DE19513645C2

DE19513645C2 - Klemmenanordnung

Info

Publication number: DE19513645C2
Application number: DE1995113645
Authority: DE
Inventors: Peter Westerfeld
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 1995-04-04
Filing date: 1995-04-04
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2015-04-05
Also published as: DE19513645A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmenanordnung zur Verbindung von elektrischen Leitungen nichteigensicherer Stromkreise in explosionsgefährdeter Atmosphäre.

Zur Verbindung elektrischer Leitungen von Stromkreisen in explosionsgefährdeter Atmosphäre werden üblicherweise Schraubklemmen eingesetzt. Derartige Schraubklemmen bestehen, wie aus der DE 26 19 506 bekannt, aus einem in einem Isolierteil stationär angeordneten durchgehenden elektrischen Leiter, an den mindestens zwei isolationsfreie Leitungsenden mit jeweils einer Befestigungsschraube anschließbar sind. Zur Vermeidung von Beschädigungen der Leitungsenden infolge Reibung beim Festziehen der jeweiligen Befestigungsschraube ist jeder Befestigungsschraube eine Schelle beigefügt, wobei das isolationsfreie Leitungsende zwischen dem durchgehenden elektrischen Leiter und der Schelle gelegt, während der Befestigung torsionsfrei gehalten wird.

Darüber hinaus ist aus der DE 26 01 854 A1 eine explosionsgeschützte Verbindungsklemme mit einem Isoliergehäuse und mindestens einem darin untergebrachten Klemmkörper für von entgegengesetzten Seiten her einzuführende Leiter bekannt, bei der zur Realisierung ausreichender Luft- und Kriechstrecken vorgesehen ist, daß die Verbindungsklemme für jeden Klemmkörper einen für dessen Aufnahme gerade ausreichenden Gehäuseabschnitt aufweist, daß das Isoliergehäuse beiderseits jedes dieser Gehäuseabschnitte Distanzabschnitte hat, deren Breite und Höhe kleiner sind als die der besagten Gehäuseabschnitte und daß am Boden des Isoliergehäuses ein Fuß mit einer kleineren Breite als die des Bodens angesetzt ist.

Bei der Installation und Inbetriebnahme von elektrotechnischen Einrichtungen und Ausrüstungen sowie bei Wartungsarbeiten an elektrotechnischen Einrichtungen und Ausrüstungen in verfahrenstechnischen Anlagen, die sich aufgrund ihrer Zweckbestimmung in einer explosionsgefährdeten Atmosphäre befinden, ist die Beachtung einschlägiger Rechtsvorschriften wie die "Verordnung über elektrische Anlagen in explosionsgefährdeten Räumen - ElexV", die auf den europäischen Normen zum Explosionsschutz EN 50 014 bis EN 50 020 beruht, verbindlich.

Aufgrund dieser Rechtsvorschriften ist es ausschließlich bei eigensicheren Stromkreisen, die als Zündschutzart "Eigensicherheit" den Regeln der EN 50 020 unterliegen, gestattet, während des laufenden Betriebes elektrische Leitungen bedingungslos ab- und anzuklemmen.

Eigensichere Stromkreise sind jedoch leistungsbegrenzt und somit zum Anschluß von Geräten und Einrichtungen mit einem den vorgegebenen Grenzwert übersteigenden Leistungsbedarf ungeeignet.

Bei allen Zündschutzarten ist vor der Manipulation an elektrischen Stromkreisen die gesamte Anlage soweit spannungsfrei zu schalten, daß metallische Bauteile der betreffenden Stromkreise spannungslos sind. Dabei wird der Fortgang des auf der verfahrenstechnischen Anlage ablaufenden Prozesses für die Zeitspanne zwischen Spannungsfreischaltung und Wiederinbetriebnahme unterbrochen. Anschließend ist der Prozeß neu anzufahren. Diese Unterbrechungen werden von Betreibern derartiger verfahrenstechnischer Anlagen als überaus störend empfunden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Klemmenanordnung zur Verbindung von elektrischen Leitungen derart weiterzuentwickeln, daß Verbindungen von elektrischen Leitungen nichteigensicherer Stromkreise in explosionsgefährdeter Atmosphäre trotz laufenden Betriebes an- und abgeklemmt werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Mitteln des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 7 beschrieben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert: Die dazu erforderlichen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Klemmenanordnung,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch die Klemmenanordnung in einer ersten Raststellung entlang der Schnittlinie A-A,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung durch die Klemmenanordnung in einer zweiten Raststellung entlang der Schnittlinie A-A.

