EP2294589A1 - Überspannungsschutzgerät mit thermischer abtrennvorrichtung - Google Patents

Überspannungsschutzgerät mit thermischer abtrennvorrichtung

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Publication number
EP2294589A1
EP2294589A1 EP09757425A EP09757425A EP2294589A1 EP 2294589 A1 EP2294589 A1 EP 2294589A1 EP 09757425 A EP09757425 A EP 09757425A EP 09757425 A EP09757425 A EP 09757425A EP 2294589 A1 EP2294589 A1 EP 2294589A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
overvoltage protection
protection device
housing
finger
varistor
Prior art date
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Granted
Application number
EP09757425A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP2294589B1 (de
Inventor
Sascha Ludewig
Markus Sellerer
Georg Wittmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dehn SE and Co KG
Original Assignee
Dehn and Soehne GmbH and Co KG
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Publication date
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Priority to PL09757425T priority Critical patent/PL2294589T3/pl
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Application granted granted Critical
Publication of EP2294589B1 publication Critical patent/EP2294589B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/12—Overvoltage protection resistors

Definitions

  • the invention relates to an overvoltage protection device with thermal separation device and fault indication and a plurality, in particular disc-shaped varistors, each Ableitpfad at least one varistor is assigned and the thermal separation points in series with each varistor, a device housing with chambers for receiving the varistors and a pivotally mounted lever with a display surface which is located in the region of a housing window, through the housing bottom reaching plug-in connections to produce an electrical connection to a base part, further wherein the thermal separation points each comprise a spring-biased bracket which electrically and mechanically connected to a low-melting solder with the respective varistor is, according to the preamble of claim 1.
  • the local overvoltage arrester has a lower part, which is electrically connected to inlets and outlets of the system to be protected or the device to be protected. Furthermore, a plug-in part is present, which has at least one varistor.
  • the male part is detachable by a mechanical plug connection with the lower part and thereby electrically connected, wherein on the male part a thermal release is provided in the event of inadmissible heating of the varistor.
  • a support wall is provided, wherein the varistor are attached to a side surface of the support wall and the thermal separation device and corresponding switching means on the other side surface of the support wall. The thermal tripping is thus opposite the varistor.
  • the previously known plug-in part has a trough-shaped design, wherein the bottom of the tub forms the aforementioned support wall and the tub rim adjusts the area. surrounds the supporting wall, in which the mounted on the supporting wall varistor is located.
  • the varistor itself is equipped with two terminal lugs, which serve the electrical connection, with a terminal lug is in communication with the thermal release element.
  • two or more varistors housed in a housing are present as protective elements whose ground-line-side electrodes are connected to one another by a strip with a contact piece in an electrically conductive manner.
  • the network-side electrodes are connected to contact pieces via cut-off devices connected in series with protective elements.
  • the object to be solved is to simplify the separating device without impairing the protective properties adversely.
  • the protective elements according to EP 0 727 091 are used in chambers provided in a housing part of the overvoltage protection device, open at the top, and surrounded with a potting compound in these chambers.
  • the separating device is held under tension by means of a compression spring.
  • At least two varistors are present and, in addition, release agents are provided which act against the supply of voltage. stood the varistors, especially sensitive in thermal terms. Each of the varistors can be separated individually.
  • the mechanical visualization means comprise a rotor, which is actuated by separating tongues of two varistors mounted in parallel, wherein the rotor has two steps with driving fingers, one of which is rigid and more fingers are flexible.
  • the separation device for the overvoltage protection device should be designed so that in a particularly advantageous manner commercially wired Scheibenvaristoren can be used.
  • an overvoltage protection device with thermal cut-off device and fault indication which has a plurality of, in particular disc-shaped varistors.
  • Each discharge path is assigned at least one varistor and the thermal separation points lie in each case in he to the relevant varistor.
  • a device housing with chambers for receiving the varistors is present.
  • a pivotally mounted bracket has a display surface which is located in the region of a housing window in order to visualize an error or an o. K state. Through the housing bottom plug-in connections rich enough to establish an electrical connection to a base part.
  • the thermal separation points each comprise a spring-biased bracket, which is electrically and mechanically connected to the respective varistor with a low-melting solder.
  • the spring-biased stirrups are formed by a single stamped and bent part which, starting from a common connecting leg, has finger-like extensions corresponding to the number of separating points.
  • At least one plug connection is provided on the connecting leg, which leads through the housing bottom and forms an external connection to the aforementioned base part.
  • the finger-like extensions have in the region of their free end a slot-shaped recess, in each of which a connection wire or a connecting leg of a varistor is soldered directly.
  • a heat trap is located, wherein each finger-like extension is acted upon by a separate spring force.
  • a connecting leg or a connecting wire of the relevant varistor is bent in a U-shape and soldered to the U-leg in the slot-shaped recess. The closed leg points to the finger-like extension and the leg end to the top.
  • the pivotally mounted lever for the error display has a lever arm which engages in a space below the finger-like projections to take in the separation process by the respective moving extension, d. H. to be pressed.
