WO2008119575A1 - Assembly housing arrangement for the pulsed current resistant integration of at least one pre-made electrical breakdown fuse - Google Patents

Assembly housing arrangement for the pulsed current resistant integration of at least one pre-made electrical breakdown fuse Download PDF

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WO2008119575A1
WO2008119575A1 PCT/EP2008/051164 EP2008051164W WO2008119575A1 WO 2008119575 A1 WO2008119575 A1 WO 2008119575A1 EP 2008051164 W EP2008051164 W EP 2008051164W WO 2008119575 A1 WO2008119575 A1 WO 2008119575A1
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WO
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contact
opening
base body
contact plates
arrangement according
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/051164
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Georg Wittmann
Josef Birkl
Jens Ehrler
Original Assignee
Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg
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Filing date
Publication date
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Priority to EP08708478A priority patent/EP1999828B1/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/04Housings

Definitions

  • the invention relates to a mounting housing arrangement for pulse-current-proof integration of at least one prefabricated voltage breakdown fuse, in particular spark gap base, with or without integrated gas discharge arrester according to the preamble of patent claim 1.
  • Spark gap inserts as voltage breakdown protection for the protection of einschienigen track circuits are known for example from DE 199 21 772 C2.
  • Such a spark gap insert as a voltage breakdown fuse has an air gap, formed from at least two arranged in an insulating housing, opposite metallic disk-shaped electrodes.
  • the disc-shaped electrodes are based on the insulating housing over and can come into contact with corresponding fittings or connection plates.
  • the electrodes Between the electrodes, partially covering them, there is an insulator layer or insulator disk, with the air flashover point forming within the housing between the electrodes.
  • At least one of the disk-shaped electrodes has a recess or depression, wherein a gas discharge conductor, contacting the respective electrode surfaces, is inserted into the cavity formed by the recess or recess, so that there is an electrical parallel connection of air spark gap and gas discharge gap graded response results.
  • the air gap as a voltage protection against line frequency line voltage by permanent short circuiting and functionally separates the gas discharge path designed as a voltage protection against overvoltage due to lightning and line follower currents.
  • Voltage breakdown fuses have the task of grounding non-earth-grounded plant components in the area of rail-bound traffic engineering when a certain permissible voltage is exceeded in a short-circuit-proof manner.
  • Such voltage breakdown fuses are used for protection functions in the return line of DC and AC tracks, plant components in the catenary and pantograph area are permanently connected to the return line when the response voltage is exceeded, so that triggers the protection in the substation due to the flowing power frequency short-circuit or fault current.
  • a preferred application for voltage breakdown is the so-called "open rail manure" conductive components in the overhead line and Current collector area according to DIN EN 50122-1 for DC and AC railways.
  • direct railway traffic is the preferred method of protection for the safety of persons and for the protection of the installation. If rails may not be grounded directly, for example for reasons of track vacancy
  • Previously known voltage breakdown fuses work with fixed, predetermined connecting cables with prefabricated cable length and a fixed cable cross-section.
  • the cross-section of the connecting cable is tuned to a maximum rated short-circuit rating.
  • the line is oversized relative to the cross-section. With an actually higher short-circuit current, the cross-section can not be increased accordingly.
  • Another problem is the integration of known voltage breakdown fuses in electrical switchgear by incompatible fasteners.
  • a mounting housing arrangement for pulse current fixed integration at least one prefabricated voltage breakdown, in particular such a spark gap base which allows easy replacement of a defective assembly and wherein in a quasi-standard housing arrangement different voltage breakdown fuses can be used with appropriately adjusted parameters are.
  • the to be created mounting housing assembly should also allow the integration into electrical switchgear with there provided conventional fasteners.
  • the mounting housing arrangement for the pulse-current-proof integration of at least one prefabricated voltage breakdown fuse, in particular on a spark gap basis comprises a base body of a pressure-resistant, insulating material.
  • This main body can be manufactured inexpensively from a plastic material in injection molding or compression molding technology.
  • the base body has on at least one side an opening for receiving an insert in the form of the voltage breakdown, wherein the opening has a contour which fixes the side of the insert laterally.
  • a pressure equalization space extends within the body.
  • the opening extends to the contact plates and is closed by these.
  • the insert located in the opening comes into electrical connection with the surfaces of the contact plates which are located towards the opening.
  • contact pieces are provided as external contacts in the longitudinal axis direction of the overall arrangement.
  • These contact pieces can z. B. have the shape of a contact blade or even a contact pin and are used in this way in known, complementarily shaped terminals.
  • extensions in the form of mounting tabs are provided on the base body and / or on the contact plates. With the help of a tool that acts on the mounting tabs, the entire housing assembly can be inserted or removed in a switchgear.
  • the mounting tabs are formed as part of the respective contact plate and formed on this.
  • the mounting tabs can be designed as a closed bracket with a return portion to allow a secure grip.
  • a contacting and pressure sleeve for making the electrical connection between the insert and the respective contact plate is located in the opening. This makes it possible, in adaptation of the dimensions of the contacting and pressure sleeve and various inserts, d. H. Voltage breakdown fuses of different design and with different parameters to use without a separate body with different dimensions must be made.
  • the voltage breakdown protection as an insert has a cylindrical shape with frontally opposite contact surfaces. Then, the opening is formed as a cylindrical bore, which is followed by a radial portion of the aforementioned pressure compensation chamber to this cylindrical bore area.
  • the contact plates with their contact pieces are interchangeable to allow adaptation to different contact terminal shapes.
  • the contact plates are fastened by means of screws on the body.
  • the main body has on at least one outer side portion on a labeling surface with type and / or parameter information.
  • the opening in the base body is preferably formed as a through hole, which can be closed by the contact plates, wherein the contact plates non-positively and / or positively, for. B. with the aforementioned screws, are connected to the body.
  • a sealing and compensation ring is arranged between the contact plates or the base body and a sealing and compensation ring.
  • This preferably made of an elastic material compensating ring has a quasi-spring action, which is necessary for the current-stable contact, and at the same time prevents that by a too high contact pressure of the insert may be mechanically deformed and overloaded.
  • the sealing and compensation ring ensures that the necessary IP degrees of protection can be maintained, ie no dust or moisture can penetrate into the interior of the body.
  • a current sensor for detecting the leakage current during operation is provided on or in the housing, it being possible to estimate the state, in particular the aging behavior of the voltage breakdown fuse, via a detected leakage current change.
  • Fig. Ic is a cross-sectional view through the main body of
  • Mounting housing arrangement with one-sided already arranged contact plate together with mounting tab;
  • Fig. 2 is a perspective view of a complete mounting housing with contacts in the form of blade terminal contacts and
  • Fig. 3 is an illustration of a possible interconnection with external
  • the mounting housing assembly as shown in FIGS. Ia and I b shown in exploded view, starting from a base body 1.
  • the main body 1 may have the shape of a cylinder or else a cuboid.
  • a preferably cylindrical through-bore 20 is introduced, which extends in the longitudinal axis direction of the main body 1.
  • the bore 20 is matched to the outer diameter of the insert 2, which corresponds to the prefabricated voltage breakdown protection (SDS).
  • SDS voltage breakdown protection
  • a labeling surface 8 is provided for necessary types and parameters.
