie¬ nenraum zur Aufnahme eines oder mehrerer Sammelschienensyste¬ me und nur einen Geräteraum aufweisen, wobei jeweils nur an der Vorderseite (vorn) des Geräteraumes eine Bedienfront vor¬ gesehen ist.
Doppelfrontanordnungen sind so aufgebaut, dass die einzelnen Schaltfelder der Schaltanlage jeweils sowohl an der Vorderseite (vorn) eines ersten Geräteraumes, als auch an der Rück¬ seite (hinten) eines zweiten Geräteraumes eine Bedienfront aufweisen, wobei zwischen den beiden Geräteräumen ein gemeinsamer Sammelschienenraum zur Aufnahme eines oder mehrerer Sammelschienensysteme vorgesehen ist. Von einem Hauptsammelschienensystem, das aus mehreren in Sam- melschienenlängsrichtung zueinander fluchtend verlaufenden und mittels Verbundlaschen Strom leitend miteinander verbundenen Sammelschienensystemen der einzelnen, nebeneinander ge- reihten Schaltfelder besteht und sich damit über die gesamte, aus den mehreren Schaltfeldern bestehende Schaltanlage erstreckt, sind Feldschienensysteme zu unterscheiden, welche an ein gemeinsames oder an voneinander unabhängige Hauptsammel- schienensysteme angeschlossen sind und welche jeweils für die Energieverteilung innerhalb eines einzelnen der aneinander gereihten Schaltfelder vorgesehen sind.
Die Anbindungen eines Feldschienensystems an das einen Ab¬ schnitt des Hauptsammelschienensystems der Schaltanlage bil- dende Sammelschienensystem des Schaltfeldes erfolgt bei Ein¬ frontanordnungen von vorn und bei Doppelfrontanordnungen von vorn und von hinten.
Die Anordnung des Sammelschienenraumes hinter bzw. zwischen den Geräteräumen hat den Vorteil, dass einerseits der seitli¬ che Raumbedarf der Schaltanlage gering gehalten ist und dass andererseits auch die Strompfade zwischen den Sammelschienen- räumen und den Geräteräumen sehr kurz gehalten sind um somit teuren Leiterwerkstoff eingespart werden kann.
Aus der Druckschrift WO 2007/033946 Al sind verschiedene Aus¬ führungsformen für Sammelschienensysteme mit von Sammelschie- nenhaltern getragenen Teilleitersystemen mit zumindest vier Teilleitern bekannt, bei denen zumindest ein erster und ein zweiter der Teilleiter mittels eines Verbundelementes Strom leitend miteinander verbunden sind. Bei einer Verwendung für „Power-Center-Anordnungen" wird dabei vorgeschlagen, die dort gezeigten Sammelschienensysteme zweimal hintereinander anzu¬ ordnen . Ausgehend von einer Sammelschienenanordnung für eine elektrische Stromverteilereinheit mit einer Sammelschiene, die zwei sich in einer Sammelschienenlängsrichtung parallel zueinander erstreckende, nebeneinander verlaufende (und dabei aus Sicht einer Bedienfront in bevorzugter Weise hintereinander verlaufende) Teilleitersysteme aufweist und mit zwei Sammelschie- nenhaltern, von denen jeder jeweils eines der Teilleitersysteme trägt, wobei bei jedem der Teilleitersysteme jeweils zu- mindest ein erster und ein zweiter der Teilleiter mittels eines Verbundelementes Strom leitend miteinander verbunden sind, ist es eine Aufgabe der Erfindung, den Strom in der Sammelschiene auf einfache Weise möglichst gleichmäßig auf beide Teilleitersysteme aufzuteilen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Verbundelement den zumindest einen ersten und den zumindest einen zweiten Teilleiter beider Teilleitersysteme Strom leitend verbindet.
