DE10125941A1 - Kompaktanordnung für mehrpolige stoßstromfeste Überspannungsableiter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kompaktanordnung für mehrpolige stoßstromfeste Überspannungsableiter mit in einem Gehäuse im wesentlichen parallel angeordneten, intern verdrahteten gekapselten Funkenstrecken, wobei die Funkenstrecken gegenüberliegende, hervorstehende Kontaktflächen aufweisen, die mit äußeren Anschlußklemmen sowie inneren Kontaktschienen oder -brücken verbunden sind, und mit einer elektronischen, auf einem Verdrahtungsträger befindlichen Ansteuer- oder Triggerschaltung. Das Gehäuse ist mit Trennwänden versehen und besitzt eine Wannenform, wobei die derart gebildeten Gehäusekammern die Funkenstrecken und die Anschlußklemmen aufnehmen. Auf der nach oben offenen Gehäusewanne ist eine Isolierplatte vorgesehen, welche Öffnungen aufweist, in die Federkontaktelemente eingesetzt sind. Weiterhin befindet sich oberhalb der Isolierplatte der Verdrahtungsträger, wobei die Federkontaktelemente eine elektrische Verbindung zwischen Kontaktpunkten an der Unterseite des Verdrahtungsträgers und dem Mantel jeweils einer der Funkenstrecken schaffen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kompaktanordnung für mehrpolige stoßstromfeste Überspannungsableiter mit in einem Gehäuse im wesentlichen parallel angeordneten, intern verdrahteten, gekapselten Funkenstrecken, wobei die Funkenstrecken gegen­ überliegende, hervorstehende Kontaktflächen aufweisen, die mit äußeren Anschlußklemmen sowie inneren Kontaktschienen oder -brücken verbunden sind, und mit einer elektronischen, auf einem Verdrahtungsträger befindlichen Ansteuer- oder Trigger­ schaltung, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Mehrpolige Überspannungsableiter, die bis zu 100 kA stoßstrom­ fest sind und die in einem Gehäuse mehrere gekapselte Funken­ strecken, allerdings nicht in 3+1-Schaltung, enthalten, sind bekannt.

Bei einer sogenannten 3+1-Schaltung werden die Außenleiter L1, L2, L3 gegen N und der N-Leiter wiederum gegen PE geschaltet. Bei derartigen Ausführungsformen von mehrpoligen Überspan­ nungsableitern in einem Gehäuse ist also ein interner Ver­ drahtungsebenen-Wechsel dann erforderlich, wenn alle Leiter (L1, L2, L3 und N) von einer Seite ausgeschlossen werden sollen.

Wird eine solche interne Verdrahtung durch eine zusätzliche Brücke realisiert, sind mindestens zwei weitere Schraub- oder Schweißverbindungen zur elektrischen Kontaktierung erforder­ lich. Aufgrund der Tatsache, daß eine derartige Brücke einer sehr hohen mechanischen Belastung bei den erwähnten möglichen Stoßströmen bis in den Bereich um 100 kA ausgesetzt ist, muß für eine entsprechende Dimensionierung und mechanische Aus­ führung Sorge getragen werden.

Ein weiteres Problem bei den Ausführungsformen von mehrpoligen Ableitern mit Verdrahtungsebenen-Wechsel besteht darin, daß nach Möglichkeit kein zusätzlicher Bauraum für die Brücke selbst in Anspruch genommen werden soll, um die Außenab­ messungen des Gehäuses nicht zu verändern bzw. um Standardge­ häuse einzusetzen, die auch für andere Applikationen geeignet sind.

Ebenso ist aus Gründen der Bauraumminimierung die Trigger­ schaltung bzw. eine Ansteuerschaltung im Gehäuse zu inte­ grieren, wobei die elektrischen Anschlußstellen mit Blick auf den Montage- und Fertigungsaufwand auszubilden sind.

