-
Die Erfindung betrifft einen Stromwandler für eine NH-
Sicherungsleiste, eine NH-Sicherungs-Lastschalteinrichtung
oder dergleichen, wobei diese flächige Stromleiter
aufweisen, die einerseits mit einem Kontakt eines Pols und
andererseits mit einer Sammelschiene elektrisch in
Verbindung stehen, weiterhin die Sicherungsleiste oder die
Schalteinrichtung einen Kunststoff-Grundkörper umfaßt und
wobei der Primärkern des Stromwandlers den Strompfad des
jeweiligen Stromleiters umschließt, sowie mit einem
Stromwandlergehäuse, dessen Unterseite größer als die
Breite des jeweiligen Stromleiters und im wesentlichen
eben ausgebildet ist, gemäß Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
-
Aus der EP 1 109 192 A2 ist ein Stromleiter für
Stromwandler einer NH-Sicherungseinrichtung oder NH-Sicherungs-
Lastschalteinrichtung vorbekannt. Der dortige Stromleiter
weist zwei parallele Abschnitte auf, von denen ein
Abschnitt mit einer Sammelschiene und der andere Abschnitt
mit einem Kontakt eines Pols verbindbar ist, und einen
sich im rechten Winkel zu diesen erstreckenden und diese
verbindenden Mittelteil. Die Abschnitte und der Mittelteil
sind mit einem zylindrischen Querschnitt etwa Z-förmig
angeordnet, wobei sich der Stromwandler am Mittelteil
befindet. Wenigstens einer der beiden Abschnitte ist mit
dem Mittelteil vorzugsweise lösbar verbunden, um den
Stromwandler auf den Mittelteil stecken zu können.
-
Ziel der dortigen Lehre ist es, den Stromwandler
problemlos im Gehäuse der Lastschalteinrichtung aufzunehmen,
andererseits aber auch eine erforderliche mechanische
Festigkeit und Strombelastbarkeit zu gewährleisten. Aus
diesem Grund wird der Stromleiter mindestens zweiteilig
ausgeführt.
-
Die maximalen Abmessungen des Stromwandlers und damit
seine Belastbarkeit hängen von der beschränkten Fläche
bzw. dem begrenzten Raum innerhalb der
Lastschalteinrichtung im Bereich des Stromleiters ab, was nachteilig ist.
Ein weiterer Nachteil der vorbekannten Lehre besteht in
der lösbaren Verbindung zwischen Mittelteil und einem der
beiden Anschlußabschnitte. So ist nämlich eine weitere
Schraubverbindung notwendig, was zu höheren Kosten und
mehr Fertigungsaufwand führt.
-
Bei der NH-Sicherungsleiste mit eingebauten Stromwandlern
nach DE 100 02 800 A1 wird von einer profilierten Leiste
aus Kunststoff ausgegangen, entlang deren Achse zueinander
beabstandete Kontakte für Sicherungseinheiten vorgesehen
sind. Die profilierte Leiste des Gehäuses ist etwa
U-förmig ausgebildet, wobei die Schenkel des U-förmigen
Profils einen Raum zur Unterbringung von Stromwandlern
festlegen. Diese Stromwandler werden über schlitzförmige
Durchgangsöffnungen über die im wesentlichen Z-förmigen
Zugangsschienen geschoben und dann mittels zusätzlicher
Schraubkontaktierung mechanisch im Profil der
Sicherungsleiste fixiert. Nachteilig ist hierbei, daß die an sich
übliche zylindrische Aussparung von Stromwandlern in eine
solche mit schlitzförmiger Gestalt zu ändern ist, was für
den Primärkern und die Funktionsweise des Stromwandlers
keine optimale Konfiguration darstellt. Ebenfalls
nachteilig ist die erwähnte weitere Befestigungseinrichtung
mit Durchgangsbohrung und Schraubmittel. Die Abmessungen
des Stromwandlers nach DE 100 02 800 A1 sind durch die
Aufnahme im U-förmigen Gehäuse der Sicherungsleiste engen
Beschränkungen unterworfen, so daß auch dort nur
Stromwandler geringer. Leistungen mit geringem Kernvolumen
untergebracht werden können.
