EP2883234A1 - Stromwandler mit kurzschlussvorrichtung - Google Patents

Stromwandler mit kurzschlussvorrichtung

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Publication number
EP2883234A1
EP2883234A1 EP13745683.6A EP13745683A EP2883234A1 EP 2883234 A1 EP2883234 A1 EP 2883234A1 EP 13745683 A EP13745683 A EP 13745683A EP 2883234 A1 EP2883234 A1 EP 2883234A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
short
current transformer
circuit
housing
circuiting
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP13745683.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dat-Minh Trinh
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.)
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact 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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
Publication of EP2883234A1 publication Critical patent/EP2883234A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/40—Structural association with built-in electric component, e.g. fuse
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02—Casings
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    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/20—Instruments transformers
    • H01F38/22—Instruments transformers for single phase AC
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    • H01F38/30—Constructions
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    • H01F38/22—Instruments transformers for single phase AC
    • H01F38/28—Current transformers
    • H01F38/30—Constructions
    • H01F2038/305—Constructions with toroidal magnetic core

Definitions

  • the invention relates to a current transformer with a
  • Short-circuit device with which the secondary winding of the current transformer can be short-circuited.
  • the induced current in the secondary winding is in height dependent on the number of
  • a current transformer In contrast to the Rogowski coil, a current transformer has a mostly toroidal ferromagnetic core, which has a high magnetic field due to the bundling of the magnetic field
  • An advantage of current transformers is the galvanic isolation of primary and secondary current. This is the
  • Power supply facilities to be able to make modifications to a circuit of the secondary circuit at a primary side in operation current transformer without the current transformer by an interim
  • DE 16 13 706 B describes a
  • the object of the invention is to provide a current transformer with a simple and practical short-circuit device, which is a direct connection of conductors to the
  • Connection contacts for contacting a secondary winding provided which a short-circuiting device for
  • Short-circuiting of the terminal contacts wherein the short-circuiting device has a mechanically movable conductor, which can be brought into a circuit between the terminal contacts of the secondary winding, characterized in that the
  • Short circuit device is integrated into a housing surrounding the current transformer and the movable conductor can be moved by a rotary or pivoting movement in the circuit between the terminal contacts, so that the
  • Connection contacts have no special requirements for a packaging of the conductors to be connected must have.
  • the connection contacts can be designed so that stripped cables can be contacted directly.
  • connection contacts, for example, via a
  • Housing opening to use are preferably designed as screw or terminal contacts, spring or push-in connections.
  • the short-circuit device is integrated in the current transformer housing and can be operated from the outside.
  • Short-circuit device by a rotary or
  • connection contacts moved The rotary or pivoting movement has the advantage that required forces for opening or closing the short-circuiting device can be safely introduced via a lever arm.
  • Such a lever arm can be integrated into the housing or attached by a standard tool such as a screwdriver from the outside.
  • a standard tool such as a screwdriver from the outside.
  • the housing advantageously has a corresponding one
  • connection contacts such that they have a leg, on which they can be contacted at a contact point or short-circuit contact of the movable conductor. Given by the geometry and the bending stiffness of the terminal contact, such a leg has the necessary spring property for a secure contact in the
  • Shorting piece in the form of a rigid metallic conductor can be formed.
  • connection contacts themselves each to have a short-circuit contact, and the connection contacts can also be electrically conductively connected to one short-circuit contact each as an independent element.
  • the rotary or pivot axis extends in an axis through the short-circuit contacts or in parallel thereto.
  • Short-circuit contacts equal distances to the axis of rotation
  • the short-circuiting device has a
  • Swivel axis runs through the bend of the angle.
  • two levers pointing radially away from the axis of rotation of a component are executed.
  • one leg of the angle can advantageously be formed as an actuating arm, the other leg advantageously have the short-circuiting piece.
  • the short-circuiting device is further designed so that the rotary or pivot axis is arranged below or in the wall of the housing such that the actuating arm is flush with the surface of the housing and / or the actuating arm is received by the housing of the current transformer.
  • Housing surface, or a sinking of the actuator arm offers the advantage of a compact design with all the consequent advantages in terms of mounting dimensions, storage, transport, etc., but also the robustness
  • the current transformer is designed so that the actuating arm of the short-circuiting device in a
  • the rotary or pivot axis in or below the wall of the housing on the front or
  • actuating arm is clearly arranged on one side of the housing, on which it is clearly visible even in the mounted state.
  • the actuating arm advantageously has an eyelet, so that it can be secured by means of a wire seal in interaction with a second eyelet, which is arranged in or on the housing of the current transformer.
  • a closing of the short-circuiting device can be excluded without destroying the Drahtplombe.
  • This feature is particularly advantageous when the current transformer is used as an ammeter and should be secured against manipulation, for example, a temporary disconnection.
  • the axis of rotation is orthogonal to the direct path between the short-circuit contacts.
  • Short circuit piece can be in such an arrangement by twisting from the circuit between the
  • Embodiment also mechanically easy to implement.
  • the axis of rotation can be located centrally between the short-circuit contacts, resulting in the same length of rotation arms on both sides of the axis of rotation and allows a particularly compact design.
  • Arranged rotating device This can be advantageously designed for a rotatable mechanical storage and a
  • the rotating device may have an axis with two spaced discs. A running between the discs web of the housing, the axis fix both in the radial and axial direction in the form of a floating bearing.
