DE202015101950U1

DE202015101950U1 - Basissockel für eine Überspannungsschutzvorrichtung und Überspannungsschutzvorrichtung

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Publication number: DE202015101950U1
Application number: DE202015101950.5U
Authority: DE
Original assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Current assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Priority date: 2015-04-20
Filing date: 2015-04-20
Publication date: 2016-07-21
Anticipated expiration: 2025-04-21
Also published as: WO2016169841A1

Abstract

Basissockel (2) für eine Überspannungsschutzvorrichtung (1) zum Schutz eines an eine Einrichtung wie ein Netzwerk, insbesondere ein Energienetzwerk, angeschlossenen Verbrauchers (5), vor einer Überspannung, der elektrische Anschlusskontakte (A1–A5) aufweist, die zum Anschließen einer Netzwerkleitung (L1, L2, L3, N, PE) des Netzwerks an den Basissockel (2) vorgesehen sind, wobei der Basissockel (2) eine Aufnahme (21, 22) für einen Ableiter (31, 32, 33, 34) aufweist, welcher zum Ableiten eines auf einer der Netzwerkleitungen (L1, L2, L3, N, PE) fließenden Überstromes vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Basissockel (2) wenigstens zwei oder mehr der Aufnahmen (21, 22) und einen Abzweig (9) aufweist, dass der Abzweig (9) zwischen den Aufnahmen (21, 22) angeordnet ist, und die Aufnahmen (21, 22) in einem gemeinsamen Sternpunkt (K) miteinander verbindet, und dass im Abzweig (9) wenigstens einer der oder mehrere der elektrischen Anschlusskontakte (A1) angeordnet ist oder sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Basissockel für eine Überspannungsschutzvorrichtung zum Schutz eines an eine Einrichtung wie ein Netzwerk, insbesondere ein Energienetzwerk, angeschlossenen Verbrauchers, vor einer Überspannung, der elektrische Anschlusskontakte aufweist, die zum Anschließen einer Netzwerkleitung des Netzwerks an den Basissockel vorgesehen sind, wobei der Basissockel eine Aufnahme für einen Ableiter zum Ableiten eines Überstromes aufweist. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Überspannungsschutzvorrichtung mit einem solchen Basissockel und einem Ableiter, sowie eine Anordnung mit mindestens zwei solchen aneinander gereihten Überspannungsschutzvorrichtungen.
Um Kommunikationsnetzwerke und Energienetzwerke vor Überspannungen zu schützen, sind Überspannungsschutzvorrichtungen bekannt, die in Installationsverteiler einbaubar sind. Solche Überspannungsschutzvorrichtungen nutzen Ableiter, die zumeist einen Varistor aufweisen, der den Strom bei Auftreten der Überspannung in einen Neutralleiter ableitet. Solche Überspannungsschutzvorrichtungen weisen häufig einen Schalter auf, der das Überschreiten einer Grenztemperatur anzeigt. Eine elektrische Schaltung einer solchen Überspannungsschutzvorrichtung nach dem Stand der Technik zeigt die 1(a).
Um das Konfigurieren und das Auswechseln des Ableiters nach Überschreiten der Grenztemperatur zu vereinfachen, ist der Ableiter häufig austauschbar in einem Basissockel der Überspannungsschutzvorrichtung eingesteckt. Der Basissockel weist dann Anschlusskontakte auf, an die das Kommunikationsnetzwerk oder das Energienetzwerk anschließbar ist. Da der Ableiter austauschbar im Basissockel angeordnet ist, muss dieser zum Auswechseln des Ableiters dann nicht vom Kommunikations- oder Energienetzwerk gelöst werden. Eine solche Überspannungsschutzvorrichtung mit Basissockel und einsteckbarem Ableiter hat zudem den Vorteil, dass der Basissockel mit verschieden ausgeführten Ableitern nutzbar ist.
Um elektrische Einrichtungen wie Kommunikationsnetzwerke mit mehreren Signalleitern oder mehrphasige Energienetzwerke zu schützen, wird für jeden Signalleiter beziehungsweise jede Phase des Energienetzwerkes herkömmlich ein Basissockel mit einem Ableiter verwendet. Die Basissockel sind in der Regel an einer Tragschiene aneinander reihbar.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Überspannungsschutzvorrichtung, insbesondere für Energienetzwerke, mit einem Basissockel zu verbessern, so dass der Montageaufwand, insbesondere bei einer Erstmontage, verringert ist, und die Überspannungsschutzvorrichtung weniger Bauraum, insbesondere eine geringere Baubreite, aufweist.
Diese Aufgabe wird mit einem Basissockel für eine Überspannungsschutzvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst, sowie mit einer Überspannungsschutzvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 11. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Dafür wird ein Basissockel für eine Überspannungsschutzvorrichtung zum Schutz eines an eine Einrichtung wie ein Netzwerk angeschlossenen Verbrauchers vor einer Überspannung geschaffen. Das Netzwerk ist bevorzugt ein Energienetzwerk. Der Basissockel eignet sich aber auch für ein Kommunikationsnetzwerk.
Der Basissockel weist elektrische Anschlusskontakte auf, die zum Anschließen einer Netzwerkleitung des Netzwerks an den Basissockel vorgesehen sind. Er weist zudem eine Aufnahme für einen Ableiter auf, der zum Ableiten eines auf einer der Netzwerkleitungen fließenden Überstromes vorgesehen ist.
Der Basissockel zeichnet sich dadurch aus, dass er wenigstens zwei oder mehr der Aufnahmen und einen Abzweig aufweist, dass der Abzweig zwischen den Aufnahmen angeordnet ist, und die Aufnahmen in einem gemeinsamen Sternpunkt miteinander verbindet, und dass im Abzweig wenigstens einer der oder mehrere der elektrischen Anschlusskontakte angeordnet ist oder sind.