-
Der Trend zum Messen von Strömen, Erfassen von Strömen und
Anbringen intelligenter Kommunikationseinrichtungen zum
Überwachen von Schaltanlagen oder Sicherungseinrichtungen
erfordert zunehmend den Einsatz von Stromwandlern bzw.
Meßumformern oder kombinierter Geräte in der
Hauptstrombahn. Dabei muß es möglich sein, den Stromwandler bzw
Meßumformer auch nachträglich einzusetzen oder leicht
auszutauschen. Aufgrund der unterschiedlichen
Leistungsbereiche muß weiterhin die Möglichkeit bestehen, frei von
konstruktiven Grenzen bekannter Gehäuse von
Sicherungsleisten oder ähnlichem eine Anpassung je nach aktuellem
Bedarf vorzunehmen. Letztendlich ist unter allen Umständen
zu gewährleisten, daß die eigentliche Stromversorgung
durch den Stromwandler nicht nachteilig beeinflußt wird
oder für die Stromversorgung selbst Risiken im Hinblick
auf Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit bestehen.
-
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung,
einen weiterentwickelten Stromwandler für eine
NH-Sicherungsleiste, eine NH-Sicherungs-Lastschalteinrichtung oder
dergleichen anzugeben, wobei der Stromwandler auch
nachträglich mit geringem Aufwand montiert oder aber
ausgetauscht werden kann, ohne daß Eingriffe in die
Sicherungsleiste oder Lastschalteinrichtung selbst notwendig werden.
Weiterhin soll es möglich sein, Stromwandler
unterschiedlicher Leistungsbereiche auch mit großem Kernvolumen
einzusetzen, ohne den Beschränkungen durch
Gehäuseinnenabmessungen des Kunststoff-Grundkörpers der
Sicherungsleiste oder der Lastschalteinrichtung zu unterliegen.
-
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem
Stromwandler für eine NH-Sicherungsleiste oder eine NH-
Sicherungs-Lastschalteinrichtung gemäß den Merkmalen des
Patentanspruchs 1, wobei die Unteransprüche mindestens
zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen
darstellen.
-
Erfindungsgemäß ist der Stromwandler, insbesondere das
Stromwandlergehäuse so ausgebildet, daß es leicht auf
einen schienenförmigen bzw. flächigen Stromleiter
aufgesteckt bzw. aufgeschnappt werden kann. Dadurch, daß die
elektrische Kontaktierung über den Primärkern, der
bevorzugt aus Kupferhülse oder Kupferrohr ausgeführt ist,
realisiert wird und diese Kontaktierung gleichzeitig eine
mechanische Befestigung des Stromwandlers bildet, entfällt
eine zusätzliche kraftschlüssige Befestigung, wie dies
beim Stand der Technik der Fall ist.
-
Die Befestigungsmittel zum Aufstecken oder Aufschnappen
des Stromwandlergehäuses führen zu einem Reibschluß, der
sicherstellt, daß die derartig vormontierten Stromwandler
bei der weiteren Handhabung der Sicherungsleiste bzw.
eines Sicherungs-Lasttrennschalters nicht herabfallen bzw.
sich in unerwünschter Weise lösen. Eine Verschiebbarkeit
der Stromwandler auf dem jeweiligen Anschlußabschnitt des
Stromleiters in Verbindung mit einem dort vorgesehenen
Befestigungslangloch gewährleistet ein Justieren und
Anpassen des Gesamtsystems bei dem erforderlichen
elektrischen Anschluß an einer Sammelschiene z. B. innerhalb
eines Schaltschranks.
