DE102020118113A1 - Surge protection device - Google Patents
Surge protection device Download PDFInfo
- Publication number
- DE102020118113A1 DE102020118113A1 DE102020118113.2A DE102020118113A DE102020118113A1 DE 102020118113 A1 DE102020118113 A1 DE 102020118113A1 DE 102020118113 A DE102020118113 A DE 102020118113A DE 102020118113 A1 DE102020118113 A1 DE 102020118113A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- housing
- overvoltage protection
- side wall
- protection device
- cover
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
- H01T4/04—Housings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
- H01C7/12—Overvoltage protection resistors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
- H02B1/26—Casings; Parts thereof or accessories therefor
- H02B1/30—Cabinet-type casings; Parts thereof or accessories therefor
- H02B1/32—Mounting of devices therein
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/25—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
- G01R19/2513—Arrangements for monitoring electric power systems, e.g. power lines or loads; Logging
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
- H02B1/20—Bus-bar or other wiring layouts, e.g. in cubicles, in switchyards
Abstract
Dargestellt und gezeigt ist eine Überspannungsschutzvorrichtung (1) zur Verbindung an mindestens einer von einer Mehrzahl zueinander paralleler Stromschienen (2) in einem Schaltschrank (3), mit einem Gehäuse (4), wobei im Inneren des Gehäuses (4) mehrere Überspannungsschutzelemente angeordnet sind, wobei mindestens ein Anschlusselement zum Verbinden mindestens eines Überspannungsschutzelements mit mindestens einer der Stromschienen vorgesehen ist.Eine Überspannungsschutzvorrichtung (1) bei der der Platzbedarf für den Überspannungsschutz innerhalb des Schaltschranks (3) minimiert wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) an einer Seitenwand (5) des Schaltschranks (3) anordnenbar ist oder angeordnet ist.Shown and shown is an overvoltage protection device (1) for connection to at least one of a plurality of mutually parallel busbars (2) in a switch cabinet (3), with a housing (4), several overvoltage protection elements being arranged inside the housing (4), at least one connection element for connecting at least one overvoltage protection element to at least one of the busbars is provided.An overvoltage protection device (1) in which the space requirement for the overvoltage protection within the control cabinet (3) is minimized is characterized in that the housing (4) is on Side wall (5) of the control cabinet (3) can be arranged or is arranged.
Description
Die Erfindung betrifft eine Überspannungsschutzvorrichtung zur Verbindung an mindestens einer von einer Mehrzahl zueinander paralleler Stromschienen in einem Schaltschrank, mit einem Gehäuse, wobei im Inneren des Gehäuses mehrere Überspannungsschutzelemente angeordnet sind, wobei mindestens ein Anschlusselement zum Verbinden mindestens eines Überspannungsschutzelements mit mindestens einer der Stromschienen vorgesehen ist.The invention relates to an overvoltage protection device for connection to at least one of a plurality of parallel busbars in a switch cabinet, with a housing, several overvoltage protection elements being arranged inside the housing, at least one connection element being provided for connecting at least one overvoltage protection element to at least one of the busbars .
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 verursacht werden können, eingesetzt. Hierzu weisen die Überspannungsschutzgeräte wenigstens ein spannungsbegrenzendes oder ein spannungsschaltendes Bauteil, beispielsweise einen Varistor, einen Gasableiter oder eine Funkenstrecke auf.Overvoltage protection devices are known in the prior art in a large number of configurations. They are primarily used to protect electrical devices or cables from overvoltages that can be caused by lightning strikes, for example. For this purpose, the overvoltage protection devices have at least one voltage-limiting or voltage-switching component, for example a varistor, a gas discharge tube or a spark gap.
