DE102010060912A1

DE102010060912A1 - Schaltschrank einer Windkraftanlage und Verfahren zur Herstellung eines derartigen Schaltschrankes

Info

Publication number: DE102010060912A1
Application number: DE102010060912A
Authority: DE
Inventors: Dr. Bertolotti Fabio; Frank Brod
Original assignee: SSB Wind Systems GmbH and Co KG
Current assignee: SSB Wind Systems GmbH and Co KG
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2012-05-31
Also published as: CN202564802U; WO2012072375A1; CN102480105A

Abstract

Schaltschrank einer Windkraftanlage, der modular aufgebaute Montageplatten in Form einer Bodenplatte (1) und mehrerer Seitenwände (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) umfasst, wobei ein durch die Montageplatten gebildeter, einen Innenraum begrenzender Schrankkörper (3) eine umlaufende, aus den Seitenwänden (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) gebildete Wandung aufweist und an den nach innen gerichteten Seiten der Montageplatten elektrische Einrichtungen angeordnet sind, und wobei eine Haube (4) eine Ummantelung der Wandung des Schrankkörpers (3) bildet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schaltschrank einer Windkraftanlage, der modular aufgebaute Montageplatten in Form einer Bodenplatte und mehrerer Seitenwände umfasst, wobei ein durch die Montageplatten gebildeter, einen Innenraum begrenzender Schrankkörper eine umlaufende, aus den Seitenwänden gebildete Wandung aufweist und an den nach innen gerichteten Seiten der Montageplatten elektrische Einrichtungen angeordnet sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Schaltschrankes.
Ein Schaltschrank wird in einer Windkraftanlage beispielsweise zur Aufnahme von elektrischen Komponenten einer oder mehrerer Blattverstelleinrichtungen eingesetzt, die zur Verstellung eines oder mehrerer Rotorblätter der Windkraftanlage dienen. In der Regel umfasst der Schaltschrank ferner mit Energiespeichern ausgestattete Notstromversorgungen, die bei einem Netzausfall oder bei einer Netzstörung die Energieversorgung der Blattverstelleinrichtungen aufrechterhalten. Dabei sind z. B. mehrere Schaltschranksegmente zu einem radial mittig in der Rotornabe angeordneten Schaltschrank zusammengefasst, der durch einen Behälter gebildet ist, dessen Innenraum durch Trennwände in mehrere Bereiche unterteilt ist, die jeweils die kastenförmigen Schaltschranksegmente bilden, an deren Seitenwänden, nach innen gerichtet, die elektrischen Komponenten sowie deren Halterungen angeordnet sind. Üblicherweise erfolgt eine Abdeckung des Schaltschrankes durch einen Deckel, der dessen Innenraum gegen den Eintritt von Wasser, Verunreinigungen jeglicher Art oder Fremdkörpern schützt. Der Deckel ist abnehmbar, sodass Wartungs- und Reparaturarbeiten durchgeführt werden können. Derartige Schaltschränke unterliegen bei ihrem Einsatz in Windkraftanlagen extremen mechanischen und klimatischen Einflüssen, weshalb an ihren Aufbau besondere Anforderungen gestellt werden und eine Klimatisierung erforderlich ist. Diese Einflüsse machen sich insbesondere bei der Anordnung im rotierenden Teil der Windkraftanlage bemerkbar. Hier besteht infolge der Zentrifugalkraft die Gefahr, dass sich Bauteile, Schaltungen oder Geräte lösen und Beschädigungen an benachbarten Geräten oder Bauteilen verursachen, was zu Fehlfunktionen oder zum kompletten Ausfall der Windkraftanlage führen kann. Darüber hinaus konnte festgestellt werden, dass aufgrund der besonderen Einsatzbedingungen verstärkt Stabilitätsprobleme zu verzeichnen sind. Die Schaltschränke sind wegen des geringen Platzangebotes sehr kompakt mit elektrischen Einrichtungen ausgestattet, die sowohl an den Seitenwänden als auch auf der Bodenplatte angeordnet sind. Bislang erfolgt die Herstellung eines derartigen Schaltschrankes in der Weise, dass zunächst ein offener Kasten mit einer Bodenplatte und Seitenwänden zusammengesetzt wird und anschließend die Bestückung des Innenraumes mit den erforderlichen elektrischen Einrichtungen erfolgt. Abschließend wird der Schaltschrank durch den Deckel verschlossen. Dabei ergibt sich die Schwierigkeit, dass aufgrund des geringen Platzangebotes innerhalb des Schaltschrankes die Montage der verschiedenen Einrichtungen erheblich erschwert ist. Zudem besteht eine nicht zu unterschätzende Verletzungsgefahr für die Monteure. Darüber hinaus sind auch Reparaturarbeiten mit einem erhöhten Aufwand und Risiko verbunden. Eine Automatisierung der Bestückung ist bei den bekannten Ausführungen nahezu ausgeschlossen.
Aus der DE 3614725 A1 ist ein Kabelverzweigerschrank als Schaltschrank bekannt, dessen Kabelverzweigergehäuse insgesamt als Haube ausgebildet ist. Diese Haube ist im Wesentlichen einstückig aus einem dünnwandigen Material hergestellt und weist eine Klappe auf, durch die eventuell erforderliche Montagen oder Reparaturen erfolgen können. Innerhalb der Haube sind zudem Trennwände angeordnet. Die Haube wird mit ihrer offenen Unterseite auf einen Sockel gestellt. An der Haubeninnenseite sowie an den Trennwänden können Montageeinrichtungen vorgesehen werden.
Darüber hinaus geht aus der DE 19711980 A1 ein stationäres Gehäuse eines Schaltschrankes mit Wandelementen aus Kunststoff hervor. Bei diesem Lösungsvorschlag werden die einzelnen Wandelemente separat hergestellt und anschließend formschlüssig miteinander verbunden. Durch eine Bodenplatte und einen ebenfalls vorhandenen Deckel entsteht somit ein allseitig, in sich geschlossener Kasten. Die Ränder des Frontteils und des Rückenteiles weisen Fügestellen auf und sind nach dem Labyrinth-Prinzip oder dem Nut-Feder-Prinzip für eine überlappende Montage ausgebildet.
Die bekannten Schaltschränke verfügen jeweils über eine einzige Außenwand, die entweder durch einzelne Wandelemente oder durch die Haube selbst gebildet wird. Eine ausreichende Stabilität, insbesondere für den Einsatz im rotierenden Teil der Rotornabe einer Windkraftanlage, kann jedoch nicht erreicht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Schaltschrank zu schaffen, der aufgrund seiner verbesserten mechanischen Stabilität insbesondere für den Einsatz im rotierenden Teil einer Windkraftanlage geeignet ist. Darüber hinaus ist ein Herstellungsverfahren für einen derartigen Schaltschrank anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schaltschrank nach Anspruch 1 und durch ein Verfahren nach Anspruch 26 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gegeben.