  • the pivotally mounted lever is held by a spring element in a desired position, wherein the spring biasing force of the relevant thermal separation points is greater than the holding force of the spring element of the Lever.
  • This holding force only serves to hold the display surface in its initial position, as long as a fault-free state is present.
  • Each finger-like projection has a bore for receiving a guide pin, wherein a helical spring is arranged on the guide pin, which on the one hand is supported against a clamping device and on the other hand exerts the desired spring force on the finger-like extension.
  • the tensioner is releasably connected to the housing.
  • the tensioning device comprises the aforementioned guide pins, wherein an edge of the tensioning device engages in claw-like projections of the chambers, which are part of the housing.
  • Ausgestaltend a contact point for the attachment of another arrester, in particular a Gasabieiters be formed on the connecting leg.
  • the pivotable lever comprises in a preferred embodiment, a pin which engages in a recess of the housing bottom to operate in the fault or separation case located in the base part telecommunications switch.
  • the spring element for the positioning of the pivotally mounted lever is preferably a bending spring, which is supported with one end on the housing and which is inserted with its other end into a recess in the lever.
  • the pivotable lever is oriented or arranged on one side of the housing and the chambers on the opposite side of the housing, so that a separate mounting of the lever after insertion and soldering of the varistors can be carried out. This also makes it easier to assemble.
  • the respective heat trap which is located on the finger-like projections, is preferably formed as a transversely to the longitudinal extent of the respective finger-like projection realized recess.
  • the finger-like projections have a embossing point for the targeted Abwinkein, in the transition region connecting leg / respective finger-like extension.
  • Slot-shaped clamps or claws extend in the direction of the housing interior from the housing bottom, wherein the connecting limb is inserted and fixed in the slots. This measure also serves to facilitate the installation of the overvoltage protection device.
  • Fig. 1 a side view of the overvoltage protection device (plug-in part) with removed housing cap and recognizable chamber with varistor disk;
  • FIG. 2 is another side view similar to FIG. 1 is opposite, with the pivotally mounted lever whose lever arm engages in the space below the finger-like projections;
  • FIG 3 is a plan view of the overvoltage protection device without housing cap with the recognizable chambers and accommodated therein, already soldered varistors.
  • Fig. 5 not yet angled at the embossing points stamped part, which consists of a connecting leg and in the example shown three finger-like extensions, a contact point for a Gasabieiter and a contact for electrical connection to the lower part (base) consists.
  • the overvoltage protection device shown in FIGS. 1 to 3 without housing cap consists of a housing 1, which has a plurality of chambers with chamber walls 2.
  • the given between the chamber walls 2 spaces take on disc-shaped varistors 3.
  • an overvoltage protection device with three varistors 3 and an additional Gasabieiter 4 is shown, wherein the Gasabieiter the parallel-connected varistors for the phases Ll, L2 and L3 is connected in series and clamped on PE.
  • the housing bottom 5 penetrate various plug-in connections 6 in order to produce an electrical connection to the base part (not shown).
  • the varistors 3 have common wire connections.
  • One of the wire terminals 7 is bent in a U-shape and engages with its U-connection leg in a recess 8 in each case a finger-like projection 9 a.
  • a pivotally mounted lever 10 is located, which has a display surface 11 which is associated with a viewing window in the housing cap, not shown.
  • the pivotally mounted lever 10 is guided by a stub axle 12.
  • a bore 13 is present in the lever 10.
  • Springs 14 provide the necessary bias of the finger-like projection 9 and thus a force on the solder separation point in the region of the recess. 8
  • the spring-biased extensions or brackets 9 are formed by stamped and bent parts (see FIG. 5) which, starting from a common connecting leg 15, have the finger-like extensions 9. On the connecting leg 15, one of the plug-in connections 6 can be formed.
  • the finger-like extensions 9 have, in the region of their free end, the slot-like recess 8 already mentioned, into which in each case directly a connecting wire or a connection leg of a varistor 3 is soldered.
  • a heat trap 16 In the area behind the solder joint in the direction of connecting leg 15, a heat trap 16 is located in the form of a transverse punched. Embossing points 17 serve the targeted Abwinkein of the stamped part, so that it in Figs. 1 and 3 recognizable form receives.
  • the punched-bent part may still have a special contact point 18, u m to contact the Gasabieiter 4 by soldering.
  • the pivotally mounted lever 10 has a lever arm 19 (see Fig. 4), which engages in a space below the finger-like extensions 9 (see Fig. 2) to be taken during the separation process by the respective moving extension and in the illustration as shown in FIG. 2 to cause a pivoting of the lever to the right.
  • the display surface 11 leaves its position and it is an underlying, color differently represented field released to optically signal the error condition.
  • the pivotally mounted lever 10 is held by a spring element 20 in the form of a spiral spring in a desired position, wherein the spring biasing force of this bending spring is smaller than the spring biasing force of the respective thermal separation points.
  • Each of the finger-like extensions 9 has a bore 21 which serves to receive a guide pin 22.
  • On the guide pin 22 one of the coil springs 14 is attached, which is supported against a clamping device 23 which is detachably connected to the housing 1.
  • each guide pin 22 receives a coil spring 14.
