EP2443708A1 - Gehäuseanordnung für mehrpolige überspannungsschutzgeräte - Google Patents

Gehäuseanordnung für mehrpolige überspannungsschutzgeräte

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EP2443708A1
EP2443708A1 EP11722418A EP11722418A EP2443708A1 EP 2443708 A1 EP2443708 A1 EP 2443708A1 EP 11722418 A EP11722418 A EP 11722418A EP 11722418 A EP11722418 A EP 11722418A EP 2443708 A1 EP2443708 A1 EP 2443708A1
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EP
European Patent Office
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base part
individual modules
individual
arrangement according
modules
Prior art date
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EP11722418A
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English (en)
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EP2443708B1 (de
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Stephan Hierl
Michael Waffler
Uwe Strangfeld
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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 PL11722418T priority Critical patent/PL2443708T3/pl
Publication of EP2443708A1 publication Critical patent/EP2443708A1/de
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Publication of EP2443708B1 publication Critical patent/EP2443708B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/06—Mounting arrangements for a plurality of overvoltage arresters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/10—Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel
    • H01T4/14—Arcing horns

Definitions

  • the invention relates to a housing arrangement for multi-pole
  • Overvoltage protection devices with a base part, which receives individual modules provided with external electrical connections, wherein at least one individual module has a Hörnerfunkenrange and each module consists of Isolierstoffschschalen which encapsulate the respective spark gap and at least the single module with Hörnerfunkenrange between Isolierstoffschreibschalen a cooling space for
  • arc-related gases further comprising a cover, which encloses the individual modules and the mounting side is positively and / or non-positively connected to the base part, wherein the cover in the hood top window for a function display of the individual modules according to the preamble of claim 1
  • DE 101 25941 B4 discloses a compact arrangement for multi-pole surge current-proof surge arresters with internally wired encapsulated spark gaps arranged essentially parallel in a housing.
  • the local housing has a provided with partitions trough shape, wherein the housing chambers thus formed record the pressure-tight encapsulated individual spark gaps together with terminals.
  • the housing pan is designed to be open at the top, wherein an insulating plate is used to the open side, having openings to contact via spring contact elements, the metallic housing of the relevant spark gaps.
  • the spark gaps used according to DE 101 25941 B4 have a substantially cylindrical shape, wherein the trough shape is tuned to such a cylindrical spark gap shape.
  • a wiring plane is provided as a Z-shaped alternating bridge comprising two short opposing and one longer connecting legs. Tongue-like forms or
  • Projections which are arranged or introduced in the region of the short legs of the wiring level swap bridge, orient themselves in the assembled state to the respective angle leg, so that a Counter bearing is created to absorb electrodynamic forces in the surge current case.
  • Low-voltage power supply systems eg. B. in TN-S or TT power supply systems according to DE 10001667 Cl is assumed by a U-shaped base with terminals in the body for the active lines and PE or ground potential, said in the
  • Cover of the base part guide means for releasably receiving electrically connectable with the terminals plug-in parts are provided with Varistor- or spark gap elements.
  • terminals on the active side are designed as individual terminals and the PE or ground potential side as internally connected terminal blocks with a conductive passage clamping element.
  • Surge arrester having internally wired encapsulated spark gaps in a housing substantially in parallel
  • spark gaps have opposite, projecting contact surfaces with holes and internal threads, which are connected to outer terminals and inner contact rails. Furthermore, in this solution as well, there is a wiring plane changeover bridge having a substantially Z-shape.
  • the spark gaps located in the base part are cylindrical, wherein the overall arrangement is enclosed by a cover.
  • Arc-induced gases emerge in cooled form for pressure equalization.
  • Overvoltage protection devices with a base part assumed, which receives provided with external electrical connections individual modules.
  • the individual modules have a very narrow design. At least one individual module has a horn spark gap, and each individual module consists of Isolierstoff Halbschalen which encapsulate the respective spark gap.
  • At least the single module with Hörnerfunkenrange has between the Isolierstoffschschalen a cooling space for arc-induced gases, which opens into at least one opening. Furthermore, a cover is provided which the individual modules to form a compact
  • Arrangement encloses and which mounting side is positively and / or non-positively connected to the base part, wherein the cover in the hood top window for a function display of the individual modules having.
  • the cover consists, as well as the base part, of an insulating material, in particular plastic material.
  • Base part extending second Isolierstofftrennpurpose present whose position and positioning is complementary to the first Isolierstofftrenn contemplatn for chamber formation.
