DE102020118110A1

DE102020118110A1 - Überspannungsschutzanordnung

Info

Publication number: DE102020118110A1
Application number: DE102020118110.8A
Authority: DE
Inventors: Auf Teilnichtnennung Antrag; Rainer Durth; Rüdiger Harnasch; Martin Wetter; Christian Ramsel
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG; Hager Electro GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG; Hager Electro GmbH and Co KG
Priority date: 2019-07-12
Filing date: 2020-07-09
Publication date: 2021-01-14

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine Überspannungsschutzanordnung (1) mit einem Einspeiseadapter (2) zur Montage an einer Mehrzahl zueinander paralleler Stromschienen (3) und mit einer Überspannungsschutzvorrichtung (4).Eine Überspannungsschutzanordnung, welche Anschlusselemente für elektrische Leitungen enthält, bei der der Platzbedarf für Überspannungsschutz und Anschlusselemente bzw. Einspeiseadapter minimiert wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Einspeisegehäuse (6) und das Überspannungsschutzgehäuse (5) mechanisch miteinander verbindbar oder miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Überspannungsschutzanordnung mit einem Einspeiseadapter zur Montage an einer Mehrzahl zueinander paralleler Stromschienen und mit einer Überspannungsschutzvorrichtung. Die Überspannungsschutzvorrichtung umfasst mindestens ein Überspannungsschutzelement. Der Einspeiseadapter weist ein Einspeisegehäuse auf, wobei der Einspeiseadapter mindestens eine Anschlusseinrichtung zum Anschluss mehrerer elektrischer Leitungen aufweist. Die Anschlusseinrichtung weist eine Mehrzahl von Anschlusselementen auf, wobei jeweils ein Anschlusselement für jeweils eine elektrische Leitung vorgesehen ist. Mindestens ein Anschlusselement ist mindestens einem Überspannungsschutzelement zugeordnet und mit dem Überspannungsschutzelement elektrisch leitend verbindbar oder im montierten Zustand verbunden ist und/oder über die Stromschiene elektrisch leitend mit dem Überspannungsschutzelement verbindbar. Jeweils mindestens ein Anschlusselement ist mit einer Stromschiene elektrisch leitend verbindbar oder im montierten Zustand verbunden.
Überspannungsschutzvorrichtungen sind im Stand der Technik in einer Vielzahl an Ausgestaltungen bekannt. Sie werden in erster Linie zum Schutz von elektrischen Geräten oder Leitungen vor Überspannungen, die beispielsweise durch Blitzeinschläge werden können, eingesetzt. Hierzu weisen die Überspannungsschutzgeräte wenigstens ein spannungsbegrenzendes oder ein spannungsschaltendes Bauteil, beispielsweise einen Varistor, einen Gasableiter oder eine Funkenstrecke auf.
Überspannungsschutzvorrichtungen dürfen im Hauptstromversorgungssystem am Gebäudeeintritt verwendet werden. Gängig ist, dass der Überspannungsschutz direkt vor einen Stromzähler geschaltet wird, um nachfolgenden elektrischen Geräte bzw. elektrische Installationen vor Überspannungen zu schützen. Es ist dabei im Stand der Technik üblich, dass Sammelschienensysteme mit einer oder mehreren Stromschienen mittels eines Überspannungsschutzelements mit einem Bezugspotenzial verbunden werden. Solche Sammelschienensysteme befinden sich zum Beispiel als vorgefertigtes System im unteren Anschlussraum von Zählerschränken. Die elektrischen Leitungen werden in der Regel mit Spezialklemmen direkt einzeln auf den Sammelschienen angeschlossen. Stand der Technik ist es ebenfalls, dass die elektrischen Leitungen mittels eines Klemmenblocks angeschlossen werden, der auf das Sammelschienensystem aufgerastet wird und eine Anschlussklemme für jede Sammelschiene beinhaltet.
Nachteilig bei solchen Sammelschienensystemen ist der Platzbedarf der einzelnen Überspannungsschutzelemente und der Anschlusselemente. Beispielsweise wird zusätzlicher Raum für die Montageplatte oder auf der Tragschiene selbst benötigt. Durch die Anordnung der Anschlüsse haben Verdrahtungen bzw. Kabel eine relativ große Länge, was zu einer induktiven Zusatzspannung führt, die den Schutzpegel in der Installation anhebt.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Überspannungsschutzanordnung anzugeben, welche Anschlusselemente für elektrische Leitungen enthält, bei der der Platzbedarf für Überspannungsschutz und Anschlusselemente bzw. Einspeiseadapter minimiert wird.