  • a contact sleeve 5 whose diameter is in turn matched to the diameter of the insert 2, serves a length compensation and ensures the necessary contact connection between the end faces of the insert 2 and facing the main body 1 sides of the contact plates 3, which consist of a metallic material.
  • the base body 1 is made of an insulating material and z. B. is produced in plastic injection molding.
  • An elastic sealing and compensating element in the form of a ring 4 is arranged at the two opposite ends of the main body 1 as an intermediate piece relative to the respective contact plate 3. With the help of screws 7 then attaching the contact plates 3 with the sealing and compensation ring 4 on the base body. 1
  • a mounting tab 9 is present, which allows easy handling of the housing assembly for insertion into corresponding terminals, as shown in FIG. 3 is allowed.
  • FIGS. 1a and 1b differ in the shape of the contact pieces 6.
  • a quasi-flat, knife-shaped contact is present here (see also FIG. 2).
  • a rod-shaped contact piece 6 is present in the variant according to FIG. 1 b.
  • a pressure compensation chamber 10 Radially spaced from the bore 20 extends in the interior of the main body 1, a pressure compensation chamber 10 in order to accommodate released in response to the spark gap gases without destroying the housing assembly can.
  • the insertion of such a housing assembly with voltage fuse z. B. in a system according to the schematic diagram of FIG. 3 takes place with the aid of mounting tabs 9, by pushing in a contact socket 15, the z. B. may be formed in so-called Lyraform.
  • a pulse-current-proof integration of the spark gap insert 2 is therefore carried out in the insulating body 1.
  • the selection of the material of the main body 1 and the structural design is made so that a safe behavior is given in case of overload.
  • the internal geometry is designed so that with the additional pressure equalization chamber a defined pressure control is given in case of overload. Furthermore, the bore 20 mechanically fixes the spark gap insert.
  • the outer geometry of the main body 1 can preferably be cylindrical, but also be executed in an e-cornered manner.
  • the contact plates 3 may have a crowned geometry such that the contact pressure is sufficient to control the short-circuit forces and arc arcs are avoided.
  • the dimensioning of the inner sleeve serving as a contact sleeve 5 in cross-section and material selection is designed so that the required surge current resistance is achieved.
  • each element 4 in the form of a sealing and compensation ring is used to compensate for the tolerances of the individual located in the base body 1 components and ensures the elastic properties and its shape for compliance with the IP degree of protection, ie it is effectively prevented from entering moisture and dust.
  • the compensating element on a spring action, which is necessary for the current-tight contact and prevents that may be overloaded mechanically by a too high contact pressure of the spark gap insert.
  • the contact pieces 6 may preferably be used as flat contacts, such. As knife contacts, but also be designed as plug contacts in a round shape. The special design is carried out depending on the receiving frame used or lower part of the overall arrangement (see Fig. 3).
  • the pluggable located in the housing assembly
  • Voltage breakdown securing elements 11 and 11 ' are shown in FIG. 3 received in a support frame 12 with appropriately designed contact sockets 15.
  • the support frame 12 is preferably carried out in a bipolar design for receiving two SDS elements.
  • An SDS element is contacted (11) and another SDS element is in reserve circuit (H ').
  • the recordings for the SDS elements are electrically connected in parallel. This parallel connection takes place via corresponding current-carrying connections 13 of the two SDS element recordings.
  • a possible aging of the SDS elements can be detected. Aging can be detected by a correspondingly increased leakage current, which is above the maximum value indicated in the new state.
  • the integration of a monitoring device for the SDS elements in addition to the display device in the support frame is additionally possible.
  • This monitoring device consists of a current sensor 16 for leakage current monitoring and an electronic control unit 17 electrically connected to the sensor 16.
  • the current sensor 16 can be integrated in a connection path of the support frame, but also in the main body itself.
  • the control electronics can be adapted to the respective application by means of adjustable current thresholds.
  • the optional monitoring device allows for the detection of the response of the SDS elements. This is possible by measuring the fault current, which then exceeds an adjustable limit.
  • the exceeding of the limit value can alternatively or simultaneously for on-site display via a corresponding switching contact in a be integrated according to higher-level control device in the sense of a remote message.
  • a mechanical lock 18 or unlocking of the slots for the SDS elements prevents both slots being open at the same time, ie. H. are unpopulated.
  • the mechanical locking and unlocking of the two slots also prevents a short-circuited SDS element from being removed before a second parallel SDS element is inserted.
  • the presented solution results in simpler and more flexible connection options due to an extended terminal design.
  • a faster interchangeability of the short-circuited fuse inserts and thus a reduction of the work steps is possible.
  • the design of the contacts allows integration into conventional switchgear.
  • An on-site display increases personal safety and thus ease of use. It is thereby possible a faster and easier detection of faulty, short-circuited voltage breakdown.
  • the respective mounting housing arrangement with SDS element accommodated therein can be safely replaced with the appropriate safety equipment by the service personnel, even if the trolley short circuit is still present, with the help of the mounting lugs attached to the housing.
  • the pending external voltage can reach a maximum of the operating voltage of the corresponding voltage fuse. Compliance with the corresponding voltage-time characteristics is guaranteed. Still applied external voltages are displayed with the result of improved personal safety. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Abstract

The invention relates to an assembly housing arrangement for the pulsed current resistant integration of at least one pre-made electrical breakdown fuse, in particular based on a spark gap. According to the invention, a base body made of a pressurizable insulating material is provided, which on at least one side has an opening for receiving an insert in the form of the electrical breakdown fuse, wherein the opening has a contour which positionally fixes the insert, and starting at the opening a pressure equalization chamber extends within the base body. On opposite sides of the base body, contact plates are located which are mechanically connected to the base body, wherein the opening extends as far as the contact plates and is closed off by said plates. Furthermore, the insert located in the opening comes into electrical contact with the contact plates. The outer sides of the contact plates have contact pieces as external contacts, oriented in the direction of the longitudinal axis of the whole arrangement.

Description

Montagegehäuseanordnung zur impulsstromfesten Integration mindestens einer vorgefertigten Spannungsdurchschlagsicherung Mounting housing arrangement for the pulse current fixed integration of at least one prefabricated voltage arrester
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Montagegehäuseanordnung zur impulsstromfesten Integration mindestens einer vorgefertigten Spannungsdurchschlagsicherung, insbesondere auf Funkenstreckenbasis, mit oder ohne integriertem Gasent- ladungsableiter gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a mounting housing arrangement for pulse-current-proof integration of at least one prefabricated voltage breakdown fuse, in particular spark gap base, with or without integrated gas discharge arrester according to the preamble of patent claim 1.
Funkenstreckeneinsätze als Spannungsdurchschlagsicherung zum Schutz von einschienigen Gleisstromkreisen sind beispielsweise aus der DE 199 21 772 C2 vorbekannt.Spark gap inserts as voltage breakdown protection for the protection of einschienigen track circuits are known for example from DE 199 21 772 C2.