Überspannungsschutzvorrichtungen dürfen im Hauptstromversorgungssystem am Gebäudeeintritt verwendet werden. Gängig ist, dass der Überspannungsschutz noch vor den Stromzähler geschaltet wird, um den Zähler und jegliche 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 in der Regel als vorgefertigtes System im unteren Anschlussraum von Zählerschränken. Die Speisekabel werden in der Regel mit Spezialklemmen direkt einzeln auf den Sammelschienen angeschlossen. Stand der Technik ist es ebenfalls, dass die Speisekabel mittels eines Klemmenblocks angeschlossen werden, der auf das Sammelschienensystem aufgerastet wird und eine Anschlussklemme für jede Sammelschiene beinhaltet.Surge protection devices may be used in the main power supply system at the building entrance. It is common that the overvoltage protection is switched before the electricity meter in order to protect the meter and any subsequent electrical devices or electrical installations from overvoltages. It is customary in the prior art for busbar systems with one or more busbars to be connected to a reference potential by means of an overvoltage protection element. Such busbar systems are usually located as a prefabricated system in the lower connection area of meter cabinets. The supply cables are usually connected directly to the busbars using special terminals. It is also state of the art that the feeder cables are connected by means of a terminal block which is snapped onto the busbar system and contains a connection terminal for each busbar.
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.The disadvantage of such busbar systems is the space required by the individual overvoltage protection elements and the connection elements. For example, additional space is required for the mounting plate or on the mounting rail itself. The arrangement of the connections means that wiring or cables are relatively long, which leads to an additional inductive voltage that increases the protection level in the installation.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Überspannungsschutzvorrichtung anzugeben, bei der der Platzbedarf für den Überspannungsschutz innerhalb des Schaltschranks minimiert wird.The present invention is therefore based on the object of specifying an overvoltage protection device in which the space requirement for the overvoltage protection within the control cabinet is minimized.
Diese Aufgabe ist bei der eingangs beschriebenen Überspannungsschutzvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass das mindestens eine Anschlusselement derart mit den Stromschienen verbindbar ist, dass das Gehäuse über ein freies Ende der Stromschienen hinausragt. Dadurch, dass das Gehäuse über ein freies Ende der Stromschienen hinausragt, kann ein Großteil des Gehäuses überdeckungsfrei mit den Stromschienen im Schaltschrank angeordnet werden. Somit ist im Bereich der Stromschienen mehr Raum für andere elektrische Bauteile, die zwingend an den Stromschienen angeordnet werden müssen. Mit dem freien Ende der Stromschienen ist in erster Linie ein freies Ende in Längsrichtung der Stromschienen gemeint.This object is achieved in the overvoltage protection device described at the outset with the features of
Um den verfügbaren Platz im Bereich der Stromschienen weiter zu vergrößern, ist bei einer ersten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Anschlusselemente mit der, in Längsrichtung betrachtet, Stirnseite der Stromschienen kontaktierbar sind. Somit kann das Gehäuse nicht nur über ein freies Ende der Stromschienen hinausragen, sondern muss gar nicht erst die Stromschienen verdecken.In order to further increase the available space in the area of the busbars, a first embodiment of the invention provides that the connection elements can be contacted with the end face of the busbars viewed in the longitudinal direction. Thus, the housing can not only protrude beyond a free end of the busbars, but does not even have to cover the busbars.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse im montierten Zustand in eine Ausnehmung an einer Seitenwand des Schaltschranks hineinragt. Schaltschränke bzw. Verteilerschränke besitzen serienmäßig seitliche Öffnungen für die Durchführung von Sammelschienen. Die Durchführung ist in der Regel mit einer Kunststoffabdeckung bündig verschlossen, die auch als Kabeleinführung genutzt werden kann. In eine solche Öffnung kann das Gehäuse hineinragen bzw. aus der Öffnung herausragen, sodass die Überspannungsschutzvorrichtung keinen nennenswerten Raum innerhalb des Schaltschranks beansprucht. Das Gehäuse kann dabei an der Seitenwand befestigt sein. Durch die Anordnung der Überspannungsschutzvorrichtung an einer Seitenwand des Schaltschranks muss das Gehäuse der Überspannungsschutzvorrichtung nicht zusätzlich an Stromschienen innerhalb des Schaltschranks angebracht werden, wie es im Stand der Technik üblich ist. Somit bleibt im Bereich der Stromschienen mehr Raum für andere Bauteile, wie beispielsweise Leitungsschutzschalter. Das Gehäuse wird folglich an der Seitenwand des Schaltschranks montiert, oder ist an der Seitenwand angeordnet. Mit entsprechenden Leitungen kann die Überspannungsschutzvorrichtung dann mit den Stromschienen verbunden werden. Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die Überspannungsschutzvorrichtung an der Innenseite der Seitenwand anordbar ist oder angeordnet ist. Denkbar ist aber auch, dass die Überspannungsschutzvorrichtung an der Außenseite der Seitenwand angeordnet ist bzw. anordbar ist.A particularly preferred embodiment of the invention provides that, in the assembled state, the housing protrudes into a recess on a side wall of the switch cabinet. Control cabinets and distribution cabinets have lateral openings for busbars as standard. The bushing is usually closed flush with a plastic cover that can also be used as a cable entry. The housing can protrude into such an opening or protrude from the opening, so that the overvoltage protection device does not take up any significant space within the control cabinet. The housing can be attached to the side wall. By arranging the overvoltage protection device on a side wall of the control cabinet, the housing of the overvoltage protection device does not have to be additionally attached to busbars inside the control cabinet, as is customary in the prior art. This leaves more space for other components, such as circuit breakers, in the area of the busbars. The housing is consequently mounted on the side wall of the control cabinet, or is arranged on the side wall. The overvoltage protection device can then be connected to the busbars with appropriate lines. A preferred embodiment provides that the overvoltage protection device can be or is arranged on the inside of the side wall. But it is also conceivable that the Overvoltage protection device is arranged or can be arranged on the outside of the side wall.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzvorrichtung ist vorgesehen, dass das Gehäuse derart geformt ist, dass es an einer Abdeckung der Seitenwand des Schaltschranks, die eine Ausnehmung in der Wandung des Schaltschranks bedeckt, anordnenbar ist oder angeordnet ist.In a further embodiment of the overvoltage protection device according to the invention, it is provided that the housing is shaped such that it can be or is arranged on a cover of the side wall of the control cabinet that covers a recess in the wall of the control cabinet.
Um das Gehäuse 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.In order to be able to fasten the housing accordingly, it is provided in one embodiment of the invention that the housing has holding means for holding the housing in a form-fitting or non-positive manner on the side wall of the control cabinet or the cover of the side wall of the control cabinet. The holding means can be screws, for example. It is also conceivable that the holding means are designed as latching projections that interact with corresponding latching hooks that are formed on the side wall or the cover of the side wall. The housing can be arranged by the holding means in such a way that it can be removed again from the side wall or the cover of the side wall without being destroyed. The housing is therefore releasably connected to the side wall or the cover of the side wall.
Für eine komfortable Verbindung des Gehäuses mit der Seitenwand, oder der Abdeckung der Seitenwand, ist bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass an dem Gehäuse Vorsprünge ausgebildet sind, dass zu den Vorsprüngen korrespondierende Gegenvorsprünge vorgesehen sind, die an der Seitenwand oder der Abdeckung der Seitenwand des Schaltschranks ausgebildet sind, sodass das Gehäuse auf die Seitenwand oder die Abdeckung der Seitenwand aufschiebbar ist. Die an dem Gehäuse ausgebildeten Vorsprünge sind von den korrespondierenden Gegenvorsprüngen an der Seitenwand oder der Abdeckung der Seitenwand des Schaltschranks hintergreifbar. Umgekehrt ist aber auch denkbar, dass die Gegenvorsprünge der Seitenwand oder der Abdeckung der Seitenwand des Schaltschranks von den Vorsprüngen des Gehäuses hintergreifbar sind, sodass das Gehäuse auf die Seitenwand oder die Abdeckung der Seitenwand aufschiebbar ist.For a comfortable connection of the housing with the side wall, or the cover of the side wall, it is provided in a further embodiment of the invention that projections are formed on the housing, that counter-projections corresponding to the projections are provided on the side wall or the cover of the Side wall of the switch cabinet are formed so that the housing can be pushed onto the side wall or the cover of the side wall. The projections formed on the housing can be grasped from behind by the corresponding counter projections on the side wall or the cover of the side wall of the switchgear cabinet. Conversely, however, it is also conceivable that the counter projections of the side wall or the cover of the side wall of the control cabinet can be grasped from behind by the projections of the housing, so that the housing can be pushed onto the side wall or the cover of the side wall.
