DE10205101A1

DE10205101A1 - Supply network connection module has input side of power stage component series circuit connected through rear wall opening to rear wall mounted bus bars by connecting bus bars

Info

Publication number: DE10205101A1
Application number: DE2002105101
Authority: DE
Inventors: Roland Knippert; Erwin Tews
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2002-02-07
Publication date: 2003-08-21
Anticipated expiration: 2022-02-08
Also published as: DE10205101B4

Abstract

The device has a power stage component(s), a bus bar per network connection, a rear wall with an opening(s), 2 side walls, each with an attachment vane(s), and a removable front cover. The bus bars are mounted on the rear of the rear wall with connections protruding above and below. The input side of a series circuit of power stage components is connected through a rear wall opening to the rear mounted bus bars by connecting bus bars. The device has at least one power stage component (10), a bus bar (62,64,66) per network connection, a rear wall with at least one opening, 2 side walls, each with at least one attachment vane (52), and a removable front cover. The bus bars are mounted on the rear of the rear wall with their connections protruding above and below. The power stage components are arranged between the side walls and electrically in series. The input side of the series circuit is connected through a rear wall opening to the rear wall mounted bus bars by connecting bus bars (76,78,80).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Netzanschlussmodul. The invention relates to a power supply module.

In der Fig. 1 ist ein Stromlaufplan für den Anschluss eines Spannungszwischenkreis-Umrichters 2 an ein speisendes Netz 4 näher dargestellt. Der Spannungszwischenkreis-Umrichter 2 weist bekannter Weise einen Gleichrichter 6 und einen Wechselrichter 8 auf, die gleichspannungsseitig mittels eines Spannungszwischenkreises miteinander verknüpft sind. Der Gleichrichter 6 und der Wechselrichter 8 dieses Umrichters 2 können gemeinsam in einem Gerät untergebracht oder als separate Einheiten/Module aufgebaut sein. Netzsseitig ist dieser Umrichter 2 mittels einer Netzdrossel 10, eines Hauptschützes 12, eines EMV-Filters 14, einer Sicherung 16 und eines Hauptschalters 18 mit dem speisenden Netz 4 elektrisch leitend verbunden. Je nach Stromstärke bzw. Leistung werden für alle drei Phasen entweder ein Schutz 12 bzw. pro Phase je ein Schutz 12 verwendet. Diese Leistungsteilkomponenten 10, 12, 14, 16 und 18 sind elektrisch in Reihe geschaltet. Diese genannten Leistungsteilkomponenten 10 bis 18 müssen nicht immer gemeinsam verwendet werden. Auf die Netzdrossel 10 kann verzichtet werden, wenn der Umrichter 2 mittels eines Netztransformators an ein speisendes Netz 4 geschaltet wird. Bei der Verwendung des EMV-Filters 4 wird gleichzeitig die Netzdrossel 10 benötigt. Der Hauptschalter 18 und die Sicherung 16 bilden ein sogenanntes Paket. Anstelle dieses Hauptschalters 18 inklusiver Sicherungen 16 kann auch ein Leistungsschalter verwendet werden, der hier nicht im einzelnen dargestellt ist. Allgemein wird der Hauptschalter 18 als Lasttrennschalter mit aufgebauten Sicherungen 16 angeboten. Diese Ausprägung ist bis zu einem Strom von ca. 800 A erhältlich. Darüber hinaus kommt ein Leistungsschalter zum Einsatz, dessen Ausprägung vom Aufbau des Umrichters 2 abhängt. Der Leistungsschalter ersetzt für diese Fälle den Lasttrennschalter mit aufgebauten Sicherungen und das Hauptschütz. In Fig. 1 is a circuit diagram for the connection of a voltage intermediate-circuit converter 2 is shown in greater detail to a feeding network 4. As is known, the voltage intermediate circuit converter 2 has a rectifier 6 and an inverter 8 , which are linked to one another on the DC voltage side by means of a voltage intermediate circuit. The rectifier 6 and the inverter 8 of this converter 2 can be accommodated together in one device or constructed as separate units / modules. On the network side, this converter 2 is electrically conductively connected to the supplying network 4 by means of a line reactor 10 , a main contactor 12 , an EMC filter 14 , a fuse 16 and a main switch 18 . Depending on the current strength or power either a protective or 12 per phase per a protection 12 are used for all three phases. These power unit components 10 , 12 , 14 , 16 and 18 are electrically connected in series. These power unit components 10 to 18 mentioned do not always have to be used together. The line reactor 10 can be dispensed with if the converter 2 is connected to a supply line 4 by means of a line transformer. When using the EMC filter 4 , the line reactor 10 is required at the same time. The main switch 18 and the fuse 16 form a so-called package. Instead of this main switch 18 including fuses 16 , a circuit breaker can also be used, which is not shown in detail here. In general, the main switch 18 is offered as a switch disconnector with fuses 16 installed . This version is available up to a current of approx. 800 A. In addition, a circuit breaker is used, the design of which depends on the structure of the converter 2 . In this case, the circuit breaker replaces the switch disconnector with installed fuses and the main contactor.

Diese Leistungsteilkomponenten 10 bis 18 sind zusammen mit dem Umrichter 2 bei Schrankgeräten in einem Schrank untergebracht. Dabei sind die Komponenten 10 bis 18 derart in einem Schrank verteilt angeordnet, um das Volumen des Schrankes voll auszuschöpfen. Dadurch ist der Verdrahtungsaufwand erheblich. Außerdem sind diese Komponenten 10 bis 18 bei unterschiedlichen Leistungsklassen an unterschiedlichen Plätzen im Schrank untergebracht, so dass der Montageaufwand nicht optimiert werden kann. These power unit components 10 to 18 are accommodated together with the converter 2 in cabinet units in cabinet units. The components 10 to 18 are arranged in such a way distributed in a cabinet in order to fully utilize the volume of the cabinet. This means that the wiring effort is considerable. In addition, these components 10 to 18 are accommodated in different performance classes at different locations in the cabinet, so that the assembly effort cannot be optimized.