Ein derartiger Funkenstreckeneinsatz als Spannungsdurchschlagsicherung weist eine Luftfunkenstrecke auf, gebildet aus mindestens zwei in einem isolierenden Gehäuse angeordneten, gegenüberliegenden metallischen, scheibenförmigen Elektroden. Die scheibenförmigen Elektroden stehen bezogen auf das isolierende Gehäuse über und können mit entsprechenden Anschlussstücken oder Anschlussplatten in Kontakt treten.Such a spark gap insert as a voltage breakdown fuse has an air gap, formed from at least two arranged in an insulating housing, opposite metallic disk-shaped electrodes. The disc-shaped electrodes are based on the insulating housing over and can come into contact with corresponding fittings or connection plates.
Zwischen den Elektroden, diese teilweise bedeckend, ist eine Isolatorschicht oder Isolatorscheibe befindlich, wobei sich die Luft-Überschlagsstelle innerhalb des Gehäuses zwischen den Elektroden ausbildet.Between the electrodes, partially covering them, there is an insulator layer or insulator disk, with the air flashover point forming within the housing between the electrodes.
Bei einer Ausführungsvariante einer Spannungsdurchschlagsicherung weist mindestens eine der scheibenförmigen Elektroden eine Ausnehmung oder Vertiefung auf, wobei ein Gasentladungsableiter, die jeweiligen Elektrodenflächen kontaktierend, in den durch die Ausnehmung oder Vertiefung gebildeten Hohlraum eingesetzt ist, so dass sich eine elektrische Parallelschaltung von Luftfunken- und Gasentladungsstrecke mit abgestuftem Ansprechverhalten ergibt.In one embodiment variant of a voltage breakdown fuse, at least one of the disk-shaped electrodes has a recess or depression, wherein a gas discharge conductor, contacting the respective electrode surfaces, is inserted into the cavity formed by the recess or recess, so that there is an electrical parallel connection of air spark gap and gas discharge gap graded response results.
Hierbei ist die Luftfunkenstrecke als Spannungssicherung gegen netzfrequente Oberleitungsspannung durch dauerhafte Kurzschlussbildung und funktionsgetrennt die Gasentladungsstrecke als Spannungssicherung gegen Überspannung durch Blitzeinwirkung und Netzfolgeströme ausgelegt.In this case, the air gap as a voltage protection against line frequency line voltage by permanent short circuiting and functionally separates the gas discharge path designed as a voltage protection against overvoltage due to lightning and line follower currents.
Spannungsdurchschlagsicherungen haben die Aufgabe, betriebsmäßig nicht geerdete Anlagenteile im Bereich schienengebundener Verkehrstechnik beim Überschreiten einer bestimmten, zulässigen Spannung kurzschlusssicher zu erden.Voltage breakdown fuses have the task of grounding non-earth-grounded plant components in the area of rail-bound traffic engineering when a certain permissible voltage is exceeded in a short-circuit-proof manner.
Derartige Spannungsdurchschlagsicherungen werden für Schutzfunktionen in der Rückleitung von Gleichstrom- und Wechselstrombahnen eingesetzt, wobei Anlagenteile im Oberleitungs- und Stromabnehmerbereich bei Überschreiten der Ansprechspannung dauerhaft mit der Rückleitung verbindbar sind, so dass aufgrund des fließenden netzfrequenten Kurzschluss- bzw. Fehlerstroms der Schutz im Unterwerk auslöst.Such voltage breakdown fuses are used for protection functions in the return line of DC and AC tracks, plant components in the catenary and pantograph area are permanently connected to the return line when the response voltage is exceeded, so that triggers the protection in the substation due to the flowing power frequency short-circuit or fault current.
Ursache für das Überschreiten der zulässigen Spannung sind z. B. netz- frequente Überspannungen durch Oberleitungskurzschlüsse und Oberleitungserdschlüsse, verursacht durch Fahrleitungsriss oder sogenannten Erdwischer. Ebenfalls können transiente Überspannungen, verursacht durch direkte Blitzeinschläge, nahe Blitzeinschläge und ferne Blitzeinschläge und damit einhergehend sich fortpflanzende Überspannungen im Schienensystem als sogenannte leitungsgebundene Wanderwellen zu einem Überschreiten der zulässigen Spannungen führen.Cause of exceeding the allowable voltage z. B. mains-frequency overvoltages due to catenary short circuits and trolley earth faults, caused by catenary rupture or so-called earth wipers. Also transient overvoltages, caused by direct lightning strikes, near lightning strikes and distant lightning strikes and concomitant propagating overvoltages in the rail system as so-called line-bound traveling waves can lead to an exceeding of the permissible voltages.
Um das Auftreten gefährlicher Überspannungen zwischen isolierten Gleisen von elektrischen Bahnen und geerdeten Anlagenteilen zu verhindern, werden die vorerwähnten Spannungsdurchschlagsicherungen eingesetzt.In order to prevent the occurrence of dangerous overvoltages between insulated tracks of electrical tracks and grounded parts of the system, the aforementioned voltage breakdown fuses are used.
Im Falle eines Fahrleitungskurzschlusses bzw. Erdschlusses tritt dann ein sicherer Potentialausgleich durch hochstromfestes Verschweißen der Elektroden auf.In the case of a catenary short circuit or ground fault then occurs a secure equipotential bonding by high current resistant welding of the electrodes.
Ein bevorzugtes Einsatzgebiet für Spannungsdurchschlagsicherungen ist die sogenannte „offene Bahnerdung" leitfähiger Bauteile im Oberleitungs- und Stromabnehmerbereich nach DIN EN 50122-1 für Gleichstrom- und Wechselstrombahnen.A preferred application for voltage breakdown is the so-called "open rail manure" conductive components in the overhead line and Current collector area according to DIN EN 50122-1 for DC and AC railways.
Bei Wechselstrombahnen ist die unmittelbare Bahnerdung die bevorzugte Schutzmethode für die Sicherheit von Personen und zum Schutz der Anlage. Wenn Fahrschienen beispielsweise aus Gründen der Gleisfreimeldung nicht unmittelbar geerdet werden dürfen, stellenIn the case of alternating current railways, direct railway traffic is the preferred method of protection for the safety of persons and for the protection of the installation. If rails may not be grounded directly, for example for reasons of track vacancy
Spannungsdurchschlagsicherungen bei Überschreiten ihrer Ansprechspannung eine stromtragfähige Verbindung zur Rückleitung her.Voltage breakdown safeguards when their response voltage is exceeded, a current-carrying connection to the return line forth.
Bei Gleichstrombahnen werden durch den Einsatz von Spannungsdurchschlagsicherungen direkte Verbindungen von geerdeten Anlagenteilen mit den Fahrschienen verhindert. Dies vermeidet Streustromkorrosion an den Fahrschienen und angrenzenden Anlagen.In direct current railways, the use of voltage breakdown fuses prevents direct connections of grounded system components to the rails. This avoids stray current corrosion on the rails and adjacent systems.
Bisher bekannt gewordene Spannungsdurchschlagsicherungen arbeiten mit festmontierten, vorgegebenen Anschlussleitungen mit vorgefertigter Leitungslänge und einem fixen Leitungsquerschnitt.Previously known voltage breakdown fuses work with fixed, predetermined connecting cables with prefabricated cable length and a fixed cable cross-section.
