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Patent Searching and Data


Title:
SWITCHGEAR CABINET
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/206617
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a switchgear cabinet (3, 4), which is equipped with a pressure relief channel (12a, 12b) for discharging a fluid stream (15). A diffuser (16, 16a, 17, 17a) is arranged in the pressure relief channel (12a, 12b The diffuser (16, 16a, 17, 17a) has a mechanically stabilising base plate (18) having multiple first openings (24), which are covered by a meshwork (19) having multiple second openings (25).

Inventors:
BRADLER CHRISTIAN (DE)
FEDTKE TOM (DE)
ROSE-PÖTZSCH ALEXANDER (DE)
WAHLE ARNO (DE)
HABERER TOMMY (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/058902
Publication Date:
October 31, 2019
Filing Date:
April 09, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
H02B13/025
Foreign References:
DE29509361U11995-08-03
DE4141685A11993-06-24
DE8312297U11983-10-27
DE10313723B32004-06-09
EP0903826A11999-03-24
DE60003758T22004-06-03
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Claims:
Patentansprüche

1. Schaltschrank (3, 4) mit einem Druckentlastungskanal (12a, 12b) zur Abführung eines Fluidstromes (15) sowie mit einem im Druckentlastungskanal (12a, 12b) angeordneten Diffusor (16, 16a, 17, 17a),

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Diffusor (16, 16, 17, 17a) eine mechanisch stabilisieren de Grundplatte (18) mit mehreren ersten Öffnungen (24) auf weist, welche von einem Maschenwerk (19) mit mehreren zweiten Öffnungen (25) überdeckt sind.

2. Schaltschrank (3, 4) nach Anspruch 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s in Durchtrittsrichtung des Diffusors (16, 16a, 17, 17a) die zweiten Öffnungen (25) vor den ersten Öffnungen (24) liegen.

3. Schaltschrank (3, 4) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Maschenwerk (19) zumindest eine Kavität über der Grund platte (18) begrenzend geprägt ist.

4. Schaltschrank (3, 4) nach Anspruch 3,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Prägung eine Sägezahnprägung ist.

5. Schaltschrank (3, 4) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s eine erste Gruppe von zweiten Öffnungen (25) im Wesentlichen quer und eine zweite Gruppe von zweiten Öffnungen (25) im We sentlichen parallel in Durchtrittsrichtung des Diffusors (16, 16a, 17, 17a) angeordnet sind.

6. Schaltschrank (3, 4) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Grundplatte (18) im Wesentlichen schräg zur Durchtritts richtung angeordnet ist.

7. Schaltschrank (3, 4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Diffusor (16, 16a, 17, 17a), eine Richtungsänderung des Fluidstromes (15) unterstützend, in einem Umlenkknie (22) an geordnet ist.

8. Schaltschrank (3, 4) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s zumindest ein Diffusor (16, 16a, 17, 17a) in einem Abschnitt eines Druckentlastungskanals (12a, 12b) angeordnet ist, der nach Art eines Erkers an einen Schaltschrank (3, 4) angesetzt ist .

9. Schaltschrank (3, 4) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s eine Druckentlastungsöffnung (13) des Druckentlastungskanals (12a, 12b) den Fluidstrom (15) in eine Vertikale lenkt.

Description:
Beschreibung

Schaltschrank

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schaltschrank mit einem Druckentlastungskanal zur Abführung eines Fluidstromes sowie mit einem im Druckentlastungskanal angeordneten Diffusor.

Ein Schaltschrank ist bspw. aus der Übersetzung der europäi schen Patentschrift DE 600 03 758 T2 bekannt. Der dortige Schaltschrank weist einen Druckentlastungskanal auf, in des sen Verlauf ein Diffusor angeordnet ist. Der bekannte Diffu sor ist schwenkbar angeordnet, so dass im Falle eines erhöh ten Aufkommens an Fluidströmung ein vergrößerter Querschnitt zum raschen Ausströmen des Fluidstromes zur Verfügung steht. Nachteilig ist, dass bei einem Ausschwenken des Diffusors die Wirkung des Diffusors, nämlich ein Zerstreuen eines Fluid stromes nicht mehr gegeben ist. Jedoch ist insbesondere beim Auftreten von großen Mengen an Fluidströmung eine Zerstreuung erwünscht .

Somit ergibt sich als Aufgabe der Erfindung einen Schalt schrank anzugeben, dessen Diffusor auch bei großen Fluidströ men wirksam ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Schaltschrank der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Diffusor eine mechanisch stabilisierende Grundplatte mit mehreren ersten Öffnungen aufweist, welche von einem Maschenwerk mit mehreren zweiten Öffnungen überdeckt sind.

Ein Schaltschrank wird in Elektroenergieübertragungs- und Verteilvorrichtungen eingesetzt, um elektrische Einrichtungen aufzunehmen und vor einem äußeren Zugriff zu schützen. Als solches sind in einem Schaltschrank beispielsweise elektri sche Leitungen und Kabel, Mess- und Steuergeräte, Schalt schütze, Relais usw. angeordnet. Ein Schaltschrank umgibt da- bei einen Raum, welcher als so genannter Elektroraum der Auf nahme der einzuhausenden elektrischen Einrichtungen dient.

