DE3735191A1 - Stromschiene - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stromschiene gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Stromschienen sind elektrische Leiter, welche aus massi­ vem Material hergestellt werden und ihren Einsatz dann finden, wenn es darum geht, große elektrische Leistungen über kurze Entfernungen zu übertragen. Stromschienen in Hoch- oder Mittelspannungsschaltanlagen werden üblicher­ weise ohne äußere Isolierung ausgeführt, wobei auf aus­ reichenden Abstand zu Vermeidung von Spannungsüberschlä­ gen zwischen einzelnen Leiterpolen zu achten ist. Ferner ist zu beachten, daß die in dem Leiter erzeugte Joulsche Wärme abgeführt wird und nicht zu einer Überhitzung des Leiters führt.

Stromschienen in Hoch- und Mittelspannungsschaltanlagen werden unter anderem eingesetzt zur Verbindung von ein­ zelnen Schaltfeldern untereinander, wobei jede Strom­ schiene mit Schalterpolen gleichen Potentials kontak­ tierbar ist. Hierbei schließt die Stromschiene zunächst an einen Trennschalter, der seinerseits mit einem Lei­ stungsschalter verbunden ist.

Bei der Gestaltung solcher Schaltfelder mit darin ange­ ordneten Trennschaltern und Lastschaltern ist man be­ strebt, das erforderliche Bauvolumen kleinzuhalten und hierdurch die Errichtungskosten für ein Schaltfeld zu senken. Die Ausmaße eines Schaltfeldes werden aber nicht zuletzt von der Art und der Anordnung der im Schaltfeld vorgesehenen Stromschienen bestimmt.

Aus der DE-OS 31 03 433 ist eine Stromschiene für Hoch­ und Mittelspannungsschaltanlagen bekannt geworden, die einen vorzugsweise rechteckigen Querschnitt aufweist. Zur Temperaturentlastung der Stromschienen und so indi­ rekt zu deren Querschnittsverkleinerung ist sie im stromführenden Bereich von wenigstens einem sich längs der Stromschiene erstreckenden Kühlkörper aus wärmelei­ tendem Material weitgehend umgeben und mittels Befesti­ gungsmitteln mit dem Kühlkörper wärmeleitend verbunden. Als besonders geeignet wird ein Kühlkörper mit einer kreisbogenförmigen C-Querschnittsform bezeichnet. Derart ausgetattete Stromschienen sind zwar aufwendiger als solche herkömmlicher Bauart ohne zusätzliche Mittel zur Wärmeabfuhr, sie gestatten jedoch eine kompakte Bauweise des Schaltfeldes, weil sie in sich sehr steif sind und in aller Regel nur an ihren Enden befestigt und gehalten werden müssen und somit Abstützungen in ihrem Längsver­ lauf entbehrlich sind. Einen nach wie vor größeren Auf­ wand erfordern allerdings die Kontaktierungsvorrichtun­ gen zur stromleitenden Koppelung der Stromschiene mit einem Schalterelement, also beispielsweise mit einem Trennschalter.

Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung zur Aufgabe, eine Stromschiene für den ein­ gangs genannten Zweck zu schaffen, die, ähnlich wie die mit einem versteifenden Kühlkörper ausgestattete bekann­ te Stromschiene, einen geringen Raum innerhalb eines Schaltfeldes beansprucht, eine große, wärmeabführende Oberfläche aufweist und zudem eine einfachere und platz­ sparende Kontaktierung gestattet.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Die erfindungsgemäße Stromschiene wird also von einem speziell profilierten Teil mit einer im wesentlichen hohlzylindrischen Kontur gebildet, dessen Querschnitt aus beispielsweise zwei kreisbogenartigen Profilberei­ chen besteht. Diese kreisbogenartigen Profilbereiche sind hierbei in einem Abstand voneinander angeordnet und werden von einem Verbindungssteg zusammengehalten. Zwi­ schen den einander gegenüberliegenden Endbereichen der bogenartigen Profilbereiche verbleiben die Umfangsfläche der Stromschiene unterbrechende Profilausnehmungen, wel­ che zur Aufnahme von Kontaktzungen beispielsweise von Trennschaltern dienen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist darin zu sehen, die kreisbogenartigen Profilbereiche der Stromschiene an ihren Profilenden mit in das Profil­ innere gerichteten Verformungen auszustatten. Derartige Verformungen können eine günstigere dielektrische Konfi­ guration ergeben. Außerdem können bestimmte Verformungs­ elemente auch noch anderen Zwecken dienen, wie nachfol­ gend noch erläutert werden soll.

Entsprechend einer anderen Ausgestaltung der erfindungs­ gemäßen Stromschiene kann es besonders zweckmäßig sein, die kreisbogenartigen Profilbereiche doppelwandig auszu­ führen, so daß jeweils ein inneres und ein äußeres Wan­ dungsteil vorhanden sind, die beide über wenigstens ei­ nen Profilsteg miteinander verbunden sind, wobei die zwischen den inneren und den äußeren Wandungsteilen ge­ bildeten Räume über einen Längsspalt im jeweils äußeren Wandungsteil nach außen hin offen bleiben. Durch derar­ tige Maßnahmen kann die Oberfläche der Stromschiene er­ heblich vergrößert und somit eine bessere Abfuhr der Joulschen Wärme erzielt werden. Ein weiterer Vorteil ei­ ner derartigen Gestaltung ist darin zu sehen, daß die Stromschiene kompakter und somit auch raumsparender ge­ staltet werden kann.

Vorteilhaft, insbesondere im Zusammenhang mit dem zu­ letzt genannten Ausgestaltungsvorschlag, kann auch die Anregung sein, wonach der Verbindungssteg zum Zusammen­ halt der kreisbogenartigen Profilbereiche außermittig in Nähe des äußeren Umfangsbereiches der Stromschiene ange­ ordnet werden kann. Hierdurch kann den einfügbaren Kon­ taktzungen eines elektrischen Schalt- oder Verbindungs­ organes ein größerer Einfahrweg geboten werden, was mit­ unter aus Toleranzgründen wünschenswert ist, im übrigen aber vorteilhaft sein kann, falls im Inneren der Strom­ schiene noch zusätzliche Kontaktierungsmaßnahmen vorge­ sehen sind.

