-
Die Erfindung betrifft eine Überspannungsableiter-Anordnung für ein elektrisches Sammelschienensystem.
-
Hintergrund der Erfindung
-
In den unterschiedlichsten Wechselspannungssystemen werden Überspannungsschutzeinrichtungen eingesetzt. Dabei unterscheiden sich die eingesetzten Schaltungen je nach System.
-
Um eine schnelle Montage zu gewährleisten wurden in der Vergangenheit Überspannungsableiter-Anordnungen vorgestellt, die in einfacher Weise auf ein Sammelschienensystem montiert werden können. Solche Sammelschienensysteme finden sich z.B. auf der Hausanschlussebene und sind in aller Regel standardisiert. In DIN VDE 0603-1:2017-06 (Zählerplätze - Allgemeine Anforderungen) sind die verschiedenen Anordnungen der Sammelschienen in Abhängigkeit der Netzform dargestellt.
-
Aus dem Stand der Technik ist die Patentanmeldung
US 2015 / 0 064 949 A1 bekannt. Diese zeigt einen Anschlussadapter für mehrere Schienen eines Schienensystems. Weiterhin ist die deutsche Patentanmeldung
DE 10 2004 037 083 A1 bekannt, aus der ein Überspannungsschutzgerät zum Anschluss auf ein Schienensystem bekannt ist.
-
Allerdings zeigt sich, dass es für die unterschiedlichen Sammelschienensysteme und damit unterschiedlichen Schaltungen unterschiedlich gestaltete Geräte bedarf.
-
Die daraus entstehende Varianz führt zu erhöhten Herstellkosten.
-
Ausgehend von dieser Situation ist es Aufgabe der Erfindung eine Überspannungsschutz-Anordnung zur Verfügung zu stellen, die es ermöglicht, kostengünstig verschiedene Ausführungsformen zu realisieren.
-
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Überspannungsableiter-Anordnung für ein elektrisches Sammelschienensystem, wobei das zu verbindende elektrische Sammelschienensystem zumindest zwei benachbarte Sammelschienen aufweist, und wobei die benachbarten Sammelschienen im Betrieb unter-schiedliches Potential führen, wobei die Überspannungsableiter-Anordnung zumindest eine Überspannungsschutzeinrichtung aufweist, die an einem metallischen Leiter elektrisch leitend befestigt ist, wobei die Überspannungsschutzeinrichtung auf der elektrisch entgegengesetzten Seite eine Kontakteinrichtung für eine der Sammelschienen aufweist, wobei der metallische Leiter weiterhin eine Kontakteinrichtung für die mindestens eine weitere Sammelschiene aufweist, wobei in Bezug zu dem metallischen Leiter ein weiteres Metallstück elektrisch leitend befestigt ist, das einen weiteren Anschluss zur Verfügung stellt, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Metallstück direkt mit dem metallischen Leiter verbunden ist, und dass das weitere Metallstück für die Kontaktierung mit einer Klemmtasche ausgestaltet ist.