  • the gas outlet of the cooling space of a single module used in this respect in the base part is oriented to the aforementioned pressure equalization chamber to a meander flow with the result of another
  • Pressure compensation chamber and the openings a multiple change of direction in the sense of a meander flow.
  • the chambers may have individual chamber sections with deflection parts.
  • each of the individual modules in the Isolierstoffschschalen having a passage slot to record for the interconnection of multiple modules a rigid, conductive bridge, which is perpendicular to the longitudinal axis of the standing arranged individual modules.
  • the individual modules can be quasi threaded onto the rigid conductive bridge and strung together in the sense of a compact unit, which preassembled in such a way in the base part using there
  • the first Isolierstofftrenn concept extending from the bottom of the base part up, thereby reaching down to the bottom of the conductive bridge and do not hinder the insertion of the compact assembly of several Abieitern with bending in the base part not.
  • Spark gap electrode portion to contact directly with the conductive bridge.
  • one of the Isolierstoffschschalen which form the housing of the single module, a recess in the longitudinal direction, d. H. perpendicular to the introduced conductive bridge, which extends to the passage slot to introduce and / or actuate a non-positive connection means between the bridge and the respective spark gap electrode section.
  • the connecting means may be a screw which uses the appropriate connection with traction using a
  • the underside of the base part has a known return to DIN rail mounting according to relevant standards, wherein in
  • Base part spring-loaded, movable locking means are introduced with locking lugs.
  • Isolierstofftrenn purpose form a free cut or a clearance that is tailored to the width and thickness of the conductive bridge.
  • the conductive bridge In order to is also in the field of recording the conductive bridge for the
  • housing assembly comprising base part and cover not glued or welded, d. H. cohesively connected, but only latching connections exist, can be done via otherwise existing transitions or column a complementary pressure equalization with respect to arc-induced gases.
  • Fig. 1 is a first partially broken view of the housing assembly with a chamber
  • Fig. 2 is a view similar to that of FIG. 1, but with a second chamber for receiving a
  • FIG. 3 and Fig. 4 representations for the arrangement of the conductive bridge to
  • Fig. 5 is an illustration of the overall arrangement
  • the housing arrangement according to the figurative representations is based on a base part 1, which receives a plurality of individual modules 2 with spark gaps thereon.
  • the individual modules are, as can be seen in FIGS. 2 and 3, arranged in parallel adjacent to the base part 1.
  • arc-related gases also include a flow outlet 4 in the form of a small opening.
  • the particle or gas flow is subjected to a multiple change of direction via a pressure compensation chamber 5 and stomata 6.
  • the gap openings 6 are formed in the illustration of FIG. 1 in the region of locking means 7 for DIN rail mounting.
  • the stomata extend over slots which are located in the bottom of the base area and can be seen in the figure.
  • the housing arrangement further comprises a cover 8, which is held by means of snap-in connection means 9 on the base part.
  • each individual module 2 is provided with such a function indicator 11. Further openings 12 in the covering hood 8 allow access to screw terminals 13 located inside (see also FIG. 3).
  • first Isolierstofftrennpurposen 14 available, which form chambers for the individual modules 2.
  • Base part 1 extend upward, positionally complementary second Isolierstofftrennpurpose 15 are assigned, which are located on the cover 8.
  • the individual modules 2 are arranged separately and vertically in the base part 1 by the partition walls 14 and 15, wherein each of the individual modules 2 in the Isolierstoffschreibschschalen 3 has a passage slot in order to connect a plurality of individual modules a rigid conductive bridge 16
  • One of the insulating half-shells 3 has a recess 18 in the longitudinal direction, which extends to the passage slot to a frictional connection means, for. B. a screw 19, between the bridge 16 and the respective
  • a corresponding bore 20 in the bridge 16 and a complementary bore in the spark gap electrode section 17 is provided.
  • the underside of the base part 1 has a recess 21 for
  • the facing ends of the first 14 and second Isolierstofftrennpurpose 15 form a free cut, which is matched to the width and thickness of the conductive bridge 16, as shown in FIG. 5 can be seen.
  • FIGS. 3 and 4 show the arrangement of standing individual modules 2, which can be interconnected variously.
  • the internal bridge 16 for interconnecting the individual modules is placed perpendicular to the modules, so that current forces are reduced during discharge processes.
