DE10205101B4

DE10205101B4 - Netzanschlussmodul

Info

Publication number: DE10205101B4
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: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2022-02-08
Also published as: DE10205101A1

Abstract

Netzanschlussmodul für einen Stromrichter mit wenigstens einer Leistungsteilkomponente (10, 12, 14, 16, 18), einer Stromschiene (62, 64, 66) pro Netzanschluss, einer Rückwand (48) mit wenigstens einer Aussparung (82, 96), zwei Seitenwänden (44,46) jeweils mit wenigstens einer Befestigungsfahne (52) und einer frontseitigen Abdeckung (50), die mit den Seitenwänden (44, 46) lösbar verbunden ist, wobei die Stromschienen (62, 64, 66) derart auf der Rückseite (60) der Rückwand (48) angeordnet sind, dass deren Anschlüsse (68, 70) oben und unten über die Rückwand (48) herausragen, wobei jede Leistungsteilkomponente (10, 12, 14, 16, 18) zwischen den beiden Seitenwänden (44, 46) angeordnet ist, wobei die wenigstens eine Leistungsteilkomponente (10, 12, 14, 16, 18) oder eine Reihenschaltung aus zwei und mehr Leistungsteilkomponenten (10, 12, 14, 16, 18) eingangsseitig mittels Verbindungs-Stromschienen (90, 92, 94, 110, 112, 114, 126, 128, 130 bzw. 76, 78, 80) durch die Aussparung (96 bzw. 82) der Rückwand (48) mit den rückseitig verlaufenden Stromschienen...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Netzanschlussmodul.

In der 1 ist ein Stromlaufplan für den Anschluss eines Spannungszwischenkreis-Umrichters 2 an ein speisendes Netz 4 näher dargestellt. Ein derartiger Stromlaufplan ist beispielsweise aus dem Siemens-Katalog DA 65.2, Seiten 2/2 und 2/3 bekannt. 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. Netzseitig 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 Schütz 12 bzw. pro Phase je ein Schütz 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 14 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 Leis tungsschalter ersetzt für diese Fälle den Lasttrennschalter mit aufgebauten Sicherungen und das Hauptschütz.

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.

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 230V, die für Steuer- und Kommunikationszwecke benötigt wird, wird eine Gleichspannung von beispielsweise DC 24V erzeugt. Dazu ist ein Gleichrichter 30 wechselspannungsseitig mit der abgesicherten Hilfsspannung AC 230V verbunden. Am Gleichspannungs-Ausgang dieses Gleichrichters 30 steht eine Gleichspannung, beispielsweise in Höhe von 24V, zur Verfügung. Dieser Versorgungsspannung wird für die Spannungsversorgung der Elektronik benötigt. An der abgesicherten Hilfsspannung AC 230V 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.

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.

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.

Aus der EP 1 096 627 A1 ist ein Koppelsystem für eine modulare Vorrichtung bekannt, die mit einem versorgenden Netz elektrisch leitend verbunden werden soll. Diese modulare Vorrichtung ist verschiebbar auf einem Tragrahmen befestigt, der seinerseits mit einer U-förmigen Tragplatte lösbar befestigt ist. Auf der Rückseite dieser U-förmigen Tragplatte sind die Stromschienen eines speisenden Netzes angeordnet. Diese U-förmige Tragplatte ist derart ausgestattet, dass mehrere modulare Vorrichtungen mit dem speisenden Netz verbunden werden können. Dazu weist diese U-förmige Tragplatte mehrere übereinander angeordnete Ausnehmungen auf. Durch diese Ausnehmungen greifen die Kontakte einer jeden Vorrichtung um eine Stromschiene des speisenden Netzes. Der Prozess der Kontaktierung wird mittels eines Hebels bestritten. Durch eine Schwenkbewegung des Hebels von rechts nach links an der Vor derseite der verschiebbaren Vorrichtung greifen die Kontakte an der Rückseite der Vorrichtung durch eine korrespondierende Ausnehmung jeweils um eine Stromschiene.

Mittels dieses Koppelsystems können mehrere Vorrichtungen jeweils mit dem speisenden Netz verkoppelt werden, jedoch nicht untereinander elektrisch in Reihe geschaltet werden. Außerdem weist diese verschiebbare Vorrichtung eine Aufnahmeplatte auf, mit der ein elektrisches Mittel, insbesondere ein Schutzmittel, elektrisch kontaktiert ist.

Aus der DE 199 16 970 A1 ist ein Adaptersystem für modulare Lastabgänge bekannt. Dieses Adaptersystem besteht aus einem Sammelschienenadapter und einem darauf befestigten Vernetzungsbaustein für aufzusetzende elektrische Schalt- und Steuergeräte, beispielsweise ein handelsüblicher Motorschutzschalter bzw. ein elektromagnetisches Schaltgerät. Mit dem Sammelschienenadapter sind Drehstrom-Sammelschienen verbunden, wogegen eine Busleitung mit de Vernetzungsbaustein verknüpft ist.

