DE102006052955A1 - Überspannungsableiter mit einem Gehäuse und mit mindestens einem Ableitelement - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Überspannungsableiter mit einem Gehäuse und mindestens einem Ableitelement, beispielsweise einem Varistor, sowie eine Abtrennvorrichtung, um das oder die Ableitelemente vom Netz zu trennen, wobei die Abtrennvorrichtung eine Lötstelle umfasst, welche in den elektrischen Anschlusspfad innerhalb des Ableiters eingebunden ist, wobei über die Lötstelle ein beweglicher Leiterabschnitt oder eine bewegliche leitende Brücke mit dem Ableitelement einerseits und der Leiterabschnitt oder die Brücke andererseits mit einem ersten elektrischen Außenanschluss des Ableiters verbunden ist, sowie umfassend ein Vorspannkraft erzeugendes Mittel, beispielsweise eine Feder, wobei der diesbezügliche Kraftvektor mittelbar oder unmittelbar über einen beweglichen Trennbock auf den Leiterabschnitt oder die Brücke in Abtrennrichtung wirkt. Erfindungsgemäß ist im Bewegungsweg des Leiterabschnitts oder der Brücke ein leitfähiges Element angeordnet, dessen erstes Ende bei ausgelöster Abtrennvorrichtung mit dem Leiterabschnitt oder der Brücke in Kontakt gelangt, wobei dessen zweites Ende mit einem zweiten elektrischen Außenanschluss in Verbindung steht und wobei weiterhin Mittel zum Schützen der Kontaktstelle zwischen Leiterabschnitt oder Brücke und dem leitfähigen Element vor wegspratzenden Lotresten oder gelösten Materialien des Leiterabschnitts oder der Brücke vorgesehen sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Überspannungsableiter mit einem Gehäuse und mindestens einem Ableitelement, beispielsweise einem Varistor, sowie einer Abtrennvorrichtung, um das oder die Ableitelemente vom Netz zu trennen, wobei die Abtrennvorrichtung eine Lötstelle umfasst, welche in den elektrischen Anschlusspfad innerhalb des Ableiters eingebunden ist, wobei über die Lötstelle ein beweglicher Leiterabschnitt oder eine bewegliche leitende Brücke mit dem Ableitelement einerseits und der Leiterabschnitt oder die Brücke andererseits mit einem ersten elektrischen Außenanschluss des Ableiters verbunden ist, sowie umfassend ein Vorspannkraft erzeugendes Mittel, beispielsweise Feder, wobei der diesbezügliche Kraftvektor mittelbar oder unmittelbar über einen beweglichen Trennbock auf den Leiterabschnitt oder die Brücke in Abtrennrichtung wirkt, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Abtrennvorrichtungen auch mit Kurzschlussfunktion, wobei im aufgetrennten bzw. ausgelösten Schaltzustand der Abtrennvorrichtung der Strompfad über das defekte Ableiterelement sich im Kurzschluss befindet derart, dass der Strom vom Ableitelement auf einen geschalteten Bypass kommutiert, sind bekannt.
  • Der so geschaltete niederohmige Kurzschlusspfad kann z.B. dazu genutzt werden, ein vorgeschaltetes Schaltelement, welches auf den Kurzschlussstrom des betreffenden Netzes eingestellt ist, zu betätigen, oder aber einen definierten Dauerkurzschluss zu erzeugen, der bei bestimmten Anwendungen als so genannter Fail-Safe-Zustand definiert ist.
  • Zu diesem Stand der Technik soll beispielsweise auf die EP 0 860 927 A1 hingewiesen werden. In dieser Druckschrift ist eine sehr aufwendige elektromechanische Einrichtung beschrieben, die den Strom über einen Varistor überwacht und welche nach Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwerts den Kurzschluss im Bypass zum Varistorpfad über elektromechanische Kontakte schaltet.
