WO1995012893A1 - Überspannungsschutzvorrichtung - Google Patents

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WO1995012893A1
WO1995012893A1 PCT/AT1994/000094 AT9400094W WO9512893A1 WO 1995012893 A1 WO1995012893 A1 WO 1995012893A1 AT 9400094 W AT9400094 W AT 9400094W WO 9512893 A1 WO9512893 A1 WO 9512893A1
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WO
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housing
rocker
plunger
web
overvoltage protection
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Application number
PCT/AT1994/000094
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ernst Hammermayer
Herbert Ettlinger
Original Assignee
Felten & Guilleaume Austria Ag
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Publication date
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Priority to DE59403893T priority patent/DE59403893D1/de
Priority to EP94921523A priority patent/EP0727091B1/de
Priority to PL94314226A priority patent/PL174999B1/pl
Priority to AU72369/94A priority patent/AU677682B2/en
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/12—Overvoltage protection resistors
    • H01C7/126—Means for protecting against excessive pressure or for disconnecting in case of failure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00—Thermally-actuated switches
    • H01H37/74—Switches in which only the opening movement or only the closing movement of a contact is effected by heating or cooling
    • H01H37/76—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material
    • H01H37/761—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material with a fusible element forming part of the switched circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H83/00—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
    • H01H83/10—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess voltage, e.g. for lightning protection
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    • H01H37/761—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material with a fusible element forming part of the switched circuit
    • H01H2037/762—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material with a fusible element forming part of the switched circuit using a spring for opening the circuit when the fusible element melts
    • H01H2037/763—Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material with a fusible element forming part of the switched circuit using a spring for opening the circuit when the fusible element melts the spring being a blade spring

Definitions

  • the invention relates to an overvoltage protection device with two or more protective elements, which are accommodated in a housing and are designed as varios, whose electrodes on the ground line side are electrically conductively connected to one another by a strip with a contact piece, the other electrodes on the mains side being connected in series the protective elements connected disconnection devices are connected to contact pieces.
  • the invention is based on the object of improving known devices of the type mentioned at the beginning and structurally simplifying them without the protective properties being adversely affected.
  • FIG. 2 shows the combination of block arrester and device base of FIG. 1 from the side
  • Fig. 14 is a side view of the rocker.
  • Top”, “Bottom”, “Front”, “Back” refer to the orientation of the device base 1 and the insert element 2 which is locked with it, in which, for example, an overlap voltage protection device is housed.
  • the device base 1 is essentially U-shaped in cross-section (FIG. 2), a device consisting of a hook-like attachment 3 and a spring-loaded snap slide 4 being provided on its rear side ("rear") which the device base 1, as is known per se, can be snapped onto a mounting rail mounted, for example, in a control cabinet.
  • connection terminals 6 for three outer conductors and a connection terminal 6 'for the neutral conductor are accommodated, the design of which can be seen in more detail in FIGS. 5 and 6.
  • connection terminal 8 for the earth line and two auxiliary contact terminals 9 and 10 for an integrated auxiliary switch (make contact) are accommodated.
  • each contact terminal 6, 6 'and 8 is a contact angle 11 with which a resilient contact 12 is connected.
  • the contacts 12 protrude from the legs 5 and 7 into the web of the device base 1.
  • the free ends of the contacts 12 are moved forward by contact springs 13, ie into the space between the two legs 5 and 7 of the device base 1 pressed.
  • a leaf spring 17 is connected to the auxiliary contact terminal 9, which can be bent in a manner to be described in more detail below by an actuating pin 37 in contact with the auxiliary contact terminal 10, so that the auxiliary contact terminals 9 and 10 are electrically conductively connected to one another.
  • the contacts 12 are accessible through openings 18 in the forward-facing middle part 19 of the housing cover 20 which closes the device base 1 on the inside (FIGS. 3 and 4).
  • Handle recesses 23 and 24 are located in the wall parts 21, 22 of the housing cover 20 of the device base 1, which are located above and below molded, which at their lowest point in a projection 25, which is formed undercut towards the web of the device base 1 (FIG. 2).
  • the insert element 2 has a housing comprising a cover 30 and a trough 31.
  • a contact 33 and four contacts 34 protrude through the bottom of the housing cover 30 in the position of use, which contacts through the openings 18 in the wall part 19 of the housing cover 20 of the device base 1 the contacts 12 of the contact terminal 8 for the ground line, the contacts 12 of the three contact terminals 6 for the outer conductor and the contact terminal 6 'for the neutral conductor are present when the insert element 2, as shown in FIGS. 1 and 2, with the base 1 is locked.
  • a projecting rib 35 is provided, which engages in the slot 27 when the insert element 2 is inserted in the device base 1, so that only a correct mounting of the insert element 2 on the device base 1 is possible.