  • the discs are designed as round discs and the shorting piece is on one of these round
  • Short-circuit contacts can be screwed, since the voltage applied to the round disc short-circuit contacts already before
  • Disc and / or the short-circuit piece provided with a means for turning.
  • This can be a lever or a
  • the surface of the housing has an opening through which the device can be operated for turning, so that, for example, a recess in the rotating device, the round disc and / or the
  • a screwdriver can be achieved.
  • this laterally resilient hook by means of which it is latched in a guide receptacle of the round disc.
  • Such a locking connection is inexpensive to accomplish and also easy to solve, so that a possibly burned at his contacts shorting piece is easily replaceable.
  • Fig. 2 shows a first embodiment of an inventive
  • Fig. 5 shows a second embodiment of a current transformer according to the invention with short-circuited
  • Short circuit device in a perspective view with open housing head
  • Fig. 6 shows a second embodiment of an inventive
  • Fig. 9 shows a second embodiment of an inventive
  • Short circuit device front view with partially open housing head
  • Fig. 12 shows an embodiment of an associated round
  • Fig. 13 shows an embodiment of a short-circuit piece for use with a round disc in a perspective view.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a
  • Short circuit device 3 ' is located in one
  • Housing 14 includes a secondary winding with a
  • the central opening of the housing 14 serves to pass through a primary conductor, wherein the
  • Profile of the opening is suitable to accurately record busbars in common, standardized formats.
  • the upper part of the housing 14 includes the housing head as the terminal contacts 2 of the current transformer 1, with which the ends of the secondary winding, not shown here, are electrically connected.
  • the housing head has lateral and end openings, wherein the lateral openings of the supply of connecting conductors and the frontal openings of the operation of the
  • Connection contacts 2 serve.
  • connection contacts 2 have sections of a U-shaped profile. Such a profile forms in
  • the short-circuiting device 3 'of the embodiment of the invention shown in FIG. 1 is closed.
  • the lever arm of a about a rotational axis 6 'rotatable short-circuiting device 3' protrudes out of the housing 14 and a short-circuiting piece 4 'is pressed to short-circuit contact 5.
  • the circuit between the two terminals 2 of the secondary coil is closed.
  • FIG. 2 shows the same embodiment of a
  • Short circuit device 3 ' is folded down and is received flush by a recess of the housing 14.
  • the shorting piece 4 ' is folded up and the
  • Circuit between the terminals 2 is interrupted at the short-circuit contacts 5.
  • FIG. 3 shows essential elements of a first one
  • Short circuit device 3 for use in the first embodiment of the invention.
  • the short circuit device 3 for use in the first embodiment of the invention.
  • Shorting device 3 in its cross section at two angles.
  • a first angle in the representation above the axis of rotation 6 ', represents an actuating arm 7. Its angle-shaped design has the advantage that it conforms in the folded-down position of the housing form, or is received by it, as can be seen in FIG ,
  • Actuating arm 7 is flush with the surface of the housing 14, the short-circuiting piece 4 'but remains in the housing 14 below the surface.
  • the actuating arm 7 has a bore or eyelet 8, which, for example, in conjunction with a second eyelet for securing the short-circuiting device 3 'with a
  • FIG. 4 shows the first embodiment of a current transformer 1 according to the invention with an open short-circuit device 3 'and a complete housing 14, which accommodates the flip-down actuating arm 7 of the short-circuit device 3' in a flush manner.
  • Figure 5 shows a second embodiment of the invention. It is a perspective view, wherein the housing 14 is shown in the head area for better visibility of the shorting device 3 '' only half.
  • Circuit between the terminals 2 is interrupted.
  • Figure 6 also shows a rotating device 15, consisting of the circular disc 9 and a second, smaller disc. This has a distance to the circular disc 9, which is filled by a web of the housing 14 so that it is rotatably held in its axial position by the web in position.
  • a rotating device 15 allows for the axis of the rotating device 15 form-fitting design of the web a radial mounting of the rotating device 15th
  • FIG. 7 shows the short-circuit device 3 "of the second embodiment of the current transformer 1 in the short-circuited position.
  • the short-circuit piece 4 ' closes the short-circuit
  • FIG. 8 shows the same short-circuit device 3 "in the open position, in which the short-circuit piece 4 'is rotated relative to the position in FIG. 7, so that the current circuit between the connection contacts 2
  • Figure 9 shows the frontal view of the second
  • FIG. 10 shows the frontal view of the second
  • Shorting device 3 '' by means of a tool, such as a screwdriver, over a
  • FIG. 11 shows an embodiment of the round disk 9 with a short-circuit piece 4 "fastened thereon.
  • the short-circuit piece 4 ' is rounded at its ends, so that it flush with the edge of the round disc 9
  • FIG. 12 shows the round disk 9 with two
  • Guide receptacles 13 for receiving a short-circuiting piece 4 '' , wherein the guide receptacles 13 have such a profile that they cause in the directions along the axis of rotation 6 '' a fixation of the shorting piece 4 ' on the circular disc 9. This is for example through the
  • FIG. 13 shows a short-circuit piece 4 '' which has two pairs of hooks, of which at least one is designed as resilient hook 12 and which are spaced such that the length of the guide receptacle 13 of the round disc 9 corresponds to the distance of the hook.
