DE19721047A1

DE19721047A1 - Überspannungsschutzmodul

Info

Publication number: DE19721047A1
Application number: DE19721047A
Authority: DE
Inventors: Heiko Dipl Ing Polzehl; Ralf-Dieter Dipl Ing Busse
Original assignee: Krone GmbH
Current assignee: ADC GmbH
Priority date: 1997-05-09
Filing date: 1997-05-09
Publication date: 1998-11-12
Also published as: AU6374498A; NO982065L; EG21109A; EP0877456A1; BR9801184A; TR199800831A2; CA2236701A1; TW369661B; KR19980086896A; NO982065D0; CO4650246A1; PL326181A1; BG63323B1; JPH1125830A; ID20817A; US5923238A; IL124254A; AU737744B2; CN1199918A; AR015640A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Überspannungs schutzmodul mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Ein Überspannungsschutzmodul der gattungsgemäßen Art ist aus der DE-A-23 15 838 vorbekannt. Hierbei sind die Kontaktfedern Teile eines im Querschnitt U-för migen metallischen Halters, wobei an den freien Enden der Kontaktfedern zusätzliche Kontaktfinger zur Kon taktierung der im Grundkörper aus Kunststoff einge bettete Kontaktstreifen angeordnet sind. Der U-för mige, die Kontaktfedern aufweisende Halter erfordert eine umständliche Montage der auf der Oberseite des Grundkörpers von den Kontaktfedern gehaltenen, mit Schmelzelementen versehenen Überspannungsableiter. Ferner benötigt der U-förmige Halter einen großen Materialaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Über spannungsschutzmodul dieser Art zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Kontaktfedern an einem auf die Oberseite des Grundkörpers aufklemmbaren Federkamm gebildet sind, dessen die Kontaktfedern haltender Steg mindestens einen Federkontakt zum Kontaktieren eines Erdleiters aufweist. Der erfindungsgemäße Überspannungsschutz modul ist somit hinsichtlich der Anordnung der mit Schmelzelementen versehenen Überspannungsableiter montagefreundlicher gestaltet, da diese nur mittels des auf die Oberseite des Grundkörpers aufklemmbaren Federkamms gehalten werden, der einerseits die Kontaktfedern zum Halten der Überspannungsableiter und andererseits mindestens einen Federkontakt zum Kontak tieren des Erdleiters aufweist. Hierdurch ergibt sich neben einer vereinfachten Montage eine erhebliche Ersparnis an metallischem Material für die Ausbildung der Kontaktfedern. Durch die Einstückigkeit des Federkamms wird der Teileaufwand zur Kontaktierung des Überspannungsschutzmoduls mit einem Erdleiter verringert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den nachfolgenden Figuren dargestellten Ausführungs beispieles eines Überspannungsschutzmoduls und einer Abwandlung desselben näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Eine perspektivische Draufsicht auf den Überspannungsmodul,

Fig. 2 eine perspektivische Draufsicht auf den Federkamm,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Überspannungs schutzmodul nach Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt durch den Überspannungs schutzmodul gemäß Linie A-A in Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt durch den Überspannungs schutzmodul gemäß Linie B-B in Fig. 3,

Fig. 6 eine perspektivische Draufsicht auf die abgewandelte Ausführungsform des Über spannungsschutzmoduls und

Fig. 7 ein vergrößertes Detail der abgewan delten Ausführungsform des Feder kontaktes zur Kontaktierung des Erd kontaktes gemäß Fig. 6.

Der Überspannungsschutzmodul besteht aus einem Grund körper 1 aus Kunststoff mit eingebetteten Kontakt streifen 2, aus auf der Oberseite des Grundkörpers 1 angeordneten, mit Schmelzelementen 3 versehenen Über spannungsableitern 4 und aus die Überspannungsableiter 4 und die Schmelzelemente 3 am Grundkörper 1 haltenden Kontaktfedern 5 zur Kontaktierung der Kontaktstreifen 2 beim Erweichen eines Schmelzelementes 3 unter einer Überspannung. Dabei sind die Kontaktfedern 5 an einem auf die Oberseite 6 des Grundkörpers 1 aufklemmbaren Federkamm 7 gebildet, dessen die Kontaktfedern 5 haltender Steg 8 mindestens einen Federkontakt 9 zum Kontaktieren eines Erdleiters 10 aufweist.