  • the local module is a
  • Spark gap flows the entire lightning impulse current and then splits to the individual conductors N, LI, L2 and L3. Because the internal bridge 16 is vertical is conducted to the N-electrode of the N / PE spark gap, electromagnetic forces are avoided by field effect in this position.
  • the individual modules can be exchanged and interconnected depending on the network form. It can be TNS devices with four-network modules, TNC devices with
  • TT devices with three-network and one N-PE module can be realized in a very narrow housing design. In the case, which is only approx. 36 mm wide, however, 1 + 1 large TT circuits or 2 + 0 device variants can also be implemented with the same individual modules.
  • the conductive bridge is fixedly connected to the N-PE module, and the other individual modules are virtually threaded onto the bridge and then inserted into the base part. However, the conductive bridge can also be mounted as a single part.

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gehäuseanordnung für mehrpolige Überspannungsschutzgeräte mit einem Sockelteil (1), welches mit elektrischen Außenanschlüssen versehene Einzelmodule (2) aufnimmt, wobei mindestens ein Einzelmodul (2) eine Hörnerfunkenstrecke besitzt und jedes Einzelmodul (2) aus Isolierstoffhalbschalen besteht, welche die jeweilige Funkenstrecke kapseln und mindestens das Einzelmodul (2) mit Hörnerfunkenstrecke zwischen den Isolierstoffhalbschalen einen Abkühlraum für lichtbogenbedingte Gase besitzt. Weiterhin ist eine Abdeckhaube (8) vorhanden, welche die Einzelmodule (2) umschließt und montageseitig mit dem Sockelteil (1) form- und/oder kraftschlüssig verbunden ist, wobei die Abdeckhaube (8) in der Haubenoberseite Fenster (10) für eine Funktionsanzeige der Einzelmodule (2) aufweist. Erfindungsgemäß sind im Sockelteil (1) mit diesem verbundene, sich vom Boden aus nach oben erstreckende erste Isolierstofftrennwände (14) ausgebildet, wobei diese jeweils Kammern für die einzelnen Module abgrenzen. In der Abdeckhaube (8) sind mit dieser verbundene, sich in Richtung Sockelteil (1) erstreckende zweite Isolierstofftrennwände (15) ausgebildet, deren Lage und Positionierung zu den ersten Isolierstofftrennwänden (14) für die Kammerbildung komplementär ist.

Description

Gehäuseanordnung für mehrpolige Überspannungsschutzgeräte
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Gehäuseanordnung für mehrpolige
Überspannungsschutzgeräte mit einem Sockelteil, welches mit elektrischen Außenanschlüssen versehene Einzelmodule aufnimmt, wobei mindestens ein Einzelmodul eine Hörnerfunkenstrecke besitzt und jedes Einzelmodul aus Isolierstoffhalbschalen besteht, welche die jeweilige Funkenstrecke kapseln und mindestens das Einzelmodul mit Hörnerfunkenstrecke zwischen den Isolierstoffhalbschalen einen Abkühlraum für
lichtbogenbedingte Gase besitzt, weiterhin mit einer Abdeckhaube, welche die Einzelmodule umschließt und montageseitig mit dem Sockelteil form- und/oder kraftschlüssig verbunden ist, wobei die Abdeckhaube in der Haubenoberseite Fenster für eine Funktionsanzeige der Einzelmodule aufweist gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der DE 101 25941 B4 ist eine Kompaktanordnung für mehrpolige stoß- stromfeste Überspannungsabieiter mit in einem Gehäuse im Wesentlichen parallel angeordneten, intern verdrahteten gekapselten Funkenstrecken vorbekannt. Das dortige Gehäuse weist eine mit Trennwänden versehene Wannenform auf, wobei die derart gebildeten Gehäusekammern die druckdicht gekapselten einzelnen Funkenstrecken nebst Anschlussklemmen aufnehmen. Die Gehäusewanne ist nach oben offen ausgebildet, wobei zur offenen Seite eine Isolierplatte eingesetzt ist, die Öffnungen aufweist, um über Federkontaktelemente die metallischen Gehäuse der betreffenden Funkenstrecken zu kontaktieren. Die nach DE 101 25941 B4 eingesetzten Funkenstrecken weisen eine im Wesentlichen zylindrische Form auf, wobei die Wannenform auf eine solche zylindrische Funkenstreckengestalt abgestimmt ist.
