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Die Erfindung betrifft einen Stromwandler mit einer automatischen Kurzschlussvorrichtung, mit der die Sekundärwicklung des Stromwandlers nach Entsichern einer Sicherheitsvorrichtung, wie einem Manipulationsschutz, automatisch kurzgeschlossen wird.
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Stromwandler werden zumeist zur Messung von Wechselströmen eingesetzt und arbeiten nach dem Prinzip der Rogowski-Spule. Dabei induziert ein in einer Primärspule oder in einem Primärleiter fließender Wechselstrom einen elektrischen Strom in einer in der Regel ringförmig angeordneten Sekundärspule. Oftmals weist die Primärspule im Verhältnis zur Sekundärspule nur sehr wenige oder nur eine einzige Wicklung auf, die darin besteht, dass der Primärleiter durch die Sekundärspule hindurchgeführt wird. In diesem Fall spricht man von einem Aufsteck- oder Durchsteckwandler. Der in der Sekundärwicklung induzierte Strom ist in seiner Höhe abhängig von der Anzahl der Sekundärwicklungen und im Wesentlichen proportional zu dem induzierenden Primärstrom. Er ist daher sehr gut als Mess- oder Stellgröße geeignet.
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Im Unterschied zur Rogowski-Spule weist ein Stromwandler einen zumeist toroidförmigen ferromagnetischen Kern auf, der durch die Bündelung des Magnetfeldes einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Genauigkeit hinsichtlich der Proportionalität zwischen Primär- und Sekundärstrom gewährleistet.
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Aufgrund des hohen Wirkungsgrads werden durch einen Stromwandler genügend hohe Sekundärströme generiert, dass sich diese direkt und ohne weitere Verstärkung zur Steuer- oder Regelung weiterer Schaltungskomponenten eignen.
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Dies bedingt jedoch den Nachteil, dass ein Sekundärkreislauf eines Stromwandlers nie offen betrieben werden darf, da sonst der sehr hohe („unendliche“) Widerstand zwischen den offenen Sekundärklemmen zu sehr hohen Spannungen zwischen diesen führt. Diese würden nicht nur eine Gefahr für den Menschen darstellen, sondern auch zu Spannungsüberschlägen und Durchschlägen führen, die den Stromwandler zerstören können.
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Ein Vorteil von Stromwandlern ist die galvanische Trennung von Primär- und Sekundärstrom. Damit ist der Sekundärkreislauf vom Potential des Primärkreislaufs unabhängig. Es sind also grundsätzlich potentialfrei Modifikationen des Sekundärkreislaufes möglich, ohne dass ein potentialbehafteter Primärkreislauf abgeschaltet werden müsste.
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Es besteht daher die Motivation, zum Beispiel in Stromversorgungseinrichtungen, Modifikationen an einer Schaltung des Sekundärkreislaufes bei einem primärseitig in Betrieb befindlichen Stromwandler vornehmen zu können, ohne dass der Stromwandler durch eine zwischenzeitliche Unterbrechung des Sekundärkreises zerstört wird.
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Dieses Ziel ist erreichbar, indem der Sekundärkreislauf des Stromwandlers vor dem Trennen von Anschlussleitern vorübergehend kurzgeschlossen wird. Dies kann beispielsweise durch eine externe Drahtbrücke oder aber auch über eine speziell für den Stromwandler vorgesehene, eingebaute Kurzschlussvorrichtung geschehen.
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Um dabei die Gefahr einer Fehlbedienung durch den Menschen zu reduzieren, sind aus dem Stand der Technik bereits Lösungen bekannt, die ein automatisches Kurzschließen des Sekundärkreislaufs vorsehen, sobald die Anschlussverbindungen zum Stromwandler gelöst werden.
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So wird in der
US 2009/0186504 A1 ein Anschlusssystem für einen Stromwandler beschrieben, bei dem ein Steckkontakt neben den elektrischen Kontakten zusätzlich einen Stift aufweist, dessen Entfernen ein Kurzschließen der Sekundärkontakte bewirkt.
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Ferner beschreibt die
DE 16 13 706 B eine Kurzschlusseinrichtung für den Sekundärkreis eines Stromwandlers, bei welcher ebenfalls das Entfernen eines zu einem Steckkontakt zugehörigen Stiftes zum Kurzschließen der Kurzschlusseinrichtung führt.
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Um ein Schließen bzw. Öffnen der Kurzschlusseinrichtung zu ermöglichen, bedingen allerdings beide Lösungen schaltungsseitig speziell ausgebildete Steckkontakte.
