EP2443708B1 - Gehäuseanordnung für mehrpolige überspannungsschutzgeräte - Google Patents

Gehäuseanordnung für mehrpolige überspannungsschutzgeräte Download PDF

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EP2443708B1
EP2443708B1 EP11722418.8A EP11722418A EP2443708B1 EP 2443708 B1 EP2443708 B1 EP 2443708B1 EP 11722418 A EP11722418 A EP 11722418A EP 2443708 B1 EP2443708 B1 EP 2443708B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
base part
insulating material
individual modules
individual
arrangement according
Prior art date
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Active
Application number
EP11722418.8A
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English (en)
French (fr)
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EP2443708A1 (de
Inventor
Stephan Hierl
Michael Waffler
Uwe Strangfeld
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Dehn and Soehne GmbH and Co KG filed Critical Dehn and Soehne GmbH and Co KG
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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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/06Mounting arrangements for a plurality of overvoltage arresters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/10Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel
    • H01T4/14Arcing horns

Definitions

  • the invention relates to a housing arrangement for multi-pole overvoltage protection devices with a base part, which accommodates individual modules provided with external electrical connections, according to the preamble of patent claim 1.
  • From the DE 101 25 941 B4 is a compact arrangement for multi-pole surge current proof surge with previously arranged in a housing substantially parallel, internally wired encapsulated spark gaps.
  • 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 after DE 101 25 941 B4 used spark gaps have a substantially cylindrical shape, wherein the trough shape is adapted 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 change bridge, orient themselves in the mounted state to the respective angle leg, so that an abutment is formed in order to absorb electrodynamic forces in the impact current case.
  • multi-pole surge arrester for use in low-voltage power supply systems, eg. B. in TN-S or TT power supply systems according to DE 100 01 667 C1 is made of a U-shaped base with terminals in the main body for the active Lines and PE or ground potential, wherein in the cover of the base part guide means for releasably receiving electrically contactable with the terminals plug-in parts are provided with Varistor- or spark gap elements.
  • respective opposite recesses and locking projections for the terminals are formed, and the 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.
  • the EP 0 860 918 A1 shows an overvoltage diverting device, comprising two spaced apart in a housing electrodes, wherein the housing has an outflow opening for ionized gases. Between the electrodes and the discharge opening of the housing, a chamber to be flowed through by the ionized gases is located.
  • the generic DE 10 2007 042 991 A1 which discloses the preamble of claim 1, relates to an overvoltage protection device with activated in thermal overload case, mechanical separation device.
  • the housing arrangement of the local overvoltage protection device has a base part, which accommodates individual modules provided with external electrical connections. Each individual module consists of Isolierstoff Halbschalen which encapsulate the respective overvoltage protection element.
  • a cover is present, which encloses the individual modules and the mounting side is positively and / or non-positively connected to the base part.
  • the cover comprises in the hood top window for a function display of the individual modules.
  • the known housing arrangements are not suitable for receiving Hörnerfunkenroundn from which escape arc-induced gases in cooled form for pressure equalization.
  • the internal interconnection of the individual modules must be realized so that shock-current-related forces either avoided from the outset or safely absorbed and derived without damaging or destroying the housing.
  • a housing arrangement for multi-pole overvoltage protection devices with a base part, 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 Hörnerfunkentown has between the Isolierstoffschschalen a cooling space for arc-induced gases, which opens into at least one opening.
  • a cover is provided, which encloses the individual modules to form a compact arrangement and which is connected on the mounting side with the base part positively and / or non-positively, 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.
  • At least one pressure equalization chamber is provided in the base part outside the space for receiving the respective individual modules, which gas side is in communication with existing in the bottom region of the base part labyrinthine stomata.
  • 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 ensure a meander flow with the result of a further cooling to reduce the flow velocity of the gases.
  • a complete encapsulation is obtained electrically, and no hot gases are emitted, as is the case with conventional so-called overflowing surge arresters.
  • the particle or gas flow via the pressure equalization chamber and the openings is subject to 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 threaded onto the rigid conductive bridge and strung together in the sense of a compact unit that is pre-mounted in such a way in the base part using the chambers formed there.
  • the first Isolierstofftrennsub 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 a plurality of deflectors with bending in the base part.
  • a spark gap electrode section extends in the passage slot of the respective individual module in order to contact it directly with the conductive bridge.
  • one of the Isolierstoff Halbchalen 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 realizes the corresponding connection with adhesion using a large-area contact between bridge and spark gap electrode section.