In Fig. 1 ist die Klemmenanordnung in der Draufsicht dargestellt, deren Kontur im wesentlichen durch ein Isolierteil 1 bestimmt ist. Das Isolierteil 1 weist zwei Bohrungen 12 und 13 auf, durch die jeweils eine Befestigungsschraube 7 und 9 für sich bekannter Schraube/Klemmglied-Kombinationen zum Anschluß isolationsfreier Leitungsenden zugänglich sind. Das Isolierteil 1 ist asymmetrisch ausgeführt, so daß die Bohrungen 12 und 13 von den gegenüberliegenden Schmalseiten des Isolierteils 1 verschieden beabstandet sind. Die durch die der nächstgelegenen Schmalseite des Isolierteils 1 nähergelegenen Bohrung 12 zugängliche Befestigungsschraube 7 gehört zu der Schraube/Klemmglied-Kombination, an der die Leitungsenden einer Speiseleitung, die mit einer Stromversorgung verbunden ist, anschließbar sind. Die Befestigungsschraube 7 wird nachstehend als speiseseitige Befestigungsschraube 7 der speiseseitigen Schraube/Klemmglied-Kombination bezeichnet.

Die Befestigungsschraube 9 gehört zu der Schraube/Klemmglied-Kombination, an der die Leitungsenden einer Verbraucherleitung, die mit einem Verbraucher verbunden ist, anschließbar sind. Die Befestigungsschraube 9 der verbraucherseitigen Schraube/Klemmglied-Kombination bezeichnet.

Das Isolierteil 1 weist in der Ebene der Bohrungen 12 und 13 verbraucherseitig einen schlitzförmigen Ausschnitt 11 in Längsrichtung des Isolierteils 1 auf, in dem ein bewegliches Betätigungselement 6 geführt ist.

In den Fig. 2 und 3 sind Schnittdarstellungen durch die Klemmenanordnung entlang der Schnittlinie A-A gemäß Fig. 1 gezeigt. Im Inneren des Isolierteils 1 sind eine speiseseitige Schraube/Klemmglied-Kombination 7, 8 bestehend aus einem speiseseitigen Klemmglied 8 und der speiseseitigen Befestigungsschraube 7 und eine verbraucherseitige Schraube/Klemmglied-Kombination 9, 10 bestehend aus einem verbraucherseitigen Klemmglied 10 und der verbraucherseitigen Befestigungsschraube 9 vorgesehen, die galvanisch voneinander getrennt sind. Darüber hinaus ist in dem Isolierteil 1 ein Schalter 3 eingebettet, der gemäß EN 50 018 für sich druckfest gekapselt ist. Die Kontaktfahnen des Schalters 3 sind mit der speiseseitigen und der verbraucherseitigen Schraube/Klemmglied-Kombination 7, 8 und 9, 10 derart verbunden, daß bei geschlossenem Schalter die beiden Schraube/Klemmglied-Kombinationen 7, 8 und 9, 10 kurzgeschlossen sind.

Die verbraucherseitige Schraube/Klemmglied-Kombination 9, 10 ist verschieblich in dem Isolierteil 1 angeordnet. Dazu ist das Isolierteil 1 in seinem, die verbraucherseitige Schraube/Klemmglied-Kombination 9, 10 umschließenden Bereich höhlenförmig ausgebildet. Vorzugsweise ist die verbraucherseitige Schraube/Klemmglied-Kombination 9, 10 in axialer Richtung in bezug auf eine anschließbare Leitung 5 verschieblich. Der Betrag der Verschieblichkeit ist dabei so gewählt, daß in einer ersten Endlage der verbraucherseitigen Schraube/Klemmglied-Kombination 9, 10 die verbraucherseitige Befestigungsschraube 9 durch die Bohrung 13 im Isolierteil 1 zugänglich ist und in einer zweiten Endlage durch den Isolierteil 1 verdeckt und damit unzugänglich ist. Jeder Endlage der verbraucherseitigen Schraube/Klemmglied-Kombination 9, 10 ist eine Raststellung zugeordnet. Dazu ist in dem Isolierteil 1 ein gefederter Rastnocken 4 senkrecht zur Bewegungsrichtung der verbraucherseitigen Schraube/Klemmglied- Kombination 9, 10 vorgesehen, der in korrespondierende Rastmulden in der Oberfläche des verbraucherseitigen Klemmgliedes 10 eingreift.

In Fig. 2 ist die erste Raststellung der verbraucherseitigen Schraube/Klemmglied- Kombination 9, 10 darstellt. Die verbraucherseitige Befestigungsschraube 9 ist durch die Bohrung 13 im Isolierteil 1 zugänglich, um isolationsfreie Leitungsenden an- und abklemmen zu können. Die Kontakte des Schalters 3 sind geöffnet, so daß verbraucherseitige Schraube/Klemmglied-Kombination 9, 10 von der speiseseitigen Schraube/Klemmglied-Kombination 7, 8 getrennt ist. Die Gefahr von zündenden Funken beim Klemmvorgang ist gebannt. Durch Ziehen an der angeschlossenen Leitung wird die verbraucherseitige Schraube/Klemmglied-Kombination 9, 10 in die zweite Raststellung verbracht. Dabei ist zum Überwinden der ersten Raststellung eine Kraft erforderlich, die so bemessen ist, daß sie gleich der vorgeschriebenen Mindestzugfestigkeit der Leitung-Klemmglied-Verbindung ist. Vorteilhafterweise wird dabei vor dem Schließen der Kontakte des Schalters 3 geprüft, ob das Leitungsende vorschriftsmäßig angeschlossen ist.