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Die
US 1 786 746 A beschreibt einen Anschlussblock für einen Stromwandler mit einem automatischen Kurzschlussschalter. Dieser wird über eine Abdeckung betätigt, welche zwei Positionen einnehmen kann, wobei in der einen Position die Zugänge zu den Kontakten verdeckt werden und in der anderen der Kurzschlussschalter geschlossen wird. Um die Abdeckung von der einen Position in die andere Position zu verändern, muss diese von dem Stromwandler abgenommen bzw. getrennt und um 180° gedreht werden.
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Die
JP S59 22308 A beschreibt einen Anschlusssockel für einen Stromwandler, bei welchem vor dem Öffnen einer Abdeckung, welche einen Zugang zu Sekundäranschlüssen verdeckt, ein Kurzschlussbolzen in die Anordnung einzuführen ist. Dabei ist der Kurzschlussbolzen als separates Bauteil ausgeführt, wobei das Kurzschlusselement eine Halterung zur Aufbewahrung des Kurzschlussbolzens aufweist.
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Die
US 3 208 021 A beschreibt einen Stromwandler, bei welchem ein Kurzschließen der Sekundärwicklung über ein drehbar gelagertes Kurzschlusselement erfolgt. Eine auf der Anschlusseinheit befindliche, um 90° drehbare Abdeckkappe kann nur entfernt werden, wenn sich das von der Abdeckkappe betätigtes Kurzschlusselement in der Kurzschlussstellung befindet.
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Die
US 1 667 617 A beschreibt einen Stromwandler mit einer unserer Sicht nach halbautomatischen Kurzschlussvorrichtung. Auch dieses Dokument beschreibt ein drehbar gelagertes Kurzschlusselement auf, welches in der kurzgeschlossenen Stellung verhindert, dass eine Gehäusekappe in der richtigen Ausrichtung aufgesetzt wird, ohne dass die Kurzschlussstellung aufgehoben ist.
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Die
FR 2682217 A1 beschreibt einen Stromwandler mit einem Drehschalter, der in verschiedenen Positionen auf verschiedene Ausgänge des Sekundärkreises geschaltet werden kann. Darüber hinaus weist der Drehschalter in axialer Richtung eine zusätzliche Schaltfunktion auf, die ein automatisches Kurzschließen der Sekundärwicklung bewirkt, sobald eine den Schalter verdeckende Sicherungskappe abgenommen wird.
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Die
DE 1 613 706 beschreibt eine Kurzschlusseinrichtung für den Sekundärkreis eines Stromwandlers, bei welcher die Sekundärwicklung über einen Steckkontakt kontaktierbar ist. Dabei sind die Anschlüsse der Sekundärwicklung auf eine Steckdose mit einem Kurzschlussmechanismus gelegt. Dieser schließt die Sekundärwicklung über einen Federkontakt kurz, sofern nicht ein Stecker mit einem Stift eingeführt ist, welcher den Kurzschlussmechanismus öffnet.
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Die
US 2009/186504 A1 beschreibt ein Kurzschlussstecksystem für die Sekundärseite eines Stromwandlers und ähnliche Geräte. Dabei ist die Sekundärseite des Stromwandlers mit einem Stecker verbunden, dessen Pole von einem Federkontakt kurzgeschlossen werden, sofern sich der Stecker nicht in einer entsprechenden Steckdose befindet. Letztere weist zum Öffnen des Federkontakts einen Dorn auf, der beim Schließen der Steckverbindung in den Stecker eindringt und den Federkontakt öffnet.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stromwandler mit einer verbesserten automatischen Kurzschlussvorrichtung anzugeben, die ein direktes Anschließen von Leitern an den Stromwandler erlaubt.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Gegenstands des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß vorgesehen ist damit ein Stromwandler mit Anschlusskontakten zum Kontaktieren seiner Sekundärwicklung, die über eine Gehäuseöffnung des den Stromwandler umgebenden Gehäuse erreichbar sind, wobei der Stromwandler eine Kurzschlussvorrichtung zum Kurzschließen der Anschlusskontakte aufweist und die Kurschlussvorrichtung einen mechanisch beweglichen Leiter aufweist, welcher in einen Stromkreislauf zwischen die Anschlusskontakte der Sekundärwicklung gebracht werden kann, der eine Sicherheitsvorrichtung zum Blockieren des Zugangs zu den im Inneren des Gehäuses liegenden Anschlusskontakten aufweist, welche sich in einem Sicherungsstatus oder Freigabestatus befinden kann, wobei der Zugang zu den Anschlusskontakten durch die Sicherheitsvorrichtung im Sicherungsstatus blockiert ist, so dass ein Anschließen eines Anschlussleiters an einen Anschlusskontakt oder ein Trennen des Anschlussleiters von dem Anschlusskontakt nicht möglich ist und der Zugang zu den Anschlusskontakten durch die Sicherheitsvorrichtung im Freigabestatus freigegeben ist und die Kurzschlussvorrichtung die Anschlusskontakte im Freigabestatus kurzschließt, so dass ein Anschließen des Anschlussleiters an einen Anschlusskontakt oder ein Trennen des Anschlussleiters von einem Anschlusskontakt möglich ist, wobei die Sicherheitsvorrichtung in den Stromwandler integriert ist und die Sicherheitsvorrichtung als Klappenmechanismus ausgebildet ist, welcher ein isolierendes Trennelement und Klappen aufweist, durch welche im Sicherungsstatus der Zugang zu den Anschlusskontakten verschließbar ist, wobei die Kurzschlussvorrichtung durch das isolierende Trennelement im Sicherungsstatus unterbrechbar ist und die Klappen und das Trennelement derart mechanisch gekoppelt sind, dass die Klappen im Sicherungsstatus verschlossen sind und die Kurzschlussvorrichtung durch das Trennelement getrennt ist, und die Klappen im Freigabestatus geöffnet sind und die Kurzschlussvorrichtung die Anschlusskontakte kurzschließt.