Einem anderen vorteilhaften Ausgestaltungsvorschlag zu­ folge ist es vorgesehen, den Verbindungssteg mit planpa­ rallelen Seitenflächen auszubilden, von denen wenigstens eine dem Profilinneren der Stromschiene zugewandt ist. Derartige Seitenflächen des Verbindungssteges bieten dann die Möglichkeit, die Stromschiene mit einer oder unter Umständen mit zwei Zusatzschienen auszustatten, welche an den planparallelen Seitenflächen des besagten Verbindungssteges befestigt werden können. Einer Weiter­ bildung zufolge ist es außerdem möglich, die Zusatz­ schiene, vorzugsweise eine solche mit einem rechteckigen Querschnitt, in eine Längsnut im Verbindungssteg einzu­ passen. Hierdurch kann eine präzise Lagefixierung und eine besonders innige Flächenberührung zwischen der Stromschiene bzw. deren Verbindungssteg und der anzufü­ genden Zusatzschiene erzielt werden. Durch solche Zu­ satzschienen kann die zulässige Strombelastung der Stromschiene in besonderen Bedarfsfällen deutlich erhöht werden, ohne deshalb auf ein anderes Stromschienenprofil zurückgreifen zu müssen. Im Falle zu erwartender beson­ ders hoher Strombelastungen empfiehlt es sich, die Zu­ satzschiene aus Kupfer oder einer Kupferlegierung herzu­ stellen, da dieses Material bekanntermaßen ein besonders gutes elektrisches Leitvermögen besitzt.

Was das Querschnittsprofil der Stromschiene betrifft, so kann es - anders als oben angedeutet - auch durchaus vorteilhaft sein, dieses Profil symmetrisch zu gestal­ ten, wobei die Symmetrieachse entlang der Mittelachse des Verbindungssteges und eine weitere Symmetrieachse senkrecht hierzu verläuft. Ein solches Stromschienenpro­ fil gestattet eine Kontaktierung von zwei entgegenge­ richteten Seiten her, was für Doppelsammelschienen- oder Mehrfachsammelschienensysteme sehr erwünscht sein kann.

Es wurde bereits angedeutet, daß der Verbindungssteg auf wenigstens einer seiner planparallelen Seitenflächen ei­ ne Nut aufweisen kann, in die, gemäß einem weiteren Aus­ gestaltungsvorschlag, auch ein Kontaktstück einsetzbar ist, an welches zur Erzielung eines guten elektrischen Kontaktes eine Kontaktfläche einer eingeführten Kontakt­ zunge preßbar oder in welches eine solche Kontaktfläche klemmend einfügbar ist. Somit kann eine in das Profil der Stromschiene eingeführte Kontaktzunge nicht nur an den Randungen der Profilöffnung kontaktieren, sondern zusätzlich noch am oder im besagten Kontaktstück.

Ein zweckmäßiger Weiterbildungsvorschlag ist ebenfalls auf die Kontaktierung der Stromschiene mit einer einfüg­ baren Kontaktzunge gerichtet, nämlich zueinander gerich­ tete Profilenden einander gegenüberliegender kreisbogen­ artiger Profilbereiche mit Nuten und/oder Einformungen zu versehen, die zur formschlüssigen Aufnahme von Halte­ platten mit Kontaktrollen dienen. Diese Nuten oder Ein­ formungen können zugleich - wie oben bereits ausgeführt - die in das Profilinnere gerichteten Verformungen bil­ den. Die genannten Halteplatten können an den genannten Einformungen angeschraubt oder auf andere geeignete Wei­ se befestigt sein, sie können aber auch in einander ge­ genüberliegende Nuten an den Profilenden eingefügt und in ihrer Sollage fixiert werden, beispielsweise durch eine geringfügige Verformung der Nuten an den Enden der Halteplatten. Als Kontaktrollen können solche mit einer walzenähnlichen Konfiguration Verwendung finden, im Prinzip aber auch Kontaktkugeln, die an den zugeordneten Halteplatten in geeigneter Weise eingefangen sind. Diese Kontaktrollen, welcher Gestalt auch immer, dienen der leichteren Einführung der Kontaktzungen, außerdem der Vermeidung eines Abriebes an den Kontaktzungen oder stattdessen an Randungen der Profilausnehmungen und im übrigen vermögen sie auch die "Qualtität" der Kontaktie­ rung zu verbessern, nämlich dadurch, daß beiderseits der eingefügten Kontaktzunge mehrere Kontaktrollen angrei­ fen, von denen jede einzelne eine punktförmige Kontakt­ stelle bietet, während ansonsten nur insgesamt drei oder vier Kontaktberührungspunkte erzielbar sind, die dement­ sprechend einer höheren Belastung ausgesetzt sind.

Die eben geschilderten Maßnahmen können in ihrer Wirkung noch verbessert werden, wenn zusätzlich zu an den Pro­ filenden der kreisbogenförmigen Profilbereiche angeord­ neten Halteplatten mit Kontaktrollen solche Halteplatten auch an wenigstens einer der Seitenflächen des Verbin­ dungssteges vorgesehen werden. Zwar ist hier der Aufwand bezüglich der Halteplatten und der zugeordneten Kontakt­ rollen etwas größer, die Kontaktierungsmöglichkeiten sind aber weiter verbessert, was bei zu erwartenden ho­ hen Stromleistungen wünschenswert ist und die Lebensdau­ er der gesamten Kontaktierungsvorrichtung deutlich zu verlängern vermag.