Zusätzlich zum Anschluss des Umrichters 2 in einem Schrank wird ein gesicherter Spannungsabgang 20, beispielsweise für Hilfsbetriebe, benötigt. Für die Spannungsversorgung der schrankinternen Hilfsbetriebe wird eine Hilfsstromversorgung 22 benötigt. Diese Hilfsstromversorgung 22 weist einen Steuertransformator 24 und eine Sicherung 26 auf. Mittels dieser Hilfsstromversorgung 22 wird aus der Netzspannung beispielsweise eine einphasige Wechselspannung niedrigerer Spannung erzeugt. Aus dieser Hilfsspannung wird eine abgesicherte Hilfsspannung erzeugt. Dazu ist eine weitere Sicherung 28 vorgesehen. Von dieser abgesicherten Hilfsspannung von beispielsweise AC 230 V, die für Steuer- und Kommunikationszwecke benötigt wird, wird eine Gleichspannung von beispielsweise DC 24 V erzeugt. Dazu ist ein Gleichrichter 30 wechselspannungsseitig mit der abgesicherten Hilfsspannung AC 230 V verbunden. Am Gleichspannungs-Ausgang dieses Gleichrichters 30 steht eine Gleichspannung, beispielsweise in Höhe von 24 V, zur Verfügung. Dieser Versorgungsspannung wird für die Spannungsversorgung der Elektronik benötigt. An der abgesicherten Hilfsspannung AC 230 V sind beispielhaft zwei weitere Abgänge dargestellt, an denen beispielsweise Schütze, Schalter bzw. Wächter bzw. Schutzeinrichtungen angeschlossen werden können. Außerdem ist ein weiterer Gleichrichter zur Versorgung von Interfacemodulen angeschlossen, von denen ein Interfacemodul 32 dargestellt ist. In addition to connecting the converter 2 in a cabinet, a secured voltage outlet 20 , for example for auxiliary operations, is required. An auxiliary power supply 22 is required for the voltage supply of the internal cabinet operations. This auxiliary power supply 22 has a control transformer 24 and a fuse 26 . By means of this auxiliary power supply 22 , a single-phase AC voltage of lower voltage is generated from the mains voltage, for example. A protected auxiliary voltage is generated from this auxiliary voltage. A further fuse 28 is provided for this. A DC voltage of, for example, DC 24 V is generated from this protected auxiliary voltage of, for example, AC 230 V, which is required for control and communication purposes. For this purpose, a rectifier 30 is connected on the AC side to the protected auxiliary voltage AC 230 V. A DC voltage, for example in the amount of 24 V, is available at the DC voltage output of this rectifier 30 . This supply voltage is required for the voltage supply of the electronics. Two further outlets are shown on the fused auxiliary voltage AC 230 V, to which, for example, contactors, switches or monitors or protective devices can be connected. In addition, a further rectifier for supplying interface modules is connected, of which an interface module 32 is shown.

Ferner sind hier im Stromlaufplan zwei Lüftereinheiten 34 und 36 angeordnet. Diese beiden Lüftereinheiten 34 und 36 sind nicht gleichzeitig im Stromrichterschrank angeordnet. Welche Lüftereinheit 34 oder 36 verwendet wird, hängt von der Ausführungsform des Spannungszwischenkreis-Umrichters 2 ab. Besteht dieser Umrichter 2 aus einem Gerät, so wird die Lüftereinheit 34 benötigt. Ist dagegen der Umrichter 2 aus wenigstens einem Gleichrichtermodul 6 und einem Wechselrichtermodul 8 aufgebaut, so wird die Lüftereinheit 36 benötigt. Jede Lüftereinheit 34 bzw. 36 weist eine Sicherung 38, einen Transformator 40 und einen Lüftermotor 42 auf. Bei der Lüftereinheit 36 ist zusätzlich eine weitere Sicherung 44 eingesetzt. Furthermore, two fan units 34 and 36 are arranged here in the circuit diagram. These two fan units 34 and 36 are not arranged in the converter cabinet at the same time. Which fan unit 34 or 36 is used depends on the embodiment of the voltage intermediate circuit converter 2 . If this converter 2 consists of one device, the fan unit 34 is required. If, on the other hand, the converter 2 is constructed from at least one rectifier module 6 and one inverter module 8 , the fan unit 36 is required. Each fan unit 34 or 36 has a fuse 38 , a transformer 40 and a fan motor 42 . A further fuse 44 is additionally used in the fan unit 36 .

Bei den im Handel erhältlichen Stromrichter-Schrankgeräten sind diese Komponenten 10 bis 18 und die Hilfsspannungsversorgungen abhängig von der Schrankgröße in seinem Innern montiert und verschaltet. Dadurch ist der Montageaufwand sehr groß, der sich im Gerätepreis niederschlägt. In the case of the commercially available converter cabinet units, these components 10 to 18 and the auxiliary voltage supplies are mounted and connected inside depending on the cabinet size. As a result, the assembly effort is very large, which is reflected in the device price.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Netzanschlussmodul anzugeben, mit dem der Montageaufwand unabhängig von der Leistungsklasse der Stromrichter-Schrankgeräte auf ein Minimum reduziert werden kann. The invention is based on the object Specify power supply module with which the assembly effort is independent from the performance class of converter cabinet units a minimum can be reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1. This object is achieved with the features of claim 1.