Aus dem Vorstehenden ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weitergebildete Kompaktanordnung für mehrpolige stoßstromfeste Überspannungsableiter mit in einem Gehäuse im wesentlichen parallel angeordneten, intern verdrahteten gekapselten Funken­ strecken mit Triggerschaltung anzugeben, die auch für eine sogenannte 3+1-Schaltung verwendet werden kann und die in besonders kostengünstiger Weise herstellbar ist.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einer Kom­ paktanordnung für mehrpolige stoßstromfeste Überspannungsab­ leiter nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.

Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird von einem Gehäuse ausgegangen, das eine Wannenform mit inneren Trennwänden besitzt, wobei die derart gebildeten Gehäusekammern die einzelnen Funkenstrecken und die jeweiligen Anschlußklemmen aufnehmen.

Auf der nach oben offenen Gehäusewanne ist eine Isolierplatte vorgesehen, welche Öffnungen aufweist, in die Federkontaktele­ mente eingesetzt sind.

Weiterhin ist oberhalb der Isolierplatte der Verdrahtungs­ träger für die elektronische Ansteuer- oder Triggerschaltung befindlich, wobei die Federkontakte eine elektrische Verbin­ dung zwischen Kontaktpunkten an der Unterseite des Verdrah­ tungsträgers einerseits und dem Außenmantel jeweils einer der Funkenstrecken andererseits herstellen.

Bevorzugt ist der Verdrahtungsträger eine kupferkaschierte Leiterplatte, wobei die Kontaktpunkte an der Unterseite dieser Leiterplatte als größerflächige Lotinseln ausgeführt sind.

Die Leiterplatte umfaßt seitliche, vorzugsweise gekröpfte Anschlußfahnen, welche mit den inneren Kontaktschienen, die sich in den jeweiligen Gehäusekammern befinden, elektrisch und mechanisch verbindbar sind. Hierdurch wird also nicht nur die gewünschte elektrische Kontaktierung, sondern auch eine mecha­ nische Arretierung der Isolierplatte, enthaltend die Feder­ kontaktelemente, erreicht. Gesonderte Befestigungsmittel für die Isolierplatte selbst können entfallen.

Die Isolierplattenunterseite weist im Bereich der Öffnungen vorzugsweise hülsenartige Fortsätze auf, welche unter einem Winkel zur Längsachse angeschnitten sind, so daß einerseits die Federkontaktelemente gegen Herausfallen nach unten gesichert sind und andererseits ein leitfähiger Abschnitt dieser freiliegt. Im nicht geschnittenen unteren Bereich ist der hülsenartige Fortsatz geschlossen, um bevorzugt einge­ setzte zylindrische Druckfedern aufzunehmen, die beiderseits der jeweiligen Öffnungen, d. h. nach oben und nach unten über den Anschnitt frei- bzw. hervorstehen.

Wenn die gekapselten Funkenstrecken eine im wesentlichen zylindrische Form besitzen, ist der Anschnitt der hülsen­ artigen Fortsätze kreissegmentartig und komplementär zum zylindrischen Funkenstreckengehäuse ausgebildet.

Den jeweiligen hülsenartigen Fortsätzen gegenüberliegend ist mindestens ein weiterer Arretierungsfortsatz an der Isolier­ platte angeformt, welcher mit seiner zur jeweiligen Funken­ strecke orientierten Seite an deren Gehäuseform angepaßt ist, so daß die Isolierplatte beim Aufsetzen sich selbst justiert, wodurch der Montageaufwand weiter vereinfacht ist.

Die Oberseite der Isolierplatte weist angeformte Distanznocken auf, die sich gegen die Unterseite der Leiterplatte abstützen. Unerwünschte Krafteinwirkungen auf die Lötstellen der elek­ tronischen Bauelemente auf der Leiterplatte sowie unerwünschte Spannungen und Kräfte auf die Leiterplatte werden hierdurch minimiert. In diesem Sinne befinden sich die Distanznocken über den Außenumfang der Oberseite der Isolierplatte verteilt angeordnet.