  • the actuating pin 37 which interacts with the contact spring 17 in the device base 1 in a manner to be described, projects through an opening 36 in the region of the upper edge of the trough 31 of the housing of the insert element 2.
  • the forwardly pointing bottom of the trough 31 of the housing of the insert element 2 is also provided with two openings 38 closed by plastic domes for test contacts and a viewing window 39 for a trigger indicator 90, 91.
  • each snap arm 40 On the cover 30 of the housing of the insert element 2, two snap arms 40 are provided which are made in one piece with it, which engage in corresponding recesses in the side walls of the trough 31 of the housing of the insert element 2.
  • Each snap arm 40 carries an outwardly facing actuating projection 41 and two likewise outwardly facing latching lugs 42, which engage behind the latching projections 25 of the device base 1 when the insert element 2 is locked with the device base 1, as shown in FIG. 2.
  • the actuating projections 41 are easily accessible thanks to the recessed handles 23, 24.
  • the recessed handles 23, 24 in the installation position ie when the combination of device base 1 and insert element 2 is mounted in a switch box, are covered by a panel, ie are not readily accessible. Unauthorized handling is at least hampered.
  • tongues 45 are formed on the cover 30, which at their free ends have locking projections (not visible) which point inwards.
  • the tongues 45 are received in grooves 46 in the outer sides of the two longitudinal walls of the tub 31, their latching projections engaging in holes 47 when the lid 30 is placed on the tub 31.
  • the holes 47 are provided at the rear ends of the grooves 46.
  • the inner structure of the insert element 2 designed as a surge protection device is described below with reference to FIGS. 9 to 14.
  • the same four protective elements 51 in the form of metal oxide varistors are accommodated in the trough 31 in a receiving space which is separated on one side by a wall 50.
  • Each protective element 51 is inserted into its own receiving space, the receiving spaces being separated from one another by partitions 52.
  • the electrodes 54 are connected in an electrically conductive manner to a common conductor rail 58 which leads into the contact 33 (see FIG. 9).
  • the electrodes 54 form the "ground side" of the protective elements 51.
  • Each separating device consists of a plunger in the form of a tubular rivet 60, which is soldered to a flag of the electrodes 53 by means of soft solder 61.
  • An insulating piece 100 is fixed to an angled part 63 of the electrode 53, a sleeve-shaped part of the insulating piece 100 serving as a guide for the tubular rivet 60 and slidingly receiving the tubular rivet 60 therein.
  • a helical compression spring 62 is inserted over the insulating piece 100 as a release spring and is inserted between the widened end of the insulating piece 100 fastened to the angled part 63 of the electrode 53 and a contact plate 64 with pretension.
  • one end of the return spring 62 is electrically isolated from part 63 of the lug of the electrode 53.
  • the contact plate 64 lies with its side facing away from the helical compression spring 62 against a collar 65 provided at the end of the tubular rivet 60.
  • a flexible conductor cable 66 is connected to the contact plate 64 in an electrically conductive manner, e.g. welded, which leads to the respective contact 34.
  • a rocker is also pivotable in the insert element 2 70 stored, which is shown in Figs. 13 and 14 by itself.
  • the rocker 70 is formed as an essentially U-shaped bracket and has a bearing pin 73, 74 on each of its two legs 71, 72.
  • the bearing pins 73, 74 are in bearing mounts 75, 76 on the narrow walls of the tub 31 an axis 77 'pivotally mounted.
  • lugs 78 are provided, which are assigned with their hemispherically curved front sides 79 to the end of the tubular rivet 60 having the collar 65.
  • the aforementioned actuating pin 37 is also slidably mounted.
  • the actuating pin 37 has a thickened end 80 which engages in a recess 81 on the end of the web 77 of the rocker 70 which carries the longer leg 72.
  • a return spring 83 is inserted, which holds the actuating pin 37 in contact with the web 77 of the rocker 70.
  • solder joint 61 which connects the tubular rivet 60 to the angled part 63 of the lug of the electrode 53, is brought to a certain temperature, this solder joint 61 opens and the tubular rivet 60 is driven by the helical compression spring (release spring) 62. moved away from the angled part 63 of the electrode 53 and guided in the insulating piece 100 during this movement.
  • This insulating piece 100 also ensures the insulation between the angled part 63 of the electrode 53 and the release spring 62 after a release, ie a disconnection process.
  • this disconnection process the varistor 51 from Mesh
  • an air gap of, for example, 5 mm is created between the angled part 63 of the electrode 53 and the tubular rivet 60, so that the necessary dielectric strength is ensured.
  • the free end of the longer leg 72 of the rocker 70 serves as a display device for all pole sections of the overvoltage protection device.
