DE3621071A1 - Klemmelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Klemmelement zum Herstellen einer Verbindung zwischen zwei Phasenleitern oder zwei Nulleitern, besonders zum Verwenden in einer Zählerinstallation, wo eine Anzahl von Phasenleitern und ein Nulleiter mit Ver­ bindung zum Versorgungsnetz bzw. Verbrauchsnetz Eingang bzw. Ausgang durch Klemmkörper auf der einen Seite einer Klemmreihe aufweist, und wo ein Elektrizitätszähler auf der anderen Seite der Klemmreihe angeschlossen ist, so daß aller Strom für einen Verbraucher durch den Zähler geleitet wird, welches Klemmelement ein Gehäuse mit einem Deckel umfaßt, das hauptsächlich alle stromführenden Teile um­ schließt, und das einen Eingangsteil mit einer Eingangs­ schiene in einer Klemmbuchse und einen Ausgangsteil mit einer Ausgangsschiene in einer Klemmbuchse umfaßt.

Es ist bekannt, eine Reihe von Klemmelementen, auch Klemmen genannt, in Verbindung mit einer Zählerinstallation zu mon­ tieren. Eine typische Klemmreihe dieser Art weist drei Klemmen oder Klemmelemente je Phase auf, nämlich eine erste Klemme, auf der die Eingangsleitung vom Verbrauchsnetz angeschlossen ist, eine zur ersten Klemme elektrisch ver­ bindbare, und mit dem Eingang des Elektrizitätszählers verbundene zweite Klemme, und eine mit dem Eingang des Elektrizitätszählers und mit dem Verbrauchsnetz dritte Klemme. In Verbindung mit normalem Verbrauch läuft der Strom für den Verbraucher vom Versorgungsnetz durch die erste Klemme, zur zweiten Klemme durch diese zum Zähler und durch die dritte Klemme zum Verbrauchsnetz. Ein In­ stallateur oder Zählerableser kann bei der Zählerinspektion durch Ausschaltung der Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Klemme den Zähler abschalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Klemmelement zu schaffen, das eine Vereinfachung der Zählerinstallationen ermöglicht.

Gemäß der Erfindung kann ein Klemmelement der eingangs erwähnten Art geschaffen werden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Klemmbuchsen im Eingangs- und Ausgangsteil des Klemmelements aus Aluminium, vorzugsweise einer gegen Korrosion geschützten Aluminiumlegierung sind, und daß das Klemmelement eine Ausgleichfeder zwischen jeder Klemmbuchse bzw. den Eingangs- und Ausgangsschienen umfaßt.

Hierdurch wird erreicht, daß die Trennfunktion in ein ein­ zelnes Klemmelement eingelegt wird, und von den obigen drei Klemmelementen je Phase kann ein Klemmelement für jede Phase eingespart werden. Die Zählerinstallation wird selbstverständlich hierdurch sehr einfach. Es ist weiter zweckmäßig, daß die Verbindung durch eine Schraube herge­ stellt wird, so daß Werkzeug erforderlich ist, um die Funk­ tion zu ändern. Ferner nimmt ein Schraubenkopf nur wenig Platz ein und ist so anbringbar, daß eine unbeabsichtigte Beeinflussung vermieden wird, z. B. dadurch daß der Schrau­ benkopf in einem Loch oder einer Versenkung im Gehäusedeckel liegt.

Die Eingangsschiene des Klemmelements kann ferner durch einen umgebogenen Zipfel erweitert sein, der orthogonal zur Deckeloberfläche hin verläuft, und der Deckel kann mit einem Öffnungsschlitz versehen sein, der zur stromführenden Schiene Zugang gibt. Wenn das Klemmelement mit Trennfunk­ tion, unten Ausschaltklemme genannt, neben einem entspre­ chenden Klemmelement ohne Trennfunktion montiert ist, oder wo die Trennfunktion in der geschlossenen Stellung, unten die Durchgangsklemme genannt, in einer Zählerinstallation ist, ist ein Installateur oder Zählerableser imstande, zwischen der stromführenden Eingangsschiene in der Aus­ schaltklemme und der Ausgangsschiene in der Durchgangsklemme mittels eines dafür gestalteten, mit Stiftsteckern ver­ sehenen Kurzschlußorgans kurzzuschließen, welche Stift­ stecker zu den obigen Zipfeln auf den Eingangs- und Aus­ gangsschienen Kontakt bilden können. Ein Ausschalten des Stroms für den Verbraucher wird hierdurch vermieden, während die Zählerinspektion vorgenommen wird, und gleichzeitig wird erreicht, daß die normale Verbindung in der Ausschalt­ klemme entlastet wird, so daß die Verbindung zwischen der Eingangsschiene und der Ausgangsschiene ohne weiteres ent­ fernt werden kann, indem diese Strombahn wegen des obigen Kurzschlußes jetzt unbelastet ist.