Beim Verschieben der verbraucherseitigen Schraube/Klemmglied-Kombination 9, 10 wird der Schalter 3 betätigt, so daß dessen Kontakte schließen.

Die zweite Raststellung ist in Fig. 3 gezeigt. Die verbraucherseitige Befestigungsschraube 9 ist durch Wandflächen des Isolierteils 1 bedeckt und damit unzugänglich. Die Kontakte des Schalters 3 sind geschlossen und somit eine elektrische Verbindung zwischen der speiseseitigen und der verbraucherseitigen Schraube/Klemmglied-Kombination 7, 8 und 9, 10 hergestellt.

Durch die beiden Raststellungen in den Endlagen wird vermieden, daß durch Eigendynamik infolge äußerer mechanischer Beanspruchung zunächst unbemerkt und unbeabsichtigt der Schalter 3 betätigt wird.

Das beweglich im Isolierteil 1 gelagerte Betätigungselement 6 ist zum Verbringen der verbraucherseitigen Schraube/Klemmglied-Kombination 9, 10 von der zweiten in die erste Raststellung vorgesehen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Isolierteil 1 an seiner den Befestigungsschrauben 7 und 9 abgewandten Seite mit Mitteln zur Schienenmontage 2 ausgestattet.

Die temporäre Spannungsfreischaltung der verbraucherseitigen Schraube/Klemmglied- Kombination 9, 10 während des Klemmvorganges gestattet die gefahrlose Verbindung oder Trennung von elektrischen Leitungen nichteigensicherer Stromkreise in explosionsgefährdeter Atmosphäre trotz laufenden Betriebes.

Bezugszeichenliste

1 Isolierteil
2 Mittel zur Schienenmontage
3 Schalter
4 gefederter Rastnocken
5 Leitung
6 Betätigungselement
7 speiseseitige Befestigungsschraube
8 speiseseitiges Klemmglied
9 verbraucherseitige Befestigungsschraube
10 verbraucherseitiges Klemmglied
11 Ausschnitt
12, 13 Bohrungen

Claims

1. Klemmenanordnung zur Verbindung von elektrischen Leitungen nichteigensicherer Stromkreise in explosionsgefährdeter Atmosphäre, wobei für jedes speiseseitig und jedes verbraucherseitig anschließbare isolationsfreie Leitungsende in einem Isolierteil eine Befestigungsschraube und ein Klemmglied vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet,

- daß jede speiseseitige Schraube/Klemmglied-Kombination (7, 8) von jeder zugehörigen verbraucherseitigen Schraube/Klemmglied-Kombination (9, 10) galvanisch getrennt und mit dieser mittels eines in dem Isolierteil (1) eingebetteten, druckfest gekapselten Schalters (3) kurzschließbar ist und
- daß die verbraucherseitige Befestigungsschraube (9) bei geschlossenem Schalter (3) unzugänglich ist.

2. Klemmenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Isolierteil (1) in seinem, der verbraucherseitige Schraube/Klemmglied-Kombination (9, 10) umschließenden Bereich höhlenförmig ausgebildet ist und
- daß die verbraucherseitige Schraube/Klemmglied-Kombination (9, 10) in der Höhle des Isolierteils (9) senkrecht zur Längsachse der verbraucherseitigen Befestigungsschraube (9) angeordnet ist.

3. Klemmenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verbraucherseitige Schraube/Klemmglied-Kombination (9, 10) in den Isolierteil (1) zwischen zwei Raststellungen verschiebbar ist.

4. Klemmenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

- daß in der ersten Raststellung der verbraucherseitigen Schraube/Klemmglied-Kombination (9, 10) in dem Isolierteil (1) der Schalter (3) geöffnet und die verbraucherseitige Befestigungsschraube (9) zugänglich ist und
- daß in der zweiten Raststellung der verbraucherseitigen Schraube/Klemmglied-Kombination (9, 10) in dem Isolierteil (1) der Schalter (3) geschlossen und die verbraucherseitige Befestigungsschraube (9) unzugänglich ist.

5. Klemmenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierteil (1) mit einem Betätigungselement (6) zum Verschieben der verbraucherseitigen Schraube/Klemmglied-Kombination (9, 10) von der zweiten in die erste Raststellung ausgestattet ist.

6. Klemmenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, die die zum Überwinden der ersten Raststellung erforderliche Kraft so groß ist wie die Mindestzugfestigkeit der Leitung-Klemmglied-Verbindung.

7. Klemmenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Befestigungsschrauben (7, 9) abgewandten Seite des Isolierteils (1) mit Mitteln zur Schienenmontage (2) ausgestattet ist.