Dadurch, dass die Leistungsteilkomponenten für den Anschluss eines Umrichters an ein speisendes Netz in einem Modul zusammengefasst sind, kann ein derartiges vormontiertes Netzanschlussmodul mit minimalem Aufwand in einem Stromrichterschrank montiert werden. Nachdem das erfindungsgemäße Netzanschlussmodul im Stromrichterschrank verschraubt ist, müssen nur noch Stromverbindungsschienen jeweils zwischen einem Netzdrossel-Ausgang und einem Umrichter-Eingang montiert werden. Dadurch, dass nun alle benötigten Leistungsteilkomponenten gemeinsam in einem Modul zusammengefasst sind, erhält man eine vormontierte und geprüfte Einrichtung, die dann als Einheit im Stromrichterschrank montiert wird. The fact that the power section components for the connection of an inverter to a supply network in a module are summarized, such a pre-assembled Mains connection module with minimal effort in one Converter cabinet can be mounted. After the invention Mains connection module is screwed into the converter cabinet only power connection rails between each one Mains choke output and an inverter input mounted become. Because now all are needed Power unit components are combined together in one module a pre-assembled and tested facility, which then as Unit is installed in the converter cabinet.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil dieses erfindungsgemäßen Netzanschlussmoduls ergibt sich aus der Verwendung mehrerer Stromschienen, die derart auf der Rückseite der Rückwand des Netzanschlussmoduls angebracht sind, dass deren Anschlüsse oben und unten über der Rückwand herausragen. Dadurch kann das speisende Netz an den unteren Anschlüssen oder an den oberen Anschlüssen dieser Stromschienen angeschlossen werden. Dadurch kann ein Stromrichterschrankgerät nach Kundenwunsch, ohne eine kundenspezifische Ausbildung zu berücksichtigen, an ein speisendes Netz angeschlossen werden. Another significant advantage of this invention Mains connection module results from the use of several Busbars that are so on the back of the back of the Mains connection module are attached that their connections protrude above and below the rear wall. This can the supply network at the lower connections or at the upper connections of these busbars. As a result, a converter cabinet unit according to customer requirements, without considering a customer-specific training a feeding network can be connected.

Da außerdem die Rückwand wenigstens eine Aussparung aufweist, besteht die Möglichkeit, an den Stromschienen zwischen den äußeren Anschlüssen eine Leistungsteilkomponente anzuschließen. Dadurch besteht die Möglichkeit, eine beliebige Untermenge von Leistungsteilkomponenten in das erfindungsgemäße Netzanschlussmodul zu verschalten. Somit bilden die längs durchgehenden Stromschienen einen Stromschienenbus. Durch die mehreren Aussparungen in der Rückwand können mehrere Abgriffe an diesem Stromschienenbus erstellt werden. Since the rear wall also has at least one recess, there is the possibility on the busbars between the external connections a power component to join. This makes it possible to use any Subset of power component components in the invention Connect the power supply module. Thus they form lengthways continuous busbars a busbar. Through the Multiple cutouts in the back panel can hold multiple taps be created on this busbar.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Netzanschlussmoduls sind die Leistungsteilkomponenten zwischen den beiden Seitenwänden in unterschiedlichen parallel zur Rückwand verlaufenden Ebenen angeordnet. In Abhängigkeit der räumlichen Abmessungen einzelner Leistungsteilkomponenten können diese räumlich hintereinander im Netzanschlussmodul angebracht werden. Dadurch kann das Netzanschlussmodul besonders kompakt aufgebaut werden. In an advantageous embodiment of the invention Mains connection modules are the power unit components between the two side walls in different parallel arranged to the rear wall levels. Dependent on the spatial dimensions of individual power unit components can be spatially one behind the other in the power supply module be attached. This allows the power supply module be built particularly compact.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Netzanschlussmoduls ist wenigstens eine Tragplatte vorgesehen. Dadurch erleichtert sich die Montage von Leistungsteilkomponenten in verschiedenen parallel zur Rückwand verlaufenden Ebenen. Außerdem wird dadurch nicht die Variabilität des Aufbaus gestört, da diese Tragplatten nur dann im Netzanschlussmodul montiert sind, wenn diese für die Montage einer Leistungsteilkomponente benötigt wird. Durch die Verwendung von Tragplatten anstelle von Tragwänden kann der Innenraum des Netzanschlussmoduls durch eine verschaltete Anordnung der Leistungskomponenten optimal ausgenutzt werden, so dass das Netzanschlussmodul sehr kompakt ausfällt. In a further advantageous embodiment of the The network connection module according to the invention is at least one Support plate provided. This simplifies the assembly of Power unit components in different parallel to Rear wall levels. In addition, it does not Variability of the structure disturbed, because these support plates only then are installed in the power supply module if they are for the Assembly of a power component is required. Through the The use of support plates instead of support walls can Interior of the power supply module through an interconnected Arrangement of the power components can be optimally used, so that the power supply module is very compact.

Anstelle von Tragplatten kann auch eine Tragvorrichtung für eine Leistungsteilkomponente vorgesehen sein. Eine derartige Tragvorrichtung wird beispielsweise bei gewichtsmäßig schwereren Leistungteilkomponenten verwendet. Diese Tragvorrichtung kann zusammen mit wenigstens einer Tragplatte im Netzanschlussmodul verwendet werden. Durch diese Hilfsmontagevorrichtungen kann man das Bauvolumen des Netzanschlussmoduls optimal ausnutzen, so dass ein Bauvolumen optimiertes Netzanschlussmodul entsteht. Instead of support plates, a support device for a power component can be provided. Such Carrier is weight, for example heavier power part components used. This Carrier can be together with at least one support plate in the Power supply module can be used. Through this Auxiliary mounting devices can be the volume of the network connection module make optimal use of it, so that a construction volume is optimized Power supply module is created.

Zu diesen Hilfsmontagevorrichtungen sind auch die frontseitigen Tragschienen, beispielsweise Hutschienen, zu zählen, auf der bzw. denen weitere eingangs genannte Elemente, wie Wächter, angebracht werden. To these auxiliary mounting devices are also front mounting rails, such as top-hat rails, to count the one or more elements mentioned at the beginning, such as Guardians to be attached.

Damit diese Hilfsmontagevorrichtungen aufwandsarm mit einer oder beiden Seitenwänden lösbar befestigt werden können, weisen die Seitenwände Befestigungsfahnen auf. Diese Befestigungsfahnen sind aus den Seitenwänden mittels Abkanten entstanden. Damit ist jede Seitenwand und die Rückwand ein Stanzteil, das sich einfach als Blechteil herstellen lässt. So that these auxiliary assembly devices with little effort or can be detachably attached to both side walls, the side walls have fastening lugs. This Fastening flags are from the side walls by means of folding emerged. So that each side wall and the back wall is one Stamped part that can be easily manufactured as a sheet metal part.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der mehrere Varianten des erfindungsgemäßen Netzanschlussmoduls schematisch veranschaulicht sind. To further explain the invention, reference is made to the drawing Reference, in which several variants of the Power supply module according to the invention are illustrated schematically.