Derart sind einer, zwei oder ggf. mehr Ableiter in nur einen Basissockel einsteckbar. Da anstelle von zwei oder mehr Basissockeln nur ein einziger Basissockel benötigt wird, ist die Überspannungsschutzvorrichtung im Vergleich zu herkömmlichen Überspannungsschutzvorrichtungen mit nur einer einzigen Aufnahme für einen Ableiter kostengünstiger und raumsparend herstellbar. Der oder die zwischen den Aufnahmen angeordneten Anschlusskontakte bietet dabei eine einfache und platzsparende Möglichkeit zur Realisierung verschiedenster Schaltungsvarianten.
Dabei ist es bevorzugt, dass der oder die im Abzweig angeordneten elektrischen Anschlusskontakte zum Anschließen eines Neutralleiters oder eines Schutzleiters des Netzwerks, und zum Ableiten des Überstromes über den Neutralleiter oder den Schutzleiter vorgesehen sind.
Vorzugsweise weist das Netzwerk einen Neutralleiter auf, über den der Überstrom ableitbar ist. Zusätzlich oder alternativ ist es bevorzugt, dass er einen Schutzleiter zum Ableiten des Überstromes aufweist. Dabei ist der oder wenigstens einer der im Abzweig angeordneten Anschlusskontakt(-e) vorzugsweise zum elektrischen Anschließen des Neutralleiters oder des Schutzleiters ausgelegt, und beide der Aufnahmen sind im Sternpunkt / über den Abzweig elektrisch mit diesem elektrischen Anschlusskontakt, im Folgenden ersten elektrischen Anschlusskontakt, verbunden. Die Einrichtung, insbesondere das Netzwerk, weist damit als erste Netzwerkleitung den Neutralleiter oder den Schutzleiter auf, über den der Überstrom, der an einer Netzwerkleitung des Netzwerks anliegt, ableitbar ist.
Zum elektrischen Anschließen des Neutralleiters oder des Schutzleiters an den Basissockel weist dieser daher bevorzugt den oder die ersten, im Abzweig angeordneten elektrischen Anschlusskontakt(-e) auf. Dabei ist es bevorzugt, dass beide Aufnahmen des Basissockels elektrisch mit dem oder den ersten elektrischen Anschlusskontakt(-en) verbunden sind. Die Verbindungsleitungen der Aufnahmen mit dem oder den ersten elektrischen Anschlusskontakt(-en) bilden daher den gemeinsamen Knotenpunkt / Sternpunkt. Sie sind bevorzugt nach Art einer Sternschaltung angeordnet. Die Begriffe Knotenpunkt und Sternpunkt werden im Folgenden synonym verwendet. Die in die Aufnahmen eingesteckten Ableiter nutzen daher denselben Neutralleiter oder Schutzleiter. Da ein Überstrom über den oder die am im Abzweig angeordneten ersten Anschlusskontakt(-e) angeschlossenen, von den Ableitern gemeinsam genutzten Neutralleiter oder Schutzleiter abgeleitet wird, ist die mit dem Basissockel realisierte elektrische Schaltung für den Nutzer eingängig und leicht verständlich. Zudem ist die Montage aufgrund der gemeinsamen Nutzung des Neutralleiters oder Schutzleiters schnell und einfach durchführbar. Die Anordnung ist somit besonders vorteilhaft.
Um die mit dem Basissockel realisierte elektrische Schaltung für den Nutzer, insbesondere auch optisch, noch eingängiger und leichter verständlich zu gestalten, ist es zudem bevorzugt, dass der Sternpunkt, der Abzweig und/oder die im Abzweig angeordneten Anschlusskontakte räumlich mittig zwischen den Aufnahmen angeordnet sind. Besonders bevorzugt sind zumindest die im Abzweig angeordneten ersten Anschlusskontakte räumlich mittig, oder zumindest symmetrisch zu einer den Basissockel halbierenden Mittellinie, zwischen den Ableitern angeordnet. Prinzipiell sind die Anschlusskontakte aber auch anders, beispielsweise bezogen auf eine Tragschiene seitlich am Basissockel, platzierbar.
Neben dem Neutralleiter und ggf. dem Schutzleiter weist das Netzwerk weitere Netzwerkleitungen auf, die als Signalleiter oder als Energieleiter genutzt werden. Zum Anschließen der weiteren Netzwerkleitungen ist es bevorzugt, dass der Basissockel weitere – insbesondere bezogen auf die Tragschiene seitliche – elektrische Anschlusskontakte aufweist. Besonders bevorzugt ist jeder der weiteren elektrischen Anschlusskontakte jeweils für eine Netzwerkleitung vorgesehen.
Die beiden Aufnahmen sind dabei vorzugsweise jeweils mit zumindest einem weiteren elektrischen Anschlusskontakt elektrisch verbunden. Alternativ oder zusätzlich ist es ebenfalls bevorzugt, dass beide Aufnahmen zur Aufnahme mehrerer Ableiter vorgesehen sind. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass die Aufnahmen jeweils für einen oder für zwei Ableiter vorgesehen sind. Ein solcher Basissockel ist daher entweder zur Aufnahme von zwei oder von vier Ableitern vorgesehen. Dabei ist für jeden in die Aufnahmen aufnehmbaren Ableiter bevorzugt jeweils ein weiterer elektrischen Anschlusskontakt vorgesehen. Die in die Aufnahmen einsteckbaren Ableiter sind dann jeweils mit einer Signalleitung oder Energieleitung elektrisch verbunden, sowie mit dem Neutralleiter oder Schutzleiter.
