DE202022104057U1 - Electrical surge protection device - Google Patents
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Abstract
Elektrisches Überspannungsschutzgerät (1) aufweisend
• ein Gehäuse zur Aufnahme von Überspannungsschutzeinrichtungen,
• wobei das Gehäuse erste elektrische Verbindungsmittel (6) zur Verbindung mit parallelen Schienen eines elektrischen Verteilsystems (N, L1, L2, L3, PE) aufweist,
• wobei das Gehäuse zweite elektrische Verbindungsmittel (7) zur Verbindung mit parallelen Schienen eines elektrischen Verteilsystems (N, L1, L2, L3, PE) aufweist, wobei die Anzahl der zweiten elektrischen Verbindungsmittel (7) geringer ist als die Anzahl der ersten elektrischen Verbindungsmittel (6),
• wobei die ersten Verbindungsmittel sowohl eine elektrische Verbindung herstellen, als auch eine mechanische Fixierung des elektrischen Überspannungsschutzgerätes auf dem elektrischen Verteilsystem (N, L1, L2, L3, PE) bereitstellen,
• wobei die zweiten Verbindungsmittel nur eine elektrische Verbindung herstellen, aber keine mechanische Fixierung des elektrischen Überspannungsschutzgerätes auf dem elektrischen Verteilsystems (N, L1, L2, L3, PE) bereitstellen,
• wobei die zweiten Verbindungsmittel (7) Potentiale der kontaktierten Schienen zum Abgriff am Gerät bereitstellen,
• wobei die ersten Verbindungsmittel (6) und die zweiten Verbindungsmittel (7) innerhalb des elektrischen Überspannungsschutzgerätes (1) isoliert voneinander sind.
Having an electrical overvoltage protection device (1).
• a housing for accommodating overvoltage protection devices,
• wherein the housing has first electrical connection means (6) for connection to parallel rails of an electrical distribution system (N, L1, L2, L3, PE),
• wherein the housing has second electrical connection means (7) for connection to parallel rails of an electrical distribution system (N, L1, L2, L3, PE), the number of second electrical connection means (7) being less than the number of first electrical connection means (6),
• wherein the first connecting means both establish an electrical connection and provide a mechanical fixation of the electrical overvoltage protection device on the electrical distribution system (N, L1, L2, L3, PE),
• wherein the second connecting means only establish an electrical connection, but do not provide any mechanical fixation of the electrical overvoltage protection device on the electrical distribution system (N, L1, L2, L3, PE),
• wherein the second connecting means (7) provide potentials of the contacted rails for tapping on the device,
• wherein the first connecting means (6) and the second connecting means (7) within the electrical overvoltage protection device (1) are insulated from one another.
Description
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Überspannungsschutzgerät.The invention relates to an electrical overvoltage protection device.
Hintergrundbackground
In jedem Haushalt befindet sich für die Zuführung von elektrischer Energie aus dem Netz eines Energieversorgers ein Zählerplatz. Dieser Zählerplatz wird häufig in einen Schalt- bzw. Sicherungsschrank integriert, sodass von dort aus die Unterverteilung vorgenommen werden kann.In every household there is a meter for the supply of electrical energy from the network of an energy supplier. This meter space is often integrated into a switch or fuse cabinet so that sub-distribution can be carried out from there.
Typischerweise befinden sich dort auch Elemente zum Schutz der Unterversorgung vor Überströmen, z.B. durch Kurzschlüsse, und/oder auch Überspannungsschutzeinrichtungen.Typically, there are also elements to protect the undersupply against overcurrents, e.g. due to short circuits, and/or overvoltage protection devices.
Insbesondere mit der Zunahme von elektronischen Geräten geht ein Trend einher diese empfindlich auf Überspannung reagierenden Geräte zu schützen.In particular, with the increase in electronic devices, there is a trend to protect these devices, which react sensitively to overvoltage.
Weiterhin ist es- insbesondere durch die zunehmende Anzahl von Einspeisepunkten für Solar- und/oder Windkraftanlagen, als auch durch die Bereitstellung von leistungsstarken Abnahmepunkten zur Ladung von Elektromobilen -notwendig die bisherigen elektromechanischen Zähler durch elektronische Zähler zu ersetzen.Furthermore, it is necessary to replace the previous electromechanical counters with electronic counters, in particular due to the increasing number of feed-in points for solar and/or wind power plants, as well as the provision of powerful collection points for charging electric vehicles.
