Titel : Geschlossenes SaiπmelSchienensystem zur Niederspannungsverteilung
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein geschlossenes Sammelschienensystem zur ein- oder dreiphasigen, insbesondere Niederspannungsverteilung nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
Bei bekannten geschlossenen Sammelschienensystemen dieser Art werden die hinsichtlich Länge der Phasenschienen und hinsichtlich Anzahl der Abzweigschienen vorbereiteten Anordnungen mit einem beispielsweise Epoxydharz vergossen und in einem Schaltschrank untergebracht. Damit sind jegliche nachträgliche Korrekturen und/oder Erweiterungen nicht möglich. Außerdem muss die Anzahl der vorzusehenden Abzweigschienen schon in der Planungsphase bekannt sein. Des weiteren ist bei solchen eingegossenen Sammelschienensystem das mit einer Wärmeentwicklung beispielsweise aufgrund kurzzeitiger Leistungserhöhung zusammenhängende Problem insbesondere in südlichen Ländern nicht gelöst.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein geschlossenes Sammelschienensystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das in einfacher Weise aufbaubar sowie erweiterbar ist und/oder optimal unter Berücksichtigung der Wärmeentwicklung einsetzbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem geschlossenen Sammelsystem der genannten Art die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist ein einfach aufzubauendes und an die entsprechenden Bedürfnisse angepasstes geschlossenes Sammelschienensystem geschaffen, bei dem gleichzeitig passiv oder aktiv die insbesondere an den Phasenschienen entstehende Wärme abgeführt werden kann. Auf diese Weise kann elektrisches Leitermaterial eingespart oder die Leistung bei gleichem Schienenquerschnitt erhöht werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen hierzu ergeben sich aus den Merkmalen eines oder mehrerer der Ansprüche 2 bis 13.
Dabei ergeben sich jeweils folgende Vorteile:
1) Das System kann in 2-, 3- oder 4 phasig ausgeführt werden.
2) Alle Phasen sind voneinander voll abgeschottet.
3) Einfache Montage: Das Sammelschienensystem wird auf eine Montageplatte aufgebaut, welche im nach hinein in einem Schrank montiert werden kann.
4) Das System ist je nach Konstruktion für Leistungsschalter (Haupt- und Unterverteiler) und Leitungsschutzschalter (Endverteiler) geeignet .
5) Die Wärme wird über Kühlkanäle für jede Phase abgeführt - einer kurzzeitigen, erhöhten Strombelastbarkeit kann widerstanden werden.
6) Die mechanische Festigkeit wird durch Glassfaser verstärktem Polyester erzielt.
7) Auf Grund des verwendeten Materials ergeben sich ausgezeichnete elektrische Werte.
8) Das System kann nach verschiedenen elektrischen und mechanischen Vorgaben entworfen werden.
9) Die vorgeschlagene Schienenabdeckung entspricht dem Fingerschutz für Leistungsschalter und Leitungsschutzschalter. Die Höhe der Abdeckung ist ungefähr die Höhe der eingebauten Abzweigschalter.
10) Die Abzweige können in Voll-, Loch- oder Gabelausführung geliefert werden.
11) Einer Inspektion der Sammelschienen ist durch Abnahme der Schienenabdeckung möglich.
12) Eine Montage der Blöcke sind mit verschiedenen Mittelabständen für die Abzweiger in einem System ist möglich.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein geschlossenes Sammelschienensystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe ist ein derartiges geschlossenes Sammelschienensystem entsprechend den Merkmalen dieses Anspruchs 14 ausgebildet, wobei diese modulartige Ausgestaltung auch unabhängig von vorgesehenen Kühlkanälen zur Abführung von im Sammelsystem entstehender Wärme möglich ist.