Die Kontaktkörper können vorteilhaft einen Plattenkörper oder Schiene aus einem gut leitenden Material, wie Kupfer, und mit einer Länge, die größer ist als die Spalte zwischen den Eingangs- und Abgangsschienen, umfassen, welcher Platten­ körper ein durchgehendes Loch mit einem Innengewinde auf­ weist und mit einem entsprechenden Gewinde auf die Schrauben zusammenwirkt. Eine gute Verbindung zwischen den beiden Schienen wird hierdurch erreicht, insbesondere wenn die Kontaktkörper ferner eine spezielle Feder aus einer Kup­ ferlegierung und mit einer solchen Länge, daß diese Feder über sowohl die Eingangsschiene als die Ausgangsschiene reichen kann, sowie eine Dachscheibe aus Federstahl, und diese beiden Kontaktkörper können vorteilhaft nahe am Kopf der Schraube, die den von außen zugänglichen Beeinflussungs­ körper ausmacht, axial festgemacht sein, und wenn die Schraube zugespannt wird, werden diese Federn ein federndes Widerlager für die Plattenkörper bilden, so daß die Kupfer­ feder gegen die eine Seite der leitenden Eingangs- und Ausgangsschienen anliegt, und der Plattenkörper gegen die andere Seite der Eingangs- und Ausgangsschienen eingedrückt ist.

Die Klemmbuchsen sind vorzugsweise aus Aluminium, und in jeder Klemmbuchse kann eine Ausgleichfeder vorteilhaft auf der Seite der stromführenden Schiene, die vom Hohlraum, worin ein Leiter in die Klemmbuchse eingeführt werden kann, abwendet, eingelegt werden. Die Verwendung eines Klemm­ elements in Verbindung mit Aluminiumleitern, deren Anschluß wie für Fachleute bekannt problematisch sein kann, wird hierdurch ermöglicht. Die Ausgleichfeder kann die etwaigen thermischen Ausdehnungen aufnehmen und sichert ständig einen passenden Kontaktdruck auf einen in der Klemmbuchse mon­ tierten Aluminiumleiter.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Klemmreihe für eine Zählerinstallation mit einem erfindungsgemäßen Klemmelement,

Fig. 2 ein Beispiel eines Kurzschlußkörpers,

Fig. 3 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Klemm­ elements, und

Fig. 4 einen Schnitt durch das Klemmelement,

Fig. 5 einen Schnitt durch das Klemmelementgehäuse mit eingelegten Stromschienen, aber ohne Klemmbuchsen, und

Fig. 6 eine Bodensicht des Klemmelementdeckels.

Ein erfindungsgemäßes Klemmelement wird unten eine Aus­ schaltklemme genannt. Ein entsprechendes Klemmelement ohne Ausschaltfunktion wird eine Durchgangsklemme genannt.

Fig. 1 stellt eine Trageschiene 10 dar, auf der eine Reihe von Ausschaltklemmen 12 und Durchgangsklemmen 14 montiert sind. Die dargestellte Anordnung ist für eine Verbrauchs­ messung berechnet, wo der Elektrizitätszähler oben in nicht gezeigte Zuleitungen enden kann, und wo die von außen kom­ menden Phasenleitungen und ein Nulleiter sowie Ausgangs­ leitungen für die Vorrichtung des Gehäuses, d. h. das Ver­ brauchsnetz, unten anschließbar sind. Die gezeigte Vor­ richtung ist für drei Phasen R, S, T und einen mit O be­ zeichneten Nulleiter berechnet. Die einzelnen Phasen und der Nulleiter sind durch Zwischenplatten 16 getrennt. Eine Kurzschlußlasche 18 verbindet die Klemmen des Nulleiters.