Bedingt durch die vorgegebene Anschlussleitung ist der Querschnitt der Anschlussleitung auf eine maximal ausgewiesene Kurzschlussfestigkeit abgestimmt. Bei Einbauorten mit einem tatsächlich niedrigeren Kurzschlussstrom ist dann die Leitung bezogen auf den Querschnitt überdimensioniert. Bei einem tatsächlich höheren Kurzschlussstrom kann der Querschnitt nicht entsprechend erhöht werden.Due to the specified connecting cable, the cross-section of the connecting cable is tuned to a maximum rated short-circuit rating. For installation sites with an actually lower short-circuit current, the line is oversized relative to the cross-section. With an actually higher short-circuit current, the cross-section can not be increased accordingly.
Ebenfalls problematisch ist die Einbindung bekannter Spannungsdurchschlagsicherungen in elektrische Schaltanlagen durch nichtkompatible Befestigungselemente.Another problem is the integration of known voltage breakdown fuses in electrical switchgear by incompatible fasteners.
Beim Austausch der Spannungsdurchschlagsicherungen unter Betriebsbedingungen ist zu beachten, dass im Regelfall eine zusätzliche externe Kurzschlussverbindung notwendig ist, um bei noch anliegender Fehlerspannung aus Personenschutzgründen unzulässig hohe Berührungsspannungen zu vermeiden.When replacing the voltage breakdown fuses under operating conditions, it should be noted that as a rule an additional external short-circuit connection is necessary in order to be able to continue with the connection For reasons of personal safety, avoid fault voltage for impermissibly high contact voltages.
Auch besitzen bisherige Lösungen des Standes der Technik keine Anzeigemöglichkeit für den Zustand vor Ort oder durch Fernabfrage. Aus diesem Grund werden im Fehlerfall auf den bestimmten Gleisabschnitten vorsorglich alle Spannungsdurchschlagsicherungen ausgetauscht, um möglichst schnell den Bahnbetrieb wieder aufnehmen zu können.Also, previous solutions of the prior art have no indication of the condition on site or by remote access. For this reason, as a precaution, all voltage breakdown fuses are replaced in the event of a fault on the specific track sections in order to be able to resume rail operation as quickly as possible.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Montagegehäuseanordnung zur impulsstromfesten Integration mindestens einer vorgefertigten Spannungsdurchschlagsicherung, insbesondere einer solchen auf Funkenstreckenbasis anzugeben, welche ein einfaches Auswechseln einer defekten Baugruppe ermöglicht und wobei in eine quasi Standard-Gehäuseanordnung verschiedene Spannungsdurchschlagsicherungen mit entsprechend angepassten Parametern einsetzbar sind. Die zu schaffende Montagegehäuseanordnung soll darüber hinaus das Einbinden in elektrische Schaltanlagen mit dort vorgesehenen üblichen Befestigungselementen gestatten.From the foregoing, it is therefore an object of the invention to provide a mounting housing arrangement for pulse current fixed integration at least one prefabricated voltage breakdown, in particular such a spark gap base, which allows easy replacement of a defective assembly and wherein in a quasi-standard housing arrangement different voltage breakdown fuses can be used with appropriately adjusted parameters are. The to be created mounting housing assembly should also allow the integration into electrical switchgear with there provided conventional fasteners.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch die Merkmalskombination gemäß der Lehre nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.The object of the invention is achieved by the combination of features according to the teaching of claim 1, wherein the dependent claims represent at least expedient refinements and developments.
Erfindungsgemäß umfasst die Montagegehäuseanordnung zur impulsstromfesten Integration mindestens einer vorgefertigten Spannungsdurchschlagsicherung, insbesondere auf Funkenstreckenbasis, einen Grundkörper aus einem druckbelastbaren, isolierenden Material . Dieser Grundkörper kann aus einem Kunststoffmaterial in Spritzguss- oder Spitzpresstechnik kostengünstig gefertigt werden.According to the invention, the mounting housing arrangement for the pulse-current-proof integration of at least one prefabricated voltage breakdown fuse, in particular on a spark gap basis, comprises a base body of a pressure-resistant, insulating material. This main body can be manufactured inexpensively from a plastic material in injection molding or compression molding technology.
Der Grundkörper weist an mindestens einer Seite eine Öffnung zur Aufnahme eines Einsatzes in Form der Spannungsdurchschlagsicherung auf, wobei die Öffnung eine Kontur besitzt, welche den Einsatz seitlich lagefixiert. Von der Öffnung ausgehend und mit dieser in Verbindung stehend erstreckt sich ein Druckausgleichsraum innerhalb des Grundkörpers.The base body has on at least one side an opening for receiving an insert in the form of the voltage breakdown, wherein the opening has a contour which fixes the side of the insert laterally. Starting from the opening and communicating therewith, a pressure equalization space extends within the body.
An gegenüberliegenden Seiten des Grundkörpers befinden sich Kontaktbleche, die mit dem Grundkörper in mechanischer Verbindung stehen.On opposite sides of the body there are contact plates, which are in mechanical communication with the body.
Die Öffnung reicht hin bis zu den Kontaktblechen und wird von diesen verschlossen.The opening extends to the contact plates and is closed by these.
Weiterhin gelangt der in der Öffnung befindliche Einsatz in elektrische Verbindung mit den zur Öffnung hin befindlichen Flächen der Kontaktbleche.Furthermore, the insert located in the opening comes into electrical connection with the surfaces of the contact plates which are located towards the opening.
An den Außenseiten der Kontaktbleche sind in Längsachsenrichtung der Gesamtanordnung orientierte Kontaktstücke als Außenkontakte vorgesehen. Diese Kontaktstücke können z. B. die Form eines Kontaktmessers oder aber auch eines Kontaktstifts aufweisen und auf diese Weise in bekannte, komplementär ausgebildete Klemmen eingesetzt werden.On the outer sides of the contact plates oriented contact pieces are provided as external contacts in the longitudinal axis direction of the overall arrangement. These contact pieces can z. B. have the shape of a contact blade or even a contact pin and are used in this way in known, complementarily shaped terminals.
In einer Ausgestaltung der Erfindung sind am Grundkörper und/oder an den Kontaktblechen Fortsätze in Form von Montagelaschen vorgesehen. Mit Hilfe eines Werkzeugs, das an den Montagelaschen angreift, kann die gesamte Gehäuseanordnung in eine Schaltanlage eingesetzt oder entfernt werden.In one embodiment of the invention extensions in the form of mounting tabs are provided on the base body and / or on the contact plates. With the help of a tool that acts on the mounting tabs, the entire housing assembly can be inserted or removed in a switchgear.
Bevorzugt sind die Montagelaschen als Bestandteil des jeweiligen Kontaktblechs und an diesen angeformt ausgebildet.Preferably, the mounting tabs are formed as part of the respective contact plate and formed on this.
Die Montagelaschen können als geschlossener Bügel mit einem Rücksprungabschnitt ausgeführt werden, um ein sicheres Greifen zu ermöglichen.The mounting tabs can be designed as a closed bracket with a return portion to allow a secure grip.