Diese Aufgabe ist bei der eingangs beschriebenen Überspannungsschutzanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Einspeisegehäuse und die Überspannungsschutzvorrichtung mechanisch miteinander verbindbar oder miteinander verbunden sind. Dadurch, dass das Einspeisegehäuse mechanisch mit der Überspannungsschutzvorrichtung verbunden ist, muss die Überspannungsschutzvorrichtung nicht zusätzlich an Stromschienen angebracht werden. Somit bleibt an den Stromschienen mehr Raum für andere Bauteile. Stromschienen werden häufig auch als Sammelschienen bezeichnet. Die Überspannungsschutzvorrichtung und der Einspeiseadapter können derart elektrisch miteinander verbunden sein, dass jeweils ein Anschlusselement einem Überspannungsschutzelement im Überspannungsschutzgehäuse zugeordnet ist.
Der Einspeiseadapter dient dazu, die Stromschienen mit dem elektrischen Versorgungsnetz elektrisch zu verbinden. Die Zuordnung der Anschlusselemente zu einem Überspannungsschutzelement kann beispielsweise nach der sogenannten 3 + 1-Schaltung erfolgen. Ein Überspannungsschutzelement ist dabei zwischen dem N- und dem PE-Leiter angeordnet. Die weiteren Überspannungsschutzelemente werden zwischen den Leitern L1, L2, L3 und dem N-Leiter angeschlossen, wobei die einzelnen Leiter den entsprechenden Anschlusselementen zugeordnet sind. Dieses Prinzip erlaubt eine flexible Modifikation auch anderer Schaltungsvarianten, z. B. 4 + 0, 3 + 0 oder ähnliche durch eine variable Bestückung. Die Anschlusselemente sind entsprechend markiert, so dass von außen eindeutig erkennbar ist, welches Anschlusselement welchem Leiter bzw. entsprechend welcher Stromschiene zugeordnet ist. Die Markierung kann beispielsweise farbig sein oder die Anschlusselemente sind vorzugsweise ihrem zugeordneten Leiter entsprechend beschriftet. Denkbar ist, dass das Einspeisegehäuse und die Überspannungsschutzvorrichtung an einem Abschnitt miteinander verbunden sind. In diesem Abschnitt können Kontaktelemente an dem einen Gehäuse und entsprechende Gegenkontakte an dem jeweils anderen Gehäuse ausgebildet sein, die dazu dienen, die Überspannungsschutzelemente mit den Anschlusselementen des Einspeiseadapters elektrisch leitend zu verbinden.
Das einzelne bzw. die einzelnen Überspannungsschutzelemente können auf einem Trägerelement angebracht sein und einzeln oder zusammen eingehaust sein. Die Überspannungsschutzelemente können auch nur teilweise, durch ein offenes Gehäuse eingehaust sein.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist aber vorgesehen, dass die Überspannungsschutzvorrichtung ein Überspannungsschutzgehäuse aufweist und dass im Inneren des Überspannungsschutzgehäuses mehrere Überspannungsschutzelemente angeordnet sind. Das Überspannungsschutzgehäuse kann aus einem isolierenden Material hergestellt sein.
Um eine möglichst platzsparende Möglichkeit innerhalb des Schaltschranks zu bieten, ist bei einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Überspannungsschutzgehäuse in seiner Längserstreckung quer, insbesondere senkrecht zur Längserstreckung des Einspeiseadapters am Einspeisegehäuse anbringbar ist, sodass das Überspannungsschutzgehäuse und das Einspeisegehäuse im miteinander verbundenen Zustand eine L-Form oder eine T-Form bilden. Der Einspeiseadapter ist im montierten Zustand in seiner Längserstreckung senkrecht zu den Stromschienen angeordnet, sodass ein Aufrasten auf alle Stromschienen möglich ist. Dabei ragen in der Regel die Stirnseiten des Einspeiseadapters, also die kürzeren Seiten, über die Stromschienen hinaus. Das Überspannungsschutzgehäuse kann an einer dieser Stirnseiten angebracht werden.
Auf diese Weise verdeckt das Überspannungsschutzgehäuse nicht die Stromschienen, sondern ist im freien Raum im Schaltschrank angeordnet. An die Stromschienen können somit andere elektrische Komponenten angeschlossen werden. Das Überspannungsschutzgehäuse kann beispielsweise so angeordnet werden, dass es parallel zu den Stromschienen ausgerichtet ist. Mögliche, bereits im Schaltschrank installierte, weitere Geräte, die an den Stromschienen befestigt sind, werden von dem Überspannungsschutzgehäuse nicht beeinflusst, da sich das Überspannungsschutzgehäuse oberhalb, oder unterhalb dieser Komponenten befindet. Somit ergibt sich für die Überspannungsschutzanordnung insgesamt eine L-Form, wenn das Überspannungsschutzgehäuse lediglich im Randbereich mit einer der Stirnseiten des Einspeisegehäuses verbunden ist bzw. eine T-Form, wenn das Überspannungsschutzgehäuse mittig an seiner Längsseite an dem Einspeisegehäuse befestigt ist bzw. integral mit dem Gehäuse ausgestaltet ist.
