DE1093468B

DE1093468B - Terminal box for electrical high-voltage machines

Info

Publication number: DE1093468B
Application number: DEB54130A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Herbert Rentzsch
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown Boveri und Cie AG Germany
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1959-07-23
Filing date: 1959-07-23
Publication date: 1960-11-24

Description

Klemmenkasten für elektrische Hochspannungsmaschinen Wenn in dem Klemmenkasten elektrischer Hochspannungsmaschinen ein Kurzschluß auftritt, so verursacht der sich bildende Lichtbogen eine schnelle, starke Erwärmung des eingeschlossenen Luftvolumens. Außerdem werden durch den entstehenden Lichtbogen sowohl das Kleminenmetall als auch die Isolationsteile zum Verdampfen gebracht. Durch diese Vorgänge kann im Innern des Klemmenkastens ein hoher Überdruck entstehen, der zu einem explosionsartigen Auseinanderfliegen des Klemmenkastens führen kann.Terminal box for high voltage electric machines When in the terminal box electrical high-voltage machines a short circuit occurs, it causes itself arcing causes rapid, strong heating of the enclosed volume of air. In addition, both the terminal metal and the also brought the insulation parts to evaporate. These processes can lead to the interior the terminal box creates a high overpressure, which leads to an explosive The terminal box can fly apart.

Zur Verhinderung einer solchen Zerstörung des Klemmenkastens ist es bekannt, in der Wand des Kastens eine oder mehrere von dünnen Membranen abgedeckte Öffnungen vorzusehen. Im Falle eines Klemmenkurzschlusses werden die Membranen nach außen gedrückt, so daß -der im Inneren des Klemmenkastens entstehende Überdruck entweichen kann und der Kasten vor Zerstörung bewahrt bleibt. Derartige Membranen müssen jedoch sehr dünnwandig ausgeführt werden, um die ihnen zugedachte Funktion erfüllen zu können. Solche dünne Membranen besitzen eine geringe mechanische Widerstandsfähigkeit und können daher leicht beschädigt werden. Außerdem ist die Haltbarkeit solcher Membranen durch Korrosionseinflüsse gefährdet. .To prevent such destruction of the terminal box it is known, one or more of thin membranes covered in the wall of the box Provide openings. In the event of a terminal short-circuit, the membranes will retract pressed on the outside, so that -the overpressure created inside the terminal box can escape and the box is protected from destruction. Such membranes however, they have to be made very thin-walled in order to perform their intended function to be able to meet. Such thin membranes have a low mechanical resistance and can therefore be easily damaged. Besides, the durability is such Diaphragms endangered by the effects of corrosion. .

Weiter sind Ausführungen von Klemmenkästen bekannt, bei denen zur Erhöhung der Betriebssicherheit in der Deckelwand des Klemmenkastens nahtförmige Stellen - sogenannte Reißnähte - geringer mechanischer Festigkeit vorgesehen sind, so daß durch Aufplatzen dieser Nähte bei einem inneren Überdruck ein Ausweg für die unter Überdruck stehende Luft bzw. Gase geschaffen ist. Diese Nähte sind bei bekannten Ausführungen aus durch Weichlötung verschlossenen Schlitzen gebildet, oder es können die mechanisch schwachen Stellen auch durch Sicken gebildet sein, wobei die Wandstärke des Deckels an den Enden des Sickenbogens besonders schwach gehalten ist. Diese Reißnähte haben den Nachteil, daß sie in ihrer Festigkeit schwer vorher berechenbar sind., insbesondere bei durch Lötung verschlossenen Schlitzen ist die Festigkeit dieser Stellen in hohem Maß von der Geschicklichkeit bzw. Zuverlässigkeit des die Lötung herstellenden Arbeiters abhängig. Infolge dieser Unsicherheitsfaktoren sind diese bekannten Klemmenkästen nicht vollständig zuverlässig.Next designs of terminal boxes are known in which to Increasing the operational safety in the cover wall of the terminal box seam-shaped Places - so-called tear seams - of low mechanical strength are provided, so that by bursting these seams with an internal overpressure a way out for the pressurized air or gases is created. These seams are at known designs formed from slots closed by soft soldering, or the mechanically weak points can also be formed by beads, whereby the wall thickness of the cover at the ends of the bead is particularly weak is held. These tear seams have the disadvantage that they are heavy in their strength can be calculated beforehand, especially in the case of slots closed by soldering the strength of these points depends to a large extent on skill and reliability of the worker producing the soldering. As a result of these uncertainty factors these known terminal boxes are not completely reliable.