Bei der erfindungsgemäßen Sammelschienenanordnung erfolgt die Strom leitende Verbindung der ersten und zweiten Teilleiter beider Teilleitersysteme also nicht mittels zusätzlicher Ver¬ bundmittel in Form von Kabeln, Laschen oder Ähnlichem, sondern direkt und unmittelbar durch das Verbundelement, das auch schon die Teilleiter des ersten bzw. des zweiten Teilleitersystems Strom leitend miteinander verbindet. Das Ver¬ bundelement erfüllt damit drei Teilaufgaben, nämlich die Ver¬ bindung des ersten und zweiten Teilleiters des einen der beiden Teilleitersysteme, die Verbindung des ersten und zweiten Teilleiters des anderen der beiden Teilleitersysteme und eben zusätzlich nun auch die Verbindung der ersten und zweiten Teilleiter beider Teilleitersysteme. Diese konstruktiv sehr einfache Gestaltung der neuen Sammel- schienenanordnung gestattet es, bei der Aufstellung der Stromverteilereinheit beide Teilleitersysteme - beispielswei¬ se durch kleine Öffnungen in der Unterteilung zwischen dem Sammelschienenraum und dem Geräteraum - von einer Bedienfront aus zu verbinden. Außerdem werden durch diese Verbindung der beiden Teilleitersysteme mittels des Verbundelementes zugleich in vorteilhafter Weise die im Kurzschlussfall zwischen den Teilleitersystemen wirkenden elektrodynamischen Kräfte aufgenommen. Somit trägt diese Verbindung wirksam dazu bei, dass die im Kurzschlussfall zwischen den Teilleitersys¬ temen wirkenden elektrodynamischen Kräfte so gut wie keine Umbruchkräfte auf die Sammelschienenhalter bewirken.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der neuen Sammelschienen- anordnung ist das Verbundelement mit einem Bedienelement ver¬ sehen und weist einen Ansatz auf, mit dem es in zumindest ei¬ nen der Teilleiter oder in den Zwischenraum zwischen zumindest zwei Teilleitern verdrehsicher eingreift. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise ein Mitbewegen, insbesondere ein Mitdrehen des Verbundelementes beim Betätigen des Bedienelementes sicher ausgeschlossen. Dabei kann das Verbundelement ins¬ besondere eine mit Mutter und Spannscheibe versehene Verbund¬ schraube in Form einer Flachrundschraube mit Vierkantansatz (Schlossschraube) sein.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, das Verbundelement mit einer Abstandshülse zu versehen, die die beiden Teilleitersysteme auf Abstand hält. Dabei entspricht die Länge der Abstandshülse in vorteilhafter Weise dem lichten Abstand zwischen den beiden Teilleitersystemen, so dass ihre Stirnflächen jeweils zumindest einem der beiden benachbarten Teilleiter der beiden Teilleitersysteme gegenüberstehen und an diesen Teilleitern anliegen. Diese Ab- Standshülse kann damit ebenfalls dem Stromausgleich zwischen den beiden Teilleitersystemen dienen und hierzu aus einem Strom leitenden Material - beispielsweise aus Kupfer - beste¬ hen .
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn eine oder mehrere Verbund¬ laschen, die bei jedem der Teilleitersysteme jeweils alle Teilleiter des Teilleitersystems Strom leitend verbinden, mittels des Verbundelementes an den Teileitern fixiert sind, da bei einer derartigen Ausgestaltung auch auf zusätzliche
Fixiermittel zum Fixieren der Verbundlaschen verzichtet werden kann.
Da derartige Verbundlaschen in der Praxis in bekannter Weise zur Strom leitenden Verbindung der in ihrer Längsrichtung fluchtend zueinander verlaufenden Teilleitersysteme benachbarter Schaltfelder einer Stromverteilereinheit dienen, ist hierdurch jeweils vor und dann auch beim Eintritt in ein beliebiges Schaltfeld einer Schaltanlage auch jeweils ein opti- maier Stromausgleich zwischen den Teilleitern beider nebeneinander verlaufender Teilleitersysteme in den vorhandenen Schaltfeldern gewährleistet.
Mit der neuen Sammelschienenanordnung ist es möglich eine Sammelschiene (Phasenschiene) , die zwei nebeneinander verlau¬ fende Teilleitersysteme aufweist, besonders sicher an einer Montagekonstruktion einer elektrische Stromverteilereinheiten festzuhalten, indem ein erster der beiden Sammelschienenhal- ter an einer ersten Seite des Gerüstes und der zweite Sammel- schienenhalter an einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Gerüstes befestigt wird.
