DE102012202059A1

DE102012202059A1 - Sicherungsanordnung

Info

Publication number: DE102012202059A1
Application number: DE102012202059A
Authority: DE
Inventors: Markus Faltermeier; Robert Hüttinger; Thomas Lohr; Adolf Schmid
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2013-08-14
Also published as: US20130207769A1; US9691581B2; CN103247496A; CN103247496B

Abstract

Die erfindungsgemäße Sicherungsanordnung (10) weist eine erste Schmelzsicherung (11) sowie eine zweite Schmelzsicherung (12), welche elektrisch parallel zu der ersten Schmelzsicherung (11) geschaltet ist, auf. Weiterhin weist die Sicherungsanordnung (10) eine Abschlussplatte (14) auf, welche mit der ersten Schmelzsicherung (11) sowie der zweiten Schmelzsicherung (12) mechanisch derart gekoppelt ist, dass hierdurch eine bauliche Einheit gebildet ist. Durch die Schaffung einer baulichen Einheit wird eine Demontage und damit ein Austausch nur einer der beiden Schmelzsicherungen (11, 12) wirksam unterbunden. Weiterhin können durch die elektrische Parallelschaltung der beiden Schmelzsicherungen (11, 12) die maximale Stromstärke der Sicherungsanordnung (10) verdoppelt bzw. der benötigte Bauraum der Sicherungsanordnung (10) – bei gleichbleibender maximaler Stromstärke – deutlich reduziert werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherungsanordnung für Schmelzsicherungen.
Eine Schmelzsicherung ist eine Überstromschutzeinrichtung, die durch das Abschmelzen eines oder mehrerer Schmelzleiter den Stromkreis unterbricht, wenn die Stromstärke einen bestimmten Wert über eine bestimmte Zeitdauer hinweg überschreitet. Sie besteht aus einem isolierenden Körper, welcher zwei elektrische Anschlüsse aufweist, die im Inneren des isolierenden Körpers über den Schmelzleiter miteinander verbunden sind. Der Schmelzleiter wird durch den ihn durchfließenden Strom erwärmt und schmilzt, wenn der maßgebliche Nennstrom der Sicherung für eine bestimmte Zeit deutlich überschritten wird.
Derartige Schmelzsicherungen werden unter anderem im Bereich der Elektroinstallation in sogenannten Elektroinstallationsverteilern eingesetzt. Da der Bauraum in einem Elektroinstallationsverteiler zumeist begrenzt ist, wird bei bestehenden Elektroinstallationen die abzusichernde elektrische Leitung in mehrere elektrisch parallel zueinander geschaltete Leitungen, welche mit jeweils einer eigenen Schmelzsicherung abgesichert sind, aufgeteilt. Dabei wird die maximale Stromstärke je Schmelzsicherung entsprechend reduziert, so dass schmalere und flachere Sicherungskörper eingesetzt werden können. Auf diese Weise ist eine möglichst kompakte Anordnung realisierbar. Ferner werden durch die Parallelschaltung der Schmelzsicherungen die Verlustleistung sowie der I²t–Wert reduziert.
Hierbei ist jedoch problematisch, dass im Falle eines Sicherungswechsels die Schmelzsicherungen einzeln aus einem Verbund elektrisch parallel zueinander geschalteter Leitungen gelöst und ausgetauscht werden können. Dabei kann es vorkommen, dass zwar eine beschädigte Schmelzsicherung ausgewechselt wird, die anderen, möglicherweise vorgeschädigten Schmelzsicherungen jedoch in dem Verbund verbleiben. Weiterhin könnte eine Schmelzsicherung aus dem Verbund entfernt und durch eine Schmelzsicherung eines anderen Typs (bei entsprechend gleicher Baugröße) ersetzt werden. Diese Möglichkeiten sind vor dem Hintergrund verschärfter Zulassungsverfahren unter allen Umständen zu vermeiden.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Sicherungsanordnung bereitzustellen, welche die eingangs genannte Problematik überwindet.
Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Sicherungsanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße Sicherungsanordnung weist eine erste Schmelzsicherung sowie eine zweite Schmelzsicherung, welche neben der ersten Schmelzsicherung angeordnet und zu einer elektrischen Parallelschaltung mit der ersten Schmelzsicherung vorgesehen ist, auf. Weiterhin weist die Sicherungsanordnung eine Abschlussplatte auf, welche mit der ersten Schmelzsicherung sowie der zweiten Schmelzsicherung mechanisch derart gekoppelt ist, dass hierdurch eine bauliche Einheit gebildet ist.
Die erste Schmelzsicherung und die zweite Schmelzsicherung sind mit der Abschlussplatte fest verbunden, so dass keine der beiden Schmelzsicherungen ohne Zuhilfenahme eines Werkzeugs aus dem Verbund der Sicherungsanordnung gelöst werden kann. Alternativ sind die Schmelzsicherungen unlösbar mit der Abschlussplatte verbunden, so dass ein Lösen einer der Schmelzsicherungen aus dem Verbund mit einer Zerstörung derselben und/oder der Abschlussplatte einhergeht. Eine einfache Demontage und damit ein Austausch nur einer der beiden Schmelzsicherungen ist damit nicht mehr möglich. Da die erste Schmelzsicherung und die zweite Schmelzsicherung nunmehr eine bauliche Einheit zweier elektrisch parallel geschalteter Schmelzsicherungen bilden, können auch die verschärften Zulassungsvoraussetzungen, welche eine Montage bzw. Demontage einzelner Schmelzsicherungen nicht mehr erlauben, erfüllt werden. Durch das Parallelschalten mehrerer Schmelzsicherungen können – da die maximale Stromstärke der einzelnen elektrisch parallel geschalteten Schmelzsicherungen entsprechend reduziert ist – schmalere und flachere Sicherungskörper eingesetzt werden. Damit kann der für die Anordnung benötigte Bauraum entsprechend kompakter gehalten werden, als dies bei einer einzigen Schmelzsicherung mit einer entsprechend dreifachen maximalen Stromstärke der Fall wäre.
Die elektrische Parallelschaltung der ersten Schmelzsicherung und der zweiten Schmelzsicherung kann über die Abschlussplatte erfolgen, welche hierzu leitfähig ausgebildet sein muss. Alternativ kann aber auch eine nichtleitende Abschlussplatte, beispielsweise aus Kunststoff, verwendet werden, wobei in diesem Fall die elektrische Parallelschaltung der ersten und der zweiten Schmelzsicherung über die elektrischen Anschlüsse bzw. Kontakte der Schmelzsicherungen erfolgt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Sicherungsanordnung zumindest eine weitere Schmelzsicherung auf, welche zu der ersten Schmelzsicherung und der zweiten Schmelzsicherung elektrisch parallel geschaltet ist und ebenfalls mit der Abschlussplatte mechanisch gekoppelt ist. Mit Hilfe einer entsprechend ausgebildeten Abschlussplatte können – je nach Anwendungsfall – auch drei oder mehr Schmelzsicherungen ohne großen konstruktiven Aufwand mit der Abschlussplatte verbunden und damit zu einer baulichen Einheit zusammengefasst werden, welche gemeinsam montiert bzw. demontiert wird, so dass ein Lösen einer einzelnen Schmelzsicherung aus dem Verbund, d.h. aus dieser baulichen Einheit, nicht mehr möglich ist.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Sicherungsanordnung weisen die Schmelzsicherungen jeweils einen ersten Kontakt sowie jeweils einen zweiten Kontakt auf. Die ersten Kontakte und zweiten Kontakte sind aus dem Sicherungskörper der jeweiligen Schmelzsicherung herausgeführt und dienen der elektrischen Kontaktierung der jeweiligen Schmelzsicherung.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Sicherungsanordnung sind die ersten Kontakte um eine Längserstreckungsrichtung der Schmelzsicherungen relativ zu den zweiten Kontakten verdreht angeordnet sind. Vorteilhafter Weise ist der jeweils erste Kontakt relativ zu dem zweiten Kontakt der betreffenden Schmelzsicherung um 45° oder 90° um die Längserstreckungsrichtung. Auf diese Weise ist die Sicherungsanordnung an unterschiedlichste Einsatzbedingungen flexibel anpassbar.