Zusätzlich oder alternativ ist bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass zwischen dem Gehäuse und der Seitenwand oder dem Gehäuse und der Abdeckung der Seitenwand eine lösbare Verbindung, insbesondere eine Steckverbindung ausgebildet ist, sodass das Gehäuse auf die Seitenwand oder die Abdeckung der Seitenwand aufsteckbar ist. Auf diese Weise kann das Gehäuse einfach auf die Seitenwand oder die Abdeckung der Seitenwand aufgesteckt werden. Die Steckverbindung kann als zusätzliche Verbindung des Gehäuses mit der Seitenwand oder der Abdeckung der Seitenwand oder zur elektrischen Verbindung der Komponenten, also der Überspannungsschutzelemente mit Anschlusselementen innerhalb des Schaltschranks, vorgesehen sein.Additionally or alternatively, a further embodiment of the invention provides that a detachable connection, in particular a plug connection, is formed between the housing and the side wall or the housing and the cover of the side wall, so that the housing can be plugged onto the side wall or the cover of the side wall . In this way, the housing can simply be plugged onto the side wall or the cover of the side wall. The plug connection can be provided as an additional connection of the housing to the side wall or the cover of the side wall or for the electrical connection of the components, that is to say the overvoltage protection elements with connection elements within the control cabinet.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Überspannungsschutzvorrichtung ist das Gehäuse integraler Bestandteil der Abdeckung der Seitenwand. Das Gehäuse der Überspannungsschutzvorrichtung kann so ausgestaltet sein, dass entsprechende Aufnahmeelemente bereits an dem Gehäuse angebracht oder ausgestaltet sind, die dazu dienen, das Gehäuse in der Ausnehmung in der Wandung des Schaltschranks zu befestigen, sodass diese abgedeckt wird. Auf diese Weise ist die Abdeckung der Seitenwand bereits zusammen mit dem Gehäuse der Überspannungsschutzvorrichtung und somit generell mit der Überspannungsschutzvorrichtung ausgebildet.In a further embodiment of the overvoltage protection device, the housing is an integral part of the cover of the side wall. The housing of the overvoltage protection device can be designed in such a way that corresponding receiving elements are already attached or designed on the housing, which serve to fasten the housing in the recess in the wall of the switch cabinet so that it is covered. In this way, the cover of the side wall is already formed together with the housing of the overvoltage protection device and thus generally with the overvoltage protection device.
Um den verfügbaren Raum im Schaltschrank bestmöglich zu nutzen ist bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Gehäuse derart ausgestaltet ist, dass es bündig mit der Seitenwand oder der Abdeckung der Seitenwand abschließt. Das Gehäuse der Überspannungsschutzvorrichtung kann somit möglichst flach ausgestaltet werden, sodass es insgesamt wenig Raum innerhalb des Schaltschranks beansprucht.In order to make the best possible use of the available space in the switchgear cabinet, a further embodiment of the invention provides that the housing is designed such that it is flush with the side wall or the cover of the side wall. The housing of the overvoltage protection device can thus be designed to be as flat as possible, so that it takes up little space overall within the control cabinet.
Zur Verbesserung der der Handhabung der Überspannungsschutzvorrichtung ist bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass mindestens ein Spannungsabgriff vorgesehen ist, insbesondere ein im Gehäuse integrierter 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.To improve the handling of the overvoltage protection device, a further embodiment of the invention provides that at least one voltage tap is provided, in particular a voltage tap integrated in the housing. In this way, a current can be drawn from the voltage tap in front of an electricity meter. This means that, for example, devices in the control cabinet that are operated by the network operator can be supplied with power without this burdening a customer. As a rule, overvoltage protection devices are installed in front of an electricity meter so that it is also protected from overvoltages.