Um noch mehr Signal- oder Energieleitungen des Netzwerks oder verschiedener Netzwerke abzusichern, ist der Basissockel bevorzugt entlang einer Tragschiene an benachbarte Basissockel anreihbar vorgesehen. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass der Basissockel einen elektrischen Querverbinder aufweist, der zum elektrischen Verbinden des ersten elektrischen Anschlusskontaktes mit einem elektrischen Gegenverbinder eines benachbarten Basissockels vorgesehen ist. Der elektrische Gegenverbinder des benachbarten Basissockels ist bevorzugt an seinen ersten elektrischen Anschlusskontakt elektrisch angeschlossen. Die benachbarten Basissockel nutzen dann denselben Neutralleiter oder Schutzleiter zum Ableiten des Überstromes. Zudem ist der Montageaufwand bei der Erstmontage gering, da der Neutralleiter oder Schutzleiter nur an einen der Basissockel angeschlossen werden muss.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer Überspannungsschutzvorrichtung mit einem solchen Basissockel und zumindest einem, in eine der Aufnahmen des Basissockels angeordneten Ableiter. Mit der Überspannungsschutzvorrichtung ist ein Überstrom, der durch eine Überspannung verursacht ist, die an der Netzwerkleitung, mit der der Ableiter elektrisch verbunden ist, anliegt, über den Ableiter und den am Abzweig angeschlossenen Neutralleiter oder Schutzleiter ableitbar.
Dafür ist es bevorzugt, dass der Ableiter einen Stromzweig aufweist, der den oder die im Abzweig angeordneten ersten elektrischen Anschlusskontakt(-e) mit einem weiteren elektrischen Anschlusskontakt elektrisch verbindet. Der Überstrom fließt dann von der Netzwerkleitung durch den Stromzweig und den Abzweig über den oder die weiteren elektrischen Anschlusskontakt(-e) zum Neutralleiter oder Schutzleiter.
Damit in einem Normalbetrieb kein Strom über den Stromzweig fließt, ist es weiterhin bevorzugt, dass in dem Stromzweig ein Varistor angeordnet ist. Ebenfalls bevorzugt ist alternativ oder zusätzlich eine Funkenstrecke im Stromzweig vorgesehen.
Ganz besonders bevorzugt sind die Stromzweige der im Basissockel angeordneten Ableiter sowie der Abzweig, und über den Abzweig der an ihn angeschlossene Neutralleiter oder der Schutzleiter, in einer Sternschaltung angeordnet. Daher wird der Neutralleiter oder der Schutzleiter von den im Basissockel angeordneten Ableitern gemeinsam genutzt, so dass die Erstmontage der Überspannungsschutzvorrichtung schnell und einfach durchführbar ist.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer Anordnung aus mindestens zwei solchen Überspannungsschutzvorrichtungen. Die Anordnung zeichnet sich durch den Querverbinder und den Gegenverbinder jedes Basissockels aus, die im aneinander gereihten Zustand der Überspannungsschutzvorrichtungen die ersten elektrischen Anschlusskontakte elektrisch miteinander verbinden, so dass der Neutralleiter oder Schutzleiter von allen Ableitern der Anordnung gemeinsam genutzt wird.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand beispielhafter Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 in (a) eine in einem Netzwerk angeordnete Überspannungsschutzvorrichtung nach dem Stand der Technik, in (b) die in dem Netzwerk angeordnete Überspannungsschutzvorrichtung mit einem an das Netzwerk angeschlossenen Verbraucher, und in (c) einen Ableiter zum Einfügen in einen Basissockel einer weiteren Ausführungsform einer Überspannungsschutzvorrichtung nach dem Stand der Technik;
2 zeigt in (a) und (b) jeweils eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Überspannungsschutzvorrichtung, in (c)–(g) jeweils verschiedene Seitenansichten der Überspannungsschutzvorrichtung aus (a) und (b), und in (h) eine explosionsartige Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Überspannungsschutzvorrichtung;
3 in (a) und (b) jeweils ein Schaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Überspannungsschutzvorrichtung, in (c) ein Schaltbild zweier aneinander gereihter Überspannungsschutzvorrichtungen, in (d) eine Draufsicht auf die beiden aneinander gereihten Überspannungsschutzvorrichtungen der 3(c), in (e) ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Überspannungsschutzvorrichtung, und in (f) eine Draufsicht auf die Überspannungsschutzvorrichtungen der 3(e); und
4 in (a) ein Schaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Überspannungsschutzvorrichtung, in (b) ein Schaltbild zweier aneinander gereihter Überspannungsschutzvorrichtungen, und in (c) und (d) jeweils eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Überspannungsschutzvorrichtung.
1 zeigt in (a) eine in einem Netzwerk angeordnete Überspannungsschutzvorrichtung 1 nach dem Stand der Technik in einer vereinfachten schematischen Darstellung. Die Überspannungsschutzvorrichtung 1 ist zum Schutz eines an ein Netzwerk angeschlossenen Verbrauchers 5 gegen eine Überspannung, die beispielsweise durch einen Blitzeinschlag oder Übersprechen verursacht wird, vorgesehen. 1(b) zeigt beispielhaft die Anordnung der Überspannungsschutzvorrichtung 1 der 1(a) und des Verbrauchers 5 im Netzwerk.
Das Netzwerk ist ein (Niederspannungs-)Energienetzwerk und für die Spannungsversorgung des Verbrauchers 5 vorgesehen. Es weist mehrere Netzwerkleitungen L, N, PE auf. Neben einem Neutralleiter N sind zwei weitere Netzwerkleitungen L, PE vorgesehen. Die weiteren Netzwerkleitungen L, PE sind ein energieführender / spannungsführender Außenleiter L, an dem eine Versorgungsspannung (nicht dargestellt) anliegt, die dem Verbraucher 5 zugeführt wird, sowie ein geerdeter Schutzleiter PE (protective earth) zum Schutz von Personen vor einer Überspannung.