In der Öffnung ist bei einer Ausgestaltung der Erfindung eine Kontaktierungs- und Druckhülse zum Herstellen der elektrischen Verbindung zwischen dem Einsatz und dem jeweiligen Kontaktblech befindlich. Hierdurch ist es möglich, in Anpassung der Abmessungen der Kontaktierungs- und Druckhülse auch verschiedene Einsätze, d . h. Spannungsdurchschlagsicherungen unterschiedlicher Bauart und mit unterschiedlichen Parametern zu verwenden, ohne dass ein separater Grundkörper mit anderen Abmessungen gefertigt werden muss.In one embodiment of the invention, a contacting and pressure sleeve for making the electrical connection between the insert and the respective contact plate is located in the opening. This makes it possible, in adaptation of the dimensions of the contacting and pressure sleeve and various inserts, d. H. Voltage breakdown fuses of different design and with different parameters to use without a separate body with different dimensions must be made.
Bevorzugt besitzt die Spannungsdurchschlagsicherung als Einsatzteil eine zylindrische Form mit stirnseitig gegenüberliegenden Kontaktflächen. Dann ist die Öffnung als zylindrische Bohrung ausgebildet, wobei sich über einen radialen Teilabschnitt der bereits erwähnte Druckausgleichsraum an diesen zylindrischen Bohrungsbereich anschließt.Preferably, the voltage breakdown protection as an insert has a cylindrical shape with frontally opposite contact surfaces. Then, the opening is formed as a cylindrical bore, which is followed by a radial portion of the aforementioned pressure compensation chamber to this cylindrical bore area.
Die Kontaktbleche mit ihren Kontaktstücken sind austauschbar, um eine Anpassung an unterschiedliche Kontaktklemmenformen zu gestatten. Hierfür können z. B. die Kontaktbleche mit Hilfe von Schrauben am Grundkörper befestigt werden.The contact plates with their contact pieces are interchangeable to allow adaptation to different contact terminal shapes. For this purpose, for. B. the contact plates are fastened by means of screws on the body.
Der Grundkörper weist an mindestens einem Außenseitenabschnitt eine Beschriftungsfläche mit Typen- und/oder Parameterangaben auf.The main body has on at least one outer side portion on a labeling surface with type and / or parameter information.
Die Öffnung im Grundkörper ist bevorzugt als Durchgangsbohrung ausgebildet, welche von den Kontaktblechen verschließbar ist, wobei die Kontaktbleche kraft- und/oder formschlüssig, z. B. mit den bereits erwähnten Schrauben, mit dem Grundkörper verbunden werden.The opening in the base body is preferably formed as a through hole, which can be closed by the contact plates, wherein the contact plates non-positively and / or positively, for. B. with the aforementioned screws, are connected to the body.
Zwischen dem oder den Kontaktblechen und dem Grundkörper ist ein Dichtungs- und Ausgleichsring angeordnet. Dieser bevorzugt aus einem elastischen Material bestehende Ausgleichsring besitzt eine quasi Federwirkung, die für die stromfeste Kontaktierung notwendig ist, und verhindert gleichzeitig, dass durch einen zu hohen Anpressdruck der Einsatz möglicherweise mechanisch deformiert und überlastet wird. Letztendlich sorgt der Dichtungs- und Ausgleichsring dafür, dass die notwendigen IP-Schutzgrade eingehalten werden können, d. h. kein Staub oder Feuchtigkeit in das Innere des Grundkörpers eindringen kann. Am oder im Gehäuse ist bei einer ergänzenden Ausführungsform ein Stromsensor zur Erfassung des Leckstroms im Betriebsfall vorgesehen, wobei über eine erfasste Leckstromänderung eine Abschätzung des Zustands, insbesondere des Alterungsverhaltens der Spannungsdurchschlagsicherung möglich ist.Between the contact plates or the base body and a sealing and compensation ring is arranged. This preferably made of an elastic material compensating ring has a quasi-spring action, which is necessary for the current-stable contact, and at the same time prevents that by a too high contact pressure of the insert may be mechanically deformed and overloaded. Ultimately, the sealing and compensation ring ensures that the necessary IP degrees of protection can be maintained, ie no dust or moisture can penetrate into the interior of the body. In an additional embodiment, a current sensor for detecting the leakage current during operation is provided on or in the housing, it being possible to estimate the state, in particular the aging behavior of the voltage breakdown fuse, via a detected leakage current change.
Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.The invention will be explained below with reference to exemplary embodiments and with the aid of figures.
Hierbei zeigen :Hereby show:
Fig . Ia und Ib Ausführungsformen der Montagegehäuseanordnung mit verschiedenen Kontaktstücken in Explosionsdarstellung;Fig. Ia and Ib embodiments of the mounting housing assembly with different contact pieces in an exploded view;
Fig. Ic eine Querschnittsdarstellung durch den Grundkörper derFig. Ic is a cross-sectional view through the main body of
Montagegehäuseanordnung mit einseitig bereits angeordnetem Kontaktblech nebst Montagelasche;Mounting housing arrangement with one-sided already arranged contact plate together with mounting tab;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines kompletten Montagegehäuses mit Kontaktstücken in Form von Messerklemmkontakten undFig. 2 is a perspective view of a complete mounting housing with contacts in the form of blade terminal contacts and
Fig. 3 eine Darstellung einer möglichen Verschaltung mit externemFig. 3 is an illustration of a possible interconnection with external
Stromsensor und Kontrollelektronik.Current sensor and control electronics.
Die Montagegehäuseanordnung, wie in den Fig . Ia und I b in Explosionsdarstellung gezeigt, geht von einem Grundkörper 1 aus. Der Grundkörper 1 kann die Form eines Zylinders oder aber auch eines Quaders besitzen.The mounting housing assembly, as shown in FIGS. Ia and I b shown in exploded view, starting from a base body 1. The main body 1 may have the shape of a cylinder or else a cuboid.
Im Grundkörper 1 ist eine bevorzugt zylindrische Durchgangsbohrung 20 eingebracht, die sich in Längsachsenrichtung des Grundkörpers 1 erstreckt.In the main body 1, a preferably cylindrical through-bore 20 is introduced, which extends in the longitudinal axis direction of the main body 1.
Die Bohrung 20 ist abgestimmt auf den Außendurchmesser des Einsatzes 2, welcher der vorgefertigten Spannungsdurchschlagsicherung (SDS) entspricht. An einer Außenseite des Grundkörpers 1 ist eine Beschriftungsfläche 8 für notwendige Typen- und Parameterangaben vorgesehen.The bore 20 is matched to the outer diameter of the insert 2, which corresponds to the prefabricated voltage breakdown protection (SDS). On an outer side of the main body 1, a labeling surface 8 is provided for necessary types and parameters.
Eine Kontakthülse 5, deren Durchmesser wiederum abgestimmt ist auf den Durchmesser des Einsatzes 2, dient einem Längenausgleich und sichert die notwendige Kontaktverbindung zwischen den Stirnseiten des Einsatzes 2 und den zum Grundkörper 1 weisenden Seiten der Kontaktbleche 3, die aus einem metallischen Material bestehen.A contact sleeve 5 whose diameter is in turn matched to the diameter of the insert 2, serves a length compensation and ensures the necessary contact connection between the end faces of the insert 2 and facing the main body 1 sides of the contact plates 3, which consist of a metallic material.
Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass der Grundkörper 1 aus einem Isoliermaterial gefertigt ist und z. B. in Kunststoffspritztechnik hergestellt wird .It should be noted at this point that the base body 1 is made of an insulating material and z. B. is produced in plastic injection molding.