  • Use position facing the bottom of the tub 31, is either the green colored end face 90 of the leg 72 or the red colored end face 91 of a pointer 92, which can be seen from Fig. 14 or 12, with the free end of the longer leg 74 of the rocker 70 is locked, visible.
  • the display which is visible in the viewing window 39 changes from green
  • test contacts 95 are provided, which are connected to an outer conductor (the upper test contact 95 in FIG. 10) or to earth (the lower test contact 95 in FIG. 10).
  • the test contacts 95 are, as mentioned, accessible through the openings 38 closed with plastic caps, which are also provided in the bottom of the tub 31.
  • the invention can be represented as follows, for example:
  • An overvoltage protection device 2 has several in one
  • Varistors 51 housed in the housing whose electrodes on the ground line side are connected in an electrically conductive manner via a strip 58. are connected.
  • the network-side electrodes 53 of the variators are connected to contact pieces 34 via disconnection devices 60, 61.
  • the separating devices consist of a plunger designed as a tubular rivet 60, which is connected to the electrodes 53 via a soft soldering point 61.
  • the plunger 61 is slidably received in a guide 100 made of insulating material.
  • Each of the plungers 60 cooperates with one of its ends with a rocker (70) which is common to all disconnection devices and which can be pivoted in the overvoltage protection device.
  • the rocker 70 In the event of tripping, ie when one of the varistors 51 is overloaded, the soft solder connection 61 and the plunger 60 concerned pivoted, driven by a tripping spring 62, the rocker 70, which in turn displaces an actuating pin 37, so that further switching operations are triggered.
  • the rocker 70 also carries a display device 90, 91 which is visible through a window in the housing of the overvoltage protection device (2), so that it can be seen from the outside that one of the disconnection devices 60, 61 has triggered.
  • the fact that a single rocker 70 is assigned to all disconnection devices results in a simple construction of the overvoltage protection device.

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Abstract

Eine Überspannungsschutzvorrichtung (2) besitzt mehrere in einem Gehäuse untergebrachte Varistoren (51), deren erdleitungsseitige Elektroden über eine Leiste (58) elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Die netzseitigen Elektroden (53) der Varistoren sind über Abtrennvorrichtungen (60, 61) mit Kontaktstücken (34) verbunden. Die Abtrennvorrichtungen bestehen aus einem als Rohrniet (60) ausgebildeten Stössel, der mit den Elektroden (53) über eine Weichlotstelle (61) verbunden ist. Der Stössel (60) ist in einer Führung (100) aus Isolierwerkstoff verschiebbar aufgenommen. Jeder der Stössel (60) wirkt mit einem seiner Enden mit einer allen Abtrennvorrichtungen gemeinsamen Wippe (70) zusammen, die in der Überspannungsschutzvorrichtung verschwenkbar ist. Im Auslösefall, d.h. bei Überlastung eines der Varistoren (51), öffnet sich die Weichlotverbindung (61) und der betroffene Stössel (60) verschwenkt, angetrieben durch eine Auslösefeder (62) die Wippe (70), die ihrerseits einen Betätigungsstift (37) verschiebt, so daß weitere Schaltvorgänge ausgelöst werden. Die Wippe (70) trägt weiters eine Anzeigevorrichtung (90, 91), die durch ein Fenster im Gehäuse der Überspannungsschutzvorrichtung (2) sichtbar ist, so daß von außen erkennbar ist, daß eine der Abtrennvorrichtungen (60, 61) ausgelöst hat. Dadurch, daß allen Abtrennvorrichtungen eine einzige Wippe (70) zugeordnet ist, ergibt sich eine einfache Konstruktion der Überspannungsschutzvorrichtung.

Description

ÜberspannungsSchutzvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Überspannungsschutzvorrichtung mit zwei oder mehreren in einem Gehäuse untergebrachten, als Vari- stören ausgebildeten Schutzelementen, deren erdleitungsseiti- gen Elektroden durch eine Leiste mit einem Kontaktstück elek¬ trisch leitend miteinander verbunden sind, wobei die anderen, netzseitigen Elektroden über in Serie zu den Schutzelementen geschaltete Abtrennvorrichtungen mit Kontaktstücken verbunden sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bekannte Vorrich¬ tungen der eingangs genannten Gattung zu verbessern und kon¬ struktiv zu vereinfachen, ohne daß die Schutzeigenschaften nachteilig beeinträchtigt werden.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß alle Abtrennvorrich¬ tungen im Schwenkbereich des Steges eines im Gehäuse ver¬ schwenkbar gelagerten, im wesentlichen U-förmigen, als Wippe ausgebildeten Bügels angeordnet sind, und daß am Steg ein im Gehäuse verschiebbar gelagerter Betätigungsstift anliegt und am Bügel gegebenenfalls eine Anzeigevorrichtung angeordnet ist.
Bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der efindungs- gemäßen Überspannungsschutzvorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Dadurch, daß allen Abtrennvorrichtungen, die im Überspannungs- schütz eingebauten Schutzelementen zugeordnet sind, eine ge¬ meinsame Wippe zugeordnet ist, wird die Konstruktion verein¬ facht. Trotzdem ist gewährleistet, daß beim Öffnen (Auslösen) auch nur einer der Abtrennvorrichtungen der Betätigungsstift verschoben und die allenfalls vorgesehene Auslöseanzeigevor- richtung in die Stellung gelangt, die anzeigt, daß ein Aus¬ tausch der ÜberspannungsSchutzeinrichtung notwendig ist.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung, nämlich einem als Blockabieiter (Überspannungs- Schutzvorrichtung) ausgebildeten Einsatzelement, das in einen Gerätesockel austauschbar eingesetzt ist. Es zeigt:
Fig. 1 den in den Gerätesockel eingesetzten Blockableiter von vorne,
Fig. 2 die Kombination aus Blockableiter und Gerätesockel von Fig. 1 von der Seite,
Fig. 3 den Gerätesockel von vorne,
Fig. 4 den Gerätesockel von der Seite,
Fig. 5 den Gerätesockel bei abgenommenem Gehäusedeckel,
Fig. 6 teilweise im Schnitt den Gerätesockel ohne Deckel,
Fig. 7 das Einsatzelement von unten gesehen,
Fig. 8 das Einsatzelement von hinten gesehen,
Fig. 9 das Einsatzelement von unten gesehen mit teilweise weggebrochener Gehäusewand,
Fig. 10 das Einsatzelement von hinten gesehen bei abgenommenem Gehäusedeckel,
Fig. 11 das Einsatzelement ohne Gehäusedeckel, nachdem eine Abtrennvorrichtung geöffnet hat,
Fig. 12 den Überspannungsschütz ohne Gehäuse,
Fig. 13 die Wippe des Überspannungsschutzes und
Fig. 14 eine Seitenansicht der Wippe.
In der folgenden Beschreibung beziehen sich die Angaben
"oben", "unten", "vorne", "hinten" auf die in Fig. 1 und 2 bezogene Ausrichtung des Gerätesockels 1 und des mit diesem verrasteten Einsatzelement 2, in dem beispielsweise eine Über- spannungsschutzeinrichtung untergebracht ist.
Der Gerätesockel 1 ist im Querschnitt (Fig. 2) im wesentlichen U-förmig ausgebildet, wobei an seiner Rückseite (also "hin- ten" ) eine Einrichtung, bestehend aus einem hakenartigen An¬ satz 3 und einem federbelasteten Schnappschieber 4 vorgesehen ist, über welche der Gerätesockel 1, wie an sich bekannt, auf eine beispielsweise in einem Schaltschrank montierte Trag¬ schiene aufgeschnappt werden kann.
In dem in der Fig. 1 und 2 gezeigten Gebrauchslage oberen Schenkel 5 des Gerätesockels 1 sind Anschlußklemmen 6 für drei Außenleiter und eine Anschlußklemme 6 ' für den Null-Leiter untergebracht, deren Ausbildung aus den Fig. 5 und 6 näher ersichtlich ist.
In dem in der Gebrauchslage unten liegenden Schenkel 7 des Gerätesockels 1 sind eine Anschlußklemme 8 für die Erdleitung sowie zwei Hilfskontaktklemmen 9 und 10 für einen integrierten Hilfsschalter (Schließer) untergebracht.
Von jeder Kontaktklemme 6, 6' und 8 geht ein Kontaktwinkel 11 aus, mit dem ein federnder Kontakt 12 verbunden ist. Die Kon¬ takte 12 ragen von den Schenkeln 5 und 7 in den Steg des Gerä- tesockels 1. Die freien Enden der Kontakte 12 werden von Kon¬ taktfedern 13 nach vorne, also in den Raum zwischen den beiden Schenkeln 5 und 7 des Gerätesockels 1 gedrückt.
Mit der Hilfskontaktklemme 9 ist eine Blattfeder 17 verbunden, die auf noch näher zu beschreibende Weise von einem Betäti¬ gungsstift 37 in Anlage an die Hilfskontaktklemme 10 gebogen werden kann, so daß die Hilfskontaktklemmen 9 und 10 elek¬ trisch leitend miteinander verbunden sind.
Die Kontakte 12 sind durch Öffnungen 18 im nach vorne weisen¬ den Mittelteil 19 des den Gerätesockel 1 innen verschließenden Gehäusedeckels 20 zugänglich (Fig. 3 und 4) .
