DE3805890A1 - Vorrichtung zur funktionsueberwachung von ueberspannungsableitern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Funktions­ überwachung von Überspannungsableitern, bestehend aus mindestens einem Überspannungsableiter mit Defekt­ anzeige und einem Schaltelement, welches mindestens beim Ausfall des Überspannungsableiters durch die Defektanzeige betätigbar ist, wobei insbesondere mehrere Überspannungsableiter gleichorientiert, räum­ lich unmittelbar nebeneinander angeordnet sind.

Überspannungsableiter dieser Art sind aus dem Stand der Technik bekannt und beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung P 36 39 533.1 beschrieben.

Um insbesondere in weitläufigen Gebäuden und dergleichen einen schnellen Zugriff zu haben, sofern eine Überspannungsvorrichtung defekt ist, ist schon vorgeschlagen worden, die Defektanzeigevorrichtung mit einem Mikroschalter zu kombinieren, der durch die Defektanzeigevorrichtung betätigt ist und über entsprechende Signalleitungen den Ausfall des Überspannungsableiters fern signalisiert.

Diese an sich praktische Ausführung hat aber insofern Nachteile, als dabei jedem Überspannungsableiter ein Mikroschalter und ein entsprechender elektrischer Schaltkreis zugeordnet sein muß. Hiermit ist ein erheblicher Verdrahtungsaufwand verbunden, wobei zu dem problematisch ist, daß die Nähe zum Ableiter Spannungsüberschläge aus dem überwachten Schaltkreis in den Signalisierungsschaltkreis bei auftretenden Überspannungen ermöglichen, ferner eine induktive Beeinflussung möglich ist und zu dem durch die Verdrahtung (Durchschleifen der einzelnen Verbindungen zu den Mikroschaltern) ein hoher Arbeits- und Installationsaufwand entsteht.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gattungsgemäßer Art zu schaffen, mittels derer der lnstallationsaufwand bei einer Fernüberwachung einer Vielzahl von Überspannungsableitern verringert wird. Darüber hinaus soll die Gefahr von induktiven Einkopplungen gemindert und die Gefahr von Spannungs­ überschlägen möglichst weitestgehend ausgeschlossen sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß das Schaltelement aus einem elektrischen Schalter, einer diesen betätigbaren Schubstange sowie die Schub­ stange aus der einen Endstellung (Schalter unbetätigt) bei defektem Überspannungsschutzableiter in die andere Endstellung (Schalter betätigt) verstellenden Stellgliedern besteht, wobei jedem Überspannungs­ ableiter ein separates Stellglied zugeordnet ist, welches bei defektem Überspannungsableiter von dem Defektanzeigeelement betätigbar ist.

Im Gegensatz zu den bisher bekannten Lösungen ist nun nicht mehr jedem Überspannungsableiter ein Schaltelement beispielsweise in Form eines elektrischen Mikroschalters, zugeordnet, sondern es ist für eine Serie von Überspannungsableitern lediglich ein einzelnes Schaltelement, beispiels­ weise ein elektrischer Mikroschalter, erforderlich, der den ordnungsgemäßen Zustand oder den Fehler­ zustand durch seine Schaltstellung signalisiert und einer zentralen Signalanlage zuführen kann.

Die Betätigung des Schaltelementes, insbesondere des Mikroschalters, erfolgt dabei durch eine Schub­ stange, die in geeigneter Weise, beispielsweise durch Federkraft, in der Ruhelage gehalten ist. Aus dieser Ruhelage wird die Schubstange bei Defekt eines Überspannungsableiters in Richtung auf das Schaltelement verschoben, so daß das Schaltelement geschaltet wird und den Defektzustand des Über­ spannungsableiters fern abfragbar macht.

Das jedem Überspannungsableiter zum Zwecke der Verstellung der Schubstange zugeordnete Stellglied ist von dem Defektanzeigeelement des Überspannungs­ ableiters betätigbar, welches üblicherweise mechanisch funktioniert. Das Stellglied kann in beliebiger Weise so ausgebildet sein, daß es von dem Defektanzeigeelement in der Ruhelage gehalten ist, nach Auslösen der Defektanzeige aber im Sinne der Längsverschiebung der Schubstange auf diese einwirkt.