Ein elastisches Dichtungs- und Ausgleichselement in Form eines Ringes 4 ist an den beiden gegenüberliegenden Enden des Grundkörpers 1 als Zwischenstück bezogen auf das jeweilige Kontaktblech 3 angeordnet. Mit Hilfe von Schrauben 7 erfolgt dann eine Befestigung der Kontaktbleche 3 mit dem Dichtungs- und Ausgleichsring 4 am Grundkörper 1.An elastic sealing and compensating element in the form of a ring 4 is arranged at the two opposite ends of the main body 1 as an intermediate piece relative to the respective contact plate 3. With the help of screws 7 then attaching the contact plates 3 with the sealing and compensation ring 4 on the base body. 1
An den Kontaktblechen 3 angeformt ist eine Montagelasche 9 vorhanden, die eine leichte Handhabung der Gehäuseanordnung zum Einsetzen in entsprechende Klemmen, wie in der Fig . 3 gezeigt, gestattet.Formed on the contact plates 3, a mounting tab 9 is present, which allows easy handling of the housing assembly for insertion into corresponding terminals, as shown in FIG. 3 is allowed.
Die Ausführungsformen nach den Fig. Ia und I b unterscheiden sich in der Gestalt der Kontaktstücke 6. Bei der Lösung nach Fig. Ia ist hier ein quasi flacher, messerförmiger Kontakt vorhanden (siehe auch Fig. 2). Hingegen ist bei der Variante nach Fig. I b ein stabförmiges Kontaktstück 6 vorliegend .The embodiments according to FIGS. 1a and 1b differ in the shape of the contact pieces 6. In the solution according to FIG. 1a, a quasi-flat, knife-shaped contact is present here (see also FIG. 2). In contrast, in the variant according to FIG. 1 b, a rod-shaped contact piece 6 is present.
Radial von der Bohrung 20 beabstandet erstreckt sich im Inneren des Grundkörpers 1 ein Druckausgleichsraum 10, um beim Ansprechen der Funkenstrecke freigesetzte Gase ohne Zerstörung der Gehäuseanordnung aufnehmen zu können. Eine komplett montierte Gehäuseanordnung mit im Inneren befindlicher Spannungsdurchschlagsicherung zeigt Fig. 2. Das Einsetzen einer solchen Gehäuseanordnung mit Spannungsdurchschlagsicherung z. B. in einer Anlage gemäß der Prinzipdarstellung nach Fig . 3 erfolgt unter Zuhilfenahme der Montagelaschen 9, und zwar durch Hineindrücken in eine Kontaktbuchse 15, die z. B. in sogenannter Lyraform ausgebildet sein können. Ebenso dienen dann die Montagelaschen 9, die sich aus der Bildebene gemäß Fig . 3 nach vorn erstrecken, dem leichteren Herausnehmen und Auswechseln der Gesamtanordnung.Radially spaced from the bore 20 extends in the interior of the main body 1, a pressure compensation chamber 10 in order to accommodate released in response to the spark gap gases without destroying the housing assembly can. A completely assembled housing assembly with internal voltage fuse shown in Fig. 2. The insertion of such a housing assembly with voltage fuse z. B. in a system according to the schematic diagram of FIG. 3 takes place with the aid of mounting tabs 9, by pushing in a contact socket 15, the z. B. may be formed in so-called Lyraform. Likewise, then serve the mounting tabs 9, resulting from the image plane of FIG. 3 forward, the easier removal and replacement of the overall arrangement.
Gemäß der Erfindung wird demnach eine impulsstromfeste Integration des Funkenstreckeneinsatzes 2 in den isolierenden Grundkörper 1 vorgenommen.According to the invention, a pulse-current-proof integration of the spark gap insert 2 is therefore carried out in the insulating body 1.
Die Auswahl des Materials des Grundkörpers 1 und die konstruktive Ausgestaltung ist so vorgenommen, dass ein sicheres Verhalten bei Überlast gegeben ist. Die Innengeometrie ist so ausgeführt, dass mit dem zusätzlichen Druckausgleichsraum eine definierte Druckkontrolle bei Überlast gegeben ist. Weiterhin fixiert die Bohrung 20 den Funkenstreckeneinsatz mechanisch.The selection of the material of the main body 1 and the structural design is made so that a safe behavior is given in case of overload. The internal geometry is designed so that with the additional pressure equalization chamber a defined pressure control is given in case of overload. Furthermore, the bore 20 mechanically fixes the spark gap insert.
Wie bereits dargelegt, kann die Außengeometrie des Grundkörpers 1 vorzugsweise zylindrisch ausgebildet, aber auch n-eckig ausgeführt werden.As already stated, the outer geometry of the main body 1 can preferably be cylindrical, but also be executed in an e-cornered manner.
Die Kontaktbleche 3 können ein ballige Geometrie besitzen derart, dass der Anpressdruck zur Beherrschung der Kurzschlusskräfte ausreicht und Störlichtbögen vermieden werden.The contact plates 3 may have a crowned geometry such that the contact pressure is sufficient to control the short-circuit forces and arc arcs are avoided.
Die Dimensionierung der als innere Verbindung dienenden Kontakthülse 5 in Querschnitt und Materialauswahl ist so ausgelegt, dass die erforderliche Stoßstromfestigkeit erreicht wird .The dimensioning of the inner sleeve serving as a contact sleeve 5 in cross-section and material selection is designed so that the required surge current resistance is achieved.
Das zwischen Kontaktblech 3 und Kunststoffgehäuse bzw. Grundkörper 1 jeweils eingebrachte Element 4 in Form eines Dichtungs- und Ausgleichsrings dient dem Ausgleich der Toleranzen der einzelnen im Grundkörper 1 befindlichen Komponenten und sorgt durch die elastischen Eigenschaften und seine Formgebung für die Einhaltung des IP-Schutzgrads, d. h. es wird ein Eindringen von Feuchtigkeit und Staub wirksam verhindert.The introduced between the contact plate 3 and the plastic housing or body 1 each element 4 in the form of a sealing and compensation ring is used to compensate for the tolerances of the individual located in the base body 1 components and ensures the elastic properties and its shape for compliance with the IP degree of protection, ie it is effectively prevented from entering moisture and dust.
Zugleich weist das Ausgleichselement eine Federwirkung auf, die für die stromfeste Kontaktierung notwendig ist und verhindert, dass durch einen zu hohen Anpressdruck der Funkenstreckeneinsatz möglicherweise mechanisch überlastet wird .At the same time, the compensating element on a spring action, which is necessary for the current-tight contact and prevents that may be overloaded mechanically by a too high contact pressure of the spark gap insert.
Die Kontaktstücke 6 können vorzugsweise als flächige Kontakte, wie z. B. Messerkontakte, aber auch als Steckkontakte in runder Form ausgeführt werden. Die spezielle Ausführung erfolgt in Abhängigkeit vom verwendeten Aufnahmegestell bzw. Unterteil der Gesamtanordnung (siehe Fig . 3).The contact pieces 6 may preferably be used as flat contacts, such. As knife contacts, but also be designed as plug contacts in a round shape. The special design is carried out depending on the receiving frame used or lower part of the overall arrangement (see Fig. 3).