In Fig. 3, 4, 5 und 6 ist eine Ausführungsform einer er­ findungsgemäßen Ausschaltklemme gezeigt. Die Klemme 12 besteht aus einem Gehäuse 21 mit einem Deckel 22, einer Eingangsschiene 23 und einer Ausgangsschiene 24 mit Kontakt­ federn 26 in Klemmbuchsen 27, sowie einer Kontaktplatte 29, einer Feder 25, einer Dachscheibe 30 und Zuspannschrauben 28, 31, 31. Das Gehäuse ist mit einer Eingangs- und einer Ausgangsöffnung 34, 35 zu den nicht dargestellten Zulei­ tungen und Abgangsleitungen gegenüber jeder Klemmbuchse 27 versehen. Sowohl das Gehäuse 21 als auch der Deckel 22 werden vorzugsweise aus Kunststoff, z. B. einem thermoplas­ tischen Polyester, hergestellt. Die Eingangs- und die Aus­ gangsschienen 23, 24 bestehen im wesentlichen aus Kupfer, z. B. der Kupferlegierung E-CU F25, das oberflächenbehandelt, vorzugsweise durch eine Schicht von mindestens 5 µ glanzlos verzinnt wird, um Korrosionsprobleme im Verhältnis zum Aluminium zu vermeiden. Die Schienen 23, 24 können vor­ teilhaft auf der gegen einen angeschlossenen Leiter hin­ einzudrückenden Seite mit einer geriffelten Oberfläche versehen werden.

Das Gehäuse 21 ist durch Trennwände 32, 33 in einen Ein­ gangsteil, einen Mittelteil und einen Ausgangsteil aufge­ teilt. Der Deckel 22 weist entsprechende Trennwände 44, 45 auf. Die Eingangs- und Ausgangsschienen sind im Verhältnis zum Gehäuse mittels der Trennwände 32, 33, die mit den Trennwänden 44, 45 im Deckel zusammenwirken, fixiert. Dies ist in Fig. 5 am besten veranschaulicht, wo das Gehäuse 21 zusammen mit den Eingangs- und Ausgangsschienen 23, 24, aber ohne die Klemmbuchsen, die weggelassen worden sind, gezeigt wird, um den Eingriff zwischen Trennwänden und Schienen zu verdeutlichen. Eine Kontaktfeder 26, auch eine Ausgleichfeder genannt, ist vorzugsweise aus Stahl herge­ stellt und ist auf der von der angeschlossenen Leiter ab­ wendenden Seite der Eingangs- bzw. Ausgangsschienen ange­ bracht, so daß die Eingangs- und Ausgangsschiene gegen die Zuleitung gepreßt werden. Die Klemmbuchsen 27 sind aus Aluminium, vorzugsweise in einer Legierung: Al Mg Si 1 F28 DIN 1748 hergestellt, die durch Alodinebehandlung und danach Parafinieren gegen Korrosion geschützt wird. Die Klemm­ buchsen 27 sind mit einer gewindegeschnittenen Ausbohrung, in der eine Schraube 31 aufgenommen ist, versehen. Die Klemmbuchse sind von Trennwänden und Rillen oder Rändern 46, 46′ in dem Eingangs- und Ausgangsteil des Gehäuses verschiebbar geführt, wie in Fig. 5 dargestellt. Die Schrau­ benköpfe 31 sind durch Löcher im Deckel 22 zugänglich. Die Schraube 31 tritt mit ihrer Stirnfläche auf die Kontaktfeder 26, die wieder auf die Stromschiene 23, 24 trifft, und wenn die Schraube 31 zugespannt wird, wird die Bodenfläche 47 mittels der Buchse 27 gegen die Stromschiene 23, 24 hinauf gezogen. Die Zuleitung wird hierdurch fest gegen die Strom­ schiene gepreßt. Zwischen der Eingangsschiene 23 und der Ausgangsschiene 24 gibt es einen offenen Mittelraum, in dem eine spezielle Schraube 28, vorzugsweise aus Stahl Nr. 9 SMN BP 28 K mit einem nach außen ragenden Kragen 49, der unmittelbar unter dem Schraubenkopf angebracht ist und einen Durchmesser von z. B. 11 mm aufweist, wenn der Schrau­ benkopf einen Durchmesser von 9 mm aufweist, montiert ist. Die Schraube verläuft erst durch eine Dachscheibe 30, die gekrümmt und federnd, z. B. aus Federstahl, der gegen Kor­ rosion geschützt wird, ist. Unmittelbar unter der Dach­ scheibe 30 geht die Schraube durch die spezielle Feder 25, die vorzugsweise aus einer Kupferlegierung, z. B. E-CU F30 in Form einer 1 mm dicken Platte, besteht. Im anderen Schraubenende geht die Schraube durch einen als Kontakt­ platte oder eine Mutter ausgeformten Teil 29, der in der gezeigten Ausführungsform rechteckig ist und eine Breite, die dem offenen Raum in der Mitte des Gehäuses 21 angepaßt ist, und eine Länge, die etwas größer ist als der Abstand zwischen den beiden stromführenden Schienen, aufweist. Die Schraube 28 weist eine solche Länge auf, daß sie sich in einen hohlen Zylinder 48 hinein erstreckt, der einstückig mit der Gehäusewand gegossen ist, und der teils die Schraube führen, teils die Mutter 29 stützen kann, wenn die Ver­ bindung zwischen den Stromschienen ausgeschaltet ist. Wenn die Spezialschraube 28 zugespannt wird, wird die Mutter 29 gegen die Eingangs- und Ausgangsschienen 23, 24 hinauf gezogen, so daß die Mutter dicht gegen die Schienen anliegt, und diese Fixierung der Mutter 29 wird zur Folge haben, daß die Schraube 28 während ihrer weiteren Zuspannung die Dach­ scheibe 30 und die Feder gegen die Eingangs- und Ausgangs­ schienen hinunterpreßt.