  • the underside of the base part has a known return to DIN rail mounting according to relevant standards, wherein in the base part spring-loaded, movable locking means are introduced with locking lugs.
  • the facing ends of the first and second Isolierstofftrennin form a cutout or a free space, which is adapted to the width and the thickness of the conductive bridge.
  • a cutout or a free space which is adapted to the width and the thickness of the conductive bridge.
  • 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.
  • 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 in the Figures 2 and 3 can be seen, arranged in parallel adjacent to the base part 1.
  • the particle or gas flow is subjected to a multiple change of direction via a pressure compensation chamber 5 and stomata 6.
  • the stomata 6 are shown in the illustration Fig. 1 formed in the region of locking means 7 for DIN rail mounting. In the presentation after Fig. 2 the stomata run over in the base bottom area located, recognizable in the figure slots.
  • 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.
  • Other openings 12 in the cover 8 allow access to located inside screw terminals 13 (see also Fig. 3 ).
  • the base part 1 are from the ground vertically upwardly extending first Isolierstofftrennpurposen 14 available, which form chambers for the individual modules 2.
  • the first partition walls 14, which extend upwardly from the base part 1, are assigned positionally complementary second insulating partition walls 15, which are located on the cover 8.
  • the individual modules 2 are separated and arranged standing in the base part 1 by the partitions 14 and 15, wherein each of the individual modules 2 in the Isolierstoff Halbschalen 3 has a passage slot to record for the interconnection of several individual modules a rigid conductive bridge 16, which is perpendicular to the longitudinal axis of standing arranged individual modules 2 runs.
  • a spark gap electrode section 17 extends in the passage slot of the respective individual module in order to contact it directly with the 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.
  • 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 top hat rail mounting, wherein by pressing the locking means 7 by means of a pulling out of the base part, the housing assembly of the top hat rail is detachable.
  • the facing ends of the first 14 and second Isolierstofftrennpurpose 15 form a cutout, which is matched to the width and thickness of the conductive bridge 16, as shown in FIG Fig. 5 is apparent.
  • the Figures 3 and 4 show the arrangement of standing individual modules 2, which can be connected in various ways.
  • 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 module there is a spark gap, which is connected between N and PE. Through this spark gap, the entire lightning impulse current flows and then splits to the individual conductors N, L1, 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 is possible to realize TNS devices with four-network modules, TNC devices with three-network modules, TT devices with three-network modules and one N-PE module 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)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gehäuseanordnung für mehrpolige Überspannungsschutzgeräte mit einem Sockelteil, welches mit elektrischen Außenanschlüssen versehene Einzelmodule aufnimmt, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Aus der DE 101 25 941 B4 ist eine Kompaktanordnung für mehrpolige stoßstromfeste Überspannungsableiter 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 25 941 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 Überspannungsableiter zum Einsatz in Niederspannungs-Stromversorgungssystemen, z. B. in TN-S- oder TT-Stromversorgungssystemen gemäß DE 100 01 667 C1 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 100 01 667 C1 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 100 58 977 B4 ist ein mehrpoliger stoßstromfester Überspannungsableiter 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.
  • Die EP 0 860 918 A1 zeigt eine Überspannungsableiteinrichtung, umfassend zwei in einem Gehäuse beabstandet voneinander angeordnete Elektroden, wobei das Gehäuse eine Ausströmöffnung für ionisierte Gase aufweist. Zwischen den Elektroden und der Ausströmöffnung des Gehäuses ist eine von den ionisierten Gasen zu durchströmende Kammer befindlich.
  • Die gattungsbildende DE 10 2007 042 991 A1 , die den Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart, betrifft ein Überspannungsschutzgerät mit im thermischen Überlastfall aktivierter, mechanischer Abtrennvorrichtung. Die Gehäuseanordnung des dortigen Überspannungsschutzgerätes besitzt ein Sockelteil, welches mit elektrischen Außenanschlüssen versehene Einzelmodule aufnimmt. Jedes Einzelmodul besteht aus Isolierstoffhalbschalen, welche das jeweilige Überspannungsschutzelement kapseln. Darüberhinaus ist eine Abdeckhaube vorhanden, welche die Einzelmodule umschließt und die montageseitig mit dem Sockelteil form- und/oder kraftschlüssig verbunden ist. Die Abdeckhaube umfaßt in der Haubenoberseite Fenster für eine Funktionsanzeige der Einzelmodule.
  • 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 Ableitern 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 Funkenstreckenelektrodenabschnitt 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 Verschaltung 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, L1, 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 µs 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
  • 1
    Sockelteil
    2
    Einzelmodul
    3
    Halbschale
    4
    Strömungsausgang
    5
    Druckausgleichskammer
    6
    Spaltöffnung
    7
    Rastmittel
    8
    Abdeckhaube
    9
    Verbindungsmittel
    10
    Fenster
    11
    Funktionsanzeige
    12
    Öffnung
    13
    Klemme
    14
    erste Isolationstrennwand
    15
    zweite Isolationstrennwand
    16
    Brücke
    17
    Funkenstreckenelektrodenabschnitt
    18
    Aussparung
    19
    Schraube
    20
    Bohrung
    21
    Rücksprung