Darüber hinaus kann bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass an dem Gehäuse 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 Gehäuse angebracht sein, wie beispielsweise das Gehäuse an der Seitenwand oder der Abdeckung der Seitenwand befestigt werden kann. So können an dem Zusatzmodul Vorsprünge und an dem Gehäuse korrespondierende Gegenvorsprünge ausgebildet sind, wobei die Vorsprünge des Zusatzmoduls von den Gegenvorsprüngen des Gehäuses hintergreifbar sind oder umgekehrt. Denkbar ist auch, dass zwischen dem Zusatzmodul und dem Gehäuse eine Steckverbindung ausgebildet ist. Denkbar ist auch, dass an dem Zusatzmodul Rastvorsprünge vorgesehen sind, die mit entsprechenden Rastnasen an dem Gehäuse eine Rastverbindung bilden, sodass das Zusatzmodul auf das Gehäuse aufgerastet werden kann.In addition, in a further embodiment of the invention it can be provided that a voltage tap in the form of an additional module can be attached to the housing, so that the overvoltage protection device can be operated either with or without voltage tap. The additional module can also be attached to the housing in the same way as, for example, the housing can be attached to the side wall or the cover of the side wall. Thus, projections can be formed on the additional module and corresponding counter-projections can be formed on the housing, the projections of the additional module from the Counter projections of the housing can be reached from behind or vice versa. It is also conceivable that a plug connection is formed between the additional module and the housing. It is also conceivable that latching projections are provided on the additional module which form a latching connection with corresponding latching lugs on the housing, so that the additional module can be latched onto the housing.
Zur erhöhten Sicherheit für die Stromentnahme ist bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung an dem Spannungsabgriff ein elektrisches Sicherungselement vorgesehen. 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.In a further embodiment of the invention, an electrical fuse element is provided on the voltage tap for increased safety for the current draw. The fuse element can be a common fuse that interrupts the circuit when a certain current limit is exceeded. Fuses, for example, are conceivable, which are heated up as the current increases and melt as soon as the limit value is exceeded.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Überspannungsschutzvorrichtung ist vorgesehen, dass das Gehäuse mindestens einen Fernmeldekontakt aufweist. Ein oder mehrere Fernmeldekontakte können somit zur Femüberwachung verwendet werden. Der Fernmeldekontakt kann innerhalb des Gehäuses angeordnet werden. Dazu sieht eine Ausgestaltung des Gehäuses vor, dass an dem Gehäuse Erhebungen, sogenannte Dome, ausgebildet sind, in denen die Fernmeldekontakte angeordnet werden können.In a preferred embodiment of the overvoltage protection device, it is provided that the housing has at least one remote signaling contact. One or more telecommunication contacts can thus be used for remote monitoring. The remote signaling contact can be arranged inside the housing. For this purpose, an embodiment of the housing provides that elevations, so-called domes, are formed on the housing, in which the telecommunication contacts can be arranged.
Für einen größeren Funktionsumfang der Überspannungsschutzvorrichtung sind bei einer weiteren Ausgestaltung an dem Gehäuse Vorrichtungsensoren vorgesehen, die Störgrößen messen, also transiente und/oder schwingungsartige Strom- und Spannungsänderungen die nicht originärer Bestandteil einer Betriebsanlage und ihrer Betriebsspannung im stationären Betrieb sind. Die Vorrichtungssensoren können ebenfalls innerhalb des Gehäuses im Bereich der Dome angeordnet sein.For a larger range of functions of the overvoltage protection device, device sensors are provided on the housing in a further embodiment, which measure disturbance variables, i.e. transient and / or vibration-like current and voltage changes that are not an original component of an operating system and its operating voltage in stationary operation. The device sensors can also be arranged within the housing in the area of the domes.
Um den Funktionsumfang der Überspannungsschutzanordnung zu vergrößern, ist bei einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Gehäuse mindestens einen Sensor zur Erfassung von Messsignalen elektrischer Signale auf den Stromschienen aufweist, und dass eine Auswerteeinheit vorgesehen ist, 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.In order to increase the functional scope of the surge protection arrangement, one embodiment of the invention provides that the housing has at least one sensor for detecting measurement signals of electrical signals on the busbars, and that an evaluation unit is provided through which the detected measurement signals of the at least one sensor can be detected are. The sensors can detect various measurement signals. For example, it is conceivable to record the sinusoidal useful current variables of the system such as the current, the voltage and the phase shift. The sensors can also measure harmonics of the system and / or transient disturbance variables or repetitive non-sinusoidal disturbance variables. In addition, environmental parameters can also be measured. This particularly includes the temperature. However, the measurement of the pressure or the air humidity and the like are also conceivable. The system is understood to mean the arrangement of the busbars and the devices or adapters that are connected to the busbars.
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.In this way it is possible to draw conclusions about the status of the system or the status of the individual devices connected to the power rails. The measurement signals transmitted by the sensors can be evaluated in such a way that a reliable prognosis about the functionality or a possibly deteriorating functionality of the individual devices can be made.