Der Grundkörper 1 aus Kunststoff umfaßt eine Grund platte 11, in welche die metallischen Kontaktstreifen 2 eingebettet sind, an deren freien Enden U-förmig gestaltete Kontaktabgriffe 12 freigelegt sind. Die Grundplatte 11 trägt auf der Oberseite 6 eine in Längsrichtung, d. h. quer zu den Kontaktstreifen 2, verlaufende Leiste 13 aus Kunststoff sowie an der den freien Enden der Kontaktstreifen 2 abgewandten Längs seite zwei versetzte Reihen von kreisförmigen Wänden 14 zur Bildung von Mulden 15 für die Aufnahme der Überspannungsableiter 4 und die diesen zugeordneten Schmelzelemente 3. Auf der Oberkante 16 der Wände 14 liegen die gemäß Fig. 4 und 5 abgewinkelten Kontakt streifen 2 mit Kontaktrampen 17 frei, denen die freien Enden der Kontaktfedern 5 des Federkammes 7 gegenüber stehen, wie in Fig. 4 und 5 ersichtlich. Die Leiste 13 und Wände 14 sind mit dem Grundkörper 1 und der Grund platte 11 einstückig aus Kunststoff ausgebildet.

Der in Fig. 2 als einzelnes Bauteil dargestellte Federkamm 7 besteht aus metallischem, leitfähigem Material und umfaßt einen durchlaufenden Steg 8, auf dessen einer Seite die Kontaktfedern 5 und auf dessen anderer Seite lappenförmige Abstützelemente 18 und zwischen diesen die Federkontakte 9 ausgebildet sind. Diese sind als aus der Ebene des Steges 8 abgewinkel te, L-förmig hochgebogene, vom Steg 8 freigeschnittene Laschen 19 ausgebildet, von denen zwei Laschen 19 vor gesehen und eine in Fig. 5 in ihrer Funktionsstellung dargestellt ist.

Das mit den freien Enden der Kontaktstreifen 2 verse hene Ende des Grundkörpers 1 bildet den Steckteil eines Schutzsteckers. Der Federkontakt 9 ist zur Kon taktierung des Erdleiters 10 auf der den freien Enden der Kontaktstreifen 2 zugewandten Seite des Steges 8 des Federkammes 7 ausgebildet und an dem mit den freien Enden der Kontaktstreifen 2 versehenen Ende des Grundkörpers 1 angeordnet. Das freie Ende der Grund platte 11 des Grundkörpers 1 durchgreift dabei eine Öffnung 24 in einem den Erdleiter 10 bildenden Bauteil 20, wobei die Lasche 19 am Erdleiter 10 des Bauteils 20 zur Anlage kommt.

Im Montagezustand des Federkammes 7 liegt der Steg 8 auf der den Mulden 15 für die Überspannungsableiter 4 abgewandten Außenseite der Leiste 13 des Grundkörpers 1 an, wie es in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellt ist, wo bei sich auf der einen Seite des Steges 8 die Abstütz elemente 18 und die beiden Federkontakte 9 bzw. die Laschen 19 und auf der anderen Seite die abgewinkelten Kontaktfedern 5 erstrecken. Die Leiste 13 aus Kunst stoffist auf der den Mulden 15 für die Überspannungs ableiter 4 abgewandten Seite mit mindestens zwei Rastnasen 21 versehen, hinter denen der Steg 8 des Federkammes 7 zwischen zwei benachbarten Kontaktfedern einklemmbar ist, wie in Fig. 4 Fig. 5 dargestellt. Da die Überspannungsableiter 4 in zwei Reihen und versetzt zueinander in den Mulden 15 auf der Oberseite des Grundkörpers 1 angeordnet sind, sind die Kontaktfedern 5 für die von der Leiste 13 weite entfernte Reihe von Überspannungsableitern 4 länger ausgebildet als die Kontaktfedern 5 für die der Leiste 13 benachbarte Reihe von Überspannungsableitern 4. Hierdurch ergibt sich die in Fig. 2 in der Perspektive dargestellte Ausbildung des Federkammes 7 mit unter schiedlich langen Kontaktfedern 5. Diese tragen an ihren freien Enden Kontaktnasen 22, die den jeweiligen Kontaktrampen 17 gegenüberliegen.

