DE19928400C2 - Berührungssichere elektrische Hochspannungsversorgung - Google Patents
Berührungssichere elektrische HochspannungsversorgungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Hochspannungsversorgungseinrichtung
mit einem Hochspannungsversorgungsteil und einem Niederspannungs
versorgungsteil, wobei eine am Niederspannungsversorgungsteil anliegende
Niederspannung auf eine am Hochspannungsversorgungsteil anliegende
Hochspannung hochtransformierbar ist und wobei das Hochspannungs
versorgungsteil und das Niederspannungsversorgungsteil mittels eines
Gehäuseteils wenigstens teilweise nach außen abdeckbar bzw. einschließbar
sind.
Spannungsversorgungen der hier betroffenen Art stellen naturgemäß recht
hohe Anforderungen an die Betriebssicherheit, insbesondere in punkto
Hochspannung (HV). So ist wenigstens sicherzustellen, daß sowohl ein
Benutzer während des Betriebs einer solchen HV-Anlage als auch ein
Wartungsarbeiten durchführender Fachmann, i. d. R. ein HV-Elektriker oder
HV-Elektrotechniker, keinesfalls mit irgendwelchen HV-Bauteilen in Berührung
bzw. Kontakt kommen können. Hinsichtlich der hier in Betracht kommenden
Spannungsquellen kann dabei der HV grundsätzlich zurechenbare
Spannungsbereich zwischen einer bereits berührungsgefährlichen Spannung
von etwa 60 V, die im folgenden ebenfalls dem Bereich HV zugeordnet wird,
und nach oben hin nahezu beliebigen Spannungswerten liegen. Der Wert von
60 V stellt nämlich eine Spannung dar, die bereits ausreichen kann, um den
durchschnittlichen Hautwiderstand eines Menschen zu überwinden, und die
daher bereits zu für den Menschen tödlichen Stromstößen führen kann.
Aus dem US-Patent US 3,655,926 ist beispielsweise ein Schaltschrank für eine
HV-Versorgung bekannt, bei dem im besonderen ein
Sicherheitsmechanismus vorgesehen ist, der die HV inaktiviert, sobald eine
am Schaltschrank vorgesehene Zugangstür geöffnet wird. Entsprechend wird
die HV wieder freigegeben, sobald diese Tür geschlossen wird. Ferner ist
vorgesehen, daß die HV-Quelle manuell in einen operativen Zustand
übergeführt werden kann, obgleich die Tür geöffnet ist, um beispielsweise
Wartungsarbeiten an der HV-Quelle durchführen zu können. Dieser
Ausnahmezustand wird automatisch wieder aufgehoben, wenn die Tür ein
weiteres Mal verschlossen wird.
Zudem sind HV-Versorgungen bekannt geworden, bei denen der
Niederspannungs-(LV-) und der Hochspannungsteil (HV-Teil) innerhalb eines
einzigen Gehäuses angeordnet sind und damit nach dem Öffnen des
Gehäuses sowohl der LV-Teil als auch der HV-Teil räumlich frei zugänglich
sind. Sind bei diesen Geräten nun Wartungsarbeiten am LV-Teil erforderlich,
besteht daher immer auch die Gefahr, dabei auch mit HV-Teilen in manuelle
o. ä. Berührung zu kommen.
Aus der EP 0844813 A2 ist bekannt, daß sich ein Gehäuse für Abschirmung
modular aufbauen lässt, wobei nach Fig. 2 eine Zwischenwand 22 entfallen
kann. DE 39 14 928 A1 zeigt andererseits, daß für das Netzteil 24 andere
Anforderungen bestehen wie für die übrige Elektronik 25 (Fig. 2).
Ferner zeigt EP 0310589 A2 in Fig. 1, wie sich funktionelle Teile vollständig
galvanisch entkoppeln lassen. Dabei ist ein Teil eines elektrischen
Steuergerätes auf der einen Seite eines schirmenden Metallblechs 42 und der
andere auf der anderen Seite aufgebaut, die Verbindung erfolgt ausschließlich
optisch/magnetisch. Darüber hinaus zeigt DE 92 11 617 U1, daß man hohe
Wechselspannung von niedriger Gleichspannung durch eine Trennwand 4
trennt.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine HV-
Versorgungseinrichtung der vorgenannten Art zu schaffen, die die genannten
Nachteile bekannter Einrichtungen vermeidet und insbesondere einen leichten
und sicheren Zugang zur Niederspannungselektrik bzw. -elektronik
ermöglicht, ohne dabei jedoch die Hochspannung abschalten zu müssen und
gleichzeitig dennoch die Gefahr von Berührungen mit letzterer insbesondere
zu minimieren. Ferner ist es erwünscht, die gesamte Spannungsversorgung
möglichst modular einzurichten, um beispielsweise einen einfachen
Austausch einzelner Bauteile oder sogar der gesamten Elektrik bzw.