Fig. 1 zeigt einen Stromlaufplan für den Anschluss eines Umrichters an ein speisendes Netz, die Fig. 1 shows a circuit diagram for the connection of a converter to a feeding network, the

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Sicht eines Netzanschlussmoduls nach der Erfindung, die Fig. 2 shows a perspective view of a power supply module according to the invention, the

Fig. 3 bis 6 zeigen jeweils eine Variante des Netzanschlussmoduls nach der Erfindung, wobei in den FIGS. 3 to 6 respectively show a variant of the power supply module according to the invention, wherein in the

Fig. 7 bis 9 Kombinationen der Varianten des Netzanschlussmoduls nach den Fig. 3 bis 6, in der Fig. 7 to 9 combinations of versions of the network connection module according to FIGS. 3 to 6, in which

Fig. 10 ist eine Variante nach Fig. 5 für eine höhere Leistungsklasse dargestellt, die FIG. 10 shows a variant according to FIG. 5 for a higher performance class

Fig. 11 zeigt eine Frontsicht des Netzanschlussmoduls nach Fig. 10 ohne frontseitige Abdeckung, wogegen die FIG. 11 shows a front view of the mains connection module according to FIG. 10 without a front cover, whereas the

Fig. 12 dieses Netzanschlussmoduls mit frontseitiger Abdeckung zeigt, wobei die Fig. 12 shows this network connection module with front cover, the

Fig. 13 einen Kabelbaum des Netzanschlussmoduls nach der Erfindung zeigt und in der Fig. 13 shows a wiring harness of the power supply module according to the invention and in the

Fig. 14 in das Netzanschlussmodul nach Fig. 9 Kabelbaum nach Fig. 13 veranschaulicht ist. FIG. 14 is illustrated in the network connection module according to FIG. 9 wiring harness according to FIG. 13.

Die Fig. 2 zeigt eine perspektivische Sicht eines Netzanschlussmoduls nach der Erfindung. Dieses Netzanschlussmodul weist zwei Seitenwände 44 und 46, eine U-förmige Rückwand 48 und eine frontseitige Abdeckung 50 auf. Die Seitenwände 44 und 46 weisen mehrere Befestigungsfahnen 52 auf, die aus der Ebene der Seitenwand 44 bzw. 46 durch Abkanten entstanden sind. Die frontseitige Abdeckung 50, die insbesondere aus durchsichtigen Kunststoff, beispielsweise Polycarbonat, ist, weist mehrere Ausnehmungen 54 und 56 und eine Abdeckung 58 auf. Durch die Ausnehmung 54 ragen mehrere Sicherungen 26 und 28 hervor. Durch die Ausnehmung 56 ragt der Gleichrichter 30 der Hilfsstromversorgung DC 24 V hervor. Unter der Abdeckung 50 befindet sich der mehrphasige Hauptschalter 18 mit seinen Sicherungen 16. Falls mal eine Sicherung 16 angesprochen hat, so kann man diese Sicherung 16 austauschen, ohne dass die frontseitige Abdeckung 50 entfernt werden muss. Vor der U- förmigen Rückwand 48 befindet sich eine mehrphasige Netzdrossel 10. Auf der Rückseite 60 der U-förmigen Rückwand 48 sind mehrere Stromschienen 62, 64 und 66 angebracht, die in Längsrichtung des Netzanschlussmoduls verlaufen. Diese Stromschienen 62, 64 und 66 sind derart an der Rückseite 60 der Rückwand 48 angebracht, dass deren obere Anschlüsse 68 und untere Anschlüsse 70 über die u-förmige Rückwand 48 herausragen. Fig. 2 shows a perspective view of a power supply module according to the invention. This network connection module has two side walls 44 and 46 , a U-shaped rear wall 48 and a front cover 50 . The side walls 44 and 46 have a plurality of fastening tabs 52 which have arisen from the plane of the side wall 44 and 46 by folding. The front cover 50 , which is in particular made of transparent plastic, for example polycarbonate, has a plurality of recesses 54 and 56 and a cover 58 . Several fuses 26 and 28 protrude through the recess 54 . The rectifier 30 of the 24 V DC auxiliary power supply protrudes through the recess 56 . The multi-phase main switch 18 with its fuses 16 is located under the cover 50 . If a fuse 16 has triggered, this fuse 16 can be replaced without the front cover 50 having to be removed. A multiphase line reactor 10 is located in front of the U-shaped rear wall 48 . On the rear side 60 of the U-shaped rear wall 48 , a plurality of busbars 62 , 64 and 66 are attached, which run in the longitudinal direction of the power supply module. These busbars 62 , 64 and 66 are attached to the rear side 60 of the rear wall 48 in such a way that their upper connections 68 and lower connections 70 protrude beyond the U-shaped rear wall 48 .

In der Fig. 3 ist eine erste Variante des Netzanschlussmoduls nach der Erfindung veranschaulicht. Diese erste Variante enthält die Leistungsteilkomponente Netzdrossel 10. Diese Netzdrossel 10 ist auf einer Tragvorrichtung 72 angeordnet. Die Tragvorrichtung 72 ist mit der Vorderseite 74 der U-förmigen Rückwand 48 lösbar verbunden. Die Netzdrossel 10 ist netzseitig mittels Verbindungs-Stromschienen 76, 78 und 80 mit den Stromschienen 62, 64 und 66 des Stromschienenbusses auf der Rückseite 60 der U-förmigen Rückwand 48 elektrisch leitend verbunden. An den entsprechenden Verbindungsstellen jeweils einer Verbindungs-Stromschiene 76 bzw. 78 bzw. 80 mit einer Stromschiene 60 bzw. 64 bzw. 66 des Stromschienenbusses weist die Rückwand 48 eine Ausnehmung 82 auf. An den netzseitigen Anschlüssen 84 der Netzdrossel 10 werden im Stromrichterschrank Verbindungs-Stromschienen zu den Eingangsanschlüssen des Umrichters 2 angeschlossen. In diesem Netzanschlussmodul ist auf einer ersten Tragplatte 86 der Steuertransformator 24 und der Gleichrichter 30 angeordnet. Durch die Anbringung der Stromschienen 62, 64 und 66 des Anschlussmoduls kann das speisende Netz 4 entweder an den oberen Anschlüssen 68 oder an den unteren Anschlüssen 70 der Stromschienen 62, 64 und 66 angeschlossen werden, ohne dass sich an der Schaltung des Netzanschlussmoduls was ändert. In FIG. 3, a first variant of the power supply module is illustrated according to the invention. This first variant contains the power section component line choke 10 . This line reactor 10 is arranged on a carrying device 72 . The carrying device 72 is detachably connected to the front 74 of the U-shaped rear wall 48 . The line reactor 10 is connected in an electrically conductive manner on the line side by means of connecting busbars 76 , 78 and 80 to the busbars 62 , 64 and 66 of the busbar on the rear side 60 of the U-shaped rear wall 48 . The rear wall 48 has a recess 82 at the corresponding connection points in each case of a connection busbar 76 or 78 or 80 with a busbar 60 or 64 or 66 of the busbar. At the line-side connections 84 of the line choke 10 , connecting busbars to the input connections of the converter 2 are connected in the converter cabinet. In this network connection module, the control transformer 24 and the rectifier 30 are arranged on a first support plate 86 . By attaching the busbars 62 , 64 and 66 of the connection module, the supply network 4 can be connected either to the upper connections 68 or to the lower connections 70 of the busbars 62 , 64 and 66 , without changing anything in the circuit of the power supply connection module.