Um den Platz innerhalb des Schaltschranks weiter optimal nutzen zu können, ist bei einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Überspannungsschutzgehäuse mindestens zwei separate Gehäuseteile, einen ersten Gehäuseteil und einen zweiten Gehäuseteil umfasst, dass der erste Gehäuseteil und der zweite Gehäuseteil in ihrer Längserstreckung senkrecht zur Längserstreckung des Einspeisegehäuses an jeweils einer Stirnseite des Einspeisegehäuses anbringbar sind, sodass das Überspannungsschutzgehäuse und das Einspeisegehäuse im miteinander verbundenen Zustand eine U-Form oder eine C-Form bilden. Auf diese Weise kann im montierten Zustand des Einspeiseadapters sowohl der Platz im Schaltschrank über als auch unter dem Einspeiseadapter genutzt werden. Entsprechend kann der erste Gehäuseteil oberhalb der Stromschienen an dem Einspeisegehäuse befestigt sein und der zweite Gehäuseteil unterhalb der Stromschienen.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Überspannungsschutzgehäuse modular ausgestaltet ist, also mehr als zwei Gehäuseteile aufweist. Je nach Platzbedarf bzw. verfügbarem Platz im Schaltschrank kann ein modular zusammengesetzter Teil des Überspannungsschutzgehäuses oberhalb der Stromschienen am Einspeisegehäuse angeordnet sein und ein zweiter modular zusammengesetzter Teil des Überspannungsschutzgehäuses unterhalb der Stromschienen. Die Längserstreckung des Überspannungsschutzgehäuses kann auf diese Weise dem verfügbaren Raum entsprechend angepasst werden. Bei der U-Form bildet das Einspeisegehäuse den U-Rücken, wobei die U-Schenkel von den Gehäuseteilen des Überspannungsschutzgehäuses gebildet werden. Bei unterschiedlichen Längserstreckungen der beiden Gehäuseteile des Überspannungsschutzgehäuses sind auch die U-Schenkel im montierten Zustand der Überspannungsschutzanordnung unterschiedlich lang ausgestaltet.
Um das Überspannungsschutzgehäuse entsprechend befestigen zu können, ist bei einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Gehäuse Haltemittel, zum formschlüssigen Halten oder kraftschlüssigen Halten des Gehäuses an der Seitenwand des Schaltschranks oder der Abdeckung der Seitenwand des Schaltschranks aufweist. Die Haltemittel können beispielsweise Schrauben sein. Denkbar ist auch, dass die Haltemittel als Rastvorsprünge ausgestaltet sind, die mit korrespondierenden Rasthaken interagieren, die an der Seitenwand oder der Abdeckung der Seitenwand ausgebildet sind. Das Gehäuse kann durch die Haltemittel so angeordnet werden, dass es zerstörungsfrei wieder von der Seitenwand oder der Abdeckung der Seitenwand entfernt werden kann. Das Gehäuse wird folglich lösbar mit der Seitenwand oder der Abdeckung der Seitenwand verbunden.
Um das Einspeisegehäuse und/oder das Überspannungsschutzgehäuse miteinander verbinden zu können, ist bei einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Einspeisegehäuse und/oder das Überspannungsschutzgehäuse Haltemittel, zum formschlüssigen oder kraftschlüssigen Verbinden des Überspannungsschutzgehäuses mit dem Einspeisegehäuse aufweisen. Die Haltemittel können beispielsweise Schrauben sein. Denkbar ist auch, dass die Haltemittel als Rastvorsprünge ausgestaltet sind, die mit korrespondierenden Rasthaken interagieren, die jeweils an dem Überspannungsschutzgehäuse und dem Einspeisegehäuse ausgebildet sind. Das Überspannungsschutzgehäuse bzw. das Einspeisegehäuse kann durch die Haltemittel so angeordnet werden, dass es zerstörungsfrei wieder von dem anderen Gehäuse abmontiert werden kann. Das Überspannungsschutzgehäuse wird folglich lösbar mit Einspeisegehäuse verbunden.
Für eine komfortable Verbindung des Überspannungsschutzgehäuses mit dem Einspeisegehäuse ist bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass an dem Einspeisegehäuse Vorsprünge und an dem Überspannungsschutzgehäuse korrespondierende Gegenvorsprünge ausgebildet sind, dass die Vorsprünge des Einspeisegehäuses von den Gegenvorsprüngen des Überspannungsschutzgehäuses hintergreifbar sind oder dass die Gegenvorsprünge des Überspannungsschutzgehäuses von den Vorsprüngen des Einspeisegehäuses hintergreifbar sind, sodass das Einspeisegehäuse und das Überspannungsschutzgehäuse aufeinander aufschiebbar sind. Gleichzeitig können elektrische Kontaktelemente im Bereich der Vorsprünge und der Gegenvorsprünge ausgebildet sein, die elektrisch leitend miteinander in Kontakt stehen, wenn das Einspeisegehäuse und das Überspannungsschutzgehäuse miteinander verbunden sind. Denkbar ist auch, dass die Vorsprünge und die Gegenvorsprünge gleichzeitig als elektrisch leitende Kontaktelemente ausgestaltet sind, sodass bei der mechanischen Verbindung des Einspeisegehäuses und des Überspannungsschutzgehäuses auch gleichzeitig die elektrische Verbindung zwischen den Überspannungsschutzelementen und den Anschlusselementen hergestellt wird.
