DE29811018U1

DE29811018U1 - Kontaktanordnung für einen elektrischen Schaltschrank

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Publication number: DE29811018U1
Application number: DE29811018U
Authority: DE
Original assignee: AEG Starkstrom Anlagenbau Magdeburg GmbH
Current assignee: AEG Starkstrom Anlagenbau Magdeburg GmbH
Priority date: 1998-06-19
Filing date: 1998-06-19
Publication date: 1999-10-28
Anticipated expiration: 2008-06-20

Description

PALGEN, SCHUMACHER & KLÜIN : * : ::'*: · *·*· :*\·

¹UUSS-EL-B ORF ESSEN

PATENTANWÄLTE

UNSER ZEICHEN: 98 426 R/JC E S S E N , den 17. Juni 1998

AEG Starkstrom-Anlagen Magdeburg GmbH Walmbergsweg 9

D - 39112 Magdeburg Kontaktanordnung für einen elektrischen Schaltschrank

Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung für einen elektrischen Schaltschrank und insbesondere eine Kontaktanordnung für den Stromabgang eines Einschubes, der in einem elektrischen Schaltschrank angeordnet ist, sowie einen elektrischen Schaltschrank mit einer derartigen Kontaktanordnung .

Elektrische Schaltschränke dienen der Aufnahme von Schaltgeräten und Schaltelementen, wie beispielsweise Schütze, Sicherungselemente oder dergleichen oder auch Anzeigeinstrumente, die beispielsweise den Betriebszustand nachgeschalteter Verbraucher charakterisieren. Im vorliegenden Fall sind insbesondere solche Schaltschränke gemeint, welche komplette Schalteinheiten umfassende Einschübe aufweisen, die der Steuerung von einzelnen Einheiten bspw. einer Fertigungsstraße dienen. Derartige Schaltschränke werden auch "Motor-Control-Center", kurz: "MCC" genannt. Allgemein ausgedrückt, werden über die Einschübe Verbindungen von Schalt-

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geraten des Einschubes mit weiteren Schranksystemen oder weiteren Verbrauchern hergestellt.

Die MCC-Schaltschränke umfassen regelmäßig ein mehrere Kupferschienen aufweisendes Hauptsammelschienensystem, welches der Stromversorgung sämtlicher in einem Schaltschrank vorhandener elektrischer Komponenten, dem sogenannten "Feld", dienen. Die Stromverteilung an die einzelnen Schaltgeräte erfolgt mittels eines meist senkrecht zu dem Hauptsammelschienensystem angeordneten Verteilschienensystem, welches ebenfalls eine Mehrzahl parallel verlaufender, in einem bestimmten Abstand, dem sogenannten Phasenabstand, zueinander angeordnete Kupferschienen aufweist. Die räumliche Anordnung der Kupferschienen in dem Schaltschrank ist an die räumliche Anordnung von Kontaktmitteln von überlicherweise von der Frontseite montierbaren Schaltgeräte-Einschübe angepaßt, so daß eine elektrische Kontaktierung selbsttätig beim Einsetzen des Schaltgeräte-Einschübe ohne Zwischenschaltung von Adaptern oder ähnlichem erfolgt.

Hierzu weisen die Schaltgeräte üblicherweise an der Rückseite eine Mehrzahl von als Steckkontakte ausgebildete Kontaktmittel auf, die nach der Montage zwei einander gegenüberliegende Seiten - meist die Breitseiten - der jeweils zugeordneten, mit einer ihrer Schmalseiten dem Schaltgerät zugewandten Stromverteilschiene partiell spangenartig umgreifen. Die Stromschienen des Stromverteilschienensystems sind üblicherweise an mindestens zwei in Längsrichtung voneinander beabstandeten Stellen in dem Schaltschrank befestigt.

Ebenso wie die Stromzufuhr zu den einzelnen Schaltgeräte-Einschüben wird auch der Stromabgang durch entsprechend ausgestaltete Kontaktmittel realisiert. Die Abgangskontakte sind in Abhängigkeit von der Leistung des abgeführten Stromes dimensioniert und entweder als aus dem Einschub herausgeführte Kabel bei geringen Ausgangsleistungen oder als

Steckkontakte mit einem im Schaltschrank befestigten Gegenkontaktelement bei größeren Leistungen ausgebildet.