Das Gehäuse und die Isolierplatte sind bevorzugt Kunststoff- Spritzgußteile, d. h. insbesondere die Isolierplatte mit den hülsenartigen Fortsätzen und den Distanznocken ist einstückig.

Eine vorgesehene Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke für eine 3+1-Schaltung weist eine im wesentlichen Z-Form mit zwei kurzen, entgegengesetzt gerichteten und einem längeren Verbin­ dungsschenkel auf, wobei die Befestigung und elektrische Kontaktierung über eine Passung, im wesentlichen lediglich auf Formschluß basierend, realisiert ist.

Vorhandene hervorstehende Kontaktflächen an den Funkenstrecken werden genutzt, um über diese quasi Bolzen die Befestigung und Kontaktierung der Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke zu errei­ chen. Der längere Verbindungsschenkel der Verdrahtungsebenen- Wechselbrücke kann mit einer Isolationsumhüllung versehen sein.

In den kurzen Schenkeln sind Faßbohrungen oder Aussparungen eingebracht, welche dem Außenmaß der jeweiligen hervor­ stehenden Kontaktflächen der Funkenstrecke entsprechen.

Weiterhin ist die Materialstärke mindestens der kurzen Schenkel im wesentlichen gleich oder einen geringen Betrag kleiner als das Höhenmaß des Kontaktflächen-Vorsprungs der jeweiligen Funkenstrecke. Die Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke ist dann im Außengehäuse des Überspannungsableiters so ange­ ordnet, daß der lange Schenkel im Bauraumabstand zwischen zwei der Funkenstrecken bzw. zwischen zwei Kammern verläuft.

Zur internen Verbindung sowie zur Aufnahme von äußeren Anschlußklemmen sind die hierfür erforderlichen Kontakt­ schienen bei einer Ausführungsform der Erfindung als metal­ lische Winkelelemente ausgebildet, wobei ein erster Winkel­ schenkel kraftschlüssig mit der jeweiligen hervorstehenden Kontaktfläche der Funkenstrecke verbunden und über diesen Schenkel ein formschlüssiger Halt im Gehäuse gegeben ist. Ein zweiter Winkelschenkel nimmt die erwähnten äußeren Anschluß­ klemmen auf oder dient der Befestigung dieser.

Der erste Winkelschenkel der Kontaktschienen ist über eine Schraubverbindung mit der jeweiligen Kontaktfläche der Funken­ strecke verbunden, wobei hierfür die dort vorgesehene Bohrung mit Innengewinde genutzt wird.

Die Schraubverbindung, wie vorerwähnt, dient gleichzeitig der Sicherung der jeweiligen kurzen Schenkel der Verdrahtungs­ ebenen-Wechselbrücke. Demnach ist also keine weitere Schraub­ verbindung oder eine ähnliche Kontaktierungsmaßnahme für den Verdrahtungsebenen-Wechsel, z. B. über die Kontaktschienen hinweg, notwendig.

Bei einer dreiphasigen Anordnung des mehrpoligen Überspan­ nungsableiters mit Nulleiter verbindet eine der Kontakt­ schienen drei der vier Funkenstrecken auf einer der Gehäuse­ längsseiten. Die auf der gegenüberliegenden Gehäuselängsseite vorgesehene Kontaktschiene ist entweder als Einzelschiene pro Funkenstrecke oder als Kontaktschiene ausgebildet, die isolierende Abschnitte aufweist. Diese jeweils Einzelkontakt­ schienen bzw. die isolierenden Abschnitte aufweisende Kontakt­ schiene nimmt die Phasen- bzw. Nulleiter-Anschlußklemmen auf.

Für den PE-Anschluß ist eine weitere Kontaktschiene mit mindestens einer äußeren Anschlußklemme vorgesehen, die mit der vierten Funkenstrecke verbunden ist.

