DE10304492B4

DE10304492B4 - Anordnung für Bauteile eines Überspannungsschutzsystems

Info

Publication number: DE10304492B4
Application number: DE2003104492
Authority: DE
Inventors: Christian Dipl.-Ing. Birkholz; Volker Dipl.-Ing. Danowsky; Rainer Dipl.-Ing. Durth; Joachim Dipl.-Ing. Schimanski; Martin Dipl.-Ing. Wetter
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2003-02-05
Filing date: 2003-02-05
Publication date: 2005-02-24
Anticipated expiration: 2023-02-06
Also published as: DE10304492A1

Abstract

Anordnung für die elektrischen Komponenten eines Überspannungsschutzsystems mit einem U-förmig ausgebildeten Basisteil, welches zwischen seinen U-Schenkeln eine Aufnahme für darin austauschbar einsetzbare Steckteile aufweist, die mit Steckanschlüssen in der Aufnahme des Basisteils korrespondierende Steckanschlüsse zur elektrischen Verbindung der in den Steckteilen befindlichen Komponenten des Überspannungsschutzsystems mit dem Basisteil versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckteile (2) ebenfalls eine Aufnahme (16) für miteinander austauschbare Zusatzsteckteile (3) aufweisen, in denen ein Teil der Komponenten des Überspannungsschutzsystems angeordnet sind, die mit den übrigen Komponenten kombinierbar sind, welche in den Steckteilen (2) angeordnet sind, wobei in den Aufnahmen (16) der Steckteile (2) Steckanschlüsse (21) und an den Zusatzsteckteilen (3) damit korrespondierende Steckanschlüsse (22) zum elektrischen Verbinden der jeweils miteinander kombinierten Komponenten vorhanden sind

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung für miteinander kombinierbare Bauteile eines Überspannungsschutzsystems gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der Patentschrift DE 100 01 667 C1 ist ein Überspannungsschutzsystem bekannt, welches eine Anordnung der Bauteile in der vorgenannten Art aufweist. So gibt es dort ein klemmenartig ausgebildetes, U-förmiges Basisteil, welches für die austauschbare Aufnahme von Schutzelementen vorgesehen ist, die in in die Aufnahme des Basisteils einsetzbaren Steckteilen angeordnet sind. Bei dieser bekannten Ausführung ist der jeweilige Überspannungsableiter mit den für dessen Aktivierung und/oder Überwachung erforderlichen Bauteilen ausschließlich in dem jeweils zugehörigen Steckteil untergebracht, womit für jeden speziellen Anwendungsfall ein in vorbestimmter Weise bestücktes Steckteil vorgesehen werden muß. Das Basisteil dient lediglich zur mechanischen Aufnahme der mit unterschiedlichen elektrischen Bauteilen ausgestatteten Steckteile. Die Variationsmöglichkeit besteht bei dem bekannten Überspannungsschutzsystem allein darin, einerseits das Basisteil an die jeweilige Befestigungsart anpassen zu können und andererseits die Steckteile für die unterschiedlichen Anwendungsfälle mit entsprechend verschiedenen Bauteilen für den Überspannungsschutz ausstatten zu können.

Aus der Gebrauchsmusterschrift G 91 15 648.3 ist ein Überspannungsschutzsystem mit Überspannungsschutzelementen bekannt, die mit Anschlußklemmen versehen und die auf Tragschienen montierbar sind. Je nach dem gewünschten Schutz können die Überspannungsschutzelemente unterschiedlich ausgeführt sein, insbesondere Funkenstrecken als Überspannungsableiter aufweisen. Die verschiedenen Überspannungsschutzelemente sind modular aufgebaut, um sie zu dem jeweils gewünschten Überspannungsschutzsystem zusammenfügen zu können. Die einzelnen Überspannungsschutzmodule haben sämtlich Gehäuse in gleichen Dimensionen, worin jeweils alle Elemente des betreffenden Überspannungsschutzelementes angeordnet sind.