Dabei werden im Stand der Technik für größere Ausgangsleistungen Punktkontaktmittel, sog. Lyra-Kontakte, verwendet. Diese bestehen aus einer Flachstromschiene, auf die bügelartig übergreifend ein Kontaktelement aufgeschoben wird. Die Flachstromschiene besteht üblicherweise aus Kupfer und weist eine Dicke von ungefähr 5 mm auf. Diese Dicke der Flachstromschiene ist begrenzt, da im Bereich der Halterung der Flachstromschiene diese um 90° abgekantet ist. Durch die begrenzte Dicke des Materials der Flachstromschiene wird auch die maximale abgeführte Leistung begrenzt. Das übergreifende Kontaktelement weist zwei jeweils auf einer der Seiten der Flachstromschiene zur Anlage kommende Bügel auf, die unter mechanischer Spannung an den Seiten anliegen. Die mechanische Spannung muß dabei ausreichend sein, um den für den Stromabgang erforderlichen Punktkontakt sicherzustellen.

Nachteilig bei der Verwendung der zuvor erläuterten Punktkontaktmittel ist die Begrenzung des maximalen Stromes, der abgeführt werden kann. Daher ist es bei hohen abzuführenden Strömen erforderlich, mehrere bügelartige Kontaktelemente zu verwenden, so daß die erforderliche Leistung durch die mehreren Kontaktelemente auf die Flachstromschiene übertragen werden kann. Das hat zunächst einen höheren Könstruktionsaufwand zur Folge. Weiterhin erhöht sich auch die Montagebzw · Demontagekraft, die für das Ein- und Ausführen eines Einschubes, der über die Punktkontaktmittel mit dem Schaltschrank verbunden wird, erforderlich ist. Dieses kann dazu führen, daß der Einschub nur noch schwer durch eine Bedienungsperson gehandhabt werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannte Kontaktanordnung für den Stromabgang eines Einschubes, der in einem elektrischen Schalt-

schrank angeordnet ist, derart auszugestalten und weiterzubilden, daß ein einfacherer Aufbau der Kontaktmittel und eine geringere notwendige Montage-/Demontagekraft erreicht werden, wobei gleichzeitig ein Strom mit einer größeren Abgangsleistung abgeführt werden kann.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kontaktanordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß der Stromabgang eines Einschubes innerhalb eines elektrischen Schaltschrankes über Flächenkontakte hergestellt wird, wodurch sich eine Reihe von Vorteilen ergeben.

Zunächst ergibt sich ein einfacherer Aufbau, bei dem für jede Phase des abgeführten Stromes auch bei hohen Leistungen nur ein Kontakt zwischen dem an der Rückseite des Einschubes angeordneten Steckelement und dem Stromabführelement hergestellt werden muß. Der konstruktive Aufwand ist daher gering im Vergleich zum Stand der Technik, bei dem eine Mehrzahl von Lyra-Kontakten erforderlich ist.

Weiterhin ergibt sich der Vorteil, daß aufgrund des mechanischen Aufbaus der Kontaktanordnung nur eine geringe Montagebzw. Demontagekraft erfoderlich ist, um den Kontakt herzustellen bzw. zu unterbrechen. Denn bei einem flächigen Kontakt ist im Vergleich zu einem Punktkontakt ein geringerer Anpreßdruch der Klemmkontakte an die Seitenflächen des Stromabführschenkels des Stromabführelementes erforderlich. Daher wird trotz erhöhter Abgangsleistung des abgeführten Stromes eine geringere Montage- bzw. Demontagekraft mit der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung erreicht.

In bevorzugter Weise ist der Stromabführschenkel des Stromabführelementes mit einer Dicke von größer als 5 mm, insbesondere von größer als 10 mm ausgebildet. Dadurch wird gewährleistet, daß trotz der bestehenden Herstellungstoleran-

zen ein ausreichender elektrischer Kontakt zwischen dem Steckelement und dem Stromabführelement entsteht.

Da die Dicke des Stromabführschenkels ein Abkanten eines Teils des Stromabführschenkels verhindert, um eine integrierte Halterung auszubilden, ist der Stromabführschenkel mit einer Stromschiene verbunden. In bevorzuger Weise ist der Stromabführschenkel dazu derart ausgestaltet, daß mindestens eine quer zur Längsrichtung des Stromabführschenkels verlaufende Anlagefläche vorgesehen ist und daß Kiemmittel mit der mindestens einen Anlagefläche in Wirkverbindung bringbar sind und den Stromabführschenkel mit der Stromschiene verbinden.

