Beschreibung Mehrfeldrige Schaltanlage mit einer Sammelschienenanordnung Die Erfindung betrifft eine mehrfeldrige Schaltanlage für Niederspannung mit folgenden Merkmalen : -je Feld der Schaltanlage ist ein Gerüstkörper zur Begren- zung eines Funktionsraumes vorhanden ; -über alle Felder der Schaltanlage erstreckt sich eine Sam- melschienenanordnung ; -die Sammelschienenanordnung befindet sich an der einer Be- dienungsfront der Schaltanlage gegenüberliegenden Rücksei- te des Gerüstkörpers in einem Sammelschienenraum ; -der Sammelschienenraum ist durch mit dem Gerüstkörper ver- bundene Träger und wenigstens ein rückseitiges Verschluß- organ begrenzt ; -eine Stützanordnung für die Sammelschienenanordnung ist durch Befestigungselemente mit dem Gerüstkörper verbunden.

Zum Verständnis der vorstehend benutzten Begriffe sei er- wähnt, daß als Sammelschienenanordnung im vorliegenden Zusam- menhang schienenförmige Stromleiter in solcher Anzahl und An- ordnung bezeichnet werden, wie sie zum Energietransport in ein-oder mehrphasigen Netzen benötigt werden. Je Phase kön- nen dabei je nach der Höhe der auftretenden Ströme einzelne oder mehrere Stromleiter vorhanden sein. Ferner wird als Stützanordnung eine Kombination von Bauteilen verstanden, die jeden der Stromleiter mechanisch erfaßt und gegen Kräfte ab- stützt, die durch das Eigengewicht der Stromleiter und die in den Stromleitern fließenden Ströme hervorgerufen werden. Als Gerüstkörper werden räumliche Tragwerke mit beliebigem Aufbau bezeichnet, d. h. beispielsweise rahmenartige Gestelle oder solche in Vollwandbauweise, die aus leitenden oder nichtlei- tenden Werkstoffen bestehen und die zur Aufnahme von stark- stromtechnischen Schalt-und Steuergeräten mit beliebiger

Wirkungsweise sowie elektronischen bzw. datentechnischen Aus- rüstungen bestimmt sind. Der Funktionsraum ist der von dem Gerüstkörper umschlossene, zur Aufnahme der genannten Geräte und Ausrüstungen vorgesehene Raum. Dieser Raum kann durch Montageschienen, Fachböden und/oder Einschubrahmen unterteilt sein, um eine zweckmäßige festmontierte oder lösbare Anord- nung der Geräte zu ermöglichen. Als rückseitiges Verschlußor- gan werden im vorliegenden Zusammenhang sowohl spezielle Wandkörper, wie z. B. ebene oder an den Rändern abgekantete Bleche als auch weitere Gerüstkörper verstanden, die zur Bil- dung einer Schaltanlage mit zwei Bedienungsfronten vorgesehen sind.

Eine Schaltanlage der eingangs genannten Art ist beispiels- weise durch die DE 40 05 069 A1 bekanntgeworden. Bei dem ei- nem der dort beschriebenen Ausführungsbeispiele wird der Sam- melschienenraum durch eine rückseitige Profileinziehung von Seitenteilen der Gerüstkörper der benachbarten Felder gebil- det. Die zuvor erwähnten Träger sind somit Bestandteil des Gerüstkörpers. Durch ein übliches, in dem genannten Dokument nicht gesondert dargestelltes Verschlußorgan wird der Sammel- schienenraum nach hinten verschlossen.

Bei einer anderen Schaltanlage nach der Firmendruckschrift SIEMENS : "Niederspannungs-Schaltanlagen 8PG", Best.-Nr.

