WO2010054962A2 - Vorrichtung mit starren verbindungsschienen zur stromführenden verbindung von ersten mit zweiten stromschienen - Google Patents

Vorrichtung mit starren verbindungsschienen zur stromführenden verbindung von ersten mit zweiten stromschienen Download PDF

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WO2010054962A2
WO2010054962A2 PCT/EP2009/064567 EP2009064567W WO2010054962A2 WO 2010054962 A2 WO2010054962 A2 WO 2010054962A2 EP 2009064567 W EP2009064567 W EP 2009064567W WO 2010054962 A2 WO2010054962 A2 WO 2010054962A2
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current
rails
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Rainer Haar
Niels Nielsen
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G3/00—Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
    • H02G3/02—Details
    • H02G3/04—Protective tubing or conduits, e.g. cable ladders or cable troughs
    • H02G3/0493—Service poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G5/00—Installations of bus-bars
    • H02G5/007—Butt joining of bus-bars by means of a common bolt, e.g. splice joint

Definitions

  • the invention is in the field of line distributors and relates to the structural design of a device with rigid connecting rails for current-carrying connection of first and second busbars whose contact sides are parallel to each other and by means of a first and a second connecting device, each extending transversely to the contact sides Having connecting bolts, with the connecting rails under pressure are durable together, wherein each of the connecting rails for energized contacting the contact side of the first busbars has a first contact surface and for energized contacting the contact side of the second busbars a second contact surface.
  • Segments are pre-assembled to connect later on site. This is the case, for example, in wind turbines or on ships.
  • DE 101 52 557 C1 shows a wind energy plant with a tower constructed of several tower segments with a generator arranged in the region of the tower head, with a power module arranged in the area of the tower base and with power conducting means for current transmission from the generator to the power module.
  • the electric power module of this wind turbine which comprises electrical units, such as transformers, control cabinets, possibly inverters, medium-voltage systems, low-voltage distribution, etc., is arranged below the generator plane in the region of the tower base of the tower of the wind energy plant.
  • current-carrying means are provided which run inside the tower.
  • These power conducting means consist of conductor rails preassembled in the individual tower segments, which are connected in the region of the joints of the individual tower segments by means of flexible connecting rails.
  • Prefabricated busbar segments are thus preferably attached to the tower segments before the tower is built from the individual tower segments and after the erection of the tower the busbar segments are connected by means of the flexible connecting rails. It is no longer necessary, after construction of the tower consuming Pull cables through the tower to electrically interconnect the generator and power module. As a result, the entire construction time of the wind turbine can be shortened and the cost of construction reduced, without any technical disadvantages must be taken into account.
  • Busbar segments continue to be expensive, since the individual phase conductors of the busbars must be individually connected to associated phase conductors of the flexible connecting rails.
  • Power module segments which are stacked, and has carriers that record significant parts of the power module, such as the transformer, the
  • Inverters, control cabinets, the medium-voltage system, etc. The superimposed support are constructed in the manner of a frame and fit exactly on top of each other, so that a reliable attachment is guaranteed against each other.
  • the individual carriers have inter alia spars, which are interconnected.
  • the tower After installing the electrical power module on the foundation, the tower is erected and slipped over the power module.
  • the outer dimensions of the power module with respect to width and length are smaller than the inner diameter of the tower in the lower tower area / foundation area.
  • the wind turbine will be equipped as usual with the machine house, the rotor will be mounted and for commissioning corresponding electrical Connections made between the generator and the power module and there is also the connection of the power module (output of the transformer) to the power grid.
  • the first and second busbars in particular when these are in segments - for example, in power module segments of a wind turbine - pre-assembled, even easier to connect.
  • this object is achieved in that the connecting rails for engaging over the connecting bolts have a first and a second respectively open on the side facing the connecting pin side facing recess.
  • the connecting rails can be pushed with a few simple steps from one side over the connecting bolt and thereby their contact surfaces are brought into current-carrying contact with one contact side of the first and one of the second busbars and then quickly by clamping the connecting bolt be easily and safely connected live.
  • the current-carrying connection of the first and second busbars with third busbars whose contact sides are parallel to the contact sides of the first and second busbars and which by means of a third connecting device having a connecting pin extending transversely to the contact sides with the Compound rails are durable together under pressure, each of the connecting rails for the current-carrying contact a contact side of the third busbars, a third contact surface and for spreading the
  • Connecting pin has a third on the side facing the connecting pin to side facing recess.
  • the connecting rails are preferably designed to be planar, so that the first, second and third contact surfaces lie in a common contact plane.
