WO2008009513A1 - Abtrennvorrichtung für insbesondere steckbare überspannungsableiter - Google Patents

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WO2008009513A1
WO2008009513A1 PCT/EP2007/055683 EP2007055683W WO2008009513A1 WO 2008009513 A1 WO2008009513 A1 WO 2008009513A1 EP 2007055683 W EP2007055683 W EP 2007055683W WO 2008009513 A1 WO2008009513 A1 WO 2008009513A1
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WO
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arrester
separating device
connection
solder
separation
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/055683
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English (en)
French (fr)
Inventor
Edmund ZÄUNER
Richard Daum
Georg Wittmann
Florian Gaeck
Sascha Ludewig
Original Assignee
Dehn + Söhne Gmbh + 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 Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg filed Critical Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/12—Overvoltage protection resistors
    • 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
    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a separation device for in particular pluggable surge arrester, wherein the separation point is designed as a thermally triggered solder connection between an outer terminal of the arrester and a connection point of the at least one arrester element, for example a varistor disc and wherein further on the solder connection a biasing force in the separation direction acts according to the preamble of claim 1.
  • Lot connection are formed, for example, according to DE 295 19 313 Ul belong to the prior art.
  • the solder Under the influence of heating, whose heat source is preferably an overvoltage protection device to be monitored, e.g. forms a varistor, the solder is liquefied and separated as a result of thereby triggered switching movement of a specially provided part of the separating device, an electrical connection.
  • an overvoltage protection device to be monitored e.g. forms a varistor
  • the part of the separation device from which performs the switching movement is biased in the prior art by means of a spring-biased in the switching direction.
  • the switching movement reaches its absolute end point as soon as the preload force of the spring is used up.
  • EP 0 716 493 A1 discloses a parallel connection of a plurality of varistors, each with a separator device, wherein the Z ⁇ stand each of the varistors with the aid of a display device can be displayed.
  • a plurality of solder joints are to be separated as simultaneously as possible in order to cancel the electrical connection.
  • multiple solder joints require a larger amount of solder material with the result that the heat energy has a greater value to reach the melting point of this larger amount of material.
  • a delayed response of the separating device is possible.
  • the separation point is designed as a thermally triggered solder connection between an outer terminal contact of the arrester and a connection point of the at least one arrester element, such as a varistor disc and wherein a safe, fast disconnection can be realized and wherein furthermore an increased thermal sensitivity for a safe triggering of the arrester in case of failure or overload is given.
  • the separating device according to the invention can also be used for the parallel connection of several arresters, i.
  • Protective elements are designed as a common separating device, which is arranged quasi in force-free space between the arresters.
  • the separating device can be loaded with very high surge currents and the close contact with the arresters results in the desired sensitive response behavior.
  • Surge arrester designed as a metallic molded part, which has an integral extension leg.
  • This extension leg has a solder connection, i. to the separation point leading end, which has a U-shape.
  • the point of connection of the arrester element e.g. a varistor disk, is called
  • the metallic molded part is under
  • the width and the length of the finger is designed so that there is a blade-like dragging and pushing away the molten solder in Abtrennfall. Unwanted solder scratches or solder bridges are avoided by this constructive solution.
  • the solder joint can be made as a pin or rivet of a melting material, wherein the pin and the rivet penetrates both a recess in the sheet and in the U-shaped end of the molding.
  • a cotter pin made of a melting material, i. acts as a connecting solder.
  • a plurality of spaced pins or rivets can be made of a melting material, if this proves to be necessary under consideration of the surge currents to be led.
  • the respective surface piece of the arrester element extends parallel to the respective leg of the U-shaped end of the molded part and is applied to this.
  • the finger acts on the connecting portion between the U-shaped leg of the molded part and pulls this section by spring force in the separation direction, wherein the spring biasing force of the molded part with that spring force vectorially added to the finger, for example by realized a helical compression spring, acts.
  • solder joint is executed as possible as the only solder joint, in particular in the form of a solder pill, i. it does not require multiple solder joints, as is necessary in the prior art.
  • the finger may be provided with an optical display for displaying the
  • This optical display can comprise a sliding element with a correspondingly colored design, which moves in front of a window or is removed from a window area.