Die Fig. 4 zeigt eine zweite Variante des Netzanschlussmoduls nach der Erfindung. Diese zweite Variante unterscheidet sich von der ersten Variante gemäß Fig. 3 dadurch, dass eine weitere Leistungsteilkomponente, nämlich ein Hauptschütz 12, Bestandteil des Netzanschlussmoduls ist. Dieses Hauptschütz 12 ist direkt auf der Vorderseite 74 der U-förmigen Rückwand 48 lösbar befestigt. Damit die Längsausdehnung dieses Netzanschlussmoduls möglichst gering ausfällt, ist das Hauptschütz 12 direkt unterhalb der Netzdrossel an der Rückwand 48 plaziert. Dadurch wird die erste Aussparung 82 abgedeckt. Gemäß dem Stromlaufplan nach Fig. 1 sind die Netzdrossel 10 und das Hauptschütz 12 elektrisch in Reihe geschaltet, wobei das Hauptschütz 12 dem Netz 4 zugewandt ist. Daraus folgt, dass die netzseitigen Anschlüsse 88 des Hauptschützes 12 mittels Verbindungs-Stromschienen 90, 92 und 94 durch eine zweite Ausnehmung 96 in der U-förmigen Rückwand 48 mit den Stromschienen 62, 64 und 66 des Stromschienenbusses des Netzanschlussmoduls elektrisch leitend verbunden sind. Mittels weiterer Verbindungs-Stromschienen 98, 100 und 102 sind das Hauptschütz 12 und die Netzdrossel 10 elektrisch in Reihe geschaltet. Aus Übersichtlichkeitsgründen ist hier die Tragplatte 86 mit dem Steuertransformator 24 weggelassen. FIG. 4 shows a second variant of the power supply module according to the invention. This second variant differs from the first variant according to FIG. 3 in that a further power component, namely a main contactor 12 , is part of the network connection module. This main contactor 12 is detachably attached directly to the front 74 of the U-shaped rear wall 48 . In order that the longitudinal expansion of this network connection module is as small as possible, the main contactor 12 is placed directly below the network choke on the rear wall 48 . The first cutout 82 is thereby covered. According to the circuit diagram of FIG. 1, the choke 10 and the main contactor 12 are electrically connected in series, wherein the main contactor 12 facing the net 4. It follows that the mains-side connections 88 of the main contactor 12 are connected in an electrically conductive manner to the busbars 62 , 64 and 66 of the busbar bus of the power supply module by means of connecting busbars 90 , 92 and 94 through a second recess 96 in the U-shaped rear wall 48 . The main contactor 12 and the line reactor 10 are electrically connected in series by means of further connecting busbars 98 , 100 and 102 . For reasons of clarity, the support plate 86 with the control transformer 24 is omitted here.

In der Fig. 5 ist eine dritte Variante des Netzanschlussmoduls nach der Erfindung schematisch veranschaulicht. Diese dritte Variante unterscheidet sich von der ersten Variante gemäß Fig. 3 dadurch, dass eine weitere Leistungsteilkomponente, nämlich ein EMV-Filter 14, Bestandteil des Netzanschlussmoduls ist. Dieses EMV-Filter 14 ist direkt auf der Vorderseite 74 der U-förmigen Rückwand 48 lösbar befestigt. Mittels weiterer Verbindungs-Stromschienen 104, 106 und 108 sind das EMV-Filter 14 und die Netzdrossel 10 elektrisch leitend miteinander verbunden. Netzseitig ist das EMV-Filter 14 mittels Verbindungsschienen 110, 112 und 114 (in Fig. 7 dargestellt) mit den unteren Anschlüssen 70 der Stromschienen 62, 64 und 66 des Stromschienenbusses des Netzanschlussmoduls elektrisch leitend verbunden. An der Seitenwand 44 ist eine weitere Tragplatte 116 lösbar befestigt, die für das EMV-Filter 14 einen zusätzlichen Schirm bildet. A third variant of the network connection module according to the invention is illustrated schematically in FIG. 5. This third variant differs from the first variant according to FIG. 3 in that a further power component, namely an EMC filter 14 , is part of the network connection module. This EMC filter 14 is detachably attached directly to the front 74 of the U-shaped rear wall 48 . The EMC filter 14 and the line reactor 10 are connected to one another in an electrically conductive manner by means of further connecting busbars 104 , 106 and 108 . On the network side, the EMC filter 14 is electrically conductively connected to the lower connections 70 of the busbars 62 , 64 and 66 of the busbar bus of the network connection module by means of connecting rails 110 , 112 and 114 (shown in FIG. 7). Another support plate 116 is releasably attached to the side wall 44 and forms an additional screen for the EMC filter 14 .