-
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Überspannungsableiter-Anordnung für ein elektrische Sammelschienensystem, wobei das zu verbindende elektrisches Sammelschienensystem zumindest zwei benachbarte Sammelschienen aufweist, und wobei die benachbarten Sammelschienen m Betrieb unter-schiedliches Potential führen, wobei die Überspannungsableiter-Anordnung zumindest eine Überspannungsschutzeinrichtung aufweist, die an einem metallischen Leiter elektrisch leitend befestigt ist, wobei die Überspannungsschutzeinrichtung auf der elektrisch entgegengesetzten Seite eine Kontakteinrichtung für eine der Sammelschienen aufweist, wobei der metallische Leiter weiterhin eine Kontakteinrichtung für die mindestens eine weitere Sammelschiene aufweist, wobei in Bezug zu dem metallischen Leiter ein weiteres Metallstück elektrisch leitend befestigt ist, das einen weiteren Anschluss zur Verfügung stellt, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Metallstück indirekt über eine weitere Überspannungsschutzeinrichtung mit dem metallischen Leiter verbunden ist, und dass das weitere Metallstück für die Kontaktierung mit einer Klemmtasche ausgestaltet ist und eine Kontakteinrichtung für eine entsprechende Sammelschiene für den Schutz-leiter aufweist.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Nachfolgend wird die Erfindung näher unter Bezug auf die Figuren erläutert. In diesen zeigt:
- 1 eine erste Überspannungsableiter-Anordnung für ein elektrisches Sammelschienensystem,
- 2 eine zweite Überspannungsableiter-Anordnung für ein elektrisches Sammelschienensystem,
- 3 mögliche elektrische Verschaltungen von Ausführungsformen der Erfindung,
- 4 mögliche Anordnungen von Sammelschienen für Ausführungsformen der Erfindung,
- 5 eine Explosionszeichnung einer Überspannungsanordnung in einer erfindungsgemä-ßen Anordnung einer beispielhaften 3+0 Schaltung, und
- 6 eine Explosionszeichnung einer Überspannungsanordnung in einer erfindungsgemä-ßen Anordnung einer beispielhaften 3+1 Schaltung.
-
Nachfolgend wird die Erfindung eingehender unter Bezugnahme auf die Figur dargestellt werden.
-
Angaben mit Zahlenwerten sind in aller Regel nicht als exakte Werte zu verstehen, sondern beinhalten auch eine Toleranz von +/- 1 % bis zu +/- 10 %.
-
Bezugnahme auf Standards oder Spezifikationen oder Normen sind als Bezugnahme auf Standards bzw. Spezifikationen bzw. Normen, die zum Zeitpunkt der Anmeldung und/oder - soweit eine Priorität beansprucht wird - zum Zeitpunkt der Prioritätsanmeldung gelten / galten zu verstehen. Hiermit ist jedoch kein genereller Ausschluss der Anwendbarkeit auf nachfolgende oder ersetzende Standards oder Spezifikationen oder Normen zu verstehen.
-
Überspannungsableiter werden in unterschiedlichen Netzsystemen eingesetzt.
-
Nachfolgend sei unter Bezugnahme auf die 3 und 4 kurz ein möglicher Einsatz von Ausführungsformen der Erfindung erläutert.
-
Beispielsweise werden in elektrischen Installationen (Mehrleiterwechselspannungssystem) sogenannte TN-C System (terre neutre combine) neben mindestens einem Leiter L1 mit einem von Null verschiedenen Potential auch ein sogenannter PEN-Leiter eingesetzt. Ein PEN-Leiter vereinigt die Funktion eines Schutzleiters (PE protective earth) und eines Neutralleiters N. In einer der VDE 030,-1.2017-06 konformen Anordnung von Sammelschienen wird ein PEN-Leiter gefolgt von einem oder mehreren spannungsführenden Leitern L1, L2, L3 angeordnet.
-
Beispielsweise werden in elektrischen Installationen (Mehrleiterwechselspannungssystem) sogenannte TT System (terre terre) neben mindestens einem Leiter L1 mit einem von Null verschiedenen Potential auch ein N-Leiter eingesetzt. In einer der VDE 030,-1.2017-06 konformen Anordnung von Sammelschienen wird ein N-Leiter gefolgt von einem oder mehreren spannungsführenden Leitern L1, L2, L3 angeordnet.
-
Beispielsweise werden in elektrischen Installationen (Mehrleiterwechselspannungssystem) sogenannte TN-S System (terre neutre separe) neben mindestens einem Leiter L1 mit einem von Null verschiedenen Potential auch ein sogenannter PE-Leiter und eine N-Leiter eingesetzt. In einer der VDE 030,-1.2017-06 konformen Anordnung von Sammelschienen wird ein N-Leiter gefolgt von einem oder mehreren spannungsführenden Leitern L1, L2, L3 gefolgt von einem PE-Leiter angeordnet.