Der erfindungsgemäße Schaltschrank einer Windkraftanlage umfasst modular aufgebaute Montageplatten in Form einer Bodenplatte und mehrerer Seitenwände, wobei ein durch die Montageplatten gebildeter, einen Innenraum begrenzender Schrankkörper eine umlaufende, aus den Seitenwänden gebildete Wandung aufweist und an den nach innen gerichteten Seiten der Montageplatten elektrische Einrichtungen angeordnet sind. Dabei bildet eine Haube eine Ummantelung der umlaufenden Wandung des Schrankkörpers.
Der erfindungsgemäße Schaltschrank ist modular aufgebaut und mechanisch stabil. Ferner kann der erfindungsgemäße Schaltschrank besonders einfach und in kurzer Zeit konfektioniert werden, das heißt mit den elektrischen Einrichtungen und vorzugsweise auch mit Halterungen und/oder Befestigungsvorrichtungen für diese Einrichtungen ausgestattet werden. Die Montageplatten (die Seitenwände und die Bodenplatte) können separat gefertigt und z. B. als Einzelteile mit den elektrischen Einrichtungen bestückt werden. Erst anschließend erfolgt der Zusammenbau der Montageplatten zu dem Schrankkörper. Diese Art der Herstellung bietet den Vorteil, dass jede einzelne der bestückten Montageplatten vor dem Zusammenbau des Schrankkörpers auf ihre Funktionsfähigkeit hin geprüft werden kann. Zudem lässt sich der erfindungsgemäße Schaltschrank automatisiert fertigen. Der durch die Montageplatten gebildete Schrankkörper wird abschließend in die Haube eingebracht, sodass ein sehr stabiler Schaltschrankaufbau entsteht, der auch den hohen mechanischen Belastungen in der Windkraftanlage gewachsen ist. Insbesondere kann der Schaltschrank im Rotor oder in der Rotornabe oder im stationären Teil der Windkraftanlage angeordnet sein. Die Haube bildet vorteilhaft eine sandwichartige Ummantelung des Schrankkörpers
Die elektrischen Einrichtungen sind oder umfassen z. B. elektrische Schaltungen und/oder elektrische Bauelemente und/oder elektrische Geräte. Der Ausdruck „elektrisch” umfasst auch den Ausdruck „elektronisch”. Somit kann der Ausdruck „elektrisch” insbesondere durch den Ausdruck „elektrisch und/oder elektronisch” ersetzt werden. Ferner sind an den nach innen gerichteten Seiten der Montageplatten bevorzugt die Halterungen und/oder Befestigungsvorrichtungen für die elektrischen Einrichtungen angeordnet. Die elektrischen Einrichtungen und/oder die Halterungen und/oder Befestigungsvorrichtungen und/oder andere in dem Schaltschrank angeordnete Komponenten werden insbesondere als „Einbauten” bezeichnet.
Der Schaltschrank umfasst einen Innenraum, der insbesondere den Innenraum des Schrankkörpers umfasst oder durch diesen gebildet ist. Der Ausdruck „an den nach innen gerichteten Seiten der Montageplatten” bedeutet insbesondere, dass die elektrischen Einrichtungen und/oder die Halterungen und/oder die Befestigungsvorrichtungen an den dem Innenraum des Schrankkörpers zugewandten Seiten der Montagplatten angeordnet sind. Somit sind die elektrischen Einrichtungen und/oder die Halterungen und/oder die Befestigungsvorrichtungen insbesondere in dem Innenraum des Schrankkörpers angeordnet. Bevorzugt sind die elektrischen Einrichtungen und/oder die Halterungen und/oder die Befestigungsvorrichtungen an den Montageplatten befestigt.
Der Schaltschrank kann einen Steuerschrank bilden oder umfassen. Somit kann der Ausdruck „Schaltschrank” insbesondere durch den Ausdruck „Schalt- oder Steuerschrank” ersetzt werden.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Schrankkörper in die Haube eingebracht und insbesondere darin befestigt, wobei die Befestigung des Schrankkörpers in der Haube vorzugsweise lösbar ist. Bevorzugt wird der Schrankkörper an der Haube befestigt. Das Einbringen des Schrankkörpers in die Haube kann z. B. durch Einsetzen oder Einschieben erfolgen. Dieses Montageverfahren vereinfacht den Zusammenbau des Schaltschrankes. Insbesondere das Einschieben lässt sich in einfacher Weise umsetzen, indem beispielsweise in der Haube Führungskonturen, z. B. in Form von Führungsschienen, vorgesehen sind, die mit korrespondierenden Gegenführungskonturen an der Außenumfangsfläche des Schrankkörpers gleitfähig ineinandergreifen.
Zur Befestigung des Schrankkörpers in der Haube wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass die Haube mit der Bodenplatte des Schrankkörpers fest verbunden ist. Ergänzend oder alternativ ist die Haube bevorzugt mit den Seitenwänden, insbesondere mit den der Bodenplatte abgewandten Endbereichen der Seitenwände, fest verbunden. Die Verbindung zwischen der Haube und dem Schrankkörper ist vorzugsweise lösbar. Ferner kann die Verbindung zwischen der Haube und dem Schrankkörper durch eine Verschraubung und/oder Vernietung gebildet sein. Vorzugsweise sind dabei mehrere Schraubverbindungen und/oder Nietverbindungen entlang des Haubenumfangs vorgesehen, sodass die Fixierung der Haube an dem Schrankkörper verbessert werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die Montageplatten konfektionierte Montageplatten. Dabei ist unter „konfektionierten” Montageplatten zu verstehen, dass die Montageplatten bereits mit den elektrischen Einrichtungen versehen und/oder bestückt sind, die insbesondere für den Betrieb der Windkraftanlage erforderlich sind. Bevorzugt sind die konfektionierten Montageplatten auch mit den Halterungen und/oder Befestigungsvorrichtungen versehen und/oder bestückt. Die Konfektionierung der Montageplatten erfolgt insbesondere vor dem Zusammenbau der Montageplatten zu dem Schrankkörper. Vorzugsweise sind oder werden die Montagplatten flächig mit den elektrischen Einrichtungen und/oder mit den Halterungen und/oder Befestigungsvorrichtungen bestückt. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden die konfektionierten Montagplatten vor dem Zusammenbau des Schrankkörpers geprüft. Dabei werden insbesondere die elektrischen Einrichtungen der konfektionierten Montageplatten auf ihre Funktionsfähigkeit hin überprüft. Da die Montageplatten noch nicht zu dem Schrankkörper zusammengebaut sind, kann ein defektes Bauteil auf einfache Weise ausgetauscht werden.
Ein bevorzugtes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Stabilität des Schaltschrankes insgesamt zu verbessern. Daher geht ein weiterer Vorschlag dahin, dass die Seitenwände mindestens eine Verstärkung in Form einer doppelwandigen Ausführung (Doppelwand) aufweisen. Dazu sind die Seitenwände bevorzugt doppelwandig oder zumindest bereichsweise doppelwandig ausgeführt. Diese doppelwandige Bauweise ermöglicht es, mit relativ geringem Materialaufwand eine sehr hohe Stabilität der Seitenwände zu erzielen. Werden zudem Leichtbaumaterialien für die Seitenwände verwendet, so kann neben einer höheren Stabilität im Vergleich zu bekannten Lösungen auch eine erhebliche Gewichtsersparnis erreicht werden. Dies führt insgesamt zu einer wirtschaftlicheren Arbeitsweise der gesamten Windkraftanlage und ferner infolge der höheren Stabilität auch zu weniger Ausfällen und damit zu weniger Reparaturen.