  • Gemäß der DE 37 34 214 C2 gehört eine thermisch auslösbare Abtrennvorrichtung zum Stand der Technik, deren schaltendes Element einen Wechselkontakt darstellt. Der Wechselkontakt schließt den Varistorkreis in bekannter Weise über eine Lotstelle. Wird das Schaltelement ausgelöst, wird ein weiterer Kontakt geschlossen, der entweder als interne oder externe Defektanzeige oder eben über eine entsprechende externe Verbindung als Kurzschluss verschaltet werden kann.
  • Zum Stand der Technik gehört die Anordnung zur Ableitung von Überspannungen, wobei mehrere überspannungsbegrenzende Element, wie z.B. Varistoren oder Dioden, und z.B. durch Überhitzung oder Feststellung des Leckstroms auslösende Abschaltmittel vorgesehen sind, gemäß DE 41 24 321 C2 . Um die Sicherheit einer derartigen Anordnung zu verbessern, insbesondere redundant auszubilden, ist dort vorgesehen, dass zumindest zwei überspannungsbegrenzende Elemente angeordnet werden, von denen jedes Element für sich ausreichend dimensioniert ist, um an der betreffenden Einsatzstelle den Überspannungsschutz zu gewährleisten. Eine thermische Abschaltung im Sinne einer Thermosicherung überwacht den Leckstrom der überspannungsbegrenzenden Elemente, so dass z.B. ein erstes Element bei Überhitzung abgeschaltet und ein zweites Element zugeschaltet werden kann.
  • Eine zusätzliche Sicherung für den Fall, dass auch der nach Ausfall eines ersten Varistors zugeschaltete redundante Varistor ausfällt, besteht gemäß DE 41 24 321 C2 darin, den redundanten Varistor entweder durch Öffnen eines Schalters im Querstrompfad oder aber auch durch öffnen des Schalters im Längsstrompfad von der Spannung zu trennen. Hierdurch wird gleichzeitig das zu schützende System vom Netz getrennt und vor schädlichen Überspannungen geschützt.
  • Alternativ soll es auch möglich sein, durch Kurzschließens eines zusätzlichen Schalters den Querstrompfad zu überbrücken, so dass letztendlich das geschützte System kurzgeschlossen ist. Das Öffnen dieses notwendigen Schalters kann über eine gemeinsame Betätigung synchron erfolgen. Falls ein Abschalten und/oder Kurzschließen des zu schützenden Systems nicht erwünscht ist, kann die Funktion des vorerwähnten Schalters durch Einsetzen einer Überbrückung oder Entfernen eines solchen Mittels aufgehoben werden. Grundsätzlich ist jedoch die Anordnung von zusätzlichen Schaltern für den Kurzschluss entweder im Längs- oder Querstrompfad erforderlich, was den Aufwand beim ohnehin begrenzten Bauraum eines in einem Gehäuse befindlichen Überspannungsableiters weiter einschränkt.
  • Insbesondere bei Photovoltaik-Anlagen ist aufgrund der Charakteristik der speisenden Quelle der dortige Betriebsstrom annähernd gleich dem Kurzschlussstrom. Ein klassisches Abtrennen bei Erwärmung eines Varistors und seiner Abtrennvorrichtung ist bei derartigen Gleichspannungsapplikationen nicht zielführend, da die Systemspannung von Photovoltaik-Anlagen bis zu 1000 V beträgt und die Unterbrechung von 1000 V-Gleichstromkreisen nur mit einem erheblichen konstruktiven oder apparativen Aufwand überhaupt realisierbar ist.
  • Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, einen weiterentwickelten Überspannungsableiter mit einem Gehäuse und mindestens einem Ableitelement, beispielsweise einem Varistor, sowie einer Abtrennvorrichtung anzugeben, der ohne externe Verschaltung, auch nachrüstbar, in der Lage ist, einen Kurzschlussstrom sicher zu führen, so dass sich neue Anwendungsbereiche für in diesem Sinne aufrüstbare oder nachrüstbare Ableiter ergeben.
  • Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch einen Überspannungsableiter gemäß Merkmalskombination des Patentanspruchs 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.
  • Erfindungsgemäß werden an sich bekannte Abtrennvorrichtungen für Überspannungsableiter mit einer zusätzlichen Verbindung ausgerüstet, die die vorhandene Abtrennfunktion um eine Kurzschlussfunktion erweitert. Hierbei wird vorgeschlagen, die zusätzliche Verbindung verschiedenartig auszugestalten, so dass auch nach Bedarf ein Aktivieren von außen am entsprechend realisierten Überspannungsableiter möglich wird.
  • In der nachstehenden Beschreibung wird bezüglich der Abtrennvorrichtung davon ausgegangen, dass diese eine Lötstelle mit einem bei entsprechender Ansprechtemperatur schmelzenden Lot umfasst. Selbstverständlich kann die Abtrennvorrichtung auch durch andere schmelzende Materialien realisiert werden, die selbst keine leitenden Eigenschaften aufweisen, und zwar dann, wenn die elektrische Verbindung zum Anschlusspfad über ein Brückenteil vorgenommen wird, dessen mechanische Lage mit Hilfe des schmelzenden Materials gesichert ist.
  • Erfindungsgemäß ist im Bewegungsweg des federvorgespannten Leiters oder der federvorgespannten Brücke mindestens ein leitfähiges Element angeordnet, dessen erstes Ende bei ausgelöster Abtrennvorrichtung mit dem Leiterabschnitt oder der Brücke in Kontakt gelangt. Das zweite Ende des leitfähigen Elements ist mit einem zweiten elektrischen Außenanschluss in Verbindung stehend. Weiterhin sind Mittel zum Schützen der Kontaktstelle zwischen Leiterabschnitt oder Brücke und dem leitfähigen Element vor wegspratzenden Lotresten oder Lotmaterial bzw. den vorerwähnten schmelzenden Materialien vorgesehen.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das leitfähige Element als brückenartiger Bügel ausgeführt, dessen zweites Ende mit dem elektrischen Außenanschluss beim Anziehen einer hierfür vorgesehenen Klemme verbindbar ist. Auf diesem Wege vereinfacht sich die Montage, da der brückenartige Bügel nicht separat kontaktiert werden muss.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das erste Ende des leitfähigen Elements eine quasi ebene oder leicht gekrümmte Plattenform auf, wobei die Platte eine im wesentlichen parallele Orientierung zum Leiterabschnitt oder zu der Brücke, und zwar bezogen auf den Abtrennfall besitzt. Durch diese parallele Orientierung soll ein möglichst großflächiges, niederohmiges Kontaktieren und Anliegen realisiert werden.
  • Die Platte kann an ihrer zum zweiten Ende gerichteten Unterseite eine Aussparung oder einen Rücksprung zur Aufnahme von wegspratzendem Lot bzw. schmelzendem Material aufweisen. Auf diesem Wege wird wirksam verhindert, dass sich Lot auf der Platte niederschlägt und dort erhabene Stellen bildet, mit der Folge eines unerwünschten Übergangswiderstands. Auch ist die Aussparung in der Lage, gegebenenfalls erodiertes Material des Leiterabschnitts oder der Brücke aufzunehmen.
  • Im Sinne der Erfindung ist das leitfähige Element nachträglich in den Ableiter einsetzbar, um neben einer Abtrenn- auch eine Kurzschluss-Fail-Safe-Funktion zu realisieren.
  • Der bevorzugt vorgesehene brückenartige Bügel als leitfähiges Element weist Mittel zum Befestigen am oder im Ableitergehäuse auf.
  • Diese Mittel können z.B. eine Nut oder eine Aussparung im Bügel sowie eine hierzu komplementäre Nase oder eine Gegennut im Gehäuse zum Herstellen eines Formschlusses umfassen. Fachgemäße Abwandlungen eines solches Befestigungsmittels gehören selbstverständlich zu den denkbaren Alternativen.