Die steckbaren, in der Gehäuseanordnung befindlichenThe pluggable, located in the housing assembly
Spannungsdurchschlagsicherungselemente 11 und 11' werden gemäß Fig . 3 in einem Trägergestell 12 mit entsprechend ausgeführten Kontaktbuchsen 15 aufgenommen.Voltage breakdown securing elements 11 and 11 'are shown in FIG. 3 received in a support frame 12 with appropriately designed contact sockets 15.
Das Trägergestell 12 wird vorzugsweise in einer zweipoligen Ausführung für die Aufnahme von zwei SDS-Elementen ausgeführt. Dabei ist ein SDS-Element kontaktiert (11) und ein weiteres SDS-Element befindet sich in Reserveschaltung (H').The support frame 12 is preferably carried out in a bipolar design for receiving two SDS elements. An SDS element is contacted (11) and another SDS element is in reserve circuit (H ').
Alternativ zu der Bestückung mit zwei SDS-Elementen kann auch eine Bestückung mit einem einzelnen SDS-Element und einer entsprechend stromtragfähig ausgeführten und für den Einsatz in den entsprechenden Kontaktbuchsen geeigneten Kurzschlussbrücke erfolgen.As an alternative to equipping with two SDS elements, it is also possible to equip it with a single SDS element and a short-circuit bridge designed to be current-carrying and suitable for use in the corresponding contact sockets.
Die Aufnahmen für die SDS-Elemente sind elektrisch parallel verschalten. Diese Parallelverschaltung erfolgt über entsprechende stromtragfähige Verbindungen 13 der beiden SDS-Element-Aufnahmen.The recordings for the SDS elements are electrically connected in parallel. This parallel connection takes place via corresponding current-carrying connections 13 of the two SDS element recordings.
Der externe Anschluss des Trägergestells erfolgt über im Trägergestell integrierte Anschlussklemmen 14. Selbstverständlich sind auch mehrpolige Kombinationen unterschiedlicher Anschlussklemmen zur Aufnahme unterschiedlicher Anschlussleitungen möglich.The external connection of the support frame via integrated in the support frame connecting terminals 14th Of course, multi-pole combinations of different terminals for receiving different connection cables are possible.
Eine zusätzliche Ausführung zur Schnellbefestigung auf Hutschiene und damit die Integration in elektrische Schaltanlagen ist im Sinne der Erfindung liegend.An additional design for quick mounting on DIN rail and thus the integration in electrical switchgear is within the meaning of the invention.
Durch eine optional vorgesehene Überwachungseinrichtung kann eine mögliche Alterung der SDS-Elemente detektiert werden. Eine Alterung lässt sich durch einen entsprechend erhöhten Leckstrom nachweisen, der über dem im Neuzustand ausgewiesenen Maximalwert liegt.By an optionally provided monitoring device, a possible aging of the SDS elements can be detected. Aging can be detected by a correspondingly increased leakage current, which is above the maximum value indicated in the new state.
Hierfür ist zusätzlich die Integration einer Überwachungseinrichtung für die SDS-Elemente nebst Anzeigeeinrichtung im Trägergestell möglich.For this purpose, the integration of a monitoring device for the SDS elements in addition to the display device in the support frame is additionally possible.
Diese Überwachungseinrichtung besteht aus einem Stromsensor 16 zur Leckstromüberwachung und einer mit dem Sensor 16 elektrisch verbundenen Kontrollelektronik 17.This monitoring device consists of a current sensor 16 for leakage current monitoring and an electronic control unit 17 electrically connected to the sensor 16.
Der Stromsensor 16 kann in einen Anschlusspfad des Trägergestells, aber auch in den Grundkörper selbst integriert werden.The current sensor 16 can be integrated in a connection path of the support frame, but also in the main body itself.
Die Kontrollelektronik ist durch einstellbare Stromschwellen an den jeweiligen Anwendungsfall anpassbar.The control electronics can be adapted to the respective application by means of adjustable current thresholds.
Letztendlich ermöglicht die optionale Überwachungseinrichtung das Detek- tieren des Ansprechens der SDS-Elemente. Dies ist über eine Messung des Fehlerstroms möglich, der dann einen einstellbaren Grenzwert überschreitet.Finally, the optional monitoring device allows for the detection of the response of the SDS elements. This is possible by measuring the fault current, which then exceeds an adjustable limit.
Die Überschreitung des Grenzwerts kann alternativ oder gleichzeitig zur Anzeige vor Ort noch über einen entsprechenden Schaltkontakt in einer entsprechend übergeordneten Kontrolleinrichtung im Sinne einer Fernmeldung eingebunden werden.The exceeding of the limit value can alternatively or simultaneously for on-site display via a corresponding switching contact in a be integrated according to higher-level control device in the sense of a remote message.
Eine mechanische Verriegelung 18 bzw. Entriegelung der Steckplätze für die SDS-Elemente verhindert, dass beide Plätze gleichzeitig offen, d . h. unbestückt sind. Die mechanische Verriegelung und Entriegelung der beiden Steckplätze verhindern auch, dass ein kurzgeschlossenes SDS-Element entnommen wird, bevor ein zweites paralleles SDS-Element eingesetzt wird .A mechanical lock 18 or unlocking of the slots for the SDS elements prevents both slots being open at the same time, ie. H. are unpopulated. The mechanical locking and unlocking of the two slots also prevents a short-circuited SDS element from being removed before a second parallel SDS element is inserted.
Durch die vorgestellte Lösung ergeben sich einfachere und flexiblere Anschlussmöglichkeiten durch eine erweiterte Klemmenausführung. Außerdem ist eine schnellere Austauschbarkeit der kurzgeschlossenen Sicherungs- Einsätze und dadurch eine Reduzierung der Arbeitsschritte möglich. Die Gestaltung der Kontaktstücke ermöglicht eine Integration in übliche Schaltanlagen. Durch eine Vor Ort-Anzeigeeinrichtung erhöht sich die Personensicherheit und damit auch die Bedienungsfreundlichkeit. Es ist hierdurch eine schnellere und einfachere Detektierung von fehlerhaften, kurzgeschlossenen Spannungsdurchschlagsicherungen möglich.The presented solution results in simpler and more flexible connection options due to an extended terminal design. In addition, a faster interchangeability of the short-circuited fuse inserts and thus a reduction of the work steps is possible. The design of the contacts allows integration into conventional switchgear. An on-site display increases personal safety and thus ease of use. It is thereby possible a faster and easier detection of faulty, short-circuited voltage breakdown.
Durch die einstellbare Stromerkennung auch möglicher Streuströme ist die Anlagenverfügbarkeit erhöht, da eine Alterung der einzelnen Spannungsdurchschlagsicherungen erkannt werden kann und ein rechtzeitiger, vorsorglicher Austausch gealteter Elemente vornehmbar ist.Due to the adjustable current detection also possible stray currents, the system availability is increased because an aging of the individual voltage breakdown fuses can be detected and a timely, precautionary replacement of aged elements vornehmbar.
