WO2015058985A1 - Überspannungsschutzeinrichtung, umfassend mindestens einen überspannungsableiter und eine, mit dem überspannungsableiter in reihe geschaltete, thermisch auslösbare schalteinrichtung - Google Patents

Überspannungsschutzeinrichtung, umfassend mindestens einen überspannungsableiter und eine, mit dem überspannungsableiter in reihe geschaltete, thermisch auslösbare schalteinrichtung Download PDF

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WO2015058985A1
WO2015058985A1 PCT/EP2014/071834 EP2014071834W WO2015058985A1 WO 2015058985 A1 WO2015058985 A1 WO 2015058985A1 EP 2014071834 W EP2014071834 W EP 2014071834W WO 2015058985 A1 WO2015058985 A1 WO 2015058985A1
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WO
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protection device
overvoltage protection
surge arrester
switching device
surge
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PCT/EP2014/071834
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Helmut Hirschmann
Georg Wittmann
Edmund ZÄUNER
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Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg
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Priority to US15/031,043 priority patent/US10049795B2/en
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    • H01H85/041—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges characterised by the type
    • H01H85/048—Fuse resistors
    • H01H2085/0486—Fuse resistors with voltage dependent resistor, e.g. varistor
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    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/38—Means for extinguishing or suppressing arc
    • H01H2085/381—Means for extinguishing or suppressing arc with insulating body insertable between the end contacts of the fusible element

Definitions

  • An overvoltage protection device comprising at least one surge arrester and a thermally actuable switching device connected in series with the surge arrester
  • the invention relates to an overvoltage protection device "comprising at least one surge arrester and one connected with the surge arrester in series, thermally triggerable switching device, said aforementioned means form a structural unit and the thermal trip means is arranged in the region of expected heat of the surge arrester at the congestion, the thermal tripping means is formed as not flowing from the operating or surge current stop part, which releases a release of the switching device at thermal overload, continue the stop member is thermally and mechanically coupled to a surface side of the surge arrester and the
  • Trigger device For this purpose, a support wall is present in the plug-in part, wherein the varistor are attached to a side surface of the support wall and the thermal release and the associated switching means on the other side surface of the support wall. As a result, the thermal release is opposite to the varistor.
  • one or more terminal lugs of the varistor are inserted through the partition wall into the area in which the thermal tripping and the
  • the current passes above the switching means to the varistor in such a way that the actual thermal release agent, in particular as a solder, is also flowed through.
  • DC voltage applications is an additional external switching device, e.g. in the form of a separate »switching means or a fuse required.
  • EP 1 447 831 B1 or EP 2 065 914 A1 show identically constructed combinations of overvoltage plug-in parts with additional switching devices which are either introduced into a common basic housing or surrounded by such a housing.
  • the local solutions have a tripping or. Shutdown behavior, which is not adapted to the particular characteristics of the particular »Überabzugabieiter, e.g. Varistors, customizable.
  • From DE 10 2011 018 556 A1 is an overvoltage protection device, comprising at least one surge arrester and, with the
  • the local release means is designed as a non-flowed through by the operating or StoSstrom stop member which releases a release of the switching device in case of thermal overload, which has an increased self-extinguishing capacity.
  • Switching device to be switched off automatically, so that a
  • Stop part according to DE 10 2011 018 556 AI is thermally and mechanically coupled to the surge arrester and blocks the displacement of a likewise provided unlocking slide.
  • a separator which consists of an insulating, quenching gas-donating material, eg. B. POM can exist.
  • Contact pieces is movable perform.
  • an overvoltage protection device comprising at least one surge arrester.
  • the surge arrester is preferably designed as a varistor. Furthermore, one, with the surge arrester connected in series, thermally triggered
  • the aforementioned means form a structural unit and can be comprised by a common housing.
  • the unit with housing represents a plug-in part, which can be introduced into a corresponding socket, for the purpose of mounting on or in the system to be protected.
  • the male part is easily interchangeable in case of failure and can be replaced by an intact part.
  • the thermal release means of the switching device is arranged in the region of the expected heating of the surge arrester when overloaded. With regard to the arrangement of this trigger means there is virtually a free choice, since the tripping itteltel just does not have to be introduced into the current path of the overvoltage protection device.