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Die Vorteile dieser Lösung bestehen darin, dass die Anschlusskontakte keine besonderen Anforderungen an eine Konfektionierung der anzuschließenden Anschlussleiter aufweisen müssen und gleichzeitig die Sicherheitsvorrichtung im Zusammenspiel mit der Kurzschlussvorrichtung die Gefahr einer Fehlbedienung reduziert.
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Die Anschlusskontakte können so ausgebildet sein, dass abisolierte Anschlussleiter direkt kontaktierbar sind. Die Anschlusskontakte können also beispielsweise als Schraub- oder Klemmkontakte ausgebildet sein, die über eine Gehäuseöffnung zu bedienen sind.
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Als Zugang zu den Anschlusskontakten ist der Zugang zu dem Anschluss- oder Betätigungsmechanismus der Anschlusskontakte zu verstehen.
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Mit einem Blockieren des Zugangs zu den Anschlusskontakten stellt die Sicherheitsvorrichtung damit im normalen Betriebsmodus – in dem sich die Sicherheitsvorrichtung im Sicherungsstatus befindet – sicher, dass ein sachgerechtes Lösen von angeschlossenen Anschlussleitern nicht möglich ist.
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Mit anderen Worten ist ein Anschließen oder Abklemmen von Anschlussleitern von den Anschlusskontakten der Sekundärwicklung nur möglich, wenn zuvor die Sicherheitsvorrichtung entsichert bzw. in einen Freigabestatus gebracht wurde. In diesem Freigabestatus sind die Sekundäranschlüsse des Stromwandlers über die Kurzschlussvorrichtung automatisch kurzgeschlossen.
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Es ist somit nicht möglich, einen Anschlussleiter von einem Anschlusskontakt der Sekundärwicklung abzuklemmen, ohne die Sicherheitsvorrichtung zu betätigen und damit automatisch den Sekundärkreislauf des Stromwandlers kurzzuschließen.
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Gemäß einem nicht unter die Erfindung fallenden Ausführungsbeispiel kann die Sicherheitsvorrichtung als Abdeckhülse ausgebildet sein, welche derart in das Gehäuse einschiebbar ist, dass sie den Zugang zu den Anschlusskontakten blockiert und gleichzeitig die Kurzschlussvorrichtung, öffnet.
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Eine solche Abdeckhülse kann aus einem vorzugsweise flachen Stück eines isolierenden Materials ausgebildet sein. Eine solche Abdeckhülse ist durch einen Schlitz in das Gehäuse einschiebbar und kann dabei gleichermaßen zwei Aufgaben erfüllen. Zum einen kann sie bei entsprechend geometrischer Ausgestaltung die Gehäuseöffnung als Zugang zu den Anschlusskontakten verschließen. Zum andern kann sie die Kurzschlussvorrichtung öffnen, indem sie sich isolierend zwischen zwei Kontakte der Kurzschlussvorichtung schiebt.
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Dabei kann die Abdeckhülse ein- oder mehrteilig ausgebildet sein, wobei nicht ausgeschlossen ist, dass auch eine einteilige Abdeckhülse mehrere Gehäuseöffnungen zu mehreren Anschlusskontakten gleichzeitig verschließt.
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Vorteilhaft ist die Kurzschlussvorrichtung als Trennschalter ausgebildet, über den der Stromkreislauf zwischen den Anschlusskontakten wie zuvor beschrieben im Sicherungsstatus von der Abdeckhülse auftrennbar ist.