Der Schaltschrank kann als solches den Elektroraum hermetisch einhausen. In diesem Falle ist das Innere (Elektroraum) voll ständig hermetisch gegenüber der Umgebung des Schaltschrankes abgeschlossen. In diesem Falle spricht man von einer Kapse lung, einem Kapselungsgehäuse usw. Das Innere eines herme tisch abgeschlossenen Schaltschrankes kann unter Betriebsbe dingungen bereits einen Überdruck aufweisen. Im Allgemeinen dienen Schaltschränke einem Berührungsschutz, so dass ein Hindurchströmen von Fluiden in das Innere des Schaltschrankes hinein bzw. aus dem Inneren des Schaltschrankes hinaus in be grenztem Maße möglich ist. Unabhängig davon besteht die Mög lichkeit, dass im Inneren des Schaltschrankes kurzfristig große Fluidvolumina entstehen, die abgeführt werden müssen, um eine Beschädigung des Schaltschrankes zu vermeiden. Als solches ist in einer Wandung des Schaltschrankes üblicherwei se eine Druckentlastungseinrichtung angeordnet, die im Allge meinen einem Eröffnen einer Druckentlastungsöffnung (Aus strömöffnung) dient. Beispielsweise können Berstplatten, Klappen, Ventile oder andere insbesondere differenzdruckab hängig gesteuerte Elemente Teile einer Druckentlastungsein richtung sein. Je nach Ausgestaltung des Schaltschrankes kann eine Druckentlastungseinrichtung einen hermetischen Ver schluss oder eine nichthermetische Verdämmung bewirken.

Ein Druckentlastungskanal dient einer Leitung des Fluidstro mes zu einer Druckentlastungseinrichtung oder gegebenenfalls unmittelbar zu einer Druckentlastungsöffnung, bspw. eine Öff nung, die lediglich durch ein grobmaschiges Gitter vor direk tem Zugang geschützt ist, so dass ein Fluidstrom, welcher über den Druckentlastungskanal ausgeleitet werden soll, in die Umgebung des Schaltschrankes entlassen werden kann. Im Falle eines hermetisch abgeschlossenen Schaltschrankes ist der Druckentlastungskanal ebenfalls hermetisch zu verschlie ßen. Eine Freigabe des Druckentlastungskanals kann durch eine Druckentlastungseinrichtung gesteuert sein. Der Druckentlas- tungskanal ist also ein Kanal, in welchem ein strömendes Fluid geleitet und gelenkt wird. Ein Druckentlastungskanal kann beispielsweise durch Teile des Elektroraumes des Schalt schrankes gebildet sein. Beispielsweise kann sich ein Druck entlastungskanal oberhalb von elektrischen Einrichtungen im Elektroraum erstrecken bzw. elektrische Einrichtungen können auch unmittelbar in dem Druckentlastungskanal angeordnet sein, um eine besonders effektive Abführung von strömenden Fluiden von den Elektroeinrichtungen zu erzielen.

Ein Fluidstrom kann beispielsweise durch einen elektrischen Fehler im Inneren des Schaltschrankes , insbesondere im Elekt roraum, erzeugt werden. Ein elektrischer Fehler ist bei spielsweise ein Versagen einer elektrischen Isolation, wo durch es zu Lichtbogenerscheinungen kommen kann. Beispiels weise können an Kabeln oder Leitungen infolge von Überspan nungen oder Alterungen von Isoliermaterial Kurzschlüsse oder Erdschlüsse auftreten. Die dabei freigesetzten Energiemengen treten innerhalb von kurzen Zeitintervallen auf, wodurch auch ein Expandieren von im Schaltschrank befindlichen Fluiden wie beispielsweise Isoliergasen, zum Beispiel atmosphärischer Luft, auftreten kann. Weiter können Plasmawolken auftreten, die bei einem Verdampfen von Isolierwerkstoffen oder Leiter werkstoffen entstehen. Entsprechend kann der Fluidstrom mit Partikeln angereichert sein, welche ebenso wie das unter ei nem erhöhten Druck befindliche Fluid aus dem Inneren des Schaltschrankes in unkritische Bereiche der Umgebung des Schaltschrankes abgeführt werden sollen. Dazu dient der

Druckentlastungskanal, welcher den Fluidstrom schlussendlich durch eine Druckentlastungsöffnung in die Umgebung des

Schaltschrankes abgibt.

Mittels eines Diffusors ist es möglich, die im Regelfälle punktuell in einer kleinen Zone auftretende Generierung von abzuführendem Fluid zu vergleichmäßigen, das Fluid zu kühlen, das Fluid zu streuen usw. und so den Schaden, welcher durch die Fluidströmung angerichtet werden kann, zu begrenzen. Mit- tels der Fluidströmung sind so weiterhin auch ein Abbremsen und ein Abkühlen von im Fluidstrom enthaltenden Partikeln er möglicht. Durch die Verwendung einer mechanisch stabilisie renden Grundplatte mit mehreren ersten Öffnungen an einem Diffusor ist eine Struktur gegeben, welche auch sprungartig auftretenden Druckbeeinflussungen widerstehen kann. Die Öff nungen sind dabei geeignet, den Fluidstrom zu kühlen, zu ver teilen und durch eine Vielzahl erster Öffnungen hindurch treten zu lassen. Die mechanisch stabilisierende Grundplatte kann beispielsweise aus einander kreuzendenden Strei

fen/Streben etc. gebildet werden, so dass eine winkelstarre, im Wesentlichen ebene, Grundplatte gebildet ist. Beispiels weise können mehrere Streifen miteinander verwoben, vernie tet, verschweißt usw. sein. Je nach Winkellage und Streifen breite können unterschiedliche Querschnitte für die Öffnungen realisiert werden, bspw. können die ersten Öffnungen recht eckig, quadratisch, rautenförmig ausgebildet sein. Die Grund platte kann aus mehreren Teilen zu einem winkelstarren Ver bund zusammengefügt sein. Dabei kann die Grundplatte dazu vorgesehen sein, den Diffusor mechanisch an Wandungen des Druckentlastungskanals bzw. des Schaltschrankes abzustützen, beispielsweise kann die Grundplatte sich im Wesentlichen quer zum Druckentlastungskanal erstrecken, wobei die Grundplatte im eingebauten Zustand den Querschnitt des Druckentlastungs kanals überspannt, so dass der Diffusor nach Art einer Memb ran eine Barriere zwischen den Wandflächen, welche den Druck entlastungskanal begrenzen, aufspannt. In einer bevorzugten Variante können die ersten Öffnungen kreisrunde Öffnungen sein, welche auf Linien verteilt angeordnet sind, wobei auf benachbarten Linien die ersten Öffnungen zueinander versetzt sind. Aufgrund der sich so einstellenden zickzackartigen Sprünge im Verlauf der Stege zwischen den ersten Öffnungen sind die Kühlwirkung und die Streuwirkung der Stege der