E22V/1877, Druckschriften-Nr. 122 079 Ps 9735., wird ein rückseitig an den Gerüstkörper des Funktionsraumes anschlie- ßender gerüsthoher Sammelschienenraum durch ein gesondertes Sammelschienengerüst gebildet, das entsprechend seinem Ver- wendungszweck eine geringere Bautiefe als der Gerüstkörper des Funktionsraumes aufweist und sich zur wahlweisen Aufnahme von einer oder zwei Sammelschienenanordnungen eignet. Ferner eignet sich das Sammelschienengerüst zur Verbindung mit einem weiteren Gerüstkörper, wenn eine Schaltanlage mit zwei gegen- überliegenden Bedienungsfronten und zwei Funktionsräumen in

freistehender Anordnung erstellt werden soll (vgl. die Abbil- dung auf Seite 6 unten der genannten SIEMENS-Druckschrift).

Unter den Sammelschienen werden im vorliegenden Zusammenhang jeweils die Hauptsammelschienen verstanden, die sich über die gesamte mehrfeldrige Schaltanlage erstrecken. Hiervon zu un- terscheiden sind Feld-oder Verteilungsschienen, welche an die Hauptsammelschiene angeschlossen sind und die für die Energieverteilung innerhalb jedes einzelnen Feldes vorgesehen sind. Eine solche Anordnung ist z. B. in der DE 195 11 349 Cl beschrieben. Hier bilden die Feld-oder Verteilungsschienen zusammen mit einem Gehäuse einen vertikalen Sammelschienen- kanal, der berührungssicher ausgebildet ist und Einstecköff- nungen für steckbare Kontaktstücke von Schaltgeräten oder Ge- räteeinschüben besitzt.

Die Schaltanlage nach der genannten DE 195 11 349 Cl gehört zu der Bauart mit obenliegender Sammelschiene, wobei der Sam- melschienenraum durch eine Zwischenwand vom Gesamtraum eines Gerüstes der Schaltanlage abgetrennt ist. Diese Bauart unter- scheidet sich daher nach Lage und Gestaltung der Sammel- schienenanordnung von den eingangs erwähnten Schaltanlagen mit rückseitiger Sammelschienenanordnung nach der DE 40 05 069 A1 oder nach der Firmendruckschrift"Niederspannungs- Schaltanlagen 8PG".

Um die Betriebssicherheit einer Niederspannungs-Schaltanlage zu gewährleisten, werden alle Abstände zwischen benachbarten spannungführenden Teilen und zwischen diesen und geerdeten Bauteilen nach verbindlichen Vorschriften bemessen. Dennoch treten im Rahmen statistischer Gesetzmäßigkeiten Fehler auf, durch die eine elektrisch leitende Verbindung der genannten Teile mit nachfolgendem Störlichtbogen hervorgerufen wird.

Die Ursachen solcher Vorgänge sind vielfältig : nur um Bei- spiele zu nennen sei erwähnt, daß in eine Schaltanlage elek-

trisch leitende Fremdkörper gelangen können, die solange kei- nen Schaden anrichten, wie sie in Ruhe verbleiben und die dann z. B. durch eine Erschütterung herabfallen und in die Sammelschienenanordnung geraten. Ferner können sich Bauteile durch trberlastung erhitzen und ihr Isoliervermögen ganz oder teilweise einbüßen. Da es sich erwiesen hat, daß das Auf- treten von Störlichtbögen in Niederspannungs-Schaltanlagen auch bei großer Sorgfalt während der Fertigung und im späte- ren Betrieb nicht völlig ausgeschlossen werden kann, gehen die Bemühungen dahin, die Auswirkungen von Störlichtbögen möglichst zu beschränken. Hierzu können Maßnahmen getroffen werden, welche die passive oder die aktive Sicherheit verbes- sern, wie Lichtbogenbarrieren nach der EP 0 714 564 oder ein Schutzsystem nach der WO 95/22167. In jedem Fall erweist es sich aber als erforderlich, eine Schaltanlage nach dem Auf- treten einer Störung sorgfältig zu untersuchen und durch Rei- nigung, Austausch beschädigter Teile und weitere zweckent- sprechende Maßnahmen wieder in einen betriebssicheren Zustand zu versetzen.