Zusätzlich oder alternativ ist bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass zwischen dem Überspannungsschutzgehäuse und dem Einspeisegehäuse eine Steckverbindung ausgebildet ist, sodass das Überspannungsschutzgehäuse und das Einspeisegehäuse aufeinander aufsteckbar sind. Auf diese Weise kann das Überspannungsschutzgehäuse einfach auf das Einspeisegehäuse aufgesteckt werden. Die Steckverbindung kann als zusätzliche Verbindung der Gehäuse oder zur elektrischen Verbindung der Komponenten, also der Anschlusselemente mit den Überspannungsschutzelementen, vorgesehen sein.
Zur Verbesserung der der Handhabung der Überspannungsschutzanordnung ist bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Überspannungsschutzvorrichtung mindestens einen Spannungsabgriff aufweist, insbesondere einen in der Überspannungsschutzvorrichtung integrierten Spannungsabgriff. Auf diese Weise kann eine Stromabnahme an dem Spannungsabgriff vor einem Stromzähler erfolgen. Somit können beispielsweise Geräte des Schaltschranks, die vom Netzbetreiber betrieben werden, mit Strom versorgt werden, ohne, dass dies einen Kunden belastet. In der Regel sind Überspannungsschutzvorrichtungen vor einem Stromzähler angebracht, damit auch dieser vor Überspannungen geschützt ist. Die geschützten Geräte sind nur in einer bestimmten Reichweite geschützt. Weiter entfernte Geräte sind in der Regel erneut zu schützen.
Darüber hinaus kann bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass an dem Überspannungsschutzgehäuse ein Spannungsabgriff in Form eines Zusatzmoduls befestigbar ist, sodass die Überspannungsschutzvorrichtung wahlweise mit Spannungsabgriff oder ohne Spannungsabgriff betreibbar ist. Das Zusatzmodul kann ebenfalls so an dem Überspannungsschutzgehäuse angebracht sein, wie beispielsweise das Überspannungsschutzgehäuse an dem Einspeisegehäuse befestigt werden kann. So können an dem Zusatzmodul Vorsprünge und an dem Überspannungsschutzgehäuse korrespondierende Gegenvorsprünge ausgebildet sind, wobei die Vorsprünge des Zusatzmoduls von den Gegenvorsprüngen des Überspannungsschutzgehäuses hintergreifbar sind oder umgekehrt. Denkbar ist auch, dass zwischen dem Zusatzmodul und dem Überspannungsschutzgehäuse eine Steckverbindung ausgebildet ist. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass an dem Zusatzmodul Rastvorsprünge vorgesehen sind, die mit entsprechenden Rastnasen an dem Überspannungsschutzgehäuse eine Rastverbindung bilden, sodass das Zusatzmodul auf das Überspannungsschutzgehäuse aufgerastet werden kann.
Zur erhöhten Sicherheit für die Stromentnahme ist bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass an dem Stromanschluss ein elektrisches Sicherungselement vorgesehen ist. Bei dem Sicherungselement kann es sich um eine gängige Sicherung handeln, die den Stromkreis unterbricht, wenn ein bestimmter Stromgrenzwert überschritten wird. Denkbar sind beispielsweise Schmelzsicherungen, die mit zunehmendem Strom aufgeheizt werden und aufschmelzen, sobald der Grenzwert überschritten wird.
Für eine komfortable und flexible Montage der Überspannungsschutzanordnung ist bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass eine stromtragfähige Verbindung zwischen dem Stromanschluss und dem Stromschienensystem herstellbar ist. Auf diese Weise kann die Überspannungsschutzvorrichtung über den (optionalen) Spannungsabgriff direkt und separat mit den Stromschienen verbunden werden. Alternativ kann die Überspannungsschutzvorrichtung über eine elektrisch leitende Verbindung mit dem Einspeiseadapter verbunden sein, der wiederum mit den Stromschienen verbunden ist.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Überspannungsschutzanordnung ist vorgesehen, dass die Überspannungsschutzvorrichtung mindestens einen Fernmeldekontakt aufweist. Ein oder mehrere Fernmeldekontakte können somit zur Femüberwachung verwendet werden. Der Fernmeldekontakt kann innerhalb des Überspannungsschutzgehäuses angeordnet werden. Dazu sieht eine Ausgestaltung des Überspannungsschutzgehäuses vor, dass an dem Überspannungsschutzgehäuse Erhebungen, sogenannte Dome, ausgebildet sind, in denen die Fernmeldekontakte angeordnet werden können.