Die Fig. 6 zeigt eine vierte Variante des Netzanschlussmoduls nach der Erfindung. Diese Variante unterscheidet sich von der ersten Variante gemäß Fig. 3 dadurch, dass eine weitere Leistungsteilkomponente, nämlich ein Hauptschalter 18 mit zugehöriger Sicherung 16, Bestandteil des Anschlussmoduls ist. Wie bereits eingangs erwähnt, sind die Sicherungen 16 auf dem Hauptschalter 18 aufgebaut. Dieser Hauptschalter 18 inklusiv Sicherungen 16 sind auf der weiteren Tragplatte 116 montiert. Die elektrische Verbindung zwischen Hauptschalter 18 inklusiv Sicherungen 16 und Netzdrossel 10 wird mittels weiterer Verbindungs-Stromschienen 120, 122 und 124 hergestellt. Diese Stromschienen 120, 122 und 124 sind an der Tragplatte 86 mechanisch fixiert. Netzseitig ist der Hauptschalter 18 inklusiv Sicherung 16 mittels Verbindungs-Stromschienen 126, 128 und 130 mit den unteren Anschlüssen 70 der Stromschienen 62, 64 und 68 des Stromschienenbusses des Netzanschlussmoduls elektrisch leitend verbunden. Fig. 6 shows a fourth variant of the power supply module according to the invention. This variant differs from the first variant according to FIG. 3 in that a further power component, namely a main switch 18 with associated fuse 16 , is part of the connection module. As already mentioned at the beginning, the fuses 16 are constructed on the main switch 18 . This main switch 18 including fuses 16 are mounted on the further support plate 116 . The electrical connection between main switch 18 including fuses 16 and line choke 10 is established by means of further connecting busbars 120 , 122 and 124 . These busbars 120 , 122 and 124 are mechanically fixed to the support plate 86 . On the network side, the main switch 18 including fuse 16 is connected in an electrically conductive manner to the lower connections 70 of the busbars 62 , 64 and 68 of the busbar bus of the network connection module by means of connecting busbars 126 , 128 and 130 .

In der Fig. 7 ist eine fünfte Variante des Netzanschlussmoduls nach der Erfindung dargestellt, die eine Kombination der zweiten Variante gemäß Fig. 4 und der dritten Variante gemäß Fig. 5 ist. FIG. 7 shows a fifth variant of the network connection module according to the invention, which is a combination of the second variant according to FIG. 4 and the third variant according to FIG. 5.

Die Fig. 8 zeigt dagegen eine sechste Variante des Anschlussmoduls, die eine Kombination der vierten Variante gemäß Fig. 6 und der dritten Variante gemäß Fig. 5 ist. Die sechste Variante weist ein zusätzliches Schirmblech 132 auf, das zwischen den Verbindungs-Stromschienen 120, 122 und 124 und dem EMV-Filter 14 plaziert ist. Die Verbindungs-Stromschienen 120, 122 und 124 verbinden den Hauptschalter 18 inklusiv Sicherung 16 mit dem EMV-Filter 14. In contrast, Fig. 8 shows a sixth variant of the connection module, which is a combination of the fourth variant according to FIG. 6 and the third variant shown in Fig. 5. The sixth variant has an additional shield plate 132 , which is placed between the connecting busbars 120 , 122 and 124 and the EMC filter 14 . The connecting busbars 120 , 122 and 124 connect the main switch 18 including fuse 16 to the EMC filter 14 .

In der Fig. 9 ist eine siebte Variante des Netzanschlussmoduls dargestellt, die eine Kombination der ersten Variante gemäß Fig. 3, der zweiten Variante gemäß Fig. 4, der dritten Variante gemäß Fig. 5 und der vierten Variante gemäß Fig. 6 ist. Wenn man bei dieser siebten Variante des Netzanschlussmoduls nur eine Netzeinspeisung von unten zulässt, so kann auf die Stromschienen 62, 64 und 66 verzichtet werden, wodurch ein Preisvorteil eintritt. FIG. 9 shows a seventh variant of the network connection module, which is a combination of the first variant according to FIG. 3, the second variant according to FIG. 4, the third variant according to FIG. 5 and the fourth variant according to FIG. 6. If only one grid feed-in from below is permitted in this seventh variant of the grid connection module, then the busbars 62 , 64 and 66 can be dispensed with, which results in a price advantage.

Die Fig. 10 zeigt die dritte Variante des erfindungsgemäßen Netzanschlussmoduls gemäß Fig. 5 für eine höhere Leistungsklasse. Diese höhere Leistungsklasse ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen der Netzdrossel 10 derart angewachsen sind, dass diese nicht mehr im Netzanschlussmodul untergebracht werden kann. Um auch für eine derartige Leistungsklasse gerüstet zu sein, sind auf der Rückseite 60 des der U- förmigen Rückwand 48 ein zweiter Stromschienenbus mit den Stromschienen 134, 136 und 138 angeordnet. Der obere Anschluss 140 dieser Stromschienen 134, 136 und 138 sind derart abgekantet, dass diese ins Innere des Netzanschlussmoduls ragen. Der untere Bereich der Stromschienen 62, 64 und 66 des ersten Stromschienenbusses sind derart abgekantet, dass der untere Anschluss 70 in einer parallel zur Rückwand 48 verlaufenden Ebene im Innern des Netzanschlussmoduls verlagert sind. Bei der dritten Variante sind das EMV-Filter 14 und die Netzdrossel 10 elektrisch in Reihe geschaltet. An den unteren Anschlüssen der Stromschienen 134, 136 und 138 des zweiten Stromschienenbusses des Netzanschlussmoduls wird die Netzdrossel 10 angeschlossen, die im Bodenbereich des Stromrichterschrankes untergebracht ist. Die elektrische Verbindung zwischen Netzdrossel 10 und EMV-Filter 14 erfolgt mit Verbindungs-Stromschienen 142, 144 und 146, die durch eine weitere Aussparung 148 mit den Stromschienen 134, 136 und 138 elektrisch leitend verbunden sind. FIG. 10 shows the third variant of the power supply module according to the invention according to FIG. 5 for a higher performance class. This higher performance class is characterized in that the dimensions of the line reactor 10 have grown in such a way that it can no longer be accommodated in the line connection module. In order to also be equipped for such a performance class, a second busbar with the busbars 134 , 136 and 138 are arranged on the rear 60 of the U-shaped rear wall 48 . The upper connection 140 of these busbars 134 , 136 and 138 are bent in such a way that they protrude into the interior of the mains connection module. The lower region of the busbars 62 , 64 and 66 of the first busbar is bent in such a way that the lower connection 70 is displaced in a plane running parallel to the rear wall 48 inside the power supply module. In the third variant, the EMC filter 14 and the line choke 10 are electrically connected in series. The line reactor 10 , which is accommodated in the bottom area of the converter cabinet, is connected to the lower connections of the busbars 134 , 136 and 138 of the second busbar of the power supply module. The electrical connection between line reactor 10 and EMC filter 14 is made using connecting busbars 142 , 144 and 146 , which are electrically conductively connected to busbars 134 , 136 and 138 by a further cutout 148 .