Obwohl die vorstehend angedeuteten Arbeiten grundsätzlich bei derzeit üblichen Bauweisen einer Schaltanlage durchführbar sind, ist der Zeitbedarf hierfür stets beträchtlich. Dies hängt damit zusammen, daß die an der Rückseite des Funktions- raumes befindliche Sammelschienenanordnung nur schwer zugäng- lich ist. Selbst die Entnahme sämtlicher Geräte aus einem be- schädigten Feld einer Schaltanlage genügt häufig nicht, einen für die Reparatur der Sammelschienenanordnung ausreichenden Zugang zu schaffen. Daher kann es sich als erforderlich er- wiesen, eine Schaltanlage völlig zu demontieren, um die Sam- melschienenanordnung freizulegen und eine Reparatur oder den Ersatz zu ermöglichen. Es bedarf keiner näheren Erläuterung, daß eine solche Demontage einen außerordentlichen Aufwand darstellt.

Der Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, eine Niederspannungs-Schaltanlage der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Zugang zu der Sammelschienenanordnung wesentlich erleichtert und somit der für eine Wartung oder Reparatur erforderliche Aufwand an Arbeitszeit entsprechend vermindert wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch folgende Merkma- le gelöst : -die Befestigungselemente der Stützanordnung für die Sam- melschienenanordnung erstrecken sich ausgehend vom Funkti- onsraum in den Sammelschienenraum und besitzen im Funkti- onsraum gelegene Bedienelemente ; -die zu dem Sammelschienenraum gehörenden Träger sind als gesonderte, mit dem Gerüstkörper des Funktionsraumes durch Befestigungsmittel verbundene Teile ausgebildet ; -die Befestigungsmittel für die Träger erstrecken sich gleichfalls aus dem Funktionsraum in den Sammelschienen- raum und besitzen im Funktionsraum zugängliche Bedienmit- tel.

Wie schon erwähnt, wurde bei den bisher üblichen Bauarten der Niederspannungs-Schaltanlagen entweder ein gesonderter Ge- rüstteil zur Aufnahme der Sammelschienenanordnung oder eine spezielle Ausgestaltung des den Funktionsraum aufnehmenden Gerüstkörpers vorgesehen, um die Sammelschienenanordnung mög- lichst einfach an der Rückseite des Gerüstkörpers montieren zu können. Demgegenüber sieht die Erfindung vor, daß die Be- festigungselemente für die Stützanordnung der Sammelschienen- anordnung in dem Funktionsraum zugänglich sind. Somit kann in jedem Feld die Verbindung zwischen dem Gerüstkörper und der Sammelschienenanordnung gelöst werden. Ebenso kann die Ver- bindung zwischen dem Gerüstkörper und den Trägern gelöst wer- den, die zur Anbringung von Abdeckungen des Sammelschienen- raumes dienen. Ist beides geschehen, so kann der Gerüstkörper

des betreffenden Feldes aus dem Verbund mit dem benachbarten Feld bzw. den benachbarten Feldern gelöst und herausgezogen werden. Damit liegt die Sammelschienenanordnung zur Vornahme beliebiger Arbeiten frei.

Eine Schaltanlage nach der Erfindung kann durch eine Reihe weiterer vorteilhafter Maßnahmen ausgestaltet werden.

Im Rahmen der Erfindung empfiehlt es sich, die erwähnten Trä- ger winkelförmig auszubilden, derart, daß parallele Schenkel zur Anlage am Gerüstkörper und am Verschlußorgan gebildet sind.

Eine weitere Verbesserung ergibt sich, wenn je Feld der Schaltanlage ein oberer Träger und ein unterer Träger vorge- sehen sind und diese Träger rückseitig sowie oben bzw. unten Auflageflachen zur Anlage eines Verschlußorgans bzw. einer Abdeckung besitzen. Die winkelförmigen Träger können dann nämlich wenigstens zusammen mit einem rückseitigen Verschluß- organ eine zusammenhängende Baugruppe bilden, deren Zusammen- halt auch nach Lösung der Befestigungsmittel für die Träger erhalten bleibt. Eine solche Baugruppe entsteht gleichfalls, wenn das rückseitige Verschlußorgan durch den Gerüstkörper eines weiteren Feldes der Schaltanlage gebildet ist, wie dies bei Schaltanlagen mit zwei Bedienfronten der Fall ist. Somit verbleiben die Träger stets in der richtigen Position für die erneute Verbindung mit dem zugehörigen Gerüstkörper, wenn n die Arbeiten an der Sammelschienenanordnung abgeschlossen sind.