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Sicherungsanordnung weist zumindest einer der Kontakte ein Innengewinde zur elektrischen Kontaktierung auf. Mit Hilfe des Innengewindes, welches vorteilhafter Weise als metrisches ISO-Gewinde ausgebildet ist, ist die Sicherung auch mittels einer entsprechenden Verschraubung, beispielsweise des Typs M10 oder M12, elektrisch kontaktierbar.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Sicherungsanordnung sind die ersten Kontakte und/oder die zweiten Kontakte als Messerkontakte ausgebildet. Messerkontakte werden auch als Kontaktmesser bezeichnet und sind zum Führen höherer Ströme entsprechen massiv ausgeführt.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Sicherungsanordnung weist zumindest einer der Messerkontakte eine Bohrung zur elektrischen Kontaktierung auf.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Sicherungsanordnung ist zumindest einer der Messerkontakte geschlitzt ausgeführt. Geschlitzte Messerkontakte ermöglichen eine schnelle und einfache Befestigung und Kontaktierung der Sicherungsanordnung, beispielsweise an einer Stromschiene.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Sicherungsanordnung weisen die ersten Kontakte jeweils einen ersten Schlitz auf, welcher nach einer ersten Richtung ausgerichtet ist. Die zweiten Kontakte weisen jeweils einen zweiten Schlitz auf, welcher entlang der Längserstreckungsrichtung, welche quer zur ersten Richtung orientiert ist, ausgerichtet ist. Indem die ersten Schlitze in der ersten Richtung und die zweiten Schlitze in der zweiten Richtung, welche quer, vorzugsweise senkrecht, zur ersten Richtung orientiert ist, ausgerichtet sind, wird ein Toleranzausgleich, d.h. eine Möglichkeit zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen die Abmessungen der einzelnen Schmelzsicherungen betreffend, realisiert. Auf diese Weise wird durch die unterschiedliche Ausrichtung der Schlitze eine höhere Flexibilität hinsichtlich einer Anpassung an unterschiedliche Einsatzbedingungen der Sicherungsanordnung erreicht.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Sicherungsanordnung unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. In den Figuren sind:
1A bis 1D schematische Darstellungen eines ersten Ausführungsbeispiels der Sicherungsanordnung;
2A bis 2D schematische Darstellungen eines zweiten Ausführungsbeispiels der Sicherungsanordnung;
3A bis 3C schematische Darstellungen eines dritten Ausführungsbeispiels der Sicherungsanordnung;
4A bis 4D schematische Darstellungen eines vierten Ausführungsbeispiels der Sicherungsanordnung.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Die Beschreibung gilt für alle Zeichnungsfiguren, in denen das entsprechende Teil ebenfalls zu erkennen ist.
In den 1A bis 1D ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sicherungsanordnung 10-1 in mehreren Ansichten schematisch dargestellt. Eine erste Schmelzsicherung 11 sowie eine zweite Schmelzsicherung 12 sind mit Hilfe einer Abschlussplatte 14-1 zu einer baulichen Einheit zusammengefasst. Die beiden Schmelzsicherungen 11 und 12 weisen einen quaderförmigen Sicherungskörper auf und sind mechanisch fest mit der Abschlussplatte 14-1 verbunden. Die erste Schmelzsicherung 11 weist einen ersten Kontakt 21 sowie einen zweiten Kontakt 31 auf. Ebenso weist die zweite Schmelzsicherung 12 einen ersten Kontakt 22 sowie einen zweiten Kontakt 32 auf. Die ersten Kontakte 21 und 22 sind dabei durch eine entsprechend ausgebildete Öffnung in der Abschlussplatte 14-1 hindurchgeführt. Zur Realisierung einer festen Verbindung der Abschlussplatte 14-1 mit der ersten Schmelzsicherung 11 sowie der zweiten Schmelzsicherung 12 können diese beispielsweise mit der Abschlussplatte 14-1 verklebt werden.