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.A sensor can be configured, for example, in such a way that it has a carrier, a first structured electrical plane being arranged on or in the carrier. A second structured electrical plane can be arranged on or in the carrier. A first structured section of the first structured electrical level can be connected to a second structured section of the second structured electrical level by means of electrical contacting. In this way a loop is formed, so that a change in the current flow of an electrical conductor, which is arranged essentially parallel to the carrier and essentially perpendicular to the loop, causes an induction voltage in the loop thus formed. Such a sensor can be made very small and does not noticeably increase the space requirement of the connection adapter within a switch cabinet on the busbars.
Der Sensor kann Teil des Gehäuses sein bzw. mit der Überspannungsschutzvorrichtung 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 Überspannungsschutzvorrichtung vorgesehen, dass der mindestens eine Sensor als Sensormodul ausgebildet ist, das lösbar mit dem Gehäuse verbunden ist. Dazu kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse und/oder das Sensormodul Haltemittel, zum formschlüssigen oder kraftschlüssigen Verbinden des Sensormoduls mit dem Gehäuse aufweisen. Denkbar ist beispielsweise, dass an dem Sensormodul Vorsprünge und an dem Gehäuse korrespondierende Gegenvorsprünge ausgebildet sind, dass die Vorsprünge des Sensormoduls von den Gegenvorsprüngen Gehäuses hintergreifbar sind oder dass die Gegenvorsprünge des Gehäuses von den Vorsprüngen des Sensormoduls hintergreifbar sind, sodass das Sensormodul und das Gehäuse aufeinander aufschiebbar sind.The sensor can be part of the housing or be connected in one piece with the overvoltage protection device. However, it is also conceivable that the at least one sensor is a separate component. For this purpose, in a first advantageous embodiment of the overvoltage protection device according to the invention, it is provided that the at least one sensor is designed as a sensor module that is detachably connected to the housing. For this purpose, it can be provided that the housing and / or the sensor module have holding means for the form-fitting or force-fitting connection of the sensor module to the housing. It is conceivable, for example, that projections on the sensor module and corresponding counter-projections are formed on the housing, that the projections of the sensor module can be grasped from behind by the counter-projections of the housing or that the counter-projections of the housing can be grasped from behind by the projections of the sensor module, so that the sensor module and the housing on one another can be postponed.
Die Sensoren können unterschiedlich mit den Stromschienen verbunden sein. Dazu ist bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzvorrichtung vorgesehen, dass mindestens ein Sensor direkt, insbesondere galvanisch mit mindestens einer Stromschiene verbindbar ist. Dazu können an dem Gehäuse 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 Modul an dem Gehäuse befestigt ist.The sensors can be connected to the busbars in different ways. This is at Another embodiment of the overvoltage protection device according to the invention provides that at least one sensor can be connected directly, in particular galvanically, to at least one busbar. For this purpose, contact elements can be arranged on the housing, which establish an electrically conductive connection between the sensor and the busbars. If the sensor is designed as a sensor module, the contact elements can be arranged such that an electrically conductive connection is established when the module is attached to the housing.
Alternativ oder zusätzlich kann bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzvorrichtung 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.Alternatively or additionally, in a further embodiment of the overvoltage protection device according to the invention, it can be provided that at least one sensor can be connected indirectly, in particular capacitively and / or inductively, to at least one conductor rail, that the at least one conductor rail is operationally isolated from the at least one sensor and that the sensor records a broadband measurement of electrical and / or magnetic field changes, in particular carries out a broadband voltage measurement and / or a broadband current measurement. In this way, the sensor does not have to be directly connected to the busbars, but can only be arranged in the vicinity of the field change to be measured.
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 Gehäuse angeordnet oder lediglich in der Nähe der Überspannungsschutzvorrichtung verortet sein. Denkbar ist dann, dass die Auswerteeinheit per Funkverbindung mit den Sensoren kommuniziert.The data transmitted by the sensors are recorded and processed by the evaluation device in such a way that conclusions can be drawn about the status of the system or the status of the corresponding devices that are connected to the busbars. The evaluation unit can be arranged directly on the housing or only located in the vicinity of the overvoltage protection device. It is then conceivable that the evaluation unit communicates with the sensors via radio link.
Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Überspannungsschutzvorrichtung 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 Überspannungsschutzvorrichtung in einem Schaltschrank, -
2 eine schematische Darstellung einer Überspannungsschutzvorrichtung an einer Seitenwand in einem Schaltschrank in einer Draufsicht, -
3 eine schematische Darstellung einer Überspannungsschutzvorrichtung gemäß2 , -
4 eine schematische Darstellung eines Befestigungsmechanismus einer Überspannungsschutzanordnung und -
5 eine schematische Darstellung eines Gehäuses einer Überspannungsschutzvorrichtung.
-
1 a schematic representation of an overvoltage protection device in a control cabinet, -
2 a schematic representation of an overvoltage protection device on a side wall in a control cabinet in a top view, -
3 a schematic representation of an overvoltage protection device according to2 , -
4th a schematic representation of a fastening mechanism of a surge protection arrangement and -
5 a schematic representation of a housing of a surge protection device.
An dem Gehäuse
Die Überspannungsschutzvorrichtung
In dem Schaltschrank
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- ÜberspannungsschutzvorrichtungSurge protection device
- 22
- StromschieneBusbar
- 33
- Schaltschrankswitch cabinet
- 44th
- Gehäusecasing
- 55
- SeitenwandSide wall
- 66th
- Abdeckungcover
- 77th
- AusnehmungRecess
- 88th
- HaltemittelHolding means
- 99
- Vorsprunghead Start
- 1010
- GegenvorsprungCounter advantage
- 1111
- SpannungsabgriffVoltage tap
- 1212
- ZusatzmodulAdditional module
- 1313
- FernmeldekontaktRemote signaling contact
- 1414th
- VorrichtungssensorDevice sensor
- 1515th
- DomDom
- 1616
- EinspeiseadapterInfeed adapter
- 1717th
- SchraublochScrew hole
- 1818th
- Schraubescrew
Claims (18)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019118947.0 | 2019-07-12 | ||
DE102019118947 | 2019-07-12 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020118113A1 true DE102020118113A1 (en) | 2021-01-14 |
Family
ID=74092311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020118113.2A Pending DE102020118113A1 (en) | 2019-07-12 | 2020-07-09 | Surge protection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102020118113A1 (en) |
-
2020
- 2020-07-09 DE DE102020118113.2A patent/DE102020118113A1/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2546856B1 (en) | Bar for NH fuses | |
EP1592100B1 (en) | Overvoltage arresting device with a supporting plate, which could be made as a part of the housing | |
EP2587513A1 (en) | Installation device with a current sensor unit | |
DE102008031200B4 (en) | Surge protection device | |
DE102017011374A1 (en) | Protective device for low-voltage systems with integrated measuring electronics | |
EP2076947B1 (en) | Overvoltage protection device | |
DE202008007846U1 (en) | Fotovoltaikanlage | |
DE102005049873B4 (en) | Surge arrester arrangement with an executable as part of a housing support plate | |
WO2016008919A1 (en) | Series terminal system | |
DE102020118113A1 (en) | Surge protection device | |
DE102019118951B4 (en) | Surge protection arrangement | |
DE102019008133A1 (en) | Surge protection device | |
EP2555003A2 (en) | Current transducer and load separator with same | |
EP3713022B1 (en) | Electrical surge protection element | |
DE102020118110A1 (en) | Surge protection arrangement | |
DE202019001746U1 (en) | Compact protective switching device | |
EP0836256B1 (en) | Electrical domestic installation | |
DE102019122824A1 (en) | Base element for an at least two-part overvoltage protection device and corresponding overvoltage protection device | |
EP2983191B1 (en) | Assembly for detecting electrical arcs in a low voltage network | |
DE102021111396B4 (en) | Adapter for a busbar support | |
EP3713021B1 (en) | Overvoltage protection device with voltage tap | |
DE102020118117A1 (en) | Terminal adapter and terminal adapter assembly | |
EP4068329A1 (en) | Device for arrangement on busbars comprising a switching device and an electronics component | |
DE102020129353A1 (en) | Housing with a connection system for implementing branches on a plurality of continuous electrical conductors | |
EP3965239A1 (en) | Busbar holder |