In ganz anderer Hinsicht vorteilhaft ist ein Ausgestal­ tungsvorschlag, wonach die Stromschiene entlang der Scheitellinien der an ihrem äußeren Umfang gelegenen bo­ genartigen Profilbereichen jeweils eine Längsnut auf­ weist, die der Halterung und Befestigung der Stromschie­ ne an einer Wandung, in einer Kapselung oder an einem Gerüst mittels geeigneter - selbstverständlich isolie­ render - Befestigungselemente oder -vorrichtungen dient. Eine derartige Längsnut vermag nicht nur den reinen Mon­ tagevorgang zu erleichtern, sondern sie kann darüberhin­ aus auch einen Verdrehschutz für die besagten Befesti­ gungselemente bieten. Hierdurch sind andere Maßnahmen zur Verhinderung eines Verdrehens der Befestigungsele­ mente entbehrlich.

Schließlich sind vorteilhafte Ausgestaltungen allgemei­ nerer Natur zu nennen, nämlich beispielsweise sämtliche Profilenden und formlichen Profilübergänge des Quer­ schnittsprofils der Stromschiene stark gerundet auszu­ bilden, wodurch die Gestalt des sich um die Stromschiene ausbildenden elektrischen Feldes günstig beeinflußt wer­ den kann. Außerdem wird vorgeschlagen, die Stromschiene als Strangpreß-Formteil zu fertigen, und zwar aus einem Material mit guter Strom- und Wärmeleitfähigkeit, insbe­ sondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung oder stattdessen aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Es kann auch vorgesehen werden, die Stromschiene aus einer Aluminiumlegierung herzustellen und dieses Profil mit einem Kupferbelag zu versehen, letzteres beispielsweise auf galvanischem Wege. Dieser letztgenannte Vorschlag zielt weniger darauf hin, die Stromtragfähigkeit der Stromschiene zu erhöhen, vielmehr kann man durch einen entsprechenden Kupferbelag starke Korrossionserscheinun­ gen an der Oberfläche einer aus einer Aluminiumlegierung bestehenden Stromschiene verhindern. Zwar oxidiert auch der Kupferbelag, erfahrungsgemäß ist eine derartige Kup­ ferkorrossionsschicht aber wesentlich beständiger gegen eine agressive Atmosphäre als es bei gewissen Aluminium­ legierungen der Fall ist.

Anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschrei­ bung hierzu sollen der Erfindungsgedanke und einige vor­ teilhafte Ausführungsbeispiele und Ausgestaltungen der Erfindung noch einmal erläutert und verdeutlicht werden.

Es zeigt:

Fig. 1 Das Querschnittsprofil einer aus zwei kreisbo­ genartigen Profilbereichen gebildeten Strom­ schiene,

Fig. 2 das Querschnittsprofil einer Stromschiene ge­ mäß Fig. 1, jedoch mit zusätzlichen Längsnu­ ten zur Halterung und Fixierung von Halteorga­ nen,

Fig. 3 das Querschnittsprofil einer Stromschiene mit doppelwandig ausgebildeten kreisbogenartigen Profilbereichen und einem mittig gelegenen Verbindungssteg,

Fig. 4 das Querschnittsprofil einer Stromschiene mit doppelwandig ausgeführten kreisbogenartigen Profilbereichen und einem außermittig gelege­ nen Verbindungssteg,

Fig. 5 das in Fig. 1 gezeigte Querschnittsprofil mit daran montierten Kontaktvorrichtungen,

Fig. 6 das in Fig. 3 veranschaulichte Querschnitts­ profil mit einer daran montierten Kontaktvor­ richtung und

Fig. 7 das in Fig. 4 gezeigte Querschnittsprofil mit anmontierten Kontaktvorrichtungen.

Die Fig. 1 veranschaulicht das Querschnitts­ profil einer Stromschiene 10, wie sie für die Verbindung von Schaltfeldern einer Mittelspannungsschaltanlage Ver­ wendung finden kann. Das Gesamtprofil dieser Stromschie­ ne 10 entspricht im wesentlichen dem eines Hohlzylinders und setzt sich aus mehreren Formelementen zusammen, näm­ lich in erster Linie aus zwei kreisbogenartigen Profil­ bereichen 11 und 12 und aus einem Verbindungssteg 13. Es ist erkennbar, daß die kreisbogenartigen Profilbereiche 11 und 12 durch den Verbindungssteg 13 nicht nur zusam­ mengehalten, sondern auch in einem Abstand voneinander gehalten sind, so daß zwischen ihren einander gegenüber­ liegenden Endbereichen 14 und 15 (beziffert sind ledig­ lich die in der Darstellung linksseitig gelegenen Endbe­ reiche der kreisbogenartigen Profilbereiche 11 und 12) die Umfangsfläche der Stromschiene 10 unterbrechende Profilausnehmungen 16 und 17 verbleiben. Diese Profil­ ausnehmungen 16 und 17 stellen sehr wesentliche Merkmale des Querschnittsprofils der Stromschiene 10 dar, denn sie gestatten die unmittelbare Einfügung und Aufnahme von Kontaktzungen eines elektrischen Schalt- oder Ver­ bindungsorgans. Eine solche Kontatkzunge ist in der in Fig. 1 rechtsseitig dargestellten Profilhälfte angedeu­ tet und mit der Ziffer 18 bezeichnet. Angemerkt sei, daß diese Kontaktzunge 18 maßlich geringfügig dicker ausge­ bildet ist, als es die lichte Breite (bezogen auf die Darstellung ist es die lichte Höhe) der Profilausnehmun­ gen 16 bzw. 17 ist. Dieses hat zur Folge, daß die in die Profilausnehmung 17 eingefügte Kontaktzunge 18 zwischen den diese Profilausnehmung begrenzenden Endbereichen der kreisbogenartigen Profilbereiche 11 und 12 regelrecht eingespannt ist und die so gebildete Kontaktstelle auch einen hinreichenden Kontaktdruck aufweist. In die gegen­ überliegende Profilausnehmung 16 kann übrigens (was aber nicht gezeigt ist) eine weitere Kontaktzunge eingefügt werden.