-
Konkret erstrecken sich von der Unterseite des
Stromwandlergehäuses mindestens zwei im wesentlichen
gegenüberliegende Führungsnasen oder -noppen sowie von diesen in
Gehäuselängsrichtung beabstandet angeordnet mindestens
zwei im wesentlichen gegenüberliegende winkelförmige
Klemmnasen hin zum Stromleiter. Die Klemmnasen umgreifen
einen entsprechenden Abschnitt des Stromleiters nach
Aufschieben des Stromwandlers, wobei die Führungsnasen
oder -noppen jeweils einen seitlichen Anschlag mit Bezug
auf den Stromleiter bilden.
-
Mit dieser Ausbildung der Unterseite des
Stromwandlergehäuses kann der Stromwandler von außen auf den
jeweiligen flachen Stromleiter aufgesetzt bzw. aufgeschoben und
klemmend, d. h. reibschlüssig fixiert werden. Die
anschließende Montage der Sicherungsleiste bzw. des Sicherungs-
Lastschalters erfolgt in an sich bekannter Weise, wobei
eine Befestigungsschraube für den jeweiligen Stromleiter
hin zur Sammelschiene durch den Primärkern des
Stromwandlers geführt ist. Der Primärkern ist als Metallstück,
bevorzugt Kupferhülse oder Kupferrohr ausgebildet, welcher
bzw. welches sich im wesentlichen senkrecht orientiert in
einer durchgehenden Ausnehmung des Stromwandlergehäuses
befindet. Die Befestigung erfolgt, wie erläutert, mittels
kraftschlüssiger Verbindung einerseits mit dem Stromleiter
und andererseits mit der Sammelschiene unterhalb eines
elektrischen Kontakts. Das Verbindungsmittel wird über das
Rohrinnere bzw. das Hülseninnere und eine
Befestigungsbohrung oder das vorerwähnte Befestigungslangloch des
Stromleiters geführt.
-
Die Länge des Rohrs oder der Hülse ist um einen
vorgegebenen Betrag größer gewählt als die Höhe des
Stromwandlergehäuses, so daß hier keine zerstörenden Kräfte auf
das Gehäuse wirken, wenn die kraftschlüssige Verbindung
zur mechanischen und elektrischen Kontaktierung zwischen
Stromleiter und Sammelschiene hergestellt wird.
-
Die Klemmnasen sowie die Führungsnasen oder -noppen sind
wie das Gehäuseunterteil des Stromwandlers als Spritzguß-
oder Spritzpreßteil ausgeführt und bevorzugt einstückig
gestaltet, was kostenmindernd wirkt.
-
Die Führungsnasen oder -noppen sind bevorzugt in
Aufschieberichtung des Stromwandlers auf dem flächigen
Stromleiter vorn angeordnet, wobei sich die Klemmnasen in
entgegengesetzter Richtung am Gehäuse befinden.
-
Das Kupferrohr, welches den Primärkern des Stromwandlers
darstellt, ist austauschbar, d. h. es besteht die
Möglichkeit, Kupferrohre oder Kupferhülsen mit verschiedenen
Innen- und/oder Außendurchmessern in ein Standardgehäuse
einzusetzen. Auch kann in eine Kupferhülse mit größerem
Innendurchmesser eine weitere Hülse mit reduziertem
Innenquerschnitt bzw. -durchmesser eingesetzt werden, wenn dies
unter dem Aspekt der Belastbarkeit oder Leistungsklasse
erforderlich wird.
-
Bevorzugt besitzt das Stromwandlergehäuse eine Quaderform,
wobei die maximale Gehäusebreite gleich der Breite des
Kunststoff-Grundköpers der Sicherungsleiste oder der
Schalteinrichtung ist und insofern keine Begrenzungen mit
Blick auf den ansonsten zur Verfügung stehenden engen
Bauraum innerhalb der Leiste oder Schalteinrichtung selbst
bestehen.
-
Die Klemmnasen an der Unterseite des Stromwandlergehäuses
können Federeigenschaften besitzen, um den gewünschten
Reibschluß zu erreichen.