Die ersten Kontakte 21 und 22 sind als geschlitzte Messerkontakte ausgebildet und weisen hierzu jeweils einen ersten Schlitz 24 bzw. 25 auf, welcher jeweils nach einer ersten Richtung A ausgerichtet ist. Ebenso sind die zweiten Kontakte 31 und 32 als geschlitzte Messerkontakte ausgebildet und weisen jeweils einen zweiten Schlitz 34 bzw. 35 auf, welcher jeweils nach einer zweiten Richtung B, die im Wesentlichen senkrecht zur ersten Richtung A orientiert ist, ausgerichtet ist. Aufgrund der unterschiedlichen – im Wesentlichen rechtwinkligen – Ausrichtung der ersten Schlitze 24 und 25 zu den zweiten Schlitzen 34 und 35 wird ein Toleranzausgleich, d.h. eine Möglichkeit zum Ausgleich fertigungsbedingter Maßtoleranzen der einzelnen Schmelzsicherungen 11 und 12, ermöglicht. Die Verwendung geschlitzter Messerkontakte 21, 22, 31 sowie 32 ermöglicht ferner eine schnelle und einfache Befestigungs- und Kontaktierungsmöglichkeit der Sicherungsanordnung 10-1, beispielsweise an einer herkömmlichen Stromschiene (nicht dargestellt).
Die 2A bis 2D zeigen schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel der Sicherungsanordnung 10-2 in mehreren Ansichten. Im Unterschied zu dem in den 1A bis 1D dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist dabei neben der ersten Schmelzsicherung 11 und der zweiten Schmelzsicherung 12 eine weitere Schmelzsicherung 13 mit einer geeigneten Abschlussplatte 14-2 mechanisch gekoppelt, d.h. mit der Abschlussplatte 14-2 fest verbunden. Die weitere Schmelzsicherung 13 ist baugleich zu der ersten Schmelzsicherung 11 bzw. der zweiten Schmelzsicherung 12 und weist einen ersten Kontakt 23 mit einem ersten Schlitz 26 sowie einen zweiten Kontakt 33 mit einem zweiten Schlitz 36 auf. Die Abschlussplatte 14-2 entspricht dabei im Wesentlichen der im ersten Ausführungsbeispiel dargestellten Abschlussplatte 14-1, mit dem Unterschied, dass die Abschlussplatte 14-2 zur mechanischen Kopplung dreier Schmelzsicherungen 11, 12 und 13 ausgebildet ist und hierzu eine weitere Öffnung aufweist, durch die der erste Kontakt 23 der weiteren Schmelzsicherung 13 hindurchgeführt ist.
Bei dieser Ausführungsform sind drei im Wesentlichen baugleiche Schmelzsicherungen 11, 12 und 13 elektrisch parallel zueinander verschaltet, so dass sich der elektrische Strom auf die drei Schmelzsicherungen 11, 12 und 13 aufteilt. Die maximale Stromstärke dieser Sicherungsanordnung 10-2 entspricht damit dem Dreifachen der maximalen Stromstärke der einzelnen, baugleichen Schmelzsicherungen 11, 12 und 13. Auf diese Weise können die einzelnen Schmelzsicherungen 11, 12 und 13 schmaler und flacher ausgeführt werden, so dass der für diese Sicherungsanordnung 10-2 benötigte Bauraum entsprechend kompakter gehalten werden kann, als dies bei einer einzigen Schmelzsicherung mit einer entsprechend dreifachen maximalen Stromstärke der Fall wäre.
In den 3A bis 3C ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Sicherungsanordnung 10-3 in mehreren Ansichten schematisch dargestellt. Dabei ist wiederum – wie auch schon in dem in den 2A bis 2D dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel – neben der ersten Schmelzsicherung 11 und der zweiten Schmelzsicherung 12 eine weitere Schmelzsicherung 13 mit einer entsprechend ausgebildeten Abschlussplatte 14-3 mechanisch gekoppelt. Im Unterschied dazu weisen die Schmelzsicherungen 11, 12 und 13 jedoch einen zylinderförmigen Sicherungskörper auf. Die Abschlussplatte 14-3 übernimmt diese Formgebung und ist daher in ihren Randbereichen entsprechend abgerundet ausgeführt. Im Übrigen entspricht diese Anordnung der in den 2A bis 2D dargestellten Sicherungsanordnung 10-2.
