DE2751256C3

DE2751256C3 - Überspannungs-Baugruppe für Stromverteilergeräte

Info

Publication number: DE2751256C3
Application number: DE19772751256
Authority: DE
Inventors: Ing.(grad.) Franz 8033 Martinsried Schmalzl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-11-16
Filing date: 1977-11-16
Publication date: 1981-06-25
Also published as: DE2751256B2; DE2751256A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Baugruppe zur Aufnahme von Überspannungsschutz-Bauelementen für Stromverteilereinrichtungen mit einer Vorrichtung zur Erdung der Stromzuführungen am Stromverteilergehäuse.

Elektrische Verbraucher mit spannungsempfindlichen ■»o Schaltelementen müssen vor Überspannungen, die durch Kurzschluß-Schalitvorgänge oder atmosphärische Entladungen entstehen können, geschützt werden. Entsprechende Schutzschaltungen, die spannungsbegrenzende Bauelemente enthalten, werden zweckmäßig in einer den Verbrauchern vorgeschalteten Stromverteilereinrichtung mit wenigstens zwei Stromzuführungsleitungen vorgesehen. Anzahl und Art der Bauelemente hängt davon ab, ob Gleichstrom- oder Wechselstromverteiler geschützt werden sollen.

Der Erfindung liegt, die Aufgabe zugrunde, eine kompakte, alle Schutzeinrichtungen aufnehmende auswechselbare Baugruppe anzugeben, die konstruktiv so ausgebildet ist, daß ein nachträglicher Einbau ohne Betriebsunterbrechung gefährdungsfrei möglich ist und wobei die Absicherung der Leiter gegen Erde gewährleistet ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst,

a) daß zwischen zwei einzelnen oder zwischen zwei 6" Gruppen von parallel zueinander angeordneten, die Vefsöfgüngsspännung führenden Stromver^ teilcrschienen oder dgl. (I, II; III bis VII) der Stiomverteilereinrichtung die aus einer von zwei umgekehrt ineinandersteckbaren U-Profilstücken ^h"> (1, 2) gebildeten kammerartigen Aufnahme für

elektrische Bauteile (6) und aus einer auf der Außenseite der Aufnahme vorgesehenen Beschaitungsfläche mit mehreren Anschlußelementen (11,

33 für elektrische Bautei|e{7) bestehende Baugruppe lösbar angeordnet ist,

b) daß eines der beiden U-Profilstücke (1) aus einem Blechteil besteht, das eine von zwei baugruppeninternen Stromschienen (1,3) darstellt und über eine Schraub- oder Steckverbindung (12, 13) mit einer der Stromverteilerschienen (I, H; III bis VII) leitend verbunden ist,

c) daß das zweite U-Profilstück (2) als Isolierteil ausgebildet ist, das an seiner äußeren, die Beschaltungsfläche bildenden Bodenfläche die zweite baugruppeninterne Stromschiene (3) trägt, die mit einer zweiten Stromverteilerschiene (II; VII) verbunden ist,

d) daß einander zugeordnete Anschlußelemente (11, 33) der Beschaltungsfläche jeweils entlang der Profilkanten an beiden Schenkelenden der als U-proiilförmiges Blechteil ausgebildeten baugruppeninternen Stromschiene (1) und an den Längsseiten der zweiten baugruppeninternen Stromschiene (3) vorgesehen sind und daß ferner ein in Längsrichtung über die U-förmige baugruppeninterne Stromschiene (1) hinausragender Teil'des als U-Profilstück ausgebildeten Isolierteils (2) eine Erdungsvorrichtung (4) aufweist

In einer derart ausgebildeten Baugruppe können die Schutzelemente für einen Gleichstrom- oder Wechselstromverteiler raumsparend untergebracht werden und auch bei Verwendung unterschiedlich ausgebildeter und angeordneter Stromverteilerschienen oder dgl. diesen unmittelbar parallelgeschaltet werden.