Die Offenlegungsschrift DE 198 03 636 A1 beschreibt ein Überspannungsschutzsystem, welches Überspannungsschutzelemente aufweist, welche ausschließlich mit zündbaren Funkenstrecken ausgestattet sind und bei denen es um die Ausbildung einer geeigneten Zündhilfe geht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung für die Bauteile eines Überspannungsschutzsystems der ein gangs genannten Art zu schaffen, bei dem die elektrischen Komponenten unterteilt und wahlweise miteinander kombinierbar sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Für die Erfindung ist wesentlich, daß nicht nur das Basisteil mit der jeweils gewünschten Konfiguration der Komponenten des Überspannungsschutzes ausgestattet werden kann, sondern sich zusätzlich noch die Konfiguration der elektrischen Komponenten des Steckerteils in einfacher Weise ändern und an die jeweiligen Einsatzbedingungen anpassen läßt. So können nunmehr durch Aufteilung auf die Steckerteile und die Zusatzsteckerteile Komponenten des Überspannungsschutzsystems in der jeweils erforderlichen Weise zusammengestellt werden, womit ein modular aufgebautes Überspannungsschutzsystem geschaffen ist, bei dem durch Aufgliederung der elektrischen Komponenten eine weitaus höhere Variabilität des Gesamtsystems erreicht wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung noch näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine schematische Seitansicht der voneinander abgehobenen Module eines Überspannungsschutzsystems.
Im einzelnen zeigt die Zeichnung ein Basisteil 1, ein in das Basisteil 1 einsetzbares Steckteil 2 und ein in das Steckteil 2 einsetzbares Zusatzsteckteil 3. Bei dem Überspannungsschutzsystem gibt es eine Mehr- oder Vielzahl von Steckteilen 2 mit unterschiedlichen elektrischen Systemkomponenten, die je mit einem Basisteil 1 zu einer gewünschten Konfiguration zusammengefügt werden können. Die elektrischen Komponenten wiederum sind vornehmlich auf die Steckteile 2 und die Zusatzsteckteile 3 aufgeteilt, um wahlweise sich einander ergänzende Komponenten zusammenstellen zu können. So ist das besondere an dem modular aufgebauten Überspannungsschutzsystem die doppelte Steckbarkeit.
Das Basisteil 1 ist U-förmig ausgebildet. Im wesentlichen besteht es aus einem Gehäuse, welches einen Basisschenkel 4 aufweist, der für eine ortsfeste Montage, wie insbesondere eine Schienenmontage, ausgebildet ist und entsprechende Befestigungsmittel aufweist, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Am Basisschenkel 4 stehen zwei miteinander parallele U-Schenkel 5 vor, zwischen denen ein Aufnahmeraum 6 besteht, in den jeweils eines der Steckteile 2 eingesetzt werden kann. Am Basisschenkel 4 sind zum Aufnahmeraum 6 hin vorzugsweise in Gestalt von Buchsen erste Steckanschlüsse 7 angeordnet, die mittels Leitungen 8 mit Anschlußklemmen 9 verbunden sind, die außen am Basisteil 1 zugänglich sind. Es sind am Basisteil 1 weitere zum Anschlußraum 6 hin liegende Steckanschlüsse 10 vorgesehen, die mit einer Auswerteinheit 11 verbunden sind. Eine Leitung 12 führt von der Auswerteinheit 11 zu einem Meldeanschluß 13 an der Außenseite des Basisteils 1. Die Auswerteinheit 11 dient im wesentlichen dazu, aufgetretene Überspannungsfälle anzuzeigen, um somit den Verschleißzustand der jeweils eingesetzten Überspannungsableiter ermitteln zu können.
Das Steckteil 2 beinhaltet als Komponente 17 des Überspannungsschutzsystems einen Überspannungsableiter in Gestalt einer mit Hilfszündung versehenen Funkenstrecke. Andere, nicht dargestellte Steckteile 2 können mit anderen Komponenten des Überspannungsschutzes, insbesondere mit andersartigen Überspannungsableitern bestückt sein. Stets sind an der Unterseite des Basisteils 2 Steckanschlüsse 18 vor allem im Gestalt von Steckerstiften vorhanden, um das jeweils in das Basisteil 1 eingesetzte Steckteil 2 über die Steckanschlüsse 7 des Basisteils 1 mit dessen Anschlußklemmen 9 zu verbinden, um hierdurch den im Steckteil 2 vorhandenen Überspannungsableiter als Komponente 17 elektrisch anschließen zu können. Die weiter an der Unterseite der Steckteile 2 vorhandenen Steckanschlüsse 19 korrespondieren mit den Steckanschlüssen 10 des Basisteils 1 und dienen der Verbindung des Überstromableiters im jeweiligen Steckteil 2 mit der Auswerteinheit 11 im Basisteil 1.
Ebenso wie das Basisteil 1 sind die darin einsetzbaren Steckteile 2 U-förmig gestaltet und weisen einen Basisschenkel 14 mit den daran an der Unterseite vorstehenden Steckanschlüssen 18 und 19 und daran parallel vorstehende U-Schenkel 15 auf. Die U-Schenkel 15 umschließen einen Anschlußraum 16 der Steckteile 2, in welchem jeweils eines der Zusatzsteckteile 3 aufgenommen werden kann.
Das Zusatzsteckteil 3 enthält eine oder mehrere weitere Komponenten 20 des Überspannungsschutzsystems. So ist beim wiedergegebenen Zusatzsteckteil 3 ein Varistor dargestellt, der in Ergänzung zu dem Überspannungsableiter im Steckteil 2 als Grobschutz dem Feinschutz im Überspannungsschutzsystem dient. Weiter kann die jeweilige Komponente 20 im Zusatzsteckteil 3 eine Schaltungsanordnung umfassen, die als Zündeinrichtung für den Überspannungsableiter im Steckteil 2 fungiert. Je nach Ausführung des Überspannungsableiters in dem betreffenden Steckteil 2 kann auch eine andersartige Triggerung durch die Komponente 20 im Zusatzsteckteil 3 bewirkt werden. In jedem Fall sind sowohl am Basisschenkel 14 der Steckteile 2 Steckanschlüsse 21 und an der Unterseite der Zusatzsteckteile 3 Steckanschlüsse 22 vorhanden, um die elektrische Verschaltung der Komponenten 17 und 20, die durch Auswahl des jeweiligen Zusatzsteckteils 3 und des betreffenden Steckteils 2 miteinander kombiniert werden, beim Zusammenstecken von Steckteil 2 und Zusatzsteckteil 3 vorzunehmen.
Es können Vorkehrungen dafür getroffen sein, daß nur zueinander passende Systemkomponenten miteinander kombiniert werden. Dazu können in Gestalt von Führungen im Anschlußraum 6 der Basisteile 1 für die Steckteile 2 und ebenso im Anschlußraum 16 der Steckteile 2 für die Zusatzsteckteile 3 mechanische Kodierungen vorgesehen werden.