Elektronik in einem weitere Komponenten aufweisenden Gehäuse zu
ermöglichen.
Die genannten Aufgaben werden bei einer HV-Versorgungseinrichtung bzw.
einer für eine solche Versorgungseinrichtung geeigneten Gehäuseanordnung
der eingangs beschriebenen Art insbesondere gelöst durch das Vorsehen
eines zweiten, zwei Seiten bildenden Gehäuseteils, auf dessen erster Seite
das Hochspannungsversorgungsteil und auf dessen zweiter Seite das
Niederspannungsversorgungsteil, von dem Hochspannungsversorgungsteil
räumlich und/oder physisch getrennt, angeordnet sind. Dabei sind das zweite
und das erste Gehäuseteil so zusammenführbar, daß das
Hochspannungsversorgungsteil nach dem Zusammenführen dieser innerhalb
eines von den beiden Gehäuseteilen allseitig umschlossenen Raumes
angeordnet ist. Die vorgeschlagene räumliche Trennung von LV und HV
bedingt eine erhebliche Erhöhung bzw. Verbesserung der Arbeitssicherheit im
Umgang mit einer solchen HV-Versorgungseinrichtung. Zudem ermöglicht sie
einen leichten und sicheren Zugang zur Niederspannungselektrik bzw. -
elektronik, ohne daß die Hochspannung abgeschaltet werden muß und dabei
dennoch die Gefahr der Berührungsnahme mit der Hochspannung minimiert
wird.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann bei
der erfindungsgemäßen HV-Versorgungseinrichtung vorgesehen sein, daß
das zweite Gehäuseteil auf seiner ersten Seite einen ersten
Baugruppenträger zur Aufnahme von elektrischen bzw. elektronischen
Niederspannungs- und Hochspannungsbauteilen sowie auf seiner zweiten
Seite einen zweiten Baugruppenträger zur Aufnahme von elektrischen bzw.
elektronischen Niederspannungsbauteilen aufweist, wobei die beiden
Baugruppenträger mittels einer das Gehäuseteil durchstoßenden bzw.
überbrückenden elektrischen Verbindungsleitung verbunden sind. Die
Anordnung von LV und HV auf räumlich vollständig getrennten
Baugruppenträgern (z. B. im wesentlichen planar angeordnete Platinen) sowie
ihre lediglich mittels einer einzigen Verbindungsleitung erfolgende elektrische
Verbindung bedingt eine räumlich sehr strikte bzw. konsequente Trennung
von LV und HV und begünstigt damit weiterhin die angestrebte
Arbeitssicherheit. Dabei kann vorteilhafterweise ferner vorgesehen sein, daß
das zweite Gehäuseteil eine elektrische Durchführung aufweist, mittels der die
Verbindungsleitung zwischen den Baugruppenträgern geführt ist. Eine
elektrische Überbrückung zwischen den beiden Baugruppenträgern
kann auch mittels eines Flachbandkabels, einer Steckverbindung, einer
flexiblen Leiterplatte, oder eine drahtlose Übertragungsstrecke erfolgen.