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Vorteilhaft ist Kurzschlussvorrichtung dabei so ausgebildet, dass sie einen gefederten Leiter aufweist, über den der Stromkreislauf zwischen den Anschlusskontakten schließbar ist, die Anschlusskontakte jeweils einen Kurzschlusskontakt aufweisen oder mit einem solchen elektrisch leitend verbunden sind, die Abdeckhülse aus isolierendem Material ausgebildet ist und die Abdeckhülse zwischen den gefederten Leiter und den Kurzschlusskontakt isolierend einschiebbar ist, so dass der Stromkreislauf zwischen den Anschlusskontakten unterbrochen wird.
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Eine solche Anordnung weist nur wenige Komponenten auf und bietet große Freiheit und Anpassbarkeit hinsichtlich der geometrischen Ausgestaltung.
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Erfindungsgemäß ist die Sicherheitsvorrichtung als Klappenmechanismus ausgebildet.
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Dabei weist ein solcher Klappenmechanismus ein isolierendes Trennelement und Klappen auf, durch welche im Sicherungsstatus der Zugang zu den Anschlusskontakten verschließbar ist, wobei die Kurzschlussvorrichtung durch das isolierende Trennelement im Sicherungsstatus unterbrechbar ist und die Klappen und das Trennelement derart mechanisch gekoppelt sind, dass die Klappen im Sicherungsstatus verschlossen sind und die Kurzschlussvorrichtung durch das Trennelement getrennt ist, und die Klappen im Freigabestatus geöffnet sind und die Kurzschlussvorrichtung die Anschlusskontakte kurzschließt.
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Ein solcher Klappenmechanismus weist den Vorteil auf, dass Sicherheitsvorrichtung und Stromwandler nicht mehrteilig ausgeführt sind, sondern die Sicherheitsvorrichtung in den Stromwandler integriert ist.
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Dabei können weiterhin vorteilhaft die geöffneten Klappen aus dem Stromwandler herausragen, so dass der Status der Sicherheitsvorrichtrung gut sichtbar ist, wodurch die Gefahr einer versehentlich im kurzgeschlossenen Zustand verbliebene Kurzschlussvorrichtung reduziert wird.
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Vorteilhaft weist die Kurzschlussvorrichtung als mechanisch beweglichen Leiter einen gefederten Leiter auf, über den der Stromkreislauf zwischen den Anschlusskontakten schließbar ist, wobei die Anschlusskontakte jeweils einen Kurzschlusskontakt aufweisen oder mit einem solchen elektrisch leitend verbunden sind und das Trennelement zwischen den gefederten Leiter und die Kurzschlusskontakte isolierend einschiebbar ist, so dass der Stromkreislauf zwischen den Anschlusskontakten unterbrochen wird.
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Der Vorteil einer solchen Ausgestaltung liegt darin, dass der Klappenmechanismus mehrere bewegliche Elemente aufweist, von denen eines als Trennelement ausbildbar ist, so dass die gleiche Bewegung, welche die Klappen öffnet oder schließt, über das Trennelement die Kurzschlussvorrichtung schließen oder öffnen kann.
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Die beweglichen Elemente des Klappenmechanismus, insbesondere Trennelement und Klappen, werden dabei vorteilhaft durch einen Gelenkmechanismus mechanisch gekoppelt.
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Somit kann die Bewegung, welche die Klappen öffnet oder schließt in verschiedene Richtungen umgelenkt werden. Dies ermöglicht große Freiheitsgrade hinsichtlich der Ausgestaltung für die Lage und die Bewegungsrichtung des Trennelements sowie des von ihm auftrennbaren Trennkontakts.
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Dabei bewirkt ein Entfernen des Trennelementes einen Übergang vom Sicherungsstatus in den Freigabestatus. Grundsätzlich ist jedoch auch in umgekehrter Weise möglich, den Klappenmechanismus mit einem Schließkontakt zu verbinden, der beispielsweise von einem Druckelement geschlossen wird, sobald die Klappen den Zugang zu den Anschlusskontakten freigeben.
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Weiterhin vorteilhaft ist das Trennelement mit seitlichen Armen versehen, die beweglich an je einer Seite mit einer Klappe verbunden sind, so dass ein distales Entfernen des Trennelementes ein Anheben der Klappen bewirkt.
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Dabei bieten die seitlichen Arme den Vorteil, dass eine punktuell auf das Trennelement einwirkende Zugkraft über die Arme auf die einzelnen Klappen übertragbar ist. Ein Einwirken einer Zugkraft auf das Trennelement kann somit ein Öffnen mehrerer bzw. aller Klappen bewirken.
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Vorteilhaft ist der Stromwandler weiterhin so ausgestaltet dass ein Führungsmechanismus ein Aufgleiten der Klappen bei einseitigem Anheben ermöglicht.