  • An edge 24 of the clamping device 23 engages in claw-like projections 25, which are integrally formed on the chambers or chamber walls 2.
  • the pivoting lever 10 has a pin 26 which engages in a recess 27 in the housing base 5 in order to operate in the fault or separation case located in the base part (not shown) remote switch.
  • the spiral spring element 20 is supported at its one end on the housing or as shown on the clamping device 23 and is inserted with its other end into a recess in the lever 10 and thereby guided safely.
  • pivoting lever 10 are arranged on one of the housing sides and the chambers on the other side of the housing, so that a separate mounting of the lever 10 after insertion and soldering of the varistors 3 can take place ,
  • three (but also several) separating devices can be realized by a single stamped and bent part.
  • the stamped part also provides the electrical connection to the lower part and may comprise a contact point for a further arrester, in particular a gas absorber.
  • the design of the finger-like extension allows in conjunction with a molded on the application Varistoran gleichdraht and using a low-temperature Lotlots a very sensitive separation point.
  • a particular advantage lies in the fact that a use of commercially available wire-wound disk varistors is possible.
  • the display is realized with little mechanical effort and responds to the independently acting separating devices in the sense of an OR operation.
  • the display block or the lever also fulfills the option of controlling a telecommunications contact.
  • the actual separating device consists, as explained, of a sheet-metal part with at least three finger-like extensions (separating strips), an extension for an electrical connection to the lower part in the form of a fork contact and, optionally, a contact point for a gas absorber.
  • Each separation strip forms the electrical contact with each of a varistor and is equipped with a stamping for flexibility.
  • the separation strip also has a guide hole for the tensioning device and a transverse slot as a heat trap and a longitudinal slot for receiving the varistor connection wire.
  • the longitudinal slot forms a connection with a loop-shaped varistor connecting wire and a low-melting solder the separation point.
  • the bias of the tensioning device causes the separation of the varistor from the separation strip during melting of the solder, which in turn actuates the display block via the lever.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Überspannungsschutzgerät mit thermischer Abtrennvorrichtung und Fehleranzeige (11) sowie mehreren, insbesondere scheibenförmigen Varistoren (3), wobei jedem Ableitpfad mindestens ein Varistor zugeordnet ist und die thermischen Trennstellen (4) in Reihe zum jeweiligen Varistor liegen. Im Gerätegehäuse (1) sind Kammern (2) zur Aufnahme der Varistoren vorhanden. Weiterhin ist ein schwenkbeweglich gelagerter Hebel (10) mit einer Anzeigefläche (11) vorgesehen, wobei die Anzeigefläche im Bereich eines Gehäusefensters befindlich ist. Durch den Gehäuseboden reichen Steckanschlüsse (6), um eine elektrische Verbindung zu einem Basisteil herzustellen. Die thermischen Trennstellen umfassen jeweils einen federvorgespannten (14) Bügel (9), welcher mit einem niedrigschmelzenden Lot elektrisch und mechanisch mit dem jeweiligen Varistor verbunden ist. Die federvorgespannten Bügel sind durch ein Stanz-Biegeteil gebildet, welches ausgehend von einem gemeinsamen Verbindungsschenkel fingerartige Fortsätze (9) aufweist. Am Verbindungsschenkel ist mindestens ein Steckanschluss vorgesehen. Die fingerartigen Fortsätze besitzen im Bereich ihres freien Endes eine schlitzförmige Ausnehmung (8), in welche jeweils unmittelbar ein Anschlussdraht oder ein Anschlussbein eines Varistors verlötet wird. Weiterhin ist im Bereich hinter der Lötstelle in Richtung Verbindungsschenkel eine Wärmefalle befindlich, wobei jeder fingerartige Fortsatz mit einer separaten Federkraft beaufschlagt ist.

Description

Überspannungsschutzgerät mit thermischer Abtrennvorrichtung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Überspannungsschutzgerät mit thermischer Abtrennvorrichtung und Fehleranzeige sowie mehreren, insbesondere scheibenförmigen Varistoren, wobei jedem Ableitpfad mindestens ein Varistor zugeordnet ist und die thermischen Trennstellen in Reihe zum jeweiligen Varistor liegen, einem Gerätegehäuse mit Kammern zur Aufnahme der Varistoren und einem schwenkbeweglich gelagerten Hebel mit einer Anzeigefläche, die im Bereich eines Gehäusefensters befindlich ist, durch den Gehäuseboden reichende Steckanschlüsse, um eine elektrische Verbindung zu einem Basisteil herzustellen, wobei weiterhin die thermischen Trennstellen jeweils einen federvorgespannten Bügel umfassen, welcher mit einem niedrigschmelzenden Lot elektrisch und mechanisch mit dem jeweiligen Varistor verbunden ist, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 295 19 313 ist eine Überspannungsschutzvorrichtung mit thermischer Abtrenneinrichtung vorbekannt.