Um bei einer mehrpoligen Ausführungsform eine interne Verdrahtung zu ermöglichen, ist eine Verdrahtungsebene als Wechselbrücke in Z-Form, umfassend zwei kurze entgegengesetzt gerichtete und einen längeren Verbindungsschenkel vorgesehen. Zungenartige Ausprägungen oder
Vorsprünge, die im Bereich der kurzen Schenkel der Verdrahtungsebenen- Wechselbrücke angeordnet oder eingebracht sind, orientieren sich im montierten Zustand zum jeweiligen Winkelschenkel, so dass ein Gegenlager entsteht, um elektrodynamische Kräfte im Stoßstromfall aufzunehmen.
Bei dem mehrpoligen Überspannungsabieiter zum Einsatz in
Niederspannungs-Stromversorgungssystemen, z. B. in TN-S- oder TT- Stromversorgungssystemen gemäß DE 10001667 Cl wird von einem U- förmigen Basisteil mit Anschlussklemmen im Grundkörper für die aktiven Leitungen und PE- oder Erdpotential ausgegangen, wobei in der
Abdeckhaube des Basisteiles Führungsmittel zur lösbaren Aufnahme von elektrisch mit den Anschlussklemmen kontaktierbaren Steckteilen mit Varistor- oder Funkenstreckenelementen vorgesehen sind.
Im Grundkörper sind jeweils gegenüberliegende Ausnehmungen und Arretierungsvorsprünge für die Anschlussklemmen ausgebildet, und die Anschlussklemmen auf der aktiven Seite sind als Einzelklemmen und der PE- oder Erdpotentialseite als intern verbundene Klemmblöcke mit einem leitenden Durchgangsklemmelement ausgeführt. Ergänzend besteht gemäß der DE 10001 667 Cl die Möglichkeit, eine der Anschlussklemmen der aktiven Seite leitfähig mit einer Mehrfach-Steckkontaktschiene auf der PE- oder Erdpotentialseite intern zu verbinden, so dass allein durch Wahl der austauschbaren, vorkonfigurierten Anschlussklemmen eine unterschiedliche Verdrahtung realisiert werden kann.
Aus der DE 10058977 B4 ist ein mehrpoliger stoßstromfester
Überspannungsabieiter mit in einem Gehäuse im Wesentlichen parallel angeordneten, intern verdrahteten, gekapselten Funkenstrecken
vorbekannt, wobei die Funkenstrecken gegenüberliegende, hervorstehende Kontaktflächen mit Bohrungen und Innengewinden aufweisen, die mit äußeren Anschlussklemmen sowie inneren Kontaktschienen verbunden sind. Weiterhin ist auch bei dieser Lösung eine Verdrahtungsebenen- Wechselbrücke vorhanden, die eine im Wesentlichen Z-Form aufweist. Die im Sockelteil befindlichen Funkenstrecken sind zylinderförmig ausgeführt, wobei die Gesamtanordnung von einer Abdeckhaube umschlossen ist.
Den vorstehend geschilderten Lösungen ist, bedingt durch die zylindrische Bauform der Funkenstrecken und die erforderlichen Mindestdurchmesser, eine Grenze hinsichtlich eines möglichst geringen Bauraums gesetzt. Darüber hinaus sind die vorbekannten Gehäuseanordnungen nicht zur Aufnahme von Hörnerfunkenstrecken geeignet, aus denen
lichtbogenbedingte Gase in abgekühlter Form zum Druckausgleich austreten.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte
Gehäuseanordnung für mehrpolige Überspannungsschutzgeräte mit einem Sockelteil und einer Abdeckhaube anzugeben, welche zum einen zur Aufnahme von Einzelmodulen geeignet ist, die sowohl eine ausreichende Blitzstromtragfähigkeit als auch Folgestromlöschfähigkeit besitzen, und wobei zum anderen trotz beengten Bauraums die notwendigen elektrischen Kriechstrecken eingehalten werden. Darüber hinaus ist die interne
Verschaltung der Einzelmodule so zu realisieren, dass stoßstrombedingte Kräfte entweder von vornherein vermieden oder aber sicher aufgenommen und ohne Beschädigungen oder Zerstörungen des Gehäuses abgeleitet werden.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch eine
Gehäuseanordnung gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.