Ein Adapter für einen Schaltschrank ist aus der DE 100 13 112 A1 bekannt. Dieser Adapter weist eine Mehrzahl von Adaptersammelschienen auf, die vertikal über die gesamte Höhe eines Rahmens des Adapters angeordnet sind. Dieser Adapter kann wie ein Einschub in einem Schaltschrank eingeschoben werden, woraufhin die entsprechenden Einschübe in derselben Art und Weise in den Adapter eingeschoben werden können. Zur elektrischen Verbindung der Adaptersammelschienen des Adapters mit im Schaltschrank angeordneten Feldsammelschienen weisen diese auf der Rückseite Verbindungselemente auf. Auch bei diesem Adapter können mehrere elektrische Mittel jeweils parallel mit Sammelschienen elektrisch leitend verbunden werden. Die Möglichkeit einer Reihenschaltung dieser elektrischen Mittel ist jedoch mit diesem Adapter nicht möglich.

Aus der DE 195 11 350 A1 ist ein Schienenkanalsystem einer Niederspannungs-Schaltanlage bekannt. Dieses Schienenkanalsystem umfasst drei an einer Rückwand eines Schienenkanals befestigte Querträger, sowie die Verteilschienen tragenden Trägerelemente, eine Schottwand und durch das Schienenkanalsystem hindurch steckbare Befestigungsschrauben. Der Schienenkanal umfasst neben der Rückwand zwei sich im Wesentlichen gegenüberliegende Seitenwände, an der sich übergangslos Halteelemente zur Aufnahme der die Schaltgeräte tragenden Einschubelemente anschließen. Die Verteilschienen werden mittels der Schottwand, die eine Vielzahl von Ausnehmungen aufweist, abgedeckt.

Aus der US 4,831,489 A ist ein Modul bekannt, das an seiner Rückseite drei vertikal verlaufende Stromschienen aufweist. Dieses Modul ist mittels Regale, die horizontal übereinander angeordnet sind, in mehrere Bereiche unerteilt. Jedes Regal nimmt eine verschiebbare Vorrichtung auf, die einen Mechanismus aufweist, mit der die elektrische Verbindung unterbrochen werden kann. Auch bei dieser Anordnung können mehrere Vorrichtungen nur jeweils mit einem speisenden Netz verbunden werden, jedoch nicht untereinander. Außerdem weisen diese Regale nur eine Tragkraft auf, die für Schutzmittel wie Schalter oder Schaltgeräte ausgelegt sind.

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.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Dadurch, dass die Leistungsteilkomponenten für den Anschluss eines Umrichters an ein speisendes Netz in einem Modul zusammengefasst sind, kann ein derartiges vormontiertes Netzan schlussmodul 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.

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 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.

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.

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.

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.

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.

Zu diesen Hilfsmontagevorrichtungen sind auch die frontseitigen Tragschienen, beispielsweise Hutschienen, zu zählen, auf der bzw. denen weitere eingangs genannte Elemente, wie Wächter, angebracht werden.

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.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der mehrere Varianten des erfindungsgemäßen Netzanschlussmoduls schematisch veranschaulicht sind.
1 zeigt einen Stromlaufplan für den Anschluss eines Umrichters an ein speisendes Netz, die
2 zeigt eine perspektivische Sicht eines Netzanschlussmoduls nach der Erfindung, die
3 bis 6 zeigen jeweils eine Variante des Netzanschlussmoduls nach der Erfindung, wobei in den
7 bis 9 Kombinationen der Varianten des Netzanschlussmoduls nach den 3 bis 6, in der
10 ist eine Variante nach 5 für eine höhere Leistungsklasse dargestellt, die
11 zeigt eine Frontsicht des Netzanschlussmoduls nach 10 ohne frontseitige Abdeckung, wogegen die
12 dieses Netzanschlussmoduls mit frontseitiger Abdeckung zeigt, wobei die
13 einen Kabelbaum des Netzanschlussmoduls nach der Erfindung zeigt und in der
14 in das Netzanschlussmodul nach 9 Kabelbaum nach 13 veranschaulicht ist.
Die 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 24V hervor. Unter der Abdeckung 50 befindet sich der mehrphasige Hauptschalter 18 mit seinen Sicherungen 16. Falls 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.
In der 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 werde ohne dass sich an der Schaltung des Netzanschlussmoduls etwas ändern müsste.
Die 4 zeigt eine zweite Variante des Netzanschlussmoduls nach der Erfindung. Diese zweite Variante unterscheidet sich von der ersten Variante gemäß 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 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.
In der 5 ist eine dritte Variante des Netzanschlussmoduls nach der Erfindung schematisch veranschaulicht. Diese dritte Variante unterscheidet sich von der ersten Variante gemäß 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 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.
Die 6 zeigt eine vierte Variante des Netzanschlussmoduls nach der Erfindung. Diese Variante unterscheidet sich von der ersten Variante gemäß 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.
In der 7 ist eine fünfte Variante des Netzanschlussmoduls nach der Erfindung dargestellt, die eine Kombination der zweiten Variante gemäß 4 und der dritten Variante gemäß 5 ist.
Die 8 zeigt dagegen eine sechste Variante des Anschlussmoduls, die eine Kombination der vierten Variante gemäß 6 und der dritten Variante gemäß 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 der 9 ist eine siebte Variante des Netzanschlussmoduls dargestellt, die eine Kombination der ersten Variante gemäß 3, der zweiten Variante gemäß 4, der dritten Variante gemäß 5 und der vierten Variante gemäß 6 ist.
Die 10 zeigt die dritte Variante des erfindungsgemäßen Netzanschlussmoduls gemäß 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 eine parallel zur Rückwand 48 verlaufende Ebene im Innern des Netzanschlussmoduls verlagert ist. 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 140, 142 und 144, die durch eine weitere Aussparung 146 mit den Stromschienen 134, 136 und 138 elektrisch leitend verbunden sind.
Die 11 zeigt eine Sicht auf die Frontseite des Netzanschlussmoduls nach 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 verbinden. 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 Thermistor-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.
Die 12 zeigt das Netzanschlussmodul nach 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 ihren Elementen wird von der frontseitigen Abdeckung 50 nicht mit abgedeckt.
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 230V und einer Hilfsstromversorgung DC 24V. 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 Thermistor-Motorschutzgerät vorgesehen sein. Für die Überwachung mehrerer Fühler/Relais ist eine Auswerteschaltung vorgesehen. Diese zusätzlichen Elemente müssen signaltechnisch und spannungsmä ßig 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 13 ist ein derartiger Formkabelbaum 158 näher dargestellt. Die 14 zeigt diesen Formkabelbaum 158 bei einem Netzanschlussmodul gemäß 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.
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.