  • the thermal release agent is not considered to be from the operating or
  • the stop member is thermal and mechanically coupled to a surface side of the surge arrester, blocking the path of travel of a particular unlocking slider.
  • the unlocking slide can be used as plastic injection or -Press°. Casting be executed and is inexpensive to produce.
  • unlocking slide is mechanically biased, which can be realized by means of a spring or the like force storage device.
  • the unlocking slide z. B. has an elongated surface portion, a contact plate used, which produces the desired electrical connection between the elements of the switching device.
  • hineinbewegte portion of the Entriegelungsschiebers is formed isolated or consists of a quenching gas-emitting material.
  • Recess of Entriegelungsschiebers are chosen so that a secure contact with respect to the corresponding elements of the switching device is ensured.
  • the dimensions of the contact plate z. B. in terms of cross-section and thickness are oriented to the desired current carrying capacity.
  • an element of the switching device is designed as a pin or bolt, which is under mechanical bias in the direction of the further element of the switching device.
  • This further element is a mating contact, which is electrically connected to the connection side of the surge arrester, z. B. a varistor is connected.
  • the pin or bolt in turn is connected to a terminal bracket.
  • This connection bracket can simultaneously represent the outer plug connection of the plug-in part designed as a surge arrester.
  • a rocker having elastic properties e.g. also designed as a plastic injection molded part, provided which is mounted with a first rocker end at a fixed point.
  • This fixed point can be realized by elements of the housing of the male part.
  • a second rocker end engages a movable stop.
  • the rocker having elastic properties may moreover consist of a metallic material with correspondingly elastic properties. Also conceivable is an embodiment of the rocker as
  • the movable stop is part of a pivoting arm, wherein the pivoting arm has a Ausform tion, which bears against the stop member.
  • This formation can z. B. may be a nose, which is an integral part of the swing arm.
  • the swivel arm can be realized as a plastic injection molded part.
  • the unlocking slide according to the invention has a locking arm which is blocked in the non-triggered state by the pivot arm.
  • the swivel arm has a programmessa usEnglishung for a
  • the axle may be an integral part of the housing and may be e.g. extend perpendicularly from a housing center surface to receive according to the swivel arm with it there foundedsiger foundedung.
  • the swivel arm further comprises a pin extension, which a
  • the unlocking slider itself is movably mounted in a guide member, wherein the guide member has a space for receiving a spring for the purpose of the spring bias of the release slide.
  • the guide member is placed on the desired electrical properties and dimensioned and consists in this respect of appropriately suitable insulation materials, the material of remaining parts, in particular the
  • Both the guide part and the unlocking slide can be made of an insulating, gas-emitting
  • the unlocking slider has a status indicator. This includes e.g. to the top of the housing of the male part and there gives one
  • the surge arrester is expediently a varistor which has a surface side which has metallic, conductive properties. From this surface side, the z. B. may be a flat metal L published, extends a smaller area piece, the
  • Forming mating contact preferably perpendicular to the corresponding one
  • the aforementioned surface side fixing surfaces which for example also extend perpendicularly from the surface plane and engage in complementary recesses of a corresponding housing part to fix the varistor.
  • Connecting bracket is connected, which is also in an electrical
  • FIG. 1 and 2 show a greatly simplified basic design of the solution according to the invention in the normal functional state (FIG. 1) and in the separation case (FIG. 2) and FIG.
  • the invention consists of
  • a stopper part 4K is fixed on the surface side 2 of the varistor I.
  • This stop member 4K is e.g. with a lot on the corresponding
  • an unlocking slider 6 is mounted displaceably movable, wherein the unlocking slide 6 is under bias of a spring 61.
  • the spring bias causes the unlocking slide 6 is caused to move to the right in the absence of a stop with respect to Figs. I to 4. This is with the appropriate
  • a first element is designed as a pin or pin 11, which stands under mechanical bias, symbolized by the spring XX, in the direction of the other element 10.
  • This further element 10 forms a
  • the part 9 can form the connecting bracket or a plug-in contact simultaneously with a lower end shown in the figures.
  • the part 111 is preferably a contact plate, which in a related recess of the unlocking slide. 6
  • This contact plate 111 thus provides the desired
  • the stopper 4K releases and then comes to a position similar to that shown in FIG.
  • the unlocking slide 6 can move in the image direction to the right. The result is that the contact pad 111 is also shifted out of the current path to the right.