Die Haube weist bevorzugt eine umlaufende Haubenwandung auf. Die Haubenwandung begrenzt vorzugsweise einen Haubeninnenraum, in den insbesondere der Schrankkörper eingebracht ist oder wird. Vorteilhaft bildet die Haube und/oder die Haubenwandung die Außenwandung des Schaltschranks. Bevorzugt folgt die Innenumfangskontur der Haubenwandung der Außenumfangskontur der umlaufenden Wandung des Schrankkörpers, die auch als Schrankkörperwandung bezeichnet wird. Insbesondere sind die Innenumfangskontur der Haubenwandung und/oder die Außenumfangskontur der Schrankkörperwandung eckig, vorzugsweise fünfeckig. Bevorzugt folgt die Außenumfangskontur der Haubenwandung der Innenumfangskontur der Haubenwandung. Insbesondere ist die Außenumfangskontur der Haubenwandung eckig, vorzugsweise fünfeckig.
Bezüglich ihres Umfangs sind der Schaltschrank und/oder der Schrankkörper bevorzugt mehreckig ausgeführt. Ein mehreckiger Umfang des Schrankkörpers wird vorzugsweise dadurch realisiert, dass die Bodenplatte mehreckig ausgebildet ist und die Anzahl der Seitenwände vorzugsweise der Anzahl der Ecken entspricht. Ist der Umfang des Schrankkörpers z. B. viereckig ausgebildet, so ist bevorzugt auch die Bodenplatte viereckig ausgebildet, wobei die Anzahl der Seitenwände vorzugsweise vier beträgt. Bevorzugt ist der Umfang des Schrankkörpers aber fünfeckig ausgebildet, sodass bevorzugt auch die Bodenplatte fünfeckig ausgebildet ist, wobei die Anzahl der Seitenwände vorzugsweise fünf beträgt.
Die Haube ist an ihrer der Bodenplatte zugewandten Stirnseite vorzugsweise mit einer Einführöffnung versehen, durch welche der Schrankkörper in die Haube eingebracht werden kann. Die Einführöffnung ist bevorzugt durch die Haubenwandung begrenzt. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Haube an ihrer der Bodenplatte abgewandten Stirnseite mindestens eine Zugangsöffnung auf, die bevorzugt durch die Haubenwandung begrenzt ist. Vorzugsweise weist die Haube an ihrer der Bodenplatte abgewandten Stirnseite mehrere Zugangsöffnungen auf, die insbesondere durch die Haubenwandung und durch eine oder mehrere Verstrebungen definiert sind, die vorteilhaft im Bereich der der Bodenplatte abgewandten Stirnseite der Haube angeordnet sind. Die eine oder die mehreren Verstrebungen erstrecken sich vorteilhaft zwischen den Innenseiten der Haubenwandung, sodass die eine oder die mehreren Verstrebungen vorzugsweise im Haubeninnenraum angeordnet sind. Bevorzugt umfasst die Haube die eine oder die mehreren Verstrebungen. Insbesondere sind die eine oder die mehreren Verstrebungen fest mit der Haube und/oder mit der Haubenwandung verbunden. Die eine oder die mehreren Verstrebungen stabilisieren insbesondere die Haube. Somit kann die Haube einerseits in einer Leichtbauweise ausgeführt werden und andererseits eine ausreichende Stabilität aufweisen. Durch die Zugangsöffnungen ist es zudem möglich, den Innenraum und/oder die Einbauten des Schrankkörpers zugänglich zu machen und/oder beispielsweise für eine Wartung oder Reparatur unmittelbar in den Innenraum des Schrankkörpers eingreifen zu können.
Eine weitere Stabilisierung der Haube wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, dass in einer oder mehreren Ecken der Haubenwandung jeweils ein Verstärkungsabschnitt, z. B. in Form einer Eckstütze, angeordnet ist. Bei der oder den Ecken handelt es sich insbesondere um innere Ecken der Haubenwandung, sodass der oder die Verstärkungsabschnitte bevorzugt im Haubeninnenraum angeordnet sind. Vorzugsweise umfasst die Haube den oder die Verstärkungsabschnitte. Insbesondere sind der oder die Verstärkungsabschnitte fest mit der Haube und/oder mit der Haubenwandung verbunden. Bevorzugt sind der oder die Verstärkungsabschnitte mit der oder den Verstrebungen fest verbunden. Somit wird insgesamt eine Art Fachwerkkonstruktion mit all' ihren Vorteilen geschaffen. Der oder die Verstärkungsabschnitte bilden vorteilhaft jeweils eine Eckstütze der Haube.
Die eine oder die mehreren Verstrebungen und/oder der oder die Verstärkungsabschnitte können gemäß einer Weiterbildung der Erfindung lösbar an der Haube befestigt sein. Darüber hinaus geht ein anderer Vorschlag dahin, dass die eine oder die mehreren Verstrebungen und/oder der oder die Verstärkungsabschnitte einstückig mit der Haube ausgeführt sind. Hierbei kann die Haube in einem Stück gefertigt werden, was Kosteneinsparungen mit sich bringen kann, da zusätzlicher Montageaufwand entfällt.
An der Außenseite der Haube sind vorzugsweise ein oder mehrere Anbauten befestigt. Der Anbau oder die Anbauten können beispielsweise einen oder mehrere Träger und/oder einen oder mehrere Akkumulatoren und/oder einen oder mehrere elektrische Steckverbinder, z. B. in Form von Steckerbuchsen, umfassen. Der oder die Akkumulatoren werden vorteilhaft von dem oder den Trägern getragen. Ferner sind der oder die elektrischen Steckverbinder vorzugsweise an dem oder den Trägern angeordnet. Elektrische Leitungen sind vorzugsweise an den Innenseiten der Montageplatten verlegt, insbesondere an deren Rändern und vorteilhaft in Kabelführungen.
Um einen Schutz der im Innenraum des Schrankkörpers angeordneten elektrischen Einrichtungen und/oder anderer Einbauten zu ermöglichen, weist der Schaltschrank bevorzugt einen Deckel auf, der vorzugsweise als abnehmbarer Deckel ausgeführt ist. Mittels des Deckels wird insbesondere der Innenraum des Schrankkörpers und vorzugsweise auch die mindestens eine oder die mehreren Zugangsöffnungen der Haube abdeckt und/oder verschlossen. Der Deckel ist dabei vorteilhaft komplementär zur Geometrie der der Bodenplatte abgewandten Stirnseite der Haube gestaltet, so dass er passgenau auf die Haube aufgesetzt werden kann und diese insbesondere hermetisch abschließt. Damit kann ein Eindringen von Verunreinigungen und Feuchtigkeit in den Innenraum des Schrankkörpers wirksam verhindert werden. Der Deckel bildet bevorzugt eine Montageplatte oder eine weitere der Montageplatten.