Um den Funktionsumfang der Überspannungsschutzanordnung zu vergrößern, ist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Überspannungsschutzanordnung mindestens ein Sensor zur Erfassung von Messsignalen elektrischer Signale auf den Stromschienen vorgesehen. Außerdem ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, durch die die erfassten Messsignale des mindestens einen Sensors erfassbar sind. Die Sensoren können diverse Messsignale detektieren. Denkbar ist beispielsweise die Erfassung der sinusförmigen Nutzstromgrößesn des Systems wie den Strom, die Spannung und die Phasenverschiebung. Die Sensoren können auch Oberwellen des Systems messen und/oder transiente Störgrößen bzw. repetierende nicht sinusförmige Störgrößen. Daneben können auch Umgebungsgrößen gemssen werden. Dazu zählt insbesondere die Temperatur. Aber auch die Messung des Drucks oder der Luftfeuchtigkeit und dergleichen sind denkbar. Unter dem System wird die Anordnung der Stromschienen verstanden und die Geräte oder Adapter, die an den Stromschienen angeschlossen sind.
Auf diese Weise sind Rückschlüsse auf den Zustand des Systems bzw. auf die Zustände der einzelnen Geräte, die an den Stromschienen angeschlossen sind, möglich. Die von den Sensoren übertragenen Messsignale können derart ausgewertet werden, dass eine zuverlässige Prognose über die Funktionalität bzw. eine möglicherweise sich verschlechternde Funktionalität der einzelnen Geräte gemacht werden kann.
Ein Sensor kann beispielsweise so ausgestaltet sein, dass er einen Träger aufweist, wobei auf oder im Träger eine erste strukturierte elektrische Ebene angeordnet ist. Auf oder im Träger kann eine zweite strukturierte elektrische Ebene angeordnet sein. Ein erster strukturierter Abschnitt der ersten strukturierten elektrischen Ebene kann mit einem zweiten strukturierten Abschnitt der zweiten strukturierten elektrischen Ebene mittels einer elektrischen Kontaktierung verbunden sein. Auf diese Weise wird eine Schleife gebildet, sodass eine Stromflussänderung eines elektrischen Leiters, der im Wesentlichen parallel zum Träger und im Wesentlichen senkrecht zu Schleife angeordnet ist, eine Induktionsspannung in der so gebildeten Schleife hervorruft. Ein solcher Sensor kann sehr klein ausgestaltet werden und erhöht den Platzbedarf des Anschlussadapters innerhalb eines Schaltschranks auf den Stromschienen nicht merklich.
Der Sensor kann Teil der Überspannungsschutzanordnung sein bzw. mit dem der Überspannungsschutzanordnung einstückig verbunden sein. Denkbar ist aber auch, dass der mindestens eine Sensor ein separates Bauteil ist. Dazu ist bei einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzanordnung vorgesehen, dass der mindestens eine Sensor als Sensormodul ausgebildet ist, das lösbar mit dem Einspeiseadapter oder der Überspannungsschutzvorrichtung verbunden ist. Dazu kann vorgesehen sein, dass das die Überspannungsschutzvorrichtung oder der Einspeiseadapter und/oder das Sensormodul Haltemittel, zum formschlüssigen oder kraftschlüssigen Verbinden des Sensormoduls mit der Überspannungsschutzvorrichtung oder dem Einspeiseadapter aufweisen. Denkbar ist beispielsweise, dass an dem Sensormodul Vorsprünge und an dem Einspeiseadapter korrespondierende Gegenvorsprünge ausgebildet sind, dass die Vorsprünge des Sensormoduls von den Gegenvorsprüngen des Einspeiseadapters hintergreifbar sind oder dass die Gegenvorsprünge des Einspeiseadapters von den Vorsprüngen des Sensormoduls hintergreifbar sind, sodass das Sensormodul und der Einspeiseadapter aufeinander aufschiebbar sind.
Die Sensoren können unterschiedlich mit den Stromschienen verbunden sein. Dazu ist bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzanordnung vorgesehen, dass mindestens ein Sensor direkt, insbesondere galvanisch mit mindestens einer Stromschiene verbindbar ist. Dazu können an dem Einspeiseadapter oder der Überspannungsschutzvorrichtung Kontaktelemente angeordnet sein, die eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Sensor und den Stromschienen herstellt. Wenn der Sensor als Sensormodul ausgestaltet ist, können die Kontaktelemente derart angeordnet sein, dass eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt ist, wenn das Sensormodul an dem Einspeiseadapter oder an der Überspannungsschutzvorrichtung befestigt ist.
Alternativ oder zusätzlich kann bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßenn Überspannungsschutzanordnung vorgesehen sein, dass mindestens ein Sensor indirekt, insbesondere kapazitiv und/oder induktiv mit mindestens einer Stromschiene verbindbar ist, dass die mindestens eine Stromschiene betriebsmäßig von dem mindestens einen Sensor isoliert ist und dass der Sensor eine breitbandige Messung von elektrischen und/oder magnetischen Feldänderungen aufnimmt, insbesondere eine breitbandige Spannungsmessung und/oder eine breitbandige Strommessung durchführt. Auf diese Weise muss der Sensor nicht unmittelbar mit den Stromschienen verbunden sein, sondern kann lediglich in der Nähe der zu messenden Feldänderung angeordnet sein.