Grundplatte besonders wirksam. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Grundplatte beispielsweise durch Verschraubungen mit Wandungen verbunden ist. Dazu kann die Grundplatte beispiels weise abgwinkelte Laschen aufweisen, die mit entsprechenden Ausnehmungen zum Befestigen des Diffusors ausgestattet sind. Die Laschen können dabei im Wesentlichen parallel in Richtung des durch den Diffusor durchzuleitenden Fuidstromes ausge richtet sein, so dass sich die Ausnehmungen (z. B. für

Schrauben, Bolzen, Niete) im Wesentlichen quer zur Durch- trittsrichtung erstrecken.

Durch eine Stabilisierung des Diffusors mittels der Grund platte ist die Möglichkeit gegeben, ein Maschenwerk über den ersten Öffnungen aufzuspannen, wobei das Maschenwerk zweite Öffnungen aufweist. Dabei ist das Größenverhältnis der ersten Öffnungen und zweiten Öffnungen vorteilhaft derart gewählt, dass die zweiten Öffnungen des Maschenwerkes einen geringeren Querschnitt aufweisen als die ersten Öffnungen. Bevorzugt können die Querschnitte von erster Öffnung und zweiter Öff nung zusätzlich in ihrer Form unterschiedlich sein. Bevorzugt kann eine erste Öffnung durch mehrere zweite Öffnungen über spannt sein. Vorteilhafterweise sind die zweiten Öffnungen durch sogenanntes Streckmetall gebildet, das heißt, durch ein Stanzen und Ziehen einzelner Stege einer Platte wird ein Ma schenwerk mit z. B. rautenförmiger Struktur gebildet, welches verkippt zueinander liegende Stege zwischen den einzelnen zweiten Öffnungen des Maschenwerkes aufweist. Aufgrund des Fertigungsverfahrens sind so kantige Stege gebildet, die ei ner besonders effizienten Verwirbelung und Abkühlung insbe sondere durch eine entsprechende Oberflächenvergrößerung am Maschenwerk des Diffusors ermöglichen. Vorteilhaft sind das Maschenwerk sowie die Grundplatte im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet, so dass die zweiten Öffnungen des Maschenwerkes vor den ersten Öffnungen liegen. Bevorzugt kön nen die zweiten Öffnungen beabstandet zu den ersten Öffnungen angeordnet sein. Dadurch kann die Kühl- und Rieht- und Wir belwirkung des Diffusors zusätzlich verstärk werden. Die ers ten Öffnungen können einem Verwirbeln des Fluidstromes die nen, wohingegen die zweiten Öffnungen mit dem Maschenwerk ei ne zusätzliche Kühlung des Fluidstromes bewirken. Das Ma- schenwerk wird dabei zumindest teilweise von der Grundplatte bzw. durch die Grundplatte stabilisiert und gestützt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass in Durch- trittsrichtung des Diffusors die zweiten Öffnungen vor den ersten Öffnungen liegen.

Der Diffusor kann einem Fluidstrom ausgesetzt werden, wobei der Fluidstrom durch den Druckentlastungskanal in Richtung einer Druckentlastungsöffnung geleitet ist. Dieser Fluidstrom in Richtung der Druckentlastungsöffnung wird als Durchtritts richtung des Diffusors beschrieben. Bei einem Beströmen des Diffusors mit dem Fluidstrom werden zunächst die zweiten Öff nungen und anschließend die ersten Öffnungen von dem Fluid strom durchsetzt. Somit wird bereits an den ersten Öffnungen ein Kühlen des Fluidstromes bewirkt. Zusätzlich weist diese Anordnung den Vorteil auf, dass bspw. im Fluidstrom enthalte ne Partikel mit einer größeren Wahrscheinlichkeit mit den Wandungen des Maschenwerkes kollidieren und eine Kühlung bzw. eine Abbremsung der Partikel bewirken.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Maschenwerk zumindest eine Kavität über der Grundplatte begrenzend geprägt ist.

Das Maschenwerk ist bevorzugt zumindest abschnittsweise beabstandet zur stabilisierenden Grundplatte angeordnet. Da durch ist bei einem Hindurchtreten eines Fluidstromes zwi schen den zweiten Öffnungen und den ersten Öffnungen eine Be ruhigungszone gebildet, innerhalb welcher verwirbeltes Fluid entspannt wird, um dann wiederum in einer folgenden Öffnung einer erneuten Verwirbelung alternativer Form unterworfen zu werden. Durch ein Prägen des Maschenwerkes, das heißt, über der Fläche der Grundplatte werden die zweiten Öffnungen zu mindest teilweise beabstandet und mit unterschiedlichen Dis tanzen zur Grundplatte ausgerichtet, kann je nach Gestaltung der Kavität eine zusätzliche Profilierung des Entspannungs- raumes zwischen der Grundplatte sowie dem Maschenwerk erzielt werden. Beispielsweise kann das Maschenwerk kuppelförmig, trapezförmig, gesickt, rechtwinklig abgekantet, gemuldet oder wellenförmig geprägt sein, wodurch über der Grundplatte ver schieden wirkende Verwirbelungen bei einem Durchtritt eines Fluidstromes durch die zweiten Öffnungen auftreten. Bei spielsweise kann ein streifenförmiges welliges Prägen des Ma schenwerkes vorgesehen sein. Die Kavität erstreckt sich dabei zwischen der Grundplatte und dem jeweils überspannenden Ab schnitt des Maschenwerkes.