  • Zum wahlweisen Aktivieren des leitfähigen Elements im Sinne eines im Abtrennfall wirkenden Kurzschließers ist ein Isolierplättchen zwischen dem leitfähigen Element und dem Leiterabschnitt oder der Brücke anordenbar. Alternativ kann das leitfähige Element mindestens auf seinem ersten Ende mit einem lösbaren Isolierüberzug, z.B. in Form eines Isolierschlauches versehen sein. Ebenso wie das Isolierplättchen kann auch der Isolierüberzug über eine geeignete Öffnung im Gehäuse entfernt werden, um die Zusatzfunktion „Kurzschluss" freizugeben.
  • Zum wahlweisen Aktivieren des leitfähigen Elements kann bei einer Ausführungsform der Erfindung der relative Abstand zwischen dem leitfähigen Element und dem Leiterabschnitt oder der Brücke eingestellt werden. Dabei gilt es in einer ersten Position zu bewerkstelligen, dass der Leiterabschnitt oder die Brücke im Abtrennfall in ausreichenden Kontakt mit dem leitfähigen Element gelangt. Andererseits kann durch eine Wegbegrenzung bezüglich des Leiterabschnitts oder der Brücke verhindert werden, dass das leitfähige Ele ment berührt wird. Denkbar ist bei dieser Ausführungsform die Anordnung eines Weg- oder Hub begrenzenden, verstellbaren Exzenters.
  • Zum wahlweisen Aktivieren des leitfähigen Elements im Sinne eines im Abtrennfall wirkenden Kurzschließers kann bei einer ergänzenden Ausführungsform in den Bewegungsweg des Leiterabschnitts oder der Brücke ein begrenzendes Element z.B. in Form eines Stiftes, Bolzens oder dergleichen Anschlag eingesetzt werden.
  • Wie bereits dargelegt, ist vorgesehen, das Isolierplättchen oder den Stift bzw. Bolzen von außen durch das Gehäuse hindurch zugänglich zu gestalten, insbesondere um diese Mittel nachträglich entfernen zu können.
  • Die jeweils aktivierte Kurzschlussfunktion ist über eine Anzeige signalisierbar. Dabei kann auch vorgesehen sein, den Zugang zum Entfernen des Isolierplättchens, des Stiftes oder des Bolzens zu verplomben. Eine hier beispielsweise denkbare pfropfenartige Plombe nimmt beim Entfernen das Isolierplättchen oder den Stift oder den Bolzen mit. Ein derart plombenfreier Überspannungsableiter zeigt die vorgesehene zusätzliche Kurzschlussfunktion an.
  • Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
  • Hierbei zeigen:
  • 1 ein Prinzipschaltbild eines Ableiters mit Varistoren und kombinierten Abtrenn- und Kurzschließeigenschaften;
  • 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Abtrennvorrichtung mit Schaltfunktion im Zustand nicht ausgelöst;
  • 3 eine Darstellung ähnlich derjenigen nach 2, jedoch im Zustand ausgelöst und Kurzschluss;
  • 4 eine Ausführungsform der Schalteinrichtung mit entfernbarer Isolierplatte;
  • 5a und 5b eine weitere Ausführungsform der Schalteinrichtung, wobei die Kurzschlussfunktion durch exzentergesteuerte Bewegung des leitfähigen Elements einstellbar ist;
  • 6 ein Ausführungsbeispiel eines Überspannungsableiters mit einem Gehäuse und einem Varistor-Ableitelement sowie thermischer Abtrennvorrichtung, wobei ein Abtrennbock eine mechanische Bewegung auf die thermische Abtrennvorrichtung überträgt und im Abtrennfall ein Kurzschließen über einen brückenartigen Bügel als leitfähiges Element erfolgt;
  • 6b eine Darstellung ähnlich derjenigen nach 6 jedoch im abgetrennten Zustand und ausgelöstem Kurzschluss sowie
  • 6a eine Detaildarstellung des plattenförmigen Endes vom brückenartigen Bügel mit erkennbarer Aussparung in Kurzschlussposition bezüglich der Schaltzunge.