Die Bodenplatte kann selbst Träger der elektrischen Einrichtungen oder eines Teils derselben sein. Gemäß einem weitergehenden Vorschlag weist die Bodenplatte eine zusätzliche Einlage auf, die bevorzugt für eine Konfektionierung ausgeführt ist und/oder mit den elektrischen Einrichtungen oder mit einem Teil derselben bestückt ist oder werden kann. Insbesondere ist die Einlage an der dem Innenraum zugewandten Seite der Bodenplatte angeordnet. Die Einlage bildet bevorzugt eine zusätzliche Montageplatte oder eine zusätzliche der Montageplatten. Vorteilhaft wird die Einlage der Bodenplatte zugerechnet. Gemäß einer anderen Betrachtungsweise ist auf der dem Innenraum abgewandten Seite der Bodenplatte eine Basisplatte vorgesehen, die insbesondere fest mit dem Schrankkörper verbunden ist oder wird. Die Basisplatte bildet bevorzugt eine zusätzliche Montageplatte oder eine zusätzliche der Montageplatten.
Der Schaltschrank und/oder der Schrankkörper sind vorzugsweise kastenförmig gestaltet. Bevorzugt erstrecken sich die Seitenwände senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu der Bodenplatte. Vorteilhaft werden lediglich zwei unterschiedliche Größen der Seitenplatten zum Einsatz gebracht. Hierdurch kann eine Variantenreduzierung erzielt werden.
Vorteilhaft sind oder werden die Montageplatten fest miteinander verbunden. Insbesondere sind oder werden die Seitenwände fest mit der Bodenplatte verbunden. Die Verbindung der Montageplatten miteinander und/oder die Verbindung der Bodenplatte mit den Seitenwänden kann lösbar oder unlösbar sein. Bevorzugt werden die Seitenwände zum Zusammenbau des Schrankkörpers fest mit der Bodenplatte verbunden. Nach einem Aufrichten der Seitenwände werden diese bevorzugt mit der Haube fest verbunden, vorteilhaft an der Innenseite der Haubenwandung. Bevorzugt werden die Seitenwände dadurch stabilisiert.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weisen die oder mehrere der Montageplatten, vorzugsweise die Bodenplatte und die Seitenwände, an ihren Rändern Fügestellen auf. Insbesondere sind oder werden die Seitenwände an den Fügestellen fest mit der Bodenplatte verbunden. Diese Verbindung der Bodenplatte mit den Seitenwänden kann lösbar oder unlösbar sein. Bevorzugt werden die Seitenwände zum Zusammenbau des Schrankkörpers an den Fügestellen fest mit der Bodenplatte verbunden. Vorzugsweise liegen die Fügestellen passgenau aneinander an, und/oder die Fügestellen werden zum Zusammenbau des Schrankkörpers passgenau miteinander zur Anlage gebracht. Somit ist eine exakte Montage möglich. Die Seitenwände sind mit der Bodenplatte bevorzugt an den aneinander anliegenden Fügestellen fest verbunden oder verbindbar. Beispielsweise können eine oder mehrere Bohrungen für Befestigungsmittel an den Verbindungsstellen zwischen der Bodenplatte und den Seitenwänden, insbesondere in den aneinander anliegenden Fügestellen, vorgesehen sein oder werden. Die Befestigungsmittel können dann in die Bohrungen eingebracht werden und die Seitenwände fest mit der Bodenplatte verbinden. Die Befestigungsmittel umfassen z. B. Schauben und/oder Niete. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind oder werden die Seitenwände mit der Bodenplatte an den aneinander anliegenden Fügestellen verschraubt oder vernietet. Ergänzend oder alternativ können die Seitenwände mit der Bodenplatte an den Fügestellen auch mittels einer oder mehrerer Nut-Feder-Verbindungen und/oder mittels einer anderen Fügeart verbunden sein oder werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Bodenplatte und die Seitenwände an ihren Rändern Falzkanten auf. Insbesondere sind die Seitenwände an den Falzkanten fest mit der Bodenplatte verbunden. Vorteilhaft sind die Seitenwände und die Bodenplatte aus einem Stück gefertigt, in einem oder mehreren Bereichen mit den Falzkanten ausgestattet und an diesen Falzkanten miteinander verbunden. Somit entsteht eine faltbare Materialeinheit, die insbesondere durch die Bodenplatte und die Seitenwände gebildet ist. Zur Fertigstellung und/oder zum Zusammenbau des Schrankkörpers erfolgt nach der Konfektionierung der Montageplatten ein Umformen der Seitenwände relativ zu der Bodenplatte. Das Umformen erfolgt insbesondere in Form eines Biegens um die Falzkanten. Diese Montageweise ist sehr effektiv und zeitsparend.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Bodenplatte an ihrem äußeren Rand einen oder mehrere zu ihrer Plattenebene abgewinkelte Randabschnitte als eine oder mehrere Fügestellen oder als eine oder mehrere der Fügestellen auf. Vorteilhaft sind der oder die Randabschnitte dabei jeweils um 45° zu der Plattenebene der Bodenplatte abgewinkelt. Bevorzugt weisen auch die Seitenwände zu dem oder den abgewinkelten Randabschnitten der Bodenplatte korrespondierende Verbindungsabschnitte als Fügestellen oder als mehrere der Fügestellen auf, sodass nach Herstellung der Verbindung zwischen der Bodenplatte und den Seitenwänden der oder die Randabschnitte der Bodenplatte und die Verbindungsabschnitte miteinander zur Anlage gebracht sind. Hierdurch ist eine besonders einfache Verbindungsart zwischen den Seitenwänden und der Bodenplatte realisierbar. Zudem erlaubt diese technische Maßnahme eine automatisierte Montage der Montageplatten und erleichtert die Zugänglichkeit für den Fall einer Demontage. Jeder der Verbindungsabschnitte ist bevorzugt zu der jeweiligen Seitenplattenebene abgewinkelt. Der oder die abgewinkelten Randabschnitte sind oder werden insbesondere fest mit den, vorzugsweise abgewinkelten, Verbindungsabschnitten der Seitenwände verbunden, beispielsweise durch Verschrauben und/oder Vernieten.
Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung geht dahin, dass die Verbindungsabschnitte der Seitenwände überlappend zu dem oder den korrespondierenden Randabschnitten der Bodenplatte ausgeführt sind. Durch die Überlappung wird beispielsweise ein zusätzlicher Spritzschutz ermöglicht, der ein Eindringen von Feuchtigkeit in den Innenraum des Schaltschrankes verhindert.
Zur Umsetzung einer weiteren Versteifung des gesamten Schaltschrankes wird vorteilhaft in den Übergangsbereichen zwischen den Seitenwänden und den abgewinkelten Verbindungsabschnitten der Seitenwände jeweils eine Kehlung oder eine Ausbuchtung vorgesehen, die im Querschnitt vorzugsweise rechteckig ist. Bevorzugt wird in jede dieser Kehlungen oder Ausbuchtungen der Seitenwände ein Träger zur Stabilisierung eingebracht.