Besonders wenig Bauraum nimmt die neue Sammelschienenanord¬ nung in einer Stromverteilereinheit ein, wenn die beiden Sei- ten der Montagekonstruktion, an denen jeweils einer der beiden Sammelschienenhalter befestigt ist, parallel zu einer Bedienfront eines Geräteraumes der Stromverteilereinheit ver¬ laufen, und die beiden Teilleitersysteme aus Sicht der Be- dienfront fluchtend hintereinander liegen. Diese Ausgestal¬ tung ermöglicht es zum Beispiel, zwei oder mehrere derartige Sammelschienenanordnungen übereinander in einem Sammelschie- neraum einer Stromverteilereinheit unterzubringen.
Die neue Sammelschienenanordnung ist damit insbesondere für
Einfrontanordnungen aber auch für Doppelfrontanordnungen sehr gut geeignet, da sie einen problemlosen Anschluss von nur ei¬ ner Bedienfront (also von vorn oder von hinten) zulässt und auch die Verbindung der Teilleitersysteme mittels der Ver- bundelemente problemlos von nur einer Bedienfront ausgeführt werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsformen beschrieben, die mit Hilfe von Zeichnungen näher erläu- tert werden. Hierbei zeigen:
Figuren 1 und 2 zwei Ansichten zweier aneinander gereihter Schaltfelder einer Niederspannungs-Schaltanlage, die jeweils eine Montagekonstruktion und eine daran befestigte erste Ausführungsform der erfindungsge¬ mäßen Sammelschienenanordnung aufweisen,
Figuren 3 bis 5 Ausschnitte aus den Figuren 1 und 2, Figur 6 die erfindungsgemäße Sammelschienenanordnung zum
Teil in Explosionsdarstellung und Figuren 7 und 8 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sammelschienenanordnung .
Die Figur 1 zeigt eine elektrische Stromverteilereinheit 1 in Form einer Niederspannungs-Schaltanlage in Einfrontanordnung, die zwei aneinander gereihte Schaltfelder 2 aufweist. Gezeigt sind dabei eine als Ganzes mit 3 bezeichnete Montagekonstruk¬ tionen der Schaltfelder in Form von Gerüsten, von denen ein erster Teil einen Sammelschienenraum 4, und ein zweiter Teil einen Geräteraum 5 umschließt und an denen mittels Halteble¬ chen 6 jeweils eine als Ganzes mit 7 bezeichnete erste Aus¬ führungsform einer Sammelschienenanordnung im Sammelschienenraum 4 gehalten ist.
Dabei ist gemäß der Figur 2 mittels entsprechender Untertei¬ lungen 8, 9 in Form von Wandelementen bei jedem der beiden Schaltfelder 2 der Sammelschienenraum 4 von dem Geräteraum 5 abgetrennt .
Nicht dargestellt sind äußere Umhüllungsteile der Schaltfel¬ der in Form von Wandblechen, Türen etc., die die Außenseiten der Niederspannungs-Schaltanlage bilden. Nicht gezeigt sind weiterhin die Schalt-, Schutz- und Messgeräte, die zentral in der Niederspannungs-Schaltanlage zusammengefasst sind, und die Feldschienensysteme.
Die Montagekonstruktion 3 (das Gerüst) der Schaltfelder 2 besteht jeweils aus acht horizontalen Rahmenprofilen 10 bis 17 und sechs vertikalen Rahmenprofilen 18 bis 23, die miteinan- der verschraubt sind. Die Rahmenprofile 12, 20, 16 und 21 bilden dabei die Frontseite (Bedienfront) des Geräteraumes 5. Die Rahmenprofile 19 und 22 und die daran befestigten Unter¬ teilungen 8, 9 (Wandelemente) bilden die Rückseite des Gerä¬ teraumes 5 und zugleich die Vorderseite des Sammelschienen- raumes 4. Die Rahmenprofile 10, 18, 14 und 23 bilden die Rückseite des Sammelschienenraumes 4.