  • Gemäß der Darstellung nach 1 wird zwischen den äußeren Anschlüssen A und B ein Varistor 2 geschaltet. Dieser Varistor 2 ist über eine Abtrennvorrichtung (Schaltzunge) 3, die thermisch auslösbar ist, abtrennbar. Zwischen den Punkten a und c besteht üblicherweise über einen Leiterabschnitt oder eine Brücke eine elektrische Verbindung, und zwar im nicht ausgelösten Zustand. Im Zustand 3' ist die Abtrennvorrichtung 1 ausgelöst und es wurde eine Verbindung auf dem Weg a zu b mit Hilfe eines Kurzschlussbügels 4 hergestellt, welcher den Varistor 2 überbrückt. Der betätigte bzw. ausgelöste Kurzschlusszustand ist gemäß Figur zwischen den Punkten a und b gestrichelt dargestellt. Unter Hinweis auf die 2 bis 5 wird die Schaltbewegung nach dem Auslöten eines Lotmittels unter dem Einfluss einer Druckfeder 6 (Bezugszeichen 11 gemäß 6 und 6b) ausgeführt.
  • Die 2 zeigt schematisch die Ausführung einer Schalteinrichtung 1 mit Abtrenn- und Kurzschlussfunktion im nicht betätigten bzw. nicht ausgelösten Zustand.
  • Der betätigte, d.h. ausgelöste Kurzschlusszustand ist gemäß 2 in der Darstellung zwischen den Punkten a und b gestrichelt dargestellt. Wie erwähnt, erfolgt die Schaltbewegung nach dem Auslötvorgang unter dem Einfluss der Kraft der Feder 6. Die Zunge 3, welche den Leiterabschnitt bildet, wird also gleichzeitig zur Realisierung des gewünschten Kurzschlusses zwischen den Anschlusspunkten A und B genutzt, indem diese in Anschlag mit dem leitfähigen Element bzw. dem Kurzschlussbügel 4 gelangt.
  • Mit Hilfe der 3 wird der betätigte bzw. ausgelöste Zustand, d.h. der gewünschte Kurzschluss zwischen den Punkten A und B, deutlich, und zwar infolge der Bewegung der Schaltzunge, die sich jetzt in der Kurzschlusslage 3' befindet.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 4 ist ein Isolierplättchen 7 so angeordnet, dass die Schaltzunge 3 bzw. 3' nicht in Anlage zum Kurzschlussbügel 4 gelangen kann. Dies bedeutet, dass der Bewegungsweg der Schaltzunge 3, 3' durch die Isolierplatte 7 begrenzt wird. Anstelle einer Isolierplatte 7 kann im Sinne der Erfindung auch ein Stift oder ein Bolzen Verwendung finden oder es besteht die Möglichkeit, mindestens das gestrichelt dargestellte Ende des Kurzschlussbügels 4 mit einem entfernbaren Isolierschlauch zu überziehen.
  • Gemäß den Darstellungen nach den 5a und 5b ist bei der Schalteinrichtung 1 deren Kurzschlussfunktion über eine manuelle Betätigung eines Mittels, insbesondere eines Exzenters 8 zu- oder abschaltbar.
  • Mit Hilfe des Exzenters 8, der verschiedene Betätigungsstrecken 8', 8'' ermöglicht, kann ein beweglicher Teil 4' des Kurzschlussbügels bezüglich des starren Bügelteils 4'' verändert werden, so dass, wie in der 5b angedeutet, ein Inkontaktkommen mit der Schaltzunge 3 realisierbar ist, was in der Position des beweglichen Teils des Kurzschlussbügels 4' nach 5a nicht möglich ist. Zum Zweck der Bewegungsbegrenzung der Schaltzunge ist bei dieser Ausführungsform noch ein Anschlag 9 vorgesehen.