-
Andererseits kann auch ein separates Federelement oder ein
elastischer Noppen oder dergleichen am Gehäuse ausgebildet
werden, um den Stromwandler bzw. das Stromwandlergehäuse
gegen den Stromleiter zu drücken und dadurch unter
Reibschluß zu halten. Grundsätzlich ist jedoch diese Klemm-
oder Reibschlußverbindung nur wesentlich für die
Vormontage und soll die gewünschte Verschiebbarkeit des
Stromwandlers zur leichteren Justage bei der Endmontage der
Sicherungsleiste oder der Lastschalteinrichtung an einer
Sammelschiene bzw. einem Schaltschrank oder dergleichen
Einrichtung nicht behindern.
-
Da keine Schraubbefestigung zwischen Stromwandler und
Kunststoffgehäuse oder Sicherungsleiste vorgesehen ist und
darüber hinaus der Stromwandler selbst sich quasi
außerhalb des Leistengehäuses befindet, kann dieser leicht
nachgerüstet oder ausgetauscht werden.
-
In an sich bekannter Weise besitzt der Stromwandler
bevorzugt seitliche Anschlüsse für die Meßleitungen. Zur
leichteren Zugänglichkeit und auch zum nachträglichen
Beschalten können im Boden oder seitlichen Bereich des
Kunststoffgehäuses der Sicherungsleiste oder des
Sicherungslastschalters Ausnehmungen vorhanden sein, um
hierdurch den gewünschten Kabelanschluß respektive die
notwendige Verdrahtung auszuführen.
-
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines
Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher
erläutert werden.
-
Hierbei zeigen:
-
Fig. 1 eine Ansicht der Unterseite des Stromwandlers;
-
Fig. 2 eine Ansicht der Unterseite einer
NH-Sicherungsleiste mit erkennbarem flächigen Stromleiter sowie
Stromwandler im noch nicht aufgeschobenen Zustand;
-
Fig. 3 eine Ansicht mit aufgeschobenem und klemmendem
Stromwandler und
-
Fig. 4 einen Querschnitt eines Stromwandlers gemäß
Ausführungsbeispiel im Montagezustand.
-
Die Unterseite des im wesentlichen quaderförmigen Gehäuses
des Stromwandlers 1 weist zwei im wesentlichen
gegenüberliegende Führungsnasen oder -noppen 2 auf und besitzt
mindestens zwei ebenfalls im wesentlichen
gegenüberliegende winkelförmige Klemmnasen 3.
-
Fig. 1 läßt ebenfalls den als Kupferhülse 4 ausgebildeten
Primärkern des Stromwandlers erkennen.
-
Die Klemmnasen 3 bestehen aus einer Abwinklung, wobei ein
erster Schenkel 5 sich senkrecht von der Unterseite des
Stromwandlers 1 nach unten erstreckt und ein zweiter
Schenkel 6 sich unter einem rechten Winkel vom ersten
Schenkel 5, im wesentlichen parallel zur Unterseitenfläche
des Stromwandlers 1 orientiert. Die zweiten Schenkel 6 der
gegenüberliegenden Klemmnasen 3 umgreifen im
aufgeschobenen Zustand den flächigen Stromleiter 7 unter Erhalt
eines Reibschlusses, wobei die Führungsnasen oder -noppen
2 einen seitlichen Anschlag darstellen.
-
Der Stromwandler 1 wird von oben auf den Stromleiter 7
aufgesetzt, wobei zunächst die Führungsnasen oder -noppen
2 sich in seitlichem Anschlag am Stromleiter 7 befinden.
Hiernach wird der Stromwandler 1 bei der Darstellung gemäß
Fig. 2 nach rechts geschoben, wobei die Klemmnasen 3 über
den entsprechenden Abschnitt des Stromleiters 7 gleiten
und diesen umgreifend halten.
-
Der Zustand nach dieser Klemmbefestigung ist in Fig. 3
gezeigt.