Der dortige Überspannu ngsabieiter weist ein Unterteil auf, das mit Zu- und Ableitungen der zu schützenden Anlage oder des zu schützenden Geräts elektrisch verbunden wird. Weiterhin ist ein Steckteil vorhanden, das mindestens einen Varistor aufweist. Das Steckteil ist durch eine mechanische Steckverbindung mit dem Unterteil lösbar und dabei elektrisch verbindbar, wobei am Steckteil eine thermische Auslösung für den Fall einer unzulässigen Erwärmung des Varistors vorgesehen ist.
Im Steckteil ist eine Tragwand vorgesehen, wobei der Varistor an einer Seitenfläche der Tragwand und die thermische Abtrennvorrichtung sowie entsprechende Schaltmittel an der anderen Seitenfläche der Tragwand angebracht sind. Die thermische Auslösung liegt damit dem Varistor gegenüber.
Das vorbekannte Steckteil ist wannenförmig ausgebildet, wobei der Boden der Wanne die vorerwähnte Tragwand bildet und der Wannenrand den Bereich ne- ben der Tragwand umgibt, in dem sich der an der Tragwand angebrachte Varistor befindet. Der Varistor selbst ist mit zwei Anschlussfahnen ausgestattet, die dem elektrischen Anschluss dienen, wobei eine Anschlussfahne mit dem thermischen Auslöseelement in Verbindung steht.
Bei der Überspannungsschutzvorrichtung nach EP 0 727 091 Bl sind zwei oder mehrere in einem Gehäuse untergebrachte Varistoren als Schutzelemente vorhanden, deren erdleitungsseitige Elektroden durch eine Leiste mit einem Kontaktstück elektrisch leitend miteinander verbunden sind . Die netzseitigen Elektroden sind über in Serie zu Schutzelementen geschaltete Abtrennvorrichtungen mit Kontaktstücken in Verbindung stehend .
Gemäß der EP 0 727 091 soll die Aufgabe gelöst werden, die Abtrennvorrichtung konstruktiv zu vereinfachen, ohne dass die Schutzeigenschaften nachteilig beeinträchtigt werden .
Hierfür sind alle Abtrennvorrichtungen im Schwenkbereich des Steges eines im Gehäuse verschwenkbar gelagerten, im Wesentlichen U-förmigen, als Wippe ausgebildeten Bügels angeordnet. Am Steg ist ein im Gehäuse verschiebbar gelagerter Betätigungsstift anliegend und weiterhin ist am Bügel eine Anzeigevorrichtung angeordnet. Dadurch, dass allen Abtrennvorrichtungen, die im Überspannungsschutz eingebauten Schutzelementen zugeordnet sind, eine gemeinsame Wippe zugeordnet ist, wird die Konstruktion aufgabengemäß vereinfacht. Außerdem ist gewährleistet, dass beim Öffnen, d. h. beim Auslösen der Abtrennvorrichtung, d . h. auch beim Auslösen nur einer Abtrennvorrichtung, der Betätigungsstift verschoben und die Auslöseanzeigevorrichtung in eine Stellung gelangt, die deutlich macht, dass ein Austauch der Überspannungsschutzeinrichtung notwendig wird .
Die Schutzelemente nach EP 0 727 091 sind in in einem Gehäuseteil der Überspannungsschutzvorrichtung vorgesehene, nach oben hin offenen Kammern eingesetzt und in diesen Kammern mit einer Vergussmasse umgeben. Die Abtrennvorrichtung wird mit Hilfe einer Druckfeder unter Vorspannung gehalten.
Bei der Vorrichtung zum Schutz gegen Auftreten von transienten elektrischen Überspannungen gemäß EP 0 716 493 Bl sind wenigstens zwei Varistoren vorhanden und es sind darüber hinaus Trennmittel vorgesehen, die gegen den Zu- stand der Varistoren, insbesondere in thermischer Hinsicht empfindlich sind. Jeder der Varistoren kann einzeln abgetrennt werden.
Ergänzend sind mechanische Mittel zum Visualisieren des Zustands der Varistoren vorhanden, die funktionell mit den Trennmitteln verbunden sind, um durch diese betätigt zu werden. Die mechanischen Visualisierungsmittel umfasen einen Läufer, der von Trennzungen zweier parallel montierter Varistoren betätigt wird, wobei der Läufer zwei Stufen mit Mitnahmefingern aufweist, von denen einer starr und weitere Finger flexibel ausgeführt sind.
Allen vorbekannten Lösungen des Standes der Technik ist gemein, dass die Abtrennvorrichtungen mehr oder weniger aufwendige, zusätzliche mechanische und elektrisch wirksame Mittel aufweisen müssen. Damit erhöht sich die Teilezahl und insgesamt der konstruktive Aufwand bei der Herstellung von Überspannungsschutzgeräten. Eine Vielzahl von Teilen führt zwangsläufig auch zu einem höheren Montageaufwand, den es grundsätzlich zu vermeiden gilt.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein weiterentwickeltes Überspannungsschutzgerät mit thermischer Abtrennvorrichtung und Fehleranzeige anzugeben, welches mehrere Varistoren aufweist und wobei in jedem Varistorpfad die Möglichkeit der Abtrennung im Überlastfall geschaffen ist und auch eine Visualisierung des betreffenden Zustands erfolgen kann.