Die Erfindung wird an Hand der in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Die F i g. 1 und 2 zeigen eine Baugruppe in zwei verschiedenen Ansichten zur Aufnahme von Überspannungs-Bauelementen für eine Stromverteilereinrichtung mit zwei Stromverteilerschienen.

Die Fig.3 und 4 zeigen eine entsprechende Baugruppe in zwei Ansichten, die für den Anschluß an jeweils zwei von fünf Stromverteilerschienen ausgebildet ist.

In der F i g. 1, die eine Baugruppe in der Ansicht zeigt, sind die beiden Strom verteilerschienen mit I und Il bezeichnet. Mittels einer unverlierbaren Schraube 12 ist die Baugruppe mit der Stromverteilerschiene I mechanisch und elektrisch leitend verbunder Die elektrische Verbindung der Baugruppe mit der zweiten Stromverteilerschiene II, die gegenüber der Stromverteilerschiene I ein Gleich- oder Wechselpotential aufweist, erfolgt über eine Kabelverbindur^; 32. Die Baugruppe ist in einem sie niantelförmig umgebenden Isolierstoffgehäuse 5 beriihrungssicher untergebracht und nach Abnehmen eines Deckels 5a an ihrer Frontseite frei zugänglich. Bei entsprechender Bemessung der Baugruppe kann sie voriuilhafterweise in einen handelsüblichen KunststofMCabel-Kanal eingebaut werden.

Wesentliche Bestandteile der Baugruppe sind die beiden U-Profilstücke t und 2, die so bemessen sind, daß sie zu einer kammerartigen Aufnahme für elektrische Bauteile 6 formschlüssig zusammensteckbar sind. Sie können miteinander verschfäübf öder Vernietet sein. Das U-Profilstück 1, dessen Schenkel das U-Profilstück 2 umschließen, ist als Blechteil ausgebildet und hat die Funktion einer baugruppeninternen Stromschiene, die über eine Verlängerung 8 ihres Bodenstückes mittels einer Schraube 12 mit der Stromverteilungsschiene I leitend verbunden ist. Has U-Profilstück 2, das gegenüber dem als Stromschiene ausgebildeten Profilstück 1 eine größere Längenabmessung aufweist, besteht aus Isolierstoff, Vorzugsweise in der Mitte des Bodens dieses U-Profilstückes 2 ist eine weitere baugruppeninterrte Stromschiene 3 befestigt, die über das Kabelanschlußstück 32 das Potential der zweiten Stromverteilschiene II führt. Der Boden des U-Profilstückes mit der mittig angeordneten Stromschiene 3 bildet zusammen mit den sich seitlich teilweise begrenzenden Schenkelenden der baugruppeninternen

ίο Stromschiene 1 und einer größeren Anzahl von an den Schenkelenden der Stromschiene 1 und der Stromschiene 2 angeordneten Anschlußelementen 11 und 33 eine Beschaltungsfläche für mehrere elektrische Bauteile. Am überstehenden Ende des U-Profilstückes 2 sind weitere gegeneinander isolierte Anschlußelemente 21 vorgesehen. Zur besseren Stützung des abgewinkelten Teiles der Stromschiene 3 weist der Boden des aus Isolierstoff bestehenden U-Profilstückes 2 einen entsprechend verlängerten Ansatz auf. Zwischen den Anschlußelementen 11 und 33 sind eine größere Anzahl von Bauelementen 7, z. B. Varistorei;, in Parallelschaltung angeordnet Alle Anschlußelemenu.- 11, 33, 21 können als Lot- oder Schraubverbindungen ausgeführt sein. An die isolierten Anschlußelemente 21 sind Bauelemente 7a angeschlossen, die z.B. mit der Erdungsvurrichtung 4 verbunden sind. Die Erdungsvorrichtung besteht aus einem Blechwinkel, der an einem Schenkel des aus Isolierstoff bestehenden U-Profilstükkes 2 befestigt ist und mittels einer unverlierbaren Schraube 41 über einen winkelförmigen Ansatz 9a mit der Wandung 9 des Gehäuses der Verteilereinrichtung leitend verbunden ist Sie kann auch säulenförmig ausgebildet sein. Die in der Stromverteilereinrichtung geführten Stromverteilerschienen I und II sind über Isolatoren 10 und 10a an der Wandung 9 des Gehäuses befestigt (F ig. 2).