Die Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke erstreckt sich zwischen der dritten Phasen-Funkenstrecke und der Nulleiter-Funken­ strecke und ist dort entsprechend elektrisch kontaktiert.

Bevorzugt besteht die Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke aus einem leitfähigen Flachmaterial, insbesondere Kupfer.

Wie vorerwähnt nehmen im Gehäuse ausgebildete Kammern die Funkenstrecken auf, wobei die Gehäuselängsseiten Nuten oder Schlitze umfassen, die der Führung und Befestigung der Kon­ taktschienen dienen.

Eine der Kammerwände kann zur führenden Aufnahme mindestens eines Teilabschnitts der Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke ausgebildet sein.

Im Bereich der kurzen Schenkel der Verdrahtungsebenen-Wechsel­ brücke sind zungenartige Ausprägungen oder Vorsprünge ange­ ordnet oder vorgesehen, welche im montierten Zustand ein zum jeweiligen ersten Winkelschenkel der Kontaktschiene gerich­ tetes Gegenlager bilden, so daß bei Stoßstromfluß auftretende Streckungskräfte der Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke sicher aufgenommen werden können.

Bei dem sich ergebenden Stromfluß einer 3+1-Schaltung mit Verdrahtungsebenen-Wechsel ist die Wechselbrücke so angeord­ net, daß sich stromflußbedingte elektrische Kräfte im Sinne einer Kompensation gegenseitig aufheben, was einen weiteren wesentlichen Vorteil der Erfindung darstellt.

Dadurch, daß die Kontaktierung der Verdrahtungsebenen-Wechsel­ brücke direkt an den Funkenstreckenpaketen über Bohrungen in der Brücke erfolgt, sind keine weiteren zusätzlichen mecha­ nischen Verbindungen notwendig. Die bevorzugte Passung und die zusätzliche Sicherung der Paßklemmung mittels der Kontakt­ schienen schafft eine optimale elektrische wie auch mecha­ nische Konstruktion, ohne daß der Bauraum vergrößert ist und damit sich die Außenabmessungen des mehrpoligen Überspannungs­ ableiter-Gehäuses verändern.

Die bevorzugte Stapelanordnung von in einer ersten Ebene liegenden Funkenstrecken, einer darüber befindlichen Isolier­ platte und der oberhalb dieser angeordneten Leiterplatte mit der elektronischen Schaltung reduziert den Bauraum in der gewünschten Weise. Dabei erfüllt die Isolierplatte nicht nur die Aufgabe der elektrischen Isolation, sondern dient als Trägerelement von bevorzugt zylindrischen Druckfedern, die der elektrischen Kontaktierung bzw. Verbindung der Ansteuer- oder Triggerschaltung mit den in der ersten Ebene befindlichen Funkenstrecken dienen. Eine Außenabdeckung komplettiert dann die Gesamtanordnung und sorgt für die Berührungssicherheit und den Schutz der Baugruppe.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbei­ spiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.

Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht des wannenartigen Gehäuses mit Einzel­ kammern und darin befindlichen Funkenstrecken sowie die noch nicht endgültig positionierte Isolierplatte;

Fig. 2 eine Ansicht der Anordnung mit positionierter Isolier­ platte und darüber befindlicher, noch nicht befestig­ ter Leiterplatte;

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen mehrpoligen Überspannungsab­ leiter mit erkennbaren Funkenstrecken, Kontaktschienen und der Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke;

Fig. 4 Detaildarstellungen von jeweils zwei Überspannungsab­ leitern mit erkennbarer konstruktiver mechanischer Anordnung der Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke; und

Fig. 5 eine Ansicht der Leiterplattenunterseite der Ansteuer- oder Triggerschaltung mit Lotinsel-Kontaktpunkten.

Gemäß Fig. 1 sind im Kunststoffgehäuse 6 Kammern vorgesehen, die die Überspannungsableiter bzw. Funkenstrecken 1 bis 4 aufnehmen. Zu erkennen sind weiterhin Anschlußklemmen 12 sowie Befestigungsschrauben 13.