  • the current-carrying connection enclosing wall elements are provided in a further embodiment, which are connectable to form a busbar line with the busbars enclosing busbar boxes.
  • the busbars can preferably be connected by means of the connecting rails to form an L- or T-shaped busbar section and the busbar boxes by means of the wall elements to an L- or T-shaped busbar section.
  • the new device is preferably provided in an arrangement of at least a first and a second segment, in particular a first and a second power module segment of a wind turbine, and connects in the first segment preassembled first busbars with pre-assembled in the second segment second busbars, wherein the preassembled busbars are not on the outer dimensions of the segments over and their Kotaktieri parallel to each other and wherein the first and second busbars by means of two connecting means, each having a transversely extending to the contact sides connecting pin, are held together with the connecting rails under pressure.
  • the device according to the invention has two connection points, wherein a first of the connection points (connecting pins) within the first segment and the second and possibly a further third is within the second segment.
  • FIG. 2 shows three power module segments of the power module in the assembled state with two busbar strings arranged in busbar cords
  • FIG. 3 shows the three power module segments in FIG
  • FIGS. 4 and 5 are two views of the in the
  • Busbar box strands arranged conductor rail strands according to the figure 2,
  • FIGS. 6 to 8 one of the conductor rail strands
  • FIG. 9 shows a first of the devices shown in FIG. 3 for the current-carrying connection of the busbars, FIG.
  • Figures 11 to 13 a section of the busbar line and the surrounding busbar box strand during assembly.
  • the wind energy plant 1 shown schematically in FIG. 1 has a tower 2 with a foundation 3, a nacelle 4 rotatably mounted in the region of the tower top and a power module 5 arranged in the region of the tower base.
  • a rotatably mounted about a horizontal axis rotor with a plurality of rotor blades 6 and an electric generator 7 is arranged. By acting on the rotor blades 6 wind forces the rotor is rotated and drives the generator 7 to generate electrical energy.
  • busbars 10 are provided, which are connected in the region of the butt joints of adjacent tower segments medium flexible connecting rails , These busbars are electrically conductive and via a cable 11 to the generator and via a
  • the power module 5 is placed on a support plate of the foundation 3 and consists of four superimposed
  • the output of the power module 5 (of the transformer 17) is via a
  • FIG. 2 which shows the three lower 14, 15, 16 of the power module segments of the power module 5
  • two line distributor lines 21, 22 are provided in the power module 5, which each consist of a bus bar strand 25, 26 enclosed by a busbar line 23, 24.
  • fasteners 27 are provided to the Busbar trunking 23, 24. These serve to fasten the line distributor strands 21, 22 to supporting elements of the power module segments 14, 15, 16 which are not further described here (see also FIG. 4).
  • busbar boxes 40, 41, 42, 140, 141, 142, 240, 241, 242, 143, 243, 344 pre-assembled, wherein neither the busbars nor the conductor rail boxes on the outer dimensions of the exammodulsegmente 13, 14, 15, 16 are over.
  • the busbars are connected by means of three devices 50, 60, 60 to the current-carrying connection of the busbars, the connection only after the joining of the power module segments 13 to 16, so that damage to the busbars and the surrounding busbar boxes can be reliably prevented.
  • All devices 50; 60; 60 have rigid plan formed connecting rails 51; 61; 61 for the current-carrying connection of the busbars.
  • busbars to be connected by means of connecting means 80 each having a transverse to the contact sides extending connecting pin 81, each having an associated with the
  • busbars 30, 130, 230, 133, 233, 334 each form a busbar package.
  • the front ones of the busbars 30, 133, 130, 233, 230, 334 shown in FIG. 6 have been omitted in order to show that the connecting bolts 81 are engaged.
  • the connecting rails 61 each one of the six bus bars 133; 233 with one of the six bus bars 130; 230 and with one of the six busbars 233; 334 to a T-shaped busbar section connecting, for engaging over the connecting pin 81 on the connecting pin 81 to side facing 81, a first 63 and a second 64 and a third 65 unilaterally open recess on.
  • the devices 50; 60 wall elements 91 to 95; 101 to 106, which to form the busbar trunking with the rail boxes 40, 143; 143, 140, 243; 243, 240, 344 are connectable, wherein the wall elements 91 to 95 of the first device 50 with the busbar trunking 40, 143 of the bus bars 30, 133 to an L-shaped busbar section and the wall elements 101 to 106 of the second device 60; 60 with the busbar boxes 143, 140, 243; 243, 240, 344 are connectable to a T-shaped busbar section.