Das Maschenwerk kann beispielsweise eigenstabil ausgebildet sein, so dass dieses auch durch ein Umformen eigenstabil auf gespannt werden kann.

Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass die Prägung eine Säge zahnprägung ist.

Durch eine Sägezahnprägung wird im Maschenwerk eine Vielzahl von zur Grundplatte gekippten Zonen im Maschenwerk erzeugt. Dabei wird durch den Sägezahn eine pultartige Prägung aufge bracht, die sich alternierend wiederholt über der Grundplatte verteilt. Insbesondere durch die pultartige Verkippung ein zelner Flächen des Maschenwerkes wird so das Hindurchtreten eines Fluidstromes durch den Diffusor zusätzlich beeinflusst. Je nach Anordnung des Diffusors können gekippte Zonen unter schiedlich von dem Fluidstrom angeströmt werden. Die Säge zahnprägung kann symmetrisch (zickzack) oder asymmetrisch (verkippt) ausgeführt sein.

Eine weiter vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass eine erste Gruppe von zweiten Öffnungen im Wesentlichen quer und eine zweite Gruppe von zweiten Öffnungen im Wesentlichen parallel in Durchtrittsrichtung des Diffusors angeordnet sind . Die zweiten Öffnungen des Maschenwerkes können in unter schiedlichen Winkellagen bezüglich der Durchtrittsrichtung des Fluidstromes angeordnet sein. Insbesondere bei einer sich wiederholenden Profilierung (z. B. Sägezahnprofil) des Ma schenwerkes des Diffusors können so eine erste Gruppe sowie eine zweite Gruppe von Öffnungen gebildet sein, wobei die erste Gruppe im Wesentlichen quer und die zweite Gruppe im Wesentlichen parallel in Durchtrittsrichtung des Diffusors angeordnet ist. Die erste Gruppe von zweiten Öffnungen kann relativ leicht mit einer begrenzten Verwirbelung von einem Fluidstrom durchsetzt werden, wohingegen die zweite Gruppe von zweiten Öffnungen aufgrund ihrer Parallelorientierung ei ne stärkere Verwirbelung des Fluidstromes bewirkt. Insbeson dere bei einer Verwendung eines Streckmaterials für das Ma schenwerk kann so ein Verwirbeln bzw. eine Querkomponente auf den Fluidstrom durch die zweite Gruppe von zweiten Öffnungen aufgeprägt werden.

Insbesondere bei Nutzung einer Sägezahnprägung bzw. einer pultartigen Anordnung einzelner Abschnitte des Maschenwerkes können so unterschiedliche Durchströmungen der Öffnungen er zielt werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Grundplatte im Wesentlichen schräg zur Durchtrittsrich tung angeordnet ist.

Die Grundplatte oder auch der gesamte Diffusor können im We sentlichen schräg zur Durchtrittsrichtung des Fluidstromes ausgerichtet sein. Dadurch kann insbesondere bei einer Profi lierung des Maschenwerkes ein unterschiedliches Anströmen bzw. Durchströmen verschiedener Gruppen von zweiten Öffnungen erzielt werden. Insbesondere bei einer sägezahnartigen Profi lierung des Maschenwerkes bzw. einem pultartigen Verkippen des Maschenwerkes können so unterschiedliche Gruppen der zweiten Öffnungen gebildet werden, die unterschiedlich gegen über der Durchtrittsrichtung orientiert sind. Weiter kann durch eine schräge Anordnung die zum Beeinflussen des Fluid stromes zur Verfügung stehende Fläche am Diffusor innerhalb eines Druckentlastungskanals vergrößert werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Diffusor, eine Richtungsänderung des Fluidstromes unter stützend, in einem Umlenkknie angeordnet ist.

Je nach räumlichen Verhältnissen ist es notwendig, den Druck entlastungskanal verschiedenartig verlaufen zu lassen. In ei nem einfachen Fall kann der Druckentlastungskanal (Ausström- kanal) im Wesentlichen einem linearen Verlauf folgen. Be darfsweise ist jedoch eine Richtungsänderung im Verlauf des Druckentlastungskanals vorzusehen. Eine derartige Richtungs änderung des Fluidstromes kann durch ein Umlenkknie des

Druckentlastungskanals bewirkt werden. Ordnet man nunmehr ei nen oder mehrere Diffusoren innerhalb des Umlenkknies an, kann durch eine einerseits vorzunehmende Verwirbelung des Fluidstromes auch der verwirbelte Fluidstrom in die bevorzug te Ausströmrichtung des Umlenkknies hineingezwungen werden. Mittels eines Umlenkknies kann beispielsweise eine Richtungs änderung um 90°, um 45° usw. erzeugt werden.

Eine weiter vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass zumindest ein Diffusor in einem Abschnitt eines Druckent lastungskanals angeordnet ist, der nach Art eines Erkers an einen Schaltschrank angesetzt ist.

Ein Druckentlastungskanal ist bevorzugt modular aufzubauen, d. h. aus mehreren Grundelementen ist der notwendige Verlauf des Druckentlastungskanals zusammenstellbar. Dabei kann vor teilhaft vorgesehen sein, dass an einer Wandung des Schalt schrankes ein Abschnitt nach Art eines Erkers angesetzt wird, wobei innerhalb des Abschnittes zumindest ein Diffusor ange ordnet ist. Somit ist es beispielsweise möglich, die Verwen dung von quaderförmigen Grundelementen vorzusehen, an deren Mantelfläche sich eine Ausbauchung durch den Abschnitt in Form eines Erkers darstellt. Der Erker kann beispielsweise auch dazu dienen, eine Druckentlastungsöffnung bereitzustel len. Dadurch kann eine Wegverlängerung im Verlauf des Druck entlastungskanals erzielt werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass eine Druckentlastungsöffnung des Druckentlastungskanals den Fluidstrom in eine Vertikale lenkt.