Ein derartiger modulartiger Aufbau besitzt neben der äußerst variablen Anpassbarkeit an Planungen, nachträglichen Änderungen und dergleichen den weiteren Vorteil der wirtschaftlichen, schnellen und einfachen Zusammenbaubarkeit . Außerdem ergeben sich die folgenden Vorteile:
a) Eine Ersparnis an den Werkzeugkosten, da die Größe der Sockel und Abdeckungen auf die Weite der Sammelschienenanordnung und der Größe der Schalter an einem Abzweig vorgegeben ist - also klein ist (ein Werkzeug für die ganze Anordnung eines Systems ist praktisch nicht durchführbar) . b) Kostenersparnis an Kupfer (Aluminium) der Sammelschienen, da ein reduzierter Querschnitt für die angegebenen Stromstärken auf Grund der über die Kühlkanäle möglichen Wärmeabfuhr ausreichend ist.
c) Kostenersparnis an Arbeitskraft, da eine Person dieses System aufbauen kann. Durch diese Konstruktion sind die Teile klein und von einer Person leicht handhabbar. d) Es ist ein ideales System für eine Massenanfertigung von Standardblöcken für vorgegebene Stromstärken, die vorfabriziert, auf Lager gelegt und dann je nach Vorgabe der Anzahl von Abgängen zusammengebaut werden können. e) Das Sammelschienensystem kann auch nach letzten Projektrevisionen schnell hergestellt werden. f) Der Zusammenbau ist gegenüber anderen Systemen schneller, da beispielsweise keine Zeit zum Austrocknen einer Isoliermasse benötigt wird. g) Das System ist an die verschiedenen Bestimmungen der örtlichen Versorgungsbetriebe leicht anzupassen zumal verschiedene Blöcke leicht umkonstruiert und hergestellt werden können, was die Konstruktionskosten erheblich reduziert . h) Das System ist für Hauptschränke, in welche Einspeisungen und Abgänge auf einer Montageplatte montiert werden können, sowie für Unter- und Endverteilerschränke anwendbar.
Weitere Ausgestaltungen des modulartigen Aufbaus ergeben sich aus den Merkmalen eines oder mehrerer der Ansprüche 15 bis 19.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:
Figur 1 in schematischer Draufsicht ein geschlossenes Sammelschienensystem zur dreiphasigen Niederspannungsverteilung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,
Figur 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Figur 1,
Figur 3 in auseinandergezogener perspektivischer
Darstellung eines der bei der Darstellung nach den Figuren 1 und 2 verwendeten Isoliergehäusemodule ohne Phasen- und Abzweigschienen,
Figur 4 in perspektivischer Darstellung die dreiphasige Anordnung von Phasen- und Abzweigschienen, wie sie in den Modul nach Figur 3 einlegbar sind, und
Figuren 5A und 5B eine Draufsicht bzw. Vorderansicht von zwei aneinandergefügten Isoliergehäusemodulen .
Das in der Zeichnung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dargestellte geschlossene Sammelschienensystem 10 dient der ein- oder dreiphasigen Spannungsverteilung im beispielsweise Niederspannungsbereich von 380/400 Volt und wird über eine Grundplatte 11 an einer Gebäudewand oder dergleichen und von einem Schaltschrank umgeben angeordnet . Dabei ist das geschlossene Sammelschienensystem 10 sowohl für Unterverteiler als auch für Endverteiler geeignet. Typische Vorgaben von derartigen Sammelschienensystem ergeben sich aus ANNEX 1.
Gemäß den Figuren 1 und 2 ist das geschlossene Sammelschienensystem 10 aus mehreren Modulen 12 bis 15 eines elektrischen Isoliergehäuses aufgebaut, wobei die Isoliergehäuse bzw. -Module 12 bis 15 identisch oder dahingehend unterschiedlich sein können, dass die noch zu erläuternden Mittenabstände x und y unterschiedlich sein können. Außerdem können die Isolierstoffgehäuse-Module 12 bis 15 sowohl für dreiphasige Systeme, wie in der Zeichnung
dargestellt, als auch für einphasige Systeme, also für Phasen- und Nullleiter ausgebildet sein.
Gemäß den Figuren 1 und 2 erstrecken sich Phasenschienen 16, 17 und 18 über die gesamte Länge der vier Module 12 bis 15 bzw. des Sammelschienensystems 10, wobei pro Modul 12 bis 15 jeweils drei querverlaufende Abzweigschienen 21, 22 und 23 angeordnet sind, die beim Ausführungsbeispiel zu beiden Seiten aus dem jeweiligen Modul 12 bis 15 herausragen und dort mit Befestigungslöchern 24 und 25 versehen sind.