  • Ableiter arranged parallel and spaced from each other, wherein the respective surface pieces on opposite sides facing each other such that a U-leg of the molded part with a first surface piece and the other U-leg comes to rest with a second surface piece, wherein the separating direction and the separating movement in the distance space of the arrester elements are given in or run.
  • the metallic molded part may have a V-shaped Steckêtabwinklung at its pointing away from the solder joint end.
  • the sheet may include an angling, e.g. carried out at an angle of 90 °, having the connecting portion between the legs of the U-shaped end of the molding outside, i. at least partially surrounds at a side facing away from the separation direction. Also in this constructive variant, the distance of the mechanical contact between surface piece and molded part is secured at least over a portion by a solder material.
  • the extension leg of the metallic molding have at least one-sided or even a two-sided fold. This fold can be performed up to the U-shaped end of the molding or pass over an extension of the Abkantungsschenkel in the U-shaped end.
  • Fig. 1 is a perspective view of a module for a pluggable
  • Fig. 2 is an analogous representation of that of Figure 1, but in side view.
  • Fig. 3 is an illustration of the surge arrester according to that of Fig. 2, but with the support plate removed;
  • Figs. 6 and 7 are plan and perspective views of a first
  • FIG. 8 shows a second embodiment of the severing device with a rivet or a pin made of a melting material
  • FIG. 9 shows a representation of the single solder connection as a solder pill
  • FIG. Fig. 10 shows a third embodiment of the separating device from, wherein the
  • FIG. 11 is an illustration of an embodiment similar to that of Fig. 9 but with only one varistor; 8 shows a representation of the separation device according to FIG. 11 with finger and optical display for signaling the functional state of the separation device or the inserted arrester.
  • FIG In the illustrations according to figures is assumed by a separation device for in particular pluggable surge arrester, which as a plug-in module 1, comprising one or more arresters, e.g. in the form of varistors, can be performed.
  • the plug-in module 1 shown for example in Fig. 1 has a mechanical
  • Support member 2 which for attachment and for receiving Varistorin 3rd
  • a support plate 4 is used, inter alia, to receive a display device 5, e.g. can be realized as a slide. By a change in position of the display device 5, a colored field, which is present on the support plate 4, based on a contained in the outer housing
  • the plug-in module 1 also has external connection contacts 6, which are used for electrical contacting in conjunction with a mating contact piece of a
  • Extension leg 7 is made in one piece. The end of the extension leg facing the solder connection 8 (see FIG. 9)
  • connection point of the arrester element for example a varistor disk 3 is as
  • the metallic molding i. the extension leg 7 is under a natural spring bias.
  • FIG. 3 shows how the finger 11 is movably mounted on a guide part 12, wherein the guide member 12 receives a helical compression spring 13.
  • the helical compression spring 13 ensures that the finger 11 is biased in the image direction to the left. This biasing direction thus has the same vector as that which is characterized by the inherent spring force of the extension leg 7.
  • FIG. 3 also makes it clear that the severing device according to the invention can also be combined with a further thermally triggerable display 14 in order, for example, to signal the reaching of a first limit temperature which does not yet result in a relevant impairment of the solder joint 8 leads.
  • FIG. 3 illustrates the Z ⁇ stand of the function in connection between terminal contact 6 and surface piece 10
  • the separated Z ⁇ stand is made clear with Figs. 4 and 5, wherein it can also be seen that the display device 5 in the picture after shifted to the left.
  • the force of the helical compression spring 13 acts on the finger 11 and thus on the melting solder of the solder joint 8.
  • the spring preload of the metallic molding also generates a force in the separation direction (arrow).
  • Fig. 6 shows two spaced Varistorin, each with a patch 10 for electrical connection.
  • the U-shaped end 9 of the metallic molded part comes with its outer sides of the U-legs with an outer side of the respective surface piece 10 in contact (see also perspective view of FIG. 7).
  • a pin or a rivet 16 can be fixed from a melting material as shown in FIG. 8, which the separation point until reaching the melting point of the rivet or
  • a solder connection 8 can also be realized as a solder pill.
  • Solder 8 can be realized as a solder pill.
  • the extension leg in the third embodiment of Fig. 10, the extension leg
  • the patches 10 each have a fold 17, the
  • Extension leg 7 on the outside, i. surround away from the separation direction. Also in this embodiment, a solder joint secures the position of the
  • Extension leg 7 with respect to the location of the provided with a fold 17
  • Solder 8 immersed, so that when melting the solder by the finger 11 a
  • the metallic molded part with the extension leg 7 preferably has
  • the metallic molded part at its side facing away from the solder joint 8 end on a V-shaped Steckêtabwinklung.