  • Connection contact 2 short circuit device 3 ', 3' '

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transformers For Measuring Instruments (AREA)

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Stromwandler (1) mit Anschlusskontakten (2) zum Kontaktieren einer Sekundärwicklung, der eine Kurzschlussvorrichtung (3´,3´´) zum Kurzschließen der Anschlusskontakte (2) aufweist, wobei die Kurschlussvorrichtung (3´, 3´´) einen mechanisch bewegbaren Leiter (4) aufweist, welcher in einen Stromkreislauf zwischen die Anschlusskontakte (2) der Sekundärwicklung gebracht werden kann. Dabei wird die Kurzschlussvorrichtung (3´,3´´) in ein den Stromwandler (1) umgebendes Gehäuse (14) integriert und der bewegbare Leiter (4) wird durch eine Dreh- oder Schwenkbewegung in den Stromkreislauf zwischen die Anschlusskontakte (2) gebracht, so dass der Stromkreis der Sekundärwicklung kurzgeschlossen wird.

Description

Stromwandler mit Kurzschlussvorrichtung
Die Erfindung betrifft einen Stromwandler mit einer
Kurzschlussvorrichtung, mit der die Sekundärwicklung des Stromwandlers kurzgeschlossen werden kann.
Stromwandler werden zumeist zur Messung von Wechselströmen eingesetzt und arbeiten nach dem Prinzip der Rogowski- Spule. Dabei induziert ein in einer Primärspule oder in einem Primärleiter fließender Wechselstrom einen
elektrischen Strom in einer in der Regel ringförmig angeordneten Sekundärspule. Oftmals weist die Primärspule im Verhältnis zur Sekundärspule nur sehr wenige oder nur eine einzige Wicklung auf, die darin besteht, dass der Primärleiter durch die Sekundärspule hindurchgeführt wird. In diesem Fall spricht man von einem Aufsteck- oder
Durchsteckwandler. Der in der Sekundärwicklung induzierte Strom ist in seiner Höhe abhängig von der Anzahl der
Sekundärwicklungen und im Wesentlichen proportional zu dem induzierenden Primärstrom. Er ist daher sehr gut als Messoder Stellgröße geeignet.
Im Unterschied zur Rogowski-Spule weist ein Stromwandler einen zumeist toroidförmigen ferromagnetischen Kern auf, der durch die Bündelung des Magnetfeldes einen hohen
Wirkungsgrad und eine hohe Genauigkeit hinsichtlich der Proportionalität zwischen Primär- und Sekundärstrom gewährleistet. Aufgrund des hohen Wirkungsgrads werden durch einen Stromwandler genügend hohe Sekundärströme generiert, dass sich diese direkt und ohne weitere
Verstärkung zur Steuer- oder Regelung weiterer
Schaltungskomponenten eignen. Dies bedingt jedoch den Nachteil, dass ein Sekundärkreislauf eines Stromwandlers nie offen betrieben werden darf, da sonst der sehr hohe („unendliche") Widerstand zwischen den offenen Sekundärklemmen zu sehr hohen Spannungen zwischen diesen führt. Diese würden nicht nur eine Gefahr für den Menschen darstellen, sondern auch zu Spannungsüberschlägen und Durchschlägen führen, die den Stromwandler zerstören können .
Ein Vorteil von Stromwandlern ist die galvanische Trennung von Primärstrom und Sekundärstrom. Damit ist der
Sekundärkreislauf vom Potential des Primärkreislaufs unabhängig. Es sind also grundsätzlich potentialfrei
Modifikationen des Sekundärkreislaufes möglich, ohne dass ein potentialbehafteter Primärkreislauf abgeschaltet werden müsste .
Es besteht daher die Motivation, zum Beispiel in
Stromversorgungseinrichtungen, Modifikationen an einer Schaltung des Sekundärkreislaufes bei einem primärseitig in Betrieb befindlichen Stromwandler vornehmen zu können, ohne dass der Stromwandler durch eine zwischenzeitliche
Unterbrechung des Sekundärkreises zerstört wird.
Dieses Ziel ist erreichbar, indem der Sekundärkreislauf des Stromwandlers vor dem Trennen von Anschlussleitern
vorübergehend kurzgeschlossen wird.
Aus dem Stand der Technik sind Lösungen bekannt, mit denen dieses Ziel grundsätzlich erreichbar ist. So wird in der US 2009/0186504 AI ein Anschlusssystem für einen Stromwandler beschrieben, bei dem ein Steckkontakt neben den elektrischen Kontakten zusätzlich einen Stift aufweist, dessen Entfernen ein Kurzschließen der
Sekundärkontakte bewirkt. Ferner beschriebt die DE 16 13 706 B eine
Kurzschlusseinrichtung für den Sekundärkreis eines
Stromwandlers, bei welcher ebenfalls das Entfernen eines zu einem Steckkontakt zugehörigen Stiftes zum Kurzschließen der Kurzschlusseinrichtung führt.