Nicht unerwähnt bleibe, daß die kreisbogenartigen Pro­ filbereiche 11 und 12 an ihren Endbereichen in das Pro­ filinnere gerichtete Verformungen aufweisen; an den End­ bereichen 14 und 15 der kreisbogenartigen Profilbereiche 11 und 12 sind es die Verformungen 19 und 20, an den beiden anderen, nicht bezifferten Endbereichen sind, wie erkennbar, gleiche, allerdings spiegelbildlich ausgebil­ dete (ebenfalls nicht bezifferte) Verformungen vorhan­ den. Durch diese Verformungen wird die Konfiguration des sich um die Stromschiene 10 unter Betriebsbedingungen ausbildenden elektrischen Feldes günstig beeinflußt, au­ ßerdem aber können sie zusätzlich anderen Zwecken die­ nen, wie nachfolgend noch erläutert werden soll.

Der Verbindungssteg 13 weist planparallele Seitenflächen 21 und 22 auf, die allerdings in ihrem der Profilmitte zugewandten Flächenbereich mit Abstufungen versehen sind, so daß sich beiderseits des Verbindungssteges 13 zwar sehr flache, jedoch unverkennbare Längsnuten 23 und 24 bilden. Auch deren Zweck soll nachfolgend noch erläu­ tert werden.

Eine Betrachtung des gesamten Querschnittsprofils der Stromschiene 10 läßt erkennen, daß diese Profil vollkom­ men symmetrisch ausgestaltet ist, und zwar sowohl mit einer (bezogen auf die Darstellung) vertikalen, entlang des Verbindungssteges 13 verlaufenden Symmetrieachse 25, als auch mit einer senkrecht hierzu (in der Darstel­ lung waagerecht) verlaufenden, nicht angedeuteten weite­ ren Symmetrieachse.

Die Fig. 2 zeigt das Querschnittsprofil einer Stromschiene, welches nahezu identisch demjenigen der Stromschiene 10 in Fig. 1 ist. Der einzige Unterschied besteht darin, daß die hier vorhandenen kreisbogenarti­ gen Profilbereiche 27 und 28, die ebenfalls mittels ei­ nes Verbindungssteges 29 in gezeigter Weise zusammenge­ halten sind, entlang ihrer Scheitellinien mit Längsnuten 30 und 31 ausgestattet sind. Diese Längsnuten 30 und 31 weisen (nicht bezifferte) seitliche, nach außen hin aus­ einanderstrebende Flanken und an ihrem Nutgrund jeweils eine rillenartige Vertiefung 32 bzw. 33 auf. Diese Längsnuten 30 und 31 dienen in erster Linie der Halte­ rung und Befestigung der Stromschiene 26, was beispiels­ weise mittels isolierender Befestigungselemente erfolgen kann, wie solche in dieser Darstellung (abgebrochen) an­ gedeutet und mit den Ziffern 34 und 35 versehen sind. Mittels derartiger (34, 35) oder auch anders gestalteter Befestigungselemente ist die Stromschiene (26) sowohl an einer Wandung beispielsweise eines Schaltfeldes oder im Inneren einer Kapselung oder ggf. auch an einem Gerüst befestigbar, wobei die Einhaltung entsprechender Sicher­ heitsabstände und die Beachtung sonstiger Sicherheits­ vorkehrungen selbstverständlich sind und nicht im Ein­ zelnen erläutert werden müssen.

In dieser Darstellung in Fig. 2 ist nun auch veran­ schaulicht, daß die Stromschiene 26 mit einer oder - wie im vorliegenden Fall gezeigt - mit zwei Zusatzschienen kombiniert werden kann. Gezeigt sind eine in der Dar­ stellung auf der linken Seite des Verbindungssteges 29 angeordnete dickere Zusatzschiene 36 und auf der gegen­ überliegenden Stegseite eine dünnere, zweite Zusatz­ schiene 37. Diese Zusatzschienen 36 und 37 bestehen im vorliegenden Falle aus Kupfer oder einer Kupferlegierung und dienen dazu, die mit der Stromschiene übertragbare elektrische Leistung zu erhöhen. Zu bemerken ist, daß diese beiden Zusatzschienen 36 und 37 sich exakt in fla­ che Nuten im Verbindungssteg 29 einfügen, die in dieser Darstellung allerdings nicht beziffert sind. In ihrer Ausbildung und Anordnung gleichen diese Nuten den Längs­ nuten 23 und 24 im Verbindungssteg 13 der in Fig. 1 dargestellten Stromschiene 10.

Eine Kontaktierung dieser Stromschiene 26 ist beispiels­ weise in gleicher Weise möglich, wie dieses in Fig. 1 angedeutet worden ist, oder auch auf etwas andere Weise, wie solches nachfolgend noch erläutert werden soll.

Die Fig. 3 veranschaulicht eine Stromschiene 38, die eine im Vergleich zu den vorher erläuterten Stromschienen 10 und 26 deutlich abweichende Quer­ schnittskontur aufweist. Diese Stromschiene 38 weist zwar auch ihre Außenkontur im wesentlichen mitbestimmen­ de äußere kreisbogenartige Profilbereiche 39 und 40 auf, diese aber sind beide doppelwandig ausgeführt und über kurze Stegbrückenpaare 41 und 42 mit jeweils einem inne­ ren, im gleichen Sinne kreisbogenartig gekrümmten Pro­ filbereich 43 bzw. 44 verbunden. Die beiden Paare von kreisbogenartigen Profilbereichen 39/43 - in der Dar­ stellung oben gelegen - und 40/44 - in der Darstellung darunter gelegen - sind mittels eines Verbindungssteges 45 miteinander verbunden, welch letzterer entlang einer profilmittig gelegenen Profilachse verläuft.

Zwischen den beiden Wandungen des doppelwandig ausgebil­ deten Profilbereiches 39/43 bildet sich ein Luftraum 46, der über einen Längsspalt 47 mit der äußeren Atmosphäre verbunden ist. Ein gleicher Luftraum 48 ist zwischen den kreisbogenartigen Profilbereichen 40 und 44 ausgebildet und über einen Längsspalt 49 mit der Umgebungsatmosphare verbunden.