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Ein solcher Führungsmechanismus bietet den Vorteil, dass eine Hebebewegung in eine Drehbewegung umgesetzt wird. Während eine reine Hebebewegung lediglich zu einem Anheben der Klappen führen würde, bewirkt der Führungsmechanismus eine Drehung der Klappen, wodurch erst die Gehäuseöffnung in einer Weise freigelegt wird, die ein Einführen eines Werkzeugs zur Lösung oder Befestigung von Anschlussleitern an den Anschlusskontakten ermöglicht.
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Vorteilhaft ist der Stromwandler daher weiterhin so ausgestaltet, dass die Gehäuseöffnungen, über die die Anschlusskontakte erreichbar sind, an ihren Rändern zumindest teilweise Führungsschienen oder Führungsnuten aufweisen, die Klappen an einer Seite einen Führungsstift aufweisen, der in der Führungsschiene oder Führungsnut liegt und in dieser verschiebbar ist, so dass die Klappen bei einem einseitigen Anheben über den Führungsmechanismus geführt aufgleiten.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Sicherheitsvorrichtung als verschiebbare Kontaktabdeckung ausgebildet sein.
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Dabei ist die Sicherheitsvorrichtung als Kontaktabdeckung ausgebildet, welche durch Verschieben aufgeschoben oder verschlossen werden kann, und welche im Sicherungsstatus verschlossen den Zugang zu einem Anschlusskontakt im Sicherungsstatus blockiert.
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Ferner gibt sie im Freigabestatus aufgeschoben den Zugang zu dem Anschlusskontakt frei. Dabei ist die Kurzschlussvorrichtung, die als mechanisch beweglichen Leiter einen Schiebekontakt aufweist, mit der Kontaktabdeckung derart gekoppelt, dass durch Verschieben der Kontaktabdeckung die Kurzschlussvorrichtung geöffnet oder geschlossen werden kann.
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Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, dass auch diese Ausführung als Stromwandler mit Kurzschlussvorrichtung und Sicherheitsvorrichtung einteilig ausführbar ist und sie darüber hinaus hinsichtlich der Bauhöhe keine hohen Anforderungen stellt, da die Bauhöhe im Sicherungsstatus wie im Freigabestatus, bzw. bei geschlossenem wie bei offener Kurzschlussvorrichtung dieselbe ist.
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Vorteilhaft ist die Kontaktabdeckung im Sicherungs-status dazu in das Gehäuse des Stromwandlers einschiebbar. Dabei bringt die Verschiebbarkeit der Kontaktabdeckung nicht nur den Vorteil einer niedrigen Bauhöhe mit sich, sondern auch den, dass der Bereich über der Gehäuseöffnung für ein Werkzeug gut zugänglich frei verbleibt.
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Vorteilhaft kann eine Kontaktabdeckung eines Anschlusskontakts einzeln aufgeschoben werden, wobei die Anschlusskontakte der Sekundärspule über jede einzelne Kontaktabdeckung über eine jeweilige Kurzschlussvorrichtung kurzschließbar sind.
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Dadurch wird eine sehr kleine Bauweise von Sicherheitsvorrichtung sowie Kurzschlussvorrichtung ermöglicht, da der Raumbereich, in den eine Kontaktabdeckung zum Öffnen hineingeschoben wird, abwechselnd von verschiedenen Kontaktabdeckungen genutzt werden kann.
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Da durch jede Kontaktabdeckung eine jeweilige Kurzschlussvorrichtung betätigt wird, ist die Sekundärspule des Stromwandlers auch dann kurzgeschlossen, wenn nur eine der Kontaktabdeckungen geöffnet wird.
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Vorteilhaft sind die Kontaktabdeckung und der Schiebekontakt starr miteinander verbunden oder als ein Element ausgebildet, so dass eine Schließen des Schiebekontaktes ein Aufschieben der Kontaktabdeckung bewirkt.
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Diese Ausführung ermöglicht eine sehr raumsparende und mechanisch robuste Anordnung, da nach dem Prinzip eines Schiebe-Umschalters ein Kontakt geöffnet und ein anderer geschlossen wird.
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Vorteilhaft weist der Schiebekontakt Rastnasen auf, die ein sicheres Schließen des Schiebekontaktes und der Kurzschlussvorrichtung bewirken und/oder anzeigen.
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Ein spürbares Verrasten der Rastnasen kann zudem anzeigen, dass die Kontaktabdeckung ihre Zielposition erreicht hat. Diese wird vorteilhaft so gewählt, dass der Schiebekontakt der Kurzschlussvorrichtung sicher geschlossen ist.