  • the connecting means 80 are formed according to the figure 11 as Einolzenklemme, as it is known from the document DE 42 25 837 C2. So you have in addition to the connecting pin 81 insulating body 83, which the
  • connection of the busbars takes place according to FIGS. 11 to 13 in the following steps:
  • the connecting rails between each one of the busbars 133, 130, 233 and one of the insulator 83 are pushed. Subsequently, the package of the bus bars 133, 130, 233, the insulating bodies 83, the connecting rails 61 and pressure elements 84 is pressed together by means of a arranged at one end of the connecting pin 81 clamping nut 85. Finally, the wall elements 101 to 106 of the device 60 are preferably connected by screws 107 with the busbar boxes 143, 140 and 143 of the busbars.
  • the arrangements 50, 60 each have a support element, not shown here, made of insulating material, in particular of plastic, which is provided in a wall element 91; 101 is supported, which extends transversely to the insertion direction of the connecting rails.

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  • Structural Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Patch Boards (AREA)
  • Installation Of Bus-Bars (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (50; 60) mit starren Verbindungsschienen (51; 61) zur stromführenden Verbindung von ersten (30; 130; 230) mit zweiten (133; 233; 334) Stromschienen, deren Kontaktseiten (70; 170; 270, 173; 273; 374) parallel zueinander verlaufen und die mittels einer ersten und einer zweiten Verbindungseinrichtung (80, 80), die jeweils einen quer zu den Kontaktseiten verlaufenden Verbindungsbolzen (81) aufweisen, mit den Verbindungsschienen (51; 61) unter Druck zusammen haltbar sind, bei der jede der Verbindungsschienen (51; 61) zur stromführenden Kontaktierung der Kontaktseite (70; 170; 270) einer der ersten Stromschienen (30; 130; 230) eine ersten Kontaktfläche (56; 66) und zur stromführenden Kontaktierung der Kontaktseite (173; 273; 374) einer der zweiten Stromschienen (133; 233; 334) eine zweite Kontaktfläche (57; 67) aufweist. Um die ersten und zweiten Stromschienen insbesondere dann, wenn diese in Segmenten beispielsweise in Leistungsmodulsegmenten einer Windenergieanlage - vormontiert sind, noch einfacher zu verbinden ist vorgesehen, dass die Verbindungsschienen (51; 61) zum Übergreifen der Verbindungsbolzen (81) eine erste (53; 63) und eine zweite (54; 64) jeweils an der den Verbindungsbolzen (81) zu gewandten Seite einseitig offene Aussparung aufweisen.

Description

Beschreibung
Vorrichtung mit starren Verbindungsschienen zur stromführenden Verbindung von ersten mit zweiten Stromschienen
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Linienverteiler und betrifft die konstruktive Gestaltung einer Vorrichtung mit starren Verbindungsschienen zur stromführenden Verbindung von ersten mit zweiten Stromschienen, deren Kontaktseiten parallel zueinander verlaufen und die mittels einer ersten und einer zweiten Verbindungseinrichtung, die jeweils einen quer zu den Kontaktseiten verlaufenden Verbindungsbolzen aufweisen, mit den Verbindungsschienen unter Druck zusammen haltbar sind, bei der jede der Verbindungsschienen zur stromführenden Kontaktierung der Kontaktseite einer der ersten Stromschienen eine ersten Kontaktfläche und zur stromführenden Kontaktierung der Kontaktseite einer der zweiten Stromschienen eine zweite Kontaktfläche aufweist.
Aus der Druckschrift DE 43 02 783 Al ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, bei der die Verbindungsschienen zwischen erste und zweite zu verbindende Stromschienen, die stirnseitig einander gegenüber stehen, geschoben und anschließend mit einem einzigen Verbindungsbolzen mit den ersten und zweiten Stromschienen verbunden werden. Dabei durchgreift der Verbindungsbolzen die Verbindungsschienen im Bereich einer ersten Durchgangsöffnung. Weiterhin sind bei dieser bekannten Vorrichtung dritte mit den ersten und zweiten Stromschienen zu verbindende Stromschienen vorgesehen, die eine einseitig offene Ausnehmung aufweisen, um einen zweiten Verbindungsbolzen zu übergreifen, der im Bereich einer zweiten Durchgangsöffnung die Verbindungsschienen durchgreift. Dabei verlaufen die dritten Stromschienen parallel zur Stoßfuge, die zwischen den Stirnseiten der ersten und zweiten Stromschienen ausgebildet ist.
In der Praxis kommt es jedoch vor, dass Stromschienen in
Segmenten vormontiert werden, um sie später am Einsatzort zu verbinden. Dies ist beispielsweise in Windenergieanlagen oder auf Schiffen der Fall.