Um ein Schließen bzw. Öffnen der Kurzschlusseinrichtung zu ermöglichen, bedingen allerdings beide Lösungen
schaltungsseitig speziell ausgebildete Steckkontakte.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stromwandler mit einer einfachen und praktischen Kurzschlussvorrichtung anzugeben, die ein direktes Anschließen von Leitern an den
Stromwandler erlaubt.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Gegenstands von Anspruch 1. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist damit ein Stomwandler mit
Anschlusskontakten zum Kontaktieren einer Sekundärwicklung vorgesehen, welcher eine Kurzschlussvorrichtung zum
Kurzschließen der Anschlusskontakte aufweist, wobei die Kurschlussvorrichtung über einen mechanisch bewegbaren Leiter verfügt, welcher in einen Stromkreislauf zwischen die Anschlusskontakte der Sekundärwicklung gebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die
Kurzschlussvorrichtung in ein den Stromwandler umgebendes Gehäuse integriert ist und der bewegbare Leiter durch eine Dreh- oder Schwenkbewegung in den Stromkreislauf zwischen die Anschlusskontakte bewegt werden kann, so dass der
Stromkreis der Sekundärwicklung kurzgeschlossen wird. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass die
Anschlusskontakte keine besonderen Anforderungen an eine Konfektionierung der anzuschließenden Leiter aufweisen müssen. Die Anschlusskontakte können so ausgebildet sein, dass abisolierte Kabel direkt kontaktierbar sind.
Die Anschlusskontakte, die beispielsweise über eine
Gehäuseöffnung zu bedienen sind, sind vorzugsweise als Schraub- oder Klemmkontakte, Feder- oder Push-In-Anschlüsse ausgebildet.
als Anschlussklemmen ausgestaltet
Ein weiterer Vorteil der Lösung besteht darin, dass
Stromwandler und Kurschlussvorrichtung in einem Gehäuse integriert sind. Es sind keine externen Hilfsmittel wie eine externe Drahtbrücke, spezielle Schutzkappen oder ein Entriegelungsstift erforderlich. Es sind alle Komponenten der Kurzschlussvorrichtung in das Gehäuse integrierbar.
Die Kurzschlussvorrichtung ist in das Stromwandlergehäuse integriert und dabei aber von außen bedienbar.
Vorteilhaft wird der bewegbare Leiter der
Kurzschlusseinrichtung durch eine Dreh- oder
Schwenkbewegung in den Stromkreislauf zwischen die
Anschlusskontakte bewegt. Die Dreh- oder Schwenkbewegung bietet den Vorteil, dass erforderliche Kräfte zum Öffnen oder Schließen der Kurzschlussvorrichtung sicher über einen Hebelarm eingebracht werden können.
Ein solcher Hebelarm kann in das Gehäuse mit integriert werden oder durch ein handelsübliches Werkzeug wie einen Schraubendreher von außen angesetzt werden. Um die Dreh- oder Schwenkbewegung von außen zu bewirken, weist das Gehäuse dazu vorteilhaft eine entsprechende
Gehäuseöffnung auf. Der bewegbare Leiter der Kurzschlussvorrichtung ist
vorteilhaft als Kurzschlussstück in Form eines starren metallischen Leiters ausgebildet.
Für eine zuverlässige elektrische Kontaktierung ist es erforderlich, dass zumindest einer der Kontakte zumindest in einem gewissen Maß gefedert ist, während der
Gegenkontakt starr ausgebildet sein kann.
Um eine kostengünstige Realisierung zu erzielen, ist es vorteilhaft, die Anschlusskontakte derart zu gestalten, dass sie einen Schenkel aufweisen, an dem sie an einem Kontaktpunkt oder Kurzschlusskontakt von dem bewegbaren Leiter kontaktierbar sind. Gegeben durch die Geometrie und die Biegesteifigkeit des Anschlusskontaktes weist ein solcher Schenkel die nötige Federeigenschaft für eine sichere Kontaktierung an im
Mittel- bis Endbereich liegenden Kurzschlusskontakten auf, so dass der bewegbare Leiter kostengünstig als
Kurzschlussstück in Form eines starren metallischen Leiters ausgebildet werden kann.
Dabei ist es zweckmäßig, aber nicht erforderlich, dass die Anschlusskontakte selbst jeweils einen Kurzschlusskontakt aufweisen, die Anschlusskontakte können auch mit je einem Kurzschlusskontakt als jeweils eigenständigem Element elektrisch leitend verbunden sein. In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Dreh- oder Schwenkachse in einer Achse durch die Kurzschlusskontakte oder parallel dazu. Eine solche Ausführung erlaubt eine kostengünstige
Realisierung, da ein oder mehrere radial von dieser Achse wegzeigende Hebel bei entsprechender Dimensionierung die Kurzschlusskontakte kontaktieren können. Bei einer symmetrischen Anordnung, bei der zwei
Kurzschlusskontakte gleiche Abstände zur Drehachse
aufweisen, sind beide Kurzschlusskontakte von einem um die Drehachse in diesem Abstand bewegten Kurzschlussstück gleichzeitig kontaktierbar .
Vorteilhaft weist die Kurzschlussvorrichtung einen
winkelförmigen Querschnitt auf, wobei die Dreh- oder
Schwenkachse durch den Knick des Winkels verläuft. Bei einer solchen Ausführung werden von einem Bauelement gleichzeitig zwei radial von der Drehachse wegweisende Hebel ausgeführt. Dabei kann ein Schenkel des Winkels vorteilhaft als Betätigungsarm ausgebildet sein, der andere Schenkel vorteilhaft das Kurzschlussstück aufweisen. Eine solche Ausführung erlaubt eine kompakte und kostengünstige Realisierung, die auf engem Raum mit wenigen Bauelementen realisierbar ist.