Alle Schrauben liegen versenkt im Gehäusedeckel 22, so daß keine Gefahr eines unbeabsichtigten Kontakts mit stromfüh­ renden Teilen besteht. Eine Öffnung 40 im Deckel gibt Zugang zu einem gebogenen Zipfel 51 aus der Eingangsschiene 23; solche Öffnungen mit zugehörigen Stromschienen sind sowohl auf den Ausschaltklemmen als auch auf den Durchgangsklemmen, wie in Fig. 1 dargestellt, vorgesehen. Das Gehäuse und der Deckel sind vorzugsweise aus einem thermoplastischen Poly­ ester hergestellt.

Unten wird die Funktion der Klemme kurz beschrieben. Bei normaler Verwendung wird die Schraube 28 zugespannt, so daß die Kupferplatte und Mutter 29 und die Feder 25 gegen die stromführenden Schienen stramm anliegen und eine solide leitende Verbindungen zwischen den Schienen sichern. Die Kupferzuleitungen wie auch die Aluminiumzuleitungen können in den gezeigten Aluminiumbuchsen 29 angeschlossen werden, jedoch nicht gleichzeitig, und die eingelegte Ausgleichfeder 26 sichert einen zweckmäßigen Kontaktdruck unter allen Verhältnissen und besonders selbst wenn die Aluminiumbuchse sich erweitert.

Wenn ein Installateur oder Zählerableser die Zähler zu überholen hat, kann der Zähler durch Ausschaltung der Ver­ bindung durch das Klemmelement ausgeschaltet werden. Um nicht die Stromversorgung zum Verbraucher auszuschalten, kann eine Kurzschlußlasche, wie in Fig. 2 gezeigt, durch die dafür gestalteten Löcher 40 in der in Fig. 1 darge­ stellten Klemmreihe eingeführt werden. Wenn die Kurzschluß­ lasche eingeführt ist, geht der Strom zum Verbraucher durch die Lasche, und es ist danach leicht, die Schraube 28 zu lösen, bis die Mutter 29 gegen das zylindrische Widerlager im Gehäuseboden hinuntergepreßt ist. Der nach außen ragende Kragen auf der Schraube 28 weist ein ähnliches zylindrisches Widerlager 50 im Deckel 22 auf. Die kontaktbildenden Körper werden dadurch beim Lösen der Schraube von den Schienen 23, 24 weggezwungen.