  • List of Reference Numerals [0067] 1 plug-in module [0068] 2 mechanical support part [0069] 3 varistor disk [0070] 4 support plate [0071] 5 display device [0072] 6 connection contact [0073] 7 extension legs 8 solder joint

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abtrennvorrichtung für insbesondere steckbare Überspannungsableiter, wobei die Abtrennstelle als thermisch auslösbare Lotverbindung zwischen einem äußeren Anschlusskontakt des Ableiters und einem Anschlusspunkt des mindestens einen Ableiterelements, beispielsweise einer Varistorscheibe ausgeführt ist und wobei weiterhin auf die Lotverbindung eine Vorspannkraft in Trennrichtung einwirkt. Erfindungsgemäß ist mindestens ein äußerer Anschlusskontakt als metallisches Formteil ausgeführt, welches einen integralen Verlängerungsschenkel aufweist, dessen zur Lotverbindung weisendes Ende eine U-Form besitzt, weiterhin der Anschlusspunkt des Ableiterelements als Flächenstück ausgebildet ist, welches, in Anlage mit einem Abschnitt des U-förmigen Endes des Formteils stehend, mit diesem durch ein Lot gesichert ist, sowie das metallische Formteil unter Eigenfedervorspannung steht und in den von der U-Form des Formteilabschnitts umschlossenen und gebildeten Raum einen an der Führung gelagerter, unter Federvorspannkraft stehender Finger eingreift, um beim Auslösen ein schnelles, sicheres elektrisches Trennen der Lotverbindung sowohl durch Unterstützung der Trennbewegung des Formteils als auch Verdrängen des Lotmaterials zu bewirken.

Description

Beschreibung
Abtrennvorrichtung für insbesondere steckbare Überspannungsabieiter
[0001] Die Erfindung betrifft eine Abtrenn Vorrichtung für insbesondere steckbare Überspannungsabieiter, wobei die Abtrennstelle als thermisch auslösbare Lotverbindung zwischen einem äußeren Anschlusskontakt des Ableiters und einem Anschlusspunkt des mindestens einen Ableiterelements, beispielsweise einer Varistorscheibe ausgeführt ist und wobei weiterhin auf die Lotverbindung eine Vorspannkraft in Trennrichtung einwirkt, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Überspannungsabieiter mit Abtrennstellen, die als thermisch beeinflussbare
Lotverbindung ausgebildet sind, gehören beispielsweise nach der DE 295 19 313 Ul zum Stand der Technik.
[0003] Unter dem Einfluss einer Erwärmung, deren Wärmequelle vorzugsweise ein zu überwachendes Überspannungsschutzbauteil, z.B. einen Varistor bildet, wird das Lot verflüssigt und infolge einer dadurch ausgelösten Schaltbewegung eines speziell vorgesehenen Teils der Abtrennvorrichtung eine elektrische Verbindung aufgetrennt.
[0004] Das Teil der Ab trenn Vorrichtung, welches die Schaltbewegung ausführt, ist nach dem Stand der Technik mittels einer in Schaltrichtung ausgerichteten Federkraft vorgespannt. Die Schaltbewegung erreicht ihren absoluten Endpunkt, sobald die Vorspannkraft der Feder aufgebraucht ist.
[0005] Die EP 0 716 493 Al offenbart eine Parallelschaltung von mehreren Varistoren mit je einer Ab trenn Vorrichtung, wobei der Zαstand jedes der Varistoren mit Hilfe einer Anzeigevorrichtung darstellbar ist. Bei dieser Lösung des Standes der Technik sind mehrere Lötverbindungen möglichst gleichzeitig zu trennen, um die elektrische Verbindung aufzuheben. Mehrere Lötverbindungen erfordern naturgemäß eine größere Menge Lotmaterials mit der Folge, dass die Wärmeenergie zum Erreichen des Schmelzpunkts dieser größeren Materialmenge einen größeren Wert besitzt. Hierdurch ist ein verzögertes Ansprechen der Abtrennvorrichtung möglich.