Auch bei dieser Stromschiene 38 sind die Profilenden der kreisbogenartigen Profilbereiche mit Verformungen ausge­ stattet, die wenigstens teilsweise in das Profilinnere gerichtet sind oder sich wenigstens der Außenkontur des Profils anpassen. Beim doppelwandigen Profilbereich 39/43 sind die außengelegenen Verformungen 50 und 51 so­ wie innenliegende Verformungen 52 und 53 zu nennen. Die gegenüberliegenden doppelwandigen Profilbereiche 40/44 weisen gleiche, spiegelbildlich ausgebildete Verformun­ gen auf, die jedoch nicht gesondert beziffert sind. Die außengelegenen Verformungen 50 und 51 sowie auch die diesen gegenüberliegenden Verformungen sind so in ihrem Verlauf ausgebildet, daß einander gegenüberliegende Nu­ tenpaare 54 und 55 entstehen. Diese Nutenpaare 54 und 55 können der Aufnahme von Halteplatten dienen, wie nach­ folgend noch zu erläutern sein wird.

Zwischen den einander gegenüberliegenden, doppelwandig ausgeführten kreisbogenartigen Profilbereichen 39/43 ei­ nerseits und 40/44 andererseits sind Profilausnehmungen 56 und 57 ausgebildet, in welche Kontaktzungen eines elektrischen Schalt- oder Verbindungsorgans mittelbar oder unmittelbar kontaktierend einfügbar sind, z. B. in gleicher Weise wie dieses bei der Kontaktzunge 18 in Fig. 1 der Fall ist. Außerdem ist auch diese Stromschiene 38 mit Längsnuten 58 und 59 ausgestattet, die den Längs­ nuten 30 und 31 in der Stromschiene 26 gemäß Fig. 2 et­ wa gleichen und auch dem gleichen Zweck dienen, d. h. der Aufnahme von Befestigungselementen.

In der Fig. 4 ist das Querschnitssprofil ei­ ner weiteren Stromschiene 60 dargestellt. Auch diese Stromschiene 60 weist doppelwandig ausgeführte kreisbo­ genartige Profilbereiche auf, und zwar - in der Darstel­ lung oben gelegen - die Profilbereiche 61 und 62 und - darunterliegend - die gegenüberliegenden Profilbereiche 63 und 64. Die einander gegenüberliegenden Profilbe­ reich-Paare werden auch bei diesem Profil mittels eines Verbindungssteges 65 zusammengehalten, im Unterschied zum zuvor erläuterten Querschnittsprofil der Stromschie­ ne 38 ist dieser Verbindungssteg 65 jedoch nicht mittig, sondern einseitig seitlich gelegen, nahe der Außenkontur der Stromschien 60. Zwischen den eine Doppelwandung bil­ denden kreisbogenartigen Profilbereichen 61 und 62 sowie den gegenüberliegenden Profilbereichen 63 und 64 sind auch bei dieser Profilgestaltung Lufträume 66 und 67 gebildet, die jeweils über einen Längsspalt 68 bzw. 69 mit der Umgebungsatmosphäre verbunden sind. Insoweit ist eine Ähnlichkeit des Profils dieser Stromschiene 60 mit demjenigen der Profilschiene 38 gemäß Fig. 3 gegeben. Diese Aussage trifft auch noch zu auf die in der Dar­ stellung nach links gerichteten Profilenden der einzel­ nen kreisbogenartigen Profilbereiche 61 bis 64: auch hier also einander gegenüberliegende, außengelegene Ver­ formungen 70 und 71, in denen einander gegenüberliegende Nuten 72 und 73 eingeformt sind. Sie können, wie bereits in den Erläuterungen zur Fig. 3 erwähnt, der Aufnahme einer Halteplatte dienen. Die anderen, in der Darstel­ lung nach rechts weisenden Profilenden der kreisbogenar­ tigen Profilbereiche 61 und 62 bzw. 63 und 64 gehen formmäßig ineinander über und stoßen mit ihrem gemeinsa­ men Übergangsbereich schließlich an den Verbindungssteg 65. In ein Profil, wie es die Stromschiene 60 gemäß Fig. 4 aufweist, ist nur von einer Seite her eine Kon­ taktzunge einfügbar, nämlich - bezogen auf die Darstel­ lung - von der linken Seite her. Dafür enthält dieses Stromschienen-Profil drei an der äußeren Umfangskontur gelegene Längsnuten 74, 75 und 76, die der Aufnahme von Befestigungselementen dienen können. Nicht unerwähnt bleibe eine im Verbindungssteg 65 eingeformte, ins Inne­ re des Profils weisende nutartige Ausformung 77, die der bisher nicht bezifferten Profilausnehmung 78, die zwi­ schen den Profilenden der doppelwandig ausgeführten kreisbogenartigen Profilbereiche 61/62 und 63/64 gebil­ det ist, gegenüberliegt.

Auch das Profil dieser Stromschiene 60 ist symmetrisch ausgebildet, allerdings weist es nur eine einzige Symme­ trieachse auf, nämlich die (bezogen auf die Darstellung gemäß Fig. 4) waagerecht verlaufende Mittelachse des Profils, die in der Darstellung aber nicht eingezeichnet ist.