So zeigt beispielsweise die Druckschrift DE 101 52 557 Cl eine Windenergieanlage mit einem aus mehreren Turmsegmenten aufgebauten Turm mit einem im Bereich des Turmkopfes angeordneten Generator, mit einem im Bereich des Turmfußes angeordneten Leistungsmodul und mit Stromleitungsmitteln zur Stromübertragung vom Generator zum Leistungsmodul. Das elektrische Leistungsmodul dieser Windenergieanlage, das elektrische Einheiten, wie Transformator, Schaltschränke, ggf. Wechselrichter, Mittelspannungsanlage, Niederspannungsverteilung usw., umfasst, ist dabei unterhalb der Generatorebene im Bereich des Turmfußes des Turmes der Windenergieanlage angeordnet. Um die von dem im Bereich der Turmspitze innerhalb der Gondel angeordneten Generator erzeugte elektrische Energie zum Leistungsmodul zu übertragen, sind Stromleitungsmittel vorgesehen, die innerhalb des Turmes verlaufen. Diese Stromleitungsmittel bestehen aus in den einzelnen Turmsegmenten vormontierten Stromschienen, die im Bereich der Trennfugen der einzelnen Turmsegmente mittels flexibler Verbindungsschienen verbunden sind. Vorgefertigte Stromschienensegmente werden also bevorzugt an den Turmsegmenten angebracht, bevor aus den einzelnen Turmsegmenten der Turm errichtet und nach der Errichtung des Turmes die Stromschienensegmente mittels der flexiblen Verbindungsschienen verbunden werden. Es ist dabei nicht mehr erforderlich, nach Errichtung des Turmes aufwändig Kabel durch den Turm zu ziehen, um Generator und Leistungsmodul elektrisch miteinander zu verbinden. Dadurch lässt sich die gesamte Errichtungszeit der Windenergieanlage verkürzen und die Kosten für die Errichtung verringern, ohne dass irgendwelche technischen Nachteile in Kauf genommen werden müssen. Die Verbindung der flexiblen Verbindungsschienen mit den vormontierten
Stromschienensegmenten ist jedoch weiterhin aufwendig, da die einzelnen Phasenleiter der Stromschienen mit zugeordneten der Phasenleitern der flexiblen Verbindungsschienen einzeln verbunden werden müssen.
Aus der Druckschrift DE 101 45 414 Al ist weiterhin bekannt, dass das Leistungsmodul einer Windenergieanlage vor Errichtung des Turms auf einem Turmfundament gelagert wird. Das gezeigte Leistungsmodul wird zunächst auf einer Tragplatte aufgestellt. Es besteht aus zwei
Leistungsmodulsegmenten, die übereinander gestellt sind, und weist Träger auf, die wesentliche Teile des Leistungsmoduls aufnehmen, also beispielsweise den Transformator, den
Wechselrichter, Schaltschränke, die Mittelspannungsanlage etc. Die übereinander gestellten Träger sind nach Art eines Rahmens aufgebaut und passen exakt übereinander, so dass auch eine zuverlässige Befestigung gegeneinander gewährleistet ist. Die einzelnen Träger weisen u. a. Holme auf, die untereinander verbunden sind. Nach Aufstellung des elektrischen Leistungsmoduls auf dem Fundament wird der Turm errichtet und hierbei über das Leistungsmodul gestülpt. Dazu sind die äußeren Abmaße des Leistungsmoduls hinsichtlich Breite und Länge geringer als der Innendurchmesser des Turms im unteren Turmbereich/Fundamentbereich. Nach der Errichtung des Turms wird die Windenergieanlage wie üblich mit dem Maschinenhaus ausgestattet, der Rotor wird montiert und für die Inbetriebnahme werden entsprechende elektrische Verbindungen zwischen dem Generator und dem Leistungsmodul hergestellt und es erfolgt auch der Anschluss des Leistungsmoduls (Ausgang des Transformators) an das Stromversorgungsnetz. In der Praxis erfolgt bisher die Verbindung der einzelnen Phasenleiter der
Leistungsmodulsegmente aufwendig mittels flexibler Zwischenstücke (Kabel), die mittels einer Schraubverbindung mit den Phasenleitern verbunden werden.
Sowohl beim Übereinandermontieren der Turmsegmente als auch beim Übereinandermontieren der Leistungsmodulsegmente einer Windenergieanlage aber beispielsweise auch bei der Aneinanderreihung von Schiffs- oder Wohncontainern ist es wünschenswert, dass die in den Segmenten bzw. Containern vormontierten Stromschienen nicht über die äußeren Abmaße der jeweiligen Segmente/Container über stehen, um eine Beschädigung der Stromschienen beim Zusammenfügen der Segmente/Container zu verhindern.
