DE1415548A1 - Metallgekapselte Schalteinheit - Google Patents

Description

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TTestinghouse
Electric Corporation 23 lliit 1958

East Pittsburgh ' ^mi

58/0175

Metalljgekapse 1 te_; Schalte,irtheit

Für diese Anmeldung wird die Priorität der entsprechenden USA-Patentanmeldung, Serial Ho. 679 039»vom 19. 8. 1957 beansprucht.

Die Erfindung befaßt 3ich mit metallgekapselten Schalteinheiten, insbesondere mit metallgekapselten Schalteinheiten fUr ?reiluft~ aufstellung. Bisher wurden metallgekapselte Schalteinheiten im allgemeinen in der in der amerikanischen Patentschrift 2 615 775 vom 28. Okt. 1952 beschriebenen Art ausgeführt. Sine metallgekapselte Schölteinheit war so aufgebaut, daß sie für oieh allein oder zusammen mit einer beliebigen Anzahl anderer Einheiten

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verbunden nebeneinander aufgestellt v/erden konnte. Die Einheiten wurden in der Fabrik vollständig hergestellt und zusammengebaut.

Das Metallgehäuse jeder Einheit war jedoch nur so groß, daß gerade die Geräte in dem Gehäuse umschlossen waren. Deshalb war das Bedienungspersonal bei der Bedienung der Geräte der Witterung ausgesetzt, Ebenso waren die Geräte, wie s. B. Leistungsschalter, der Witterung ausgesetzt, wenn sie zur Inspektion oder Überholung aus der Anlage genommen werden mußten. Außerdem wurde eine verhältnismäßig große Rampe oder ein fester Boden benötigt, auf dem der Schalter gefahren werden konnte, wenn er in das Gehäuse eingebaut oder aus dem Gehäuse ausgebaut wurde!

Es ist ein Ziel der Erfindung, eine metallgekapselte Schalteinheit zu schaffen, die einen geschlossenen Beöienungsgang für den Betrieb und die Überholung der Schaltgeräte besitzt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Schalteinheit zu schaffen, die in der Fabrik betriebsfertig installiert werden kann.

Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, eine nietallgekapselte Schalteinheit zu schaffen, die eine besonders ausgebildete V/andplattenanordnung hat. Eine Platte dient beim Transport in ei-

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ner Lage dazu, das Gerät abzudecken. Bei der Installation wird sie in einer anderen Lage montiert und bildet einen Teil der Umkleidung deo Bedienungsganges.

Die iirfindung bezweckt ferner, eine metallgekapselte Schalteinheit zu schaffen, bei der Teile der Gehüuaewände als Tragkonstruktion dienen.

Ferner iot eo ein Ziel der Erfindung, netallgekapselte Schalteinheiten zu schaffen, die in zwei Heihen für eine Boppelsara- . melochienenanordnung aufgestellt werden können, wobei zwischen den beiden Reihen ein geschlossener Bedienungsgang gebildet wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, daß eine metallgekapselte Schalteinheit mit einer Ausdehnungskammer innerhalb der Einheit geschaffen wird.

Weitere Ziele der Erfindung werden im folgenden ausführlich dargelegt.

Bei einer Ausführung der Erfindung wird eine Grundeinheit der Schalteinheit, bestehend aus einer Schalteraelle, einer Zubehörzelle und einer Abstandsz.elle, vollständig montiert transportiert. Eine besondere Vorderwandanordnung ist wahrend dea ϊταιηβ-portes auf der Vorderseite der verpackten Grundeinheit befestigt

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.Beim Aufstellen des Gehäuses wird die Vorderwandanordnung von der Grundeinheit abgenommen, und die Seitenwände mit den bereits montierten Türen darin werden mit der Grundeinheit und der Vorderwand zusammengebaut. Die metallenen Dachplatten werden von der Vorderwand und der Grundeinheit getragen. Zum Tragen von metallenen Bodenplatten dienen Ü-Eisen, von denen das eine unten an der Vorderwand angebracht ist. Kin weiteres U-Eieen wird zwischen der Vorderwand und der Grundeinheit angeordnet, während ein anderes U-Eisen, das ein Teil des Untergestelles der Grundeinheit ist, die Abdeckung des Bedienungsgangee vervollständigt.