Claims (9)

  1. Gehäuseanordnung für mehrpolige Überspannungsschutzgeräte mit einem Sockelteil (1), welches mit elektrischen Außenanschlüssen versehene Einzelmodule (2) aufnimmt und jedes Einzelmodul (2) aus Isolierstoffhalbschalen (3) besteht, welche die jeweilige Funkenstrecke kapseln weiterhin mit einer Abdeckhaube (8), 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 (11) der Einzelmodule (2) aufweist, sowie im Sockelteil (1) mit diesem verbundene, sich vom Boden aus nach oben erstreckende erste Isolierstofftrennwände (14) ausgebildet sind und diese jeweils Kammern für die Einzelmodule (2) abgrenzen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mindestens ein Einzelmodul (2) eine Hörnerfunkenstrecke besitzt, mindestens das Einzelmodul (2) mit Hörnerfunkenstrecke zwischen den Isolierstoffhalbschalen (3) einen Abkühlraum für lichtbogenbedingte Gase besitzt und in der Abdeckhaube (8) mit dieser verbundene, sich in Richtung Sockelteil (1) erstreckende zweite Isolierstofftrennwände (15) ausgebildet sind, deren Lage und Positionierung zu den ersten Isolierstofftrennwänden (14) für die Kammerbildung komplementär ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    im Sockelteil (1) außerhalb des Raumes zur Aufnahme der jeweiligen Einzelmodule (2) mindestens eine Druckausgleichskammer (5) vorgesehen ist, welche mit im Bodenbereich des Sockelteils (1) vorhandenen labyrinthartigen Spaltöffnungen (6) gasseitig in Verbindung steht, wobei der Gasausgang des Abkühlraumes eines diesbezüglich im Sockelteil (1) eingesetzten Einzelmoduls (2) zur Druckausgleichskammer (5) orientiert ist.
  3. Anordnung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Gas- oder Partikelströmung über die Druckausgleichskammer (5) und die Spaltöffnungen einem mehrfachen Richtungswechsel unterliegt.
  4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Einzelmodule (2) im Sockelteil (1) durch die Isolierstoffwände (14; 15) getrennt und stehend befindlich sind, wobei jeder der Einzelmodule (2) in den Isolierstoffhalbschalen (3) einen Durchtrittsschlitz aufweist, um für die Verschaltung mehrerer Module eine starre leitfähige Brücke (16) aufzunehmen, die senkrecht zur Längsachse der stehend angeordneten Einzelmodule (2) verläuft.
  5. Anordnung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    im Durchtrittsschlitz des jeweiligen Einzelmoduls (2) ein Funkenstreckenelektrodenabschnitt (17) verläuft, um diesen unmittelbar mit der leitfähigen Brücke (16) zu kontaktieren.
  6. Anordnung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Isolierstoffhalbschale (3) des jeweiligen Einzelmoduls (2) eine Aussparung (18) in Längsrichtung aufweist, welche bis zum Durchtrittsschlitz reicht, um ein kraftschlüssiges Verbindungsmittel (19) zwischen Brücke (16) und dem jeweiligen Funkenstreckenelektrodenabschnitt (17) einzubringen und/oder zu betätigen.
  7. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Unterseite des Sockelteils (1) einen Rücksprung (21) zur Hutschienenmontage aufweist, wobei im Sockelteil (1) federbelastete, bewegliche Rastmittel (7) mit Rastnase eingebracht sind.
  8. Anordnung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Spaltöffnungen (6) derjenigen Kammern, welche im Bereich der Rastmittel (7) 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 (14; 15) einen Freischnitt bilden, der auf die Breite und die Dicke der leitfähigen Brücke (16) abgestimmt ist.
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