Die Überspannungsschutzvorrichtung 1 weist einen ersten elektrischen Anschlusskontakt A1 auf, an den der Neutralleiter N angeschlossen ist, einen zweiten elektrischen Anschlusskontakt A2, an den der Außenleiter L angeschlossen ist, und einen dritten Anschlusskontakt A3, an den der Schutzleiter PE angeschlossen ist. Zudem weist sie eine elektrische Schaltung (nicht bezeichnet) auf mit drei in Sternschaltung angeordneten Stromzweigen Z1, Z2, Z3. Der erste Stromzweig Z1 verbindet einen gemeinsamen Knotenpunkt K mit dem Neutralleiter N. Der zweite Stromzweig Z2 verbindet den Knotenpunkt K mit dem Außenleiter L, und der dritte Stromzweig Z3 verbindet den Knotenpunkt K mit dem Schutzleiter PE. Im ersten und im zweiten Stromzweig Z1, Z2 sind jeweils ein temperaturabhängiger Widerstand 63 und ein Varistor 62 in Reihe angeordnet. Im dritten Stromzweig Z3 ist eine Funkenstrecke 61 angeordnet.
Im Normalbetrieb sind die Innenwiderstände der Varistoren 62 so hoch, dass kein oder nahezu kein Strom (nicht dargestellt) im ersten und zweiten Stromzweig Z1, Z2 fließt. Zudem liegt dann zwischen den Elektroden 611 der Funkenstrecke 61 eine ausreichend kleine Spannung an, so dass diese nicht elektrisch miteinander verbunden sind.
Bei einer am Außenleiter L anliegenden Überspannung werden die Innenwiderstände der Varistoren 62 im ersten und zweiten Stromzweig Z1, Z2 klein, so dass der durch die Überspannung verursachte Strom vom Außenleiter L zum Neutralleiter N hin abfließt. Bei am Schutzleiter PE anliegender Überspannung verursacht diese einen Lichtbogen (nicht dargestellt) zwischen den Elektroden 611 der Funkenstrecke 61. Durch die dann am Knotenpunkt K anliegende Überspannung ist der Innenwiderstand des im ersten Stromzweig Z1 angeordneten Varistors 62 ausreichend klein, so dass der Überstrom über den ersten Stromzweig Z1 zum Neutralleiter N abfließt.
Da der durch die Überspannung verursachte Überstrom über den Neutralleiter N abfließt, ist ein hinter der Überspannungsschutzvorrichtung 1 angeschlossene Verbraucher 5 vor der Überspannung geschützt. Der ungeschützte Bereich des Netzwerkes ist hier mit einer I gekennzeichnet, der geschützte Bereich des Netzwerkes mit einer II.
Die temperaturabhängigen Widerstände 63 sind mit einem temperaturabhängig schaltenden Schalter S verbunden, der bei Überschreiten einer Grenztemperatur von einem ok-Zustand in einen Fehlerzustand umschaltet. Die beiden Zustände werden an einem Anzeigemittel 64 angezeigt.
Um die Varistoren 62 und/oder die Funkenstrecke 61 im Bedarfsfall, insbesondere nach Auftreten einer ausreichend großen Überspannung, durch die der temperaturabhängig schaltende Schalter S in den Fehlerzustand umgeschaltet wird, einfach austauschen zu können, werden herkömmlich Überspannungsschutzvorrichtungen 1 angeboten, die einen Basissockel 2 aufweisen, in den ein Ableiter 3 einsteckbar ist. Solche Basissockel 2 weisen einen ersten elektrischen Anschlusskontakt A1 zum Anschließen einer ersten Netzwerkleitung (nicht bezeichnet) und einen weiteren zweiten elektrischen Anschlusskontakt A2 zum Anschließen einer weiteren zweiten Netzwerkleitung (nicht bezeichnet) auf. Der Schutz eines Netzwerks mit mehr als zwei Netzwerkleitungen erfolgt dann durch Beschalten mehrerer Basissockel 2.
Einen Ableiter 3 für eine solche Überspannungsschutzvorrichtung 1 zeigt die 1(c) schematisch. Der Ableiter 3 weist einen Stromzweig Z auf, in dem ein Varistor 62 angeordnet ist. Zudem sind der temperaturabhängige Widerstand 63 sowie der temperaturabhängig schaltende Schalter S und das Anzeigemittel 64 schematisch dargestellt. Der Stromzweig Z verbindet beispielsweise den Außenleiter L oder den Neutralleiter N mit dem Knotenpunkt K.
2 zeigt in (a) und (b) jeweils eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Überspannungsschutzvorrichtung 1, in (c)–(g) jeweils verschiedene Seitenansichten der Überspannungsschutzvorrichtung 1 aus (a) und (b). Die 2(a) und (g) zeigen die Überspannungsschutzvorrichtung 1 von einer Vorderseite, die 2(b) und (d) von einer Rückseite. Die 2(c) und (e) zeigen jeweils einander gegenüberliegende Schmalseiten und die 2(f) eine Oberseite der Überspannungsschutzvorrichtung 1.
Die Überspannungsschutzvorrichtung 1 weist einen Basissockel 2 mit zwei Aufnahmen 21, 22 zum Anordnen jeweils eines Ableiters 31, 32 auf. Der Basissockel 2 erstreckt sich in einer Längsrichtung 71, und weist in Längsrichtung 71 eine Länge 81 und quer zur Längsrichtung 71 eine Breite 82 auf. Die Aufnahmen 21, 22 erstrecken sich hier über die gesamte Breite 82 des Basissockels 2. In die Aufnahmen 21, 22 ist jeweils ein Ableiter 31, 32 eingefügt.
Seitlich der Ableiter 32, 33 ist im Basissockel 2 jeweils ein elektrischer Anschlusskontakt A1, A2, A3 vorgesehen. Insgesamt weist die Überspannungsschutzvorrichtung 1 daher drei elektrische Anschlusskontakte A1, A2, A3 auf. Dabei ist einer der elektrischen Anschlusskontakte A1, insbesondere mittig, zwischen den beiden Aufnahmen 21, 22 angeordnet. Im Folgenden wird dieser Anschlusskontakt A1 als erster elektrischer Anschlusskontakt A1 bezeichnet.