Wenn eine Wiederetablierung der Verbindung gewünscht ist, wird die Schraube wieder zugespannt, und die Mutter 29 wird wie oben beschrieben gegen die Schienen hinauf ge­ zwungen.

Eine vereinfachte Anordnung wird durch das beschriebene Klemmelement erreicht, indem ein Klemmelement je Phase im Verhältnis zur bisher verwendeten Anordnung eingespart werden kann, und indem dasselbe Klemmelement verwendet werden kann, ungeachtet ob die Zuleitungen aus Kupfer oder Aluminium sind.

Die gezeigte Klemme ist in der vorgezogenen Ausführungsform für ein- oder mehrdrahtigen Kupferdraht von 6 bis 16 mm² oder einen ringförmigen massiven Aluminiumleiter von 16 bis 25 mm² geeignet. Die Klemme ist vorzugsweise für eine Nennspannung von 500 Volt und einen Nennstrom von 63 A geeignet. Die Klemme kann zum Anklammern an einer Standard­ trageschiene (DIN-Schiene) gestaltet werden.

Claims (6)

1. Klemmelement zum Herstellen einer Verbindung zwischen zwei Phasenleitern oder zwei Nulleitern, besonders zum Verwenden in einer Zählerinstallation, wo eine Anzahl von Phasenleitern und ein Nulleiter mit Verbindung zum Versorgungsnetz bzw. Verbrauchsnetz Eingang bzw. Aus­ gang durch Klemmkörper auf der einen Seite einer Klemm­ reihe aufweisen, und wo ein Elektrizitätszähler auf der anderen Seite der Klemmreihe angeschlossen ist, so daß aller Strom zu einem Verbraucher durch den Zähler geleitet wird, welches Klemmelement ein Gehäuse mit einem Deckel umfaßt, das hauptsächlich alle strom­ führenden Teile umschließt, und das einen Eingangsteil mit einer Eingangsschiene in einer Klemmbuchse und einen Ausgangsteil mit einer Ausgangsschiene in einer Klemmbuchse umfaßt, dadurch gekennzeich­ net, daß die Klemmbuchsen (27) im Eingangs- und Ausgangsteil des Klemmelements aus Aluminium, vor­ zugsweise einer gegen Korrosion geschützten Aluminium­ legierung sind, und daß das Klemmelement eine Aus­ gleichfeder (26) zwischen jeder Klemmbuchse bzw. den Eingangs- und Ausgangsschienen umfaßt.

2. Klemmelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse mit Führungsorganen (46, 46′), wie Rillen und/oder Trennwänden (32, 33), zur Führung der Klemmbuchsen (27) versehen ist, und daß der Deckel (22) mit entsprechenden Führungsorganen (44, 45) sowie mit Löchern zur Aufnahme der Schrauben­ köpfe in den Klemmbuchsen versehen ist, welche Löcher so ausgebildet sind, daß die Schrauben in den Klemm­ buchsen zuspannbar und lösbar sind, ohne daß die Schraube aus dem Gehäuse herausnehmbar ist.

3. Klemmelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Eingangs- und Ausgangsklemm­ schienen im Bereich, wo sie durch die Klemmbuchsen (27) passieren, auf der zu einem in die Buchse einge­ führten Leiter kontaktbildenden Seite mit einer Anzahl von Rillen versehen sind, welche Rillen quer zum ein­ geführten Leiter verlaufen.

4. Klemmelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Eingangs- und Ausgangsschienen aus Kupfer und z. B. E-CU F25, das oberflächenbehandelt ist, bestehen.

5. Klemmelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zuspannschraube (31) der Klemmbuchse mit ihrer Stirnfläche auf eine in der Klemmbuchse gelagerte Kontaktfeder (26), die einen konstanten Druck zwischen Schiene (23) und Leiter, ungeachtet Temperaturausdehnungen usw., sichert, tritt.

6. Klemmelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das von der Ausgangsschiene ent­ fernteste Ende der Eingangsschiene (23) ungefähr 90° gebogen ist und einen nahe an der Oberfläche des Dek­ kels endenden Zipfel (51) bildet, und daß der Deckel (22) mit einer Öffnung (40) versehen ist, die zum umgebogenen Zipfel (51) der stromführenden Schiene (23) Zugang gibt.