Zum besseren Verständnis der Art und Ziel der Erfindung wird auf die folgende ausfuhrliche Beschreibung sowie auf die Zeichnungen verwiesen, in denen

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer aetallgekapselten Schaltein-heit mit den wesentlichen Merkmalen der Erfindung zeigt. ·

Die Figuren 2 bis 8 einschließlich sind perspektivische Ansichten, in denen die Art des Trensportes und dee Aufstellens der Sehalteinheit gezeigt wird.

Die figuren 9 und 10 sind Ansichten in größerem Maßstab,

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zum $eil Ira Schnitt, die die innere Anordnung der Grundeinheit des Schalteinheitenaufbaues zeigen, :,

Figur 11 ist ein Vertikalschnitt in größerem Maßstab der fertigen, aufgestellten Einheit.

Figur 12 ist ein Horisontalschnitt der fertigen,aufgestellten Einheit.

Figur 13 zeigt in kleinerem Maßstab eine Seitenansicht einer abgeänderten Schalteinheit.

Figur H zeigt den Grundriß der abgeänderten Schalteinheit, und

Figur 15 ist ein Schaltplan der Doppelschienenanordnung der in Figur 14 dargestellten Schalteinheit.

In den Figuren, insbesondere in Figur 1, umfassen die dargestellten Schalteinheiten eine Grundeinheit 10 und einen geschlossenen Bedienungogang 11. mit einer TUr 12 an jedem Ende . Wie genauer in den Figuren 9 und 12 dargestellt iat, enthält die Grundeinheit 10 eine Schalterselle 13, die zwischen der Zubehörzelle und der Abstandszelle 15 gelegen ist. Die Schalterzelle 13 hat eine !Ur 16, die auf der an die Abatandszelle 15 angrenzenden · Seite angeschlagen ist. Pie Zubehörzelle 14 besitzt eine Tür 17,

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die auf der an die Schalterzelle angrenzenden Seite angeschlagen ist.

Wie im einzelnen in Figur 9 dargestellt ist, ist der untere Teil der Abatandszelle 15 offen gelassen, während der obere Teil durch eine Blechplatte 18 abgeschlossen ist. »7ie die Figuren 1 bis zeigen, kann ein Leistungsachalter 19 der horizontal ausfahrbaren Bauart in der Schalterzelle 15 untergebracht werden. Wie in Figur 9 gezeigt wird, können elektrische Geräte, wie z. B. ein Amperemeter 21, ein AmpSremeterschalter 22, ein Steuerschalter und drei Relais 24 in der Tür 16 der Schalterzelle montiert werden. Spannungswandler der ausfahrbaren Bauart können in der Zubchörzelle 14 untergebracht werden.

Die Abetandszelle 15 kann dazu verwendet werden, einen Reservc-schalter ähnlich dem Schalter 19 aufzunehmen, da dieser Raum die gleiche Größe hat wie die Schalterzelle. Batterien für die Steuorspannung können ebenfalls in der Abstandszelle untergebracht werden, wenn dies erwünecht ist. Harm der untere Teil der Abetandaselle nicht zur Aufbewahrung des Reserveschalters verwendet werden soll, kann er daxu dienen, andere Geräte oder Werkzeuge aufzunehmen. Außerdem kann die Abotandszelle auch als Zubehörzelle für die Aufnahme von Spannungswandlern dienen.

Die Abstandszelle ist ausreichend breit ausgeführt, so daß die TUr 16 der benachbarten Leistungsschalterzelle um einen'Winkel

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von mehr als 90° geöffnet werden kann. Der Leistungsschalter kann daher ohne weiteres aus der Zelle gefahren b^w. in die Zelle eingebaut werden. Für den Pail, daß eine Anzahl Schalterzellen nebeneinander angeordnet werden, kann die Tür 16 jeder Zelle geöffnet und vor die anschließende Schalterzelle geschwenkt werden. Nur am Ende wird in diesem Falle ein Feld als Abstandszelle benötigt, und zwar an der Längsseite der letzten Schalterzelle, an der die Tür angeschlagen ist. Entsprechend kann die Tür 17 um einen Winkel von mehr als 90° geöffnet worden, damit die Spannungswandler aus der Zubehörzelle 14 entnommen werden können.