Die Ableiter 31, 32 weisen jeweils eine Anzeige, auf, die den Zustand des temperaturabhängig schaltenden Schalters S des Ableiters 31, 32 anzeigt. Vorzugsweise umfasst die Anzeige ein Sichtfenster 33 und das Anzeigemittel 64, wobei das Anzeigemittel 64 durch das Sichtfenster sichtbar ist. Zudem weisen die Ableiter 31, 32 ein Betätigungsmittel 34 auf, mit dem der temperaturabhängig schaltenden Schalter S manuell zurück stellbar ist.
Der Basissockel 2 ist aneinander reihbar vorgesehen. Er weist dafür Rastmittel 23 auf, mit denen er an einer Tragschiene 4 (s. 3(d) und (f)) befestigbar ist. Die Tragschiene 4 erstreckt sich dann in einer Erstreckungsrichtung 72 quer zur Längsrichtung 71 des Basissockels 2. Der Basissockel 2 weist in Längsrichtung 71 eine Länge 81 auf, die erheblich größer als seine Breite 82 in Erstreckungsrichtung 72 ist. Die Aufnahmen 21, 22 sind in Längsrichtung 71 hintereinander angeordnet. Dadurch ist eine Baubreite 83 (s. 3(d)) mehrerer entlang der Tragschiene 4 aneinander gereihter erfindungsgemäßer Überspannungsschutzvorrichtungen 1 schmal im Vergleich zur Baubreite (nicht gezeigt) mehrerer für den Schutz desselben Netzwerks in demselben Umfang vorgesehener herkömmlicher Überspannungsschutzvorrichtungen 1 (s. 1).
2(h) zeigt eine explosionsartige Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Überspannungsschutzvorrichtung 1. In dieser Ausführungsform weist der Basissockel 2 jeweils in den beiden Aufnahmen 21, 22 einen elektrischer Anschluss 211, 221 (Slot), vorzugsweise einen Steckverbinder, auf, der korrespondierend zu einem elektrischen Gegenanschluss (nicht bezeichnet), vorzugsweise einem Gegensteckverbinder, ist, der in den Ableitern 31, 32 jeweils angeordnet ist. Der elektrische Anschluss 211, 221 und der elektrische Gegenanschluss sind aneinander anordbar. Im elektrischen Anschluss 211, 221 ist jeweils ein erster elektrischer Kontakt 2111, 2211 vorgesehen, der mit dem ersten elektrischen Anschlusskontakt A1 des Basissockels 2 elektrisch verbunden ist. Zudem ist im elektrischen Anschluss 211, 221 jeweils ein weiterer elektrischer Kontakt 2112, 2212 vorgesehen, der mit demjenigen weiteren elektrischen Anschlusskontakt A2, A3 elektrisch verbunden ist, der der Aufnahme 21, 22 benachbart angeordnet ist. Über den elektrischen Anschluss 211, 221 ist jeder der im Basissockel 2 angeordneten Ableiter 31, 32 daher mit zweien der drei im Basissockel 2 vorgesehenen elektrischen Anschlusskontakte A1, A2, A3 elektrisch verbunden. Dabei sind beide im Basissockel 2 angeordneten Ableiter 21, 22 mit dem ersten elektrischen Anschlusskontakt A1 verbunden. Dieser ist daher ein gemeinsamer elektrischer Anschlusskontakt A1.
Im Folgenden werden die Begriffe elektrischer Anschluss 211, 221 und Steckverbinder sowie elektrischer Gegenanschluss und Gegensteckverbinder synonym verwendet. Der elektrische Anschluss 211, 221 und der Gegenanschluss sind bevorzugt als Stecker und/oder Buchse, insbesondere als Push In-Stecker, ausgebildet. Es ist aber auch eine andere Verbindungstechnik bevorzugt.
3 zeigt in (a) und (b) jeweils schematisch und vereinfacht verschiedene Ausführungsformen einer elektrischen Schaltung (nicht bezeichnet) der Überspannungsschutzvorrichtung 1 aus 2. Die beiden Überspannungsschutzvorrichtungen 1 unterscheiden sich lediglich durch die in den Aufnahmen 21, 22 jeweils angeordneten Ableiter 31, 32.
Sichtbar sind die elektrischen Kontakte 2111, 2112, 2211, 2212 der in den Aufnahmen 21, 22 angeordneten elektrischen Anschlüsse 211, 221, sowie die elektrischen Gegenkontakte 3111, 3112, 3211, 3212 der in den Ableitern 31, 32 angeordneten elektrischen Gegenanschlüsse. Auch hier weisen die Ableiter jeweils einen Stromzweig auf, in dem ein Varistor und/oder eine Funkenstrecke angeordnet sind. Es sind daher herkömmliche Ableiter 31, 32 für die erfindungsgemäße Überspannungsschutzvorrichtung 1 verwendbar.
Dabei weist die Überspannungsschutzvorrichtung 1 der 3(a) in der ersten Aufnahme 21 einen ersten Ableiter 31 auf mit einem ersten Stromzweig Z1, in dem ein Varistor 62 und eine Funkenstrecke 61 hintereinander angeordnet sind. Der erste Stromzweig Z1 verbindet den ersten elektrischen Anschlusskontakt A1 mit dem dritten elektrischen Anschlusskontakt A3. In der zweiten Aufnahme 22 weist diese Überspannungsschutzvorrichtung 1 einen zweiten Ableiter 32 mit einem zweiten Stromzweig Z2 auf, in dem nur eine Funkenstrecke 61 angeordnet ist. Der zweite Stromzweig Z2 verbindet den ersten elektrischen Anschlusskontakt A1 mit dem zweiten elektrischen Anschlusskontakt A2. Beide Ableiter 31, 32 sind daher an einem gemeinsamen Knotenpunkt K, im Folgenden auch Sternpunkt, mit dem ersten elektrischen Anschlusskontakt A1 verbunden. Der Basissockel 2 der Überspannungsschutzvorrichtung 1 weist daher neben den zwei Aufnahmen 21, 22 für die Ableiter 31, 32 einen Abzweig 9 auf, der zwischen den Aufnahmen 21, 22 angeordnet ist, und die Aufnahmen 21, 22 in dem gemeinsamen Sternpunkt K miteinander verbindet. Der erste elektrische Anschlusskontakt A1 ist im Abzweig 9 angeordnet.