Weiterhin sind die aneinander anliegenden der Rahmenprofile der beiden Schaltfelder miteinander verschraubt. Die Sammelschienenanordnungen 7 weisen für jede Phase Ll, L2, L3 und für den N/PEN-Leiter jeweils eine als Ganzes mit 24 bezeichnete Sammelschiene auf, wobei gemäß der Figuren 3 und 4 jede dieser Sammelschienen aus einem ersten Teilleitersystem 25 und einem zweiten Teilleitersystem 26 besteht. Weiterhin weist jede der Sammelschienenanordnungen 7 der beiden Schaltfelder vier Sammelschienenhalter 27 auf, wobei zwei der Sammelschienenhalter 27 jeweils das erste Teilleitersystem 25 der vier Sammelschienen 24 und zwei weitere der Sammelschie¬ nenhalter 27 das zweite Teilleitersystem 26 der vier Sammelschienen 24 tragen.
Gemäß der Figur 5 besteht jedes der Teilleitersysteme 25, 26 aus einer ersten Teilleitergruppe 28 mit zwei ersten Teillei¬ tern 29 und einer zweiten Teilleitergruppe 30 mit zwei zwei¬ ten Teilleitern 31, wobei die Sammelschienenhalter 27 zwischen den Teilleitern 29 der ersten Teilleitergruppe und den Teilleitern 31 der zweiten Teilleitergruppe angeordnet sind, so wie dies schon in der Druckschrift WO 2007/033946 Al be¬ schrieben ist.
Die vier Teilleiter 29, 29, 31 und 31 jedes Teilleitersystems 25 und 26 sind demnach im Rechteck angeordnet, wobei die Teilleiter 29 bzw. 31 einer Teilleitergruppe 25 bzw. 26 vorzugsweise jeweils quer zur Sammelschienenlängsrichtung 32 fluchten zueinander angeordnet sind.
Da somit die Außenseiten der Teilleiter 29 und 30 frei lie- gen, kann ein voneinander unabhängiger elektrischer Anschluss von vorn und von hinten problemlos erfolgen. Die Sammelschie¬ nenhalter sind einem solchen beidseitigen Anschluss also nicht im Weg. Außerdem können die gezeigten Sammelschienenhalter für verschiedenste Arten von Sammelschienen mit unterschiedlichen Schienenquerschnitten eingesetzt werden, so wie dies ebenfalls bereits aus der Druckschrift WO 2007/035152 Al bekannt ist.
Bei einem Kurzschluss erfolgt die Krafteinleitung in den Sam- melschienenhalter 27 derart, dass der Sammelschienenhalter kaum einer Biegebeanspruchung ausgesetzt ist. Grund hierfür ist die Aufnahme der Kräfte durch die Verbindungselemente 34.
Gemäß der Figur 1 sind alle Teilleiter 29, 31 des ersten
Teilleitersystems 25 der benachbarten Schaltfelder 2 an ihren einander zugewandten Enden mittels eines Verbundlachen- Paketes aus drei Verbundlaschen 33 zu einem ersten Hauptsam- melschienen-Teilleitersystem Strom leitend miteinander ver- bunden. In gleicher Weise sind alle Teilleiter 29, 31 des zweiten Teilleitersystems 25 der benachbarten Schaltfelder 2 an ihren einander zugewandten Enden mittels eines weiteren Verbundlachen-Paketes aus drei Verbundlaschen 33 zu einem zweiten Hauptsammeischienen-Teilleitersystem Strom leitend miteinander verbunden.
Weiterhin sind je Sammelschiene vier als Ganzes mit 34 be¬ zeichnete Verbundelemente vorgesehen, die jeweils ein Ende eines der ersten 29 und ein Ende eines der zweiten 31 Teil- leiter des ersten Teilleitersystems 25 mit einem Ende eines der ersten 29 und einem Ende eines der zweiten 31 Teilleiter des zweiten Teilleitersystems 26 Strom leitend miteinander verbinden, um neben einem Stromausgleich zwischen den ersten und zweiten Teilleitern der einzelnen Teilleitersysteme je- weils für sich auch in montagetechnisch besonders vorteilhafter Weise eine möglichst gleichmäßige Aufteilung des Stromes auf die beiden Teilleitersysteme 25, 26 der einzelnen Strom¬ schienen 24 sicherzustellen. Gemäß der Figur 6 durchgreifen zwei der Verbundelemente 34 jeweils einen ersten 29 und einen zweiten 31 Teilleiter der beiden Teilleitersysteme 25, 26 im Bereich dort vorgesehener Durchgangsöffnungen 35 und die Verbundlaschen 33 im Bereich dort vorgesehener einseitig offener Schlitze 36 und fixieren dadurch außerdem auch noch die Verbundlaschen 33 an den Teilleitern 29, 31.