  • Unlocking slide 6 may be made of a gas-emitting material, e.g. POM exist, which improves the extinguishing properties and counteracts the occurrence of electric arcs.
  • POM gas-emitting material
  • Biasing force means symbolically represented spring XX their effect.
  • a rocker XX is present which has elastic properties.
  • the rocker generates a corresponding bias, which in Figs. 1 and 2 still with the symbolized spring is symbolized.
  • a first rocker end is mounted at a fixed point XI.
  • a second rocker end engages the movable stop X2 of the swivel arm 4.
  • the movable stop X2 is thus part of the swivel arm 4, wherein the swivel arm 4 still has a configuration X3 (see FIGS. 3 and 4) which bears against the abutment part or triggering means 4K.
  • the unlocking slide 6 also comprises a blocking arm X4, which in the non-triggered state is blocked by the pivoting arm 4 and an end present there, as can be seen in particular in FIG.
  • the pivot arm 4 has a guide recess 41 for a pivot pin, not shown in the figures, wherein the pivotal movement of the pivot arm 4 is executable about the axle.
  • the pivot arm 4 also has a pin extension 42, which penetrates a recess in the bottom of the housing, not shown, and can interact with a fault signaling device, also not shown.
  • the unlocking slide 6 is movably mounted in the guide part 3, wherein the guide part 3 has a space for receiving the spring 61.
  • FIGS. 3 and 4 also show the state indicator 62 formed on the unlocking slide 6 or formed on it.
  • Another connecting bracket 92 whose lower end forms one of the plug contacts of the plug-in part which accommodates the overvoltage protection device, is connected to a further contact 93 of the surge arrester 1 in FIG.
  • the surge arrester 1 has a plurality of fixing surfaces 94, z. B. formed as metallic bends, which engage in complementary recesses of a housing part, not shown, and hold the varistor there.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Überspannungsschutzeinrichtung, umfassend mindestens einen Überspannungsableiter und eine, mit dem Überspannungsableiter in Reihe geschaltete, thermisch auslösbare Schalteinrichtung, wobei die vorgenannten Mittel eine Baueinheit bilden und das thermische Auslösemittel im Bereich der zu erwartenden Erwärmung des Überspannungsableiters bei dessen Überlastung angeordnet ist. Das thermische Auslösemittel ist als nicht vom Betriebs- oder Stoßstrom durchflossenes Anschlagteil ausgebildet, weiches bei thermischer Überlast eine Entriegelung der Schalteinrichtung bewirkt bzw. freigibt. Weiterhin ist das Anschlagteil thermisch und mechanisch mit einer Oberflächenseite des Überspannungsableiters gekoppelt und blockiert den Bewegungsweg eines mechanisch vorgespannten Entriegelungsschiebers. Erfindungsgemäß ist im Entriegelungsschieber ein Kontaktplättchen eingesetzt, welches eine elektrische Verbindung zwischen Elementen der Schalteinrichtung herstellt und mit Entriegelung das Kontaktplättchen einer Verschiebebewegung unterliegt mit der Folge einer Unterbrechung der Reihenschaltung sowie Bewegen des Entriegelungsschiebers hinein in den vom Kontaktplättchen ehemals eingenommenen Raum, wobei mindestens der Abschnitt des die Elemente der Schalteinrichtung trennenden Bereichs des Entriegelungsschiebers isolierend ausgebildet ist.

Description

Überspannungsschutzeinrichtung, umfassend mindestens einen Überspannungsabieiter und eine, mit dem Überspannungsabieiter in Reihe geschaltete, thermisch auslösbare Schalteinrichtung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Überspannungsschutzeinrichtung» umfassend mindestens einen Überspannungsabieiter und eine, mit dem Überspannungsabieiter in Reihe geschaltete, thermisch auslösbare Schalteinrichtung, wobei vorgenannte Mittel eine Baueinheit bilden und das thermische Auslösemittel im Bereich der zu erwartenden Erwärmung des Überspannungsabieiters bei dessen Überlastung angeordnet ist, wobei das thermische Auslösemittel als nicht vom Betriebs- oder Stoßstrom durchflossenes Anschlagteil ausgebildet ist, welches bei thermischer überlast eine Entriegelung der Schalteinrichtung freigibt, weiterhin das Anschlagteil thermisch und mechanisch mit einer Oberflachenseite des Überspannungsabieiters gekoppelt ist und den
Bewegungsweg eines mechanisch vorgespannten Entriegelungsschiebers blockiert, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 295 19 313 U1 ist ein Überspannungsabieiter auf Varistorbasis vorbekannt, wobei für eine direkte Übertragung der am Varistor im
Schadensfall entstandenen unzulässigen Wirme auf eine thermische
Auslöseeinrichtung gesorgt ist. Hierfür ist im Steckteil eine Tragwand vorhanden, wobei der Varistor an einer Seitenfläche der Tragwand und die thermische Auslösung sowie das dazu gehörige Schaltmittel an der anderen Seitenfläche der Tragwand angebracht sind. Hierdurch liegt die thermische Auslösung dem Varistor gegenüber. In einer Ausgestaltung sind eine oder mehrere Anschlussfahnen des Varistors durch die Trennwand hindurch in den Bereich eingeführt, in dem sich die thermische Auslösung und das
entsprechende Schaltmittel befinden.