Das in Fig. 1 bereits veranschaulichte Querschnittspro­ fil der Stromschiene 10 ist noch einmal in der Fig. 5 gezeigt, hier nun aber in Verbindung mit zusätzlichen Kontaktvorrichtungen. Die Bezugsziffern für die einzelnen Formelemente der Stromschiene 10 entspre­ chen denen der Fig. 1 und diese müssen somit auch nicht noch einmal erläutert werden. In der dargestellten lin­ ken Hälfte des Profils der Stromschiene 10 ist an deren etwa parallel zur Seitenfläche 21 des Verbindungssteges 13 verlaufenden Flächen der Verformungen 19 und 20 eine Halteplatte 79 auf nicht im einzelnen erkennbare Weise befestigt, an welcher mehrere, einander gegenüberliegen­ de Kontaktrollenpaare (sichtbar ist nur das Rollenpaar mit den Kontaktrollen 80 und 81) angeordnet und gehalten sind. Diese Kontaktrollenpaare dienen der Kontaktierung einer in das Profilinnere einfügbaren (in der Darstel­ lung abgebrochen gezeigten) Kontaktzunge 82, wobei die Kontaktübergangsstellen an den Berührungsflächen der Kontaktrollen (80, 81) mit den zugewandten Kontaktflä­ chen der Kontaktzunge 82 einerseits und den (nicht im einzelnen bezifferten) Schrägflächen der ins Profilinne­ re gerichteten Verformungen 19 und 20 gebildet sind. Durch geeignete Ausbildung der Halteplatte 29 und ihrer Kontaktrollenpaare (80, 81) und ggf. entsprechender Fe­ derglieder, die dieser Darstellung nicht zu entnehmen sind, ist ein hinreichender Kontaktdruck an den jeweili­ gen Kontaktübergangsstellen erzielbar.

Im Unterschied zur Kontaktzunge 18 in Fig. 1 kontak­ tiert die Kontaktzunge 82 also nicht unmittelbar die Stromschiene 10, sondern nur mittelbar über die genann­ ten Kontaktrollenpaare 80/81 usw.

In der in der Darstellung rechts gelegenen Hälfte des Profils der Stromschiene 10 ist - an den dort vorhande­ nen, nicht bezifferten Verformungen - eine weitere Hal­ teplatte 83 angeordnet, die derjenigen (79) in der lin­ ken Profilhälfte völlig gleich, allerdings spiegelbild­ lich gelegen ist. Auch diese Halteplatte 83 ist mit ein­ ander gegenüberliegenden Kontaktrollenpaaren ausgestat­ tet, von denen die Kontaktrollen 84 und 85 erkennbar sind. Zusätzlich findet hier eine weitere, in der Grund­ struktur etwas anders ausgebildete Halteplatte 86 Ver­ wendung, die nun aber am Verbindungssteg 13 - an dessen Seitenfläche 22 anliegend und teilweise hineinragend in die Längsnut 24 im Bereich der Seitenfläche 22 - befe­ stigt ist. Auch diese Halteplatte 86 ist mit einander gegenüberliegenden Kontaktrollenpaaren ausgestattet, von denen die Kontaktrollen 87 und 88 erkennbar sind. Und auch diese Halteplatte 86 ist mit (nicht bezifferten) schrägen Kontaktflächen versehen, an denen die besagten Kontaktrollenpaare (87, 88) kontaktierend anliegen. Ist, wie hier dargestellt, eine Kontaktzunge 89 in das Innere des dargestellten Stromschienen-Profils eingefügt, so kontaktiert sie nicht nur die Kontaktrollenpaare (84/85) der Halteplatte 83, sondern zusätzlich die weiteren Kon­ taktrollenpaare 87, 88 der Halteplatte 86. Auf diese Weise ist - bei gleicher Anzahl von nebeneinander gele­ genen Rollenpaaren - die Anzahl der Kontaktstellen prak­ tisch verdoppelbar oder aber eine Halteplatte in ihrer Länge verkürzbar und dementsprechend die Anzahl der an ihr befestigten Rollenpaare verringerbar, ohne die not­ wendigen Kontaktübergangsstellen zu überlasten.

Eine Kontaktvorrichtung, wie sie der rechten Darstel­ lungshälfte der Fig. 5 zu entnehmen ist, wirkt zwar schon recht aufwendig, der erforderliche Aufwand kann aber durchaus noch deutlich geringer sein als bei ver­ gleichbaren bekannten Kontaktvorrichtungen, und außerdem ist sie nach wie vor sehr platzsparend, da sie vollstän­ dig in das Innere des Stromschienen-Profils integriert ist.

In der Fig. 6 ist das in Fig. 3 bereits ge­ zeigte Querschnittsprofil der Stromschiene 38 noch ein­ mal veranschaulicht, und zwar hier in Verbindung mit ei­ ner Halteplatte 90 und mit einer in das Innere des Stromschienen-Profils eingefügten Kontaktzunge 91. Die Formelemente der Stromschiene 38 sind hier - soweit überhaupt erforderlich - mit gleichen Bezugsziffern ver­ sehen wie in der Fig. 3.

Die besagte Halteplatte 90 ist in das Nutenpaar 54 der Stromschiene 38 eingefügt und darin auf nicht erkennbare Weise fixiert, d. h. gegen eine Verschiebung senkrecht zur Zeichnungsebene gesichert, beispielsweise durch eine geringfügige Verformung der Stromschiene 38 in dafür in Frage kommenden Längsbereichen, stattdessen kann aber auch ein Schraubelement oder dergleichen eine solche Fi­ xierung bewirken. Ähnlich wie im zuvor erläuterten Aus­ führungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist auch diese Halteplat­ te 90 mit paarweise angeordneten Kontaktrollen ausge­ stattet, von denen die Kontaktrollen 92 und 93 sichtbar sind. Und auch diese Kontaktrollenpaare kontaktieren ei­ nerseits die Kontaktflächen der Kontaktzunge 91 und an­ dererseits, wie erkennbar, eingeformte Schrägflächen, die an die innengelegenen Verformungen (beziffert ist die Verformung 52) angrenzen. In die entgegengesetzt der Profilausnehmung 56 gelegene Profilausnehmung 57 kann im Bedarfsfalle eine weitere Kontaktzunge eingefügt werden, die die Stromschiene 38 entweder unmittelbar kontaktiert oder stattdessen mittelbar über eine gleiche Halteplatte wie die linksseitig gezeigte Halteplatte 90. Außerdem bleibe nicht unerwähnt, daß im Prinzip auch an dem hier vorhandenen Verbindungssteg 45 eine oder sogar zwei Zu­ satzschienen befestigt werden können, ähnlich wie dieses bei der Stromschiene 26 gemäß Fig. 2 der Fall ist. Al­ lerdings weist die Stromschiene 38 bereits eine ver­ gleichsweise große Querschnittsfläche mit einer großen Gesamtoberfläche auf, so daß die Anordnung von zusätzli­ chen Stromschienen normalerweise entbehrlich ist.