Um auch auf der Hochspannungsseite des zweiten Gehäuseteils eine
möglichst hohe Sicherheit insbesondere gegen Überschläge oder
Kriechströme zu bieten, kann vorgesehen sein, daß die auf der ersten Seite
des zweiten Gehäuseteils angeordneten elektrischen bzw. elektronischen
Bauteile von der elektrischen Durchführung ausgehend entlang dem
Spannungsgefälle Niederspannung zu Hochspannung angeordnet sind. Durch
diese Maßnahme wird zum einen die Gefahr von HV-Überschlägen minimiert
sowie gleichzeitig eine möglichst kompakte Bauweise aufgrund von relativ
geringen Abmessungen des HV-Baugruppenträgers und damit der gesamten
Einrichtung gewährleistet. Gemäß einer besonders vorteilhaften
Ausgestaltung kann nun vorgesehen sein, daß die elektrische Durchführung
bezüglich der Baugruppenträger im wesentlichen zentral angeordnet ist und
daß die auf seiten des Hochspannungsversorgungsteils vorgesehenen
elektrischen bzw. elektronischen Baugruppen von der Durchführung räumlich
ausgehend im wesentlichen radial nach außen entsprechend dem
Spannungsgefälle Niederspannung zu Hochspannung angeordnet sind.
Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit gegen eine Berührung von HV-Teilen
kann ferner vorgesehen sein, daß das erste und das zweite Gehäuseteil
formschlüssig miteinander zusammenführbar sind und somit nach dem
Zusammenführen beider Gehäuseteile der Hochspannungsbereich in keiner
Weise mehr zugänglich ist.
Zum Erreichen einer besonders leichten bzw. einfachen Austauschbarkeit
einzelner Bauteile oder sogar der gesamten Spannungsversorgung - sofern
sie Teil eines weitere Komponenten umfassenden größeren Gehäuses ist -
kann insbesondere vorgesehen sein, daß das zweite Gehäuseteil als das
Hochspannungs- und das Niederspannungsversorgungsteil aufweisendes
Einschubmodul ausgebildet ist.
Zur weiteren Erleichterung der Zugänglichkeit der LV trotz der genannten
Sicherheitsanforderungen an die HV kann weiter vorgesehen sein, daß das
Einschubmodul wenigstens einseitig offen ausgebildet ist und daß das erste
Gehäuseteil ein Wandelement aufweist, das mit dem Gehäuse des
Einschubmoduls im wesentlichen formschlüssig zusammenwirkt. Eine solche
Ausgestaltung des Einschubmoduls hat weiterhin den Vorteil, daß auch die
HV nach dem Ausbau des Einschubmoduls aus dem Gehäuseteil von außen
sehr leicht zugänglich und damit dann auch leicht gewartet werden kann.
Zur weiteren Erhöhung der Arbeitssicherheit kann ferner ein Schalter
vorgesehen sein, der die Hochspannung beim Herausziehen des
Einschubmoduls aus dem ersten Gehäuseteil unterbricht. Ein solcher Schalter
bietet eine größtmögliche Sicherheit im Umgang mit der HV, da hierbei
aufgrund des Zusammenspiels mit der vorgenannten Gehäuseanordnung
vollkommen ausgeschlossen ist, daß eine Person mit aktiven bzw.
stromführenden HV-Bauteilen überhaupt in Berührung gelangen kann.
Weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen
Einrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels.
Im Einzelnen zeigen:
Fig. 1 einen seitlichen Schnitt durch eine Gehäuseanordnung mit einer
erfindungsgemäßen HV-Versorgungseinrichtung,
Fig. 2 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen
Leiterplattenträgers, und
Fig. 3 eine perspektivisch-schematische Übersicht über eine gesamte
erfindungsgemäße Gehäuseanordnung.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer in einem Gehäuse 1, 2
untergebrachten elektrischen HV-Versorgungseinrichtung 3 gemäß der
Erfindung. Die Abbildung entspricht einem Schnitt senkrecht zur gezeigten
Längsachse 'A-A' des Gehäuses 1, 2. Das Gehäuse 1, 2 weist ein erstes
Gehäuseteil 1 auf, das in erster Linie zur Stützung von gehäuse-internen
Baueinheiten, jedoch gleichzeitig zur äußeren Abdeckung bzw. Abschirmung
dieser Baueinheiten dient. Dabei weist das erste Gehäuseteil 1 eine
Abdeckhaube 2 auf, die mit dem feststehenden Teil dieses Gehäuseteils
lösbar verbunden ist. Das erste Gehäuseteil 1 weist insbesondere eine auf
der HV-Seite angeordnete Rückwand 4 auf. Die Funktion dieser Rückwand 4
wird nachfolgend noch eingehender beschrieben. Zudem weist dieses
Gehäuseteil 1 an seiner Unterseite Gummifüße 5 auf, die einen sicheren,
verrutschfesten Stand des gesamten Gehäuses 1, 2 auf einer ebenen
Unterlage gewährleisten. Insbesondere ist aus der Abbildung ersichtlich, daß
nach dem Anbringen der Abdeckhaube 2 an den feststehenden Teil des
ersten Gehäuseteils 1 das Gehäuse 1, 2 nach außen hin allseitig von den
Gehäuseteilen 1, 2, 4 umschlossen ist.