Wie in *igur 1 dargestellt ist, ist der Bedienungsgang ausreichend groß, so daß ein unbehindertes Auswechseln der Leistungeschalter möglich ist. Dabei kann der eine Schalter aus der Zelle genommen und ein Reserveschalter dafür eingebaut werden, ohne daß auch nur einer der beiden Schalter..der Witterung ausgesetzt werden muß. Dazu ist der Bedienungsgang 11 zwischen der Vorderseite der Schalteinheit 10 und der gegenüberliegenden Wand 25 genügend breit ausgeführt, so daß zwei Leistungsachalter 19 im Bedienungsgang 11 aneinander paesieren können. Der Bedienungegang ist auch so breit bemessen, daß die Leistungsschalter auch .an den Türen oder den schwenkbar gelagerten 7/andflachen 16 an der Vorderwand der Schalteinheit in ihrer öffnungaeteilung vor-

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bei bewegt werden können, femer ist dort ausreichend Baue filr * Bedienung und Überholung der Schaltergeräte, die somit ohne Behinderung durch Witerungseinflüsse vorgenommen werden kann. Der Boden des Bedienungsganges besteht aus Stahlplatten, wie später eingehend beschrieben wird. Die Leistungsschalter können deswegen frei auf diesem Boden rollen, ohne daß ein besonderer transportwagen benötigt wird.

Wie in Figur 2 dargestellt ist, ist die Grundeinheit 10 in dtr fabrik hergestellt und vollständig ausammengebaut. Sie Vorderwandanordnung 25 des. Gehäuses für Freiluftaufstellung wird an dti Grundeinheit angebracht, um die Instrumente in der Tar 16 der Schalterzelle während des Transportes abzudecken. An der Grundeinheit sind ferner abnehmbare Winkeleieen 20 vorgesehen» um das Anheben und Bewegen der Grundeinheit beim Traneport *u erleichtern. Sech Ankunft der Grundeinheit tarn Aufstellungsort ist der erste Schritt «ur Montage des Freiluftgehäuses 4a· Abschrauben der Vorderwandanordnung 25, wie in Figur 3 dargestellt ist. Die Vorderwand 25 wird in einer Entfernung von der Grundeinheit aufgestellt, die der Tiefe des Bedienungsgange· entspricht, wie in Figur 4 dargestellt ist. Ein Träger 26 fttr Un ( Fußboden, im allgemeinen ein U-Profil, wird in dtr Mitte ewisehen der Grundeinheit und der Vorderwand angeordnet. VI« dargestellt ist, JLb t ein weiterer Träger 27 mit der Vorderwand ^ versohraubt und bildet einen Teil devon. Ein U-Profil 20 «It J

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»it Lilftungaöffnungen 29 darin (Figur 3) ist oben an der Vorderwand 25 angeschraubt. Wie näher in den Figuren A und 5 dargestellt iet, haben die vertikal angeordneten Bleche der Vorderwand 25 nach innen gebogene Plansche 30, durch die Schraubenbolzen gesteckt werden können, um die einzelnen Bleche zusammenzuschrauben. Dadurch ergibt sich ein einheitlicher fester Wandaufbau.

lach der Montage des Trägers 26 und der Aufstellung der Vorderwand 25f die durch passende Mittel, z. B. nicht dargestellte Klammern, in ihrer richtigen Iiage gehalten wird, erfolgt als nächstes die Montage des Bodens. Wie die Figuren 5 und 11 eeigen, besteht der Boden aus Stahlplatten 31, die von dem U-Eisen 27, dem Träger 26 und dem Grundrahmen 32 der Grundeinheit 1C getragen werden. Wie näher in den Figuren 9 und 11 dargestellt ist, sind an den U-Profllträgern fUr aen Fufibogen Winkeleisen 33 und 34 angeordnet, die U-Eisen 35 tragen» An diesen sind die Bodenplatten 31 befestigt. Zusätzliche Bodenplatten 56 werden von den tJ-Prof ti trägern 32 gehalten, die einen Stahlboden fUr die Grundeinheit bilden. Auf diese Weise ist der Boden des gesamten Gehäuses aus Stahlplatten und Stahlträgern aufgebaut, die auf einer passenden Gründung ruhen. Daraus ergibt »ich eint ausreichende Festigkeit fcum Tragen auch der schwersten Sohalter und der Bedienungsperaonen. Die Bodenbleche 31 haben dl« gleich· Höhe wie die Bodenfläche in der Grundein