Vorteilhaft wird die Kurzschlussvorrichtung ferner so ausgeführt, dass die Dreh- oder Schwenkachse derart unterhalb oder in der Wand des Gehäuses angeordnet ist, dass der Betätigungsarm bündig mit der Oberfläche des Gehäuses abschließt und/oder der Betätigungsarm von dem Gehäuse des Stromwandlers aufgenommen wird. Eine bündige Aufnahme des Betätigungsarm in die
Gehäuseoberfläche, oder ein Versenken des Betätigungsarmes bietet den Vorteil einer kompakten Bauweise mit allen daraus folgenden Vorteilen hinsichtlich Einbaumaßen, Lagerung, Transport etc., aber auch der Robustheit
gegenüber möglicher Beschädigung oder Sicherheit durch den Ausschluss überstehender Komponenten als Gefahrenquelle. Vorteilhaft ist der Stromwandler so ausgestaltet, dass der Betätigungsarm der Kurzschlussvorrichtung in einem
kurzgeschlossenen Zustand sichtbar aus der Oberfläche des Gehäuses herausragt. Somit ist der Zustand des Stromwandlers und seiner
Kurschlussvorrichtung direkt ersichtlich, was die Gefahr von Bedienfehlern deutlich reduziert.
Vorteilhaft wird dazu die Dreh- oder Schwenkachse in oder unterhalb der Wand des Gehäuses auf der Stirn- oder
Anschlussseite des Stromwandlers angeordnet.
Dabei kann sie weiter vorteilhaft parallel zu deren
Längsachse verlaufen. Eine solche Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass der Betätigungsarm deutlich an einer Seite des Gehäuses angeordnet ist, auf der er auch im montierten Zustand gut sichtbar ist. Ferner weist der Betätigungsarm vorteilhaft eine Öse auf, so dass er im Zusammenspiel mit einer zweiten Öse, die in oder am Gehäuse des Stromwandlers angeordnet ist, mittels einer Drahtplombe sicherbar ist. Damit kann ein Schließen der Kurzschlussvorrichtung ohne Zerstörung der Drahtplombe ausgeschlossen werden. Diese Eigenschaft ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Stromwandler als Strommessgerät verwendet wird und gegen Manipulation, zum Beispiel einem vorübergehenden Abklemmen, gesichert werden soll.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Drehachse orthogonal zu der direkten Strecke zwischen den Kurzschlusskontakten.
Ein zwischen den Kurzschlusskontakten befindliches
Kurzschlussstück lässt sich bei einer solchen Anordnung durch Verdrehen aus dem Stromkreislauf zwischen den
Kurzschlusskontakten entfernen, so dass diese
Ausführungsform ebenfalls mechanisch einfach realisierbar ist .
Vorteilhaft kann die Drehachse dabei mittig zwischen den Kurzschlusskontakten liegen, was zu gleichlangen Dreharmen beidseitig der Drehachse führt und eine besonders kompakte Bauform ermöglicht.
Vorteilhaft ist das Kurzschlussstück auf einer
Drehvorrichtung angeordnet. Diese kann vorteilhaft für eine drehbare mechanische Lagerung ausgelegt sein und eine
Einrichtung zur Betätigung der Drehung des
Kurzschlussstücks aufweisen. So kann die Drehvorrichtung beispielsweise eine Achse mit zwei beabstandeten Scheiben aufweisen. Ein zwischen den Scheiben verlaufender Steg des Gehäuses kann die Achse sowohl in radialer als auch axialer Richtung in Form eines Schwimmlagers fixieren.
Vorteilhaft sind die Scheiben als runde Scheiben ausgeführt und das Kurzschlussstück ist an einer dieser runden
Scheiben an den Seiten bündig darauf befestigt.
Eine solche Anordnung bietet den Vorteil, dass das
Kurzschlussstück einfach zwischen die gefederten
Kurzschlusskontakte eindrehbar ist, da die an der runden Scheibe anliegenden Kurzschlusskontakte bereits vor
Kontaktierung des Kurzschlussstücks durch die runde Scheibe gespannt sind und aufgrund des bündigen Abschlusses von runder Scheibe und Kurzschlussstück kein weiteren Kräfte zum Spannen des gefederten Kurzschlusskontakts erforderlich sind .
Vorteilhaft ist ferner die Drehvorrichtung, die runde
Scheibe und/oder das Kurzschlussstück mit einer Einrichtung zum Drehen versehen. Dies kann ein Hebel oder eine
Ausnehmung zur Aufnahme eines Werkzeugs zur Ausübung eines Drehmoments sein.
Weiter vorteilhaft weist die Oberfläche des Gehäuses eine Öffnung auf, durch die die Einrichtung zum Drehen bedient werden kann, so dass beispielsweise eine Ausnehmung in der Drehvorrichtung, der runden Scheibe und/oder dem
Kurzschlussstück durch ein einführbares Werkzeug,
beispielsweise einem Schraubendreher, erreicht werden kann.