Die Seitenwände und/oder die Bodenplatte, insbesondere die Montageplatten, sind vorzugsweise flächig geschlossen. Bevorzugt ist auch die umlaufende Wandung des Schrankkörpers flächig geschlossen. Das Vorsehen von Bohrungen in den Montageplatten zu Befestigungszwecken und/oder zu Zwecken der Kabeldurchführung ist dabei aber vorteilhaft möglich. Ferner ist die umlaufende Haubenwandung vorzugsweise flächig geschlossen. Das Vorsehen von Bohrungen in der Haubenwandung zu Befestigungszwecken und/oder zu Zwecken der Kabeldurchführung ist dabei aber vorteilhaft möglich. Schließlich ist der Deckel vorzugsweise flächig geschlossen. Das Vorsehen von Bohrungen in dem Deckel zu Befestigungszwecken und/oder zu Zwecken der Kabeldurchführung ist dabei aber vorteilhaft möglich.
Die Haube, insbesondere die Haubenwandung, überdeckt und/oder ummantelt die Seitenwände vorzugsweise vollständig. Bevorzugt bildet der Schaltschrank eine hermetisch geschlossene Einheit.
Die Erfindung betrifft ferner eine Schaltschrankanordnung mit mehreren erfindungsgemäßen Schaltschränken, die aneinandergefügt sind und jeweils ein Segment oder Modul der Schaltschrankanordnung bilden, deren umlaufende Wandung insbesondere durch die Wandungen oder Außenwandungen der Schaltschränke gebildet ist. Vorteilhaft sind diese Außenwandungen durch die Hauben und/oder die Haubenwandungen der Schaltschränke gebildet. Bevorzugt sind die Schaltschränke, insbesondere innerhalb der Schaltschrankanordnung oder intern, auch elektrisch miteinander verbunden, wobei die Schaltschränke vorteilhaft komplett ausgestattet sind. Diese Schaltschrankanordnung kann gemäß allen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schaltschrank erläuterten Ausgestaltungen weitergebildet sein.
Die Schaltschrankanordnung kann derart ausgebildet sein, dass jedes Modul oder Segment, also jeder der Schaltschränke eine Konfektionierung oder vollständige Konfektionierung für jeweils einen Blattverstellantrieb der Windkraftanlage aufweist. Bei einer Windkraftanlage mit drei Rotorblättern und jeweils einem individuellen, elektrischen Blattverstellantrieb für jedes Rotorblatt umfasst die Schaltschrankanordnung somit insbesondere drei Schaltschränke. Dabei können die einzelnen Schaltschränke jeweils durch einen Deckel verschlossen sein, der insbesondere abnehmbar ist. Diese Deckel sind bevorzugt jeweils wie der bereits zuvor im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schaltschrank beschriebene Deckel ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, die Schaltschränke mit einem gemeinsamen Deckel zu verschließen, der insbesondere abnehmbar ist. Mittels des gemeinsamen Deckels werden insbesondere die Innenräume der Schrankkörper der Schaltschänke und vorzugsweise auch die Zugangsöffnungen der Hauben der Schaltschänke abdeckt und/oder verschlossen. Der gemeinsame Deckel ist dabei vorteilhaft komplementär zur Geometrie der den Bodenplatten abgewandten Stirnseite der durch die aneinandergefügten Schaltschränke gebildeten Anordnung gestaltet, so dass er passgenau auf diese Anordnung aufgesetzt werden kann und diese insbesondere hermetisch abschließt. Die Schaltschränke sind insbesondere baugleich ausgeführt und weisen bevorzugt jeweils einen polygonalen Querschnitt auf. Jeder der Schaltschränke ist insbesondere kastenförmig gestaltet. Ferner ist jeder der Schaltschränke vorzugsweise fünfeckig ausgeführt, sodass die aus bevorzugt drei einzelnen Schaltschränken gebildete Schaltschrankanordnung insgesamt eine Sechseckform aufweist. Die fünfeckige Ausführung der Schaltschränke wird vorzugsweise dadurch realisiert, dass jeder der Schaltschränke fünf Seitenwände umfasst, die sich vorzugsweise senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu der jeweiligen Bodenplatte erstrecken, die fünfeckig ausgebildet ist. Insbesondere werden bei dieser Anordnung also insgesamt fünfzehn oder wenigstens fünfzehn Montageplatten eingesetzt. Um eine Variantenreduzierung zu ermöglichen, werden vorteilhaft lediglich zwei unterschiedliche Größen der Seitenplatten zum Einsatz gebracht.
Der erfindungsgemäße Schaltschrank und/oder die Schaltschrankanordnung wird bevorzugt in einer rotierenden Rotornabe der Windkraftanlage angeordnet, wobei die Rotornabe insbesondere um eine Rotorachse rotiert. Vorzugsweise ist die Schaltschrankanordnung radial mittig in der Rotornabe angeordnet und/oder als eine die Rotorachse umringende Anordnung ausgeführt. Der Ausdruck „radial” bezeichnet hierbei bevorzugt eine oder eine beliebige senkrecht zur Rotorachse verlaufende Richtung. Insbesondere ist ein die Rotornabe umfassender Rotor mit mehreren, insbesondere drei, Rotorblättern vorgesehen, der an einem Maschinenträger der Windkraftanlage um die Rotorachse drehbar gelagert ist. Jedes der Rotorblätter erstreckt sich vorzugsweise in Richtung einer senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Rotorachse ausgerichteten Blattachse von der Rotornabe weg. Die Rotorblätter sind bevorzugt um ihre jeweilige Blattachse drehbar an der Rotornabe gelagert. Insbesondere ist jedes der Rotorblätter mittels eines Blattverstellantriebes um seine Blattachse relativ zur Rotornabe drehbar, wobei diese Blattverstellantriebe vorzugsweise den bereits im Zusammenhang mit der Schaltschrankanordnung beschriebenen Blattverstellantrieben entsprechen. Bevorzugt ist je Rotorblatt eine Blattverstelleinrichtung vorgesehen, wobei jede der Blattverstelleinrichtungen jeweils einen der Blattverstellantriebe umfasst. Vorzugsweise umfassen die Blattverstelleinrichtungen ferner die elektrischen Einrichtungen, wobei jeder der Schaltschränke insbesondere einem der Blattverstelleinrichtungen zugeordnet ist und dessen elektrische Einrichtungen umfasst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Schaltschrankes ist insbesondere durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:

– Bestückung und/oder Konfektionierung der die Bodenplatte und die Seitenwände umfassenden Montageplatten mit den elektrischen Einrichtungen,
– Herstellung eines den Schrankkörper bildenden Verbundteiles aus den bestückten und/oder konfektionierten Montageplatten und
– Einbringen des aus dem Verbundteil gebildeten Schrankkörpers in die Haube sowie anschließende Befestigung desselben in und/oder mit der Haube. Dieses Verfahren kann gemäß allen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schaltschrank erläuterten Ausgestaltungen weitergebildet werden.

Das Verfahren zur Herstellung des Schaltschrankes vereinfacht in erheblichem Maße die Bestückung und/oder Konfektionierung sowie den Zusammenbau des Schrankkörpers. Es ist gegenüber bekannten Herstellungsverfahren wesentlich zeitsparender und damit kostengünstiger. Das Einbringen des aus dem Verbundteil gebildeten Schrankkörpers in die Haube erfolgt bevorzugt durch Einschieben oder Einsetzen.