Die elektrische Versorgung eines elektrischen Zählers, insbesondere eines sogenannten SmartMeters, und/oder weiterer Einrichtungen, wie z.B. ein Router/Modem (z.B. zur Übermittlung von Verbrauchs- und/oder Leistungsdaten), wird dabei im netzseitigen Anschlussraum, d.h. noch vor dem Zähler abgegriffen.The electrical supply of an electrical meter, in particular a so-called SmartMeter, and/or other devices such as a router/modem (e.g. for the transmission of consumption and/or performance data) is tapped in the network connection room, i.e. before the meter.
Hierzu gibt es auch in einzelnen Ländern, wie z.B. Deutschland, normative Vorgaben., z.B. VDE-AR-N 4100, erschienen im April 2019.There are also normative specifications in individual countries, such as Germany, e.g. VDE-AR-N 4100, published in April 2019.
Zugleich ist aber festzustellen, dass das Platzangebot, insbesondere im netzseitiger Anschlussraum, gering ist, sodass eine sichere Anbindung bei gleichzeitiger Erfüllung enger Raumvorgaben und außerdem eine leichte Montage wünschenswert ist.At the same time, however, it should be noted that the space available, particularly in the mains-side connection area, is small, so that a secure connection while at the same time fulfilling narrow space requirements and easy installation is desirable.
Aus dem Stand der Technik sind die deutsche Patentanmeldung
Ausgehend hiervon hat sich die Anmeldung zum Ziel gesetzt die Bereitstellung der gewünschten Funktionalitäten auch unter beschränkten Raumbedingungen zu ermöglichen, wobei der Einbau bevorzugt einfach gestaltet sein soll.Based on this, the application has set itself the goal of enabling the provision of the desired functionalities even under limited space conditions, with the installation preferably being designed to be simple.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein elektrisches Überspannungsschutzgerät nach dem unabhängigen Anspruch. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by an electrical overvoltage protection device according to the independent claim. Advantageous refinements of the invention are specified in the dependent claims.
Figurenlistecharacter list
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the attached drawing based on preferred embodiments.
Es zeigen
-
1 schematisch eine vorderseitige Ansicht auf eine Anordnung eines erfindungsgemäßen elektrischen Überspannungsschutzgerätes auf Schienen eines elektrischen Verteilsystems, -
2a und2b schematisch Ausführungsformen einer Überspannungsschutzeinrichtung gemäß erfindungsgemäßer elektrischer Überspannungsschutzgeräte, -
3a und3b schematisch weitere Ausführungsformen einer Überspannungsschutzeinrichtung gemäß erfindungsgemäßer elektrischer Überspannungsschutzgeräte, -
4 schematisch eine rückwärtige Ansicht auf eine Anordnung eines erfindungsgemäßen elektrischen Überspannungsschutzgerätes auf Schienen eines elektrischen Verteilsystems, -
5 schematisch eine seitliche Schnittzeichnung zur Erläuterung eines Aspektes erfindungsgemäßer elektrischer Überspannungsschutzgeräte, -
6 schematisch eine seitliche Schnittzeichnung zur Erläuterung eines weiteren Aspektes erfindungsgemäßer elektrischer Überspannungsschutzgeräte, und -
7 schematisch eine beispielhafte Verschaltung von Überspannungsschutzeinrichtung gemäß erfindungsgemäßer elektrischer Überspannungsschutzgeräte.
-
1 schematically a front view of an arrangement of an electrical overvoltage protection device according to the invention on rails of an electrical distribution system, -
2a and2 B Schematic embodiments of an overvoltage protection device according to electrical overvoltage protection devices according to the invention, -
3a and3b schematically further embodiments of an overvoltage protection device according to electrical overvoltage protection devices according to the invention, -
4 schematically a rear view of an arrangement of an electrical overvoltage protection device according to the invention on rails of an electrical distribution system, -
5 schematically a side sectional drawing to explain an aspect of electrical overvoltage protection devices according to the invention, -
6 schematically a side sectional drawing to explain a further aspect of electrical overvoltage protection devices according to the invention, and -
7 schematically shows an exemplary wiring of overvoltage protection device according to electrical overvoltage protection devices according to the invention.
Ausführliche Darstellung der Erfindung in Bezug auf die ZeichnungenDetailed presentation of the invention with reference to the drawings
Nachfolgend wird die Erfindung eingehender unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt werden.In the following the invention will be illustrated in more detail with reference to the figures.