Der erste elektrische Anschlusskontakt A1 ist zum Anschließen der Überspannungsschutzvorrichtung 1 an den Neutralleiter N vorgesehen, über den der Überstrom ableitbar ist. Bei der hier dargestellten Ausführungsform sind zudem der zweite elektrische Anschlusskontakt A2 zum Anschließen des Schutzleiters PE, und der dritte elektrische Anschlusskontakt A3 zum Anschließen eines Außenleiters L1 vorgesehen.
Die Überspannungsschutzvorrichtung 1 der 3(b) weist im Gegensatz zur Überspannungsschutzvorrichtung 1 der 3(a) einen zweiten Ableiter 32 mit einem zweiten Stromzweig Z2 auf, in dem neben der Funkenstrecke 61 auch ein Varistor 62 angeordnet ist.
Durch Aneinanderreihen dieser beiden Überspannungsschutzvorrichtungen 1, 1’ ist ein (dreiphasiges) Wechselspannungsnetzwerk mit drei Außenleitern L1, L2, L3 schützbar. Die entsprechende Schaltung zeigt die 3(c), und die Anordnung der beiden aneinander gereihten Überspannungsschutzvorrichtungen 1, 1’ zeigt die 3(d). Dabei sind die beiden benachbarten / aneinander gereihten Überspannungsschutzvorrichtungen 1, 1’ mit denselben Bezugszeichen versehen, wobei jedoch die Bezugszeichen der einen Überspannungsschutzvorrichtung 1’ im Gegensatz zu denen der anderen Überspannungsschutzvorrichtung 1 mit einem Hochkomma versehen sind.
Im aneinander gereihten Zustand sind die Abzweige 9 der beiden Überspannungsschutzvorrichtungen 1 elektrisch miteinander verbunden. Die Stromzweige Z1, Z1’, Z2, Z2’ der Ableiter 31, 32, 31’, 32’ und der Abzweig 9 sind in einer Sternschaltung angeordnet, wobei der gemeinsame Knotenpunkt K an den Neutralleiter N angeschlossen ist. Zudem sind die Stromzweige Z1, Z2 jeweils an einen der Außenleiter L1, beziehungsweise an den Schutzleiter PE angeschlossen. Zum Schutz des dreiphasigen Wechselspannungsnetzwerks sind hier daher lediglich zwei Überspannungsschutzvorrichtungen 1, 1’ erforderlich, und nicht wie herkömmlich vier. Dadurch sind nicht nur die Kosten, sondern zudem die erforderliche Baugröße, insbesondere die Baubreite, verringert.
Es ist denkbar, dass an jedem Basissockel 2, 2’ der Überspannungsschutzvorrichtungen 1, 1’ jeweils geeignete Verbinder vorgesehen sind, die den ersten elektrischen Anschlusskontakt A1 im aneinander gereihten Zustand von der einen Überspannungsschutzvorrichtung 1 zur benachbarten anderen Überspannungsschutzvorrichtung 1’ durchkontaktieren. In dieser Ausführungsform muss der Neutralleiter N nur an eine der beiden Überspannungsschutzvorrichtungen 1, 1’ angeschlossen werden. Dadurch ist der Montageaufwand sehr gering.
3(e) zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Überspannungsschutzvorrichtung 1. Diese Überspannungsschutzvorrichtung 1 unterscheidet sich von den Überspannungsschutzvorrichtungen 1, 1’ der 2 und 3(a)–(d) darin, dass sie zwei Aufnahmen 21, 22 aufweist, in die jeweils entweder ein Ableiter 3 mit einem Stromzweig Z, ein Ableiter 32 mit zwei Stromzweigen Z1, Z2 (s. 3(f)), oder zwei Ableiter 31.1, 31.2 mit je einem Stromzweig Z1.1, Z1.2 (s. 3(f)) anordbar sind.
Dafür weist jede der Aufnahmen 21, 22 jeweils zwei elektrische Anschlüsse 211.1, 211.2, 221.1, 222.2 auf. Insgesamt umfasst der Basissockel 2 dann vier elektrische Anschlüsse 211.1, 211.2, 221.1, 222.2. An jeden der elektrischen Anschlüsse 211.1, 211.2, 221.1, 222.2 ist somit ein Stromzweig Z1.1, Z2.1, Z1.2, Z2.2 anschließbar. Bei Anordnen nur eines Ableiters 3 mit einem Stromzweig Z bleibt einer der in der Aufnahme angeordneten elektrischen Anschlüsse ungenutzt.
Jeder der Stromzweige Z1.1, Z2.1, Z1.2, Z2.2 ist daher mit dem Abzweig 9, beziehungsweise dem am Abzweig 9 angeschlossenen Neutralleiter N, und einer weiteren Netzwerkleitung L1, L2, L3, PE über einen der elektrischen Anschlüsse 211.1, 211.2, 221.1, 222.2 elektrisch verbindbar. Dies zeigt 3(e). Die Stromzweige Z1.1, Z2.1, Z1.2, Z2.2 sind mit dem Abzweig 9, beziehungsweise dem am Abzweig 9 angeschlossenen Neutralleiter N, in einer Sternschaltung angeordnet.
3(f) zeigt eine Draufsicht auf eine Überspannungsschutzvorrichtung 1 mit zwei Aufnahmen 21, 22, in die jeweils zwei Ableiter 31.1, 32.1, 31.2, 32.2 einfügbar sind. Der Basissockel 2 weist daher vier elektrische Anschlüsse Z1.1, Z2.1, Z1.2, Z2.2 auf. In der hier gezeigten Ausführungsform sind zwei Ableiter 31.1, 31.2 in die erste Aufnahme 21 eingefügt, und ein Ableiter 32 ist in die zweite Aufnahme 22 eingefügt.