-
Je nach verwendetem System kommen unterschiedliche Schaltungen und damit unterschiedliche Anzahlen von Überspannungsableiter zum Einsatz.
-
Beispielsweise wird für ein TT-System bzw. ein TN-C System in aller Regel eine n+0 Schaltung zur Verwendung kommen. Beispielhaft ist in 4 ein (PE)N-Leiter und n=3 weitere Leiter L1, L2, L3 aufgezeigt. Diese können - wie in 3 gezeigt - mit n+0=3 Überspannungsableitern SPDL1, SPDL2, SPDL3 beschaltet werden.
-
Beispielsweise wird für eine TN-S System in aller Regel eine n+1 Schaltung zur Verwendung kommen. Beispielhaft ist in 4 ein N-Leiter, ein PE-Leiter und n=3 weitere Leiter L1, L2, L3 aufgezeigt. Diese können - wie in 3 gezeigt - mit n+1 =4 Überspannungsableitern SPDL1, SPDL2, SPDL3 beschaltet werden.
-
Im Gegensatz zu bisherigen Anordnungen wird bei der Erfindung der Anteil der Gleichteile für unterschiedliche Ausführungsformen erhöht. Hierdurch sinken die Produktionskosten für die Einzelteile. Zudem können die Gleichteile so vorkonfektioniert werden, dass sie die jeweilige Schaltung durch einen einfachen Stellungswechsel eines Bauteils realisieren.
-
In 1 und 2 ist eine beispielhafte erfindungsgemäße Überspannungsableiter-Anordnung 1 für ein elektrisches Sammelschienensystem mit mehreren im Abstand d befindlichen benachbarte Sammelschienen L1, L2, L3, N gezeigt. Mindestens zwei der benachbarten Sammelschienen L1, N führen im Betrieb unterschiedliches Potential. Die Überspannungsableiter-Anordnung 1 weist zumindest eine Überspannungsschutzeinrichtung SPDL1 auf, die an einem metallischen Leiter CN elektrisch leitend befestigt ist, wobei die Überspannungsschutzeinrichtung SPDL1 auf der elektrisch entgegengesetzten Seite eine Kontakteinrichtung KL1, KL2, KL3 für eine der Sammelschienen L1, L2, L3 aufweist, wobei der metallische Leiter CN weiterhin eine Kontakteinrichtung KN für die weitere Sammelschiene N, PEN aufweist, wobei in Bezug zu dem metallischen Leiter CN ein weiteres Metallstück CPE elektrisch leitend befestigt ist, das einen weiteren Anschluss KPE zur Verfügung stellt.
-
Insbesondere können die Sammelschienen einen Abstand von circa 40 mm aufweisen. In einem Mehrleiterwechselspannungssystem führen zumindest drei benachbarte Sammelschienen ein von null verschiedenes Potential, wobei eine vierte Sammelschiene benachbart zu den drei benachbarten Sammelschienen ein neutrales Potential führt. Dabei kann es für den Moment dahingestellt sein, ob ein N-Leiter oder ein PEN-Leiter oder eine PE-Leiter vorgesehen sind. Die Überspanungsleiter-Anordnung 1 weist dann zumindest drei Überspannungsschutzeinrichtungen SPDL1, SPDL2, SPDL3 auf, die an einem metallischen Leiter CN elektrisch leitend befestigt sind. Jede der Überspannungsschutzeinrichtungen SPDL1, SPDL2, SPDL3 weist auf der elektrisch entgegengesetzten Seite eine Kontakteinrichtung KL1, KL2, KL3 für eine entsprechende Sammelschiene L1, L2, L3 auf, wobei der metallische Leiter CN weiterhin eine Kontakteinrichtung KN für eine entsprechende Sammelschiene N, PEN für das neutrale Potential aufweist, wobei in Bezug zu dem metallischen Leiter CN ein weiteres Metallstück CPE elektrisch leitend befestigt ist, das einen Anschluss KPE an einen Schutzleiter PE zur Verfügung stellt.