Die Abtrennvorrichtung für das Überspannungsschutzgerät soll so ausgebildet werden, dass in besonders vorteilhafter Weise handelsüblich bedrahtete Scheibenvaristoren zum Einsatz kommen können.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch das Überspannungsschutzgerät gemäß Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.
Es wird demnach von einem Überspannungsschutzgerät mit thermischer Abtrennvorrichtung u nd Fehleranzeige ausgegangen, welches mehrere, insbesondere scheibenförmige Varistoren aufweist. Jedem Ableitpfad ist mindestens ein Varistor zugeordnet und es liegen die thermischen Trennstellen jeweils in Rei- he zum betreffenden Varistor. Weiterhin ist ein Gerätegehäuse mit Kammern zur Aufnahme der Varistoren vorhanden. Ein schwenkbeweglich gelagerter Bügel weist eine Anzeigefläche auf, die im Bereich eines Gehäusefensters befindlich ist, um einen Fehler oder einen o. k-Zustand zu visualisieren. Durch den Gehäuseboden reichen Steckanschlüsse, um eine elektrische Verbindung zu einem Basisteil herzustellen. Weiterhin umfassen die thermischen Trennstellen jeweils einen federvorgespannten Bügel, welcher mit einem niedrigschmelzenden Lot elektrisch und mechanisch mit dem jeweiligen Varistor verbunden ist.
Erfindungsgemäß sind die federvorgespannten Bügel durch ein einziges Stanz- Biegeteil gebildet, welches ausgehend von einem gemeinsamen Verbindungsschenkel fingerartige Fortsätze entsprechend der Anzahl der Trennstellen aufweist.
Am Verbindungsschenkel ist mindestens ein Steckanschluss vorgesehen, der durch den Gehäuseboden hindurch führt und einen Außenanschl uss zum vorerwähnten Basisteil bildet.
Die fingerartigen Fortsätze besitzen im Bereich ihres freien Endes eine schlitzförmige Ausnehmung, in welche jeweils unmittelbar ein Anschlussdraht oder ein Anschlussbein eines Varistors verlötet wird . Im Bereich hinter der Lötstelle in Richtung Verbindungsschenkel ist eine Wärmefalle befindlich, wobei jeder fingerartige Fortsatz mit einer separaten Federkraft beaufschlagt ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Anschlussbein bzw. ein Anschlussdraht des betreffenden Varistors U-förmig gebogen und mit dem U-Schenkel in der schlitzförmigen Ausnehmung verlötet. Dabei zeigt der geschlossene Schenkel zum fingerartigen Fortsatz und das Beinende nach oben.
Der schwenkbeweglich gelagerte Hebel für die Fehleranzeige weist einen Hebelarm auf, welcher in einen Raum unterhalb der fingerartigen Fortsätze eingreift, um beim Abtrennvorgang durch den sich jeweils bewegenden Fortsatz mitgenommen, d . h. betätigt zu werden.
Der schwenkbeweglich gelagerte Hebel ist durch ein Federelement in einer Sollposition gehalten, wobei die Federvorspannkraft der betreffenden thermischen Trennstellen größer ist als die Haltekraft des Federelements des Hebels. Diese Haltekraft dient lediglich dazu, die Anzeigefläche in ihrer Ausgangsposition zu halten, solange ein fehlerfreier Zustand vorliegt.
Jeder fingerartige Fortsatz besitzt eine Bohrung zur Aufnahme eines Führungsstifts, wobei auf dem Führungsstift eine Schraubenfeder angeordnet ist, welche sich einerseits gegen eine Spannvorrichtung abstützt und andererseits die gewü nschte Federkraft auf den fingerartigen Fortsatz ausübt.
Die Spannvorrichtung ist lösbar mit dem Gehäuse verbunden.
Hierdurch kann zunächst das Verlöten der Varistoren mit den fingerartigen Fortsätzen erfolgen und anschließend die Spannvorrichtung mit den Federn eingesetzt werden, was eine erhebliche Montageerleichterung darstellt.
Die Spannvorrichtung umfasst die vorerwähnten Führungsstifte, wobei eine Kante der Spannvorrichtung in klauenartige Vorsprünge der Kammern, die Bestandteil des Gehäuses sind, einrastet. Durch dieses Einrasten ist ein sicheres Fixieren der Spannvorrichtung gewährleistet.
Ausgestaltend kann am Verbindungsschenkel eine Kontaktstelle für das Anbringen eines weiteren Ableiters, insbesondere eines Gasabieiters angeformt sein.
Der schwenkbewegliche Hebel umfasst bei einer bevorzugten Ausgestaltung einen Stift, welcher in eine Ausnehmung des Gehäusebodens eingreift, um im Fehler- bzw. Abtrennfall einen im Basisteil befindlichen Fernmeldeschalter zu betätigen.
Das Federelement für das Positionieren des schwenkbeweglich gelagerten Hebels ist bevorzugt eine Biegefeder, welche sich mit einem Ende am Gehäuse abstützt und die mit ihrem anderen Ende in eine Ausnehmung im Hebel eingesetzt ist.