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Darüber hinaus halten die Rastnasen den Schiebekontakt zuverlässig geschlossen, so dass ein versehentliches, gegebenenfalls auch nur teilweises Auseinandergleiten des Schiebekontakts mit der möglichen Folge der Zerstörung des Stromwandlers verhindert werden kann.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.
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Es zeigen
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1a eine erste Ausführung eines Stromwandlers mit kurzgeschlossener Kurzschlussvorrichtung in perspektivischer Darstellung mit teilweise offenem Gehäusekopf,
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1b eine erste Ausführung eines Stromwandlers mit offener Kurzschlussvorrichtung in perspektivischer Darstellung mit teilweise offenem Gehäusekopf,
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2a eine zweite Ausführung eines erfindungsgemäßen Stromwandlers mit offener Kurzschlussvorrichtung in perspektivischer Darstellung mit vollständigem Gehäuse,
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2b eine zweite Ausführung eines erfindungsgemäßen Stromwandlers mit kurzgeschlossener Kurzschlussvorrichtung (perspektivische Darstellung mit vollständigem Gehäuse)
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2c eine zweite Ausführung eines erfindungsgemäßen Stromwandlers mit offener Kurzschlussvorrichtung in perspektivischer Darstellung mit teilweise offenem Gehäusekopf,
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2d eine zweite Ausführung eines erfindungsgemäßen Stromwandlers mit kurzgeschlossener Kurzschlussvorrichtung in perspektivischer Darstellung mit teilweise offenem Gehäusekopf,
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3a eine dritte Ausführung eines erfindungsgemäßen Stromwandlers mit offener Kurzschlussvorrichtung in perspektivischer Darstellung mit vollständigem Gehäuse,
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3b eine dritte Ausführung eines erfindungsgemäßen Stromwandlers mit offener Kurzschlussvorrichtung in perspektivischer Darstellung mit teilweise offenem Gehäusekopf,
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3c eine dritte Ausführung eines erfindungsgemäßen Stromwandlers mit geschlossener Kurzschlussvorrichtung bei linksseitig offener Kontaktabdeckung in perspektivischer Darstellung mit teilweise offenem Gehäusekopf,
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3d eine dritte Ausführung eines erfindungsgemäßen Stromwandlers mit offener Kurzschlussvorrichtung in perspektivischer Darstellung mit offenem Gehäusekopf und
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3e eine Sicherheitsvorrichtung einer dritten Ausführung eines erfindungsgemäßen Stromwandlers in perspektivischer Darstellung.
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Im Folgenden sind alle Ansichten ohne Schrauben dargestellt.
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Die 1a zeigt eine erste Ausführung eines Stromwandlers 1, der nicht unter die Erfindung fällt. Die Darstellung ist perspektivisch, die Kurzschlussvorrichtung 105 mit einem Kurzschlusskontakt 108 befindet sich in einer kurzgeschlossenener Stelllung und der Gehäuskopf ist zur besseren Darstellung zur Hälfte entfernt.
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Der untere, in der Projektion quadratische Teil des Gehäuses 2 umfasst eine Sekundärwicklung mit einem ferromagnetischen Kern. Die mittige Öffnung des Gehäuses 2 dient zur Durchführung eines Primärleiters, wobei das Profil der Öffnung geeignet ist, Stromschienen in gängigen, standardisierten Formaten passgenau aufzunehmen.
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Der obere Teil des Gehäuses 2 beinhaltet als Gehäusekopf die Anschlusskontakte 3 des Stromwandlers 1, mit dem die Enden der Sekundärwicklung, hier nicht gezeigt, elektrische verbunden sind.
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Im Bereich der Anschlusskontakte 3 weist der Gehäusekopf seitliche sowie stirnseitige Öffnungen auf, wobei die seitlichen Öffnungen der Zuführung von Anschlussleitern und die stirnseitigen Gehäuseöffnungen 4 der Bedienung der Anschlusskontakte 3 dienen.
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Die Kurzschlussvorrichtung 105 der in 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist geschlossen, der federnde Leiter 106 kontaktiert an Kurzschlusskontakt 108 beidseitig die Anschlusskontakte 3 und schließt damit den Stromkreislauf zwischen den Anschlusskontakten 3.
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1a zeigt ferner zwei Sicherheitsvorrichtungen 107 in Form von Abdeckhülsen 107. Diese sind flach und im Profil als Winkel ausgeführt, so dass sie die Anschlusskontakte 3 von zwei Seiten abdecken können. Dazu sind sie seitlich in das Gehäuse 1 einführbar, wobei das Gehäuse 1 dazu – hier nicht sichtbar – entsprechende Schlitze vorsieht.