Jedes Isoliergehäuse-Modul 12 bis 15 besitzt, wie sich aus Figur 2 und insbesondere Figur 3 ergibt, einen Sockel 27, in den die Phasenschienen 16 bis 18 eingelegt sind, und eine Sockel-Abdeckung 28, die die querverlaufenden Abzweigschienen 21 bis 23 überdeckt und aufnimmt.
Wie sich aus Figur 2 ergibt, sind die Sockel 27 der Isoliergehäuse 12 bis 15 auf der Grundplatte 11 und die Abdeckungen 28 auf den Sockeln 27 aneinandergereiht befestigt. Innerhalb des Sockels 27 sind die Phasenschienen 16 bis 18 derart angeordnet, dass sich zwischen der Unterseite 31 der Phasenschienen 16 bis 18 und der gegenüberliegenden Innenseite 32 des Bodens 33 des Sockels 27 ein Kühlkanal 30 von hier vorzugsweise etwa rechteckiger Querschnittsausgestaltung ergibt. Die einzelnen Kühlkanäle 30 in den Sockeln 27 sind durch die Anordnung der mehreren aneinandergereihten Module 12 bis 15 miteinander in Flucht, so dass sich gemäß Figur 2 ein Kühlluftstrom 35 von unten nach oben durch das Sammelschienensystem 10 ergibt. Dieser Kühlluftstrom 35 entlang der Phasenschienen 16 bis 18 kann passiv oder aktiv mittels eines Lüfters erzeugt werden.
In Figur 3 ist in perspektivischer Explosionsdarstellung einer der Isoliergehäuse-Module 12, 13, 14 bzw. 15 dargestellt. Jedes Isolierstoffgehäuse 12 bis 15 ist aus
einem elektrischen Isoliermaterial, beispielsweise aus einem glasfaserverstärktem Polyester, das beispielsweise mittels Spritzguss verarbeitet werden kann.
Der Sockel 27 besitzt beim Ausführungsbeispiel drei parallel im Abstand verlaufende Aufnahmenuten 36 bis 38, die identisch ausgebildet sind und die einen zu ihrer Mittelebene spiegelbildlich gestuften Querschnitt besitzen. Die Aufnahmenuten 36 bis 38 besitzen zwei in Richtung der Tiefe der Nut 36 bis 38 im Abstand angeordnete Schulterpaare 39 und 40, von denen das untere Schulterpaar 40 der Auflage der Phasenschienen 16 bis 18 dient und einen bestimmten Abstand zum Grund 41 der Aufnahmenut 36 bis 38 besitzt, wodurch zwischen der Unterseite 31 der Phasenschienen 16 bis 18 und dem Grund 41 der Aufnahmenuten 36 bis 38 der erwähnte Kühlkanal 30 in einem etwa rechteckförmigen Querschnitt entsteht. Der Abstand des oberen Schulterpaares 39 zum unteren Schulterpaar 40 entspricht im Wesentlichen der Dicke der Phasenschienen 16 bis 18.
Auf die oberen Schulterpaare 39 der Aufnahmenuten 36 bis 38 werden elektrisch isolierende Plättchen 42, 43 und 44 gleicher Breite und Dicke, jedoch unterschiedlicher Länge gelegt. Die Oberseite der Plättchen 42 bis 44 schließt mit dem Grund 46 von querverlaufenden Rinnen 47, 48 und 49 zur Aufnahme der Abzweigschienen 21, 22 bzw. 23 ab. Je nach Anordnung der Abzweigschienen 21 bis 23 auf den Phasenschienen 16 bis 18 (Figur 4) werden jeweils zwei Plättchen 42 und 44, zwei Plättchen 43 bzw. zwei Plättchen 44 und 42 verwendet, die über den Phasenschienen 16 bis 18 und zwischen den Abzweigschienen 21 bis 23 liegen. Die ebenfalls aus beispielsweise glasfaserverstärkten Polyester bestehenden elektrisch isolierenden Plättchen 42 bis 44 werden entweder lose eingelegt oder zwischen die oberen Schulterpaare 39 verrastet .