Die Führung des Betriebsstroms bzw. der auftretenden Überlastströme erfolgt über Kontaktmittel eines Steckteils, welches wiederum in ein Basisteil einbringbar ist. Der Strom gelangt Ober das Schaltmittel zum Varistor dergestalt, dass auch das eigentliche thermische Auslösemittel, insbesondere ausgebildet als Lot, stromdurchflossen ist.
Die gesamte Ausführung nach DE 295 19 313 Ul kann nur sehr kleine Ströme sicher schalten. Im Falle des Auftretens vor» Kurzschlussströmen oder bei
Gleichspannungsanwendungen ist ein zusätzliches externes Schaltorgan, z.B. in Form eines separater» Schaltmittels bzw. einer Sicherung erforderlich.
Die EP 1 447 831 Bl oder EP 2 065 914 A1 zeigen baugleiche Kombinationen von Überspannungssteckteilen mit zusätzlichen Schalteinrichtungen, die entweder in ein gemeinsames Grundgehäuse eingebracht oder von einem solchen Gehäuse umgeben sind. Die dortigen Lösungen weisen ein Auslösebzw. Ausschaltverhalten auf, das nicht an die besonderen Eigenschaften der jeweils eingesetzter» Überspannungsabieiter, z.B. Varistoren, anpassbar ist.
Aus der DE 10 2011 018 556 A1 ist eine Überspannungsschutzvorrichtung, umfassend mindestens einen Überspannungsabieiter und eine, mit dem
Überspannungsabieiter in Reihe geschaltete, thermisch auslösbare Schalteinrichtung vorbekannt. Das dortige Auslösemittel ist als nicht vom Betriebsoder StoSstrom durchflossenes Anschlagteil ausgebildet, welches bei thermischer Überlast eine Entriegelung der Schalteinrichtung freigibt, wobei diese ein erhöhtes Eigenlöschvermögen besitzt. Mit einer solchen Lösung sollen auftretende netzbedingte Fehler- oder Kurzschlussströme, die noch nicht zum Auslösen externer Sicherungen führen, von der internen
Schalteinrichtung selbsttätig abgeschaltet werden, so dass sich ein
erweiterter, lückenloser Eigenschutzbereich ergibt. Das vorbekannte
Anschlagteil nach DE 10 2011 018 556 AI ist thermisch und mechanisch mit dem Überspannungsabieiter gekoppelt und sperrt den Verschiebeweg eines ebenfalls vorgesehenen Entriegelungsschiebers.
Im Öffnungsfall der Schalteinrichtung dringt in die sich voneinander weg bewegenden Kontaktstücke ein Trennelement ein, das aus einem isolierenden, Löschgas-abgebenden Material, z. B. POM bestehen kann .
Bei der Lösung nach DE 10 2011 018 556 AI ist jedoch der erforderliche konstruktive und da mit fertlgungsseitige Aufwand nachteilig. Die dortigen Kontaktstücke müssen ineinandergreifen, wobei mindestens eines der
Kontaktstücke beweglich auszuführen ist.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Überspannungsschutzeinrichtung, umfassend mindestens einen Überspannungsabieiter und eine, mit dem Überspannungsabieiter in Reihe geschaltete, thermisch auslösbare Schalteinrichtung anzugeben, wobei auf den Lösungsansatz eines nicht vom Stoßstrom durchflossenen Auslösemittels zurückzugreifen ist, jedoch der konstruktive und herstellungsseitige Aufwand bei gleichzeitiger Erhöhung der Betriebssicherheit minimiert werden soll.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch eine Überspannungsschutzeinrichtung gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.