Der schwenkbewegliche Hebel ist an einer Gehäuseseite und die Kammern zur gegenüberliegenden Gehäuseseite orientiert bzw. angeordnet, so dass eine separate Montage des Hebels nach dem Einsetzen und dem Verlöten der Varistoren erfolgen kann. Auch hierdurch ist eine Montageerleichterung gegeben. Die jeweilige Wärmefalle, die sich an den fingerartigen Fortsätzen befindet, ist bevorzugt als quer zur Längsausdehnung des betreffenden fingerartigen Fortsatzes realisierte Ausnehmung ausgebildet.
Die fingerartigen Fortsätze besitzen eine Prägestelle zum gezielten Abwinkein, und zwar im Übergangsbereich Verbindungsschenkel / jeweiliger fingerartiger Fortsatz.
Vom Gehäuseboden erstrecken sich in Richtung des Gehäuseinnenraums schlitzförmige Klemmen oder Klauen, wobei in die Schlitze der Verbindungsschenkel eingesetzt und fixiert wird. Auch diese Maßnahme dient der einfachen Montage des Überspannungsschutzgeräts.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
Hierbei zeigen :
Fig . 1 eine Seitenansicht des Überspannungsschutzgeräts (Steckteils) mit abgenommener Gehäusekappe und erkennbarer Kammer mit Varistorscheibe;
Fig . 2 eine weitere Seitenansicht, die derjenigen nach Fig . 1 gegenüberliegt, mit dem schwenkbeweglich gelagerten Hebel, dessen Hebelarm in den Raum unterhalb der fingerartigen Fortsätze eingreift;
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Überspannungsschutzgerät ohne Gehäusekappe mit den erkennbaren Kammern und darin aufgenommenen, bereits verlöteten Varistoren;
Fig. 4 eine Detaildarstellung des schwenkbeweglich gelagerten Hebels mit Hebelarm u nd Anzeigefläche und
Fig. 5 das noch nicht an den Prägestellen abgewinkelte Stanzteil, welches aus einem Verbindungsschenkel und im gezeigten Beispiel drei fingerartigen Fortsätzen, einer Kontaktstelle für einen Gasabieiter und einem Kontakt für elektrischen Anschluss zum Unterteil (Basisteil) besteht.
Das in den Fig. 1 bis 3 ohne Gehäusekappe gezeigte Überspannungsschutzgerät besteht aus einem Gehäuse 1, welches mehrere Kammern mit Kammerwänden 2 aufweist.
Die zwischen den Kammerwänden 2 gegebenen Räume nehmen scheibenförmige Varistoren 3 auf. Beim dargestellten Beispiel ist ein Überspannungsschutzgerät mit drei Varistoren 3 und einem zusätzlichen Gasabieiter 4 dargestellt, wobei der Gasabieiter den parallel geschalteten Varistoren für die Phasen Ll, L2 und L3 in Reihe geschaltet ist und auf PE geklemmt wird .
Den Gehäuseboden 5 durchdringen verschiedene Steckanschlüsse 6, um eine elektrische Verbindung zum (nicht gezeigten) Basisteil herzustellen.
Die Varistoren 3 weisen übliche Drahtanschlüsse auf. Einer der Drahtanschlüsse 7 ist U-förmig gebogen und greift mit seinem U-Verbindungsschenkel in eine Ausnehmung 8 jeweils eines fingerartigen Fortsatzes 9 ein.
In dem Bereich der Ausnehmung 8 findet ein Verlöten mit dem fingerartigen Fortsatz 9 statt. Diese Lotstelle bildet die thermische Trennstelle der Abtrennvorrichtung .
Im Gerätegehäuse ist noch ein schwenkbeweglich gelagerter Hebel 10 befindlich, welcher eine Anzeigefläche 11 aufweist, die einem Sichtfenster in der nicht dargestellten Gehäusekappe zugeordnet ist.
Der schwenkbeweglich gelagerte Hebel 10 ist von einem Achsstummel 12 geführt. Hierfür ist im Hebel 10 eine Bohrung 13 vorhanden.
Federn 14 sorgen für die notwendige Vorspannung des fingerartigen Fortsatzes 9 und damit für eine Kraft auf die Lot-Trennstelle im Bereich der Ausnehmung 8. Die federvorgespannten Fortsätze oder Bügel 9 werden durch Stanz-Biegeteile (siehe Fig . 5) gebildet, welche ausgehend von einem gemeinsamen Verbindungsschenkel 15 die fingerartigen Fortsätze 9 aufweisen. Am Verbindungsschenkel 15 kann einer der Steckanschlüsse 6 angeformt sein.
Die fingerartigen Fortsätze 9 weisen im Bereich ihres freien Endes die bereits erwähnte schlitzförmige Ausnehmung 8 auf, in welche jeweils unmittelbar ein Anschlussdraht oder ein Anschlussbein eines Varistors 3 verlötet wird.
Im Bereich hinter der Lötstelle in Richtung Verbindungsschenkel 15 ist eine Wärmefalle 16 in Form einer Querausstanzung befindlich. Prägestellen 17 dienen dem gezielten Abwinkein des Stanzteils, damit es die in der Fig . 1 und 3 erkennbare Form erhält.