In den oben und unten liegenden Wandteilen 21, 22 des Gehäu- sedeckels 20 des Gerätesockels 1 sind Griffmulden 23 und 24 eingeformt, die an ihrer tiefsten Stelle in einen Vorsprung 25, der zum Steg des Gerätesockels 1 hin hinterschnitten aus¬ gebildet ist (Fig. 2), auslaufen.
In dem den unteren Schenkel 7 des Gerätesockels 1 abdeckenden Wandteil des Gehäusedeckels 20 ist in dessen in der Gebrauchs¬ lage des Gerätesockels nach oben weisenden Wandteil ein zu dessen Innenseite offener Schlitz 27 vorgesehen, durch den die Kontaktfeder 17 zu-gänglich ist.
Das Einsatzelement 2 besitzt ein Gehäuse aus einem Deckel 30 und einer Wanne 31. Durch den in der Gebrauchslage hinten liegenden Boden des Gehäusedeckels 30 ragen ein Kontakt 33 und vier Kontakte 34, die durch die Öffnungen 18 im Wandteil 19 des Gehäusedeckels 20 des Gerätesockels 1 an den Kontakten 12 der Kontaktklemme 8 für die Erdleitung, den Kontakten 12 der drei Kontaktklemmen 6 für die Außenleiter und der Kontaktklem¬ me 6' für den Null-Leiter anliegen, wenn das Einsatzelement 2, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, mit dem Gerätesockel 1 ver- rastet ist.
An einer Wand der Wanne 31 des Einsatzelementes 2 ist eine vorspringende Rippe 35 vorgesehen, die bei in den Gerätesockel 1 eingesetztem Einsatzelement 2 in den Schlitz 27 eingreift, so daß ausschließlich eine lagerichtige Montage des Einsatz¬ elementes 2 am Gerätesockel 1 möglich ist.
Durch eine Öffnung 36 im Bereich des oberen Randes der Wanne 31 des Gehäuses des Einsatzelementes 2 ragt der Betätigungs- stift 37, der mit der Kontaktfeder 17 im Gerätesockel 1 auf noch zu beschreibende Art und Weise zusammenwirkt.
An der Vorderseite, d.h. dem nach vorne weisenden Boden der Wanne 31 des Gehäuses des Einsatzelementes 2 sind noch zwei durch Kunststoffkuppen verschlossene Öffnungen 38 für Prüfkon¬ takte und ein Sichtfenster 39 für eine Auslöseanzeige 90, 91 vorgesehen.
An dem Deckel 30 des Gehäuses des Einsatzelementes 2 sind zwei mit diesem einstückig ausgebildete Schnapparme 40 vorgesehen, die in entsprechende Aussparungen in den Seitenwänden der Wanne 31 des Gehäuses des Einsatzelementes 2 greifen. Jeder Schnapparm 40 trägt einen nach außen weisenden Betätigungsvor¬ sprung 41 und zwei ebenfalls nach außen weisende Rastnasen 42, die bei mit dem Gerätesockel 1 verrastetem Einsatzelement 2, wie in Fig. 2 gezeigt, hinter den Rastvorsprüngen 25 des Gerä¬ tesockels 1 einrasten. Um das Einsatzelement 2 vom Gerätesok- kel abzunehmen, genügt es von beiden Seiten her auf die Betä¬ tigungsvorsprünge 41 zu drücken, so daß die Vorsprünge 42 von den Rastnasen 25 freikommen, und das Einsatzelement 2 nach vorne (d.h. nach rechts der Fig. 2) vom Gerätesockel 1 abgezo¬ gen werden kann. Dabei sind die Betätigungsvorsprünge 41 dank der Griffmulden 23, 24 gut zugänglich. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß die Griffmulden 23, 24 in der Einbaustellung, d.h. bei in einem Schaltkasten montierter Kombination aus Gerätesockel 1 und Einsatzelement 2 durch eine Blende abgedeckt, d.h. nicht ohne weiteres zugänglich sind. Unbefugtes Hantieren ist damit wenigstens behindert.
Um den Deckel 30 des Gehäuses des Einsatzelementes 2 mit der Wanne 31 zu verbinden, sind am Deckel 30 vier Zungen 45 ange¬ formt, die an ihren freien Enden Rastvorsprünge (nicht sicht¬ bar), die nach innen weisen, tragen. Die Zungen 45 sind in Nuten 46 in den Außensseiten der beiden Längswände der Wanne 31 aufgenommen, wobei ihre Rastvorsprünge bei auf die Wanne 31 aufgesetztem Deckel 30 in Löcher 47 eingreifen. Die Löcher 47 sind an den hinteren Enden der Nuten 46 vorgesehen.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 9 bis 14 der innere Aufbau des als Überspannungsschutzvorrichtung ausgebil¬ deten Einsatzelementes 2 beschrieben.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind in der Wanne 31 in einem einseitig durch eine Wand 50 abgetrennten Aufnahmeraum dersel- ben vier Schutzelemente 51 in Form von Metalloxid-Varistoren aufgenommen. Jedes Schutzelement 51 ist in einen eigenen Auf- nahmeraum eingesetzt, wobei die Aufnahmeräume durch Zwischen¬ wände 52 voneinander getrennt sind.