Gemäß der Figuren 3 bis 6 sind die Sammelschienenhalter 27 entsprechend der in der Druckschrift WO 2007/033946 Al be¬ schriebenen „Schraublösung" ausgestaltet, bei der die Teilleiter 29, 31 direkt mit dem Sammelschienenhalter 27 verbunden sind.
Wie insbesondere in der Figur 6 zu erkennen ist, sind die Sammelschienenhalter 27 dabei in bekannter Weise aus zwei Grundkörperelementen 37 zusammengesetzt, die mit ihren Rückseiten aneinander anliegend montiert werden.
Die Grundkörperelementen 37 sind aus einem isolierenden
Kunststoffmaterial gefertigt, welches dauerhaft hitzebestän¬ dig ist und auch die erforderliche Festigkeit, insbesondere im Hinblick auf die bei einem Kurzschlussfall auftretenden Kräfte, aufweist. Vorzugsweise wird als Kunststoffmaterial ein Duroplast verwendet.
Zur Herstellung einer direkten Schraubverbindung 38 mit den aus Sicht der Frontseite fluchtend hintereinander liegenden Teilleitern 29, 30 weisen die Grundkörperelemente 37 Befesti- gungsöffnungen auf. Die Teilleiter 29, 31 liegen dabei an den Außenseiten des Sammelschienenhalters 27 an dort vorgese¬ henen stegförmigen Führungselementen 39 an und sind mit dem Sammelschienenhalter 27 unter Ausbildung der Schraubverbin- düngen 38 verbunden. Der Kraftschluss wird dabei durch den Anschraubdruck hergestellt.
Die Rückseiten der Grundkörperelemente 37 können in bekannter Weise im montierten Zustand durchgehende Aufnahmeöffnungen für weitere zwei Teilleiter des entsprechenden Teilleitersys¬ tems bilden.
Zur Montage der Sammelschienenhalter 27 an der Montagekon- struktion 3 sind jeweils zwei der Haltebleche 6 vorgesehen.
Jeweils ein Ende der beiden Haltebleche 6 ist an einem her¬ vorstehenden Halteelemente 40 an den Außenseiten des jeweiligen Sammelschienenhalters 27 und das zweite Ende an einem der vertikalen Rahmenprofile 18, 19, 22 und 23 verschraubt.
Die Haltebleche 6 sind hierzu als Winkelelemente ausgebildet, die zur Ausbildung der Schraubverbindung mit einem der Halteelemente 40 an dem einen Ende eine Montagefläche mit einer ersten Bohrung und zur Ausbildung der Schraubverbindung mit der Montagekonstruktion 3 an ihrem gegenüberliegenden Ende eine weitere zu der ersten Montagefläche um 90° versetzte zweite Montagefläche mit zwei weiteren Bohrungen aufweist (vgl. insbesondere Figur 6).
Die Haltebleche 6 sind dabei derart ausgebildet, dass sich die Sammelschienenhalter 27 mit den Sammelschienen 24 in einem sicheren Abstand von der Montagekonstruktion 3 (dem Gerüst) der Schaltfelder befinden.
Wie insbesondere in der Figur 3 zu erkennen ist, sind die beiden Sammelschienenhalter 27, die die ersten Teilleitersysteme 25 der Sammelschienen 24 der drei Phasen Ll, L2 und L3 und des N/PEN-Leiters tragen, jeweils an einer der beiden die Rückseite des Sammelschienenraumes 4 bildenden vertikalen Rahmenprofile 18 und 23 verschraubt.
Weiterhin sind die beiden Sammelschienenhalter 27, die die zweiten Teilleitersysteme 26 der Sammelschienen 24 der drei Phasen Ll, L2 und L3 und des N/PEN-Leiters tragen, jeweils an einer der beiden die Vorderseite des Sammelschienenraumes 4 bildenden vertikalen Rahmenprofile 19 und 22 verschraubt. Da¬ her ist die neue Sammelschienenanordnung besonders sicher an der Montagekonstruktion fixiert.