Schließlich besteht ein wesentlicher Vorteil darin, daß mit Hilfe der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung ein Abgangsstrom mit einer höheren Leistung aus dem Einschub abgeführt werden kann. Daraus ergeben sich bisher nicht in dieser Einfachheit durchführbare Möglichkeiten für die Ausgestaltung der Schaltungen innerhalb und unterhalb von elektrischen Schaltschränken. Eine dieser Möglichkeiten besteht darin, daß in dem Einschub eine Schaltanordnung angeordnet ist, über die die Stromeinspeisung für mindestens eine Anordnung weiterer Schaltgeräte erfolgt. Dabei kann sogar die Stromeinspeisung eines gesamten elektrischen Schaltschrankes über die erfindungsgemäße Kontaktanordung erfolgen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Schaltschranks, der mit einer Mehrzahl von Sicherungslasttrennschaltleisten und Einschüben bestückt ist,

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Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Rahmengestells eines Schaltschranks mit einer vier Stromschienen umfassenden Stromverteilschienenanordnung und
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Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kontaktanordnung für den Stromabgang eines Einschubes, der in dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten elektrischen Schaltschrank angeordnet ist.

Der in Fig. 1 beispielhaft dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete Schaltschrank dient der Aufnahme von elektrischen Schaltelementen, Sicherungselementen, Anzeigegeräten etc., die verschiedene Funktionen und unterschiedliche Abmessungen haben können. Der Schaltschrank 100 hat die Gestalt eines aufrechten Quaders, dessen Kanten durch ein Rahmengestell 1 gebildet werden, welches aus aus Blech geformten Rahmenprofilen 2 besteht. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die dem Betrachter zugewandte Vorderseite die Montageseite 4, von der der Zugang zu den auf in der Zeichnung nicht dargestellten Schienen gelagerten, von der Montageseite 4 eingeschobenen Einschüben 3, 5 erfolgt. Die Montageseite 4 ist von einem durch die Rahmenprofile 2 gebildeten, einen Teil des Rahmengestells 1 dargestellten rechteckigen Rahmen umgeben. Die von dem Rahmen begrenzte Montageseite 4 des Schaltschranks ist durch ein horizontal verlaufendes Unterteilungsprofil 6 und ein an dieses von unten angrenzendes, vertikales Unterteilungsprofil 7 in drei Funktionsräume 8,8',8'' unterteilt.

Der obere Funktionsraum 8 kann der Unterbringung einer eine Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden Stromzuführschienen umfassenden Hauptsammelschienenanordnung dienen. Der Schaltschrank kann jedoch - wie in Fig. 2 dargestellt in seiner "Tiefe" ein weiteres Mal unterteilt sein, um so

gemäß Fig. 2 im hinteren Bereich einen Funktionsraum 8
zur Aufnahme der Hauptsammelschienenanordnung 9 zu bilden.

Die Hauptsammelschienenanordnung dient der Stromversorgung sämtlicher in dem fertig bestückten Schaltschrank vorhandener elektrischer Komponenten, welche zusammen ein sogenanntes Feld bilden.

Der in Fig. 1 rechts dargestellte Funktionsraum 8' dient üblicherweise der Aufnahme von elektrischen Anschlußkabeln, die die Ausgänge der Schaltgeräte mit den zugehörigen Verbrauchern verbinden. An den Funktionsraum 8' schließt sich der Funktionsraum 8'' an, welcher der Aufnahme der Schaltgeräte 3, 5 dient.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist im rückseitigen Bereich des Funktionsraumes 8' ' eine in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Stromschienen 13 aufweisende Stromschienenanordnung 12 vorgesehen. Die Schmal-Seiten der Stromschienen 13 sind der Montageseite 4 des Schaltschranks 100 zugewandt. Der Befestigung der Stromschienen 13 dient eine an einem Querprofil 10 befestigtes Halteelement 11, welches aus einem elektrisch isolierenden Material besteht und die Stromschienen 13 in einem wohl definierten Abstand zueinander hält und in ihrer Längsrichtung fixiert. Die Einschübe 3, 5 sind über Anschlußkontakt mit den Stromschienen 13 verbunden, so daß sie über diesen Kontakt mit elektrischen Strom versorgt werden.