Zur Vereinfachung der Schaltanlage kann dadurch beigetragen werden, daß die oberen und unteren winkelförmigen Träger gleich ausgebildet und um 180° gedreht montierbar sind.

Ferner ist es zur Vermeidung einer besonderen Unterstützung des Sammelschienenraumes oder von Ausgleichsstücken zweck-

mäßig, die oberen und die unteren winkelförmigen Rager bün- dig mit dem Gerüstkörper des Funktionsraumes anzuordnen. Die richtige Stellung des Gerüstkörpers zu dem Sammelschienenraum bzw. den winkelförmigen Trägern bei der erneuten Verbindung wird hierdurch am einfachsten sichergestellt.

Als weiteres vorteilhaftes Merkmal ist nach einer Ausge- staltung der Erfindung vorgesehen, daß die winkelförmigen Träger mit Montageflächen für Zubehör, wie Schutzleiter- schienen, versehen sind.

Im Zusammenhang mit der Bildung der erwähnten Baugruppe aus winkelförmigen Trägern und einem Verschlußorgan erweist es sich als zweckmäßig, wenn das Verschlußorgan als gerüsthohe Blechwand ausgebildet und durch randseitige Abwinklungen ins- besondere gegen eine Verformung um eine horizontale Achse versteift ist. Hierdurch erlangt die erwähnte Baugruppe auch bei großer Höhe des Gerüstes der Schaltanlage eine solche Stabilität, daß nach der Trennung der winkelförmigen Träger von dem Gerüstkörper und bei der erneuten Verbindung die Be- festigungselemente mit den zugehörigen Aufnahmeöffnungen pro- blemlos fluchten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die Figur 1 zeigt eine Niederspannungs-Schaltanlage in einen Schnitt I-I in der Figur 2, wobei links einer Sammelschienen- anordnung im oberen Teil eine Ausführungsform mit einer Rück- wand und im unteren Teil eine Ausführungsform mit einen wei- teren Funktionsraum dargestellt ist.

In der Figur 2 ist eine frontseitige Ansicht einer aus drei Feldern zusammengesetzten Schaltanlage gemäß der Figur 1 ge-

zeigt, wobei ein Gerüstkörper des mittleren Feldes entfernt ist, um die Sammelschienenanordnung zuganglich zu machen.

Die Figur 3 zeigt in einer rückseitigen perspektivischen Dar- stellung eines Feldes der Schaltanlage nach den Figuren 1 und 2 einen Gerüstkörper, einen oberen und einen unteren winkel- förmigen Träger sowie eine Sammelschienenanordnung.

Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Niederspannungs-Schalt- anlage 1 kann eine Bedienungsfront oder zwei Bedienungs- fronten aufweisen. Beide Ausführungsformen weisen einen Sam- melschienenraum 2 auf, an den sich in der Figur 1 nach rechts ein Funktionsraum 3 anschließt, der zur Aufnahme von Schalt- und Steuergeräten beliebiger Art vorgesehen ist. In bekannter Weise wird der Funktionsraum 3 durch einen Gerüstkörper 4 ge- bildet. Der Sammelschienenraum 2 wird nach oben durch einen oberen winkelförmigen Träger 5 und nach unten durch einen un- teren winkelförmigen Träger 6 begrenzt. Die Träger 5 und 6 besitzen parallele Schenkel 7 zur Anlage am Gerüstkörper 4 bzw. an unterschiedlichen Verschlußorganen, wie noch erläu- tert wird. In der Ausführungsform mit einer Bedienungsfront ist der Sammelschienenraum 2 rückseitig durch ein als Rück- wand ausgebildetes Verschlußorgan 8 begrenzt, wie dies in der Figur 1 im linken oberen Bereich dargestellt ist. Bei der Ausführungsform mit zwei Bedienungsfronten schließt sich an den Sammelschienenraum 2 in der Figur 1 nach links ein weite- rer Funktionsraum 9 an, der durch einen weiteren Gerüstkörper gebildet ist. Dieser ist im linken unteren Bereich der Figur 1 als Verschlußorgan 10 bezeichnet.