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auf der der Schalter 19 ruht. Der Schalter kann daher direkt auf die Bodenplatten gerollt werden. Ein !Transportwagen, wie er bisher in metallgekapaelten Freiluftschaltanlagen benötigt wurde, ist nicht mehr erforderlich.

Nach der Montage des Sodens werden die Seitenwände 37 an den Seiten des Gehäuses angebracht, wie in Figur 6 dargestellt ist. Jede Seitenwand, einschließlich der 2Ur 12, ist in der Fabrik

W vollständig vorgefertigt, so daß die Außenmontage auf ein Minimum begrenzt ist. Wie in Figur 12 im einzelnen dargestellt ist, übergreift jede Wand 57 ein Seitenblech 38 der Grundeinheit. Man kann entsprechende Dichtungen an den Überlappungsstellen vorsehen, um die Verbindungsstellen wasserdicht abzuschließen. Die Bückseite der Grundeinheit wird von Blechen 39 abgesohloeaen. Die ^leche werden an vertikal verlaufenden Winkeleisen 41 befestigt. Zwischen der Schalterzelle und der Abstandszelle bzw. der Zubehörzelle sind Wände 42 aus Metallplatten vorge-

₎ sehen.

Wie in den Figuren 7 und 8 dargestellt ist, besteht das Dach des Gehäuses aus Blechen 43, deren L-inge gleich der Breite der Einheit ist und die oben auf dem Gerüst verschraubt werden. Jedes Dachblech hat einen nach oben weisenden Hand an jeder Seite. U-JSisen 44 werden über die Stoßstelle der Dachbleche geschraubt, wodurch das Dach wetterfest gemacht wird. Bin weiteres ü-förmigea Teil wird über die Stoßstelle zwischen den

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angrenzenden Enden der Dachbleche der Grundeinheit und dee Bedienungsgangea geschraubt. Ein weiteres Deckbleeh 46 (Fig. 11) dient dazu, die Verbindungsstelle zwischen dem U-föraigen Teil 45 und den Enden der U-Eisen 44, die an Teil 45 anliegen, zu überdeckeja.

.Vie in Figur 11 dargestellt ist, werden die Bachbleche von U-Profilen 28 oberhalb der Vorderwand 25 getragen, JSin entsprechendes U-Profil 47 iat oberhalb der BUckwand der Grundeinheit angeordnet. Ebenso wird das Dach von horizontal angeordneten Tragteilen 48 gestützt, die auf Winkeleisen 49 der Grundeinheit ruhen. Wie in i?igur 11 dargestellt ist, ist die Höhe der Teile 48 an der Vorderseite der Grundeinheit größer als an der Rückseite, wodurch eich die gewünschte Neigung und das Gefälle des Daches ergibt.

Jeder Teil 48 hat einen. Plansch 51 an seinem oberen Ende und eineh ähnlichen Plansch 52 an seinem unteren Ende. Der Flanach 52 ruht auf dem Rahmenteil 49 der Grundeinheit, während die Dachbleche auf dem Plansch 51 aufliegen. Horizontal zwischen den vorderen Enden der Dachstützen 48 erstreckt sich ein Z-fÖrmiges Teil 53. Dieses Teil trägt die aneinander grenzenden Enden der Dachbleche 43 der Grundeinheit und dee Bedienungegen« gee. 7/ie in Figur 11 gestrichelt eingezeichnet iat, werden di· unteren horizontal verlaufenden Teil» der Z-Profil« 53 von dt«