Vorteilhaft erfolgt ein Ausblasen des Fluidstromes in Rich tung einer Vertikalen, so dass Partikel nicht in unmittelbar benachbarte Bereiche des Schaltschrankes ausgestoßen werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Druckentlastungsöffnung beispielsweise durch eine Druckentlastungseinrichtung (herme tisch/nicht hermetisch) abgeschlossen ist. Nach einem Austre ten des Fluidstromes aus der Druckentlastungsöffnung kann dieser sich frei entfalten.

Bedarfsweise kann im Verlauf des Druckentlastungskanals auch eine Anordnung von mehreren Diffusoren vorgesehen sein, so dass eine Kaskade von Diffusoren entsteht. Dabei kann vorge sehen sein, dass die Diffusoren einen gleichartigen Aufbau aufweisen. Es kann jedoch auch vorgesehen, dass die Diffuso ren vom gleichen Aufbautyp sind, jedoch in der Wahl des Ma schenwerkes sowie der Grundplatte sowie der dort angeordneten ersten und zweiten Öffnungen variiert.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sche matisch in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher be schrieben. Dabei zeigt die

Figur 1: eine perspektivische Ansicht einer Elektroenergie übertragungseinrichtung mit teilweisen Freischnei dungen; die

Figur 2: eine perspektivische Ansicht eines Diffusors; die Figur 3: eine erste Einbausituation eines Diffusors, wie aus den Figuren 1 und 2 bekannt; die

Figur 4: eine zweite Einbausituation eines Diffusors, wie aus den Figuren 1 und 2 bekannt.

Die Figur 1 zeigt eine Elektroenergieübertragungseinrichtung mit einem gasisolierten Schaltfeld 1. Das gasisolierte

Schaltfeld 1 ist mit einem Kapselungsgehäuse 2 ausgestattet. Das Kapselungsgehäuse 2 bildet eine fluiddichte Barriere um einen Innenraum des Schaltfeldes 1. Der Innenraum (Elektro- raum) kann mit einem elektrisch isolierenden Gas unter Über druck befüllt werden, da ein Verflüchtigen des elektrisch isolierenden Fluides durch das hermetisch dichtende Kapse lungsgehäuse 2 verhindert ist. Das Kapselungsgehäuse 2 ist dabei im Wesentlichen aus elektrisch leitenden Materialien gebildet, wobei Durchführungen (vgl. weitere Ausführungen) zur Einführung von Phasenleitern Wandungen des Kapselungsge häuses 2 des Schaltfeldes 1 passieren. Das Innere des Kapse lungsgehäuses 2 ist mit Phasenleitern und Schalteinrichtungen befüllt, welche durch ein im Innern des Kapselungsgehäuses 2 hermetisch abgeschlossenes, gegebenenfalls unter Überdruck stehendes elektrisch isolierendes Gas elektrisch isoliert sind. Das Kapselungsgehäuse 2 bildet so einen hermetisch ge schlossenen Schaltschrank .

An zwei entgegengesetzt zueinander ausgerichteten Seiten des Kapselungsgehäuses 2 sind ein erster Schaltschrank 3 sowie ein zweiter Schaltschrank 4 angeordnet. Die beiden Schalt schränke 3, 4 sind vorliegend derart ausgebildet, dass sie jeweils einen Elektroraum (Innenraum) begrenzen, innerhalb welchem Elektroeinrichtungen untergebracht sind. Abweichend zum Elektroraum des Kapselungsgehäuses 2 sind die Elektroräu- me der beiden Schaltschränke 3, 4 mit atmosphärischer Luft befüllt. Im Innern (Elektroraum) der Schaltschränke 3, 4 an geordnetes Fluid kann über entsprechende Spalten und Öffnun gen im Gehäuse mit der Umgebung kommunizieren. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass analog zur Ausbildung des Kapse lungsgehäuses 2 des Schaltfeldes 1 eine fluiddichte Ausbil dung der Schaltschränke 3, 4 vorgenommen wird. Die folgenden Ausführungen sind dann entsprechend anzupassen. In das Innere des ersten Schaltschrankes 3 sowie des zweiten Schaltschran- kes 4 ragen jeweils Anschlussflächen 5a, 5b hinein. Die An schlussflächen 5a, 5b sind durch Anformungen des Kapselungs gehäuses 2 gebildet. In den Anschlussflächen 5a, 5b sind Steckverbinder 6 angeordnet, welche als Durchführungen die nen, um Kabel 7 mittels Kabelsteckern 8 zu kontaktieren und die Phasenleiter der Kabel 7 in das Innere (Elektroraum) des Kapselungsgehäuses 2 hinein zu verbringen. Neben den Steck verbindern 6, welche die Anschlussflächen 5a, 5b innerhalb des ersten bzw. zweiten Schaltschrankes 3, 4 durchsetzen, sind am Kapselungsgehäuse 2, nämlich in einer Deckfläche, weitere Steckverbinder 6 angeordnet. In der Figur 1 sind die weiteren Steckverbinder 6 in der Deckfläche frei von Kabel steckern 8 oder Kabeln 7. Über die in den Anschlussflächen 5a, 5b befindlichen Steckverbinder 6 sind Phasenleiter der dort ansteckbaren Kabel 7 in das Innere des Kapselungsgehäuse s 2 elektrisch isoliert einführbar. Im Innern des Kapselungs gehäuses 2 ist eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Steckverbindern 6 der beiden Anschlussflächen 5a, 5b ge geben. Um ein Auftrennen der elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Steckverbindern 6 der beiden Anschlussflächen 5a, 5b zu ermöglichen, sind ein erster Trennschalter 9 sowie ein zweiter Trennschalter 10 in der elektrisch leitenden Ver bindung zwischen den Steckverbindern 6 der beiden Anschluss flächen 5a, 5b angeordnet. Mittels der beiden Trennschalter 9, 10 kann so die elektrisch leitende Verbindung aufgetrennt und geschlossen werden. Damit ist es möglich, die Kabel 7, welche an den Steckverbindern 6 der Anschlussflächen 5a, 5b angeschlossen sind, durch das Kapselungsgehäuse 2 bzw. das Schaltfeld 1 hindurchzuschleifen. An den einander zugewandten Enden der beiden Trennschalter 9, 10 ist eine Stichleitung angeordnet. In der Stichleitung ist ein Leistungsschalter 11 befindlich, welcher seinerseits mit den weiteren Steckverbin- dern 6, die in der Deckfläche des Kapselungsgehäuses 2 be findlich sind, elektrisch kontaktiert ist. Über die weiteren Steckverbinder 6 in der Deckfläche des Kapselungsgehäuses 2 kann ein Kabel in analoger Weise wie an den anderen Steckver bindern 6 gezeigt, angeschlossen werden, so dass hier eine Stichleitung aus dem Schaltfeld 1 herausgeführt werden kann. Somit ist es möglich, über das Schaltfeld 1 ein Kabel durch das Kapselungsgehäuse 2 hindurchzuschleifen und eine Stich leitung abzuzweigen, um einen Abnehmer oder einen Einspeiser an das durchgeschleifte Kabel anzuschließen.

Um in einem Fehlerfalle innerhalb der beiden Schaltschränke 3, 4 und einer gegebenenfalls damit verbundenen Expansion von Fluiden, insbesondere von Gasen eine Undefinierte Zerstörung der Schaltschränke 3, 4 zu verhindern, sind die beiden

Schaltschränke 3, 4 jeweils mit einem Druckentlastungskanal 12a, 12b ausgerüstet. Die Druckentlastungskanäle 12a, 12b kommunizieren jeweils mit dem Elektroraum des jeweiligen Schaltschrankes 3, 4 bzw. sind durch Teile des Elektroraumes des jeweiligen Schaltschrankes 3, 4 gebildet. Zunächst soll das Druckentlastungskonzept des ersten Schaltschrankes 3 be schrieben werden.

Der erste Schaltschrank 3 weist in einer Deckfläche eine Druckentlastungsöffnung 13 (Ausströmöffnung) auf. Die Druck entlastungsöffnung 13 ist mit einer Klappe 14 verdämmt. Die Klappe 14 liegt am Randbereich der Druckentlastungsöffnung 13 an. Im Falle eines Überdruckes im Innern des ersten Schalt schrankes 3 kommt es zu einer Druckerhöhung und getrieben durch die Druckerhöhung und die Druckdifferenz zwischen dem Innern des ersten Schaltschrankes 3 sowie dem Äußeren des ersten Schaltschrankes 3 wird die Klappe 14 geöffnet. Dazu kann die Klappe 14 beispielsweise eine Biegekante aufweisen. In diesem Falle hebt die Klappe 14 von ihrem Anlagebereich an der Wandung des ersten Schaltschrankes 3 ab und gibt die Druckentlastungsöffnung 13 frei. Zwischen der Druckentlas tungsöffnung 13 sowie der potenziellen Quelle eines Fehlers, z. B. einem Kabel 7, einem Kabelstecker 8 oder einem Steck verbinder 6 ist ein Druckentlastungskanal 12a angeordnet. Der Druckentlastungskanal 12a verbindet einen potenziellen Feh lerort (z. B. Kabel 7, Kabelstecker 8, Steckverbinder 6) mit der Umgebung (Druckentlastungsöffnung 13) und gibt einen Ab zugsweg für einen Fluidstrom 15 vor. Bei Verwendung eines hermetisch geschlossenen Schaltschrankes ist die Druckentlas tungsöffnung 13 hermetisch zu verschließen und im Fehlerfall zu öffnen.

Im Druckentlastungskanal 12a des ersten Schaltschrankes 3 sind ein erster Diffusor 16 sowie ein zweiter Diffusor 17 an geordnet. Der erste und der zweite Diffusor 16, 17 sind dabei im Wesentlichen quer zum vorgesehenen Fluidstrom 15 ausge richtet, wobei zur Vergrößerung der Durchtrittsfläche am je weiligen Diffusor 16 eine Verkippung der beiden Diffusoren 16, 17 zur Durchtrittsrichtung des Fluidstromes 15 vorgesehen ist. Die Diffusoren 16, 17 sind im Wesentlichen parallel zu einander ausgerichtet.

Die Diffusoren 16, 17 sind mit einer Grundplatte 18 ausge stattet, durch welche die Diffusoren 16, 17 mechanische Sta bilität erlangen. Die Grundplatten 18 sind jeweils mit ihren Körperkanten bündig in den rechteckigen Querschnitt des

Druckentlastungskanals 12a des ersten Schaltschrankes 3 ein gesetzt. In Durchtrittsrichtung jeweils vor den Grundplatten 18 des ersten bzw. zweiten Diffosors 17 ist jeweils ein Ma schenwerk 19 angeordnet. Das Maschenwerk 19 weist eine Prä gung auf, so dass zwischen dem Maschenwerk 19 sowie der je weiligen Grundplatte 18 eine Kavität eingeschlossen ist. Der Aufbau eines Diffusors 16, 17 wird in der Figur 2 im Detail gezeigt und näher beschrieben.

Im Folgenden soll nunmehr die Ausgestaltung des Druckentlas tungskanales 12b im zweiten Schaltschrank 4 beschrieben wer den. Der zweite Schaltschrank 4 weist eine im Wesentlichen ebene Wandung 20 auf, welche dem Kapselungsgehäuse 2 zuge- wandt ist. Durch die ebene Wandung 20 ragt die Anformung mit der Anschlussfläche 5b in den Elektroraum des zweiten Schalt schrankes 4. Beabstandet zu den an der Anschlussfläche 5b befidlichen Kabelsteckern 8, Kabeln 7, Steckverbindern 6 ist eine Durchtrittsöffnung 21 in die im Wesentlichen ebene Wan dung 20 eingebracht. Dadurch wird die Möglichkeit gegeben, ein Umlenkknie 22 außenseitig an der ebenen Wandung 20, also dem Kapselungsgehäuse 2 zugewandt, zu positionieren. Dadurch ist es möglich, den Strömungsweg des Druckentlastungskanales 12b zu verlängern. Innerhalb des Umlenkknies 22 erfolgt eine Umlenkung des aus der Durchtrittsöffnung 21 austretenden Fluidstromes um 90°, so dass aus dem Druckentlastungskanal 12b ein Austreten in eine vertikale Richtung ermöglicht ist. Ähnlich der Anordnung zweier Diffusoren 16, 17 im ersten

Druckentlastungskanal 12a sind im zweiten Druckentlastungska nal 12b ein erster Diffusor 16a sowie ein zweiter Diffusor 17a angeordnet. Die beiden Diffusoren 16a, 17a im zweiten Druckentlastungskanal 12b sind analog zu den ersten und zwei ten Diffusoren 16, 17 im ersten Druckentlastungskanal 12a aufgebaut. Die Diffusoren 16a, 17a des zweiten Druckentlas tungskanales 12b sind dabei derart angeordnet, dass der zwei te Diffusor 17a mit seiner Grundplatte 18 einen Abschluss (Druckentlastungsöffnung 13) des Druckentlastungskanales 12b des zweiten Schaltschrankes 4 bildet. Die Grundplatte 18 mit entsprechenden ersten Öffnungen 24 begrenzen den Druckentlas tungskanal 12b des zweiten Schaltschrankes 4 gegenüber der Umgebung. Der erste Diffusor 16a des Druckentlastungskanales 12 des zweiten Schaltschrankes 4 ist im Verlauf des Umlenk knies 22 angeordnet, wobei dieser im Wesentlichen quer, ins besondere im Wesentlichen lotrecht zur gewünschten Umlenkung des Fluidstromes 15 innerhalb des Umlenkknies 22 ausgerichtet ist. Damit ist bevorzugt eine Situation geschaffen, in wel cher sowohl der erste Diffusor 16a als auch der zweite Diffu sor 17a des Druckentlastungskanales 12b des zweiten Schalt schrankes 4 im Wesentlichen lotrecht von dem Fluidstrom 15 durchsetzt sind. Dadurch wird ein widerstandsarmes Umlenken des Fluidstromes 15 innerhalb des Umlenkknies 22 durch die Lage von erstem und zweitem Diffusor 16a, 17a unterstützt.

Die ersten und zweiten Diffusoren 16, 16a, 17, 17a, wie in den Figuren 1 in ihren Einbaulagen gezeigt, sind jeweils gleichartig ausgeführt. Lediglich die Ausrichtung und Lage innerhalb des jeweiligen Druckentlastungskanales 12a, 12b va riieren. Im Folgenden soll anhand der Figur 2 der grundsätz liche Aufbau eines Diffusors 16, 16a, 17, 17a beschrieben werden. Die Figur 2 zeigt eine Perspektive eines Diffusors 16, 16a, 17, 17a. Der Diffusor 16, 16a, 17, 17a weist eine Grundplatte 18 auf. Die Grundplatte 18 ist im Wesentlichen eben ausgebildet und im Randbereich mit Abkantungen 23 verse hen. Durch die Winkellage der Abkantungen 23 kann eine Anpas sung hinsichtlich der Lage des Diffusors 16, 16a, 17, 17a in nerhalb eines Druckentlastunskanales 12a, 12b vorgegeben wer den. Je nach Biegewinkel kann eine mehr oder weniger starke Querausrichtung der im Wesentlichen ebenen Grundplatte 18 zu einer Durchtrittsrichtung eines Fluidstromes 15 erfolgen.

Die Grundplatte 18 weist eine Vielzahl von ersten Öffnungen 24 auf. Die ersten Öffnungen 24 sind vorliegend in mehreren parallelen Reihen angeordnet, wobei zwischen den ersten Öff nungen 24 benachbarter Reihen jeweils ein Versatz in der Lage der ersten Öffnungen 24 zueinander vorgesehen ist. Bei Nut zung von kreisrunden Querschnitten für die ersten Öffnungen 24, wie in der Figur 2 gezeigt, bietet sich ein Versatz um etwa einen halben Durchmesser der jeweiligen ersten Öffnungen 24 an. Bedarfsweise kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die ersten Öffnungen 24 verschiedene Querschnittsformen und verschiedene Querschnittsflächen aufweisen. Beispielsweise kann die Grundplatte 18 auch durch eine Vielzahl von mitei nander verbundenen Streifen gebildet sein, so dass rechtecki ge erste Öffnungen 24, quadratische, rautenförmige oder be liebige andere Querschnitte usw. hervorgerufen werden. In Durchtrittsrichtung vor der Grundplatte 18 ist ein Ma schenwerk 19 angeordnet. Das Maschenwerk 19 weist eine Viel zahl von zweiten Öffnungen 25 auf, wobei der Querschnitt der zweiten Öffnungen 25 jeweils kleiner ist als der Querschnitt einer ersten Öffnung 24. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass eine erste Öffnung 24 von mehreren zweiten Öffnungen 25 überspannt ist. Dadurch wird ein Kühlen und Verwirbeln eines hindurchströmenden Fluides unterstützt. Vorliegend ist das Maschenwerk 19 als so genanntes Streckmetall ausgeformt.

D. h. durch ein Stanzen und Ziehen wird aus einer ebenen Platte ein Maschenwerk 19 geschaffen, wobei aufgrund des Streckprozesses ein Verkanten der ursprünglich ebenen Ab schnitte der Platte erzielt wird. Dadurch wird eine zusätzli che Verwirbelung an den Kanten der zweiten Öffnungen 25 er zielt. Bevorzugt können die zweiten Öffnungen 25 rautenförmi ge Querschnitte aufweisen. Um die Verwirbelung zusätzlich zu unterstützen, ist das Maschenwerk 19, welches bevorzugt ei genstabil ausgeformt ist, mit einer Prägung versehen. Vorlie gend ist eine symmetrische Sägezahnprägung gewählt, so dass viele pultartig zur Grundplatte 18 liegende Zonen gebildet sind, in welchen jeweils die zweiten Öffnungen 25 liegen. Da durch sind mehrere Kavitäten zwischen der Grundplatte 18 und der jeweiligen Sägezähne des profilierten Maschenwerkes 19 gebildet. Das Maschenwerk 19 ist punktuell mit der Grundplat te 18 verbunden. Dadurch kann die Grundplatte 18 das Maschen werk 19 stabilisieren. Der in der Figur 2 gezeigte Diffusor 16, 16a, 17, 17a kann in seinen Dimensionen verändert werden, so dass dieser in geeigneter Form eine Barriere im Verlauf eines Druckentlastungskanales 12a, 12b bildet. Neben einer Variation von Größe und Form der ersten bzw. zweiten Öffnun gen 24, 25 kann auch die Profilierung des Maschenwerkes 19 sowie der sich darunter aufspannenden bzw. begrenzten Kavität variieren. Beispielsweise kann eine sphärisch gewölbte Kavi tät, eine gewellte Kavität, eine sinusförmige Kavität usw. genutzt werden. Die Figur 3 zeigt eine schematisierte Darstellung des ersten Schaltschrankes 3. Schematisch gezeigt ist die Lage des

Fluidstromes 15, welcher im Wesentlichen in einer vertikalen Verlaufend den ersten Diffusor 16 sowie den zweiten Diffusor 17 des Druckentlastungskanales 12a des ersten Schaltschrankes

3 passiert. Durch eine Druckdifferenz ist die Klappe 14 ge öffnet, so dass die Druckentlastungsöffnung 13 freigegeben ist und der Fluidstrom ausgehend von beispielsweise (in der Figur 3 nicht dargestellt) gestörten Kabeln 7 nach Passage des ersten sowie zweiten Diffusors 16, 17 in die Umgebung des ersten Schaltschrankes 3 austritt. Dabei lenkt die Klappe 14 den Fluidstrom 15 nach einem Verlassen des Druckentlastungs kanals 12a des ersten Schaltschrankes 3 ab.

Die Figur 4 zeigt schematisch den zweiten Schaltschrank 4, in welchem im Bereich der Kabel 7 (in Figur 4 nicht dargestellt) ein Fehler auftritt, welcher bspw. zu einer Lichtbogener scheinung und daraus folgend zu einer Expansion von Gas und Partikeln führt. Der entsprechende Fluidstrom 15 wird von den Kabeln 7, zunächst in einer vertikalen Richtung abgeleitet, um darauf folgend die Durchtrittsöffnung passierend in das Umlenkknie 22 eingeleitet zu werden. Innerhalb des Umlenk knies 22 unterstützt der erste Diffusor 16a des Druckentlas tungskanales 12b des zweiten Schaltschrankes 4 die Umlenkung des Fluidstromes 15, woraufhin der zweite Diffusor 17a pas siert wird und nach einer Passage des zweiten Diffusors 17a der Fluidstrom im Wesentlichen in einer vertikalen Richtung aus dem Druckentlastungskanal 12b des zweiten Schaltschrankes

4 austritt.

Im Vergleich der Figuren 3 und 4 ist zu erkennen, dass die Diffusoren 16, 17 des Druckentlastungskanals 12a des ersten Schaltschrankes 3 mit der jeweiligen Grundplatte 18 im We sentlichen quer zum Fluidstrom 15, jedoch dabei verkippt aus gerichtet sind. Dabei ist die Schräglage der Grundplatte 18 derart gewählt, dass eine Pultfläche der Sägezahnprägung des Maschenwerkes 19 nahezu parallel zur Durchtrittsrichtung des Fluidstromes 15 ausgerichtet ist. Somit ist eine erste Gruppe von zweiten Öffnungen 25 gebildet, welche im Wesentlichen quer zur Durchtrittsrichtung des Fluidstromes ausgerichtet ist, sowie eine zweite Gruppe von zweiten Öffnungen gebildet, die im Wesentlichen parallel zur Durchtrittsrichtung des Fluidstromes 15 ausgerichtet ist.

Im Gegensatz dazu ist bei der Anordnung vom ersten und zwei ten Diffusor 16a, 17a im Druckentlastungskanal 12b des zwei- ten Schaltschrankes 4 vorgesehen, dass die Grundplatten 18 jeweils im Wesentlichen lotrecht von dem Fluidstrom 15 durch setzt sind. Dadurch ist bei einer symmetrischen Ausgestaltung des Sägezahnes und der sich so ergebenden Pultflächen eine nahezu gleichartige Anordnung der jeweils in den Pultflächen liegenden zweiten Öffnungen 25 im Bezug auf die

Durchtrittsrichtung des Fluidstromes 15 gegeben.