Im Innenbereich des ersten Gehäuseteils 1 ist nun ein zweites Gehäuseteil 6
angeordnet, das in dem vorliegenden Beispiel als Einschubmodul ausgeführt
ist. Das Einschubmodul 6 ist mittels (hier nicht näher dargestellter)
Führungsmittel mit dem ersten Gehäuseteil 1 lösbar verbunden. Zum
Herausnehmen des Einschubmoduls 6 aus dem ersten Gehäuseteil sowie
zum entsprechenden Einbau des Einschubmoduls 6 in das Gehäuseteil 1
weist das Einschubmodul 6 einen Haltegriff 7 auf. Aus Fig. 1 ist ersichtlich,
daß das Einschubmodul 6 nach dem Anbringen der Abdeckhaube 2 von den
Teilen des ersten Gehäuseteils 1 vollständig umschlossen ist.
Erfindungsgemäß weist das Einschubmodul eine HV-Seite 8 und eine LV-
Seite 9 auf, die jeweils durch eine Trägerplatte 10 räumlich voneinander
getrennt angeordnet sind. Die LV-Seite 9 ist dabei der Abdeckhaube 2
zugewandt und somit nach dem Abnehmen dieser von außen zugänglich. Im
Gegensatz dazu ist die HV-Seite 8 so ausgelegt, daß nach dem
Zusammenführen des ersten Gehäuseteils 1 und des zweiten Gehäuseteils 6
(Einschubmoduls) das auf der HV-Seite 8 angeordnete HV-Versorgungsteil
innerhalb eines von den beiden Gehäuseteilen 1, 4, 6 allseitig umschlossenen
Raumes angeordnet ist. Damit ist das HV-Versorgungsteil nach dem Einbau
des Einschubmoduls 6 in keiner Weise mehr von außen räumlich zugänglich.
Es versteht sich von selbst, daß das gesamte Gehäuse sowohl von vorne (in
Blickrichtung) als auch von hinten (in dieser Darstellung verdeckte Rückseite
des Gehäuses) von Gehäuseteilen abgedeckt ist, um einen allseitig
umschlossenen Raum für den HV-Teil zu ermöglichen. In dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel wird dieser umschlossene Raum durch die genannten
vier Seitenelemente des ersten Gehäuseteils und die beiden restlichen Seiten
durch die beiden Seitenelemente des zweiten Gehäuseteils gebildet. Es
können jedoch auch andere Kombinationen von Seitenelementen gebildet
werden, sofern diese nach dem Zusammenführen der beiden Gehäuseteile
einen allseitig umschlossenen Raum bilden.
Die Trägerplatte 10 weist nun insbesondere eine Durchführung 11 für die
zwischen der LV-Seite 9 und HV-Seite 8 notwendigen elektrischen
Verbindungsleitungen 12 auf. Die Durchführung 11 dient in dem gezeigten
Ausführungsbeispiel dabei zugleich als Halterung für auf der LV-Seite 9 und
HV-Seite 8 vorgesehene Leiterplatten 13, 14 (Platinen).
Die auf der LV-Seite 9 angeordnete Platine 13 trägt lediglich LV-
Komponenten 15. Gegebenenfalls sind auf der LV-Seite 9 weitere (hier nicht
gezeigte) Baueinheiten, beispielsweise eine Netzversorgungseinheit,
vorgesehen. Diese Baueinheiten sind nach dem Abnehmen der Abdeckhaube
2 insgesamt leicht zugänglich und können daher auch bei eingeschalteter
Spannungsversorgung umfassend gewartet werden. Auch die
Verbindungsleitungen 12 zwischen LV-Seite 9 und HV-Seite 8 befinden sich
auf einem LV-Potential und somit sind die eingangs genannten
Hochspannungsunfälle völlig ausgeschlossen.