Die unverlierbare Schraube 41 in der Erdungsvorrichtung 4 weist eine solche Länge auf, daß ihr zylinderkopfseitiges Ende in einer Bohrung im Boden des aus Isolierstoff bestehenden U-Profilstückes 2 liegt bzw. durch diese Bohrung hindurchragt und so beim Einbau der Baugruppe leicht zugänglich ist.

Die erfindungsgemäße Baugruppe hat den Vorteil, daß sie bei geringem Raumbedarf alle für den

Oberspannungsschutz erforderlichen Bauelemente; aufnehmen kann. Ihr Einbau kann unter Beachtung der erforderlichen Sicherheitsvorschriften ohne Abschaltung der Betriebsspannung vorgenommen werden, wobei lediglich die Verschraubung der baugruppeninternen Stromschiene 1 mit der Stromverteilschiene I mittels der Schraube M, der Anschluß des Verbindungskabels 32 mit der Stromverteilerschiene II und die Kontaktierung der Erdungsvorrichtung mit dem Gehäuse de< Verteilereinrichtung über die unverlierbare Schraube 41 vorzunehmen ist.

Das in den F i g. 3 und 4 dargestellte Ausfütanngsbeispiel unterscheidet sich von dem anhand der Fi g. 1 und 2 beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel nur durch die Art der Verbindung der baugruppeninternen Stromschiene

fco 1 mit einer ersten Stromverteilerschiene. Wegen der nnderen Anordnung und der Anzahl deF Stromverteil· schienen in der Stromverteilereinrichtung ist jedoch lediglich ein anderes Verbindungselement zwischen Baugruppe und Stromverteilerschiene erforderlich. An

hj die Stelle der Schraubverbindung mit der Schraube 12 im Ausführungsbeispiel nach Fig. I und 2 tritt hier eine Steckverbindung mit einer Kontaktfeder 13, die U-förmig über eine hochkant angeordnete Stromver-

teilerschiene IM greift. Alle übrigen Teile der Baugruppe bleiben unverändert. Die Kontaktfeder U ist am verlängerten Bodenstiick des als baugruppeninterne Stromschiene ausgebildeten U-Profilstückes angeordnet. Die Befestigung am Bodenstiick kann entsprechend der Lage der nebeneinander angeordneten Stromverteilerschienen III bis Vl an einer solchen Stelle der Bodenplatte erfolgen, daß die Verbindung der Baugruppe der gewünschten Stromverteilschiene sichergestellt isl Beim Einstecken der Baugruppe kommt ihre Rückseite an der offenen Seite einer kastenförmigen Profilschiene 91 zur Anlage, in der auf einer Isolierplatte 10b die Stromverieilcrschicncn III bis Vl angeordnet sind. Die Kontaktierung der Erdungsvorrichtiing 4 mit dem C jehäuse 9 erfolgt hier über die Schraube 41 mit der Profilschiene 91. die im Gehäuse 9 verankert isl. Die Verbindung der zweiten baugruppeninternen Stromschiene 3 mit einer Stromverteilschiene VII weist gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel keine Unterschiede auf. Auch alle übrigen konstruktiven Hin/elheitcn der Baugruppe sind unverändert. Die elektrische Beschallung der Baugruppe ist von der Ausbildung als Gleichstrom· oder Wcchsclstrom-St rom ve neuere in richtung abhängig.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Baugruppe zur Aufnahme von Oberspannungsschutz-Bauelementen für Stromverteilereinrichtungen mit einer Vorrichtung zur Erdung der Stromzuführungen am Stromverteilergehäuse, dadurch gekennzeichnet,