Dabei ist anzumerken, dass unterschiedliche Aspekte beschrieben werden, die jeweils einzeln oder in Kombination zum Einsatz kommen können. D.h. jeglicher Aspekt kann mit unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung verwendet werden, soweit nicht explizit als reine Alternative dargestellt.It should be noted that different aspects are described, which can be used individually or in combination. That is, each aspect can be used with different embodiments of the invention, unless explicitly presented as purely alternative.
Weiterhin wird nachfolgend der Einfachheit halber in aller Regel immer nur auf eine Entität Bezug genommen werden. Soweit nicht explizit vermerkt, kann die Erfindung aber auch jeweils mehrere der betroffenen Entitäten aufweisen. Insofern ist die Verwendung der Wörter „ein“, „eine“ und „eines“ nur als Hinweis darauf zu verstehen, dass in einer einfachen Ausführungsform zumindest eine Entität verwendet wird.Furthermore, for the sake of simplicity, only one entity will generally be referred to below. Unless explicitly noted, however, the invention can also have several of the entities concerned. In this respect, the use of the words “a”, “an” and “an” is only to be understood as an indication that at least one entity is used in a simple embodiment.
Soweit nachfolgend Verfahren beschrieben werden, sind die einzelnen Schritte eines Verfahrens in beliebiger Reihenfolge anordbar und/oder kombinierbar, soweit sich durch den Zusammenhang nicht explizit etwas Abweichendes ergibt. Weiterhin sind die Verfahren - soweit nicht ausdrücklich anderweitig gekennzeichnet - untereinander kombinierbar.Insofar as methods are described below, the individual steps of a method can be arranged and/or combined in any order, unless something different is explicitly stated in the context. Furthermore, the processes can be combined with one another, unless expressly stated otherwise.
Angaben mit Zahlenwerten sind in aller Regel nicht als exakte Werte zu verstehen, sondern beinhalten auch eine Toleranz von +/- 1% bis zu +/- 10 %.Specifications with numerical values are generally not to be understood as exact values, but also include a tolerance of +/- 1% to +/- 10%.
Bezugnahme auf Standards oder Spezifikationen oder Normen sind als Bezugnahme auf Standards bzw. Spezifikationen bzw. Normen, die zum Zeitpunkt der Anmeldung und/oder - soweit eine Priorität beansprucht wird - auch zum Zeitpunkt der Prioritätsanmeldung gelten / galten zu verstehen. Hiermit ist jedoch kein genereller Ausschluss der Anwendbarkeit auf nachfolgende oder ersetzende Standards oder Spezifikationen oder Normen zu verstehen.References to standards or specifications or norms are to be understood as a reference to standards or specifications or norms which are/were applicable at the time of filing and/or - insofar as priority is claimed - also at the time of priority filing. However, this is not to be understood as a general exclusion of applicability to subsequent or superseding standards or specifications or norms.
In unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung weist ein elektrisches Überspannungsschutzgerät 1 ein Gehäuse zur Aufnahme von Überspannungsschutzeinrichtungen ÜSE1 ... ÜSE4 auf.In different embodiments of the invention, an electrical
Die Anzahl und Ausgestaltung der Überspannungsschutzeinrichtungen ÜSE1 ... ÜSE4 können je nach zu schützendem Netz in Anzahl und Ausgestaltung variieren.The number and design of the overvoltage protection devices ÜSE1 ... ÜSE4 can vary in number and design depending on the network to be protected.
Ebenso können einzelne oder auch alle der Überspannungsschutzeinrichtungen ÜSE1 ... ÜSE4 sowohl integriert als auch steckbar vorgesehen sein.Likewise, some or even all of the overvoltage protection devices ÜSE1 ... ÜSE4 can be provided both integrated and pluggable.
Wechselbare Überspannungsschutzeinrichtungen ÜSE1 ... ÜSE4 bieten den Vorteil bei Ausfall oder drohendem Ausfall leicht im laufenden Betrieb gewechselt werden zu können.Replaceable overvoltage protection devices ÜSE1 ... ÜSE4 offer the advantage of being able to be easily replaced during operation in the event of a failure or imminent failure.
Die genaue Anordnung der Überspannungsschutzeinrichtungen ÜSE1 ... ÜSE4 ist dabei dem Fachmann überlassen und kann sich an ergonomischen Überlegungen ebenso wie an technischen Überlegungen orientieren.The exact arrangement of the overvoltage protection devices ÜSE1 ... ÜSE4 is left to the specialist and can be based on ergonomic considerations as well as on technical considerations.