Zweckmäßig sind daher die Drehvorrichtung, die runde
Scheibe und/oder das Kurzschlussstück unterhalb der
Oberfläche des Gehäuses an der Stirnseite des Stromwandlers angeordnet . In einer vorteilhaften Ausführung der Befestigung des Kurzschlussstücks auf der runden Scheibe weist dieses seitlich federnde Haken auf, mittels derer es in einer Führungsaufnahme der runden Scheibe verrastbar ist. Eine solche Rastverbindung ist kostengünstig zu bewerkstelligen und zudem einfach zu lösen, so dass ein gegebenenfalls an seinen Kontakten verbranntes Kurzschlussstück einfach austauschbar ist.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert .
Es zeigen eine erste Ausführung eines erfindungsgemäßen Stromwandlers mit kurzgeschlossener
Kurzschlussvorrichtung in perspektivischer
Darstellung mit teilweise offenem Gehäusekopf,
Fig. 2 eine erste Ausführung eines erfindungsgemäßen
Stromwandlers mit offener Kurzschlussvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung mit teilweise offenem Gehäusekopf,
Fig. 3 wesentliche Elemente einer zugehörigen ersten
KurzschlussVorrichtung, eine erste Ausführung eines erfindungsgemäßen Stromwandlers mit offener Kurzschlussvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung mit vollständigem Gehäuse, Fig. 5 eine zweite Ausführung eines erfindungsgemäßen Stromwandlers mit kurzgeschlossener
Kurzschlussvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung mit offenem Gehäusekopf,
Fig. 6 eine zweite Ausführung eines erfindungsgemäßen
Stromwandlers mit offener Kurzschlussvorrichtung in perspektivischer Darstellung mit offenem
Gehäusekopf,
Fig. 7 eine zugehörige zweite Kurzschlussvorrichtung in kurzgeschlossener Stellung,
Fig. 8 die zugehörige zweite Kurzschlussvorrichtung in offener Stellung,
Fig. 9 eine zweite Ausführung eines erfindungsgemäßen
Stromwandlers mit geschlossener
Kurzschlussvorrichtung, stirnseitige Sicht bei teilweise offenem Gehäusekopf,
Fig. 10 eine zweite Ausführung eines erfindungsgemäßen
Stromwandlers mit offener Kurzschlussvorrichtung, in stirnseitiger Ansicht mit vollständigem
Gehäuse
Fig. 11 wesentliche Elemente der zugehörigen zweiten
Kurzschlussvorrichtung in perspektivischer
Darstellung,
Fig. 12 ein Ausführungsbeispiel einer zugehörigen runden
Scheibe in perspektivischer Darstellung und Fig. 13 ein Ausführungsbeispiel eines Kurzschlussstücks zur Verwendung mit einer runden Scheibe in perspektivischer Darstellung.
Die Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Stromwandlers mit Kurzschlussvorrichtung 3'. Die Darstellung ist perspektivisch, die
Kurzschlussvorrichtung 3' befindet sich in einer
kurzgeschlossenener Stelllung, und der Gehäuskopf ist zur besseren Darstellung zur Hälfte entfernt.
Der untere, in der Projektion quadratische Teil des
Gehäuses 14 umfasst eine Sekundärwicklung mit einem
ferromagnetischen Kern. Die mittige Öffnung des Gehäuses 14 dient zur Durchführung eines Primärleiters, wobei das
Profil der Öffnung geeignet ist, Stromschienen in gängigen, standardisierten Formaten passgenau aufzunehmen.
Der obere Teil des Gehäuses 14 beinhaltet als Gehäusekopf die Anschlusskontakte 2 des Stromwandlers 1, mit dem die Enden der Sekundärwicklung, hier nicht gezeigt, elektrische verbunden sind.
Im Bereich der Anschlusskontakte 2 weist der Gehäusekopf seitliche sowie stirnseitige Öffnungen auf, wobei die seitlichen Öffnungen der Zuführung von Anschlussleitern und die stirnseitigen Öffnungen der Bedienung der
Anschlusskontakte 2 dienen.
Die Anschlusskontakte 2 weisen abschnittsweise ein U- förmiges Profil auf. Ein solches Profil bildet in
Abhängigkeit von der Steifigkeit des Kontaktmaterials und der Dimensionierung eine Blattfeder aus, so dass diese bei Ausübung von Druck an einem Kurzschlusskontakt 5 eine gewisse Federwirkung aufweist.
Die Kurzschlussvorrichtung 3' der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist geschlossen. Der Hebelarm einer um eine Drehachse 6 'drehbare Kurzschlussvorrichtung 3' ragt aus dem Gehäuse 14 heraus und ein Kurzschlussstück 4' wird auf Kurzschlusskontakt 5 gedrückt. Damit ist der Stromkreislauf zwischen den beiden Anschlusskontakten 2 der Sekundärspule geschlossen.
Figur 2 zeigt die gleiche Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Stromwandlers 1 mit geöffneter
Kurzschlussvorrichtung 3'. Der Betätigungsarm 7 der
Kurzschlussvorrichtung 3' ist heruntergeklappt und wird von einer Ausnehmung des Gehäuses 14 bündig aufgenommen. Das Kurzschlussstück 4 'ist heraufgeklappt und der
Stromkreislauf zwischen den Anschlusskontakten 2 ist an den Kurzschlusskontakten 5 unterbrochen.