-
Mit den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen kann jede Form von Sammelschienensystem, sei es für ein Zweileiter (-wechsel / -gleich) Spannungssystem oder für ein Mehrleiterspannungssystem mit den gleichen metallischen Bauteilen CN, CPE zur Verfügung gestellt werden.
-
In einer erfindungsgemäße Ausführungsform ist das weitere Metallstück CPE direkt mit dem metallischen Leiter CN verbunden. D.h. es kann eine n+0 Konfiguration zur Verfügung gestellt werden.
-
Insbesondere kann dann das weitere Metallstück CPE für die Kontaktierung mit einer Klemmtasche ausgestaltet sein. D.h. ein entsprechendes Kabelstück mit einer Klemmtasche kann auf einen entsprechenden Abschnitt KT aufgeschoben werden und mit einem PE-Potential, z.B. einer Potentialausgleichsschiene, verbunden werden.
-
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das weitere Metallstück CPE indirekt über eine weitere Überspannungsschutzeinrichtung mit dem metallischen Leiter CN verbunden. D.h. es kann eine n+1 Konfiguration zur Verfügung gestellt werden.
-
Insbesondere kann dann das weitere Metallstück CPE für die Kontaktierung mit einer Klemmtasche ausgestaltet sein und alternativ oder zusätzlich eine Kontakteinrichtung KPE für eine entsprechende Sammelschiene für den Schutzleiter PE aufweisen.
-
Gemäß vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung weist das weitere Metallstück CPE einen Knick auf. Hierdurch kann die Kontaktierung für eine Klemmtasche im Wesentlichen an derselben Position relativ zum metallischen Leiter CN verbleiben. Hierdurch können z.B. gleichartige Gehäuse G für unterschiedliche Konfigurationen ermöglicht werden.
-
Gemäß noch einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Überspannungsschutzanordnung 1 in einem Gehäuse G untergebracht. Hierdurch kann ein Berührungsschutz zur Verfügung gestellt werden. Weiterhin ist es möglich, durch ein gemeinsames Gehäuse die Überspannungsschutzanordnung 1 besonders einfach in einem Handgriff auf zumindest einem Teil der Sammelschienen aufzubringen.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Kontakteinrichtungen für die Sammelschienen einen Abstand von circa 40 mm, 65 mm, 100 mm oder 185 mm auf, sodass entsprechenden Sammelschienen mit einem Abstand von circa 40 mm, 65 mm, 100 mm, 185 mm kontaktiert werden können.
-
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Erfindung stellt das weitere Metallstück CPE einen Anschluss an einen Schutzleiter PE über einen entsprechenden Abschnitt KT und/oder über eine Kontakteinrichtung KPE zur Verfügung.
-
In noch einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Sammelschienensystem ein Gleichspannungssystem, ein Zweileiterwechselspannungssystem oder ein Mehrleiterwechselspannungssystem.
-
Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Sammelschienensystem ein Zweileiterwechselspannungssystem oder ein Mehrleiterwechselspannungssystem. Durch Drehen des weiteren Metallstücks CPE kann dann ausgewählt werden, ob die Überspannungsableiter-Anordnung 1 für eine n+1 oder eine n+0 Schaltung verwendbar ist, wobei n die Anzahl der aktiven Leiter bezeichnet.
-
Dabei kann im Prinzip eine Überspannungsschutzeinrichtung SPDPE am weiteren Metallstücks CPE befestigt bleiben, allerdings wäre die Überspannungsschutzeinrichtung SPDPE dann nur auf einer Seite elektrisch kontaktiert (nämlich auf der Seite, auf der CPE und CN sich kontaktieren) und somit funktionslos. Allerdings kann dann vor Ort durch einfaches Drehen des weiteren Metallstücks CPE festgelegt werden, welche Schaltung n+0 oder n+1 zum Einsatz kommt. Somit können mittels eines Gerätes vor Ort mit einer geringen Anzahl von gleichen Bauelementen unterschiedliche Zwecke bedient werden.