[0006] Gemäß der DE 40 42 237 Al ist es ebenso bekannt, ein Paket aus parallel geschalteten Varistoren vorzusehen, die über Kupferlitzen mit den jeweiligen Anschlüssen in Verbindung stehen. Die Kupferlitzen werden unter Federvorspannung gehalten und weisen Lötverbindungen auf, so dass auch bei diesem Stand der Technik eine Abtrennvorrichtung gegeben ist. Die Verwendung von Kupferlitzen ist jedoch insofern von Nachteil, als dass durch die Stromkraftwirkungen ein Aufspleißen der Litze eintritt mit der Folge, dass die Überspannungsschutzeinrichtung ausfallen kann.
[0007] Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Abtrennvorrichtung für insbesondere steckbare Überspannungsabieiter anzugeben, wobei die Abtrennstelle als thermisch auslösbare Lotverbindung zwischen einem äußeren Anschlusskontakt des Ableiters und einem Anschlusspunkt des mindestens einen Ableiterelements, beispielsweise einer Varistorscheibe ausgeführt ist und wobei ein sicheres, schnelles Abtrennen realisiert werden kann und wobei weiterhin eine erhöhte thermische Sensibilität für ein sicheres Auslösen der Ableiter im Störungsoder Überlastfall gegeben ist.
[0008] Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch eine Abtrennvorrichtung für insbesondere steckbare Überspannungsabieiter gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.
[0009] Die erfindungsgemäße Abtrennvorrichtung kann auch für die Parallelschaltung von mehreren Ableitern, d.h. Schutzelementen als gemeinsame Abtrennvorrichtung ausgeführt werden, die quasi im kraftfreien Raum zwischen den Ableitern angeordnet ist. Hierdurch kann die Abtrennvorrichtung mit sehr hohen Stoßströmen belastet werden und durch den engen Kontakt zu den Ableitern ergibt sich das gewünschte sensible Ansprech verhalten.
[0010] Erfindungsgemäß ist der äußere Anschlußkontakt des insbesondere steckbaren
Überspannungsabieiters als metallisches Formteil ausgeführt, welches einen integralen Verlängerungsschenkel aufweist.
[0011] Dieser Verlängerungsschenkel weist ein zur Lotverbindung, d.h. zur Trennstelle führendes Ende auf, das eine U-Form besitzt.
[0012] Der Anschlusspunkt des Ableiterelements, z.B. einer Varistorscheibe, ist als
Flächenstück ausgebildet, welches, in Anlage mit einem Abschnitt des U-förmigen Endes des Formteils stehend, mit diesem durch das Lot gesichert ist.
[0013] Weiterhin steht erfindungsgemäß das metallische Formteil unter
Eigenfedervorspannung, wobei die Vorspannrichtung mit der Trennbewegung übereinstimmt.
[0014] In den von der U-Form des Formteilabschnitts umschlossenen und gebildeten Raum greift ein in einer Führung gelagerter, unter Federvorspannung stehender Finger ein, um beim Auslösen ein schnelles und sicheres elektrisches Trennen der Lotverbindung sowohl durch Unterstützung der Trennbewegung des Formteils als auch ein Verdrängen des Lotmaterials zu bewirken.
[0015] Die Breite und die Länge des Fingers ist dabei so ausgeführt, dass sich ein schaufelartiges Mitziehen und Wegdrücken des geschmolzenen Lotes im Abtrennfall ergibt. Unerwünschte Lotspratzer oder Lotbrücken werden durch diese konstruktive Lösung vermieden.
[0016] Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Lotverbindung als Stift oder Niet aus einem schmelzenden Material ausgeführt werden, wobei der Stift und der Niet sowohl eine Ausnehmung im Flächenstück als auch im U-förmigen Ende des Formteils durchdringt. Man kann diese Funktion quasi mit einem Sicherungssplint umschreiben, der aus einem schmelzenden Material besteht, d.h. als Verbindungslot wirkt.
[0017] Selbstverständlich können auch mehrere beabstandete Stifte oder Nieten aus einem schmelzenden Material ausgeführt werden, wenn dies unter Beachtung der zu führenden Stoßströme sich als notwendig erweist.
[0018] Bei einer bevorzugten Ausführungsform verläuft das jeweilige Flächenstück des Ableiterelements parallel zu dem jeweiligen Schenkel des U-förmigen Endes des Formteils und liegt an diesem an.