  • Der Exzenter 8 kann über eine Öffnung im gestrichelt dargestellten Gehäuse leicht in seine verschiedenen Positionen gemäß den Darstellungen nach 5a und 5b verstellt werden, wobei durch das erkennbare freie Betätigungsende des Exzenters 8 auch deutlich wird, welcher jeweilige Zustand (Kurzschluss oder nicht) vorliegt.
  • In der Schalterstellung Abtrennen nach 5a befindet sich somit ein über den Drehpunkt 5 gelagerter Kurzschlussbügel 4' außerhalb des Aktionsradius und des Wirkungsbereichs der Schaltzunge 3, so dass ein Kontakt über den Weg a/b verhindert ist.
  • In der Position „Kurzschließen" hingegen wird durch die über die exzenterförmige Scheibe 8 hergestellte Verschiebung des beweglichen Kurzschlussbügels 4' in den Aktionsbereich der Schaltzunge 3 hinein eine Verbindung über den Weg a/b ermöglicht.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach 6 ist ein Überspannungsableiter mit zusätzlicher Kurzschlussfunktion in ein Gehäuse 10 integriert. Mit Hilfe eines verschwenkbar gelagerten Abtrennbocks 13 und der Zugfeder 11 wirkt eine Vorspannung auf die Schaltzunge 3, die mit Hilfe eines Lotes 14 mit einem durch die Gehäusetrennwand 15 geführten Anschluss 16 eines (nicht gezeigten) Varistors verbunden ist.
  • Das leitfähige Element ist gemäß der Ausführungsform nach 6 als brückenartiger Bügel 17 ausgebildet. Dieser brückenartige Bügel 17 weist ein erstes Ende in Plattenform 18 auf. Ein zweites Ende des brückenartigen Bügels 17 steht mit einem elektrischen Außenanschluss beim Anziehen einer hierfür vorgesehenen Klemme 19 in Verbindung.
  • Das plattenförmige Ende 18 des brückenartigen Bügels 17 weist an seiner zum zweiten Ende gerichteten Unterseite eine Aussparung 20 zur Aufnahme von im Abtrennfall möglicherweise weg spratzendem Lot vom Lotpunkt 14 auf.
  • Der brückenartige Bügel 17 ist über Mittel zum Befestigen 21 am oder im Ableitergehäuse 10 fixierbar. Der Abstand zwischen dem plattenförmigen Ende 18 des leitfähigen Elements und dem Leiterabschnitt bzw. der Schaltzunge 3 kann durch Abwinkeln oder Biegen des plattenförmigen Endes 18 eingestellt oder verändert werden. Maßgeblich ist die Winkellage des plattenförmigen Endes 18 bezogen auf die Position der Schaltzunge 3. Auf jeden Fall ist hier sicherzustellen, dass für den gewünschten sicheren Kurzschluss die Schaltzunge 3 großflächig und eben mit dem plattenförmigen Ende 18 in Kontakt gelangt.
  • Wird gemäß der Darstellung nach 6 die Schaltzunge über den Lotpunkt 14 an der Position c ausgelötet, erfolgt eine Drehbewegung des Abtrennbocks 13 und damit eine Schaltbewegung der Schaltzunge 3 bis in die Endstellung gemäß Position b, welche der Kurzschlussposition entspricht.
  • Aus der Darstellung nach 6 wird ersichtlich, dass der weiterentwickelte Überspannungsableiter mit Kurzschlussfunktion ohne weiteres in einem Standardgehäuse zur Hutschienenmontage untergebracht werden kann, wobei der brückenartige Bügel 17 nach Abnahme des nicht gezeigten Gehäusedeckels leicht zugänglich ist. Es kann hierdurch montageseitig ein Überspannungsableiter ohne, aber auch mit Kurzschlussfunktion mit wenig Aufwand bereitgestellt werden, wobei durch nachträgliches Einsetzen des brückenartigen Bügels 17 auch eine spätere Kurzschlussfunktion realisierbar ist.