Auf diese Weise ist der Installationsaufwand gegen­ über den im Stand der Technik bekannten Einrichtungen erheblich vermindert, da lediglich ein Schaltelement vorgesehen ist, welches elektrisch mit entsprechenden Fernsignalisierungsanlagen verbunden sein muß. Ansonsten ist lediglich ein mechanisches Stellglied in jeder Bau­ einheit zur Aufnahme eines Überspannungsableiters vor­ zusehen und zudem der Länge der auf mehreren Über­ spannungsableitern bestehenden Baueinheit angepaßte Schubstange anzuordnen.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Schubstange mit einer Rückholfeder verbunden ist.

Desweiteren ist bevorzugt, daß der Schalter in einem separaten in Reihe neben den Überspannungsableitern angeordneten Gehäuse angeordnet ist.

Besonders bevorzugt ist, daß der Überspannungsableiter nebst Defektanzeige als Steckmodul ausgebildet und in einer mehrere solche Module nebeneinander halternden Halterung angeordnet ist, wobei die Halterung einen die Zugstange längsverschieblich aufnehmenden Durch­ gangshohlraum sowie die von mechanischen Teilen der Defektanzeige betätigbaren Stellglieder aufweist.

In Weiterbildung wird vorgeschlagen, daß die Halterung für jedes Modul etwa U-förmig ausgebildet ist und im Basisbereich einen Durchgangskanal aufweist, wobei alle Durchgangskanäle mehrerer nebeneinander angeordneter Halterungen miteinander fluchten und von der Schub­ stange durchgriffen sind, daß ferner in der Basis jeder Halterung ein Stellglied in Form eines Stell­ fingers gehaltert ist, der eine abgeschrägte, spitz zulaufende Stellfläche aufweist, welche an der Rand­ kante einer Ausnehmung der Zugstange unter gleich­ zeitiger Längsverschiebung der Schubstange im Fehler­ fall eingreift, wobei der Stellfinger bei fehlendem Modul und/oder defektem Modul in die Eingriffs­ stellung bezüglich der Schubstange unter Federkraft­ einwirkung verstellt ist und bei eingesetztem, funktionsfähigen Modul durch einen Stellhebel der Defektanzeige in eine die Schubstange freigebende Stellung verschoben ist.

Eine bevorzugte Weiterbildung wird darin gesehen, daß die Defektanzeige als Stellhebel einen federnd vorgespannten Schaltfinger umfaßt, der an einem Schwenkhebel als Bestandteil des Stellfingers abstütz­ bar ist, wobei der Schaltfinger den Schwenkhebel und damit den Stellfinger in der Ruhelage hält (bei ein­ gesetztem Modul) und bei defektem Modul durch eine Zugfeder in die Arbeitslage verstellt ist, in welcher der Schwenkhebel und damit der Stellfinger unter der Wirkung einer vorgespannten Feder in die Eingriffs­ lage bezüglich der Schubstange überführt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 Ein Ausführungsbeispiel der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung in Ansicht, teilweise aufgebrochen;

Fig. 2 desgleichen im Schnitt II-II der Fig. 1 gesehen;

Fig. 3 die Ansicht gemäß Fig. 1 bei einem defekten Überspannungsableiter;

Fig. 4 die Vorrichtung im Schnitt IV-IV der Fig. 3 gesehen.

Die Vorrichtung zur Funktionsüberwachung von Über­ spannungsableitern 101 besteht im Ausführungsbeispiel aus drei solchen Überspannungsableitern 101 jeweils Defektanzeige 102 sowie einem Schaltelement, welches mindestens beim Ausfall eines Überspannungsableiters 101 durch die Defektanzeige 102 betätigbar ist. Die Überspannungsableiter 101 sind gleichorientiert, räumlich unmittelbar nebeneinander angeordnet.

Das Schaltelement besteht aus einem elektrischen Mikroschalter 120, einer diesen betätigbaren Schub­ stange 121 sowie die Schubstange 121 aus der einen Endstellung gemäß Fig. 1 und 2 (Schalter 120 un­ betätigt) bei einem defekten Überspannungsableiter 101 in die andere Endstellung gemäß Fig. 3 bzw. 4 (Schalter 120 betätigt) verstellenden Stellgliedern 122.