Die Abdeckung 28 besitzt dem Sockel 27 zugewandt querverlaufende Aussparungen 51, die über die gesamte Breite der Abdeckung 28 verlaufen und die der Aufnahme der Abzweigschienen 21 bis 23, soweit sie über den Phasenschienen 16 bis 18 erhaben angeordnet sind, und dem Austritt aus dem Isoliergehäuse 12 bis 15 dienen. Die Abdeckung 28 wird auf den Sockel 27 beispielsweise geschraubt, wie dies an den entsprechenden Bohrungen 52 der Decke 53 der Abdeckung 28 bzw. den Bohrungen 54 in den zwischen den Aufnahmenuten 36 bis 38 vorgesehenen Längsstegen 55 des Sockels 27 zu ersehen ist.
Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, können die Mittenabstände x und y der Abzweigschienen 21 bis 23 und damit der Aussparungen 51 in der Sockelabdeckung 28 und den quer verlaufenden Rinnen 47 bis 49 des Sockels 27 entsprechend den verwendeten Schaltern oder dergleichen variieren.
Figur 4 zeigt die perspektivische Anordnung von drei Abzweigschienen 21 bis 23 innerhalb eines Moduls 12 bis 15 auf den Phasenschienen 16 bis 18. Die Äbzweigschienen 21 bis 23 sind so abgewinkelt bzw. abgekantet, dass jeweils eine Abzweigschiene 21 bis 23 mit jeweils einer Phasenschiene 16 bis 18 elektrisch kontaktiert und mechanisch verbunden ist. Ansonsten findet keine Berührung zwischen den Abzweigschienen 21 bis 23 und den Phasenschienen 16 bis 18 statt. Gleichzeitig sind die Enden der Abzweigschienen 21 bis 23 beidseitig in den aus den Isoliergehäuse 12 bis 15 herausragenden Enden auf die Höhe der Phasenschienen 16 bis 18 abgewinkelt, wo sie mit weiterführenden Leitungen und/oder Schaltern oder dergleichen Geräte verbunden werden. Eine Isoliertülle 56 kann auf ein blindes Ende einer Abzweigschiene 21 bis 23 aufgesteckt werden.
Figur 3 zeigt darüber hinaus eine obere Abdeckleiste 58 und eine untere Abdeckleiste 59, welche Leisten nicht an jedes
der Module 12 bis 15 sondern lediglich an den jeweiligen Endmodulen 12 bis 15, also gemäß Figur 1 an den oberen Modul 12 bzw. an den unteren Modul 15 angebracht werden. Die obere Abdeckleiste 58 ist im Bereich jedes Kühlkanals 30 mit Schlitzpaaren 61 versehen, während die untere Abdeckleiste 59 einen im Querschnitt rechteckförmigen Schlitz 62, der mit dem Kühlkanal 30 fluchtet, und eine Aussparung 63 besitzt, durch die die jeweilige Phasenschiene 16 bis 18 hindurchgeführt ist. Am oberen Ende des Sammelschienensystems 10, das heißt vor der oberen Abdeckleiste 58 enden die isolierend überdeckten Phasenschienen 16 bis 18.
Wie sich des weiteren aus Figur 3 ergibt, besitzen sowohl der Sockel 27 als auch die Abdeckung 28 zwischen den Phasenschienen 16 bis 18 bzw. zwischen den Abzweigschienen 21 bis 23 jeweils an ihren Enden überstehende Leisten 66, 67, die der Verlängerung möglicher Kriechstrecken dienen.
Die Figuren 5A und 5B zeigen ein Ausführungsbeispiel einer in Richtung der Phasenschienen 16 bis 18 aneinander zu reihender bzw. gereihter Isoliergehäusemodule 12 bis 15. Beispielsweise ist zwischen jeweils zwei Modulen 12 bis 15 (hier 12 und 13) eine Nut-Federverbindung in Form einer Schwalbenschwanzverbindung 71 in den Sockeln 27 der benachbarten Module 12 und 13 vorgesehen. Die Nut- Federverbindung 71 kann auch verrastend ausgeführt sein. Der Boden 33 jedes Sockels 27 ist gemäß Figur 5B an einem Ende mit einer Nase 72 und am gegenüberliegenden Ende mit einer Nut 73 versehen, so dass auch hier verlagerte Kriechstrecken vorgesehen sind.