Die von den Sensoren übertragenen Daten werden von der Auswerteeinrichtung derart aufgenommen und bearbeitet, dass Rückschlüsse auf den Zustand des Systems bzw. auf die Zustände der entsprechenden Geräte, die an den Stromschienen angeschlossen sind, gemacht werden können. Die Auswerteeinheit kann dabei direkt an dem Einspeiseadapter oder der Überspannungsschutzvorrichtung angeordnet oder lediglich in der Nähe der Überspannungsschutzanordnung verortet sein. Denkbar ist dann, dass die Auswerteeinheit per Funkverbindung mit den Sensoren kommuniziert.
Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Überspannungsschutzanordnung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche als auch auf die nachfolgende Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen

1 eine schematische Darstellung einer Überspannungsschutzanordnung mit einer L-Form in einem Schaltschrank,
2 eine schematische Darstellung einer Überspannungsschutzanordnung mit einer T-Form in einem Schaltschrank,
3 eine schematische Darstellung einer Überspannungsschutzanordnung mit einer mehrteiligen Überspannungsschutzvorrichtung,
4 eine schematische Darstellung eines Befestigungsmechanismus einer Überspannungsschutzanordnung und
5 eine schematische Darstellung eines Überspannungsschutzgehäuses.

1 zeigt eine Überspannungsschutzanordnung 1 mit einem Einspeiseadapter 2, der an einer Mehrzahl an zueinander paralleler Stromschienen 3 angeordnet ist. Eine Überspannungsschutzvorrichtung 4 mit einem Überspannungsschutzgehäuse 5 ist mechanisch am Einspeisegehäuse 6 des Einspeiseadapters 3 befestigt. In einem Schaltschrank 7 sind in der Regel eine Vielzahl elektronischer Komponenten an den Stromschienen 3 befestigt. Durch die Anordnung der Überspannungsschutzvorrichtung 4 an dem Einspeiseadapter 2 wird zusätzlicher Raum innerhalb des Schaltschranks 7 gewonnen, da die Überspannungsschutzvorrichtung 4 nicht direkt an die Stromschienen 3 angeschlossen werden muss. Die Überspannungsschutzvorrichtung 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel sowohl mechanisch als auch elektrisch leitend mit dem Einspeiseadapter 2 verbunden.
Im Überspannungsschutzgehäuse 5 sind eine Vielzahl an hier nicht dargestellten Überspannungsschutzelementen untergebracht. Der Einspeiseadapter weist mindestens eine Anschlusseinrichtung zum Anschluss mehrerer elektrischer Leitungen auf, wobei die Anschlusseinrichtung eine Mehrzahl von Anschlusselementen aufweist. Jeweils ein Anschlusselement ist für jeweils eine elektrische Leitung vorgesehen. Die Anschlusselemente sind den Überspannungsschutzelementen der Überspannungsschutzvorrichtung 4 zugeordnet und mit den Überspannungsschutzelementen elektrisch leitend verbunden.
Das Überspannungsschutzgehäuse 5 ist in seiner Längserstreckung senkrecht zur Längserstreckung des Einspeiseadapters 2 am Einspeisegehäuse 6 anbringbar, sodass das Überspannungsschutzgehäuse 5 und das Einspeisegehäuse 6 im miteinander verbundenen Zustand eine L-Form bilden. Das Überspannungsschutzgehäuse 5 ist mit seiner Seitenfläche 8, am Ende der Seitenfläche 8, an dem Einspeisegehäuse 6 befestigt.
2 zeigt eine Überspannungsschutzanordnung 1 ähnlich zu der in 1 gezeigten Überspannungsschutzanordnung 1. Das Überspannungsschutzgehäuse 5 ist ebenfalls in seiner Längserstreckung senkrecht zur Längserstreckung des Einspeisegehäuses 6 angeordnet. Das Überspannungsschutzgehäuse 5 ist allerdings nicht an dem Ende der Seitenfläche 8 an dem Einspeisegehäuse 6 angebracht, sondern im Wesentlichen mittig an der Seitenfläche 8 an dem Einspeisegehäuse 6 befestigt. Somit ergibt sich eine T-Form der Überspannungsschutzanordnung 1. Das Überspannungsschutzgehäuse 5 kann, je nach Bestückung und Aufbau des Schaltschranks 7, auch in anderen Konfigurationen an dem Einspeisegehäuse 6 angebracht sein, so dass möglichst viel Raum gewonnen wird bzw. eine platzsparende Anordnung der Komponenten ermöglicht wird.