Schließlich zur Fig. 7 , in der das in Fig. 4 gezeigte Querschnittsprofil der Stromschiene 60 noch einmal veranschaulicht ist, hier nun in Verbindung mit einer Halteplatte 94 und einem in das Innere des Profils eingefügten Kontaktzunge 95. Diese Stromschiene 60 ist im Einfahrbereich der Kontaktzunge 95 außerdem mit einem Kontaktstück 96 ausgestattet, welches in die nutartige Ausnehmung 77 eingefügt und hierin auf nicht im einzel­ nen erkennbare Weise befestigt ist. Dieses Kontaktstück 96 vermag die eingefügte Kontaktzunge 95 klemmend zu kontaktieren, d. h. sie stülpt sich über das freie Ende der Kontaktzunge 95 und bietet somit eine zusätzliche Kontaktierung zwischen der Kontaktzunge 95 und der Stromschiene 60. Die bereits genannte Halteplatte 94 ist im vorliegenden Falle gleich ausgebildet der Halteplatte 90 gemäß Fig. 6 und, wie diese, mit mehreren Paaren von Kontaktrollen ausgestattet, von denen die Kontaktrollen 97 und 98 erkennbar und beziffert sind. Weitere Erläute­ rungen hierzu dürften entbehrlich sein, es sei nur noch der Hinweis angefügt, daß in den Längsnuten 74, 75 und 76 oder wenigstens in einer oder in zweien dieser Längs­ nuten isolierende Befestigungselemente angeordnet sein können, die der Halterung der Stromschiene 60 beispiels­ weise innerhalb einer Kapselung oder an einer Wandung dienen. Solche Befestigungselemente sind in der Fig. 2 bereits angedeutet und dort mit den Ziffern 34 und 35 bezeichnet worden.

Allgemein zu den dargestellten Ausführungsbeispielen sei gesagt, daß es sich bei den Profilen für die Stromschie­ nen um sogenannte Stranpreß-Formteile handelt, die aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen, im Prinzip aber auch aus einem anderen, gut stromleitenden und wärmeleitenden Material bestehen können, beispiels­ weise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Es sei auch darauf hingewiesen, daß alle, insbesondere aber die an die äußere Umfangskontur der Stromschienen reichenden Profilausformungen deutlich gerundet sind, um die Konfi­ guration des sich ausbildenden elektrischen Feldes im Betriebsfall möglichst günstig zu beeinflussen.

Schließlich sei angefügt, daß sich die Ausführung der erfindungsgemäßen Stromschienen keinesfalls auf die dar­ gestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr sind mannigfache formliche Abweichungen von den darge­ stellten Ausführungsbeispielen denkbar und von den kenn­ zeichnenden Teilen der Ansprüche mit erfaßt.

Bezugsziffernliste

10 Stromschiene
11, 12 kreisbogenartige Profilbereiche von 10
13 Verbindungssteg für 11 und 12
14 ein Endbereich von 11
15 ein Endbereich von 12
16 Profilausnehmungen zwischen 14 und 15
17 Profilausnehmungen, gegenüberliegend von 16
18 Kontaktzunge
19 ins Profilinnere gerichtete Verformungen an 14
20 ins Profilinnere gerichtete Verformungen an 15
21, 22 planparallele Seitenflächen von 13
23, 24 Längsnuten an 13
25 Symmetrieachse entlang 13
26 Stromschiene
27, 28 kreisbogenartige Profilbereiche von 26
29 Verbindungssteg für 27 und 28
30, 31 Längsnuten entlang von Scheitellinien von 27 u. 28
32, 33 rillenartige Vertiefung in 30 und 31
34, 35 isolierende Befestigungselemente für 26
36 dickere Zusatzschiene an 29
37 dünnere Zusatzschiene an 29
38 Stromschiene
39, 40 äußere, kreisbogenartiger Profilbereich von 38
41 Stegbrückenpaar zwischen 39 und 43
42 Stegbrückenpaar zwischen 40 und 44
43, 44 innerer, kreisbogenartig gekrümmter Profilbereich
45 Verbindungssteg
46 Luftraum zwischen 39 und 43
47 Längsspalt in 39
48 Luftraum zwischen 40 und 44
49 Längsspalt in 40
50, 51 außen gelegene Verformungen
52, 53 innen gelegene Verformungen
54 Nutenpaar an 50 und gegenüberliegend
55 Nutenpaar an 51 und gegenüberliegend
56, 57 Profilausnehmungen zwischen 39/43 und 40/44
58 Längsnut in 39
59 Längsnut in 40
60 Stromschiene
61, 62 kreisbogenartige Profilbereiche an 60, Fig. 4, in der Zeichnung oben gelegen
63, 64 kreisbogenartige Profilbereiche an 60, in der Zeichnung unter gelegen
65 Verbindungssteg
66 Luftraum zwischen 61 und 62
67 Luftraum zwischen 63 und 64
68 Längsspalt in 61
69 Längsspalt in 63
70 außen gelegene Verformung an 61
71 außen gelegene Verformung an 63
72 Nut in 70
73 Nut in 71
74, 75, 76 an der äußeren Umfangskontur von 60
77 nutartige Ausnehmung in 65
78 Profilausnehmungen zwischen 61/62, 63/64
79 Halteplatte
80, 81 Kontaktrollen an 79
82 Kontaktzunge
83 Halteplatte
84, 85 Kontaktrollen an 83
86 Halteplatte
87, 88 Kontaktrollen an 86
89 Kontaktzunge
90 Halteplatte in 38
91 Kontaktzunge
92, 93 Kontaktrollen
94 Halteplatte
95 Kontaktzunge
96 Kontaktstück an 60
97, 98 Kontaktrollen an 94

Claims (20)

1. Stromschiene für Hoch- und Mittelspannungsschaltanla­ gen zur Verbindung von Schaltfeldern, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stromschiene (10; 26) im wesentlichen die Kontur eines Hohlzylinders aufweist, dessen Quer­ schnittsprofil aus wenigsten zwei kreisbogenartigen Pro­ filbereichen (11, 12; 27, 28) gebildet ist, welch letz­ tere in einem Abstand voneinander von einem innerhalb ihrer Außenkonturen gelegenen Verbindungssteg (13; 29) zusammengehalten sind und zwischen ihren einander gegen­ überliegenden Endbereichen (14, 15) verbleibende, die Umfangsfläche der Stromschiene unterbrechende Profilaus­ nehmungen (16, 17) begrenzen, in die Kontaktzungen (18) eines elektrischen Schalt- oder Verbindungsorgans kon­ taktierend einfügbar sind.