Das Stanz-Biegeteil kann noch eine spezielle Kontaktstelle 18 aufweisen, u m den Gasabieiter 4 durch Verlöten zu kontaktieren.
Der schwenkbeweglich gelagerte Hebel 10 weist einen Hebelarm 19 auf (siehe Fig . 4), welcher in einen Raum unterhalb der fingerartigen Fortsätze 9 (siehe Fig . 2) eingreift, um beim Abtrennvorgang durch den sich jeweils bewegenden Fortsatz mitgenommen zu werden und in der Darstellung gemäß Fig . 2 ein Verschwenken des Hebels nach rechts zu bewirken. Bei diesem Verschwenken nach rechts verlässt die Anzeigefläche 11 ihre Position und es wird ein darunter befindliches, farblich anders dargestelltes Feld freigegeben, um den Fehlerzustand optisch zu signalisieren.
Der schwenkbeweglich gelagerte Hebel 10 ist durch ein Federelement 20 in Form einer Biegefeder in einer Sollposition gehalten, wobei die Federvorspannkraft dieser Biegefeder kleiner ist als die Federvorspannkraft der betreffenden thermischen Trennstellen.
Jeder der fingerartigen Fortsätze 9 weist eine Bohrung 21 auf, die der Aufnahme eines Führungsstifts 22 dient. Auf den Führungsstift 22 ist jeweils eine der Schraubenfedern 14 aufgesteckt, welche sich gegen eine Spannvorrichtung 23 abstützt, die lösbar mit dem Gehäuse 1 verbunden ist.
Im gezeigten Beispiel nach den Fig. 1 und 2 weist die Spannvorrichtung 23 drei Führungsstifte für drei fingerartige Fortsätze 9 auf, wobei jeder Führungsstift 22 eine Schraubenfeder 14 aufnimmt.
Eine Kante 24 der Spannvorrichtung 23 greift in klauenartige Vorsprünge 25 ein, die an den Kammern bzw. Kammerwänden 2 angeformt sind .
Der schwenkbewegliche Hebel 10 weist einen Stift 26 auf, welcher in eine Ausnehmung 27 im Gehäuseboden 5 eingreift, um im Fehler- bzw. Abtrennfall einen im Basisteil (nicht gezeigt) befindlichen Fernmeldeschalter zu betätigen.
Das Biegefederelement 20 ist mit seinem einen Ende am Gehäuse bzw. wie dargestellt an der Spannvorrichtung 23 abgestützt und ist mit seinem anderen Ende in eine Ausnehmung im Hebel 10 eingesetzt und dadurch sicher geführt.
Aus den Seitenansichten nach den Fig. 1 und 2 wird deutlich, dass der schwenkbewegliche Hebel 10 an einer der Gehäuseseiten und die Kammern an der anderen Gehäuseseite angeordnet sind, so dass eine separate Montage des Hebels 10 nach dem Einsetzen und Verlöten der Varistoren 3 erfolgen kann.
Aus den Erläuterungen zum Ausführungsbeispiel wird deutlich, dass drei (aber auch mehrere) Abtrennvorrichtungen durch ein einziges Stanz-Biegeteil realisiert werden können. Das Stanzteil bietet zusätzlich zur Funktion des Abtrennens auch den elektrischen Anschluss zum Unterteil und kann eine Kontaktstelle für einen weiteren Ableiter, insbesondere einen Gasabieiter umfassen.
Die Ausgestaltung des fingerartigen Fortsatzes ermöglicht in Verbindung mit einem auf die Anwendung geformten Varistoranschlussdraht und unter Verwend ung eines Niedrigtemperaturlots eine sehr sensible Abtrennstelle. Ein besonderer Vorteil liegt darin, dass eine Verwendung handelsüblicher bedrah- teter Scheibenvaristoren möglich ist. Auch die Anzeige ist mit einem geringen mechanischen Aufwand realisiert und spricht auf die unabhängig agierenden Abtrennvorrichtungen im Sinne einer ODER-Verknüpfung an. Der Anzeigebock bzw. der Hebel erfüllt neben der Anzeigefunktion auch die Möglichkeit der Ansteuerung eines Fernmeldekontakts. Die eigentliche Abtrennvorrichtung besteht wie erläutert aus einem Blechteil mit mindestens drei fingerartigen Fortsätzen (Abtrennstreifen), einem Fortsatz für einen elektrischen Anschluss zum Unterteil in Form eines Gabelkontakts und fakultativ eine Kontaktstelle für einen Gasabieiter.
Jeder Abtrennstreifen bildet den elektrischen Kontakt zu je einem Varistor und ist mit einer Prägestelle für die Biegsamkeit ausgestattet. Der Abtrennstreifen weist auch ein Führungsloch für die Spannvorrichtung und einen Querschlitz als Wärmefalle sowie einen Längsschlitz zur Aufnahme des Varistoranschlussdrahts auf.