In den 4A bis 4D ist ein viertes Ausführungsbeispiel der Sicherungsanordnung 10-4 in mehreren Ansichten schematisch dargestellt. Dabei sind vier quaderförmig ausgebildete Schmelzsicherungen – die erste Schmelzsicherung 11, die zweite Schmelzsicherung 12, sowie zwei weitere Schmelzsicherungen 13 – mittels einer entsprechend gestalteten Abschlussplatte 14-4 zu einer baulichen Einheit zusammengefasst. Auf diese Weise wird der Stromfluss auf vier Schmelzsicherungen aufgeteilt. Im Übrigen entspricht diese Anordnung der in den 1A bis 1D sowie 2A bis 2D dargestellten Sicherungsanordnungen 10-1 bzw. 10-2.
Bezugszeichenliste

10: Sicherungsanordnung
11: erste Schmelzsicherung
12: zweite Schmelzsicherung
13: weitere Schmelzsicherung
14: Abschlussplatte
21: erster Kontakt
22: erster Kontakt
23: erster Kontakt
24: erster Schlitz
25: erster Schlitz
26: erster Schlitz
31: zweiter Kontakt
32: zweiter Kontakt
33: zweiter Kontakt
34: zweiter Schlitz
35: zweiter Schlitz
36: zweiter Schlitz
A: erste Richtung
B: Längserstreckungsrichtung

Claims

Sicherungsanordnung (10), aufweisend – eine erste Schmelzsicherung (11), – eine zweite Schmelzsicherung (12), welche neben der ersten Schmelzsicherung (11) angeordnet und zu einer elektrischen Parallelschaltung mit der ersten Schmelzsicherung(11) vorgesehen ist, sowie – eine Abschlussplatte (14), welche mit der ersten Schmelzsicherung (11) sowie der zweiten Schmelzsicherung (12) mechanisch derart gekoppelt ist, dass hierdurch eine bauliche Einheit gebildet ist.
Sicherungsanordnung (10) nach Anspruch 1, welche zumindest eine weitere Schmelzsicherung (13) aufweist, welche zu der ersten Schmelzsicherung (11) und der zweiten Schmelzsicherung (12) elektrisch parallel geschaltet ist und ebenfalls mit der Abschlussplatte (14) mechanisch gekoppelt ist.
Sicherungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schmelzsicherungen (11, 12, 13) jeweils einen ersten Kontakt (21, 22, 23) sowie jeweils einen zweiten Kontakt (31, 32, 33) aufweisen.
Sicherungsanordnung (10) nach Anspruch 3, wobei die ersten Kontakte (21, 22, 23) um eine Längserstreckungsrichtung (B) der Schmelzsicherungen relativ zu den zweiten Kontakten (31, 32, 33) verdreht angeordnet sind.
Sicherungsanordnung (10) nach Anspruch 3 oder 4, wobei zumindest einer der Kontakte (21, 22, 23, 31, 32, 33) ein Innengewinde zur elektrischen Kontaktierung aufweist.
Sicherungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die ersten Kontakte (21, 22, 23) und/oder die zweiten Kontakte (31, 32, 33) als Messerkontakte ausgebildet sind.
Sicherungsanordnung (10) nach Anspruch 6, wobei zumindest einer der Messerkontakte eine Bohrung zur elektrischen Kontaktierung aufweist.
Sicherungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei zumindest einer der Messerkontakte geschlitzt ausgeführt ist.
Sicherungsanordnung (10) nach Anspruch 8, wobei – die ersten Kontakte (21, 22, 23) jeweils einen ersten Schlitz (24, 25, 26) aufweisen, welcher nach einer ersten Richtung (A) ausgerichtet ist, und – die zweiten Kontakte (31, 32, 33) jeweils einen zweiten Schlitz (34, 35, 36) aufweisen, welcher entlang der Längserstreckungsrichtung (B), die quer zur ersten Richtung orientiert ist, ausgerichtet ist.