Die Herstellung des Verbundteiles aus den bestückten und/oder konfektionierten Montageplatten erfolgt insbesondere durch Zusammenbau der bestückten und/oder konfektionierten Montageplatten zu dem Schrankkörper. Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens erfolgt die Bestückung und/oder Konfektionierung der die Bodenplatte und die Seitenwände umfassenden Montageplatten vor dem Zusammenbau der Montageplatten zu dem Schrankkörper, also insbesondere im zerlegten Zustand des Schrankkörpers. Hierdurch ist die Verletzungsgefahr der mit dem Aufbau befassten Monteure reduzierbar. Vorteilhaft werden die Montageplatten im oder jeweils im liegenden Zustand bestückt und/oder konfektioniert.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden nach der Bestückung und/oder Konfektionierung der einzelnen Montageplatten die Seitenwände zur Herstellung und/oder zum Zusammenbau des Schrankkörpers, insbesondere an den Fügestellen, fest mit der Bodenplatte verbunden. Dieses feste Verbinden kann z. B. durch Verschrauben und/oder durch Vernieten und/oder durch Ausbilden einer oder mehrerer Nut-Feder-Verbindungen und/oder oder mittels einer oder mehrerer anderer Fügeverfahren erfolgen. Alternativ werden nach der Konfektionierung der einzelnen Montageplatten die Seitenwände zur Herstellung und/oder zum Zusammenbau des Schrankkörpers relativ zu der Bodenplatte um die Falzkanten gebogen.
Die vereinfachte Herstellung des erfindungsgemäßen Schaltschrankes setzt sich gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens dadurch fort, dass, insbesondere zum Abschluss der Herstellung, der Schrankkörper in die Haube eingebracht und durch den Deckel verschlossen wird. Vorzugsweise wird der Schrankkörper mit der Haube fest verbunden, beispielsweise durch Verschrauben und/oder Vernieten.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
1 eine räumliche Ansicht eines Schaltschrankes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in Explosivdarstellung,
2 eine Draufsicht auf Montageplatten eines zerlegten Schrankkörpers des Schaltschrankes,
3 eine räumliche Darstellung des aus den Montageplatten zusammengebauten Schrankkörpers,
4 in den Darstellungen a) bis d) vier verschiedene Möglichkeiten der Ausführung von Fügestellen an den Montageplatten,
5 eine räumliche Darstellung einer aus mehreren erfindungsgemäßen Schaltschränken zusammengesetzten Schaltschrankanordnung mit einem Deckel in Explosivdarstellung und
6: eine schematische Darstellung einer Windkraftanlage mit der Schaltschrankanordnung nach 5.
Der in der 1 als Explosivdarstellung gezeigte Schaltschrank 17 besteht aus einem Schrankkörper 3, der seinerseits durch die Verbindung mehrerer Montageplatten gebildet ist. Die Montageplatten sind dabei eine Bodenplatte 1 sowie fünf senkrecht zu der Bodenplatte 1 angeordnete und mit der Bodenplatte 1 verbundene Seitenwände 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 und 2.5. Zur Herstellung der Verbindung zwischen der Bodenplatte 1 und den Seitenwänden 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 weisen diese Montageplatten in ihren Verbindungsbereichen Fügestellen auf, wobei die Fügestellen der Bodenplatte 1 mit 9 und die Fügestellen der Seitenwände 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 mit 8 bezeichnet sind. Gemäß der in 1 gezeigten Ausführungsform weist der Schaltschrank 17 eine fünfeckige Querschnittsform auf. Der durch die Montageplatten gebildete Schrankkörper 3 wird insgesamt in eine Haube 4 eingeschoben und mit dieser verbunden, deren Haubenwandung mit dem Bezugszeichen 41 bezeichnet ist. An der Außenseite der Haube 4 sind darüber hinaus zusätzliche Anbauten 15 vorhanden, die im vorliegenden Fall aus zwei Trägern 18 mit daran befestigten Akkumulatoren 19 (vgl. 5) bestehen. Die Haube 4 ist zur Verbesserung ihrer Stabilität bei gleichzeitiger Reduzierung ihres Gesamtgewichts an ihrer oberen, der Einführungsseite des Schrankkörpers 3 abgewandten Seite mit mehreren Zugangsöffnungen 5.1, 5.2 und 5.3 ausgestattet, deren Geometrie durch fest mit der Haube 4 verbundene Verstrebungen 6.1 und 6.2 und durch die Haubenwandung 41 definiert ist. An inneren Ecken der Haubenwandung 41 sind darüber hinaus fest mit der Haube 4 verbundene Eckstützen 7.1 und 7.2 vorgesehen, die ferner fest mit den Verstrebungen 6.1, 6.2 verbunden sind. Mit dieser Bauweise steht ein modular aufgebauter Schaltschrank zur Verfügung, der insgesamt wegen der Ummantelung des Schrankkörpers 3 mit der Haube 4 eine hohe Stabilität aufweist und damit für den Einbau in einer Windkraftanlage geeignet ist.
Die 2 veranschaulicht die Montageplatten, welche zur Herstellung des Schrankkörpers 3 erforderlich sind, wenn dieser eine fünfeckige Geometrie aufweist. Die einzelnen Montageplatten sind dabei die Bodenplatte 1, an deren Außenrändern die Fügestellen 9 angeformt sind, die zur Verbindung mit den korrespondierenden Fügestellen 8 an den Seitenwänden 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 dienen. In dem in 2 gezeigten Vormontagestadium werden die einzelnen Montageplatten konfektioniert, das heißt mit elektrischen Einrichtungen 20 (siehe 3) und vorzugsweise auch mit anderen Einbauten versehen und/oder bestückt, deren Montage auf diese Weise stark vereinfacht ist. Insbesondere erfolgt die Bestückung und/oder Konfektionierung jeder Montageplatte im liegenden Zustand derselben.
Wie aus der 3 hervorgeht, werden die fertig konfektionierten Seitenwände 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 im Anschluss an ihre Bestückung ausgerichtet und mit der fertig konfektionierten Bodenplatte 1 verbunden. Die elektrischen Einrichtungen 20 sind dabei schematisch in 3 angedeutet. Zur Verbindung der Seitenwände 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 mit der Bodenplatte 1 dienen die bereits erwähnten Fügestellen 8, 9 an den Rändern der Seitenwände 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 und der Bodenplatte 1.
In der 4 sind verschiedene Ausführungsvarianten für die Gestaltung der Fügestellen 8, 9 dargestellt.