-
Somit kann mittels der Erfindung eine Überspannungsableiter-Anordnung 1 zur Verfügung gestellt werden, die einfach auf Sammelschienen-Systeme, welche in handelsüblichen Zählerschränken anzutreffen sind, verwendet werden können.
-
Obwohl vorstehend Bezug auf Überspannungsschutzeinrichtungen genommen wurde, können in gleicher Weise auch andere Komponenten alternativ oder zusätzlich in einem Gehäuse G zur Verbindung mit einem Sammelschienensystem vorgesehen sein, wie z.B. ein oder mehrere selektive Leistungsschalter.
-
Alle diese Anordnungen 1 / Geräte G können ohne weiteres im Wesentlichen von oben auf das Sammelschienen-System aufgesetzt und/oder gerastet werden und kontaktieren damit die jeweiligen Sammelschienen.
-
Das weitere Metallstück CPE kann dabei so konstruiert sein, dass es im Zusammenspiel mit dem Metallstück CN sowohl für die n+0- als auch für die n+1-Schaltung eingesetzt werden kann.
-
Das weitere Metallstück CPE kann je nach Konfiguration die Verbindung der Anschlussklemmen für einen Potentialausgleich zur Verfügung stellen. Je nach Schaltungsvariante stellt das weitere Metallstück CPE auch weitere Verbindungen her:
- In einer n+1 Schaltung kann der erste Anschluss des SPDPE in das N-Metall eingepresst und der zweite Anschluss wird mit dem weiteren Metallstück CPE verpresst. Zudem kann eine Kontakttulpe mit dem weiteren Metallstück CPE verbunden werden, welche die Kontaktierung zu einer PE-Sammelschiene ermöglicht.
-
In einer n+0-Schaltung wird kein Ableiter SPDPE benötigt, sodass dieser wegfallen kann. Da in einer solchen Schaltung in aller Regel keine PE-Sammelschiene vorhanden ist, kann auch diese Kontaktierung entfallen. Jedoch wird die obere N-Sammelschiene nun als PEN-Sammelschiene verwendet. Diese Sammelschiene muss somit auch mit dem Hauptpotentialausgleich verbunden werden. Dazu wird das weitere Metallstück CPE gedreht und mit der neutralen Sammelschiene N verbunden.
-
Durch diese konstruktive Gestaltung der Metalle CPE und CN sind keine zusätzlichen Einzelteile/Metalle erforderlich.
-
Die Überspannungsschutzeinrichtungen können gleichartige oder unterschiedliche Einrichtungen, z.B. Funkenstrecken, Varistoren, Gasableiter, TVS-Dioden, sein.
-
In 5 und 6 sind Explosionszeichnung einer Überspannungsableiter-Anordnung in einer erfindungsgemäßen Anordnung 1 einer beispielhaften 3+0 Schaltung (5) bzw. eine Explosionszeichnung einer Überspannungsableiter-Anordnung in einer erfindungsgemäßen Anordnung 1 einer beispielhaften 3+1 Schaltung dargestellt. Dabei sind noch weitere Elemente wie eine Leiterplattem Zündhilfen, Verriegelungselemente, Anzeigeelemente sichtbar, die jedoch für die Erfindung nicht wesentlich sind.
-
Bezeichnungsliste
-
- 1
- Überspannungsableiter-Anordnung
- L1, L2, L3, N, PE, PEN
- Sammelschiene
- SPDL1, SPDL2, SPDL3, SPDPE
- Überspannungsschutzeinrichtung
- CN
- metallischer Leiter
- KL1, KL2, KL3, KPE, KN
- Kontakteinrichtung
- KT
- Abschnitt für Anschluss an einen Schutzleiter
- CPE
- weiteres Metallstück
- G
- Gehäuse
- d
- Abstand