Die Fig. 11 zeigt eine Sicht auf die Frontseite des Netzanschlussmoduls nach Fig. 10 für eine höhere Leistungsklasse, wobei die frontseitige Abdeckung 50 entfernt ist. In dieser Darstellung kann man erkennen, dass dieses Netzanschlussmodul frontseitig noch drei Tragschienen 150, 152 und 154 aufweist, die frontseitig die beiden Seitenwände 44 und 46 miteinander verbindet. Auf der Tragschiene 150 sind die Sicherungen 26 und 28 für die Hilfsstromversorgung angebracht. Mit der Tragschiene 152 sind eine Klemmleiste 156 und zwei Gleichrichter 30 für eine 24 V-Stromversorgung verbunden. Auf der Tragschiene 154 sind unter anderem Wächter, beispielsweise Isolationswächter, netzseitiger Differenzstromwächter, und Schutzeinrichtungen, beispielsweise ein Termistor-Motorschutzgerät, ein Auswertegerät und ein NOT-AUS-Taster, angeordnet. Zur einfachen Montage sind diese Tragschienen 150, 152 und 154 als Hutschienen ausgebildet bzw. weisen Hutschienen auf. FIG. 11 shows a view of the front of the power supply module according to FIG. 10 for a higher performance class, with the front cover 50 being removed. In this illustration it can be seen that this network connection module also has three mounting rails 150 , 152 and 154 on the front, which connects the two side walls 44 and 46 to one another on the front. The fuses 26 and 28 for the auxiliary power supply are attached to the mounting rail 150 . A terminal block 156 and two rectifiers 30 for a 24 V power supply are connected to the mounting rail 152 . Arranged on the mounting rail 154 are, inter alia, monitors, for example insulation monitors, mains-side residual current monitors, and protective devices, for example a termistor motor protection device, an evaluation device and an EMERGENCY STOP button. For simple assembly, these mounting rails 150 , 152 and 154 are designed as top-hat rails or have top-hat rails.

Die Fig. 12 zeigt das Netzanschlussmodul nach Fig. 11 mit dem Unterschied, dass nun die frontseitige Abdeckung 50 vorhanden ist. Diese frontseitige Abdeckung weist Ausnehmungen 54 und 56 und eine Abdeckung 58 auf. Die Tragschiene 154 mit seinen Elementen wird von der frontseitigen Abdeckung 50 nicht mit abgedeckt. FIG. 12 shows the mains connection module according to FIG. 11 with the difference that the front cover 50 is now present. This front cover has recesses 54 and 56 and a cover 58 . The mounting rail 154 with its elements is not covered by the front cover 50 .

Das erfindungsgemäße Netzanschlussmodul vereint alle Elemente, die für den Anschluss eines Umrichters 2 an ein speisendes Netz 4 vonnöten sind, in einem Modul, wobei die Anordnung bzw. die Aufteilung dieser Elemente auf mehrere parallel zur Rückwand 48 des Moduls verlaufenden Ebenen vorgenommen sind. Neben diesen Elementen, wie Netzdrossel 10, Hauptschütz 12, EMV-Filter 14 und Hauptschalter 18 inklusive Sicherung 16, umfasst das Netzanschlussmodul nach der Erfindung auch noch Elemente für eine Hilfsstromversorgung AC 230 V und einer Hilfsstromversorgung DC 24 V. Ferner sind neben den Leistungsteilkomponenten 10, 12, 14, 16 und 18 auch noch Wächter, Auswerteeinrichtungen und eine NOT-AUS-Taste in das erfindungsgemäße Netzanschlussmodul integriert. Als Wächter können, wie bereits erwähnt, beispielsweise eine Isolatinsüberwachung und eine netzseitige Differenzstromüberwachung vorgesehen sein. Als Schutzeinrichtung kann ein Termistor-Motorschutzgerät vorgesehen sein. Für die Überwachung mehrerer Fühler/Relais ist eine Auswerteschaltung vorgesehen. Diese zusätzlichen Elemente müssen signaltechnisch und spannungsmäßig untereinander verdrahtet werden. Dazu weist das erfindungsgemäße Netzanschlussmodul einen vorkonfektionierten Kabelbaum auf, der alle Signal- und Spannungsleitungen umfasst, die für ein Netzanschlussmodul bei vollem Ausbaugrad benötigt werden. In der Fig. 13 ist ein derartiger Formkabelbaum 158 näher dargestellt. Die Fig. 14 zeigt diesen Formkabelbaum 158 bei einem Netzanschlussmodul gemäß Fig. 9. Wenn Signal- und/oder Spannungsleitungen dieses Formkabelbaums 158 nicht benötigt werden, so werden diese im Modul "totgelegt". Dadurch wird für alle Varianten des erfindungsgemäßen Netzanschlussmoduls ein einziger Formkabelbaum 158 benötigt, wodurch auch die interne Verdrahtung des Moduls ohne großen Aufwand durchgeführt werden kann, die bei allen Varianten des Netzanschlussmoduls gleich ausfällt. The network connection module according to the invention combines all the elements that are required for connecting a converter 2 to a feeding network 4 , in one module, the arrangement or division of these elements into several levels running parallel to the rear wall 48 of the module. In addition to these elements, such as line reactor 10 , main contactor 12 , EMC filter 14 and main switch 18 including fuse 16 , the mains connection module according to the invention also comprises elements for an auxiliary power supply AC 230 V and an auxiliary power supply DC 24 V. Furthermore, in addition to the power unit components 10 , 12 , 14 , 16 and 18 also monitors, evaluation devices and an EMERGENCY STOP button integrated in the power supply module according to the invention. As already mentioned, isolat monitoring and network-side residual current monitoring can be provided as monitors. A termistor motor protection device can be provided as a protective device. An evaluation circuit is provided for monitoring several sensors / relays. These additional elements must be wired to each other in terms of signaling and voltage. For this purpose, the power supply module according to the invention has a pre-assembled cable harness that includes all signal and voltage lines that are required for a power supply module with a full degree of expansion. Such a shaped wiring harness 158 is shown in more detail in FIG. 13. FIG. 14 shows this shaped wiring harness 158 in the case of a power supply module according to FIG. 9. If signal and / or voltage lines of this shaped wiring harness 158 are not required, they are "hidden" in the module. As a result, a single molded wiring harness 158 is required for all variants of the network connection module according to the invention, as a result of which the internal wiring of the module can also be carried out without great effort, which is the same for all variants of the network connection module.