In dem Sammelschienenraum 2 sind-bei der Ausführungsform der Schaltanlage 1 mit zwei Bedienungsfronten-zwei Sammel- schienenanordnungen 11 und 12 untergebracht, von denen die Sammelschienenanordnung 11 im oberen Bereich gelegen und dem Funktionsraum 3 zugeordnet ist, während die weitere Sammel-

schienenanordnung 12 zur Versorgung der Geräte im Funktions- raum 9 dient und sich im unteren Bereich des Sammelschienen- raumes 2 befindet. Wie dies an sich bekannt ist, werden die Sammelschienenanordnungen 11 und 12 durch Stützanordnungen 13 bzw. 14 getragen, die jeweils Isolierstützer 15 und Halter 16 umfassen. Ferner ist der Sammelschienenraum 2 mit einer Schutzleiterschiene oder mit mehreren Schutzleiterschienen 17 ausgerüstet, die in dem gezeigten Beispiel mittels Haltevor- richtungen 18 an dem unteren winkelförmigen Träger 6 befe- stigt sind.

Aus der Figur 2 ist näher die mehrfeldrige Ausführung der Niederspannungs-Schaltanlage 1 ersichtlich. Es sind drei ne- beneinander aufgestellte Felder gezeigt, wobei im mittleren Feld der zugehörige Gerüstkörper entfernt ist und die dahin- ter befindlichen Sammelschienenanordnungen 11 und 12 sichtbar sind, die sich über die ganze Breite der Schaltanlage 1 er- strecken. Das linke und das rechte Feld sind im geschlossenen Zustand dargestellt, um als Beispiele Bedienungsfronten 20 bzw. 22 von vorn zu zeigen, die zu unterschiedlichen Ausrü- stungen mit Geräten gehören. Die Bedienungsfront 21 des mitt- leren Feldes ist nur in der Figur 1 im Profil angedeutet. Bei der Ausführung der Schaltanlage 1 mit zusätzlichen Gerüstkör- pern (Verschlußorgane 10) sind weitere Bedienungsfronten 23 vorhanden, wie dies in der Figur 1 angedeutet ist.

Für die Erfindung ist es wesentlich, daß die Sammelschienen- anordnungen 11 bzw. 12 mit verhältnismäßig geringem Aufwand zugänglich sind, wenn dies zum Zweck der Wartung oder Repara- tur erforderlich sein sollte. Dies wird dadurch erreicht, daß die Stützanordnungen 13 und 14 der Sammelschienenanordnungen 11 bzw. 12 durch Befestigungselemente gehalten werden, die im Funktionsraum jedes Feldes der Schaltanlage 1 zugänglich sind und von dort gelöst bzw. eingesetzt werden können. Zur Erläu- terung sei näher die Sammelschienenanordnung 11 in den Figu-

ren 1 und 2 betrachtet. Die erwähnten Halter 16 sind durch Befestigungselemente 24 mit dem Gerüstkörper 4 verbunden, die sich in den Funktionsraum 3 erstrecken und dort Bedienelemen- te 25 aufweisen. Als Befestigungselemente 24 eignen sich bei- spielsweise Schrauben oder spezielle Drehriegel, wobei die Bedienelemente 25 durch Schraubenköpfe bzw. Griffstücke ge- bildet werden. In sinngemäß der gleichen Weise sind die win- kelförmigen Träger 5 und 6 mit dem Gerüstkörper 4 durch Befe- stigungsmittel 26 verbunden, die im Funktionsraum 3 zugängli- che Bedienmittel 27 aufweisen.

In der Figur 1 ist durch Pfeile 28 angedeutet, daß die Befe- stigungselemente 24 und die Befestigungsmittel 26 gelöst sind und somit der Gerüstkörper 4 aus dem Verbund mit den weiteren Feldern der Schaltanlage 1 entfernt werden kann. Dies ist durch einen weiteren Pfeil 30 veranschaulicht. In der Figur 2 sind Eingrifföffnungen 31 gezeigt, die zur Aufnahme der Befe- stigungselemente 24 bzw. der Befestigungsmittel 26 in den Haltern 16 bzw. den Trägern 5 und 6 dienen.