Da die beiden Seiten, an denen jeweils zwei der beiden Sammelschienenhalter 27 befestigt sind, parallel zu der Bedienfront des Geräteraumes der Stromverteilereinheit verlaufen, und da außerdem die beiden Teilleitersysteme 25, 26 aus Sicht der Bedienfront fluchtend hintereinander liegen, könnte auf einfache Weise zusätzlich zu der gezeigten Sammelschienenanordnung auch zumindest noch eine zweite derartige Sammel¬ schienenanordnung unterhalb der gezeigten Sammelschienenan- Ordnung angeordnet werden.
Gemäß der Figur 6 sind als Verbundelemente 34 bevorzugt mit Mutter 41 und Spannscheibe 42 versehene, überlange Verbund¬ schrauben 43 in Form von Flachrundschrauben mit Vierkantan- satz 44 (Schlossschrauben) vorgesehen, da diese mit der Mutter 41 jeweils nur ein einziges, durch kleine Öffnungen 45 (vgl. Figur 2) in der Unterteilung 9 handhabbares Bedienelement und mit dem Vierkantansatz 44 jeweils einen Ansatz aufweisen, mit dem sie jeweils in einen ersten 29 der Teilleiter des hinteren Teilleitersystems 25 verdrehsicher eingreifen. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise ein Mitdrehen der Verbundschrauben 43 (der Schlossschraube) beim Betätigen der Bedienelemente (der Muttern) sicher ausgeschlossen. Als Verbundelement kann jedoch auch jedes andere funktionsgleiche Element vorgesehen sein. So kann beispielsweise anstelle des Ansatzes 44 ein zusätzliches Stützelement vorgesehen sein.
Des Weiteren ist jedes der Verbundelemente 34 jeweils mit ei- ner Abstandshülse 46 versehen, die die beiden Teilleitersys¬ teme 25, 26 in einem vorgegebenen lichten Abstand zueinander hält. Die Abstandshülse 46 ist dabei auf den Schaft der Ver¬ bundschraube 43 aufgeschoben, wobei ihre Länge dem lichten Abstand zwischen den beiden Teilleitersystemen entspricht, so dass ihre Stirnflächen jeweils einem der beiden benachbarten Teilleiter der beiden Teilleitersysteme gegenüberstehen und an diesen Teilleitern anliegen. Diese Abstandshülse, die aus einem Strom leitenden Material in Form von Kupfer besteht, trägt wie schon die Verbundschraube 43 selbst nicht nur zum Stromausgleich zwischen den beiden Teilleitersystemen (zum
Ausgleich von Differenzströmen) sondern auch zur Versteifung der Sammelschienenanordnung als Ganzes bei, und nimmt im Kurzschlussfall die Anziehungskräfte zwischen den Teilleiter¬ systemen auf.
Gemäß der Figuren 7 und 8, die eine als Ganzes mit 47 be¬ zeichnete zweite Ausführungsform der neuen Sammelschienenanordnung zeigen, kann anstelle von zwei Verbundelementen auch nur ein einziges Verbundelement 34 zum Verbinden aller je- weils zu einer Stromschiene 24 gehörender Teilleiter 29, 31 der beiden Teilleitersysteme 25, 26 vorgesehen sein. Hierzu durchgreift das Verbundelement 34, das auch hier als eine mit Mutter 41 und Spannscheibe 42 versehene, überlange Verbund¬ schraube 43 in Form einer Flachrundschraube mit Vierkantan- satz (Schlossschrauben) ausgebildet ist, jeweils den Zwischenraum 48 (vgl. Figur 5) zwischen den zwei ersten Teilleitern 29 und den Zwischenraum 49 zwischen den zwei zweiten Teilleitern 31 sowie einen einseitig offenen Schlitz 50 in den Verbundlaschen 51. Dabei ist der Vierkantansatz der Ver- bundschraube in dem Zwischenraum 48 zwischen den ersten Teilleitern des hinteren Teilleitersystems 25 aufgenommen um auch hier ein Mitdrehen der Verbundschraube 43 beim Anziehen der Mutter 41 auszuschließen. Bei dieser zweiten Ausführungsform des neuen Sammelschienenhalters lassen sich mit nur einem einzigen Verbundelement 34 und daher in besonders kurzer Montagezeit die Verbundlaschen 51 des hinteren Teilleitersystems mit dessen Teilleitern 29, 31 und die Verbundlaschen 51 des vorderen Teilleitersystem 26 mit dessen Teilleitern 29, 31 miteinander Strom leitend verbinden und aneinander mechanisch fixieren .