Auf der nach oben offenen Gehäusewanne wird eine Isolierplatte 25 aufgesetzt, welche mehrere hülsenartige Fortsätze 26 an ihrer Unterseite besitzt. Diese hülsenartigen Fortsätze dienen der Aufnahme einer zylindrischen Druckfeder 27 (siehe auch Fig. 2).

Bei Funkenstrecken 1 bis 4 in einer Form mit einem zylin­ drischen metallischen Außengehäuse sind die hülsenartigen Fortsätze 26 kreissegmentförmig angeschnitten bzw. ausgespart, wodurch ein Teil der zylindrischen Druckfeder 27 freiliegt. Der untere Endabschnitt 28 der hülsenartigen Fortsätze 26 ist geschlossen, wodurch verhindert wird, daß die jeweiligen zylindrischen Druckfedern 27 nach unten herausfallen können.

Es ist also, wie in der Fig. 1 ersichtlich, der Anschnitt der hülsenartigen Fortsätze 26 kreissegmentartig und komplementär zum zylindrischen Funkenstreckengehäuse ausgebildet.

Den jeweiligen hülsenartigen Fortsätzen 26 gegenüberliegend ist jeweils mindestens ein weiterer Arretierungsfortsatz 29 an der Unterseite der Isolierplatte 25 angeformt.

Weitere Fortsätze 30 im Randbereich der Unterseite der Isolierplatte sichern diese gegen unerwünschtes Verschieben.

An der Oberseite der Isolierplatte 25 sind im äußeren Rand­ bereich angeformte Distanznocken 31 vorhanden, die in Ver­ bindung mit den gekröpften Anschlußfahnen 32, die an der Leiterplatte 33 befindlich sind, unerwünschte Spannungskräfte auf die Lötstützpunkte für die elektronischen Bauelemente auf der Leiterplatte 33 bzw. auf die Leiterplatte selbst ver­ hindern.

Unter Hinweis auf Fig. 2 ist oberhalb der Isolierplatte 25 die erwähnte Leiterplatte 33 anzuordnen, wobei die oberen Enden der zylindrischen Druckfedern 27 mit speziell ausgebildeten Lotkontaktpunkten an der Unterseite der Leiterplatte in Ver­ bindung kommen, so daß ein elektrischer Anschluß hin zu den Funkenstrecken gewährleistet wird.

Der Durchmesser der Kontaktpunkte 34 ist gleich oder größer als der Durchmesser der zylindrischen Druckfedern bzw. des oberen Endes dieser Kontaktfeder 27. Die typische flache Kegelform eines Lotpunkts führt in Verbindung mit der Flexi­ bilität der jeweiligen zylindrischen Druckfeder zu einer Zentrierung und sicheren Kontaktierung auch dann, wenn nicht zu vermeidende Toleranzen hinsichtlich der Lage und Ausfüh­ rungsform der Anschlußfahnen 32 und deren Befestigung mittels Schrauben 13 vorliegen.

Die Größenverhältnisse zwischen den Kontaktpunkten 34 einer­ seits und übrigen Lötinseln 35 zur Befestigung der elektro­ nischen Bauelemente auf der Leiterplatte 33 sind der Fig. 5 entnehmbar, welche auch die seitlich angeordneten Anschluß­ fahnen 32 zeigt.

Bei mehrpoligen Überspannungsableitern in 3+1-Schaltung ergibt sich bei entsprechend gewünschter Klemmung die Notwendigkeit eines internen Verdrahtungsebenen-Wechsels, wofür eine ent­ sprechende Brücke zwischen einer der Phasen und dem Nulleiter erforderlich ist.