Ausgehend von einer Vorrichtung mit starren
Verbindungsschienen zur stromführenden Verbindung von ersten mit zweiten Stromschienen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 (DE 43 02 783 Al) ist es Aufgabe der Erfindung, die ersten und zweiten Stromschienen insbesondere dann, wenn diese in Segmenten - beispielsweise in Leistungsmodulsegmenten einer Windenergieanlage - vormontiert sind, noch einfacher zu verbinden.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Verbindungsschienen zum Übergreifen der Verbindungsbolzen eine erste und eine zweite jeweils an der den Verbindungsbolzen zu gewandten Seite einseitig offene Aussparung aufweisen. Bei einer derartigen Ausgestaltung können zum Einen die Verbindungsschienen mit wenigen einfachen Handgriffen von einer Seite über die Verbindungsbolzen geschoben und dabei ihre Kontaktflächen in stromführenden Kontakt mit jeweils einer Kontaktseite einer der ersten und einer der zweiten Stromschienen gebracht werden und zum Anderen anschließend durch Verspannen der Verbindungsbolzen schnell einfach und sicher stromführend verbunden werden.
In bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zur stromführenden Verbindung der ersten und zweiten Stromschienen mit dritten Stromschienen, deren Kontaktseiten parallel zu den Kontaktseiten der ersten und zweiten Stromschienen verlaufen und die mittels einer dritten Verbindungseinrichtung, die einen quer zu den Kontaktseiten verlaufenden Verbindungsbolzen aufweist, mit den Verbindungsschienen unter Druck zusammen haltbar sind, jede der Verbindungsschienen zur stromführenden Kontaktierung einer Kontaktseite einer der dritten Stromschienen eine dritte Kontaktfläche und zum Übergreifen der
Verbindungsbolzen eine dritte an der den Verbindungsbolzen zu gewandten Seite einseitig offene Aussparung aufweist.
Bevorzugt sind dabei die Verbindungsschienen plan ausgebildet sind, so dass die ersten, zweiten und dritten Kontaktflächen in einer gemeinsamen Kontaktebene liegen.
Um Personen vor Kontakt mit den Stromschienen und die Stromschienen vor Beschädigungen zu schützen sind in weiterer Ausgestaltung die stromführende Verbindung umkleidende Wandelemente vorgesehen, die zur Bildung eines Stromschienenkastenstranges mit die Stromschienen umkleidenden Stromschienenkästen verbindbar sind. Dabei können die Stromschienen bevorzugt mittels der Verbindungsschienen zu einem L- oder T-förmigen Stromschienenstrang-Abschnitt und die Stromschienenkästen mittels der Wandelemente zu einem L- oder T-förmigen Stromschienenkastenstrang-Abschnitt verbunden werden.
Die neue Vorrichtung ist bevorzugt bei einer Anordnung aus zumindest einem ersten und einem zweiten Segment, insbesondere einem ersten und einem zweiten Leistungsmodulsegment einer Windenergieanlage vorgesehen, und verbindet dabei in dem ersten Segment vormontierte erste Stromschienen mit in dem zweiten Segment vormontierte zweite Stromschienen stromführend, wobei die vormontierten Stromschienen nicht über die äußeren Abmaße der Segmente über stehen und ihre Kotaktseiten parallel zueinander verlaufen und wobei die ersten und zweiten Stromschienen mittels zweier Verbindungseinrichtungen, die jeweils einen quer zu den Kontaktseiten verlaufenden Verbindungsbolzen aufweisen, mit den Verbindungsschienen unter Druck zusammen gehalten sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist also zwei Verbindungsstellen auf, wobei sich eine erste der Verbindungsstellen (Verbindungsbolzen) innerhalb des ersten Segmentes und die zweite sowie evtl. eine weitere dritte innerhalb des zweiten Segmentes befindet.
Durch die Aufteilung in zumindest zwei Verbindungsstellen, ist eine Vormontage der mit den Stromschienen versehenen Schienenkästen in den Segmenten möglich und die Segmente können zusammen mit diesen transportiert und später an einander/übereinander montiert werden. Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Windenergieanlage mit einem Leistungsmodul,
Figur 2 drei Leistungsmodulsegmente des Leistungsmoduls in zusammengebautem Zustand mit zwei Stromschienensträngen, die in Stromschienenkastensträngen angeordnet sind,
Figur 3 die drei Leistungsmodulsegmente in
Explosionsdarstellung mit in den Leistungsmodulsegmenten vormontierten Stromschienen und mit Vorrichtungen zur stromführenden Verbindung der Stromschienen zu den Stromschienensträngen,
Figuren 4 und 5 zwei Ansichten der in den
Stromschienenkastensträngen angeordneten Stromschienenstränge gemäß der Figur 2,
Figuren 6 bis 8 einen der Stromschienenstränge,
Figur 9 eine erste der in Figur 3 gezeigten Vorrichtungen zur stromführenden Verbindung der Stromschienen,
Figur 10 eine zweite der in Figur 3 gezeigten Vorrichtungen zur stromführenden Verbindung der Stromschienen und
Figuren 11 bis 13 einen Ausschnitt des Stromschienenstranges und des ihn umgebenden Stromschienenkastenstranges bei der Montage .