[0019] In einer Ausgestaltung wirkt der Finger auf den Verbindungsabschnitt zwischen dem U-förmigen Schenkel des Formteils ein und zieht diesen Abschnitt durch Federkraftwirkung in Trennrichtung mit, wobei sich die Federvorspannkraft des Formteils mit derjenigen Federkraft vektoriell addiert, die auf den Finger, beispielsweise durch eine Schraubendruckfeder realisiert, einwirkt.
[0020] Die Lotverbindung ist nach Möglichkeit als einzige Lötstelle insbesondere in Form einer Lotpille ausgeführt, d.h. es sind nicht mehrere Lötverbindungen erforderlich, wie dies beim Stand der Technik notwendig ist.
[0021] Der Finger kann mit einer optischen Anzeige zur Darstellung des
Funktionszustands des Ableiters in Verbindung stehen. Diese optische Anzeige kann ein Schiebeelement mit entsprechend farblicher Gestaltung umfassen, welches vor ein Fenster bewegt oder aus einem Fensterbereich entfernt wird.
[0022] Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind zwei scheibenförmige
Ableiterelemente parallel und beabstandet voneinander angeordnet, wobei sich die jeweiligen Flächenstücke auf einander zugewandten Seiten gegenüberliegen derart, dass ein U-Schenkel des Formteils mit einem ersten Flächenstück und der weitere U- Schenkel mit einem zweiten Flächenstück zur Anlage kommt, wobei die Trennrichtung und die Trennbewegung in den Abstandsraum der Ableiterelemente hinein vorgegeben sind bzw. verlaufen.
[0023] Das metallische Formteil kann an seinem von der Lotverbindung weg weisenden Ende eine V-förmige Steckkontaktabwinklung aufweisen.
[0024] Bei einer Ausgestaltung kann das Flächenstück eine Abwinklung, z.B. ausgeführt in einem Winkel um 90°, besitzen, welche den Verbindungsabschnitt zwischen den Schenkel des U-förmigen Endes des Formteils außen, d.h. an einer von der Trennrichtung abgewandten Seite mindestens teilweise umgreift. Auch bei dieser konstruktiven Variante ist der Abstand der mechanischen Berührung zwischen Flächenstück und Formteil mindestens über einen Abschnitt durch ein Lotmaterial gesichert.
[0025] Zar Erhöhung der Stabilität kann der Verlängerungsschenkel des metallischen Formteils mindestens eine einseitige oder aber auch eine zweiseitige Abkantung aufweisen. Diese Abkantung kann bis zum U-förmigen Ende des Formteils geführt werden bzw. über eine Verlängerung der Abkantungsschenkel in das U-förmige Ende übergehen.
[0026] Wie bereits dargelegt, wird die Abtrennvorrichtung und der Anschluss des
Überspannungsabieiters aus einem einzigen Teil, vorzugsweise bestehend aus einem metallischen, federnden Material, ausgeführt, das zu einer U-Form gebogen und mit dem jeweiligen Flächenstück oder mehreren Flächenstücken bei der Parallelschaltung von Ableitern verlötet ist. Es unterstützt damit die Federwirkung des Materials des Formteils die gewünschte Abtrennbewegung insbesondere auch dann, wenn bei mehreren parallel geschalteten Ableitern eine ungleichmäßige Erwärmung der Lotverbindung auftritt.