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1b zeigt die gleiche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stromwandlers 1 mit geöffneter Kurzschlussvorrichtung 105. Die Abdeckhülsen 107 sind beidseitig in das Gehäuse 2 eingeführt. Durch ihr Winkelprofil eignen sich die Abdeckhülsen 107, die Anschlusskontakte 3 sowohl von oben abzudecken als auch seitlich von dem gefederten Leiter 106 zu trennen.
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Die Abdeckhülsen 107 verschließen die Gehäuseöffnung 4 und damit den Zugang zu den Anschlusskontakten 3. Ferner sind sie isolierend zwischen die Anschlusskontakte 3 und die gefederten Leiter 106 eingeschoben.
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2a zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Es handelt sich um eine perspektivische Darstellung, wobei das Gehäuse 2 vollständig geschlossen dargestellt ist.
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Der von dem Gehäuse 2 verdeckte Spulenkörper mit der Sekundärspule entspricht dem der ersten Ausführungsform der Erfindung.
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Ebenso entspricht die Ausführung der Anschlusskontakte 3 der der ersten Ausführungsform, wobei ein Teil der Anschlusskontakte 3 an den seitlichen Öffnungen für die Zufuhr der Anschlussleitern erkennbar ist.
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Stirnseitig weist der Stromwandler 1 zwei Klappen 207 auf, von denen die darunterliegenden Anschlusskontakte 3 verdeckt werden. Die Klappen 207 sind mit einem Trennelement 209 mechanisch verbunden. Das Trennelement 209 weist eine Öse zur Bedienung auf. Gleichzeitig ist die Öse zur Befestigung einer Drahtplombe – hier nicht gezeigt – geeignet.
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In Verbindung mit einer zweiten Öse am Gehäuse 2 angebrachten Öse oder einer geeigneten Gehäuseöffnung kann das Trennelement 209 gegen unautorisierte Betätigung gesichert werden.
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2b zeigt die gleiche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stromwandlers 1, wobei das Trennelement 209 von dem Stromwandler 1 weg, in der Darstellung nach oben, bewegt wurde. Die Klappen 207 geben die darunterliegenden Gehäuseöffnungen 4 frei, so dass die Anschlusskontakte 3 zugänglich sind.
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Dabei sind die Klappen 207 an den Armen 210 des Trennelements 209 drehbar befestigt, so dass die Klappen 207 nicht senkrecht angehoben werden, sondern in der Darstellung nach unten wegklappen und damit die Gehäuseöffnung 4 freilegen.
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2c zeigt die gleiche Ausführungsform des Stromwandlers 1, wobei der Gehäusekopf zur besseren Darstellung zur Hälfte entfernt ist.
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Die in 2c geschlossenen Klappen 207 weisen an ihren außen liegenden Ecken einen Führungsstift 211 auf, der in einer Führungsnut unterhalb der Gehäuseöffnung 4 verschiebbar ist, so dass unabhängig von einer Einbauorientierung (auch seitlich oder kopfüber) ein Aufklappen der Klappe 207 bei senkrechtem Zug erfolgt.
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Ferner zeigt 2c die Unterbrechung der Kontakte zwischen den Anschlusskontakten 3 und dem gefederten Leiter 206 durch das Trennelement 209.
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2d zeigt die gleiche Darstellung bei geöffneten Klappen 207 und geschlossener Kurzschlussvorrichtung 205. Die Klappen 207 sind in der Nut geführt aufgeklappt und geben den Zugang zu den Anschlusskontakte 3 frei. Das Trennelement 209 wurde zwischen dem Anschlusskontakt 3 und dem gefederten Leiter 206 entfernt, so dass der gefederte Leiter 206 den Anschlusskontakt 3 an dessen Kurzschlusskontakt 208 kontaktiert und damit die Kurzschlussvorrichtung 205 schließt.
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3a zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Es handelt sich um eine perspektivische Darstellung, wobei das Gehäuse 2 vollständig geschlossen dargestellt ist.
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Der von dem Gehäuse 2 verdeckte Spulenkörper mit der Sekundärspule entspricht dem der ersten Ausführungsform der Erfindung.
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Ebenso entspricht die Ausführung der Anschlusskontakte 3 der der ersten Ausführungsform, wobei ein Teil der Anschlusskontakte 3 an den seitlichen Öffnungen für die Zufuhr der Anschlussleitern erkennbar ist.
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Stirnseitig weist der Stromwandler 1 Gehäuseöffnungen 4 auf, die als Zugang zu den Betätigungselementen der Anschlusskontakte 3 aber in der 3a von der Sicherheitsvorrichtung 307 verschlossen sind.