Der Längsschlitz bildet eine Verbindung mit einem schlaufenförmig ausgebildeten Varistoranschlussdraht und einem niedrigschmelzenden Lot die Abtrennstelle. Die Vorspannung durch die Spannvorrichtung bewirkt beim Schmelzen des Lotes die Trennung des Varistors vom Abtrennstreifen, der wiederum den Anzeigebock über den Hebel betätigt.
Bezugszeichenliste
1 Gehäuse
2 Kammerwand
3 Varistor
4 Gasabieiter
5 Gehäuseboden
6 Steckanschluss
7 Drahtanschl uss
8 Ausnehmung
9 fingerartiger Fortsatz
10 Hebel
11 Anzeigefläche
12 Achsstummel Bohrung im Hebel
Feder
Verbindungsschenkel
Wärmefalle
Prägestelle
Kontaktstelle
Hebelarm
Federelement
Bohrung
Führungsstift
Spannvorrichtung
Kante klauenartige Vorsprünge
Stift
Ausnehmung

Claims

Ansprüche
1. Überspannungsschutzgerät mit thermischer Abtrennvorrichtung und Fehleranzeige sowie mehreren, insbesondere scheibenförmigen Varistoren, wobei jedem Ableitpfad mindestens ein Varistor zugeordnet ist und die thermischen Trennstellen in Reihe zum jeweiligen Varistor liegen, einem Gerätegehäuse mit Kammern zur Aufnahme der Varistoren und einem schwenkbeweglich gelagerten Hebel mit einer Anzeigefläche, die im Bereich eines Gehäusefensters befindlich ist, durch den Gehäuseboden reichende Steckanschl üsse, um eine elektrische Verbindung zu einem Basisteil herzustel len, wobei weiterhin die thermischen Trennstellen jeweils einen federvorgespannten Bügel umfassen, welcher mit einem niedrigschmelzenden Lot elektrisch und mechanisch mit dem jeweiligen Varistor verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die federvorgespannten Bügel durch ein Stanz-Biegeteil gebildet sind, welches ausgehend von einem gemeinsamen Verbindungsschenkel fingerartige Fortsätze aufweist und wobei am Verbindungsschenkel mindestens ein Steckanschluss vorgesehen ist, die fingerartigen Fortsätze im Bereich ihres freien Endes eine schlitzförmige Ausnehmung besitzen, in welche jeweils unmittelbar ein Anschlussdraht oder Anschlussbein eines Varistors verlötet sowie weiterhin im Bereich hinter der Lötstelle in Richtung Verbindungsschenkel eine Wärmefalle befindlich ist, wobei jeder fingerartige Fortsatz mit einer separaten Federkraft beaufschlagt ist.
2. Überspannungsschutzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der schwenkbeweglich gelagerte Hebel einen Hebelarm aufweist, welcher in einen Raum unterhalb der fingerartigen Fortsätze eingreift, um beim Abtrennvorgang durch den sich jeweils bewegenden Fortsatz mitgenommen zu werden.
3. Überspannungsschutzgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der schwenkbeweglich gelagerte Hebel durch ein Federelement in einer Sollposition gehalten ist, wobei die Federvorspannkraft der thermischen Trennstelle größer ist als die Haltekraft des Federelements des Hebels.
4. Überspannungsschutzgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder fingerartige Fortsatz eine Bohrung zur Aufnahme eines Führungsstifts aufweist, wobei auf dem Führungsstift eine Schraubenfeder angeordnet ist, welche sich gegen eine Spannvorrichtung abstützt, welche lösbar mit dem Gerätegehäuse verbunden ist.
5. Überspannungsschutzgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung die Führungsstifte umfasst, wobei eine Kante der Spannvorrichtung in klauenartige Vorsprünge der Kammern einrastet.
6. Überspannungsschutzgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Verbindungsschenkel eine Kontaktstelle für einen weiteren Ableiter, insbesondere Gasabieiter angeformt ist.
7. Überspannungsschutzgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der schwenkbewegliche Hebel einen Stift aufweist, welcher in eine Ausnehmung des Gehäusebodens eingreift, um im Fehler- bzw. Abtrennfall einen im Basisteil befindlichen Fernmeldeschalter zu betätigen oder auszulösen.
8. Überspannungsschutzgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement eine Biegefeder ist, welche sich mit einem Ende am Gehäuse abstützt und mit ihrem anderen Ende in eine Ausnehmung im Hebel eingesetzt ist.
9. Überspannungsschutzgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der schwenkbewegliche Hebel an einer Gehäuseseite und die Kammern an der anderen Gehäuseseite angeordnet sind, so dass eine separate Montage des Hebels nach dem Einsetzen und Verlöten der Varistoren erfolgen kann.
10. Überspannungsschutzgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Wärmefalle als quer zur Längsausdehnung der fingerartigen Fortsätze ausgeführte Ausnehmung ausgebildet ist.
11. Überspannungsschutzgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die fingerartigen Fortsätze eine Prägestelle zum gezielten Abwinkein aufweisen.
12. Überspannungsschutzgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich vom Gehäuseboden in den Gehäuseinnenraum schlitzförmige Klemmen erstrecken, wobei in den Schlitzen der Verbindungsschenkel eingesetzt und hierdurch fixiert ist.
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