Es wird demnach von einer Gehäuseanordnung für mehrpolige
Überspannungsschutzgeräte mit einem Sockelteil ausgegangen, welches mit elektrischen Außenanschlüssen versehene Einzelmodule aufnimmt. Die Einzelmodule besitzen hierbei eine sehr schmale Bauform. Mindestens ein Einzelmodul weist eine Hörnerfunkenstrecke auf, und jedes Einzelmodul besteht aus Isolierstoffhalbschalen, welche die jeweilige Funkenstrecke kapseln.
Mindestens das Einzelmodul mit Hörnerfunkenstrecke besitzt zwischen den Isolierstoffhalbschalen einen Abkühlraum für lichtbogenbedingte Gase, der in mindestens einer Öffnung mündet. Weiterhin ist eine Abdeckhaube vorgesehen, welche die Einzelmodule zur Bildung einer kompakten
Anordnung umschließt und welche montageseitig mit dem Sockelteil form- und/oder kraftschlüssig verbunden ist, wobei die Abdeckhaube in der Haubenoberseite Fenster für eine Funktionsanzeige der Einzelmodule aufweist. Die Abdeckhaube besteht, ebenso wie das Sockelteil, aus einem Isolierstoffmaterial, insbesondere Kunststoffmaterial.
Erfindungsgemäß sind im Sockelteil mit diesem verbundene, sich vom Boden aus nach oben ersteckende erste Isolierstofftrennwände
ausgebildet, welche jeweils Kammern für die Einzelmodule abgrenzen.
In der Abdeckhaube sind mit dieser verbundene, sich in Richtung
Sockelteil erstreckende zweite Isolierstofftrennwände vorhanden, deren Lage und Positionierung zu den ersten Isolierstofftrennwänden für die Kammerbildung komplementär ist.
Weiterhin ist im Sockelteil außerhalb des Raumes zur Aufnahme der jeweiligen Einzelmodule mindestens eine Druckausgleichskammer
vorgesehen, welche mit im Bodenbereich des Sockelteils vorhandenen labyrinthartige Spaltöffnungen gasseitig in Verbindung steht.
Der Gasausgang des Abkühlraumes eines diesbezüglich im Sockelteil eingesetzten Einzelmoduls ist zur vorerwähnten Druckausgleichskammer orientiert, um eine Mäanderströmung mit der Folge einer weiteren
Abkühlung zur Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit der Gase sicherzustellen. Durch die im Einzelmodul befindliche Abkühlkammer in Verbindung mit der Druckausgleichskammer und den Öffnungen ergibt sich elektrisch gesehen eine vollständige Kapselung, und es treten keine heißen Gase aus, wie dies bei klassischen sogenannten ausblasenden
Überspannungsableitern der Fall ist.
Erfindungsgemäß unterliegt die Partikel- oder Gasströmung über die
Druckausgleichskammer und die Öffnungen einem mehrfachen Richtungswechsel im Sinne einer Mäanderströmung. Hierfür können die Kammern in einzelne Kammerabschnitte mit Umlenkteilen besitzen.
Die Einzelmodule sind im Sockelteil durch die Isolierstoffwände getrennt und stehend angeordnet, wobei jeder der Einzelmodule in den Isolierstoffhalbschalen einen Durchtrittsschlitz aufweist, um für die Verschaltung mehrerer Module eine starre, leitfähige Brücke aufzunehmen, die senkrecht zur Längsachse der stehend angeordneten Einzelmodule verläuft. Dadurch können die Einzelmodule auf die starre leitfähige Brücke quasi aufgefädelt und aneinandergereiht werden im Sinne einer kompakten Einheit, die derartig vormontiert in das Sockelteil unter Nutzung der dort
ausgebildeten Kammern eingesetzt wird.
Die ersten Isolierstofftrennwände, die sich vom Boden des Sockelteils aus nach oben erstrecken, reichen dabei bis zur Unterseite der leitfähigen Brücke und behindern das Einsetzen der Kompaktbaugruppe aus mehreren Abieitern mit Bücke in das Sockelteil nicht.
Im Durchtrittsschlitz des jeweiligen Einzelmoduls verläuft ein
Funkenstreckenelektrodenabschnitt, um diesen unmittelbar mit der leitfähigen Brücke zu kontaktieren.
Ergänzend weist eine der Isolierstoffhalbschalen, die das Gehäuse des Einzelmoduls bilden, eine Aussparung in Längsrichtung, d. h. senkrecht zur einzubringenden leitfähigen Brücke auf, welche bis zum Durchtrittsschlitz reicht, um ein kraftschlüssiges Verbindungsmittel zwischen Brücke und dem jeweiligen Funkenstreckenelektrodenabschnitt einzubringen und/oder zu betätigen. Das Verbindungsmittel kann eine Schraube sein, die die entsprechende Verbindung mit Kraftschluss unter Nutzung eines
großflächigen Kontaktes zwischen Brücke und
Funken Streckenelektrodenabschnitt realisiert.