Zum Schutz von Verbrauchern 5, die an ein dreiphasiges Wechselspannungsnetzwerk angeschlossen sind, ist daher eine Überspannungsschutzvorrichtung 1 mit nur einem Basissockel 2 der Ausführungsform der 3(e)–(f) erforderlich.
4 zeigt in (a) die Überspannungsschutzvorrichtung 1 der 3(b). Die Überspannungsschutzvorrichtung 1 ist jedoch anders beschaltet. Und zwar ist am ersten elektrischen Anschlusskontakt A1 hier der Schutzleiter PE oder der Neutralleiter N angeschlossen. Am zweiten Anschlusskontakt A2 ist der zweite Außenleiter L2, und am dritten Anschlusskontakt A3 der erste Außenleiter L1 angeschlossen.
4(b) zeigt zwei aneinander gereihte Überspannungsschutzvorrichtungen 1, 1’ ähnlich den beiden aneinander gereihten Überspannungsschutzvorrichtungen 1, 1’ der 3(c). Auch diese unterscheiden sich durch die Beschaltung. Und zwar ist am ersten elektrischen Anschlusskontakt A1, A1’ jeweils der Schutzleiter PE angeschlossen, während der Neutralleiter N am dritten elektrischen Anschlusskontakt A3’ der zweiten Überspannungsschutzvorrichtung 1’ angeschlossen ist.
Die aneinander gereihten Überspannungsschutzvorrichtungen 1, 1’ der Anordnungen der 3(c) und 4(b) unterscheiden sich zudem in den innerhalb der Überspannungsschutzvorrichtungen 1, 1’ vorgesehenen Funkenstrecken 61, Varistoren 62, temperaturabhängigen Widerständen 63 und Anzeigemittel 64.
4(c) zeigt einen Basissockel 2 ähnlich der 3(f). Jedoch sind im Basissockel 2 der 4(c) zum Einen in jeder Aufnahme 21, 22 jeweils zwei Ableiter 31.1, 31.2, 32.1, 32.2 angeordnet. Zudem sind am Abzweig 9 hier zwei erste elektrische Anschlusskontakte A1.1, A1.2 vorgesehen, an die jeweils ein elektrischer Leiter zum Ableiten des Überstromes, insbesondere ein Neutralleiter N oder ein Schutzleiter PE, anschließbar ist. Die ersten elektrischen Anschlusskontakte A1.1, A1.2 sind im Basissockel 2 durch den Abzweig 9 durchkontaktiert (Knotenpunkt K). Das Vorhandensein der zwei ersten elektrischen Anschlusskontakte A1.1, A1.2 vereinfacht die Montage des Netzwerks.
4(d) zeigt den Basissockel 2 zum Schutz eines Verbrauchers 5, der an ein dreiphasiges Wechselspannungsnetzwerk angeschlossen ist, wie beispielsweise analog der 3(e). In jede der Aufnahmen 21.1, 21.2, 22.1, 22.2 des Basissockels 2 der 4(d) ist jeweils ein Ableiter 31.1, 31.2, 32.1, 32.2 mit einem Stromzweig Z1.1, Z1.2, Z2.1, Z2.2 eingesteckt. Die Aufnahmen 21.1, 21.2, 22.1, 22.2 sind zur Verdeutlichung hier durch Pfeile gezeigt. Auch bei diesem Basissockel 2 sind zum Anschließen des Neutralleiters N oder des Schutzleiters PE zwei erste elektrische Anschlusskontakte A1.1, A1.2 am Abzweig 9 vorgesehen.
Bezugszeichenliste

1: Überspannungsschutzvorrichtung
1’: Benachbarte Überspannungsschutzvorrichtung
2: Basissockel
2’: Benachbarter Basissockel
21, 22, 21.1, 21.2, 22.1, 22.2: Aufnahme
211, 221, 211’, 221’, 211.1, 211.2, 221.1, 222.2: Elektrischer Anschluss, Steckanschluss
2111, 2112, 2211, 2212: Elektrische Kontakte des Steckanschlusses
23: Rastmittel zum Anordnen einer Tragschiene
3, 31, 32, 31’, 32’, 31.1, 31.2, 32.1, 32.2: Ableiter
3111, 3112, 3211, 3212: Elektrische Kontakte des Gegensteckanschlusses
33, 33’: Sichtfenster
34: Betätigungsmittel für den Schalter S
4: Tragschiene
5: Verbraucher
61: Funkenstrecke
611: Elektrode
62: Varistor
63: Temperaturabhängiger Widerstand
64: Anzeigemittel
71: Längsrichtung
72: Erstreckungsrichtung der Tragschiene
81: Länge des Basissockels / der Überspannungsschutzvorrichtung
82: Breite des Basissockels / der Überspannungsschutzvorrichtung
9: Abzweig
L, L’: Netzwerkleitung, Außenleiter im ungeschützten / geschützten Bereich des Netzwerks
L1, L2, L3, L1’, L2’, L3’: Netzwerkleitung, Erster – dritter Außenleiter eines dreiphasigen Wechselspannungsnetzwerks im ungeschützten / geschützten Bereich des Netzwerks
N, N’: Netzwerkleitung, Neutralleiter im ungeschützten / geschützten Bereich des Netzwerks
PE, PE’: Netzwerkleitung, Schutzleiter im ungeschützten / geschützten Bereich des Netzwerks
S: Temperaturabhängig schaltbarer Schalter
K: Knotenpunkt, Sternpunkt
A1–A3, A2.1, A2.2, A3.1, A3.2, A1’–A3’: Erster – dritter elektrischer Anschlusskontakt
Z, Z1–Z4, Z1’, Z2’, Z1.1, Z1.2, Z2.1, Z2.2: Stromzweig, erster – vierter Stromzweig
I: Ungeschützter Bereich des Netzwerks
II: Geschützter Bereich des Netzwerks

Claims

Basissockel (2) für eine Überspannungsschutzvorrichtung (1) zum Schutz eines an eine Einrichtung wie ein Netzwerk, insbesondere ein Energienetzwerk, angeschlossenen Verbrauchers (5), vor einer Überspannung, der elektrische Anschlusskontakte (A1–A5) aufweist, die zum Anschließen einer Netzwerkleitung (L1, L2, L3, N, PE) des Netzwerks an den Basissockel (2) vorgesehen sind, wobei der Basissockel (2) eine Aufnahme (21, 22) für einen Ableiter (31, 32, 33, 34) aufweist, welcher zum Ableiten eines auf einer der Netzwerkleitungen (L1, L2, L3, N, PE) fließenden Überstromes vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Basissockel (2) wenigstens zwei oder mehr der Aufnahmen (21, 22) und einen Abzweig (9) aufweist, dass der Abzweig (9) zwischen den Aufnahmen (21, 22) angeordnet ist, und die Aufnahmen (21, 22) in einem gemeinsamen Sternpunkt (K) miteinander verbindet, und dass im Abzweig (9) wenigstens einer der oder mehrere der elektrischen Anschlusskontakte (A1) angeordnet ist oder sind.