Erfindungsgemäß ist jedem Überspannungsableiter 101 ein separates Stellglied 122 zugeordnet. Jedes Stell­ glied 122 ist wiederum von dem Defektanzeigeelement eines jeden Überspannungsableiters 101 betätigbar.

Im Ausführungsbeispiel ist der Schalter 120 in einem separaten, in Reihe neben den Überspannungsableitern 101 angeordneten Gehäuse 123 angeordnet.

Jeder Überspannungsableiter 101 nebst Defektanzeige 102 ist als Steckmodul ausgebildet und in einer mehrere solche Module nebeneinander halternden Halterung 112 angeordnet. Die Halterung 112 weist in ihrer Basis einen die Zugstange 122 längs­ verschieblich aufnehmenden Durchgangshohlraum sowie die von mechanischen Teilen der Defektanzeige 102 betätigbaren Stellglieder 122 auf.

Die Halterung 112 für jedes Modul eines Überspannungs­ ableiters 101 ist etwa U-förmig ausgebildet und weist jeweils ein Teilsegment des insgesamt durchgängigen Durchgangskanales zur Aufnahme der Schubstange 121 auf. Alle Durchgangskanalteilstücke mehrerer nebeneinander angeordneter Halterungen fluchten miteinander und sind von der gemeinsamen Schubstange 121 durchgriffen. In der Basis jeder Halterung 112 ist ein Stellglied 122 in Form eines Stellfingers gehaltert, der eine ab­ geschrägte, spitz zulaufende Stellfläche aufweist, welche an der Randkante einer Ausnehmung 124 der Schub­ stange 121 anliegt. Im Fehlerfall bewegt sich der Stellfinger des Stellgliedes 122 in der Zeichnung nach oben, so daß die Schrägfläche des Stellfingers unter Verschiebung der Schubstange nach relativ links zunehmend in die Ausnehmung 124 der Schubstange ein­ greift.

Die Verschiebung des Stellfingers des Stellgliedes 122 und somit die Verschiebung der Schubstange 121 wird einerseits in der Stellung gemäß Fig. 1 und 2 dadurch verhindert, daß ein Modulbaustein in Form eines Überspannungsableiters 101 eingesetzt ist und desweiteren die Stellelemente der Defektanzeige 102 des Überspannungsableiters in die ordnungsgemäße Funktion signalisierenden Stellung angeordnet sind.

Das Stellglied 122 steht dabei unter der Wirkung einer vorgespannten Schraubendruckfeder 119. Die Defekt­ anzeige 102 umfaßt ein Stellglied 115 in Form eines bei 115′ angelenkten Hebels der in der Zeichnung oben eine Anzeigefläche an seiner Stirnseite aufweist, die durch ein kopfseitig des Überspannungsableiters 101 angeordnetes Fenster sichtbar ist und somit den Funktions- bzw. Defektzustand signalisiert.

Das Stellglied 115 ist in der Normalfunktionslage unter Vorspannung einer Zugfeder 116 angeordnet und durch Elemente des Überspannungsableiters in dieser Position gehalten. Bei einem Defekt des Überspannungs­ ableiters 101 wird das Stellglied 115 freigegeben und bewegt sich unter der Wirkung der Federkraft der Feder 116 in die in Fig. 3 bzw. Fig. 4 gezeigte Lage. Das Stellglied 115 weist an seinem unteren Ende einen Schaltfinger 117 auf, der an einem Schwenk­ hebel 125 und zwar dort an einem Schaltnocken 114 abstützbar ist.

Der Schwenkhebel 125 ist bei 126 schwenkbeweglich gelagert und ist integraler Bestandteil des Stell­ gliedes 122.

In der Ruhelage gemäß Fig. 1 und 2 hält der Schalt­ finger 117 den Schwenkhebel 125 entgegen der Kraft einer Schraubendruckfeder 119 in einer Lage, so daß das Stellglied 122 vollständig oder nahezu voll­ ständig außer Eingriff mit dem Rand der Ausnehmung 124 der Zugstange ist.