Häufig werden die Überspannungsschutzeinrichtungen ÜSE1 ... ÜSE4 eher nebeneinanderliegend und zentral angeordnet.The overvoltage protection devices ÜSE1 ... ÜSE4 are often arranged next to each other and centrally.
Häufig werden z.B. Überspannungsschutzeinrichtungen ÜSE1 ... ÜSE4, die Varistoren aufweisen, wechselbar ausgeführt, während Überspannungsschutzeinrichtungen ÜSE1 ... ÜSE4, die keine Varistoren aufweisen, sondern z.B. nur eine Funkenstrecke FS, eher integriert vorgesehen sind.Overvoltage protection devices ÜSE1 ... ÜSE4, for example, which have varistors, are often designed to be replaceable, while overvoltage protection devices ÜSE1 ... ÜSE4, which have no varistors but, for example, only a spark gap FS, are more integrated.
Beispielhaft ist in der
Weiter beispielhaft ist in
Ohne Beschränkung der Allgemeinheit können an den jeweiligen Überspannungsschutzeinrichtungen ÜSE1 ... ÜSE4 auch Elemente zur Überwachung des Zustandes als auch Mittel zur lokalen als auch entfernten Statusanzeige vorgesehen sein.Without restricting the generality, elements for monitoring can also be attached to the respective overvoltage protection devices ÜSE1 ... ÜSE4 ment of the state as well as means for local and remote status display can be provided.
In unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung weist das Gehäuse erste elektrische Verbindungsmittel 6 zur Verbindung mit parallelen Schienen eines elektrischen Verteilsystems N, L1, L2, L3, PE auf, die symbolisch in
In unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung weist das Gehäuse - wie aus den
In unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung erstreckt sich der Rückschnitt über mehrere Schienen des elektrischen Verteilsystems. Die Länge des Rückschnittes kann z.B. 2 oder mehr Schienen betragen. Beispielsweise kann der Rückschnitt so gestaltet sein, dass zumindest ein elektrisches Anschlusselement A mit einer sich seitlich in Achsenrichtung einer Schiene versetzt angeordneter Verrastung R im Wesentlichen formschlüssig montiert werden kann. Ein solches passives elektrisches Anschlusselement A stellt z.B. eine Drahtverbindung zwischen den Schienen des elektrischen Verteilsystems her und wird häufig auch als Einspeiseadapter bezeichnet.In different embodiments of the invention, the cutback extends over several rails of the electrical distribution system. The length of the cut back can be e.g. 2 or more splints. For example, the cut-back can be designed in such a way that at least one electrical connection element A can be mounted in an essentially form-fitting manner with a catch R that is offset laterally in the axial direction of a rail. Such a passive electrical connection element A creates, for example, a wire connection between the rails of the electrical distribution system and is often also referred to as a feed adapter.
In unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung weist das Gehäuse - siehe
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass nur zwei oder drei zweite elektrische Verbindungsmittel 7 vorgesehen sind z.B. für einen Neutralleiter N, eine der Phasen L1, L2, L3 und eventuell einen Schutzleiter PE.For example, it can be provided that only two or three second electrical connection means 7 are provided, e.g. for a neutral conductor N, one of the phases L1, L2, L3 and possibly a protective conductor PE.
In unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung - siehe
In unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung stellen zweite Verbindungsmittel 7 nur eine elektrische Verbindung aber keine mechanische Fixierung des elektrischen Überspannungsschutzgerätes auf dem elektrischen Verteilsystems N, L1, L2, L3, PE bereit.In different embodiments of the invention, second connecting
In unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung stellen die zweiten Verbindungsmittel 7 Potentiale der kontaktierten Schienen zum Abgriff am Gerät bereit. Beispielsweise liegen die zweiten Verbindungsmittel 7 nur federnd an. Dies kann z.B. durch direkte Kontaktfedern oder durch federbeaufschlagte Kontaktstifte realisiert werden.In different embodiments of the invention, the second connecting
In unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung sind die ersten Verbindungsmittel 6 und die zweiten Verbindungsmittel 7 - wie in den
In unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung sind an der vom elektrischen Verteilsystem N, L1, L2, L3, PE abgewandten Seite dritte Verbindungsmittel M1, M2, M3 zum Anschluss eines externen Mess- und/oder Steuergeräts vorgesehen. Die Anzahl der dritten Verbindungsmittel kann dabei an den Anforderungen orientiert sein, sodass es z.B. ausreichen kann nur zwei Anschlüsse M1, M2, für den Neutralleiter N und für eine der Phasen L1, L2, L3 zur Verfügung zu stellen.In different embodiments of the invention, third connection means M1, M2, M3 for connecting an external measurement and/or control device are provided on the side facing away from the electrical distribution system N, L1, L2, L3, PE. The number of third connection means can be based on the requirements, so that it can be sufficient, for example, to provide only two connections M1, M2 for the neutral conductor N and for one of the phases L1, L2, L3.