Die in der Figur 1 schematisch dargestellte Windenergieanlage 1 weist einen Turm 2 mit einem Fundament 3, eine im Bereich der Turmspitze drehbar gelagerte Gondel 4 sowie ein im Bereich des Turmfußes angeordnetes Leistungsmodul 5 auf. Innerhalb der Gondel 4 ist ein um eine horizontale Achse drehbar gelagerter Rotor mit mehreren Rotorblättern 6 sowie ein elektrischer Generator 7 angeordnet. Durch die auf die Rotorblätter 6 wirkenden Windkräfte wird der Rotor in Drehung versetzt und treibt den Generator 7 zur Erzeugung elektrischer Energie an.
Zur Übertragung der von dem Generator 7 erzeugten Energie an das Leistungsmodul 5, das verschiedene elektrische Einheiten aufweist, sind im Innenraum 8 des Turmes 2 an der Wand mittels Befestigungselementen 9 angebrachte Stromschienen 10 vorgesehen, die im Bereich der Stoßfugen benachbarter Turmsegmente mittel flexibler Verbindungsschienen verbunden sind. Diese Stromschienen sind elektrisch leitend und über ein Kabel 11 mit dem Generator sowie über eine
Verbindungsleitung 12 mit dem Leistungsmoduls 5 elektrisch verbunden .
Das Leistungsmodul 5 ist auf einer Tragplatte des Fundamentes 3 aufgestellt und besteht aus vier übereinander gestellten
Leistungsmodulsegmenten 13, 14, 15 und 16, die wesentliche
Teile des Leistungsmoduls - also beispielsweise einen
Transformator 17, Schaltschränke 18, eine
Mittelspannungsanlage 19 etc. aufnehmen. Der Ausgang des Leistungsmoduls 5 (des Transformators 17) ist über eine
Verbindungsleitung 20 an ein nicht weiter dargestelltes
Stromversorgungsnetz angeschlossen .
Gemäß der Figur 2, die die drei unteren 14, 15, 16 der Leistungsmodulsegmente des Leistungsmoduls 5 zeigt, sind in dem Leistungsmodul 5 zwei Linienverteilerstränge 21, 22 vorgesehen, die jeweils aus einem von einem Stromschienenkastenstrang 23, 24 umschlossen Stromschienenstrang 25, 26 bestehen. An den Stromschienenkastensträngen 23, 24 sind Befestigungselemente 27 vorgesehen. Diese dienen zum Befestigen der Linienverteilerstränge 21, 22 an hier nicht weiter bezeichneten Tragelementen der Leistungsmodulsegmente 14, 15, 16 (siehe auch Figur 4) .
Gemäß der Figuren 3 bis 8 sind in den Leistungsmodulsegmenten 13 bis 16 mit Stromschienen 30, 31, 32, 130, 131, 132, 230, 231, 232, 133, 233, 334 versehene Stromschienenkästen 40, 41, 42, 140, 141, 142, 240, 241, 242, 143, 243, 344 vormontiert, wobei weder die Stromschienen noch die Stromschienenkästen über die äußeren Abmaße der Leistungsmodulsegmente 13, 14, 15, 16 über stehen. Die Stromschienen sind mittels dreier Vorrichtungen 50, 60, 60 zur stromführenden Verbindung der Stromschienen verbunden, wobei das Verbinden erst nach dem Zusammenfügen der Leistungsmodulsegmente 13 bis 16 erfolgt, so dass eine Beschädigung der Stromschienen und der sie umgebenden Stromschienenkästen sicher verhindert werden kann.
Wie insbesondere der Figur 8 zu entnehmen ist, verlaufen
Kontaktseiten 70, 173, 170, 273, 270, 374 der zu verbindenden Stromschienen in einer gemeinsamen Kontaktebene parallel zueinander. Alle Vorrichtungen 50; 60; 60 weisen starre plan ausgebildete Verbindungsschienen 51; 61; 61 zur stromführenden Verbindung der Stromschienen auf.