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\ Ü-Profil 26 der Yorderwand 25 Überlappt, wenn die Yorderwand 25 in der für den Transport vorgesehenen Lage ist. Dadurch wird eine ausreichend feste Verbindung zwischen diesen zwei feilen geschaffen, wodurch die Geräte in der Tür der Schaltereelle gegegen WitterungseinflUsse während des Transportes abgedeckt werden. . ·

Die Zubehörzelle 14, die Schalterzelle 1? und die Abatandssell* Ί5 sind als getrennte Teile hergestellt und dann nebeneinander montiert. Die Teile können miteinander mit Schraubenbolzen verbunden werden, die durch als Winkelprofile ausgeführte Rahmenteile des Aufbaues gesteckt werden. Auf diese Weise kann jede gewünschte Anzahl von Teilen In einer Reihe zusammengebaut werden. In der dargestellten Anordnung sind drei Abteilungen, näm» lieh Schalterzelle, Abstandezelle und Zubehörselle vorgesehen.

Wie in der Figur 10 näher gezeigt ist, ist die Schalterteile in eine Mehrzahl von Abteilungen unterteilt. Solche Abteilungen sind ein Leistungssohalterabteil 54» ein Sammelechienenabteil ein Abteil 56 fUr Stromwandler und Kabelabgäng« und eint Aus- J dehnungskammer 57, die oberhalb des Abteils 5 6 gelegen ist und eine öffnung zum Loistungsschalterabteil 54 besittt. Die beim 8chalten aus dem Schalter ausströmenden Oase Wnatn daher leicht in das Ausdthnungsabteil entweichen. Die

Abteil· *in4 durch t*«iimi^^

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dargestellt ist. Der allgemeine Aufbau der Abstandszelle 15 und der Zubehörteile 14 gleicht etwa dem Aufbau der Leistungsschalterzelle.

Wie in den Figuren 7 und 8 dargestellt ist, sind oben auf dem Gehäuse Blenden 63 angebracht, die den wetterfesten Aufbau des Gehäuses vervollständigen. Wie ebenso in der Figur 8 dargestellt ist, besitzen die Dachbleche 43 nach unten vorstehende Flanschteile 64» die sich Über die Lüftungsöffnungen oberhalb der Vur- " derwand 25 erstrecken. Die Dachbleche sind in ähnlicher Weise auch an der Kückwand des Gehäuses nach unten gebogen.

Die in den Figuren 13 und 14 dargestellten etwas abgeänderten Gehäuseanordnungen sind für die Aufnahme von Geräten geeignet, die für ein Doopeloammelachienensyetem benötigt werden, wie es in der Figur 15 dargestellt ist. In dem in Figur 13 dargestellten Gehäuse iet ein Bedienungagang 11 zwischen zwei gegen-?. Über angeordneten Grundeinheiten 10 vorgesehen. Auf diese Weise ₍ bietet der gemeinsame Bedienungsgang einen wettergeschützten Kaum für das Auswechseln der Schalter zwischen den Saiarnolschie- nen. Die Vorderwand wird in diesem Falle weggelassen, da die Wände der Grundeinheit selbst die Wände des Bedienungegangeβ bilden. Dae Dach wird vollständig von den Grundeinheiten getragen.

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i/ie Figur H zeigt, können zwei gegenüber angeordnete Grundeinheiten der in Figur 2 dargestellten Art, wenn sie mit einem gemeinsamen Bedienungsgang zwischen den Einheiten versehen sind wie dies in *'igur 13 dargestellt ist, auf der einen Seite von. zwei Transformatoren 65 und 66 angeordnet werden. Zwei sich gegenüberliegende Einheiten 67 von ungefähr der gleichen Art wie die Einheit 10, nur mit etwas kleineren Abteilungen, mit einem Bedienungsgang 68 dazwischen, werden auf der anderen Seite der Transformatoren 65 und 66 vorgesehen. Die Einheiten 10 können die Leistungsschalter und Spannungswandler fü*· die ankommenden Leitungen 71 und 72 für die Transformatoren 65 bzw.66 aufnehmen. Die Einheiten 67 können die Leistungsschalter und Spannungswandler für die Abgangsieitungen 73 und 74 aufnehmen, die von der Niederopannungsseite der Transformatoren 65 bzw. $6 gespeist werden. Jede Einheit 67 enthält drei Schalterzellen, eine Zubehörzelle fUr die Aufnahme von zwei Spannungswandlern und eine Abstandszelle für die Aufnahme eines Reserveschaltera oder anderer Geräte, wie vorher erwähnt.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß durch die Erfindung eine metallgekapselte Schalteinheit für Freiluftaufstellung geschaffen wird, die einen geschützten Bedienungegang für Betrieb und überwachung besitzt. Die Aufbauten sind vollständig fabrikmäßig hergestellt und teilweise in der Fabrik montiert. Die Teile Bind so durchgebildet, daö nur ein Minimum