Diese beiden gezeigten Ausführungsformen 7; 47 der neuen Sam- melschienenanordnung gestatten es, bei der Aufstellung der Stromverteilereinheit 1 jeweils beide Teilleitersysteme der vier Sammelschienen von einer Bedienfront aus zu verbinden. Sie ermöglichen somit eine Wandaufstellung der Schaltanlage und sind daher insbesondere für Einfrontanordnungen in Form von „Power-Center-Anordnungen" vorgesehen. Sie sind jedoch auch für Doppelfrontanordnungen sehr gut geeignet, wenn zwei erfindungsgemäße Sammelschienenanordnungen untereinander angeordnet werden, und bieten den Vorteil, dass die Verbundele¬ mente mit den Betätigungselementen von nur einer Bedienfront aus betätigt werden können.

Claims

Patentansprüche
1. Sammelschienenanordnung (7; 47) für eine elektrische Stromverteilereinheit (1) - mit einer Sammelschiene (24), die zwei in einer Sammel- schienenlängsrichtung (32) nebeneinander verlaufende Teilleitersysteme (25, 26) aufweist und
- mit zwei Sammelschienenhaltern (21), von denen jeder jeweils eines der Teilleitersysteme (25, 26) trägt, - wobei bei jedem der Teilleitersysteme (25, 26) jeweils zu¬ mindest ein erster (29) und ein zweiter (31) Teilleiter mittels eines Verbundelementes (34) Strom leitend miteinander verbunden sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Verbundelement (34) den zumindest einen ersten (29) und den zumindest einen zweiten (31) Teilleiter beider Teilleitersysteme (25, 26) Strom leitend verbindet.
2. Sammelschienenanordnung (7; 47) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Verbundelement (34) mit einem Bedienelement (41) versehen ist und einen Ansatz (44) oder ein zusätzliches Stützelement aufweist, mit dem sie in zumindest einen der Teilleiter (29) oder in den Zwischenraum (48) zwischen zumindest zwei Teil- leitern (29, 29) verdrehsicher eingreift.
3. Sammelschienenanordnung (7; 47) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Verbundelement (34) mit einer Abstandshülse (46) versehen ist, die die beiden Teilleitersysteme (25, 26) beabstandet hält.
4. Sammelschienenanordnung (7; 47) nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Länge der Abstandshülse (46) dem lichten Abstand zwischen den beiden Teilleitersystemen (25, 26) entspricht, so dass ihre Stirnflächen zumindest jeweils einem der beiden benach- barten Teilleiter (29, 31) der beiden Teilleitersysteme (25, 26) gegenüberstehen.
5. Sammelschienenanordnung (7; 47) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
Die Abstandshülse (46) aus einem Strom leitenden Material be¬ steht .
6. Sammelschienenanordnung (7; 47) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine oder mehrere Verbundlaschen (33; 51)), die bei jedem der Teilleitersysteme (25, 26) jeweils alle Teilleiter (29, 31) des Teilleitersystems Strom leitend verbinden, mittels des Verbundelementes (34) an den Teileitern (29, 31) fixiert sind.
7. Stromverteilereinheit (1) mit einer Montagekonstruktion (3), die einen Sammelschienenraum (4) umschließt und an der eine Sammelschienenanordnung (7; 47) gehalten ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Sammelschienenanordnung (7; 47) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist, wobei ein erster der beiden Sammel- schienenhalter (27) an einer ersten Seite der Montagekon- struktion (3) und der zweite Sammelschienenhalter (27) an einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Montagekonstruktion (3) befestigt ist.
8. Stromverteilereinheit (1) nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die beiden Seiten der Montagekonstruktion (3) , an denen jeweils einer der beiden Sammelschienenhalter (27) befestigt ist, parallel zu einer Bedienfront eines Geräteraumes (5) der Stromverteilereinheit (1) verlaufen, wobei die beiden Teil¬ leitersysteme (25, 26) aus Sicht der Bedienfront fluchtend hintereinander liegen.
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