Claims

Netzanschlussmodul für einen Stromrichter mit wenigstens einer Leistungsteilkomponente (10, 12, 14, 16, 18), einer Stromschiene (62, 64, 66) pro Netzanschluss, einer Rückwand (48) mit wenigstens einer Aussparung (82, 96), zwei Seitenwänden (44,46) jeweils mit wenigstens einer Befestigungsfahne (52) und einer frontseitigen Abdeckung (50), die mit den Seitenwänden (44, 46) lösbar verbunden ist, wobei die Stromschienen (62, 64, 66) derart auf der Rückseite (60) der Rückwand (48) angeordnet sind, dass deren Anschlüsse (68, 70) oben und unten über die Rückwand (48) herausragen, wobei jede Leistungsteilkomponente (10, 12, 14, 16, 18) zwischen den beiden Seitenwänden (44, 46) angeordnet ist, wobei die wenigstens eine Leistungsteilkomponente (10, 12, 14, 16, 18) oder eine Reihenschaltung aus zwei und mehr Leistungsteilkomponenten (10, 12, 14, 16, 18) eingangsseitig mittels Verbindungs-Stromschienen (90, 92, 94, 110, 112, 114, 126, 128, 130 bzw. 76, 78, 80) durch die Aussparung (96 bzw. 82) der Rückwand (48) mit den rückseitig verlaufenden Stromschienen (62, 64, 66) elektrisch leitend verbunden sind.
Netzanschlussmodul nach Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsteilkomponenten (10, 12, 14, 16, 18) in unterschiedlichen parallel zur Rückwand (48) verlaufenden Ebenen angeordnet sind.
Netzanschlussmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Tragplatte (86, 116) vorgesehen ist.
Netzanschlussmodul nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rückwand (48) eine Tragvorrichtung (72) für eine Leistungsteilkomponente (10) angebracht ist.
Netzanschlussmodul nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rück- und die beiden Seitenwände (44, 46, 48) jeweils aus Metall sind.
Netzanschlussmodul nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass frontseitig wenigstens eine Tragschiene (150, 152, 154) zwischen den beiden Seitenwänden (44, 46) angeordnet ist.
Netzanschlussmodul nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückwand (48) U-förmig ausgebildet ist.
Netzanschlussmodul nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsteilkomponente eine Netzdrossel (10) ist.
Netzanschlussmodul nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsteilkomponente ein Hauptschütz (12) ist.
Netzanschlussmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsteilkomponente ein Hauptschalter (18) ist.
Netzanschlussmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsteilkomponente ein EMV-Filter (14) ist.
Netzanschlussmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragschiene (150, 152) eine Hutschiene ist.
Netzanschlussmodul nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die frontseitige Abdeckung (50) aus einem durchsichtigen Kunststoff ist.
Netzanschlussmodul nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die frontseitige Abdeckung (50) Bereiche aufweist, die mittels einer perforierten Linie eingegrenzt sind.
Netzanschlussmodul nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Tragschiene (154) wenigstens ein Wächter angebracht ist.
Netzanschlussmodul nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Tragplatte (86) ein Steuertransformator (24) für eine einphasige Wechselspannungs-Hilfsstromversorgung angebracht ist.
Netzanschlussmodul nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Innenseite einer Seitenwand (44, 46) eine Gleichrichter (30) einer Hilfsstromversorgung angebracht ist.
Netzanschlussmodul nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorkonfektionierter Kabelbaum (158) vorhanden ist.