Die Unterseite des Sockelteils weist einen an sich bekannten Rücksprung zur Hutschienenmontage gemäß einschlägiger Normen auf, wobei im
Sockelteil federbelastete, bewegliche Rastmittel mit Rastnasen eingebracht sind.
Die Öffnungen derjenigen Kammern, welche im Bereich der Rastmittel liegen, sind über dort vorgesehene Ausnehmungen realisiert, wobei benachbarte Kammern separate Öffnungen in Form von Schlitzen oder dergleichen umfassen.
Die aufeinander zuweisende Enden der ersten und zweiten
Isolierstofftrennwände bilden einen Freischnitt oder einen Freiraum, der auf die Breite und die Dicke der leitfähigen Brücke abgestimmt ist. Damit wird auch im Bereich der Aufnahme der leitfähigen Brücke für die
notwendigen Isolations- und Kriechstrecken gesorgt und eine Trennung der einzelnen Kammern gegeneinander realisiert.
Da die Gehäuseanordnung, umfassend Sockelteil und Abdeckhaube nicht verklebt oder verschweißt, d. h. stoffschlüssig verbunden ist, sondern nur Rastverbindungen vorliegen, kann über ansonsten vorhandene Übergänge oder Spalte ein ergänzender Druckausgleich bezüglich lichtbogenbedingter Gase erfolgen.
Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine erste teilweggebrochene Darstellung der Gehäuseanordnung mit einer Kammer sowie
Druckausgleichsöffnung im Bereich eines beweglichen Rastmittels zur Hutschienenmontage;
Fig. 2 eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 1, jedoch mit einer zweiten Kammer zur Aufnahme eines
Einzelmoduls mit Hörnerfunkenstrecke und vorgesehener Entlüftung über Druckausgleichskammer und Öffnungen;
Fig. 3 und Fig. 4 Darstellungen zur Anordnung der leitfähigen Brücke zur
Verbindung von Einzelmodulen (mit abgenommener Abdeckhaube) und
Fig. 5 eine Darstellung der Gesamtanordnung mit
teilweggebrochener Abdeckhaube zur Demonstration der ersten und zweiten Isolierstofftrennwände.
Die Gehäuseanordnung gemäß den figürlichen Darstellungen geht von einem Sockelteil 1 aus, welches mehrere Einzelmodule 2 mit daran befindlichen Funkenstrecken aufnimmt. Die Einzelmodule sind, wie dies in den Figuren 2 und 3 erkennbar ist, parallel benachbart im Sockelteil 1 angeordnet.
Diejenigen Einzelmodule 2, welche eine Hörnerfunkenstrecke aufweisen und deren Isolierstoffhalbschalen 3 einen Abkühlraum für
lichtbogenbedingte Gase besitzen, umfassen auch einen Strömungsausgang 4 in Form einer kleinen Öffnung.
In den Fig. 1 und 2 ist mit den Pfeildarstellungen die Entlüftung, d. h. der Weg der strömenden Gase oder Partikel, welche abbrand- oder lichtbogenbedingt entstehen, dargestellt.
Die Partikel- oder Gasströmung wird über eine Druckausgleichskammer 5 und Spaltöffnungen 6 einem mehrfachen Richtungswechsel unterworfen.
Die Spaltöffnungen 6 sind in der Darstellung gemäß Fig. 1 im Bereich von Rastmitteln 7 zur Hutschienenmontage ausgebildet. Bei der Darstellung nach Fig. 2 verlaufen die Spaltöffnungen über im Sockelbodenbereich befindliche, in der Figur erkennbare Schlitze.
Die Gehäuseanordnung umfasst weiterhin eine Abdeckhaube 8, die mittels Snap-In-Verbindungsmittel 9 am Sockelteil gehalten ist.
In der Abdeckhaube 8 sind noch Fenster 10 vorhanden, um die Position einer Funktionsanzeige 11 zu erkennen.
Dabei ist jedes Einzelmodul 2 mit einer solchen Funktionsanzeige 11 versehen. Weitere Öffnungen 12 in der Abdeckhaube 8 ermöglichen einen Zugang zu im Inneren befindliche Schraubanschlussklemmen 13 (s. auch Fig. 3).