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Aus 3b ist eine Ausbildung der Sicherheitsvorrichtung 307 als verschiebbare Kontaktabdeckung 307 ersichtlich. Diese weist einen Schiebearm auf, welcher durch eine entsprechende Öffnung des Gehäuses 2 von außen betätigt werden kann. Ferner ist die Kontaktabdeckung 307 mit dem beweglichen Leiter 306 verbunden. Der bewegliche Leiter 306 ist als Schiebekontakt 306 ausgebildet und am Kurzschlusskontakt 308 mit dem Anschlusskontakte 3 leitend verbindbar. Dabei steht er weiterhin in Kontakt mit dem Anschlusskontakt 3 des anderen Anschlusskontaktes 3 der Sekundärspule, so dass der Stromkreislauf zwischen den Anschlusskontakten 3 der Sekundärspule über den Schiebekontakt 306 schließbar ist.
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3c zeigt die gleiche Ausführungsform des Stromwandlers bei zur Hälfte entferntem Gehäusekopf. Eine Kontaktabdeckung 307 ist parallel zur Oberfläche des Gehäuses 2 in Richtung der Längsachse des Stromwandlers verschoben, so dass der Zugang zu den entsprechenden Anschlusskontakten 3 über die Gehäuseöffnung 4 zugänglich wird. Gleichzeitig kontaktiert der mit der Kontaktabdeckung 307 verbundene Schiebekontakt 306 den anderen Anschlusskontakt 3 am Kurzschlusskontakt 308, so dass der Stromkreislauf zwischen den Anschlusskontakten 3 der Sekundärklemmen geschlossen ist.
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Währenddessen ist die zweite Kontaktabdeckung 307 geschlossen. In Abhängigkeit vom verfügbaren Raum zwischen den Anschlussklemmen 3 ist eine Ausbildung auch derart möglich, dass die zweite Kontaktabdeckung 307 gleichzeitig zu öffnen ist. Liegen die Kontaktabdeckungen 307 in einer Ebene, so ist dies möglich, wenn der verfügbare Raum zwischen den Zugängen zu den Anschlusskontakten 3 in seiner Breite wenigstens der gemeinsamen Breite der beiden Kontaktabdeckungen 307 entspricht.
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3d zeigt die gleiche Ausführungsform des Stromwandlers 1 bei offenem Gehäusekopf und geschlossenen Kontaktabdeckungen 307. Dabei ist ersichtlich, dass die Kontaktabdeckungen 307 und die damit verbundenen Schiebekontakte 306 einander symmetrisch ausgebildet sind und jede Kontaktabdeckung 307 eine Kurzschlussvorrichtung 305 mittels eines Schiebekontakts 306 schließen kann. Ferner ist es ersichtlich, dass beide Kontaktabdeckungen in einer Ebene liegen.
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Diese Eigenschaft ist von Vorteil, um die beiden Kontaktabdeckungen 307 auf einfache Weise über Rastnasen 312 miteinander verrasten zu können.
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3e zeigt eine entsprechende Ausführungsform der Kontaktabdeckung 307. Dabei weisen die Kontaktabdeckung seitlich angeordnete Rastnasen 312 auf, die geeignet sind, zwei symmetrisch ausgebildete Kontaktabdeckungen 307 entlang der Verschiebeachse in verschiedenen Positionen zu verrasten. Die Darstellung zeigt zwei Rastnasen, welche geeignet sind, die Kontaktabdeckungen 307 in zwei Positionen zu verrasten. Dies ist in der dargestellten Ausführungsform zum einen die Position, in der nur eine der Kontaktabdeckungen 307 geöffnet ist und zum anderen die Position, in der beide Kontaktabdeckungen 307 geschlossen sind. Grundsätzlich kann die Kontaktabdeckung 307 – hier nicht gezeigt – eine dritte Rastnase zur Verrastung in einer dritten Position aufweisen, in der beide Kontaktabdeckungen 307 geöffnet sind.
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3e zeigt ferner, dass die Sicherheitsvorrichtung 307 in Form der Kontaktabdeckung 307 bei dieser Ausführungsform starr mit dem Schiebekontakt 306 verbunden ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stromwandler
- 2
- Gehäuse
- 3
- Anschlusskontakt
- 4
- Gehäuseöffnung
- 105, 205, 305
- Kurzschlussvorrichtung
- 106, 206, 306
- beweglicher Leiter
- 106, 206
- Gefederter Leiter
- 306
- Schiebekontakt
- 107, 207, 307
- Sicherheitsvorrichtung
- 107
- Abdeckhülse
- 207
- Klappe
- 307
- Kontaktabdeckung
- 108, 208, 308
- Kurzschlusskontakt
- 209
- Trennelement
- 210
- Arm
- 211
- Führungsstift
- 312
- Rastnase