Die jeweilige Montagegehäuseanordnung mit darin aufgenommenem SDS- Element kann mit Hilfe der am Gehäuse angebrachten Montagelaschen durch das Servicepersonal auch bei einem eventuell noch anliegenden Oberleitungs- kurzschluss gefahrlos mit einer entsprechenden Sicherheitsausrüstung ausgetauscht werden. Die anstehende Fremdspannung kann dabei maximal die Ansprechspannung der entsprechenden Spannungssicherung erreichen. Eine Einhaltung der entsprechenden Spannungs-Zeitkennlinien ist damit gewährleistet. Noch anliegende Fremdspannungen werden angezeigt mit der Folge einer verbesserten Personensicherheit. BezugszeichenlisteThe respective mounting housing arrangement with SDS element accommodated therein can be safely replaced with the appropriate safety equipment by the service personnel, even if the trolley short circuit is still present, with the help of the mounting lugs attached to the housing. The pending external voltage can reach a maximum of the operating voltage of the corresponding voltage fuse. Compliance with the corresponding voltage-time characteristics is guaranteed. Still applied external voltages are displayed with the result of improved personal safety. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Grundkörper / Kunststoffgehäuse1 basic body / plastic housing
2 Einsatz / Spannungsdurchschlagsicherungs-Pille2 insert / voltage fuse pill
3 Kontaktblech3 contact sheet
4 Dichtungs- und Ausgleichsring4 sealing and compensation ring
5 Kontakthülse5 contact sleeve
6 Kontaktstück6 contact piece
7 Schraube7 screw
8 Typenschild / Beschriftungsfläche8 Nameplate / labeling area
9 Montagelasche9 mounting bracket
10 Druckausgleichsraum10 pressure compensation room
11 Steckplatz 1 für SDS-Element 11' Steckplatz 2 für SDS-Element11 Slot 1 for SDS element 11 'Slot 2 for SDS element
12 Trägergestell12 support frame
13 stromtragfähige Verbindung13 current-carrying compound
14 Anschlussklemme14 terminal
15 Kontaktbuchse15 contact socket
16 Stromsensor16 current sensor
17 Kontrollelektronik17 control electronics
18 mechanische Verriegelung 20 Öffnung 18 mechanical lock 20 opening

Claims

Patentansprüche claims
1. Montagegehäuseanordnung zur impulsstromfesten Integration mindestens einer vorgefertigten Spannungsdurchschlagsicherung, insbesondere auf1. mounting housing arrangement for pulse current fixed integration of at least one prefabricated voltage breakdown, in particular on
Fun kenstrecken basis, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundkörper (1) aus einem druckbelastbaren, isolierenden Material vorgesehen ist, welcher an mindestens einer Seite eine Öffnung zur Aufnahme eines Einsatzes (2) in Form der Spannungsdurchschlagsicherung aufweist, wobei die Öffnung (20) eine Kontur besitzt, welche den Einsatz (2) lagefixiert und sich von der Öffnung (20) ausgehend ein Druckausgleichsraum (10) innerhalb des Grundkörpers (1) erstreckt, an gegenüberliegenden Seiten des Grundkörpers (1) Kontaktbleche (3) befindlich sind, die mit dem Grundkörper (1) in mechanischer Verbindung stehen, wobei die Öffnung (20) bis zu den Kontaktblechen (3) reicht und von diesen verschlossen wird sowie weiterhin der in der Öffnung (20) befindliche Einsatz (2) in elektrische Verbindung mit den Kontaktblechen (3) gelangt und die Außenseiten der Kontaktbleche (3) in Längsachsenrichtung der Gesamtanordnung orientierte Kontaktstücke (6) als Außenkontakte aufweisen.Fun kenstrecken base, characterized in that a base body (1) made of a pressure-resistant, insulating material is provided, which on at least one side has an opening for receiving an insert (2) in the form of voltage breakdown, wherein the opening (20) has a contour has, which fixes the insert (2) fixed and starting from the opening (20) starting a pressure compensation chamber (10) within the base body (1), on opposite sides of the base body (1) contact plates (3) are located, which are connected to the main body (1) are in mechanical connection, wherein the opening (20) extends to the contact plates (3) and is closed by these and further in the opening (20) located insert (2) in electrical connection with the contact plates (3) has reached and the outer sides of the contact plates (3) in the longitudinal axis direction of the overall arrangement oriented contact pieces (6) as external contacts.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Grundkörper (1) und/oder den Kontaktblechen (3) Fortsätze in Form von Montagelaschen (9) vorgesehen sind .2. Arrangement according to claim 1, characterized in that on the base body (1) and / or the contact plates (3) extensions in the form of mounting tabs (9) are provided.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagelaschen (9) Bestandteil des jeweiligen Kontaktblechs (3) und an diesen angeformt sind .3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the mounting tabs (9) are part of the respective contact plate (3) and integrally formed thereon.
4. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Öffnung (20) eine Kontaktierungs- und Druckhülse (5) zum Herstellen der elektrischen Verbindung zwischen dem Einsatz (2) und dem jeweiligen Kontaktblech (3) befindlich ist.4. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in the opening (20) has a contacting and pressure sleeve (5) for manufacturing the electrical connection between the insert (2) and the respective contact plate (3) is located.
5. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsdurchschlagsicherungs-Einsatz (2) eine zylindrische Form mit stirnseitigen Kontaktflächen aufweist.5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the voltage breakdown fuse insert (2) has a cylindrical shape with frontal contact surfaces.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (20) als zylindrische Bohrung ausgebildet ist, wobei sich über einen radialen Teilabschnitt der Druckausgleichsraum (10) anschließt.6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the opening (20) is designed as a cylindrical bore, which is connected via a radial portion of the pressure compensation chamber (10).
7. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbleche (3) mit Kontaktstücken (6) austauschbar sind, um eine Anpassung an verschiedene Kontaktklemmenformen vorzunehmen.7. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the contact plates (3) with contact pieces (6) are exchangeable to make an adaptation to different contact terminal shapes.
8. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (1) an einem Außenseitenabschnitt eine Beschriftungsfläche (8) mit Typen- und Parameterangaben aufweist.8. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the base body (1) on an outer side portion has a labeling surface (8) with type and parameter information.
9. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (20) als Durchgangsbohrung ausgebildet ist, welche von den Kontaktblechen (3) verschließbar ist, wobei die Kontaktbleche (3) kraft- und/oder formschlüssig mit dem Grundkörper verbunden sind .9. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the opening (20) is formed as a through hole, which is closable by the contact plates (3), wherein the contact plates (3) non-positively and / or positively connected to the base body ,
10. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem oder den Kontaktblechen (3) und dem Grundkörper (1) jeweils ein Dichtungs- und Ausgleichsring (4) angeordnet ist. 10. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that between the contact plates (3) and the base body (1) each have a sealing and compensation ring (4) is arranged.
11. Anordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am oder im Gehäuse (1) ein Stromsensor (16) zur Erfassung des Leckstroms im Betriebsfall vorgesehen ist, wobei über eine erfasste Leckstromänderung eine Abschätzung des Alterungsverhaltens der11. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that on or in the housing (1) a current sensor (16) is provided for detecting the leakage current during operation, wherein an estimated change in the leakage current an estimate of the aging behavior
Spannungsdurchschlag Sicherung erfolgt. Voltage breakdown fuse occurs.
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