Es sind auch Anordnungen bekannt, bei den Öffnungen in den Wandungen von gekapselten Schaltkästen durch eingesteckte Deckel verschlossen werden. Die Deckel besitzen dabei einen zylindrischen, mehrfach geschlitzten Rand, dessen einzelne Abschnitte sich federnd an die Innenwandung der Öffnungen anlegen, so daß der Deckel in der Öffnung festgehalten wird, aber beim Auftreten einer von innen wirkenden Druckkraft herausgedrückt wird.Arrangements are also known for the openings in the walls of encapsulated switch boxes with inserted covers. the Lids have a cylindrical, multiple slotted edge, the individual Sections are resiliently applied to the inner wall of the openings, so that the cover is held in the opening, but if one occurs from within Pressing force is pushed out.

Auch bei diesen Anordnungen ist die zum Herausdrücken des Deckels erforderliche Kraft nicht mit genügender Genauigkeit vorausbestimmbar. Außerdem bilden derartig eingesetzte Deckel keinen vollkommen gasdichten Verschluß. Derartige Verschlußdeckel sind daher als Überdrucksicherung an den Klemmenkästen elektrischer Maschinen besonders dann nicht brauchbar, wenn es sich um schlagwetter- oder explosionsgeschützte Maschinen handelt, für die ein vollkommen gasdichter Abschluß verlangt wird, und die außerdem einem bestimmten Überdruck standhalten müssen.In these arrangements too, the one to push out the lid required force cannot be predicted with sufficient accuracy. aside from that Cover inserted in this way do not form a completely gas-tight seal. Such Sealing covers are therefore electrical as overpressure protection on the terminal boxes Machines are particularly unusable if they are firedamp or explosion-proof Machines for which a completely gas-tight seal is required, and which also have to withstand a certain overpressure.

Bei einem Klemmenkasten für elektrische Hochspannungsmaschinen. mit einer oder mehreren Öffnungen, in welche je ein Verschlußstück so eingesetzt ist, daß es beim Auftreten eines inneren Überdruckes herausgedrückt wird, werden nach der Erfindung die erwähnten Nachteile dadurch vermieden, daß das oder die Verschlußstücke aus in die Öffnungen eingepaßten und eingeschrumpften Leichtmetallscheiben bestehen.In the case of a terminal box for high-voltage electrical machines. with one or more openings, in each of which a locking piece is inserted, that it is pushed out when an internal overpressure occurs the invention, the disadvantages mentioned avoided in that the or the closure pieces consist of light metal disks fitted and shrunk into the openings.

Durch eine genaue Bemessung des Durchmessers der Öffnungen und der einzuschrumpfenden Leichtmetallscheiben, die bei den heutigen Fabrikationsverfahren keinerlei Schwierigkeiten macht, können -wie sich erwiesen hat -, unter Berücksichtigung der Reibungswiderstände, die zum Herausdrücken der Scheiben erforderlichen Druckkräfte mit einer für die Praxis ausreichenden Genauigkeit bestimmt werden.By accurately measuring the diameter of the openings and the Shrinkable light metal disks that are used in today's manufacturing processes makes no difficulties, can - as has been shown -, taking into account the frictional resistance, the pressure forces required to push out the discs can be determined with an accuracy sufficient for practice.

Die Abmessungen der Öffnungen und der Scheiben können so gewählt sein., daß die Scheiben bei dem Schrumpfvorgang bis zu ihrer Elastizitätsgrenze beansprucht werden, so daß der Preßdruck zwischen Scheibe und Innenwandung der Kastenöffnung durch die Elastizitätsgrenze auf einen vorbestimmten Wert begrenzt ist und demgemäß auch eine bestimmte Druckkraft erforderlich ist, um die Scheibe aus der Öffnung herauszudrücken.The dimensions of the openings and the panes can be selected. that the discs are stressed up to their elastic limit during the shrinking process so that the pressure between the disc and the inner wall of the box opening is limited by the elastic limit to a predetermined value and accordingly also a certain one Compressive force is required to move the washer to push out of the opening.

Durch die durch die Herstellung der Scheiben aus Leichtmetall bedingte geringe Masse wird erreicht, daß die Scheibe bei einem entsprechenden Druck auch dann herausgeschleudert wird, wenn. der Druckanstieg sehr schnell erfolgt.Due to the fact that the discs are made of light metal low mass is achieved that the disk with a corresponding pressure is thrown out when. the pressure increase occurs very quickly.

Die Scheiben können zweckmäßig aus Aluminium bestehen, das Einschrumpfen kann in vorteilhafter Weise durch Unterkühlen der Scheiben erfolgen.The discs can expediently consist of aluminum, the shrinking can be carried out in an advantageous manner by supercooling the slices.