[0027] Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen sowie unter Zαhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
[0028] Hierbei zeigen:
[0029] Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Moduls für einen steckbaren
Überspannungsabieiters mit Abtrennvorrichtung und abgenommenem Außengehäuse;
[0030] Fig. 2 eine analoge Darstellung derjenigen nach Fig. 1, jedoch in Seitenansicht;
[0031] Fig. 3 eine Darstellung des Überspannungsabieiters gemäß derjenigen nach Fig. 2, jedoch mit entfernter Tragplatte;
[0032] Fig. 4 und 5 Darstellungen des Überspannungsabieiters im abgetrennten Zαstand;
[0033] Fig. 6 und 7 Draufsicht und perspektivische Darstellung eines ersten
Ausführungsbeispiels der Ausbildung der Abtrennvorrichtung bei der Verwendung von zwei parallel geschalteten scheibenförmigen Ableitern, insbesondere Varistoren; [0034] Fig. 8 ein zweites Ausführungsbeispiel der Abtrenn Vorrichtung mit einem Niet oder einem Stift aus einem schmelzenden Material;
[0035] Fig. 9 eine Darstellung der einzigen Lotverbindung als Lotpille ausgeführt; [0036] Fig. 10 ein drittes Ausführungsbeispiel der Ab trenn Vorrichtung, wobei die
Flächenstücke der Ableiter eine Abwinklung aufweisen und das metallische Formteil außenseitig umgreifen; [0037] Fig. 11 eine Darstellung einer Ausführungsform ähnlich derjenigen nach Fig. 9, jedoch mit nur einem Varistor; [0038] Fig. 12 eine Darstellung derjenigen ähnlich Fig. 8, jedoch nur mit einem Ableiter und [0039] Fig. 13 eine Darstellung der Abtrennvorrichtung nach Fig. 11 mit Finger und optischer Anzeige zur Signalisierung des Funktionszustands der Abtrennvorrichtung bzw. des eingesetzten Ableiters. [0040] Bei den Darstellungen gemäß Figuren wird von einer Abtrennvorrichtung für insbesondere steckbare Überspannungsabieiter ausgegangen, welche als Steckmodul 1, umfassend einen oder mehrere Ableiter, z.B. in Form von Varistoren, ausgeführt werden können. [0041] Das beispielsweise in Fig. 1 gezeigte Steckmodul 1 weist ein mechanisches
Stützteil 2 auf, welches zur Befestigung und zur Aufnahme von Varistorscheiben 3
(siehe Fig. 6) dient. [0042] Eine Tragplatte 4 dient unter anderem der Aufnahme einer Anzeigevorrichtung 5, die z.B. als Schieber realisiert werden kann. [0043] Durch eine Lageveränderung der Anzeigevorrichtung 5 kann ein farbiges Feld, das auf der Tragplatte 4 vorhanden ist, bezogen auf ein im Außengehäuse enthaltenes
Fenster (nicht gezeigt) geöffnet oder geschlossen werden. [0044] Das Steckmodul 1 weist darüber hinaus äußere Anschlusskontakte 6 auf, die zur elektrischen Kontaktierung in Verbindung mit einem Gegenkontaktstück eines
Sockelteils (nicht gezeigt) dienen. [0045] Der für die erfindungsgemäße Abtrennvorrichtung maßgebliche Anschlusskontakt 6
(in Fig. 1 im rechten Bildteil erkennbar) ist als metallisches Formteil ausgebildet, welches einen integralen Verlängerungsschenkel 7 aufweist. Unter dieser integralen
Ausführungsform wird verstanden, dass der betreffende Anschlusskontakt mit dem
Verlängerungsschenkel 7 einstückig gefertigt ist. [0046] Das zur Lotverbindung 8 (siehe Fig. 9) weisende Ende des Verlängerungsschenkels
7 besitzt eine U-Form 9. [0047] Der Anschlusspunkt des Ableiterelements, z.B. einer Varistorscheibe 3, ist als
Flächenstück 10 ausgebildet, welches, in Anlage mit einem Abschnitt des U-förmigen Endes 9 des Formteils stehend, mit diesem durch die Lotverbindung 8 gesichert ist.
[0048] Das metallische Formteil, d.h. der Verlängerungsschenkel 7, steht unter einer Eigenfedervorspannung .
[0049] In den von der U-Form 9 des Formteilabschnitts umschlossenen und gebildeten
Raum ist ein in einer Führung gelagerter unter Federvorspannkraft stehender Finger 11 eingreifend, um beim Auslösen ein schnelles und sicheres elektrisches Trennen der Lotverbindung 8 sowohl durch Unterstützung der Trennbewegung des Formteils als auch durch Verdrängen des Lotmaterials zu bewirken.
[0050] Anhand der Fig. 3 ist dargestellt, wie der Finger 11 über ein Führungsteil 12 beweglich gelagert ist, wobei das Führungsteil 12 eine Schraubendruckfeder 13 aufnimmt.
[0051] Die Schraubendruckfeder 13 sorgt dafür, dass der Finger 11 unter Vorspannung im Bild Richtung nach links steht. Diese Vorspannrichtung weist also den gleichen Vektor wie derjenige auf, welcher durch die Eigenfederkraft des Verlängerungsschenkels 7 geprägt ist.