Die praktische Ausführung eines mehrpoligen stoßstromfesten Überspannungsableiters in 3+1-Schaltung läßt Fig. 3 erkennen. Die einzelnen Überspannungsableiter 1 bis 4 befinden sich in einzelnen Kammern 5 des Kunststoffgehäuses, wobei auf einer der Gehäuselängsseiten die Kontaktschiene 7 vorgesehen ist, welche die Überspannungsableiter 1 bis 3 elektrisch verbindet.

Auf der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 6 sind Einzel­ kontaktschienen 8 bis 11 vorgesehen. Diese Einzelkontakt­ schienen nehmen jeweils ein Paar von äußeren Anschlußklemmen 12 (siehe auch Fig. 4) auf.

Die Kontaktschiene 7 bzw. die Einzelkontaktschienen 8 bis 11 sind mit einer hervorstehenden Kontaktfläche 14 der jeweiligen Funkenstrecken 1 bis 4 elektrisch über eine Schraube verbun­ den, die von einer Bohrung mit Innengewinde der vorstehenden Kontaktfläche 14 aufgenommen wird.

Die notwendige Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke 15, die eine im wesentlichen Z-Form aufweist, befindet sich mit ihrem längeren Verbindungsschenkel zwischen den Funkenstreckenab­ leitern 3 und 4.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist zur führenden Aufnahme mindestens des langen Schenkels der Verdrahtungs­ ebenen-Wechselbrücke 15 eine Ausformung 16 in der entspre­ chenden Kammertrennwand 17 vorhanden.

Wie aus der Fig. 4 im oberen Bildteil besonders deutlich erkennbar, ist im kurzen Schenkel 18 der Verdrahtungsebenen- Wechselbrücke 15 eine Paßbohrung eingebracht, die auf die äußeren Abmessungen der vorstehenden Kontaktfläche 14 des jeweiligen Ableiters 1 bis 4 abgestimmt ist.

Damit kann der jeweilige kurze Schenkel 18 in Formschluß mit der vorstehenden Kontaktfläche 14 gebracht werden, wobei das Endfixieren dann mit Hilfe einer entsprechenden Kontaktschiene erfolgt, wie dies im unteren Bildteil nach Fig. 4 deutlich wird.

Die Materialstärke mindestens der kurzen Schenkel 18 ist im wesentlichen gleich oder kleiner als das Höhenmaß des Kontaktflächen-Vorsprungs 14 der jeweiligen Funkenstrecke 1 bis 4.

Bevorzugt besteht die Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke 15 aus einem Flachkupfermaterial, welches mindestens in einem Teil­ bereich mit einer Isolationsumhüllung 19 (siehe Fig. 4) ver­ sehen sein kann.

Die Kontaktschiene 7, aber auch die Einzelkontaktschienen 8 bis 11 sind als metallische Winkelelemente ausgebildet, wobei ein erster Winkelschenkel 20 kraftschlüssig mit der jeweiligen hervorstehenden Kontaktfläche 14 der jeweiligen Funkenstrecke verbunden ist. Über diesen Schenkel 20 kann gleichzeitig ein Formschluß oder entsprechender Halt im Gehäuse 6 erreicht werden, was hierfür entsprechende Nuten oder dergleichen Aussparungen besitzt.

Ein zweiter Winkelschenkel 21 trägt die Anschlußklemmen 12. Der erste Winkelschenkel 20 ist über eine Schraubverbindung (siehe Fig. 4) mit der jeweiligen Kontaktfläche 14 der jewei­ ligen Funkenstrecke verbunden. Diese Schraubverbindung kann gleichzeitig den jeweiligen kurzen Schenkel 18 der Verdrah­ tungsebenen-Wechselbrücke 15 sichern, wie dies im Bildteil rechts unten nach Fig. 4 dargestellt ist.

Zungenartige Ausprägungen oder Vorsprünge 22, die im Bereich der kurzen Schenkel 18 der Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke 15 angeordnet oder eingebracht sind, orientieren sich im mon­ tierten Zustand hin zum jeweiligen ersten Winkelschenkel, so daß dann ein Gegenlager entsteht, welches elektrodynamische Kräfte im Stoßstromfall aufnehmen kann.