Im Bildteil a) der 4 ist erkennbar, dass die Bodenplatte 1 an ihrem äußeren Rand einen zu ihrer Ebene um einen Winkel α = 45° abgewinkelten Randabschnitt als Fügestelle 9 aufweist. Hierzu korrespondierend verfügt die Seitenwand 2.1 über einen zu dem abgewinkelten Randabschnitt 9 der Bodenplatte 1 korrespondierenden Verbindungsabschnitt 8, sodass nach Herstellung der Verbindung zwischen der Bodenplatte 1 und der Seitenwand 2.1 der Randabschnitt 9 der Bodenplatte 1 und der Verbindungsabschnitt 8 miteinander zur Anlage gebracht sind. Der Verbindungsabschnitt 8 wird dann mit dem Randabschnitt 9 fest verbunden, beispielsweise durch Verschrauben und/oder Vernieten. Diese Verbindungsart erleichtert das Ansetzen von Werkzeugen zur Herstellung der festen Verbindung zwischen dem Verbindungsabschnitt 8 und dem Randabschnitt 9. Die anderen Seitenwände werden in entsprechender Weise an der Bodenplatte 1 montiert.
Dieses Grundprinzip ist für die übrigen, in der 4 gezeigten Ausführungen ebenfalls vorgesehen.
Die Darstellung im Bildteil b) der 4 variiert insofern, als hier im Übergangsbereich zwischen der Seitenwand 2.1 und der Bodenplatte 1 eine im Querschnitt rechteckige Ausbuchtung 11 vorhanden ist, in die zur zusätzlichen Versteifung ein Träger 12 eingesetzt ist.
Bei der im Bildteil c) der 4 gezeigten Version der Fügestellen 8, 9 weist die Fügestelle 8 einen Überlappungsabschnitt 14 auf, der das Ende der Fügestelle 9 der Bodenplatte 1, insbesondere in senkrechter Richtung, überragt. Die senkrechte Richtung bezieht sich dabei bevorzugt auf die Plattenebene der Bodenplatte 1.
Dadurch kann beispielsweise ein zusätzlicher Spritzschutz erreicht werden, der die Vermeidung des Eindringens von Feuchtigkeit und Verunreinigungen in das Innere des Schrankkörpers in verbesserter Weise vermeidet. Schließlich veranschaulicht die Ausführung im Bildteil d) der 4 im unteren, bodenplattennahen Abschnitt der Seitenwand 2.1 eine in die Seitenwand 2.1 eingebrachte Kehlung 10, die eine zusätzliche Stabilisierung in diesem Abschnitt der Seitenwand 2.1 mit sich bringt. Auch in diese Kehlung 10 kann ein zusätzlicher Träger eingesetzt sein, was bei dem gezeigten Beispiel jedoch nicht vorgesehen wurde.
Die Explosivdarstellung der 5 zeigt eine Schaltschrankanordnung 13, die aus drei Schaltschränken 17, 21 und 22 zusammengefügt ist, wobei der Schaltschrank 17 dem zuvor beschriebenen Schaltschrank entspricht und die Schaltschränke 21 und 22 analog zum Schaltschrank 17 aufgebaut sind. Im vorliegenden Fall weist die Schaltschrankanordnung 13 eine sechseckige Querschnittsgeometrie auf, die durch die insgesamt drei miteinander verbundenen und intern miteinander verdrahteten, einzelnen Schaltschränke 17, 21 und 22 gebildet ist. Die gesamte Schaltschrankanordnung 13 weist an ihrer Oberseite mehrere Zugangsöffnungen auf, die durch einen Deckel 16 verschlossen werden. Von den Zugangsöffnungen sind stellvertretend lediglich die Zugangsöffnungen 5.1, 5.2 und 5.3 des Schaltschranks 17 gekennzeichnet. An den Außenseiten der Hauben 4 befinden sich ferner die Anbauten 15, die vorliegend aus den Trägern 18 mit den daran montierten Akkumulatoren 19 bestehen. Obwohl nur ein die zwei übereinander angeordneten Akkumulatoren 19 umfassendes Akkumulatorpaar dargestellt ist, sind im betriebsfertigen Zustand der Schaltschrankanordnung 13 insgesamt sechs Akkumulatorpaare vorgesehen, die jeweils zwischen zwei benachbarten der Träger 18 angeordnet sind und von diesen getragen werden. Die Akkumulatorpaare bilden dabei eine ringförmige Anordnung.
Aus 6 ist in schematischer Darstellung eine Windkraftanlage 23 ersichtlich, die einen auf einem Fundament 24 aufstehenden Turm 25 umfasst, an dessen dem Fundament 24 abgewandten Ende ein Maschinenhaus 26 angeordnet ist. Das Maschinenhaus 26 weist einen Maschinenträger 27 auf, an dem ein Rotor 28 um eine Rotorachse 29 drehbar gelagert ist, der eine Rotornabe 30 und mehrere mit dieser verbundene Rotorblätter 31 und 32 umfasst, die jeweils um eine Blattachse 33 bzw. 34 drehbar an der Rotornabe 30 gelagert sind. Die Rotorblätter 31 und 32 erstrecken sich in Richtung ihrer Blattachsen 33 und 34 von der Rotornabe 30 weg, wobei die Blattachsen 33 und 34 quer zur Rotorachse 29 verlaufen. Der Rotor 28 wird durch Wind 35 um die Rotorachse 29 gedreht und ist mittels einer Rotorwelle 36 mit einem am Maschinenträger 27 befestigten elektrischen Generator 37 mechanisch gekoppelt, der von dem Rotor 28 angetrieben wird. Der Generator 37 erzeugt elektrische Energie und speist diese in ein elektrisches Netz 38 ein. Die Rotorblätter 31 und 32 sind jeweils über einen Blattverstellantrieb 39 bzw. 40 um ihre jeweilige Blattachse relativ zu der Rotornabe 30 drehbar. Der Rotor 28 umfasst ferner ein drittes Rotorblatt, welches an der Rotornabe 30 um eine quer zur Rotorachse 29 verlaufende Blattachse drehbar gelagert ist, sich in Richtung dieser Blattachse von der Rotornabe 30 wegerstreckt und relativ zu der Rotornabe um diese Blattachse mittels eines Blattverstellantriebs drehbar ist. Das dritte Rotorblatt ist aus der Darstellung gemäß 1 nicht ersichtlich. Die Rotorblätter sind rings der Rotorachse 29 gleichmäßig verteilt angeordnet, sodass zwei benachbarte Blattachsen jeweils einen Winkel von 120° einschließen. Die Blattverstellantriebe sind mit den elektrischen Einrichtungen 20 elektrisch verbunden, die in der Schaltschrankanordnung 13 angeordnet sind, die bezüglich der Rotorachse 29 radial mittig in der Rotornabe 30 angeordnet ist und vorteilhaft die Rotorachse 29 umringt.