Auf beiden Seiten der Schutzelemente 51 sind mit diesen elek- trisch leitend Elektroden 53, 54 verbunden. Die Anordnungen aus Schutzelement 51 und den beiden Elektroden 53, 54 sind in ihren Aufnahmeräumen durch eine (Polyurethan- )Vergußmasse 55 festgelegt. Um ein gleichmäßiges und gemeinsames Vergießen mit Niveauausgleich der Vergußmasse 55 zu erreichen, sind bei der Erfindung die Zwischenwände 52 nur so lange ausgebildet, daß sie unterhalb der Oberkante 56 der Wanne 31 enden.
Die Elektroden 54 sind über Anschlußfahnen 57 elektrisch lei- tend mit einer gemeinsamen Leiterschiene 58 verbunden, die in den Kontakt 33 (sh. Fig. 9) ausläuft. Dabei bilden die Elek¬ troden 54 die "Erdungsseite" der Schutzelemente 51.
Zwischen den Kontakten 34 und der auf der "Netzseite" der Schutzelemente 51 angebrachten Elektroden 53 sind jeweils Abtrennvorrichtungen angebracht, die bei Überlastung des Schutzelementes 51 ansprechen.
Die Abtrennvorrichtungen werden im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 12 beschrieben.
Jede Abtrennvorrichtung besteht aus einem Stössel in Form eins Rohrniets 60, das mittels Weichlot 61 mit einer Fahne der Elektroden 53 verlötet ist. An einem abgewinkelten Teil 63 der Elektrode 53 ist ein Isoliersstück 100 festgelegt, wobei ein hülsenförmiger Teil des Isolierstückes 100 als Führung für das Rohrniet 60 dient und in sich das Rohrniet 60 gleitend auf¬ nimmt. Über das Isolierstück 100 ist als Auslösefeder eine Schraubendruckfeder 62 gesteckt, die zwischen dem am abgewin- kelten Teil 63 der Elektrode 53 befestigten, verbreiterten Ende des Isolierstückes 100 und einer Kontaktplatte 64 mit Vorspannung eingesetzt ist. So ist das eine Ende der Rück¬ stellfeder 62 vom Teil 63 der Fahne der Elektrode 53 elek¬ trisch isoliert. Die Kontaktplatte 64 liegt mit ihrer von der Schraubendruckfeder 62 abgekehrten Seite an einem am Ende des Rohrniet 60 vorgesehenen Bund 65 an. Mit der Kontaktplatte 64 ist ein flexibles Leiterseil 66 elektrisch leitend verbunden, z.B. verschweißt, das zu dem jeweiligen Kontakt 34 führt.
In dem Einsatzelement 2 ist weiters verschwenkbar eine Wippe 70 gelagert, die in den Fig. 13 und 14 für sich gezeigt ist. Die Wippe 70 ist als im wesentlichen U-förmiger Bügel ausge¬ bildet und besitzt an ihren beiden Schenkeln 71, 72 je einen Lagerzapfen 73, 74. Die Lagerzapfen 73, 74 sind in Lagerauf- nahmen 75, 76 an den Schmalwänden der Wanne 31 um eine Achse 77' verschwenkbar gelagert.
Am Steg 77 der Wippe 70 sind vier Ansätze 78 vorgesehen, die mit ihren halbkugelförmig gewölbten Vorderseiten 79 dem den Bund 65 aufweisenden Ende des Rohrniet 60 zugeordnet sind.
In der Wanne 31 ist weiters der erwähnte Betätigungsstift 37 verschiebbar gelagert. Der Betätigungsstift 37 besitzt ein verdicktes Ende 80, das in eine Ausnehmung 81 an dem den län- geren Schenkel 72 tragenden Ende des Steges 77 der Wippe 70 eingreift. Zwischen dem verdickten Ende 80 und einer Zwischen¬ wand 82 in der Wanne 31 ist eine Rückstellfeder 83 eingesetzt, die den Betätigungsstift 37 in Anlage an den Steg 77 der Wippe 70 hält.
Es ist ersichtlich, daß der Betätigungsstift 37 beim Ver¬ schwenken der Wippe 70 aus der in Fig. 12 gezeigten, in der Gebrauchslage im wesentlichen horizontalen Lage seiner Schen¬ kel 71, 72 (in Fig. 12 vertikal) in die in Fig. 12 ebenfalls gezeigte schräge Lage aus dem Gehäuse des Einsatzelementes 2 vorgeschoben wird und durch den Schlitz 27 die Kontaktfeder 17 in Anlage an die Hilfskontaktklemme 10 drückt, so daß die Hilfskontaktklemmen 9 und 10 miteinander elektrisch leitend verbunden sind.