-
Nachdem bei einer typischen NH-Sicherungsleiste 8 und dort
vorgesehenen drei Stromleitern die erforderlichen
Stromwandler 1 aufgeschoben wurden, wird die
NH-Sicherungsleiste 8 z. B. in einem Schaltschrank befestigt, wobei eine
Kontaktierung zur Sammelschiene 9 (siehe Fig. 4)
hergestellt wird.
-
Zur elektrischen Kontaktierung und gleichzeitiger
mechanischer Befestigung des Stromwandlers 1 wird z. B. eine
Schraube 10 verwendet, die das Langloch 11 im Stromleiter
7, die Kuferhülse 4 des Stromwandlers und eine
entsprechende Ausnehmung in der Sammelschiene 9 durchdringt.
-
Der Stromfluß erfolgt dann über die Sammelschiene 9, die
Kupferhülse 4 und den Stromleiter 7 unmittelbar.
-
Die Höhe der Kupferhülse 4 ist um ein vorgegebenes Maß
größer als diejenige des Stromwandlergehäuses, so daß
unerwünschte Klemmkräfte bzw. mechanische Belastungen vom
Stromwandlergehäuse ferngehalten werden.
-
Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Klemmnasen 3,
aber auch die Führungsnasen oder -noppen 2 unterschiedlich
ausgestaltet werden können, ohne daß der Grundgedanke der
Erfindung des Aufschiebens und der klemmenden Befestigung
des Stromwandlers 1 auf dem Stromleiter 7 verlassen wird.
-
Von Vorteil ist die Verschiebbarkeit des Stromwandlers 1
im vormontierten Zustand, so daß beim Einführen der
Schraube 10 und dem elektrischen Verbinden bzw.
Kontaktieren eine entsprechende Justage möglich wird.
-
Die Klemmnasen 3, aber auch die Führungsnasen oder -noppen
2 können mit dem Gehäuseunterteil einstückig, z. B. durch
Formspritzen oder -pressen ausgebildet werden, wodurch
sich die Herstellungs- und Fertigungskosten reduzieren.
-
Die Höhe der ersten Schenkel sowie der lichte Abstand
zwischen den zweiten Schenkeln 6 untereinander sowie zur
Unterseite des Stromwandlers 1 sind auf die Stärke des
Metallmaterials des flächigen Stromleiters 7 und auf
dessen Breite abgestimmt. Bevorzugt weisen die Klemmnasen
3 federnde Eigenschaften auf, um den gewünschten
Reibschluß zu gewährleisten.
-
Insbesondere die Fig. 3 macht deutlich, daß die
Abmessungen des Gehäuses des Stromwandlers 1 nicht von einem
Freiraum im Inneren der NH-Sicherungsleiste 8 bzw. des
entsprechenden Kunststoffgehäuses abhängen, da die
Stromwandler 1 quasi außen auf die NH-Sicherungsleiste 8, und
zwar von unten auf den Bereich der Stromleiter 7
aufgesetzt werden.
-
Die Stromwandler 1 können demnach in einfacher Weise auf
dem jeweiligen Stromleiter 7 befestigt werden und es kann
hiernach eine einfache Montage des kompletten Systems der
NH-Leiste oder NH-Schaltleiste mit den aufgebrachten
Stromwandlern am Sammelschienensystem erfolgen.
Beschädigte Stromwandler können schnell und mit wenigen
Handgriffen ausgetauscht werden.
-
Um die Lagerhaltung zu reduzieren, besteht die
Möglichkeit, grundsätzlich die Stromwandler 1 mit Kupferhülsen 4
größerer Rohrinnendurchmesser auszustatten, wobei durch
ein optionales Zusatzteil im Sinne eines Reduzierstücks
ein Kupferrohr mit kleinerem Innendurchmesser realisierbar
ist.
Bezugszeichenliste
1 Stromwandler
2 Führungsnasen oder -noppen
3 Klemmnasen
4 Kupferhülse
5 erster Schenkel
6 zweiter Schenkel
7 Stromleiter
8 NH-Sicherungsleiste
9 Sammelschiene
10 Schraube
11 Langloch im Stromleiter