a) daß zwischen zwei einzelnen oder zwischen zwei Gruppen von parallel zueinander angeordneten, die Versorgungsspannung führenden Stromverteilerschienen oder dgl. (I, II; III bis VIl) der Stromverteilereinrichtung die aus einer von zwei umgekehrt ineinandersteckbaren U-Profilstücken (1, 2) gebildeten kammerartigen Aufnahme für elektrische Bauteile (6) und aus einer auf der Außenseite der Aufnahme vorgesehenen Beschaltungsfläche mit mehreren Anschlußelementen (11, 33) für elektrische Bauteile (7) bestehende Baugruppe lösbar angeordnet ist,

b) daß eines der beiden U-Profilstücke (1) aus einem Blechteil besteht, das eine von zwei baugruppeninternen Stromschienen (1, 3) darstellt und über eine Schraub- oder Steckverbindung (12,13) mit einer der Stromverteilerschienen (I, II; IH bis VII) leitend verbunden ist,

c) daß das zweite U-Profilstück (2) als Isolierteil ausgebildet ist, daß an seiner äußeren, die Beschaitungsfläche bildenden Bodenfläche die zweite baugruppeninterne Stromschiene (3) trägt, die mit einer zweiten Stromverteilerschiene (II; VII) verbunden ist,

d) daß einander zugeordnete Anschlußelemente (11, 33) der Beschaltu.igfifläche jeweils entlang der Profilkanten an beiden £ iienkelenden der als U-profilförmiges Blechteil ausgebildeten baugruppeninternen Stromschiene (1) und an den Längsseiten der zweiten baugruppeninternen Stromschiene (3) vorgesehen sind und daß ferner ein in Längsrichtung über die U-förmige baugruppeninterne Stromschiene (1) hinausragender Teil des als U-Profilstück ausgebildeten Isolierteils (2) eine Erdungsvorrichtung (4) aufweist.

2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als U-Profilstück ausgebildete baugruppeninterne Stromschiene (1) über eine Verlängerung seines Bodenteiles mit einer Stromverteilerschiene (I) leitend verbunden ist.

3. Baugruppe nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel des als U-Profilstück ausgebildeten Isolierteils (2) formschlüssig zwischen die Schenkel der U-förmigen Stromschiene (1) eingesteckt sind.

4. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Anschlußclemeriten (11) der Schenkelenden der U-förmigen Stromschiene (1) und den auf einem anderen Potential liegenden Anschlußelementen (33) der Stromschiene (3) am Isolierteil (2) mehrere, vorzugsweise gleiche spannungsbegrenzende Bauteile (1 1), z. B. Varistoren, parallelgeschaltet sind.

5. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der über die U-förmige Stromschiene (1) hinausragende Teil des als Isolierteil ausgebildeten U-Profilstücks (2) voneinander isolierte Anschlußelemente (21) (Stützpunkte) aufweist.

6. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite baugruppeninterne Stromschiene (3) in einem über das U-Profilstück (2) hinausragenden Teil für die

ϊ Aufnahme von einpolig befestigten Bauelementen · (31) und eines Anschlußkabels (32) für die elektrische Verbindung mit der zweiten Stromverteilerschiene (II) ausgebildet ist.

7. Baugruppe nach einem der vorhergehenden IU Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdungsvorrichtung (4) mit dem elektrisch leitenden Gehäuse der Stromverteilereinrichtung verbunden ist

8. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung und Kontaktierung der Baugruppe an einer Stromverteilerschiene (1) und die Kontaktierung der Erdungsvorrichtung (4) mit dem Gehäuse der Stromverteilereinrichtung mittels unverlierbarer Schrauben (12,41) erfolgt.

9. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Baugruppe berührungssicher in einem Kunststoff-Kabelkanal (5) untergebracht ist.

10. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine solche Bemessung der Baugruppe, daß sie im Stromverteilergehäuse anstelle von einem oder mehreren Leitungsschutzschakem eingesetzt werden kann.