Wird eine Lötstelle 61, die das Rohrniet 60 mit dem abgewin¬ kelten Teil 63 der Fahne der Elektrode 53 verbindet, auf eine bestimmte Temperatur gebracht, öffnet sich diese Lötstelle 61 und das Rohrniet 60 wird von der Schraubendruckfeder (Auslöse- feder) 62 angetrieben, von dem abgewinkelten Teil 63 der Elek¬ trode 53 wegbewegt und bei dieser Bewegung in dem Isolierstück 100 geführt. Dieses Isolierstück 100 gewährleistet auch die Isolation zwischen dem abgewinkelten Teil 63 der Elektrode 53 und der Auslösefeder 62 nach einer Auslösung, d.h. einem Ab- trennvorgang. Bei diesem Abtrennvorgang (des Varistors 51 vom Netz) entsteht zwischen dem abgewinkelten Teil 63 der Elek¬ trode 53 und dem Rohrniet 60 eine Luftstrecke von beispielwei¬ se 5 mm, so daß die nötige Spannungsfestigkeit gewährleistet ist.
Beim beschriebenen Abtrennvorgang, also dem Öffnen einer Löt¬ stelle 61 irgendeiner der Abtrennvorrichtungen, die den vier Varistoren 51 zugeordnet sind, wird wie erwähnt, die Wippe 70 in die in Fig. 12 gezeigte schräge Lage verschwenkt. Durch diese Schwenkbewegung der Wippe 70 in ihre Auslösestellung wird der Betätigungsstift 37 wie erwähnt durch die Öffnung aus dem Gehäuse des Einsatzelementes 2 herausgeschoben.
Das freie Ende des längeren Schenkels 72 der Wippe 70 dient als Anzeigevorrichtung für alle Polstrecken der Überspannungs- schutzeinrichtung. Durch das Sichtfenster 39, in dem in der
Gebrauchsstellung (Fig. 1 und 2) nach vorne weisenden Boden der Wanne 31, ist entweder die grün eingefärbte Endfläche 90 des Schenkels 72 oder die rot eingefärbte Endfläche 91 eines Zeigers 92, der wie aus Fig. 14 oder 12 ersichtlich, mit dem freien Ende des längeren Schenkels 74 der Wippe 70 verrastet ist, sichtbar. Beim oben beschriebenen Abtrennvorgang wechselt die Anzeige, die im Sichtfenster 39 sichtbar ist, von grün
(Endfläche 90) auf rot (Endfläche 91) und zeigt damit an, daß ein Austausch des Einsatzelementes 2 notwendig ist.
Für die allenfalls erforderliche Prüfung eines vorgeschalteten Fehlerstromschutzschalters sind zwei Prüfkontakte 95 vorgese¬ hen, die mit einem Außenleiter (der in Fig. 10 obere Prüfkon- takt 95) bzw. mit Erde (der in Fig. 10 untere Prüfkontakt 95) verbunden sind. Die Prüf ontakte 95 sind, wie erwähnt, durch die mit Kunststoffkuppen verschlossenen Öffnungen 38, die ebenfalls im Boden der Wanne 31 vorgesehen sind, zugänglich.
Zusammenfassend kann die Erfindung beispielsweise wie folgt dargestellt werden:
Eine Überspannungsschutzvorrichtung 2 besitzt mehrere in einem
Gehäuse untergebrachte Varistoren 51, deren erdleitungsseiti- gen Elektroden über eine Leiste 58 elektrisch leitend mitein- ander verbunden sind. Die netzseitigen Elektroden 53 der Vari¬ storen sind über Abtrennvorrichtungen 60, 61 mit Kontaktstük- ken 34 verbunden. Die Abtrennvorrichtungen bestehen aus einem als Rohrniet 60 ausgebildeten Stössel, der mit den Elektroden 53 über eine Weichlotstelle 61 verbunden ist. Der Stössel 61 ist in einer Führung 100 aus Isolierwerkstoff verschiebbar aufgenommen. Jeder der Stössel 60 wirkt mit einem seiner Enden mit einer allen Abtrennvorrichtungen gemeinsamen Wippe (70) zusammen, die in der Überspannungsschutzvorrichtung ver- schwenkbar ist. Im Auslösefall, d.h. bei Überlastung eines der Varistoren 51, öffnet sich die Weichlotverbindung 61 und der betroffene Stössel 60 verschwenkt, angetrieben durch eine Auslösefeder 62 die Wippe 70, die ihrerseits einen Betäti¬ gungsstift 37 verschiebt, so daß weitere Schaltvorgänge ausge- löst werden. Die Wippe 70 trägt weiters eine Anzeigevorrich¬ tung 90, 91, die durch ein Fenster im Gehäuse der Überspan¬ nungsschutzvorrichtung (2) sichtbar ist, so daß von außen erkennbar ist, daß eine der Abtrennvorrichtungen 60, 61 ausge¬ löst hat. Dadurch, daß allen Abtrennvorrichtungen eine einzige Wippe 70 zugeordnet ist, ergibt sich eine einfache Konstruk¬ tion der ÜberspannungsSchutzvorrichtung.