Gemäß der Figur 4 sind die zu verbindenden Stromschienen mittels Verbindungseinrichtungen 80, die jeweils einen quer zu den Kontaktseiten verlaufenden Verbindungsbolzen 81 aufweisen, mit jeweils einer ihnen zugeordneten der
Verbindungsschienen unter Druck zusammen gehalten. Dabei kontaktiert jeweils eine Kontaktfläche 56; 66 der Verbindungsschienen 51; 61 eine Kontaktseite 70, 173; 173, 170, 273; 273, 270, 374 der zu verbindenden Stromschienen stromführend. Die Richtungen, in der sich die einzelnen Verbindungsbolzen in vormontierter Weise durch die Stromschienen erstrecken sind in der Figur 8 als gestrichelte Linien 82 dargestellt.
Gemäß der Figur 8 bilden jeweils sechs der Stromschienen 30, 130, 230, 133, 233, 334 ein Stromschienenpaket.
Dabei weisen einerseits die Verbindungsschienen 51, die jeweils eine der sechs Stromschienen 30 mit einer der sechs Stromschienen 133 zu einem L-förmigen Stromschienenstrang- Abschnitt verbindenden zum Übergreifen der Verbindungsbolzen 81 an der den Verbindungsbolzen 81 zu gewandten Seite 52 eine erste 53 und eine zweite 54 einseitig offene Aussparung auf. In der Figur 7 sind zur Verdeutlichung dieser Ausgestaltung die vorderen der in der Figur 6 gezeigten der Stromschienen 30, 133, 130, 233, 230, 334 weg gelassen, um das Übergreifen der Verbindungsbolzen 81 zu zeigen.
Andererseits weisen die Verbindungsschienen 61, die jeweils eine der sechs Stromschienen 133; 233 mit einer der sechs Stromschienen 130; 230 und mit einer der sechs Stromschienen 233; 334 zu einem T-förmigen Stromschienenstrang-Abschnitt verbindenden, zum Übergreifen der Verbindungsbolzen 81 an der den Verbindungsbolzen 81 zu gewandten Seite 81 eine erste 63 und eine zweite 64 und eine dritte 65 einseitig offene Aussparung auf.
Gemäß der Figuren 9 und 10 weisen die Vorrichtungen 50; 60 Wandelemente 91 bis 95; 101 bis 106 auf, die zur Bildung des Stromschienenkastenstranges mit den Schienenkästen 40, 143; 143, 140, 243; 243, 240, 344 verbindbar sind, wobei die Wandelemente 91 bis 95 der ersten Vorrichtung 50 mit den Stromschienenkästen 40, 143 der Stromschienen 30, 133 zu einem L-förmigen Stromschienenkastenstrang-Abschnitt und die Wandelemente 101 bis 106 der zweiten Vorrichtung 60; 60 mit den Stromschienenkästen 143, 140, 243; 243, 240, 344 zu einem T-förmigen Stromschienenkastenstrang-Abschnitt verbindbar sind.
Die Verbindungseinrichtungen 80 sind gemäß der Figur 11 als Einbolzenklemme ausgebildet, so wie sie aus der Druckschrift DE 42 25 837 C2 bekannt ist. Sie weisen also neben dem Verbindungsbolzen 81 Isolierkörper 83 auf, die die
Stromschienen unterschiedlicher Phasen voneinander trennen.
Das Verbinden der Stromschienen erfolgt gemäß den Figuren 11 bis 13 in Folgenden Schritten:
Zunächst werden die Verbindungsschienen zwischen jeweils eine der Stromschienen 133, 130, 233 und einen der Isolierkörper 83 geschoben. Anschließend wird das Paket aus den Stromschienen 133, 130, 233, den Isolierkörpern 83, den Verbindungsschienen 61 und Druckelementen 84 mittels einer an einem Ende des Verbindungsbolzens 81 angeordneten Spannmutter 85 zusammen gedrückt. Abschließend werden vorzugsweise durch Schrauben 107 die Wandelemente 101 bis 106 der Vorrichtung 60 mit den Stromschienenkästen 143, 140 und 143 der Stromschienen verbunden.
Zur eindeutigen Positionierung der Verbindungsschienen weisen die Anordnungen 50, 60 jeweils ein hier nicht gezeigtes Stützelement aus isolierendem Material, insbesondere aus Kunststoff auf, das in einem Wandelemente 91; 101 abgestützt ist, das quer zur Einschubrichtung der Verbindungsschienen verläuft .