Sofern das Stellglied 115 in die einen Fehler signalisierende Lage gemäß Fig. 3 und Fig. 4 verschwenkt wird, so wird der Schwenkhebel unter der Wirkung der Feder 119 nach relativ oben verschwenkt, so daß das Stellglied 122 mit seiner Schrägfläche auf den Rand der Ausnehmung 124 der Schubstange 121 trifft und diese in Richtung auf den Mikroschalter 120 verschiebt, so daß der Mikroschalter betätigt ist.

Die gleiche Verschiebung der Zugstange erfolgt, sofern vergessen worden ist, ein Überspannungsableitermodul einzusetzen.

Die elektrische Einbindung des Überspannungsableiters 101 in den jeweils zu überwachenden elektrischen Leiter ist in der Zeichnung nicht dargestellt und auch nicht näher beschrieben, da dies aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt ist.

Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich vor allem dann, wenn nur eine relativ geringe Anzahl von Überspannungsableitern nebeneinander angeordnet sind. Bei einer größeren Anzahl von Überspannungsableitern sind andere Lösungen zu bevorzugen.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung viel­ fach variabel.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Funktionsüberwachung von Überspannungsableitern, bestehend aus mindestens einem Überspannungsableiter mit Defektanzeige und einem Schaltelement, welches mindestens beim Aus­ fall des Überspannungsableiters durch die Defekt­ anzeige betätigbar ist, wobei insbesondere mehrere Überspannungsableiter gleichorientiert, räumlich unmittelbar nebeneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement aus einem elektrischen Schalter (120), einer diesen betätigbaren Schubstange (121) sowie die Schub­ stange (121) aus der einen Endstellung (Schalter unbetätigt) bei defektem Überspannungsschutz­ ableiter (101) in die andere Endstellung (Schalter betätigt) verstellenden Stellgliedern (122) besteht, wobei jedem Überspannungsableiter (101) ein separates Stellglied (122) zugeordnet ist, welches bei defektem Überspannungsableiter (101) von dem Defektanzeige­ element betätigbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (121) mit einer Rückholfeder verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schalter (120) in einem separaten in Reihe neben den Überspannungsableitern (101) angeordneten Gehäuse (123) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Überspannungsableiter (101) nebst Defektanzeige als Steckmodul ausgebildet und in einer mehrere solche Module nebeneinander halternden Halterung (112) angeordnet ist, wobei die Halterung (112) einen die Zugstange (121) längsverschieblichen aufnehmenden Durchgangshohlraum sowie die von mechanischen Teilen der Defektanzeige betätigbaren Stellglieder (122) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (112) für jedes Modul etwa U-förmig ausgebildet ist und im Basis­ bereich einen Durchgangskanal aufweist, wobei alle Durchgangskanäle mehrerer nebeneinander angeordneter Halterungen (112) miteinander fluchten und von der Schubstange (121) durchgriffen sind, daß ferner in der Basis jeder Halterung (112) ein Stellglied (122) in Form eines Stellfingers gehaltert ist, der eine abgeschrägte, spitz zulaufende Stellfläche aufweist, welche an der Randkante einer Ausnehmung (124) der Zugstange (121) unter gleichzeitiger Längsverschiebung der Schubstange (121) im Fehlerfall eingreift, wobei der Stellfinger bei fehlendem Modul und/oder defektem Modul in die Eingriffsstellung bezüglich der Schub­ stange (121) unter Federkrafteinwirkung verstellt ist und bei eingesetztem, funktionsfähigen Modul durch einen Stellhebel der Defektanzeige in einem die Schubstange (121) freigebende Stellung verschoben ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Defektanzeige als Stellhebel einen federnd vorgespannten Schaltfinger (117) umfaßt, der an einem Schwenkhebel (125) als Bestandteil des Stellfingers (122) abstützbar ist, wobei der Schalt­ finger (117) den Schwenkhebel (125) und damit den Stellfinger (122) in der Ruhelage hält (bei ein­ gesetztem Modul) und bei defektem Modul durch eine Zugfeder (116) in die Arbeitslage verstellt ist, in welcher der Schwenkhebel (125) und damit der Stell­ finger (122) unter der Wirkung einer vorgespannten Feder (119) in die Eingriffslage bezüglich der Schubstange (121) überführt ist.