Die auf der HV-Seite 8 angeordnete Platine 14 weist eine weitere
erfindungsgemäße Besonderheit auf. Und zwar betrifft diese Besonderheit die
dortige Anordnung von LV-Bauelementen 16 und HV-Bauelementen 17.
Ausgehend von dem aus der Durchführung 11 heraustretenden
Leitungsstrang 18 sind nämlich die auf der HV-Platine 14 vorgesehenen
elektrischen bzw. elektronischen Bauelemente 16, 17 von der elektrischen
Durchführung 11 ausgehend entsprechend dem Spannungsgefälle
Niederspannung zu Hochspannung angeordnet. So sind die LV-Bauelemente
16 in der näheren Umgebung der Durchführung 11 und die HV-Bauelemente
17 nur außerhalb dieses Umgebungsbereichs angeordnet, wobei das an den
einzelnen Bauelementen 16, 17 jeweils anliegende Spannungsplateau
bevorzugtermaßen zwischen den genannten Bereichen stetig zunimmt. Durch
die zuletzt genannte Maßnahme ist nun insbesondere sichergestellt, daß auch
keine Überschläge oder Kriechströme zwischen einzelnen Bauteilen bzw.
Baugruppen 16, 17 innerhalb der gesamten LV-HV-Kette auftreten können.
Da in dem gezeigten Beispiel die Leitungsdurchführung 18 bezüglich der
Platine 14 im wesentlichen zentral angeordnet ist, sind in diesem Beispiel
auch die Bauelemente 16, 17 von der Durchführung 11 ausgehend im
wesentlichen radial nach außen entsprechend dem Spannungsgefälle
angeordnet. Es wird allerdings hervorgehoben, daß neben dieser radial
ausgerichteten Anordnung auch andere geometrische Anordnungen möglich
sind, die je nach den äußeren Gegebenheiten bei dem jeweils vorliegenden
Gehäusetyp bevorzugt werden können. Beispielsweise kann eine lineare
Bauelemente-Anordnung zu bevorzugen sein, bei der die LV-Bauelemente
auf der einen Seite (der Vorderseite) der Platine und die HV-Komponenten
auf der jeweils anderen Seite angeordnet sind.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Anordnung der Bauelemente 16, 17
auf der HV-Platine 14 ermöglicht zudem eine vorteilhafte Reduzierung der
räumlichen Abmessungen der Platine 14 und damit konsequenterweise auch
eine Verringerung des erforderlichen Raumbedarfs des gesamten Gehäuses
1, 2.
Eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen HV-
Hauptplatine 20, bei dem eine vorerwähnte Anordnung der LV- und HV-
Bauteile von innen nach radial außen vorliegt, zeigt Fig. 2. Zur besseren
räumlichen Orientierung des Betrachters ist hier ebenfalls die
Gerätelängsachse 'A-A' eingezeichnet. Bei dieser Darstellung sind zur
einfacheren Unterscheidung von Niederspannung (LV) und Hochspannung
(HV) die HV-Baugruppen grau unterlegt bzw. schattiert dargestellt.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist eine die Platine 20 in etwa zentral
durchstoßende Durchführung 21 vorgesehen, mittels der die von der - hier
nicht gezeigten - LV-Platine ausgehenden Verbindungsleitungen 22 der HV-
Platine 20 zugeführt werden. Von dieser Durchführung 21 ausgehend sind
zunächst innerhalb eines inneren Bereiches 23 der HV-Platine 20
ausschließlich LV-Baugruppen 24 vorgesehen, deren genaue räumliche
Ausdehnung anhand der gestrichelten Linie (23) verdeutlicht ist. Von diesen
ausgehende, nach außen führende Verbindungsleitungen 25 verbinden nun
die LV-Baugruppen 24 mit weiteren Baugruppen 26, die auf einem höheren
Spannungspotential (HV) liegen. Sowohl die LV-Baugruppen 24 als auch die
HV-Baugruppen 26 sind in Fig. 2 nur äußerst schematisch dargestellt und
bestehen i. d. R. aus einer Vielzahl von Bauteilen. So sind die für eine genaue
Stabilisierung der HV erforderlichen Regelungskreise sowie sämtliche für die
Erzeugung der HV erforderlichen Komponenten, wie z. B. Transformatoren
oder eine Gleichrichterelektronik, in diesen Baugruppen untergebracht.