Im Sockelteil 1 sind sich vom Boden aus senkrecht nach oben erstreckende ersten Isolierstofftrennwänden 14 vorhanden, welche Kammern für die Einzelmodule 2 bilden. Den ersten Trennwänden 14, die sich vom
Sockelteil 1 nach oben erstrecken, sind lagemäßig komplementäre zweite Isolierstofftrennwände 15 zugeordnet, die sich an der Abdeckhaube 8 befinden. Die Einzelmodule 2 sind im Sockelteil 1 durch die Trennwände 14 und 15 getrennt und stehend angeordnet, wobei jeder der Einzelmodule 2 in den Isolierstoffhalbschalen 3 einen Durchtrittsschlitz aufweist, um für die Ver- schaltung mehrerer Einzelmodule eine starre leitfähige Brücke 16
aufzunehmen, die senkrecht zur Längsachse der stehend angeordneten Einzelmodule 2 verläuft.
Im Durchtrittsschlitz des jeweiligen Einzelmoduls verläuft ein
Funkenstreckenelektrodenabschnitt 17, um diesen unmittelbar mit der leitfähigen Brücke 16 zu kontaktieren. Eine der Isolierhalbschalen 3 weist eine Aussparung 18 in Längsrichtung auf, welche bis zum Durchtrittsschlitz reicht, um ein kraftschlüssiges Verbindungsmittel, z. B. eine Schraube 19, zwischen der Brücke 16 und dem jeweiligen
Funkenstreckenelektrodenabschnitt 17 einzubringen bzw. zu betätigen. Hierfür ist noch jeweils eine entsprechende Bohrung 20 in der Brücke 16 sowie eine komplementäre Bohrung im Funkenstreckenelektrodenabschnitt 17 vorgesehen.
Die Unterseite des Sockelteils 1 weist einen Rücksprung 21 zur
Hutschienenmontage auf, wobei durch Betätigen der Rastmittel 7 mittels eines Herausziehens aus dem Sockelteil die Gehäuseanordnung von der Hutschiene lösbar ist.
Die aufeinander zuweisenden Enden der ersten 14 und zweiten Isolierstofftrennwände 15 bilden einen Freischnitt, der auf die Breite und Dicke der leitfähigen Brücke 16 abgestimmt ist, wie dies aus der Fig. 5 ersichtlich ist.
Die Figuren 3 und 4 zeigen die Anordnung stehender Einzelmodule 2, die verschiedenartig verschaltet werden können. Die interne Brücke 16 zur Verschaltung der einzelnen Module ist senkrecht zu den Modulen gelegt, damit Stromkräfte bei Ableitvorgängen reduziert werden. In der
Darstellung gemäß Fig. 3, rechts, ist das dortige Modul eine
Funkenstrecke, die zwischen N und PE geschalten ist. Durch diese
Funkenstrecke fließt der gesamte Blitzstoßstrom und teilt sich dann auf die einzelnen Leiter N, LI, L2 und L3 auf. Da die interne Brücke 16 senkrecht auf die N-Elektrode der N/PE-Funkenstrecke geführt wird, werden in dieser Lage elektromagnetische Kräfte durch Feldeinwirkung vermieden.
Mit Hilfe der Schraube 19 ist eine elektrische Verbindung zwischen dem jeweiligen Funkenstreckenelektrodenabschnitt 17 und der leitfähigen Brücke 16 hergestellt, wobei die Ströme über die Auflagefläche zwischen Brücke und Anschlussschenkel im Funkenstreckenmodul geleitet werden. Die Auflagefläche ist hier sehr groß gewählt und kann ohne Weiteres 100 kA/350 MS Blitzstoßströme übertragen.
Die einzelnen Module sind je nach Netzform austausch- und verschaltbar. Es können TNS-Geräte mit Viernetzmodulen, TNC-Geräte mit
Dreinetzmodulen, TT-Geräte mit Dreinetz- und einem N-PE-Modul in sehr schmaler Gehäusebauform realisiert werden. Im nur ca. 36 mm breiten Gehäuse können aber auch 1 + 1 große TT-Schaltungen oder 2 + 0- Gerätevarianten mit denselben Einzelmodulen realisiert werden. Bei einer Ausführungsform ist die leitfähige Brücke fest mit dem N-PE-Modul verbunden, und es werden die weiteren Einzelmodule quasi auf die Brücke aufgefädelt und dann in das Sockelteil eingesetzt. Die leitfähige Brücke kann jedoch auch als Einzelteil montiert werden.