Es wird demnach von einer Überspannungsschutzeinrichtung, umfassend mindestens einen Überspannungsabieiter, ausgegangen . Der Überspannungsabieiter ist bevorzugt als Varistor ausgeführt. Weiterhin ist eine, mit dem Überspannungsabieiter in Reihe geschaltete, thermisch auslösbare
Schalteinrichtung vorhanden. Die vorgenannten Mittel bilden eine Baueinheit und können von einem gemeinsamen Gehäuse umfasst werden . Die Baueinheit mit Gehäuse stellt ein Steckteil dar, das in einen entsprechenden Sockel einbringbar ist, zur diesbezüglichen Montage an oder in der zu schützenden Anlage. Das Steckteil ist im Störungsfall leicht austauschbar und kann durch ein intaktes Teil ersetzt werden .
Das thermische Auslösemittel der Schalteinrichtung ist im Bereich der zu erwartenden Erwärmung des Überspannungsabieiters bei dessen Überlastung angeordnet. Bezüglich der Anordnung dieses Auslösemittels besteht quasi eine freie Wahl, da das Auslösem ittel eben nicht in den Strompfad der Überspannungsschutzeinrichtung eingebracht werden muss.
Konkret ist das thermische Auslösemittel als nicht vom Betriebs- oder
Stoßstrom durchflossenes Anschlagteil ausgebildet, welches bei thermischer Überlast eine Entriegelung der Schalteinrichtung freigibt bzw. die
Schalteinrichtung selbst entriegelt. Weiterhin ist das Anschlagteil thermisch und mechanisch mit einer Oberflächenseite des Überspannungsabieiters gekoppelt und blockiert den Bewegungsweg eines speziellen Entriegelungsschiebers. Der Entriegelungsschieber kann als Kunststoff-Spritz- oder -Pressbzw. -Gussteil ausgeführt werden und ist kostengünstig herstellbar.
Darüber hinaus ist der Entriegelungsschieber mechanisch vorgespannt, was mit Hilfe einer Feder oder dergleichen Kraftspeichereinrichtung realisierbar ist.
Erfindungsgemäß wird im Entriegelungsschieber, der z. B. einen langgestreckten Flächenabschnitt besitzt, ein Kontaktplättchen eingesetzt, welches die gewünschte elektrische Verbindung zwischen den Elementen der Schalteinrichtung herstellt.
Mit der Entriegelung unterliegt das Kontaktplättchen einer Verschiebebewegung mit der Folge einer Unterbrechung der Reihenschaltung sowie Bewegen des Entriegelungsschiebers hinein in den ursprünglich vom
Kontaktplättchen eingenom menen Raum, wobei mindestens dieser
hineinbewegte Abschnitt des Entriegelungsschiebers isoliert ausgebildet ist oder aus einem Löschgas-abgebenden Material besteht.
Die Abmessungen des Kontaktplättchens bezüglich der Öffnung oder
Ausnehmung des Entriegelungsschiebers sind so gewählt, dass eine sichere Kontaktierung bezüglich der entsprechenden Elemente der Schalteinrichtung gewährleistet ist. Die Abmessungen des Kontaktplättchens z. B. hinsichtlich Querschnitt und Dicke sind an der gewünschten Stromtragfähigkeit orientiert.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Möglichkeit, das
Kontaktplättchen mit Sicherungseigenschaften zu versehen .
In Weiterbildung der Erfindung ist ein Element der Schalteinrichtung als Stift oder Bolzen ausgebildet, welcher unter mechanischer Vorspannung in Richtung des weiteren Elements der Schalteinrichtung steht. Dieses weitere Element ist ein Gegenkontakt, der elektrisch mit der Anschlussseite des Überspannungsabieiters, z. B. eines Varistors verbunden ist. Der Stift oder Bolzen wiederum ist mit einem Anschlussbügel verbunden.
Dieser Anschlussbügel kann gleichzeitig den äußeren Steckanschluss des als Steckteils ausgebildeten Überspannungsabieiters darstellen.