Die in diesem Ausführungsbeispiel gezeigte radiale Anordnung der LV- und
HV-Bauteile entsprechend dem Spannungsgradienten LV-HV hat zudem den
Vorteil, daß die im allgemeinen - verglichen mit HV-Komponenten - relativ
kompakten LV-Komponenten in der Mitte der HV-Platine "dicht" angeordnet
werden können. Im Gegensatz dazu können bei dieser radialen Anordnung
HV-Komponenten, die im allgemeinen größere Bauteile darstellen und zudem
aufgrund der besonderen HV-Sicherheitsanforderungen einen relativ großen
räumlichen Abstand voneinander aufweisen müssen, in Außenbereichen der
Platine angeordnet werden. Die radiale Anordnung kommt dieser Anforderung
dadurch entgegen, daß die zur Verfügung stehende Fläche von der zentralen
Durchführung bekanntlich mit dem Quadrat der Entfernung ansteigt.
Als weitere erfindungsgemäße Besonderheit weist die HV-Platine 20 bei der
gezeigten Ausführungsform an ihrem Rand 27, zwischen den einzelnen HV-
Baugruppen 26 angeordnete Luftspalte 28 auf. Die Luftspalte 28 sind zur
Vereinfachung der Darstellung nur im oberen Bereich 29 der gezeigten
Platine 20 exemplarisch zwischen nur einigen der HV-Bauteile eingezeichnet
und sind daher in den übrigen Bereichen, insbesondere im unteren Bereich 30
der Platine 20 entsprechend vorzusehen. Die Funktion dieser Luftspalte 28
besteht nun darin, die zur Isolation erforderlichen räumlichen Abstände
zwischen HV-Komponenten bzw. -baugruppen 26 zu minimieren, ohne dabei
jedoch das Risiko von Überschlägen, insbesondere von Kriechströmen,
zwischen diesen Baugruppen 26 über Gebühr zu erhöhen.
Die insgesamt hochtransformierte Gesamtspannung liegt schließlich an der
Baugruppe 31 an und kann mittels eines abgeschirmten Kabels 32 von der
HV-Platine 20 in bekannter Weise nach außen geführt werden.
Eine erfindungsgemäße Gehäuseanordnung 40 mit einer im hinteren Teil 41
der Gehäuseanordnung 40 vorgesehenen vorbeschriebenen HV-
Versorgungseinrichtung 45 zeigt Fig. 3. Wie in den vorbeschriebenen Figuren
ist auch hier die Geräteachse 'A-A' eingezeichnet. Die Gehäuseanordnung 40
enthält im vorderen Teil 42 weitere Komponenten einer nicht im Detail
gezeigten Meßapparatur 43. Bei dieser Meßapparatur 43 kann es sich um ein
Spektrometer, eine chromatographische Meßapparatur, oder aber um ein
mikrofluidisches Meßsystem handeln.
Im hinteren Teil 41 des Gehäuses 40 ist nun eine erfindungsgemäße
Spannungsversorgungseinrichtung vorgesehen. Im unteren Teil weist diese
eine Netzversorgungseinheit 44 auf, die aus der angelegten Netzspannung
alle im Gerät benötigten Niederspannungen bereitstellt. Im oberen Teil 41 des
Gehäuses 40 befindet sich eine elektrische Baugruppe, die als Kontrollinstanz
für das Gerät dient und die Steuerelektronik enthält. Diese Baugruppe stellt
auch die elektrischen Verbindungsleitungen zur HV-Baugruppe 45 bereit, die
zur Ansteuerung benötigt werden.
Damit auch bei geöffnetem ersten Gehäuseteil, insbesondere der Abdeckung,
berührungssichere Wartungsarbeiten an der LV-Seite möglich sind, sind auch
alle berührungsgefährlichen Netzspannungskomponenten mittels eines
Gehäuseteils 44 nach außen hin abgeschirmt. Dadurch wird insbesondere
ermöglicht, Wartungsarbeiten auch bei Anliegen der Netzspannung sicher
durchführen zu können.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Gehäuseanordnung 40 liegt
demnach darin, daß im Falle eines Funktionsdefekts oder Betriebsausfalls der
HV-Versorgungseinrichtung 45 diese relativ einfach und damit schnell gegen
eine komplett neue Einheit (Einschubmodul, siehe Fig. 1) ausgetauscht
werden kann, ohne daß die gesamte Meßapparatur 43 über einen Zeitraum
außer Betrieb gesetzt werden muß. Aufgrund der vorgeschlagenen
Anordnung des Gehäuses 40 können jedoch nur auf der LV-Seite bestehende
Ausfälle oder erforderliche Einstellarbeiten auch während einer anliegenden
HV durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäße Spannungsversorgungseinrichtung läßt sich aufgrund
der vorbeschriebenen Funktionalitäten und Eigenschaften in vorteilhafter
Weise auch in einer Laborumgebung einsetzen, in der elektrische
Überschläge zwischen HV-Komponenten begünstigt werden, z. B. in der relativ
feuchten Umgebung eines Chemie- oder Biologielabors.