Bezugszeichenliste Sockelteil
Einzelmodul
Halbschale
Strömungsausgang
Druckausgleichskammer
Spaltöffnung
Rastmittel
Abdeckhaube
Verbindungsmittel
Fenster
Funktionsanzeige
Öffnung
Klemme
erste Isolationstrennwand
zweite Isolationstrennwand
Brücke
Funkenstreckenelektrodenabschnitt Aussparung
Schraube
Bohrung
Rücksprung

Claims

Patentansprüche
1. Gehäuseanordnung für mehrpolige Überspannungsschutzgeräte mit einem Sockelteil, welches mit elektrischen Außenanschlüssen versehene Einzelmodule aufnimmt, wobei mindestens ein Einzelmodul eine
Hörnerfunkenstrecke besitzt und jedes Einzelmodul aus
Isolierstoffhalbschalen besteht, welche die jeweilige Funkenstrecke kapseln und mindestens das Einzelmodul mit Hörnerfunkenstrecke zwischen den Isolierstoffhalbschalen einen Abkühlraum für
lichtbogenbedingte Gase besitzt, weiterhin mit einer Abdeckhaube, welche die Einzelmodule umschließt und montageseitig mit dem Sockelteil form- und/oder kraftschlüssig verbunden ist, wobei die Abdeckhaube in der Haubenoberseite Fenster für eine Funktionsanzeige der Einzelmodule aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
- im Sockelteil mit diesem verbundene, sich vom Boden aus nach oben erstreckende erste Isolierstofftrennwände ausgebildet sind und diese jeweils Kammern für die Einzelmodule abgrenzen und
- in der Abdeckhaube mit dieser verbundene, sich in Richtung Sockelteil erstreckende zweite Isolierstofftrennwände ausgebildet sind, deren Lage und Positionierung zu den ersten Isolierstofftrennwänden für die Kammerbildung komplementär ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Sockelteil außerhalb des Raumes zur Aufnahme der jeweiligen
Einzelmodule mindestens eine Druckausgleichskammer vorgesehen ist, welche mit im Bodenbereich des Sockelteils vorhandenen labyrinthartigen Spaltöffnungen gasseitig in Verbindung steht, wobei der Gasausgang des Abkühlraumes eines diesbezüglich im Sockelteil eingesetzten Einzelmoduls zur Druckausgleichskammer orientiert ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Gas- oder Partikelströmung über die Druckausgleichskammer und die Spaltöffnungen einem mehrfachen Richtungswechsel unterliegt.
4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einzelmodule im Sockelteil durch die Isolierstoffwände getrennt und stehend befindlich sind, wobei jeder der Einzelmodule in den Isolierstoffhalbschalen einen Durchtrittsschlitz aufweist, um für die Verschaltung mehrerer Module eine starre leitfähige Brücke aufzunehmen, die senkrecht zur Längsachse der stehend angeordneten Einzelmodule verläuft.
5. Anordnung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Durchtrittsschlitz des jeweiligen Einzelmoduls ein Funkenstrecken- elektrodenabschnitt verläuft, um diesen unmittelbar mit der leitfähigen Brücke zu kontaktieren.
6. Anordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Isolierstoffhalbschale des jeweiligen Einzelmoduls eine Aussparung in Längsrichtung aufweist, welche bis zum Durchtrittsschlitz reicht, um ein kraftschlüssiges Verbindungsmittel zwischen Brücke und dem jeweiligen Funkenstreckenelektrodenabschnitt einzubringen und/oder zu betätigen.
7. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Unterseite des Sockelteils einen Rücksprung zur Hutschienenmontage aufweist, wobei im Sockelteil federbelastete, bewegliche Rastmittel mit Rastnase eingebracht sind.
8. Anordnung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Spaltöffnungen derjenigen Kammern, welche im Bereich der Rastmittel liegen, über dort vorgesehene Ausnehmungen realisiert sind, wobei benachbarte Kammern Öffnungen in Form von separaten Schlitzen umfassen.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die aufeinander zuweisenden Enden der ersten und zweiten Isolierstofftrennwände einen Freischnitt bilden, der auf die Breite und die Dicke der leitfähigen Brücke abgestimmt ist.
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