In Fig. 3 ist eine erfindungsgemäße Kontaktanordnung 15 für den Stromabgang eines Einschubes dargestellt, der in einem elektrischen Schaltschrank 100 angeordnet ist. Die Kontaktanordnung 15 weist ein an der Rückseite des Einschubes 3, 5 angeordnetes Steckelement 16 auf, das Kontaktflächen 17 aufweisende Klemmkontakte 18 aufweist. Die Kontaktanordnung 15 weist weiterhin ein im Schaltschrank 100 befestigtes Strom-

abführelement 19 auf, das einen in Richtung des Einschubes 3, 5 vorstehenden^ zwei Seitenflächen 20, 21 aufweisenden Stromabfuhrschenkel 22 und eine mit dem Stromabführschenkel 22 verbundene Stromschiene 23 aufweist.
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Im eingeschobenen Zustand des Einschubes 3, 5 liegen die Kontaktflächen 17 der Klemmkontakte 18 auf beiden Seitenflächen 20, 21 des Stromabführschenkels 22 an und bilden somit jeweils einen flächigen Kontakt zwischen dem Steckelement 16 und dem Stromabführelement 19.

Die in Richtung des Stromabführelementes 19 vorstehenden Enden der Klemmkontakte 18 sind dabei jeweils nach außen umgebogen, um bei einem Zusammenstecken des Steckelementes 16 und des Stromabführelementes 19 eine Führung zu bilden.

Für eine Befestigung des Stromabführschenkels 22 an der Stromschiene 23 sind zwei quer zur Längsrichtung des Stromabführschenkels 22 verlaufende Anlageflächen 24, 25 vorgesehen. Weiterhin sind in der perspektivischen Darstellung verdeckte Klemmittel vorgesehen, die mit den Anlageflächen 24, 25 in Wirkverbindung bringbar sind und den Stromabführschenkel 2 2 mit der Stromschiene 2 3 verbinden. Daher ist es nicht erforderlich, bei dem Stromabführschenkel 23 einen durch Abkanten herzustellenden Halterungssteg auszubilden. Durch das Klemmittel und die breite Anlagefläche der dem Steckelement 16 abgewandten Seite des Stromabführschenkels 22 an der Stromschiene 23 ist ein zuverlässiger Kontakt zur Leitung eines Abgangstromes mit hoher Stromstärke gewährleistet.

Weiterhin ist die Stromschiene 23 mit einer Halterung 26 innerhalb des Schaltschrankes 100 befestigt. Somit kann die Stromabführung aus dem Einschub 3, 5 an einer vorgegebenen Position innerhalb des Schaltschrankes 100 erfolgen.

Bezugszeichenliste

1	Rahmengestell
2	Rahmenprofil
3	Einschub
4	Montageseite
5	Einschub
6, 7	Unterteilungsprofil
8, 8' , 8''	Funktionsraum
9	HauptsammelSchienenanordnung
10	Querprofil
11	Halteelement
12	Stromschienenanordnung
13	Stromschienen
15	Kontaktanordnung
16	Steckelement
17	Kontaktfläche
18	Klemmkontakt
19	Stromabführelement
20, 21	Seitenfläche
22	Stromabführschenkel
23	Stromschiene
24, 25	AnIagefläche
26	Halterung

Claims

1. Kontaktanordnung für den Stromabgang eines Einschubes (3, 5), der in einem elektrischen Schaltschrank (100) angeordnet ist,

1. mit einem an der Rückseite des Einschubes (3, 5) angeordneten Steckelement (16), das Kontaktflächen (17) aufweisende Klemmkontakte (18) aufweist, und

2. mit einem im Schaltschrank befestigten Stromabführelement (19), das einen in Richtung des Einschubes (3, 5) vorstehenden, zwei Seitenflächen (20, 21) aufweisenden Stromabführschenkel (22) und eine mit dem Stromabführschenkel (22) verbundene Stromschiene (23) aufweist,

3. wobei im eingeschobenen Zustand des Einschubes (3, 5) die Kontaktflächen (17) der Klemmkontakte (18) auf beiden Seitenflächen (20, 21) des Stromabführschenkels (22) anliegen und jeweils einen flächigen Kontakt bilden.

2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromabführschenkel (22) eine Dicke von mehr als 5 mm, vorzugsweise von mehr als 10 mm aufweist.

3. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromabführschenkel (22) mindestens eine quer zur Längsrichtung des Stromabführschenkels (22) verlaufende Anlagefläche (24, 25) aufweist und daß Klemmittel mit der mindestens einen Anlagefläche (24, 25) in Wirkverbindung bringbar sind und den Stromabführschenkel (22) mit der Stromschiene (23) verbinden.

4. Kontaktanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschiene (23) mit einer Halterung (26) innerhalb des Schaltschrankes (100) befestigt ist.

5. Elektrischer Schaltschrank mit einer Kontaktanordnung für den Stromabgang eines Einschubes nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Einschub (3, 5) eine Schaltanordnung angeordnet ist, über die die Stromeinspeisung für eine Anordnung weiterer Schaltgeräte erfolgt.