Basissockel (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die im Abzweig (9) angeordneten elektrischen Anschlusskontakte (A1) zum Anschließen eines Neutralleiters (N) oder eines Schutzleiters (PE) des Netzwerks, und zum Ableiten des Überstromes über den Neutralleiter (N) oder den Schutzleiter (PE) vorgesehen sind.
Basissockel (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Aufnahmen (21, 22) angeordneten Ableiter (31, 32) in der Art einer Sternschaltung mit dem am oder an den im Abzweig (9) vorgesehenen Anschlusskontakt(en) (A1) angeschlossenen Neutralleiter (N) oder Schutzleiter (PE) angeordnet sind.
Basissockel (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sternpunkt (K), der Abzweig (9) und/oder die im Abzweig (9) angeordneten Anschlusskontakte (A1) räumlich mittig zwischen den Aufnahmen (21, 22) angeordnet sind.
Basissockel (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, • dass der Basissockel (2) weitere elektrische Anschlusskontakte (A2–A5) zum Anschließen jeweils einer weiteren Signal- oder Energieleitung (L1, L2, L3, PE) des Netzwerks aufweist, • dass beide Aufnahmen (21, 22) jeweils mit zumindest einem weiteren elektrischen Anschlusskontakt (A2–A5) elektrisch verbunden sind, und/oder • dass beide Aufnahmen (21, 22) zur Aufnahme mehrerer Ableiter (31, 32), insbesondere zweier Ableiter (31, 32), vorgesehen sind, wobei für jeden in die Aufnahme aufnehmbaren Ableiter (31, 32) zumindest ein weiterer elektrischer Anschlusskontakt (A2–A5) vorgesehen ist.
Basissockel (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Anschlusskontakte (A2–A5) bezogen auf eine Tragschiene (4) zum Aufrasten des Basissockels (2) seitlich an dem Basissockel (2) angeordnet sind.
Basissockel (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Aufnahme (21, 22) jeweils ein Ableiter (31, 32) anordbar ist, oder dass in jeder Aufnahme (21, 22) bis zu jeweils zwei Ableiter (31, 32) anordbar sind.
Basissockel (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide Aufnahmen (21, 22) zum elektrischen Verbinden der Aufnahmen (21, 22) mit den Ableitern (31, 32) elektrische Anschlüsse (211, 221), und die Ableiter elektrische Gegenanschlüsse aufweisen, die als Stecker und/oder Buchsen ausgebildet sind.
Basissockel (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er an benachbarte Basissockel (1’) anreihbar vorgesehen ist, insbesondere an einer Tragschiene (4).
Basissockel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einen elektrischen Querverbinder aufweist, der zum elektrischen Verbinden des oder der im Abzweig (9) angeordneten elektrischen Anschlusskontakte (A1) mit einem elektrischen Gegenverbinder eines benachbarten Basissockels (1’) vorgesehen ist, an den der oder die im Abzweig (9) angeordneten elektrischen Anschlusskontakte (A1’) des benachbarten Basissockels (1’) angeschlossen ist oder sind.
Überspannungsschutzvorrichtung (1) mit einem Basissockel (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, und zumindest einem in einer der Aufnahmen (21, 22) des Basissockels (2) angeordneten Ableiter (31, 32, 33, 34).
Überspannungsschutzvorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ableiter (31, 32, 33, 34) einen Stromzweig (Z1, Z2, Z3, Z4) aufweist, der den oder die im Abzweig (9) angeordneten elektrischen Anschlusskontakte (A1) mit einem weiteren elektrischen Anschlusskontakt (A2–A5) der Aufnahme (21, 22) elektrisch verbindet.
Überspannungsschutzvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11–12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Stromzweig (Z1, Z2, Z3, Z4) ein Varistor (62) und/oder eine Funkenstrecke (61) angeordnet ist.
Überspannungsschutzvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11–13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromzweige (Z1, Z2, Z3, Z4) der im Basissockel (2) angeordneten Ableiter (31, 32, 33, 34) und der Neutralleiter (N) in einer Sternschaltung angeordnet sind.
Anordnung aus mindestens zwei Überspannungsschutzvorrichtungen (1, 1’) nach einem der Ansprüche 11–14, dadurch gekennzeichnet, dass die Basissockel (2, 2’) jeweils den Querverbinder und den Gegenverbinder aufweisen, wobei jeweils der Querverbinder eines Basissockels (2) im aneinander gereihten Zustand mit dem Gegenverbinder eines benachbarten Basissockels (2’) zusammenwirkt, so dass die im Abzweig (9) angeordneten elektrischen Anschlusskontakte (A1, A1’) der Basissockel (2, 2’) elektrisch miteinander verbunden sind.