Insbesondere wirkt dieses Gegenlager einer Streckung des Bügels beim Stromfluß entgegen.

Bei einer im wesentlichen mindestens abschnittsweisen U-Form der Kontaktschienen 8 bis 11 bzw. 23 für den PE-Anschluß dient ein dritter Zungen-Winkelschenkel 24 (siehe oberer Bildteil nach Fig. 4) als Kabelbefestigungs-Druckplatte. Dieser dritte Zungen-Winkelschenkel 24 liegt im wesentlichen dem zweiten Winkelschenkel 21 gegenüber.

Bezugszeichenliste

1

bis

4

Überspannungsableiter bzw. Funkenstrecken

5

Kammer

6

Kunststoffgehäuse

7

Kontaktschiene

8

bis

11

Einzelkontaktschienen

12

Anschlußklemme

13

Schraube

14

hervorstehende Kontaktfläche der Funkenstrecke

15

Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke

16

Ausformung

17

Kammertrennwand

18

kurzer Schenkel der Verdrahtungsebenen-Wechsel­ brücke

19

Isolationsumhüllung

20

erster Winkelschenkel

21

zweiter Winkelschenkel

22

zungenartige Ausprägungen oder Vorsprünge

23

PE-Klemme

24

Zungen-Winkelschenkel

25

Isolierplatte

26

hülsenartiger Fortsatz

27

zylindrische Druckfeder

28

unterer Endabschnitt des hülsenartigen Fortsatzes

29

Arretierungsfortsatz

30

weitere Fortsätze

31

Distanznocken

32

Anschlußfahne

33

Leiterplatte

34

Kontaktpunkt

35

Lötinseln

Claims (18)

1. Kompaktanordnung für mehrpolige stoßstromfeste Überspan­ nungsableiter mit in einem Gehäuse im wesentlichen parallel angeordneten, intern verdrahteten gekapselten Funkenstrecken, wobei die Funkenstrecken gegenüberliegende, hervorstehende Kontaktflächen aufweisen, die mit äußeren Anschlußklemmen sowie inneren Kontaktschienen oder -brücken verbunden sind, und mit einer elektronischen, auf einem Verdrahtungsträger befindlichen Ansteuer- oder Triggerschaltung,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse eine mit Trennwänden versehene Wannenform besitzt, wobei die derart gebildeten Gehäusekammern die Funkenstrecken und die Anschlußklemmen aufnehmen,
auf der nach oben offenen Gehäusewanne eine Isolierplatte vorgesehen ist, welche Öffnungen aufweist, in die Federkon­ taktelemente eingesetzt sind,
weiterhin oberhalb der Isolierplatte der Verdrahtungsträger befindlich ist, wobei die Federkontaktelemente eine elek­ trische Verbindung zwischen Kontaktpunkten an der Unterseite des Verdrahtungsträgers und dem Mantel jeweils einer der Funkenstrecken schaffen.

2. Kompaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrahtungsträger eine kupferkaschierte Leiterplatte ist, wobei die Kontaktpunkte als größerflächige Lotinseln ausge­ führt sind.

3. Kompaktanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte seitliche Anschlußfahnen umfaßt, welche mit den inneren Kontaktschienen elektrisch verbindbar sind, wobei hierdurch gleichzeitig eine mechanische Arretierung der Isolierplatte, enthaltend die Federkontaktelemente, erfolgt.

4. Kompaktanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierplattenunterseite im Bereich der Öffnungen hülsen­ artige Fortsätze aufweist, welche unter einem Winkel zur Längsachse angeschnitten sind, so daß einerseits die Feder­ kontaktelemente gegen Herausfallen nach unten gesichert sind und andererseits ein leitfähiger Abschnitt dieser freiliegt.

5. Kompaktanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gekapselten Funkenstrecken eine im wesentlichen zylin­ drische Form oder eine solche Teilform besitzen, wobei der Anschnitt der hülsenartigen Fortsätze kreissegmentartig und komplementär zum zylindrischen Funkenstreckengehäuse oder einem dementsprechenden Gehäuseteil ausgebildet ist.

6. Kompaktanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkontaktelemente zylindrische Druckfedern sind, welche beiderseits der jeweiligen Öffnung hervorstehen.

7. Kompaktanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem hülsenartigen Fortsatz gegenüberliegend mindestens ein weiterer Arretierungsfortsatz vorgesehen ist, welcher mit seiner zur jeweiligen Funkenstrecke orientierten Seite an deren Gehäuseform angepaßt ist.

8. Kompaktanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der Isolierplatte angeformte Distanznocken aufweist.

9. Kompaktanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse und die Isolierplatte aus Kunststoff-Spritzguß bestehen.

10. Kompaktanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke mit im wesentlichen Z-Form mit zwei kurzen, entgegengesetzt gerichteten und einem längeren Verbindungsschenkel vorgesehen ist, wobei in den kurzen Schenkeln Paßbohrungen oder Aussparungen eingebracht sind, welche dem Außenmaß von hervorstehenden Kontaktflächen der Funkenstrecke entsprechen, weiterhin die Materialstärke mindestens der kurzen Schenkel im wesentlichen gleich oder kleiner als das Höhenmaß eines Kontaktflächen-Vorsprungs der Funkenstrecke ist und der lange Schenkel im Bauraumabstand zwischen zwei der Funkenstrecken verläuft.

11. Kompaktanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschienen als metallische Winkelelemente ausgebildet sind, wobei ein erster Winkelschenkel kraftschlüssig mit der jeweiligen hervorstehenden Kontaktfläche der Funkenstrecke verbunden und über diesen Schenkel ein formschlüssiger Halt im Gehäuse gegeben ist, sowie weiterhin ein zweiter Winkelschenkel die äußeren Anschlußklemmen trägt.

12. Kompaktanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Winkelschenkel über eine Schraubverbindung mit der jeweiligen Kontaktfläche der Funkenstrecke verbunden ist.

13. Kompaktanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubverbindung gleichzeitig den jeweiligen kurzen Schenkel der Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke sichert.

14. Kompaktanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer dreiphasigen Anordnung mit Nulleiter eine der Kontaktschienen drei der vier Funkenstrecken auf einer der Gehäuselängsseiten verbindet, wobei die auf der gegenüber­ liegenden Gehäuselängsseite vorgesehene Kontaktschiene isolierende Abschnitte aufweist oder unterbrochen ist und die Phasen- sowie die Nulleiter-Anschlußklemmen aufnimmt, weiter­ hin für den PE-Anschluß eine Kontaktschiene mit mindestens einer äußeren Anschlußklemme mit der vierten Funkenstrecke verbunden ist und sich die Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke zwischen der dritten Phasen-Funkenstrecke und der Nulleiter- Funkenstrecke befindet und dort elektrisch kontaktiert ist.

15. Kompaktanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke aus einem leitfähigen Flachmaterial, insbesondere Kupfer besteht.

16. Kompaktanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kammertrennwand zur führenden Aufnahme mindestens eines Teilabschnitts der Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke ausge­ bildet ist.

17. Kompaktanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der kurzen Schenkel der Verdrahtungsebenen-Wechsel­ brücke zungenartige Ausprägungen oder Vorsprünge angeordnet sind, welche im montierten Zustand ein zum jeweiligen ersten Winkelschenkel gerichtetes Gegenlager bilden.

18. Kompaktanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer im wesentlichen abschnittsweisen U-Form der Kon­ taktschienen ein dritter Zungen-Winkelschenkel, welcher dem zweiten Winkelschenkel gegenüberliegt, eine Kabelbefestigungs- Druckplatte bildet.