  • 6b zeigt eine Darstellung der erfindungsgemäßen Abtrennvorrichtung in einem realisierten Gerät und zwar im ausgelösten Zustand (Schalterstellung ausgelöst b).
  • Die Aussparung 20 im Bereich des plattenförmigen Endes 18 vom brückenartigen Bügel 17 liegt derart, dass der Lotpunkt 14 der Schaltzunge 3 nicht in Kontakt mit dem brückenartigen Bügel 17 gelangt. Möglicherweise hier anhaftendes oder wegspratzendes Lot kann durch den mittels der Aussparung 20 gegebenen Freiraum treten und führt nicht zu einem möglicherweise überhöhten Übergangswiderstand.
  • Es ist also der mit der Lotpaste versehenen Lotpunkt 14 bzw. 14' (siehe 6a) nicht an der eigentlichen großflächigen Kontaktgabe beteiligt. Nur der Teil b der Schaltzunge 3' liegt auf der Oberfläche des plattenförmigen Endes 18 des brückenartigen Bügels 17 an.
    • 1
    Abtrennvorrichtung mit den Kontakten a, b und c
    2
    Varistor
    3
    Schaltzunge (unbetätigte Position)
    3'
    Schaltzunge (betätigte Position)
    4
    Kurzschlussbügel
    4'
    beweglicher Teil des Kurzschlussbügels
    4''
    starrer Teil des Kurzschlussbügels
    5
    Drehpunkt
    6
    Feder
    7
    Isolierplatte
    8
    Exzenter
    8'
    kurze Betätigungsstrecke des Exzenters
    8''
    lange Betätigungsstrecke des Exzenters
    9
    Anschlag
    10
    Ableitergehäuse
    11
    Zugfeder
    13
    Abtrennbock
    A
    erster äußerer Anschluss
    B
    zweiter äußerer Anschluss
    a
    Varistorkontaktierung/Anschluss an Schaltzunge
    b
    Schalterstellung ... ausgelöst
    c
    Schalterstellung nicht ausgelört
    b'
    zweite Varistorkontaktierung
    14
    Lotpunkt
    15
    Trennwand
    16
    Varistoranschluss am Lotpunkt
    17
    brückenartiger Bügel
    18
    plattenförmiges Ende
    19
    Klemme
    20
    Aussparung
    21
    Mittel zur Befestigung

Claims (16)

  1. Überspannungsableiter mit einem Gehäuse (10) und mindestens einem Ableitelement, beispielsweise einem Varistor, sowie eine Abtrennvorrichtung, um das oder die Ableitelemente vom Netz zu trennen, wobei die Abtrennvorrichtung eine Lötstelle (14) umfasst, welche in den elektrischen Anschlusspfad (A; B) innerhalb des Ableiters eingebunden ist, wobei über die Lötstelle (14) ein beweglicher Leiterabschnitt oder eine bewegliche leitende Brücke (3) mit dem Ableitelement einerseits und der Leiterabschnitt oder die Brücke andererseits mit einem ersten elektrischen Außenanschluss des Ableiters verbunden ist, sowie umfassend ein Vorspannkraft erzeugendes Mittel, beispielsweise eine Feder (6; 11), wobei der diesbezügliche Kraftvektor mittelbar oder unmittelbar über einen beweglichen Trennbock (13) auf den Leiterabschnitt oder die Brücke (3) in Abtrennrichtung wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass im Bewegungsweg des Leiterabschnitts oder der Brücke (3) ein leitfähiges Element (4; 17) angeordnet ist, dessen erstes Ende bei ausgelöster Abtrennvorrichtung mit dem Leiterabschnitt oder der Brücke (3) in Kontakt gelangt, wobei dessen zweites Ende mit einem zweiten elektrischen Außenanschluss in Verbindung steht, wobei weiterhin Mittel zum Schützen der Kontaktstelle zwischen Leiterabschnitt oder Brücke (3) und dem leitfähigen Element (4; 17) vor wegspratzenden Lotresten vorgesehen sind.