Da sich die Sammelschienenanordnung 11 über die ganze Breite der Schaltanlage 1 erstreckt, ist auch nach der Entfernung der Befestigungselemente 24 eine ausreichende Abstützung ge- währleistet. Ebenso verbleiben die Träger 5 und 6 in der ge- zeigten Position, und zwar aufgrund der Abstützung des unte- ren Trägers 6 auf dem Boden und der Verbindung beider Träger 5 und 6 durch rückseitige Verschlußorgane 8 bzw. 10 (Rückwand oder weiterer Gerüstkörper), jeweils entsprechend durch Befe- stigungsmittel 26. Das als Rückwand ausgebildete Verschlußor- gan 8 ist hierzu gerüsthoch ausgebildet und durch randseitige Abkantungen 32 so versteift, daß eine störende Verformung der Anordnung nach dem Entfernen des Gerüstkörpers 4 unterbleibt und bei dessen erneuter Montage die Befestigungselemente 24 und die Befestigungsmittel 26 mit den Eingrifföffnungen 31 problemlos fluchten, wenn sie entgegen der Richtung der Pfei-

le 28 in der Figur 1 eingesetzt werden. Ist ein Verschlußor- gan 10 (weiterer Gerüstkörper) vorhanden, so ist die Eigen- schaft der Steifigkeit gegen unerwünschte Verformung ohne be- sondere Maßnahmen gegeben.

Die Beschaffenheit der winkelförmigen Rager 5 und 6 ist nä- her der Figur 3 zu entnehmen. Wie man erkennt, besteht jedes der Träger 5 bzw. 6 aus zwei U-förmigen Endstücken 33 bzw. 34 und diese verbindenden Querholmen 35, die gemeinsam Auflage- flächen 36 und 37 bilden. Von diesen dienen die Auflageflä- chen 36 zur Anbringung von Verschlußblechen oder Lüftungsgit- tern für den Sammelschienenraum 2, während die Auflageflächen 37 zur Anlage am Gerüstkörper 4 bzw. an einem Verschlußorgan 8 oder 10 (Rückwand oder weiterer Gerüstkörper ; Figur 1) die- nen. Die Träger 5 und 6 sind symmetrisch aufgebaut und daher durch Drehung um 180° wahlweise als obere oder untere Träger benutzbar. Gleichfalls eignen sich die Träger 5 und 6 zur An- bringung der schon erwähnten Haltevorrichtungen 18 für Schutzleiterschienen 17 oder ähnliches Zubehör.

Vorstehend wurde die Demontage eines Gerüstkörpers 4 zur Freilegung der Sammelschienenanordnung 11 erläutert. Die gleiche Arbeitsweise ergibt sich sinngemäß, wenn die weitere Sammelschienenanordnung 12 freigelegt werden soll. In diesem Fall sind die Befestigungselemente 24 der Stützanordnungen 16 im Funktionsraum 9 zu lösen, ebenso die Befestigungsmittel 24 der Träger 5 und 6.

Für das Prinzip der Erfindung ist der Aufbau der Sammel- schienenanordnungen 11 bzw. 12 nicht erheblich. Es kommt da- her nicht darauf an, ob es sich um ein-oder mehrphasige Sam- melschienenanordnungen oder solche mit einem Leiter oder meh- reren Leitern je Phase handelt. Gleichfalls ist die Erfindung unabhängig davon anwendbar, wie viele Felder die Schaltanlage umfaßt und ob ein endseitiges Feld betroffen ist. Dem Fach-

mann ist ferner verständlich, daß die Darstellung nur je ei- nes Befestigungselementes 24 für jeden Halter 16 der Stütz- anordnungen 13 und 14 und je eines Befestigungsmittels 26 für jeden Schenkel 7 der Träger 5 und 6 auf Gründen der tuber- sichtlichkeit beruht und nach Bedarf auch eine höhere Anzahl gewählt werden kann.