Figur 3 zeigt wesentliche Elemente einer ersten
Kurzschlussvorrichtung 3' zur Verwendung in der ersten Ausführungsform der Erfindung. Dabei weist die
Kurzschlussvorrichtung 3' in ihrem Querschnittauf zwei Winkel auf. Ein erster Winkel, in der Darstellung oberhalb der Drehachse 6' , stellt einen Betätigungsarm 7 dar. Seine winkelförmige Ausbildung bringt den Vorteil mit sich, dass er sich in der heruntergeklappten Stellung der Gehäuseform anschmiegt, bzw. von dieser aufgenommen wird, ersichtlich in Figur 4.
Ein zweiter Winkel, in der Darstellung der Figur 3
unterhalb der Drehachse 6' , führt zu einem Verspringen der Flächen eines Kurzschlussstücks 4' und der des Betätigungsarms 7, so dass der heruntergeklappte
Betätigungsarm 7 bündig mit der Oberfläche des Gehäuses 14 abschließt, das Kurzschlussstück 4' aber im Gehäuse 14 unter dessen Oberfläche verbleibt.
Der Betätigungsarm 7 weist ein Bohrung oder eine Öse 8 auf, die beispielsweise in Verbindung mit einer zweiten Öse zur Sicherung der Kurzschlussvorrichtung 3' mit einer
Drahtplombe geeignet ist.
Figur 4 zeigt die erste Ausführung eines erfindungsgemäßen Stromwandlers 1 mit offener Kurzschlussvorrichtung 3' und vollständigem Gehäuse 14, welches den heruntergeklappten Betätigungsarm 7 der Kurzschlussvorrichtung 3' bündig aufnimmt.
Figur 5 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Es handelt sich um eine perspektivische Darstellung, wobei das Gehäuse 14 im Kopfbereich zur besseren Sichtbarkeit der Kurzschlussvorrichtung 3'' nur zur Hälfte dargestellt ist.
Der von dem Gehäuse 14 verdeckte Spulenkörper mit der
Sekundärspule entspricht dem der ersten Ausführungsform der Erfindung. Ebenso entsprechen die teilweise U-förmig ausgebildeten Anschlusskontakte 2 der ersten
Ausführungsform der Erfindung. Dagegen verläuft die Dreh- und Schwenkachse 6' ' orthogonal zu der direkten Strecke zwischen den Kontaktpunkten 5'. In der in Figur 5 gezeigten Ausführungsform entspricht dies der Längsachse des
Stromwandlers 1.
Bei dem in Figur 5 gezeigten Stromwandler 1 befindet sich die Kurzschlussvorrichtung 3'' in der kurzgeschlossenen Stellung. Das Kurzschlussstück 4' kontaktiert die Kurzschlusskontakte 5' der Anschlusskontakte 2 auf beiden Seiten und schließt damit den Stromkreislauf zwischen den Anschlusskontakten 2. Figur 6 zeigt den Stromwandler 1 in der Ausführungsform nach Figur 5 bei geöffneter Kurzschlussvorrichtung 3' ' . Das auf einer runden Scheibe 9 befestigte Kurzschlussstück 4' ist gegenüber der Figur 5 um 90° verdreht, der
Stromkreislauf zwischen den Anschlusskontakten 2 ist unterbrochen.
Figur 6 zeigt ferner eine Drehvorrichtung 15, bestehend aus der runden Scheibe 9 sowie einer zweiten, kleinere Scheibe. Diese weist zu der runden Scheibe 9 einen Abstand auf, der von einem Steg des Gehäuses 14 ausgefüllt wird, so dass sie in axialer Richtung von dem Steg drehbar in ihrer Position gehalten wird. Darüber hinaus ermöglicht eine zur Achse der Drehvorrichtung 15 formschlüssige Ausbildung des Steges eine radiale Lagerung der Drehvorrichtung 15.
Figur 7 zeigt die Kurzschlussvorrichtung 3'' der zweiten Ausführungsform des Stromwandlers 1 in kurzgeschlossener Stellung. Dabei schließt das Kurzschlussstück 4' den
Stromkreislauf zwischen den Anschlusskontakten 2 über die Kurzschlusskontakte 5'.
Figur 8 zeigt dieselbe Kurzschlussvorrichtung 3'' in geöffneter Stellung, bei der das Kurzschlussstück 4' gegenüber der Stellung in Figur 7 verdreht ist, so dass der Stromkreislauf zwischen den Anschlusskontakten 2
unterbrochen ist.
Figur 9 zeigt die stirnseitige Ansicht der zweiten
Ausführungsform des Stromwandlers 1, bei der der Kopf des Gehäuses 14 zur Hälfte entfernt ist. Dadurch wird die
Drehvorrichtung 15 der Kurzschlussvorrichtung 3'' sichtbar sowie eine auf ihr befindliche Ausnehmung 10. Figur 10 zeigt die stirnseitige Ansicht der zweiten
Ausführungsform des Stromwandlers 1 bei vollständig
geschlossenem Gehäuse 14. Durch eine Öffnung 11 ist ein Werkzeug in das Gehäuse 14 einführbar, welches in die
Ausnehmung 10 eingreifen kann. So kann die
Kurzschlussvorrichtung 3' ' mittels eines Werkzeugs, beispielsweise eines Schraubendrehers, über eine
Drehbewegung geschlossen und/oder geöffnet werden.