  2. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das leitfähige Element ein brückenartiger Bügel (17) ist, dessen zweites Ende mit dem elektrischen Außenanschluss beim Anziehen einer hierfür vorgesehenen Klemme (19) verbindbar ist.
  3. Überspannungsableiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende des leitfähigen Elements (4; 17) eine Plattenform (18) aufweist, wobei die Platte eine parallele Orientierung zum Leiterabschnitt oder der Brücke (3) bezogen auf den Abtrennfall besitzt.
  4. Überspannungsableiter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte oder das plattenförmige Ende (18) an ihrer zum zweiten Ende des brückenartigen Bügels (17) gerichteten Unterseite eine Aussparung (20) zur Aufnahme von wegspratzendem Lot aufweist.
  5. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das leitfähige Element (4; 17) nachträglich in den Ableiter einsetzbar ist, um neben einer Abtrenn- auch eine Kurzschluss-Fail-Safe-Funktion zu realisieren.
  6. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der brückenartige Bügel (17) Mittel zum Befestigen (21) am oder im Ableitergehäuse (10) aufweist.
  7. Überspannungsableiter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (21) eine Nut oder Aussparung im Bügel (17) sowie eine hierzu komplementäre Nase oder Gegennut im Gehäuse (10) zum Herstellen eines Formschlusses umfassen.
  8. Überspannungsableiter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum wahlweisen Aktivieren des leitfähigen Elements (4; 17) im Sinne eines im Abtrennfall wirkenden Kurzschließers ein Isolierplättchen (7) zwischen dem leitfähigen Element (4; 17) und dem Leiterabschnitt oder der Brücke 3) anordenbar ist oder das leitfähige Element (4; 17) mindestens auf seinem ersten Ende einen lösbaren Isolierüberzug aufweist.
  9. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum wahlweisen Aktivieren des leitfähigen Elements im Sinne eines im Abtrennfall wirkenden Kurzschließers der relative Abstand zwischen dem leitfähigen Element (4; 17) und dem Leiterabschnitt oder der Brücke (3) einstellbar ist.
  10. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum wahlweisen Aktivieren des leitfähigen Elements (4; 17) im Sinne eines im Abtrennfall wirkenden Kurzschließers ein den Bewegungsweg des Leiterabschnitts oder der Brücke (3) begrenzendes Element als Stift, Bolzen oder dergleichen Anordnung einsetzbar ist.
  11. Überspannungsableiter nach Anspruch 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierplättchen (7) oder der Stift bzw. Bolzen von außen durch das Gehäuse (10) hindurch entfernbar ist.
  12. Überspannungsableiter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der relative Abstand durch einen von außen durch das Gehäuse (10) hindurch zugänglichen Exzenter (8) mittels eines Werkzeugs oder manuell von Hand einstellbar ist.
  13. Überspannungsableiter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils mögliche Kurzschlussfunktion durch eine Anzeige signalisierbar ist.
  14. Überspannungsableiter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiterabschnitt oder die Brücke (3) aus einem nicht flexiblen Material besteht.
  15. Überspannungsableiter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Platte bzw. dem plattenförmigen Ende (18) des leitfähigen Elements (4; 17) und dem Leiterabschnitt oder der Brücke (3) bevorzugt durch Abwinkeln oder Biegen des ersten Endes veränder- oder einstellbar ist.
  16. Überspannungsableiter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch dessen Verwendung in Gleichspannungsanlagen mit hohen Systemspannungen und Betriebsströmen auf Kurzschlussstromniveau, insbesondere für Photovoltaik-Anlagen.
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