Darüber hinaus ist erfindungsgemäß eine elastische Eigenschaften aufweisende Wippe, z.B. ebenfalls ausgebildet als Kunststoff-Spritzteil, vorgesehen, welche mit einem ersten Wippenende an einem Fixpunkt gelagert ist. Dieser Fixpunkt kann durch Elemente des Gehäuses des Steckteils realisiert werden. Ein zweites Wippenende greift an einen beweglichen Anschlag an.
Die elastische Eigenschaften aufweisende Wippe kann darüber hinaus aus einem metallischen Werkstoff m it entsprechend elastischen Eigenschaften bestehen . Denkbar ist auch eine Ausführungsform der Wippe als
Verbundelement aus Kunststoff und Metall . Maßgeblich ist, dass für den erfindungsgemäßen Applikationsfall die Wippe in der Lage ist, als Kraftspeicher zu wirken, ohne dass ein Ab- oder Wegbrechen von Teilen der Wippe der Fall ist.
Der bewegliche Anschlag ist Teil eines Schwenkarms, wobei der Schwenkarm eine Ausform ung besitzt, welche am Anschlagteil anliegt. Diese Ausformung kann z. B. eine Nase sein, die integraler Bestandteil des Schwenkarms ist. Auch der Schwenkarm kann als Kunststoff-Spritzteil realisiert werden .
Der Entriegelungsschieber weist erfindungsgemäß einen Sperrarm auf, welcher im nichtausgelösten Zustand vom Schwenkarm blockiert ist.
Weiterhin weist der Schwenkarm eine Führungsa usnehmung für einen
Achsbolzen auf, wobei die Schwenkbewegung des Schwenkarms um die Achse des Achsbolzens ausführbar ist. Der Achsbolzen kann integraler Bestandteil des Gehäuses sein und sich z.B. von einer Gehäusemittelfläche senkrecht erstrecken, um entsprechend den Schwenkarm m it dortiger Führungsausnehmung aufzunehmen.
Der Schwenkarm umfasst weiterhin einen Stiftfortsatz, welcher eine
Ausnehmung im Boden des Gehäuses durchdringt und mit einer Fehler- Fernmeldeeinrichtung in Wechselwirkung treten kann . Der Entriegelungsschieber selbst ist in einem Führungsteil beweglich gelagert, wobei das Führungsteil einen Raum zur Aufnahme einer Feder zum Zweck der Federvorspannung des Entriegelungsschiebers besitzt.
Das Führungsteil ist auf die gewünschten elektrischen Eigenschaften abgestellt und dimensioniert und besteht diesbezüglich aus entsprechend geeigneten Isolationsmaterialien, die vom Material übriger Teile, insbesondere des
Gehäuses abweichen können. Dam it müssen lediglich die Teile aus womöglich kostenintensiveren Materialien gefertigt werden, die einer entsprechenden elektrischen Belastung unterliegen . Sowohl das Führungsteil als auch der Entriegelungsschieber können aus einem isolierenden, gasabgebenden
Material, z. B. POM bestehen .
Ergänzend besitzt der Entriegelungsschieber eine Zustandsanzeigef lache. Diese weist z.B. zur Oberseite des Gehäuses des Steckteils und gibt dort eine
Anzeigefläche, z. B. Grün oder Rot, für Zustand„in Ordnung" oder„defekt" frei.
Wie bereits erwähnt, ist zweckmäßigerweise der Überspannungsabieiter ein Varistor, welcher eine Oberflächenseite besitzt, die metallische, leitfähige Eigenschaften aufweist. Von dieser Oberflächenseite, die z. B. ein flächiges Metal lstück sein kann, erstreckt sich ein kleineres Flächenstück, den
Gegenkontakt bildend, bevorzugt senkrecht von der entsprechenden
Oberflächenebene.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst die vorerwähnte Oberflächenseite Fixierflächen, die sich beispielhaft ebenfalls senkrecht von der Oberflächenebene erstrecken und in komplementäre Aussparungen eines entsprechenden Gehäuseteils eingreifen, um den Varistor zu fixieren .
An der der vorerwähnten Oberflächenseite gegenüberliegenden Rückseite ist ein weiterer Kontakt des Varistors vorhanden, der mit einem weiteren
Anschlussbügel in Verbindung steht, der ebenfalls in einen elektrischen
Außenanschluss des Steckteils der jeweiligen Überspannungsschutzeinrichtung übergeht. