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Überspannungsschutzvorrichtung an Elektrizitätszählern
Die Erfindung bezieht sich auf eine überspannungsschutzvorrichtung an Elektrizitätszählern, die mehrere mit den Anschlussklemmen in Verbindung stehende Funkenstrecken besitzt, wobei jeweils eine
Elektrode der Funkenstrecken aus einem Metallstück besteht, das mit jeweils einer der
Anschlussklemmen verbunden ist und die andern Elektroden der Funkenstrecken auf einem
Metallstreifen angeordnet sind, der seinerseits auf einem Träger aus Isolierstoff angeordnet ist, der selbst wieder am Klemmenblock befestigt ist.
Vorrichtungen dieser Art dienen dazu, die Einzelteile im Inneren der Zähler, insbesondere aber die Spannungsspulen derselben, vor der Einwirkung von Überspannungen zu schützen, welche deren
Isolation beschädigen könnten. Insbesondere an Freileitungsnetzen kommt es nämlich durch die
Einwirkung von Blitzschlägen zu Überspannungen, welche bei ungeschützten Zählern häufig
Beschädigungen hervorrufen, die unter Umständen nicht sofort ins Auge fallen, jedoch die Genauigkeit der Zähler in erheblichem Masse beeinflussen. So kann es z. B. bei Mehrphasenzählern zu einer
Beschädigung einer einzigen Spannungsspule kommen, wodurch der betreffende Zählerteil funktionsunfähig wird, wobei aber durch die intakt gebliebenen Systeme des Zählers weiterhin ein ordnungsgemässer Zustand dieser Tarifeinrichtung vorgetäuscht wird.
Diesen nachteiligen Erscheinungen kann nun durch das Vorsehen von Schutzfunkenstrecken, die mit den Anschlussklemmen des Zählers in
Verbindung stehen und ausserhalb des Zählers angeordnet sind, wirksam begegnet werden.
Bei einer bekannten Einrichtung eingangs erwähnter Art sind aus dem Inneren des Klemmenblockes stirnseitig Metallstifte herausgeführt, die im Inneren des Klemmenblockes jeweils mit den Spannungsklemmen bzw. mit der Nullklemme des Zählers verbunden sind. Diese Metallstifte ragen also parallel zu den Zuführungsleitungen aus dem Klemmenblock heraus. Auf diese spannungführenden Metallstifte wird dann ein Isolierstoffbalken, auf dessen Oberseite die Funkenstrecken frei angeordnet sind, aufgeschoben, und dieser Isolierstoffbalken ist auf den erwähnten Stiften mechanisch gehaltert, wie auch die Stifte gleichzeitig den Anschluss der Elektroden der Funkenstrecken an die Spannungbzw. Nullklemme des Klemmenblockes vermitteln.
Einer solchen Ausbildung einer Überspannungsschutzvorrichtung sind nun verschiedene Nachteile eigen, und es sei diesbezüglich insbesondere darauf hingewiesen, dass der offene Aufbau der Funkenstrecken gegen störende Einwirkungen, wie Verstaubung, Oxydation u. dgl., sehr anfällig ist und auch bei der Hantierung an denselben, falls die Tarifeinrichtung unter Spannung steht, ein erhebliches Gefahrenmoment gegeben ist. Es ist daher vor jedweder Inspektion der Schutzeinrichtung und bei allfälligem Austausch derselben erforderlich, vorher die ganze Anlage in den spannungslosen Zustand zu versetzen, was den Kontroll-und Wartungsdienst wesentlich erschwert. Desgleichen ist der durch das einfache Aufschieben auf eine grössere Zahl von Stiften erreichbare Sitz ungenügend, wenn man nicht grosse Anforderungen an die Herstellungstoleranz stellt.
Umsomehr aber, wenn zusätzlich zum mechanischen Sitz noch die Anforderung guten elektrischen Kontaktes vorliegt. Desgleichen besteht bei einem Wechseln der die Funkenstrecken beinhaltenden Baueinheit stets die Gefahr, dass einer oder mehrere dieser Stifte verbogen werden und damit eine ordnungsgemässe Funktion der Vorrichtung überhaupt in Frage gestellt ist.
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Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung sind Nachteile oberwähnter Art vermieden, und die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Träger aus Isolierstoff als bis auf eine Seite geschlossene Kappe ausgebildet ist, die mit der offenen Seite am Klemmenblock anliegt, und der Metallstreifen mit den darauf angeordneten Elektroden im Inneren der Kappe angeordnet ist und die mit den Anschlussklemmen verbundenen Elektroden jeweils aus einem stirnseitig am Isoliergehäuse des Klemmenblockes angeordneten Metallstück bestehen, wobei die Elektroden der Funkenstrecken durch isolierende Abstandshalter, die ausserhalb der überschlagsbahn angeordnet sind, im Abstand gehalten werden, und dass vorzugsweise der Metallstreifen, im Querschnitt gesehen,
U-förmig abgebogen ist und die mit ihm verbundenen Elektroden auf von dem Mittelteil des U ausgehenden
Zungen vorgesehen sind.
Durch die erfindungsgemässe Massnahme, den Träger aus Isolierstoff als bis auf eine Seite geschlossene Kappe auszubilden, wird einerseits ein optimaler Abschluss der Funkenstrecken gegenüber von aussen einwirkenden störenden Einflüssen erzielt und anderseits auch die Möglichkeit geschaffen, selbst bei unter Spannung stehender Anlage die Funkenstrecken verhältnismässig gefahrlos handhaben zu können. Eine Gefährdung durch unter Spannung stehende Elektroden der Funkenstrecken bei einer
Kontrolle der Anschlussleitungen ist, solange der Isolierstoffträger der Funkenstrecke nicht selbst abgenommen wird, völlig ausgeschlossen.
Dadurch, dass weiter jeweils die eine Elektrode der
Funkenstrecken unmittelbar an der Stirnseite des Klemmenblockes angeordnet ist und ausser ihrer
Funktion als Elektrode keine weiteren Funktionen zu erfüllen hat, können diese Elektroden verhältnismässig klein und flach ausgebildet werden und sind an denselben bei einer Inspektion oder bei einem Wechsel des im kappenförmigen Isolierstoffträger angeordneten Teiles der Funkenstrecken an ersteren keinerlei Manipulationen notwendig, wobei sich in Verbindung damit, dass die in der Kappe angeordneten Gegenelektroden etwas federn und zur Wahrung des Elektrodenabstandes isolierende
Abstandshalter vorgesehen sind, ein besonders einfacher Aufbau ergibt.
Hiebei wird vorteilhaft der die
Gegenelektroden tragende Metallstreifen mit U-förmigem Querschnitt ausgebildet und werden die mit dem Metallstreifen verbundenen bzw. von ihm getragenen Gegenelektroden auf Zungen vorgesehen, die vom Mittelteil des U aufragen, wodurch man einen auch über lange Zeiträume sehr stabilen Aufbau der Funkenstrecken selbst erhält und auch, ohne besondere Massnahmen treffen zu müssen, die Möglichkeit hat, den Metallstreifen einfach durch Spreizwirkung der beiden Schenkel des U im kappenförmigen Isolierstoffträger festzuhalten. Die Befestigung der Kappe am Klemmenblock kann vorteilhaft mittels Klemmfedern erfolgen, die von der Vorderseite des Klemmenblockes her in Ausnehmungen an der Kappe und am Klemmenblock einschiebbar sind und den Trog am Klemmenblock anliegend festhalten.
Eine konstruktiv einfach und betrieblich vorteilhafte Ausbildung der Funkenstrecken erhält man dadurch, dass die mit den Klemmen des Klemmenblockes verbundenen Elektroden der Funkenstrecken jeweils in Form einer Schraube und einer von dieser festgehaltenen Unterlagsplatte ausgebildet sind, wobei der Schraubenkopf einer entsprechenden Ausbuchtung der Gegenelektrode gegenübersteht und auf der Unterlagsplatte jeweils der isolierenden Abstandshalter aufruht.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert, in denen in Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in einer Ansicht mit teilweise weggebrochener Vorderwand und in Fig. 2 dasselbe im Schnitt dargestellt ist, während Fig. 3 eine bevorzugte Ausbildung der Befestigungsteile einer erfindungsgemässen Vorrichtung zeigt.