Das in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Überspannungs schutzmodul bildet einen Schutzstecker, bestehend aus dem Grundkörper 1 aus Kunststoff, in dem die Linien kontakte bildenden Kontaktstreifen 2 eingebettet sind, dem auf den Grundkörper 1 aufgesteckten Federkamm 7 aus Federmaterial, den Überspannungsableitern 4 mit Schmelzelementen 3, die zwischen den einzelnen Über spannungsableitern 4 und dem jeweils zugeordneten Kontaktstreifen 2 als Kontaktbahn angeordnet sind. Zur Aufnahme der Überspannungsableiter 4 nebst Schmelzelementen 3 sind im Grundkörper 1 die Mulden 15 in hoher Packungsdichte in Längs- und Querrichtung des Grundkörpers 1 in versetzten Reihen ausgeführt. Zur Schaffung einer Kurzschlußstrecke sind die Enden der Kontaktstreifen 2 in der Nähe der Überspannungs ableiter 4 als Kontaktrampen 17 ausgeführt, denen die Kontaktnasen 22 der Kontaktfedern 5 gegenüberstehen. Beim Auftreten einer längerwirkenden Überspannung erwärmt sich der jeweilige Überspannungsableiter 4 sehr stark. Dadurch erweicht das zugeordnete Schmelz element 3. Durch die Federwirkung des aufgesteckten Federkammes 7 bzw. der zugeordneten Kontaktfeder 5 wird der Überspannungsableiter 4 nach unten gedrückt. Durch diese Bewegung wird die Kontaktnase 22 der zuge ordneten Kontaktfeder 5 an die Kontaktrampe 7 des Kontaktstreifens 2 angedrückt und schließt nach dem Anschlagen den Überspannungsableiter 4 kurz. Die Über spannung wird nun über die Kontaktfeder 5 und den Federkamm 7, der mit den Federkontakten 9 Kontakt zum Erdleiter 10 besitzt, gegen Erde abgeleitet.

Der Federkamm 7 besteht aus den auf der einen Seite des Steges 8 angeordneten kürzeren und längeren Kontaktfedern 5 zur Kontaktierung der Elektroden der Überspannungsableiter 4 und aus den auf der anderen Seite des Steges 8 angeordneten Abstützelementen 18 einerseits sowie den Federkontakten 9 in Form der Laschen 19 zur Erdkontaktierung. Die Kontaktfedern 5 zur Kontaktierung der Überspannungsableiter 4 und die Federkontakte 9 zur Kontaktierung des Erdleiters 10 sind in einem einzigen Bauteil, nämlich dem Federkamm 7, ausgebildet. Zur Kontaktierung des die Sammelerde bildenden Erdleiters 10 sind keine weiteren federnden Kontaktelemente notwendig. Der Erdleiter 10 kontak tiert somit direkt mit einer L-förmig ausgebildeten Lasche 19 die Sammelerde, wodurch die Schnittstelle zum Verteiler gebildet wird. Der Federkamm 7 ist in einer offenen Bauweise ausgebildet und kann somit einfach und mit kurzem Montageweg auf der Oberseite 6 des Grundkörpers 1 aus Kunststoff aufgerastet werden. Dabei dienen die Abstützelemente 18 als Auflage. Der Federkamm 7 wird gegen die Federkraft der Kontakt federn 5 unter die entsprechend gestalteten Rastnasen 21 der Leiste 13 gedrückt und damit auf den Grund körper 1 aus Kunststoff aufgespannt. Der Federkamm 7 ist im montierten Zustand gut am Grundkörper 1 und damit an dem einen Schutzstecker bildenden Über spannungsschutzmodul zugänglich und läßt sich ohne besondere Hilfsmittel montieren und demontieren. Dadurch wird eine schnelle und einfache Auswechsel barkeit verbraucht er Schutzbauelemente in Form der Überspannungsableiter 4 nebst Schmelzelementen 3 insbesondere auch im Vorort-Service ermöglicht.

In nicht näher dargestellter Weise können die Kontakt federn 5 des Federkammes 7 im Kontaktbereich mit den Überspannungsableitern 4 mit kalottenförmigen Aus drückungen als Kipp- und Drehpunkt versehen werden. Diese sollen eine Aufwärtsbewegung des Überspannungs ableiters 4 und somit einer möglichen Öffnung des Kontaktes im u-Bereich entgegenwirken.