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an Arbeitsaufwand erforderlich ist, um die Schalteinheiten an ihrem Aufstellungsort zu8ammenzubauen und aufzustellen. Die Anforderungen an die Fundamente sind einfach, da nur die Träger für d^n Fußboden abzufangen sind. Da die Leistungaschalter sowohl dann von dem Stahlboden getragen werden, wenn sie in ihrer Betriebslage sind, als auch dann, wenn sie zur Überholung ausgefahren v/erden, ist es nicht nötig, eine Konsole für das Ausziehen der Schalter vorzusehen, wie dies bei den bisherigen Schalteinheiten für Jreiluftaufstellung notwendig war.

Da zahlreiche Änderungen der oben beschriebenen Konstruktion möglich sind und verschiedene Ausführungsformen der Erfindung denkbar sind, iat die dargestellte und in der vorhergehenden Beschreibung erläuterte Ausführung lediglich als Beispiel ohne einschränkende Wirkung zu betrachten.

11 Ansprüche
15 Figuren

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Claims (1)

1. Ulli« 4 β.

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   PatentaneprUche

   1. Metallßekapeelte Schalteinheit, insbesondere HochspannungB-sehalteinheit, fUr Freiluftaufstellung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinheit mit einem g esehlossenen Bedienungegang aus vorgefertigten feilen zusammengebaut 1st.

   2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wand des geschlossenen Bedienungsganges von der Vorderwand 4er

   Schalteinheit gebildet wird.

   3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgefertigten Seile des Sedienungsganges zua Abdecken der Schalteinheit während des Transportes verwendbar sind.

   ■■ . ■■·· . *<

   4· Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da8 die I Wände des Bedienungsganges aus Blechplatten alt an ihren Rän- ; dem abgewinkelten Planechen aufgebaut sind, wobei Ale Platten an den Flanschen miteinander verschraubt sind, I

   5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafi daa , Dach der Schalteinheit und dea Bedienungsgangee au· an ihren Längsseiten abgekanteten Blechplätten aufgebaut ist, die alt j den abgekanteten fellen nach oben weisend nebeneinander angeord

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   net sind, wotei die Stoßstellen zwischen den einzelnen Platten durch U-ProfiIe abgedeckt eind.

   6. Anordnung nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ßchalteinheit and/oder der Bedienungsgang mit einer in horizontaler Ebene liegenden oberen Fläche mit Hilfe von abnehmbaren dreieokigen AufeatzstUcken mit einem geneigten Dach versehen

   7* Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bedienungageng alt %inf>m Metallboden, vorzugsweise in der gleiohen Höhe wie der Boden der Schalteinheit, versehen let.

   θ. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekonnzeichnet, daß der Metallboden «n der Vorderseite der Schalteinheit und der ihr gegenüberliegenden Wand des Bedienungsganges befestigt ist.

   9. Anordrtüag auch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fände der äohalteinheit und/oder des Bedienungsganges selbsttragend aufgeführt sind.

   to. Anordnung naob Anepruch !,dadurch gekennzeichnet, daß zwei * •ioh gegenöeeretehende 8ohalteinh#iten mit einem gemeinsamen Be- > zueammengebaut werden.

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   11. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der in Anspruch 10 gekennzeichneten Einheiten mit Transformatoren zusammen aufgestellt werden, wobei die eine der beiden Einheiten die Schaltanlagen für die Oberspannungaaeite und die andere die Schaltanlagen für die Unterspannungsseite enthält. (

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