Claims

Anordnung für die elektrischen Komponenten eines Überspannungsschutzsystems mit einem U-förmig ausgebildeten Basisteil, welches zwischen seinen U-Schenkeln eine Aufnahme für darin austauschbar einsetzbare Steckteile aufweist, die mit Steckanschlüssen in der Aufnahme des Basisteils korrespondierende Steckanschlüsse zur elektrischen Verbindung der in den Steckteilen befindlichen Komponenten des Überspannungsschutzsystems mit dem Basisteil versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckteile (2) ebenfalls eine Aufnahme (16) für miteinander austauschbare Zusatzsteckteile (3) aufweisen, in denen ein Teil der Komponenten des Überspannungsschutzsystems angeordnet sind, die mit den übrigen Komponenten kombinierbar sind, welche in den Steckteilen (2) angeordnet sind, wobei in den Aufnahmen (16) der Steckteile (2) Steckanschlüsse (21) und an den Zusatzsteckteilen (3) damit korrespondierende Steckanschlüsse (22) zum elektrischen Verbinden der jeweils miteinander kombinierten Komponenten vorhanden sind
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckteile (2) ebenfalls U-förmig ausgebildet sind, wobei die Aufnahme (16) für die Zusatzsteckteile (3) durch den Zwischenraum zwischen den U-Schenkeln (15) der Steckteile (2) gebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (1) als schienenbefestigbares Anschlußteil nach Art einer Klemme ausgeführt ist und von außen her zugängliche Anschlußklemmen (9) aufweist, die mit zumindest einem Teil der Steckanschlüsse (7) im Bereich der Aufnahme (6) für die Steckteile (2) elektrisch verbunden sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (1) als eine der Komponenten des Überspannungsschutzsystems eine Auswerteinrichtung (11) für aufgetretene Überspannungsfälle mit einem entsprechenden Meldeausgang (13) aufweist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckteile (2) mit Komponenten (17) für den Grobschutz des Überspannungsschutzes ausgestattet sind.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzsteckteile (3) mit Komponenten (20) für den Feinschutz des Überspannungsschutzes ausgestattet sind
Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten (17) für den Grobschutz in den Steckteilen (2) mit einer Einrichtung zur Aktivierung der Überspannungsableitung versehen sind und die Komponenten (20) in den Zusatzsteckteilen (3) zumindest solche für die Triggerung dieser Aktivierungseinrichtungen sind.
Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten (17) für den Grobschutz in den Steckteilen (2) zündbare Funkenstrecken als Überspannungsableiter aufweisen und die Komponenten (20) in den Zusatzsteckteilen (3) zumindest solche zur Zündung dieser Funkenstrecken sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (6) am Basisteil (1) und die Steckteile (2) an ihren darin aufnehmbaren Außenseiten und/oder die Aufnahmen (16) der Steckteile (2) sowie die darin aufnehmbaren Außenseiten der Zusatzsteckteile (3) mechanische Kodierelemente zur Vermeidung von Fehlkombinationen aufweisen.