In Fig. 1 und 2 ist mit--l--das Gehäuse eines Elektrizitätszählers bezeichnet, an welchem ein Klemmenblock--2--angeordnet ist, in dem sich Spannungsklemmenpaare--3, 4, 5-- und ein Nullklemmenpaar--6--befinden. Mit den Spannungsklemmen bzw. den Nullklemmen galvanisch verbundene Metallbolzen-7, 8, 9 und 10--führen zur Vorderwand --11-- des Klemmenblockes, und es sind in diese Bolzen Schrauben--12, 13, 14 und 15--unter Zwischenlage von metallenen Unterlagsplättchen--16, 17, 18, 19-- eingeschraubt, wobei die Köpfe der Schrauben--12 bis 15--, die jeweils eine Elektrode einer Reihe von Schutzfunkenstrecken bilden, deren jeweils andere Elektrode durch Kuppen-20, 21, 22, 23- gebildet ist,
die miteinander galvanisch in Verbindung stehen. Soferne nun von aussen den Klemmen-3 bis 6-Spannungen zugeführt werden, die oberhalb des Ansprechwertes der Funkenstrecken liegen, werden die Ladungen, von denen diese Spannungen herrühren, abgeleitet, wobei durch die Art des Aufbaues der Funkenstrecken sichergestellt ist, dass eine solche Ableitung unabhängig davon erfolgt, zwischen welchen Klemmenpaaren die Überspannungen auftreten. Die kuppenförmigen Elektroden--20 bis 23-sitzen ihrerseits auf federnden Zungen - 24 bis 27--, die vom Mittelteil --28-- eines U-förmigen Metallstreifens ausgehen. Der
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am kappenförmigen Träger aus Isolierstoff eingreifen.
Dabei ist dadurch, dass die Klemmfedern - von vorne her einschiebbar sind, grösstmögliche Sicherheit für den Hantierenden beim Befestigen der Kappe gegeben, und es ist auch bei enger räumlicher Anordnung des Zählers, bei der im wesentlichen nur die Vorderseite frei ist, ein Befestigen der Kappe ohne jede Schwierigkeit möglich. Weiter ist die Kraft, mit der die Kappe an die Stirnfläche angepresst wird, bei dieser Anordnung der Klemmfedern praktisch ausschliesslich durch diese Federn bestimmt, und auch im Zuge der Befestigung der Kappe treten keine Überschreitungen der Anpresskraft auf, die sich bei der bekannten Sprödigkeit vieler Isolierstoffe nachteilig auswirken könnten.
Der Elektrodenabstand der einzelnen Funkenstrecken wird durch isolierende Abstandshalter - -35, 36, 37, 38-- festgelegt und konstant gehalten, welche Abstandshalter auf die Zungen-24 bis 27--aufgesetzt sind und sich mit ihrem andern Ende auf den metallenen Unterlagsplättchen--16 bis
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--29-- ist- -30-- festgehalten.
Zur Auswechslung bzw. Inspektion der einzelnen Funkenstrecken kann die Kappe --30-- auf einfachste Weise abgenommen werden und bedarf es im Hinblick auf die geschlossene Ausbildung dieser Kappe im allgemeinen keiner Abschaltung der Anlage. Durch die geschlossene Ausbildung ist auch jedwede Beschädigung der überspannung--schutzvorrichtung bei Anschlussarbeiten, wie sie beim Montieren oder Abnehmen des Zählers auftreten, mit Sicherheit vermieden. Desgleichen ist dadurch, dass die überspannungsschutzvorrichtung sich völlig ausserhalb des amtlich plombierten Teiles des Zählers befindet, jederzeit die Möglichkeit gegeben, dieselbe auszuwechseln, ohne dass der Zähler einer Nacheichung bzw. einer amtlichen Neuplombierung unterzogen werden muss.
PATENTANSPRÜCHE :
1. überspannungsschutzvorrichtung an Elektrizitätszählern, die mehrere mit den Anschlussklemmen in Verbindung stehende Funkenstrecken besitzt, wobei jeweils eine Elektrode der Funkenstrecken aus einem Metallstück besteht, das mit jeweils einer der Anschlussklemmen verbunden ist, und die andern Elektroden der Funkenstrecken auf einem Metallstreifen angeordnet sind, der seinerseits auf dem Träger aus Isolierstoff angeordnet ist, der selbst wieder am Klemmenblock befestigt
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(30) angeordnet ist und die mit den Anschlussklemmen (3, 4, 5, 6) verbundenen Elektroden jeweils aus einem stirnseitig am Isoliergehäuse des Klemmenblockes angeordneten Metallstück (12 bis 19) bestehen, wobei die Elektroden der Funkenstrecken durch isolierende Abstandshalter, die ausserhalb der überschlagsbahn angeordnet sind, im Abstand gehalten werden,
und dass vorzugsweise der Metallstreifen (29), im Querschnitt gesehen, U-förmig abgebogen ist und die mit ihm verbundenen Elektroden auf von dem Mittelteil (28) des U ausgehenden Zungen (24 bis 27) vorgesehen sind.
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