Die dritten Verbindungsmittel M1, M2, M3 können unterschiedlich ausgestaltet sein, z.B. als Push-In-Kontakt, Schraubkontakt, Klemmkontakt, etc.The third connection means M1, M2, M3 can be configured differently, e.g. as a push-in contact, screw contact, clamp contact, etc.
In unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung weist das elektrische Überspannungsschutzgerät 1 weiterhin eine Überstromschutzeinrichtung F auf, die eines der an den dritten Verbindungsmitteln M1, M2, M3 zur Verfügung gestellten Potentiale schützt.In different embodiments of the invention, the electrical
In unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung ist die Überstromschutzeinrichtung F steck- und wechselbar.In different embodiments of the invention, the overcurrent protection device F can be plugged in and replaced.
In unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung weist das elektrische Überspannungsschutzgerät 1 weiterhin mehrere Überspannungsschutzeinrichtungen ÜSE1, ÜSE2, ÜSE3, ÜSE4 zum Schutz vor Überspannungen auf.In different embodiments of the invention, the electrical
In unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung sind die mehreren Überspannungsschutzeinrichtungen ÜSE1, ÜSE2, ÜSE3, ÜSE4 steck- und wechselbar.In different embodiments of the invention, the multiple overvoltage protection devices ÜSE1, ÜSE2, ÜSE3, ÜSE4 can be plugged in and replaced.
In unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung weist das elektrische Überspannungsschutzgerät 1 weiterhin einen Anschluss zur Kontaktierung eines Schutzpotentiales APE an der vom elektrischen Verteilsystem N, L1, L2, L3, PE abgewandten Seite auf.In different embodiments of the invention, the electrical
In unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung weist das elektrische Überspannungsschutzgerät 1 weiterhin einen oder mehrere Anschlüsse für eine Fernmeldeeinrichtung FM auf, mit dem der Zustand von Überspannungsschutzeinrichtungen signalsierbar ist. Dieser kann z.B. räumlich als auch farblich getrennt von den dritten Verbindungsmitteln M1, M2, M3 angeordnet sein. Typischerweise werden solche Anschlüsse eher am oberen Rand eines elektrisches Überspannungsschutzgerät 1 angeordnet sein.In different embodiments of the invention, the electrical
Die interne Verschaltung S orientiert sich dabei an der Art des zu schützenden Netzes und ist nur beispielhaft in
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Elektrisches ÜberspannungsschutzgerätElectrical surge protection device
- 66
- erste elektrische Verbindungsmittelfirst electrical connection means
- N, L1, L2, L3, PEN, L1, L2, L3, PE
- Schienen eines elektrischen VerteilsystemsRails of an electrical distribution system
- AA
- elektrisches Anschlusselementelectrical connection element
- RR
- Verrastunglatching
- 77
- zweite Verbindungsmittelsecond means of connection
- M1, M2, M3M1, M2, M3
- dritte Verbindungsmittelthird means of connection
- Ff
- Überstromschutzeinrichtungovercurrent protection device
- ÜSE1 ... ÜSE4ÜSE1 ... ÜSE4
- Überspannungsschutzeinrichtungensurge protection devices
- APEAPE
- Anschluss zur Kontaktierung eines SchutzpotentialesConnection for contacting a protective potential
- FSFS
- Funkenstreckespark gap
- ZZ
- Varistorvaristor
- TSTS
- thermische Trennstellethermal separation point
- FMFM
- Fernmeldeeinrichtungtelecommunications equipment
- GDTGDT
- Gasableitergas arrestor
- CC
- Kondensatorcapacitor
- SS
- interne Verschaltunginternal interconnection
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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2023
- 2023-06-27 DE DE102023116929.7A patent/DE102023116929A1/en active Pending
Patent Citations (3)
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