Claims (11)
1. Elektrische Hochspannungsversorgungseinrichtung mit einem
Hochspannungsversorgungsteil (8) und einem
Niederspannungsversorgungsteil (9), wobei eine am
Niederspannungsversorgungsteil (9) anliegende Niederspannung auf eine am
Hochspannungsversorgungsteil (8) anliegende Hochspannung
hochtransformierbar ist, und mit einem ersten Gehäuseteil (1) zur wenigstens
partiellen äußeren Abdeckung der Hochspannungsversorgungseinrichtung,
gekennzeichnet durch
ein zweites, zwei Seiten bildendes Gehäuseteil (6), auf dessen erster Seite
das Hochspannungsversorgungsteil (8) angeordnet ist und auf dessen zweiter
Seite das Niederspannungsversorgungsteil (9), von dem
Hochspannungsversorgungsteil (8) räumlich getrennt, angeordnet ist, wobei
das zweite (6) und das erste Gehäuseteil (1) so zusammenführbar sind, daß
das Hochspannungsversorgungsteil (8) nach dem Zusammenführen dieser
innerhalb eines von den beiden Gehäuseteilen (1, 6) allseitig umschlossenen
Raumes angeordnet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite
Gehäuseteil (6) auf seiner ersten Seite einen ersten Baugruppenträger (14)
zur Aufnahme von elektrischen bzw. elektronischen Niederspannungs- (16)
und Hochspannungsbauteilen (17) sowie auf seiner zweiten Seite einen
zweiten Baugruppenträger (13) zur Aufnahme von elektrischen bzw.
elektronischen Niederspannungsbauteilen (15) aufweist und die beiden
Baugruppenträger (13, 14) mittels einer das zweite Gehäuseteil (6)
durchstoßenden bzw. überbrückenden elektrischen Verbindung (11)
verbunden sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite
Gehäuseteil (6) eine elektrische Durchführung (11, 18) aufweist, mittels der
Niederspannungsverbindungen (12) zwischen den Baugruppenträgern
(13, 14) geführt sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der
ersten Seite des zweiten Gehäuseteils (6) angeordneten elektrischen bzw.
elektronischen Niederspannungs- und Hochspannungsbauteile (16, 17), von
der elektrischen Durchführung (18) ausgehend entsprechend dem
Spannungsgradienten Niederspannung zu Hochspannung angeordnet sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische
Durchführung (18) bezüglich der Baugruppenträger (13, 14) im wesentlichen
zentral angeordnet ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine radiale
Anordnung der Niederspannungs- und Hochspannungsbauteile (16, 17)
entsprechend dem Spannungsgradienten Niederspannung zu Hochspannung.
7. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch in die HV-Platine eingefräste Luftspalte zwischen einzelnen HV-
Baugruppen.
8. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste (1) und das zweite Gehäuseteil (6)
formschlüssig miteinander zusammenführbar sind.
9. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das zweite Gehäuseteil (6) als das Hochspannungs- und
das Niederspannungsversorgungsteil aufweisendes Einschubmodul
ausgebildet ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Einschubmodul (6) wenigstens einseitig offen ausgebildet ist und dass das
erste Gehäuseteil (1) ein Wandelement (4) aufweist, das mit dem Gehäuse
des Einschubmoduls (6) im wesentlichen formschlüssig zusammenwirkt.
11. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Verriegelungs-Schalteranordnung, mittels der die
Hochspannung beim Herausziehen des Einschubmoduls aus dem ersten
Gehäuseteil unterbrochen wird.
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Also Published As
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