Die Mulden 15 sind in hoher Packungsdichte ausgeführt und neben einem seitlichen Versatz des Überspannungs schutzmoduls auch in der Höhenlage gestaffelt. Dies ermöglicht eine unabhängige Bewegung der federnden Kontaktfedern 5 auf engstem Raum. Wenn die Reihen der Mulden 15 nicht gestaffelt sind, müssen die Kontakt federn 5 für eine unabhängige Bewegung abgesetzt werden, damit der vordere Überspannungableiter beim Abschmelzen des unteren Überspannungsableiters nicht die Bewegung der Kontaktfeder einschränkt, was eine Herstellung des Federkammes 7 erschweren würde.

In der in den Fig. 6 und Fig. 7 dargestellten abge wandelten Ausführungsform sind die Federkontakte 9 als aus der Ebene des Steges 8 an dessen freiem Ende U-förmig umgebogene, vom Steg 8 freigeschnittene Laschen 23 gebildet, die den Laschen 19 der Ausfüh rungsform gemäß Fig. 1 bis Fig. 5 entsprechen und mit den Erdleitern 10 des Bauteils 20 in der Öffnung 24 kontaktieren.

Bezugszeichenliste

1

Grundkörper

2

Kontaktstreifen

3

Schmelzelement

4

Überspannungsableiter

5

Kontaktfeder

6

Oberseite

7

Federkamm

8

Steg

9

Federkontakt

10

Erdleiter

11

Grundplatte

12

Kontaktabgriff

13

Leiste

14

Wand

15

Mulde

16

Oberkante

17

Kontaktrampe

18

Abstützelement

19

Lasche

20

Bauteil

21

Rastnase

22

Kontaktnase

23

Lasche

24

Öffnung

Claims

1. Überspannungsschutzmodul aus einem Grundkörper aus Kunststoff mit eingebetteten Kontaktstreifen, aus auf der Oberseite des Grundkörpers angeordneten, mit Schmelzelementen versehenen Überspannungsablei tern und aus die Überspannungsableiter und die Schmelzelemente am Grundkörper haltenden Kontakt federn zur Kontaktierung der Kontaktstreifen beim Erweichen eines Schmelzelementes unter einer Überspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern (5) an einem auf die Ober seite (6) des Grundkörpers (1) aufklemmbaren Federkamm (7) gebildet sind, dessen die Kontakt federn (5) haltender Steg (8) mindestens einen Federkontakt (9) zum Kontaktieren eines Erdleiters (10) aufweist.

2. Überspannungsschutzmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (6) des Grund körpers (1) mit kreisbogenförmigen Wänden (14) zur Bildung von Mulden (15) für die Aufnahme der Überspannungsableiter (4) und die Kontaktstreifen (2) mit abgewinkelten, auf der Oberkante (16) der Wände (14) gebildeten Kontaktrampen (17) versehen sind, denen die freien Enden der Kontaktfedern (5) des Federkammes (7) gegenüberstehen.

3. Überspannungsschutzmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberseite (6) des Grundkörpers (1) zwischen den Mulden (15) für die Überspannungsableiter (4) und den freien Enden der Kontaktstreifen (2) eine Leiste (13) aus Kunststoff ausgebildet ist, die auf der den Mulden (15) für die Überspannungsableiter (4) abgewandten Seite mit Rastnasen (21) versehen ist, hinter denen der Steg (8) des Federkammes (7) einklemmbar ist.

4. Überspannungsschutzmodul nach Anspruch 3, wobei die Überspannungsableiter in mindestens zwei Reihen und versetzt zueinander auf der Oberseite des Grund körpers angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern (5) für die von der Leiste weiter entfernte Reihe von Überspannungsableitern (4) länger sind als die Kontaktfedern (5) für die der Leiste (13) benachbarte Reihe von Über spannungsableitern (4).

5. Überspannungsschutzmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit den freien Enden der Kontaktstreifen (2) versehene Ende des Grundkörpers (1) den Steckteil eines Schutzsteckers bildet und der mindestens einen Federkontakt (9) zur Kontak tierung des Erdleiters (10) auf der den freien Enden der Kontaktstreifen (2) zugewandten Seite des Steges (8) des Federkammes (7) ausgebildet und an dem mit den freien Enden der Kontaktstreifen (5) versehene Ende des Grundkörpers (1) angeordnet ist.

6. Überspannungsschutzmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkontakt (9) als aus der Ebene des Steges (8) L-förmig hochgebogene, vom Steg (8) freigeschnittene Lasche (19) gebildet ist.

7. Überspannungsschutzmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkontakt (9) als aus der Ebene des Steges (8) an dessen freiem Ende U-formig umgebogene, vom Steg (8) freigeschnittene Lasche (23) gebildet ist.