Bezugszeichenliste

1: Bodenplatte
2.1: Seitenwand
2.2: Seitenwand
2.3: Seitenwand
2.4: Seitenwand
2.5: Seitenwand
3: Schrankkörper
4: Haube
5.1: Zugangsöffnung
5.2: Zugangsöffnung
5.3: Zugangsöffnung
6.1: Verstrebung
6.2: Verstrebung
7.1: Verstärkungsabschnitt
7.2: Verstärkungsabschnitt
8: Fügestelle
9: Fügestelle
10: Kehlung
11: rechteckige Ausbuchtung
12: Träger
13: Schaltschrankanordnung
14: Überlappungsabschnitt
15: Anbau
16: Deckel
17: Schaltschrank
18: Träger
19: Akkumulator
20: elektrische Einrichtungen
21: Schaltschrank
22: Schaltschrank
23: Windkraftanlage
24: Fundament
25: Turm
26: Maschinenhaus
27: Maschinenträger
28: Rotor
29: Rotorachse
30: Rotornabe
31: Rotorblatt
32: Rotorblatt
33: Blattachse
34: Blattachse
35: Wind
36: Rotorwelle
37: elektrischer Generator
38: elektrisches Netz
39: Blattverstellantrieb
40: Blattverstellantrieb
41: Haubenwandung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3614725 A1 [0003]
DE 19711980 A1 [0004]

Claims

Schaltschrank einer Windkraftanlage, der modular aufgebaute Montageplatten in Form einer Bodenplatte (1) und mehrerer Seitenwände (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) umfasst, wobei ein durch die Montageplatten gebildeter, einen Innenraum begrenzender Schrankkörper (3) eine umlaufende, aus den Seitenwänden (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) gebildete Wandung aufweist und an den nach innen gerichteten Seiten der Montageplatten elektrische Einrichtungen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Haube (4) eine Ummantelung der Wandung des Schrankkörpers (3) bildet.
Schaltschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrankkörper (3) in die Haube (4) eingebracht und an dieser befestigt ist.
Schaltschrank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (4) mit der Bodenplatte (1) des Schrankkörpers (3) fest verbunden ist.
Schaltschrank nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageplatten (1, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) bereits vor dem Zusammenbau des Schrankkörpers (3) mit den elektrischen Einrichtungen (20) bestückt sind.
Schaltschrank nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) mindestens eine Verstärkung in Form einer doppelwandigen Ausführung aufweisen.
Schaltschrank nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine umlaufende Haubenwandung (41) umfassende Haube (4) an ihrer der Bodenplatte (1) abgewandten Stirnseite mindestens eine Zugangsöffnung aufweist, die durch die Haubenwandung (41) begrenzt ist.
Schaltschrank nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die eine umlaufende Haubenwandung (41) umfassende Haube (4) an ihrer der Bodenplatte (1) abgewandten Stirnseite eine oder mehrere fest mit der Haube (4) verbundene Verstrebungen (6.1, 6.2) und mehrere Zugangsöffnungen (5.1, 5.2, 5.3) aufweist, die durch die eine oder mehreren Verstrebungen (6.1, 6.2) und die Haubenwandung (41) definiert sind.
Schaltschrank nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einer oder mehreren Ecken der Haubenwandung (41) jeweils ein Verstärkungsabschnitt (7.1, 7.2) angeordnet und fest mit der Haube (4) verbunden ist.
Schaltschrank nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Verstärkungsabschnitte (7.1, 7.2) jeweils eine Eckstütze der Haube (4) bilden.
Schaltschrank nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass, die eine oder mehreren Verstrebungen (6.1, 6.2) fest mit dem oder den Verstärkungsabschnitten (7.1, 7.2) verbunden sind.
Schaltschrank nach einem der Ansprüche 6 bis 10, gekennzeichnet durch wenigstens einen abnehmbaren Deckel (16), der die mindestens eine oder die mehreren Zugangsöffnungen (5.1, 5.2, 5.3) der Haube (4) abdeckt.
Schaltschrank nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (1) eine Einlage aufweist, die mit einem Teil der elektrischen Einrichtungen (20) bestückt ist.
Schaltschrank nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur festen Verbindung der Seitenwände (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) mit der Bodenplatte (1) die Seitenwände und die Bodenplatte an ihren Rändern Fügestellen (8, 9) oder Falzkanten aufweisen, an denen die Seitenwände fest mit der Bodenplatte verbunden sind.
Schaltschrank nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (1) an ihrem äußeren Rand eine oder mehrere zu ihrer Bodenplattenebene abgewinkelte Randabschnitte als Fügestellen (9) aufweist.
Schaltschrank nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) zu dem oder den abgewinkelten Randabschnitten (9) der Bodenplatte (1) korrespondierende Verbindungsabschnitte (8) als Fügestellen aufweisen, sodass nach Herstellung einer Verbindung zwischen der Bodenplatte (1) und den Seitenwänden (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) der oder die Randabschnitte (9) der Bodenplatte (1) und die Verbindungsabschnitte (8) miteinander zur Anlage gebracht sind.
Schaltschrank nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsabschnitte (8) der Seitenwände (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) überlappend zu dem oder den korrespondierenden Randabschnitten (9) der Bodenplatte (1) ausgeführt sind.
Schaltschrank nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass in den Übergangsbereichen zwischen den Seitenwänden (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) und den abgewinkelten Verbindungsabschnitten (8) der Seitenwände (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) jeweils eine Kehlung (10) oder eine im Querschnitt rechteckige Ausbuchtung (11) vorhanden ist.
Schaltschrank nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder der Kehlungen (10) oder der Ausbuchtungen (11) der Seitenwände ein Träger (12) zur Stabilisierung eingebracht ist.
Schaltschrankanordnung mit mehreren Schaltschränken, die jeweils durch einen Schaltschrank nach einem vorstehend genannten Ansprüche gebildet sind, wobei die Schaltschränke (17, 21, 22) aneinandergefügt sind und jeweils ein Segment der Schaltschrankanordnung (13) bilden, deren umlaufende Wandung durch die Außenwandungen der Schaltschränke gebildet ist.
Schaltschrankanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltschränke (17, 21, 22) innerhalb der Schaltschrankanordnung (13) elektrisch miteinander verbunden sind.
Schaltschrankanordnung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Schaltschränke (17, 21, 22) eine Konfektionierung für jeweils einen Blattverstellantrieb der Windkraftanlage (23) aufweist.
Schaltschrankanordnung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltschränke (17, 21, 22) baugleich ausgeführt sind und jeweils einen polygonalen Querschnitt aufweisen.
Schaltschrankanordnung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltschrankanordnung (13) in einer um eine Rotorachse (29) rotierenden Rotornabe (30) der Windkraftanlage (23) angeordnet ist.
Schaltschrankanordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltschrankanordnung (13) radial mittig in der Rotornabe (30) angeordnet ist.
Schaltschrankanordnung nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass an den Außenseiten der Hauben (4) der Schaltschränke (17, 21, 22) zusätzliche Anbauten (15) befestigt sind.
Verfahren zur Herstellung eines Schaltschrankes nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – Bestücken der die Bodenplatte (1) und die Seitenwände (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) umfassenden Montageplatten mit den elektrischen Einrichtungen, – Herstellung eines den Schrankkörper (3) bildenden Verbundteiles aus den bestückten Montageplatten und – Einbringen des aus dem Verbundteil gebildeten Schrankkörpers (3) in die Haube (4) sowie anschließende Befestigung desselben mit der Haube (4).
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestückung der die Bodenplatte (1) und die Seitenwände (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) umfassenden Montageplatten vor dem Zusammenbau der Montageplatten zu dem Schrankkörper (3) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) und die Bodenplatte (1) zur Herstellung des Schrankkörpers (3) an den Fügestellen (8, 9) miteinander verbunden werden.