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (50; 60) mit starren Verbindungsschienen (51; 61) zur stromführenden Verbindung von ersten (30; 130; 230) mit zweiten (133; 233; 334) Stromschienen, deren
Kontaktseiten (70; 170; 270, 173; 273; 374) parallel zueinander verlaufen und die mittels einer ersten und einer zweiten Verbindungseinrichtung (80, 80), die jeweils einen quer zu den Kontaktseiten verlaufenden Verbindungsbolzen (81) aufweisen, mit den Verbindungsschienen (51; 61) unter Druck zusammen haltbar sind, bei der jede der Verbindungsschienen (51; 61) zur stromführenden Kontaktierung der Kontaktseite (70; 170; 270) einer der ersten Stromschienen (30; 130; 230) eine ersten Kontaktfläche (56; 66) und zur stromführenden Kontaktierung der Kontaktseite (173; 273; 374) einer der zweiten Stromschienen (133; 233; 334) eine zweite Kontaktfläche (57; 67) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Verbindungsschienen (51; 61) zum Übergreifen der
Verbindungsbolzen (81) eine erste (53; 63) und eine zweite (54; 64) jeweils an der den Verbindungsbolzen (81) zu gewandten Seite einseitig offene Aussparung aufweisen.
2. Vorrichtung (60) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zur stromführenden Verbindung der ersten (130; 230) und zweiten (233; 334) Stromschienen mit dritten Stromschienen (133; 233), deren Kontaktseiten (173; 273) parallel zu den Kontaktseiten der ersten und zweiten Stromschienen verlaufen und die mittels einer dritten Verbindungseinrichtung (80), die einen quer zu den Kontaktseiten verlaufenden Verbindungsbolzen (81) aufweist, mit den Verbindungsschienen unter Druck zusammen haltbar sind, jede der Verbindungsschienen (61) zur stromführenden Kontaktierung der Kontaktseite (173; 273) einer der dritten Stromschienen (133; 233) eine dritte Kontaktfläche (68) und zum Übergreifen der Verbindungsbolzen (81) eine dritte an der den Verbindungsbolzen zu gewandten Seite einseitig offene Aussparung (65) aufweist.
3. Vorrichtung (50; 60) zur stromführenden Verbindung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Verbindungsschienen (51; 61) plan ausgebildet sind, so dass die ersten, zweiten und dritten Kontaktflächen (56, 57; 66, 67, 68) in einer gemeinsamen Kontaktebene liegen.
4. Vorrichtung (50; 60) zur stromführenden Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die stromführende Verbindung umkleidende Wandelemente (91 bis 95; 101 bis 106) vorgesehen sind, die zur Bildung eines Stromschienenkastenstranges mit die Stromschienen umkleidenden Stromschienenkästen (40, 143; 140, 243, 143; 240, 233, 243) verbindbar sind.
5. Vorrichtung (50; 60) zur stromführenden Verbindung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Stromschienen (30, 133) mittels der Verbindungsschienen (51) zu einem L-förmigen Stromschienenstrang-Abschnitt und die Stromschienenkästen (40, 143) mittels der Wandelemente (91 bis 95) zu einem L-förmigen Stromschienenkastenstrang- Abschnitt verbindbar sind.
6. Vorrichtung zur stromführenden Verbindung nach Patentanspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Stromschienen (130, 233, 133; 230, 334, 233) mittels der Verbindungsschienen (61; 61) zu einem T-förmigen Stromschienenstrang-Abschnitt und die Stromschienenkästen (140, 243, 143; 240, 344, 243) mittels der Wandelemente (101 bis 106) zu einem T-förmigen Stromschienenkastenstrang- Abschnitt verbindbar sind.
7. Anordnung, insbesondere in Form eines Leistungsmoduls (5) einer Windenergieanlage (1), aus zumindest einem ersten und einem zweiten Segment, insbesondere einem ersten und einem zweiten Leistungsmodulsegment (13, 14, 15, 16) der
Windenergieanläge, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Vorrichtung (50; 60) mit starren Verbindungsschienen nach einem der Ansprüche 1 bis 6 vorgesehen ist, die in dem ersten Segment vormontierte erste Stromschienen mit in dem zweiten Segment vormontierte zweite Stromschienen stromführend verbindet, wobei die vormontierten Stromschienen nicht über die äußeren
Abmaße der Segmente über stehen und ihre Kotaktseiten parallel zueinander verlaufen und wobei die ersten und zweiten Stromschienen mittels zweier
Verbindungseinrichtungen (50; 60), die jeweils einen quer zu den Kontaktseiten verlaufenden Verbindungsbolzen aufweisen, mit den Verbindungsschienen unter Druck zusammen gehalten sind.
8. Windenergieanlage (1) mit einem Leistungsmodul (5) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Leistungsmodul (5) eine Anordnung nach Anspruch 7 bildet,
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