Mit dem erfindungsgemäßen Netzanschlussmodul erhält man einen kompakten und modularen Aufbau von netzseitigen Komponenten, die z. B. Netzdrossel 10, Hauptschütz 12, EMV-Filter 14 und Hauptschalter 18 inklusiv Sicherung 16 sein können. Auch ist dadurch eine hohe Gleichteiligkeit der verwendeten mechanischen Komponente realisierbar. Durch eine Verwendung von vormontierten Modulen ist ein einheitliches Baukastensystem möglich, welches vormontierbar ist. Außerdem ist eine große Anzahl von Varianten mit wenigen bzw. gleichen Bauteilen möglich. Durch diesen erfindungsgemäßen Aufbau des Netzanschlussmoduls erhält man in Abhängigkeit der Varianten eine platz- und teiloptimierte Lösung. Das erfindungsgemäße Netzanschlussmodul erlaubt sogar eine netzseitige Einspeisung von unten oder von oben. Es entfällt die mühsame Verdrahtung der einzelnen Komponenten im Stromrichterschrank mittels Leitungen bzw. Stromschienen. Durch die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Netzanschlussmoduls kann mit einer geringen Teileanzahl eine hohe Varianz abgedeckt werden. With the network connection module according to the invention, a compact and modular structure of network-side components is obtained, which, for. B. line reactor 10 , main contactor 12 , EMC filter 14 and main switch 18 including fuse 16 can be. This also makes it possible to achieve a high degree of uniformity in the mechanical component used. By using pre-assembled modules, a uniform modular system is possible, which can be pre-assembled. In addition, a large number of variants with few or the same components is possible. Through this construction of the power supply module according to the invention, a space and partially optimized solution is obtained depending on the variants. The network connection module according to the invention even allows a network-side feed from below or from above. The tedious wiring of the individual components in the converter cabinet by means of cables or busbars is eliminated. Due to the design of the network connection module according to the invention, a high variance can be covered with a small number of parts.

Claims

1. Mains connection module with at least one power component ( 10 , 12 , 14 , 16 , 18 ), one busbar ( 62 , 64 , 66 ) per mains connection, one rear wall ( 48 ) with at least one recess ( 82 , 96 ), two side walls ( 44 , 46 ) each with at least one fastening lug ( 52 ) and a front cover ( 50 ) which is detachably connected to the side walls ( 44 , 46 ), the busbars ( 62 , 64 , 66 ) being on the back ( 60 ) of the Rear wall ( 48 ) are arranged so that their connections ( 68 , 70 ) protrude above and below the rear wall ( 48 ), the power component components ( 10 , 12 , 14 , 16 , 18 ) being arranged between the two side walls ( 44 , 46 ) and are electrically connected in series, this series connection on the input side by means of connecting busbars ( 76 , 78 , 80 ) through a recess ( 82 ) in the rear wall ( 48 ) with the rear-side busbars ( 62 , 64 , 66 ) being electrically conductive are.

2. Power supply module according to claim 1, characterized in that the power component components ( 10 , 12 , 14 , 16 , 18 ) are arranged in different planes running parallel to the rear wall ( 48 ).

3. Power supply module according to claim 1 or 2, characterized in that at least one support plate ( 86 , 116 ) is provided.

4. Power supply module according to one of the preceding claims, characterized in that a support device ( 72 ) for a power component ( 10 ) is attached to the rear wall ( 48 ).

5. Power supply module according to one of the preceding claims, characterized in that the rear and the two side walls ( 44 , 46 , 48 ) are each made of metal.

6. Power supply module according to one of the preceding claims, characterized in that at least one mounting rail ( 150 , 152 , 154 ) is arranged on the front between the two side walls ( 44 , 46 ).

7. Power supply module according to one of the preceding claims, characterized in that the rear wall ( 48 ) is U-shaped.

8. Mains connection module according to one of the preceding claims, characterized in that the power part component is a mains choke ( 10 ).

9. Power supply module according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the power component is a main contactor ( 12 ).

10. Power supply module according to one of claims 1 to 7, characterized in that the power part component is a main switch ( 18 ).

11. Power supply module according to one of claims 1 to 7, characterized in that the power component is an EMC filter ( 14 ).

12. Mains connection module according to claim 6, characterized in that the mounting rail ( 150 , 152 ) is a top-hat rail.

13. Power supply module according to one of the preceding claims, characterized in that the front cover ( 50 ) is made of a transparent plastic.

14. Power supply module according to one of the preceding claims, characterized in that the front cover ( 50 ) has areas which are delimited by means of a perforated line.

15. Power supply module according to one of the preceding claims, characterized in that at least one guard is attached to the mounting rail ( 154 ).

16. Power supply module according to one of the preceding claims, characterized in that a control transformer ( 24 ) for a single-phase AC auxiliary power supply is attached to a support plate ( 86 ).

17. Power supply module according to one of the preceding claims, characterized in that a rectifier ( 30 ) of an auxiliary power supply is attached to an inside of a side wall ( 44 , 46 ).

18. Power supply module according to one of the preceding claims, characterized in that a pre-assembled cable harness ( 158 ) is present.