3 zeigt eine Überspannungsschutzanordnung 1 mit einem Einspeiseadapter 2 gemäß den 1 und 2. Die Überspannungsschutzvorrichtung 4 weist ein zweiteiliges Gehäuse mit einem ersten Gehäuseteil 9 und einem zweiten Gehäuseteil 10 auf. Der erste Gehäuseteil 9 ist mit dem Ende der Seitenfläche 8 an einer Stirnseite 11 des Einspeiseadapters 2 am unteren Ende, unterhalb der Stromschienen 3, befestigt. Der zweite Gehäuseteil 10 ist mit dem Ende der Seitenfläche 8 an einer Stirnseite 11 des Einspeiseadapters 2 am oberen Ende, oberhalb der Stromschienen 3, befestigt. Auf diese Weise beschreibt die Überspannungsschutzanordnung 1 eine C-Form bzw. U-Form. Die U-Schenkel werden durch den ersten Gehäuseteil 9 und den zweiten Gehäuseteil 10 gebildet. Der U-Rücken wird durch das Einspeisegehäuse 6 gebildet. In dieser Ausgestaltung sind der erste Gehäuseteil 9 und der zweite Gehäuseteil 10 in ihrer Längserstreckung gleich lang. In weiteren Ausgestaltungen können sich die Längen der Gehäuseteile 9, 10 aber auch unterscheiden.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Befestigungsmechanismus zur mechanischen Befestigung des Überspannungsschutzgehäuses 5 an dem Einspeisegehäuse 6. Dabei sind an dem Einspeisegehäuse 6 Vorsprünge 13 und an dem Überspannungsschutzgehäuse 5 korrespondierende Gegenvorsprünge 14 ausgebildet. Die Vorsprünge 13 des Einspeisegehäuses 6 werden von den Gegenvorsprüngen 14 des Überspannungsschutzgehäuses 5 hintergriffen, sodass das Einspeisegehäuse 6 und das Überspannungsschutzgehäuse 5 aufeinander aufschiebbar sind. In diesem Ausführungsbeispiel ähnelt der Befestigungsmechanismus einer Nut-Feder-Kombination.
5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Überspannungsschutzgehäuses 5 in einer Seitenansicht. An dem Überspannungsschutzgehäuse 5 ist ein Spannungsabgriff 15 in Form eines Zusatzmoduls 16 befestigt. Das Zusatzmodul 16 kann wahlweise angebracht oder demontiert werden, sodass die Überspannungsschutzvorrichtung 4 wahlweise mit Stromanschluss 13 oder ohne Stromanschluss 13 betrieben werden kann. Zusätzlich sind innerhalb des Überspannungsschutzgehäuses 5 Fernmeldekontakte 17 und Vorrichtungssensoren 18 vorgesehen. Die Fernmeldekontakte 17 und die Vorrichtungssensoren 18 sind jeweils in den Erhebungen bzw. den Domen 19 im Überspannungsschutzgehäuse 5 untergebracht. Aufgrund der üblichen Ausgestaltung vom Stromkästen sind maximal 3 Dome 19 am Überspannungsschutzgehäuse 5 möglich.
Bezugszeichenliste

1: Überspannungsschutzanordnung
2: Einspeiseadapter
3: Stromschiene
4: Überspannungsschutzvorrichtung
5: Überspannungsschutzgehäuse
6: Einspeisegehäuse
7: Schaltschrank
8: Seitenfläche
9: erster Gehäuseteil
10: zweiter Gehäuseteil
11, 12: Stirnseite
13: Vorsprung
14: Gegenvorsprung
15: Spannungsabgriff
16: Zusatzmodul
17: Fernmeldekontakt
18: Vorrichtungssensor
19: Dom

Claims

Überspannungsschutzanordnung (1) mit einem Einspeiseadapter (2) zur Montage an einer Mehrzahl zueinander paralleler Stromschienen (3) und mit einer Überspannungsschutzvorrichtung (4), wobei die Überspannungsschutzvorrichtung (4) mindestens ein Überspannungsschutzelement umfasst, wobei der Einspeiseadapter (2) ein Einspeisegehäuse (6) aufweist, wobei der Einspeiseadapter (2) mindestens eine Anschlusseinrichtung zum Anschluss mehrerer elektrischer Leitungen aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung eine Mehrzahl von Anschlusselementen aufweist, wobei jeweils mindestens ein Anschlusselement für jeweils mindestens eine elektrische Leitung vorgesehen ist, wobei mindestens ein Anschlusselement mindestens einem Überspannungsschutzelement zugeordnet ist und mit dem Überspannungsschutzelement elektrisch leitend verbindbar oder im montierten Zustand verbunden ist und/oder über die Stromschiene elektrisch leitend mit dem Überspannungsschutzelement verbindbar ist, und wobei jeweils mindestens ein Anschlusselement mit einer Stromschiene elektrisch leitend verbindbar oder im montierten Zustand verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspeisegehäuse (6) und die Überspannungsschutzvorrichtung (4) mechanisch miteinander verbindbar oder miteinander verbunden sind.
Überspannungsschutzanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überspannungsschutzvorrichtung (4) ein Überspannungsschutzgehäuse (5) aufweist und dass im Inneren des Überspannungsschutzgehäuses (5) mehrere Überspannungsschutzelemente angeordnet sind.
Überspannungsschutzanordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Überspannungsschutzgehäuse (5) in seiner Längserstreckung quer, insbesondere senkrecht, zur Längserstreckung des Einspeiseadapters (2) am Einspeisegehäuse (6) anbringbar ist, sodass das Überspannungsschutzgehäuse (5) und das Einspeisegehäuse (6) im miteinander verbundenen Zustand eine L-Form oder eine T-Form bilden.
Überspannungsschutzanordnung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Überspannungsschutzgehäuse (5) mindestens zwei separate Gehäuseteile, einen ersten Gehäuseteil (9) und einen zweiten Gehäuseteil (10) umfasst, dass der erste Gehäuseteil (9) und der zweite Gehäuseteil (10) in ihrer Längserstreckung senkrecht zur Längserstreckung des Einspeisegehäuses (6) an jeweils einer Stirnseite (11, 12) des Einspeisegehäuses (6) anbringbar sind, sodass das Überspannungsschutzgehäuse (5) und das Einspeisegehäuse (6) im miteinander verbundenen Zustand eine U-Form oder eine C-Form bilden.
Überspannungsschutzanordnung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Überspannungsschutzgehäuse (5) modular ausgestaltet ist, also mehr als zwei Gehäuseteile aufweist, die miteinander mechanisch und elektrisch verbindbar sind.
Überspannungsschutzvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspeisegehäuse (6) und/oder das Überspannungsschutzgehäuse (5) Haltemittel (13, 14), zum formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbinden des Überspannungsschutzgehäuses (5) mit dem Einspeisegehäuse (6) aufweisen.
Überspannungsschutzanordnung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Einspeisegehäuse (6) Vorsprünge (13) und an dem Überspannungsschutzgehäuse (5) korrespondierende Gegenvorsprünge (14) ausgebildet sind, dass die Vorsprünge (13) des Einspeisegehäuses (6) von den Gegenvorsprüngen (14) des Überspannungsschutzgehäuses (6) hintergreifbar sind oder dass die Gegenvorsprünge (14) des Überspannungsschutzgehäuses (5) von den Vorsprüngen (13) des Einspeisegehäuses (6) hintergreifbar sind, sodass das Einspeisegehäuse (6) und das Überspannungsschutzgehäuse (5) aufeinander aufschiebbar sind.
Überspannungsschutzanordnung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Überspannungsschutzgehäuse (5) und dem Einspeisegehäuse (6) eine Steckverbindung ausgebildet ist, durch die das Überspannungsschutzgehäuse (5) und das Einspeisegehäuse (6) mechanisch und/oder elektrisch miteinander verbindbar sind.
Überspannungsschutzanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Überspannungsschutzvorrichtung (4) mindestens einen Spannungsabgriff (15) aufweist, insbesondere einen in der Überspannungsschutzvorrichtung (4) integrierten Spannungsabgriff (15).
Überspannungsschutzanordnung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Überspannungsschutzgehäuse (6) ein Spannungsabgriff (15) in Form eines Zusatzmoduls (16) befestigbar ist, sodass die Überspannungsschutzvorrichtung (4) wahlweise mit Spannungsabgriff (15) oder ohne Spannungsabgriff (15) betreibbar ist.
Überspannungsschutzanordnung (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Spannungsabgriff (15) ein elektrisches Sicherungselement vorgesehen ist.
Überspannungsschutzanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Überspannungsschutzvorrichtung (4) mindestens einen Fernmeldekontakt (17), insbesondere als Fernmeldemodul ausgebildeten Fernmeldekontakt (17), aufweist.
Überspannungsschutzanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor zur Erfassung von Messsignalen elektrischer Signale auf den Stromschienen (3) vorgesehen ist, und dass eine Auswerteeinheit vorgesehen ist, durch die die erfassten Messsignale des mindestens einen Sensors erfassbar sind.
Überspannungsschutzanordnung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor als Sensormodul ausgebildet ist, das lösbar mit dem Einspeiseadapter (2) und/oder der Überspannungsschutzvorrichtung (4) verbunden ist.
Überspannungsschutzanordnung (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor galvanisch mit mindestens einer Stromschiene verbindbar ist.
Überspannungsschutzanordnung (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor derart kapazitiv mit mindestens einer Stromschiene (3) verbindbar ist, dass die mindestens eine Stromschiene (3) betriebsmäßig von dem mindestens einen Sensor isoliert ist und dass der Sensor eine breitbandige Messung von elektrischen Feldänderungen aufnimmt, insbesondere eine breitbandige Spannungsmessung und/oder eine breitbandige Strommessung durchführt.