Eine Anordnung nach der Erfindung bietet weiter den Vorteil, daß sie verhältnismäßig leicht und billig herzustellen ist. Der Umstand, daß nach einem Herausschleudern der eingeschrumpften. Scheibe bei einem inneren Überschlag im Klemmka.sten die Scheibe nicht ohne weiteres wieder verwendet werden kann, bedeutet keinen nennenswerten Nachteil, da bei einem solchen Ereignis auf jeden Fall auch die Klemmenverbindungen erheblich in Mitleidenschaft gezogen werden und mindestens zum Teil erneuert werden müssen. Es ist deshalb unwesentlich, wenn dabei auch der Klemmenkastendeckel ausgewechselt werden muß, zumal dieser .nur ein Objekt von geringem Wert darstellt.An arrangement according to the invention offers the further advantage that it is relatively easy and cheap to manufacture. The fact that after a Hurling out the shrunk. Washer in the case of an internal flashover in the terminal box the disc cannot be used again without further ado, does not mean anything worth mentioning Disadvantage, because in such an event, the terminal connections are definitely too will be significantly affected and at least partially renewed have to. It is therefore immaterial if the terminal box cover is also replaced must be, especially since this is only an object of little value.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Fig. 1 und 2 beschrieben. Es bedeutet 1 den Körper des Klemmenkastens, 2 den Klemmenkastendeckel. Der Klemmenkastenkörper 1 ist in an sich bekannter Weise auf einer elektrischen Maschine, von der nur der Teil 3 dargestellt ist, befestigt. Mit 4 sind die Klemmen im Inneren des Kastens bezeichnet. In der Wandung des Klemmen.-kastendeckels 2 ist eine kreisrunde Öffnung 5 vorgesehen, die durch die eingeschrumpfte Leichtmetallscheibe 6 verschlossen ist.In the following an embodiment of the invention is based on the Fig. 1 and 2 described. It means 1 the body of the terminal box, 2 the terminal box cover. The terminal box body 1 is in a known manner on an electrical Machine, of which only part 3 is shown, attached. With 4 are the terminals labeled inside the box. In the wall of the terminal box cover 2 is a circular opening 5 is provided through the shrunk light metal disc 6 is locked.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So können auch mehrere durch eingeschrumpfte Leichtmetallscheiben verschlossene Öffnungen vorgesehen sein. Diese Öffnungen bzw. Scheiben können auch an anderen Wandteilen angeordnet sein. Sie können anstatt am Klemmenkastendeckel auch am Klemmenkastenkörper vorgesehen sein. Vorzugsweise wird man die Öffnungen, mit den eingeschrumpften Scheiben so am Klemmenkasten anordnen, daß die Scheiben in einer Richtung fortgeschleudert werden, in der eine Gefährdung des Umgebungsraumes vermieden ist.The invention is not limited to the illustrated embodiment. In this way, several can also be closed by shrink-fitted light metal disks Openings may be provided. These openings or disks can also be attached to others Wall parts be arranged. You can also use the terminal box body instead of the terminal box cover be provided. The openings with the shrunk-on panes will preferably be used Arrange on the terminal box in such a way that the panes are flung away in one direction in which a hazard to the surrounding area is avoided.

Anstatt die Scheiben in unterkühltem Zustand einzuschrumpfen, kann man auch so vorgehen, daß der Klemmenkastenteil, in welchen die Scheibe einzuschrumpfen ist, entsprechend erwärmt wird. Es kann auch zweckmäßig sein, an dem Klemmenkasten in bekannter Weise vor den Scheiben Fanggitter anzuordnen, um ein Fortschleudern der Scheiben überhaupt zu verhindern. Die Kraft, die erforderlich ist, um die Scheibe herauszudrücken, ist naturgemäß etwas von der Temperatur des Klemmenkastens abhängig. Im allgemeinen wird dies bei den praktisch in Frage kommenden Temperaturänderungen nichts ausmachen. Im übrigen könnte man diesem Umstand dadurch Rechnung tragen., daß man die Scheibe aus einem Material fertigt, dessen Ausdehnungskoeffizient nicht zu sehr verschieden. ist von demjenigen des Klemmenkasten. Die Form der Scheibe braucht nicht unbedingt kreisförmig zu sein.Instead of shrinking the panes in a supercooled state, one also proceed in such a way that the terminal box part into which the disc is to be shrunk is heated accordingly. It can also be useful on the terminal box to be arranged in a known manner in front of the panes of safety grids in order to prevent them from being thrown away to prevent the disks at all. The force that is required to make the washer pushing out is of course somewhat dependent on the temperature of the terminal box. In general, this will be the case with the temperature changes that are practically in question do not mind. Incidentally, this could be taken into account., that the disk is made of a material whose coefficient of expansion is not too different. is different from that of the terminal box. The shape of the disc does not necessarily need to be circular.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Terminal box for electrical high-voltage machines with one or more openings, in each of which a locking piece is inserted so that it is pushed out when an internal overpressure occurs, characterized in that the locking piece or pieces consist of light metal disks fitted and shrunk into the openings .

2. Terminal box according to claim 1, characterized in that the light metal discs are made of aluminum.

3. Terminal box according to claim 1 or 2, characterized by a grille arranged in front of the panes. Documents considered: German Patent No. 523 498; German utility model No. 1763 4i6.