2. Stromschiene nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ihre kreibogenartigen Profilbereiche (11, 12) an ihren Profilenden Verformungen (19, 20) aufwei­ sen, die vorzugsweise in das Profilinnere gerichtet sind.

3. Stromschiene nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ihre (Stromschiene 38; 60) kreisbogen­ artigen Profilbereiche doppelwandig ausgeführt sind und jeweils ein inneres Wandungsteil (43, 44; 62, 64) und ein äußeres Wandungsteil (39, 40; 61, 63) aufweisen, die über wenigstens eine Stegbrücke (41, 42) miteinander verbunden sind, und daß die zwischen den inneren und den äußeren Wandungsteilen gebildeten Räume (46, 48; 66, 67) über einen Längsspalt (47, 49; 68, 69) im jeweils äuße­ ren Wandungsteil nach außen hin offen sind.

4. Stromschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungssteg (65) zum Zusammenhalt der kreisbogenartigen Profilbereiche (61/62, 63/64) außermittig in Nähe des äußeren Umfangs­ bereiches der Stromschiene (60) angeordnet ist (Fig. 4).

5. Stromschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungssteg (13; 29; 45; 65) planparallele Seitenflächen (21, 22) aufweist, von denen wenigstens eine dem Profilinneren der Strom­ schiene (10; 26; 38; 6) zugewandt ist.

6. Stromschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie (Stromschiene 26) mit wenigstens einer Zusatzschiene (36, 37) versehen ist, welche an dem Verbindungssteg (29) befestigt ist (Fig. 2).

7. Stromschiene nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zusatzschiene (36, 37) einen rechtec­ kigen Querschnitt aufweist und in eine Längsnut (23, 24 in Fig. 1) im Verbindungssteg (29) eingepaßt ist (Fig. 2).

8. Stromschiene nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zusatzschiene (36, 37) aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht und dazu dient, die mit der Stromschiene übertragbare elektrische Leistung zu erhöhen.

9. Stromschiene nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits des Verbindungs­ steges (29) je eine Zusatzschiene (36, 37) angeordnet ist (Fig. 2).

10. Stromschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Querschnittsprofil sym­ metrisch ausgestaltet ist, wobei die Symmetrieachse (25) entlang der Mittelachse des Verbindungssteges (13; 29) und/oder senkrecht hierzu (Verbindungssteg 13; 29; 65) verläuft.

11. Stromschiene nach Anspruch 5 und wenigstens ei­ nem der übrigen vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verbindungssteg (65) auf wenigstens einer seiner planparallelen Seitenflächen eine Nut (77) aufweist, in die ein Kontaktstück (96) einsetzbar ist, welches seinerseits zur Erzielung eines guten elektri­ schen Kontakts eng an eine Kontaktfläche einer einge­ führten Kontaktzunge (95) preßbar oder über diese Kon­ taktfläche klemmend stülpbar ist (Fig. 7).

12. Stromschiene nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zueinander gerichtete Profilenden einander gegenüberliegender kreisbogenarti­ ger Profilbereiche (11, 12; 27, 28; 39/43, 40/44) mit Nuten (54, 55) und/oder Einformungen (19, 20) versehen sind, die zur formschlüssigen Aufnahme von Halteplatten (79, 83; 90, 94) mit Kontaktrollen (81, 81; 84, 85; 92, 93; 97, 98) dienen.

13. Stromschiene nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Halteplatten (79, 83) an den Einfor­ mungen (19, 20) angeschraubt oder auf geeignete Weise anders befestigt sind.

14. Stromschiene nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Halteplatten (90, 94) in an den Ver­ formungen (50, 51; 70, 71) der kreisbogenartigen Profil­ bereiche (39/43, 40/44; 61/62, 63/64) ausgebildete, ein­ ander gegenüberliegende Nuten (54, 55) einfügbar und in ihrer Sollage fixierbar sind.

15. Stromschiene nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu an den Endbereichen (14, 15) der kreisbogenartigen Profilberei­ che (11, 12) angeordneten Halteplatten (79, 83) solche Halteplatten (86) mit Kontaktrollen (87, 88) auch an wenigstens einer der Seitenflächen (22) des Ver­ bindungssteges (13) vorgesehen sind (Fig. 5).

16. Stromschiene nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß sie (Stromschiene 26; 28; 60) entlang der Scheitellinien der an ihrem äußeren Umfang gelegenen bogenartigen Profilbereichen (27, 28; 39/43, 40/44; 61/62; 63/64) jeweils eine Längsnut (30, 31; 58, 59; 74, 76) aufweist, die ihrer Halterung und Befestigung an einer Wandung eines Schaltfeldes oder einer Kapselung oder an einem Gerüst mittels geeigneter Befestigungselemente (34, 35) oder -vorrichtungen dient.

17. Stromschiene nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Enden der Profilkontur und alle formlichen Profilübergänge stark gerundet ausgebildet sind.

18. Stromschiene nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Strangpreß- Formteil gefertigt ist.

19. Stromschiene nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Material mit guter Strom- und Wärmeleitfähigkeit besteht, insbe­ sondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung oder aus Kupfer oder einer Kupferlegierung.

20. Stromschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Aluminiumle­ gierung besteht und einen Kupferbelag aufweist.