[0052] Die Fig. 3 macht auch deutlich, dass die Abtrenn Vorrichtung gemäß der Erfindung auch mit einer weiteren thermisch auslösbaren Anzeige 14 kombiniert werden kann, um beispielsweise das Erreichen einer ersten Grenztemperatur zu signalisieren, die noch nicht zu einer relevanten Beeinträchtigung der Lotverbindung 8 führt.
[0053] Während die Fig. 3 den Zαstand der in Funktion befindlichen Verbindung zwischen Anschlusskontakt 6 und Flächenstück 10 darstellt, ist mit den Fig. 4 und 5 der abgetrennte Zαstand deutlich gemacht, wobei auch ersichtlich ist, dass sich die Anzeigevorrichtung 5 im Bild nach links verschoben hat.
[0054] Beim Abtrenn Vorgang wirkt die Kraft der Schraubendruckfeder 13 auf den Finger 11 und damit auf das schmelzende Lot der Lotverbindung 8 ein. Die Federvorspannung des metallischen Formteils erzeugt ebenfalls eine Kraft in Abtrennrichtung (Pfeildarstellung) .
[0055] Die Detaildarstellung nach Fig. 6 zeigt zwei beabstandete Varistorscheiben mit jeweils einem Flächenstück 10 zum elektrischen Anschluss.
[0056] Das U-förmige Ende 9 des metallischen Formteils kommt mit seinen Außenseiten der U-Schenkel mit einer Außenseite des jeweiligen Flächenstücks 10 in Berührung (siehe auch perspektivische Darstellung nach Fig. 7).
[0057] Über Ausnehmungen 15 bzw. Bohrungen sowohl im jeweiligen Flächenstück 10 als auch im entsprechenden Schenkel des U-förmigen Teils 9 kann gemäß der Darstellung nach Fig. 8 ein Stift oder ein Niet 16 aus einem schmelzenden Material fixiert werden, welcher die Trennstelle bis zum Erreichen des Schmelzpunkts des Niet- oder
Stiftmaterials sichert. [0058] Gemäß der Darstellung nach Fig. 9 kann auch eine Lotverbindung 8 als Lotpille realisiert werden. Selbstverständlich ist auch eine Kombination Niet / Stift 16 und
Lotverbindung 8 als Lotpille realisierbar. [0059] Bei dem dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 weist der Verlängerungsschenkel
7 eine Gestalt auf, wonach zwei Abkantungen in Richtung des Raums orientiert sind, welcher von den beiden beabstandeten Varistorscheiben 3 gebildet wird. [0060] In diesem Fall besitzen die Flächenstücke 10 jeweils eine Abkantung 17, die den
Verlängerungsschenkel 7 außenseitig, d.h. von der Trennrichtung abgewandt umgreifen. [0061] Auch bei dieser Ausführungsform sichert eine Lotverbindung die Position des
Verlängerungsschenkels 7 bezüglich der Lage der mit einer Abkantung 17 versehenen
Flächenstücke 10. [0062] Die Darstellungen nach den Fig. 11 und 12 zeigen eine Variante der
Abtrennvorrichtung jeweils teilkomplettiert, jedoch noch ohne Anzeigevorrichtung 5 und dem geführten Finger 11. Letztere Elemente sind in der Darstellung nach Fig. 13 erkennbar. [0063] Hier wird auch ersichtlich, wie der Finger 11 mindestens teilweise in die
Lotverbindung 8 eintaucht, so dass beim Schmelzen des Lotes durch den Finger 11 ein
Mitreißen und Wegbewegen des Lotmaterials von der Trennstelle erfolgen kann. [0064] Das metallische Formteil mit dem Verlängerungsschenkel 7 besitzt bevorzugt
Stabilitätserhöhende Konturen 18, die als Sicke oder Abwinklung ausführbar sind. [0065] Außerdem weist das metallische Formteil an seinem von der Lotverbindung 8 weg weisenden Ende eine V-förmige Steckkontaktabwinklung auf. [0066] Bezugszeichenliste [0067] 1 Steckmodul [0068] 2 mechanisches Stützteil [0069] 3 Varistorscheibe [0070] 4 Tragplatte [0071] 5 Anzeigevorrichtung [0072] 6 Anschlusskontakt [0073] 7 Verlängerungsschenkel [0074] 8 Lotverbindung
[0075] 9 U-Form
[0076] 10 Flächenstück
[0077] 11 Finger
[0078] 12 Führungsteil
[0079] 13 Schraubendruckfeder
[0080] 14 thermisch auslösbare weitere Anzeige
[0081] 15 Ausnehmung
[0082] 16 Niet / Stift
[0083] 17 Abkantung
[0084] 18 Kontur