Figur 11 zeigt eine Ausführungsform der runden Scheibe 9 mit einem darauf befestigtem Kurzschlussstück 4''. Das Kurzschlussstück 4' ist an seinen Enden abgerundet, so dass es mit dem Rand der runden Scheibe 9 bündig
abschließt. Bei einem Eindrehen des Kurzschlussstück 4' in die kurzgeschlossene Stellung nach Figur 7 sind über die Reibungskräfte hinaus daher keine zusätzlichen Kräfte aufzubringen .
Figur 12 zeigt die runde Scheibe 9 mit zwei
Führungsaufnahmen 13 zur Aufnahme eines Kurzschlussstücks 4' ' , wobei die Führungsaufnahmen 13 ein derartiges Profil aufweisen, dass sie in den Richtungen entlang der Drehachse 6' ' eine Fixierung des Kurzschlussstücks 4' an der runden Scheibe 9 bewirken. Dies ist beispielsweise durch die
Ausbildung eines Schwalbenschwanzprofils oder des hier gezeigten L-förmigen Profils erzielbar.
Figur 13 zeigt ein Kurzschlussstück 4'', welches zwei Paare von Haken aufweist, von denen wenigstens eines als federnde Haken 12 ausgebildet ist und die so beabstandet sind, dass die Länge der Führungsaufnahme 13 der runden Scheibe 9 dem Abstand der Haken entspricht.
Bezugs zeichenliste
Stromwandler 1
Anschlusskontakt 2 Kurzschlussvorrichtung 3', 3''
Bewegbarer Leiter 4
Kurzschlussstück 4', 4'
Kurzschlusskontakt 5, 5'
Dreh- oder Schwenkachse 6' , 6' ' Betätigungsarm 7
Öse 8
Runde Scheibe 9
Ausnehmung 10
Öffnung 11 Federnde Haken 12
Führungsaufnahme 13
Gehäuse 14
Drehvorrichtung 15

Claims

Patentansprüche
1. Stomwandler (1) mit Anschlusskontakten (2) zum
Kontaktieren einer Sekundärwicklung und einer
Kurzschlussvorrichtung (3', 3'') zum Kurzschließen der
Anschlusskontakte (2), wobei die Kurschlussvorrichtung (3', 3'') einen mechanisch bewegbaren Leiter (4) aufweist, welcher in einen Stromkreislauf zwischen die
Anschlusskontakte (2) der Sekundärwicklung gebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kurzschlussvorrichtung (3', 3'') in ein den
Stromwandler (1) umgebendes Gehäuse (14) integriert ist und der bewegbare Leiter (4) durch eine Dreh- oder
Schwenkbewegung in den Stromkreislauf zwischen die
Anschlusskontakte (2) bewegt werden kann, so dass der Stromkreis der Sekundärwicklung kurzgeschlossen wird.
2. Stromwandler (1) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass der bewegbare Leiter (4) als
Kurzschlussstück (4', 4'') in Form eines starren
metallischen Leiters ausgebildet ist.
3. Stromwandler (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Anschlusskontakte (2) jeweils einen Kurzschlusskontakt (5) aufweisen oder mit einem solchen elektrisch leitend verbunden sind.
4. Stromwandler (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreh- oder Schwenkachse (6') in einer Achse durch die Kurzschlusskontakte (5) oder parallel dazu verläuft.
5. Stromwandler (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlussvorrichtung (3') einen winkelförmigen Querschnitt aufweist und die Dreh- oder Schwenkachse (6') durch den Knick des Winkels verläuft .
6. Stromwandler (1) nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, dass ein Schenkel des Winkels als
Betätigungsarm (7) ausgebildet ist und der anderen Schenkel ein Kurzschlussstück (4') aufweist.
7. Stromwandler (1) nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Dreh- oder Schwenkachse (6') derart unterhalb oder in der Wand des Gehäuses (14) angeordnet ist, dass der Betätigungsarm (7) bündig mit der Oberfläche des Gehäuses (14) abschließt und/oder der
Betätigungsarm (7) von dem Gehäuse (14) des Stromwandlers (1) aufgenommen wird.
8. Stromwandler (1) nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsarm (7) eine Öse (8) aufweist, so dass er im Zusammenspiel mit einer zweiten Öse, die in oder am Gehäuse (14) des Stromwandlers (1) angeordnet ist, mittels einer Drahtplombe sicherbar ist .
9. Stromwandler (1) nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsarm (7) der
Kurzschlussvorrichtung (3') in einem kurzgeschlossenen Zustand sichtbar aus der Oberfläche des Gehäuses (14) herausragt .
10. Stromwandler (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (6'') orthogonal zu der direkten Strecke zwischen den Kurzschlusskontakten (5'') verläuft .
11. Stromwandler (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kurzschlussstück (3'') auf einer Drehvorrichtung (14) angeordnet ist.
12. Stromwandler (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehvorrichtung (15) und/oder das Kurzschlussstück (3'') durch eine Öffnung (11) in der Oberfläche des Gehäuses (14) mittels eines Werkzeugs gedreht werden kann.
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