Claims

Patentansprüche:
1. Überspannungsschutzvorrichtung (2) mit zwei oder mehreren in einem Gehäuse (30, 31) untergebrachten, als Varistoren ausgebildeten Schutzelementen (51), deren erdleitungssei- tigen Elektroden (54) durch eine Leiste (58) mit einem Kontaktstück (33) elektrisch leitend miteinander verbunden sind, wobei die anderen, netzseitigen Elektroden (53) über in Serie zu den Schutzelementen (51) geschaltete Abtrenn- Vorrichtungen (60, 61) mit Kontaktstücken (34) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß alle Abtrennvorrichtun¬ gen (60, 61) im Schwenkbereich des Steges (77) eines im Gehäuse (30, 31) verschwenkbar gelagerten, im wesentlichen U-förmigen, als Wippe ausgebildeten Bügels (70) angeordnet sind, und daß am Steg (77) ein im Gehäuse (30, 31) ver¬ schiebbar gelagerter Betätigungsstift (37) anliegt und am Bügel (70) gegebenenfalls eine Anzeigevorrichtung (90, 91) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzelemente (51) in in einem Gehäuseteil (31) der Überspannungsschutzvorrichtung (2) vorgesehene, nach oben hin offene Kammern eingesetzt und in diesen mit einer Vergußmasse (55) vergossen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzelemente (51) mit einer Polyurethanvergußmasse vergossen sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der im wesentlichen U-förmige Bügel (70) über an seinen Schenkel (71, 72) angeformte Lagerzapfen (73, 74) im Gehäuse (30, 31) verschwenkbar gelagert ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß am Steg (77) des U-förmigen Bügels (70) Ansätze (78) angeformt sind, und daß jeder Ansatz (70) jeweils einer der Abtrennvorrichtungen (60, 61) zugewendet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das im Gehäuseinneren aufgenommene Ende (80) des Betätigungsstiftes (37) in einer Ausnehmung (81) im Steg (72) des Bügels (70) aufgenommen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das im Inneren des Gehäuses (30, 31) der Schutzvorrichtung (2) angeordnete Ende (80) des Betätigungsstiftes (37) köpfartig verbreitert ist und daß zwischen einer Wand (82) des Gehäuses (30, 31) und dem Kopf (80) eine Druckfeder (83) vorgesehen ist, die über den Betätigungsstift (37) gesteckt ist, so daß dieser gegen den Steg (77) der Wippe (70) gedrückt wird.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Abtrennvorrichtung aus einem Stössel (60) aus elektrisch leitendem Werkstoff besteht, der ver¬ schiebbar in einer Führung (100) aus Isolierwerkstoff aufgenommen ist und der mit einem Ende mit Hilfe eines Lots (61) an der Elektrode (53) befestigt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stössel (60) über eine Kontaktplatte (64) und ein flexibles Leiterseil (66) mit dem Kontaktstück (34) ver- bunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (64) an einem Bund, der am Stössel (60) ausgebildet ist, anliegt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (100) für den Stössel (60) an einer von der Elektrode (53) abstehenden Fahne, ins¬ besondere einem abgewinkelten Ende ( 63) derselben befe- stigt ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß über die den Stössel (60) führende Führung (100) eine Druckschraubenfeder (62) gesteckt ist, die an der am Bund des Stössels ( 60) anliegenden Kontakt- platte (64) und an einem Flansch der Führung (100), über die diese mit der Elektrode (53) verbunden ist, anliegt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß am Steg (77) der Wippe (70) Vorsprünge
(78) angeformt sind, die auf die Stössel (60) hin gerich¬ tet sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die den Stösseln ( 60) zugekehrten Enden (79 ) der Vorsprün¬ ge (78) halb-kreisförmig ausgebildet sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schenkel (72) der Wippe (70) über deren Schwenkachse (77' ) hinaus verlängert und als Aus¬ löseanzeiger (90, 91) ausgebildet ist, und daß in dem Gehäuse (30, 31) der Überspannungsschutzvorrichtung (2) dem Ende des Schenkels (72) gegenüberliegend ein Sichtfen¬ ster (39) vorgesehen ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Stössel (60) als Rohrniet ausge¬ bildet ist.
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