[0085] 19 Steckkontaktabwinklung

Claims

Ansprüche
[0001] Abtrenn Vorrichtung für insbesondere steckbare Überspannungsabieiter, wobei die Abtrennstelle äs thermisch auslösbare Lotverbindung zwischen einem äußeren Anschlusskontakt des Ableiters und einem Anschlusspunkt des mindestens einem Ableiterelements, beispielsweise einer Varistorscheibe ausgeführt ist und wobei weiterhin auf die Lotverbindung eine Vorspannkraft in Trennrichtung einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein äußerer Anschlusskontakt (6) äs metälisches Formteil ausgeführt ist, welches einen integräen Verlängerungs Schenkel (7) aufweist, dessen zur Lotverbindung (8) weisendes Ende eine U-Form (9) besitzt, der Anschlusspunkt des Ableiterelements (3) äs Flächenstück (10) ausgebildet ist, welches, in Anlage mit einem Abschnitt des U-förmigen Endes (9) des Formteils stehend, mit diesem durch ein Lot gesichert ist, das metälische Formteil unter Eigenfedervorspannung steht und in den von der U-Form (9) des Formteilabschnitts umschlossenen und gebildeten Raum einen an der Führung (12) gelagerter, unter Federvorspannkraft stehender Finger (11) eingreift, um beim Auslösen ein schnelles, sicheres elektrisches Trennen der Lotverbindung (8) sowohl durch Unterstützung der Trennbewegung des Formteils äs auch Verdrängen des Lotmateriäs zu bewirken.
[0002] Abtrenn Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lotverbindung äs Stift oder Met (16) aus einem schmelzenden Materiä ausgeführt ist, wobei der Stift oder der Met (16) sowohl eine Ausnehmung (15) im Flächenstück (10) äs auch im U-förmigen Ende (9) des Formteils durchdringt.
[0003] Abtrennvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Flächenstück (10) des Ableiterelements (3) parälel zu dem jeweiligen Schenkel des U-förmigen Endes (9) des Formteils an diesem anliegend verläuft.
[0004] Abtrennvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Finger (11) auf den Verbindungsabschnitt zwischen den U-Schenkeln des Formteils einwirkt.
[0005] Ab trenn Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lotverbindung (8) äs einzige Lotpille ausgeführt ist.
[0006] Abtrennvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Finger (11) mit einer optischen Anzeige (5) zur Darstellung des FunktionsDzustands des Ableiters (3) in Verbindung steht.
[0007] Abtrennvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei scheibenförmige Ableiterelemente (3) parallel und beabstandet voneinander angeordnet sind, wobei sich die jeweiligen Flächenstücke (10) auf einander zugewandten Seiten im stoßstromseitig kraftfreien Raum gegenüberliegen derart, dass ein U-Schenkel des Formteils mit einem ersten Flächenstück und der weitere U-Schenkel mit einem zweiten Flächenstück zur Anlage kommt, wobei die Trennrichtung und die Trennbewegung in den Abstandsraum der Ableiterelemente (3) hinein vorgegeben sind oder verlaufen.
[0008] Abtrennvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Formteil an seinem von der Lotverbindung (8) weg weisenden Ende eine V-förmige Steckkontaktabwinklung (19) aufweist.
[0009] Abtrenn Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenstück (10) jeweils eine Abwinklung (17) besitzt, welche den Verbindungsabschnitt zwischen den Schenkeln des U-förmigen Endes (9) des Formteils außen, d.h. an der von der Trennrichtung abgewandten Seite mindestens teilweise umgreift.
[0010] Ab trenn Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlängerungs Schenkel (7) des metallischen Formteils mindestens eine Kontur (18) aufweist.
[0011] Abtrenn Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur als Abkantung bis zum U-förmigen Ende (9) des Formteils geführt ist.
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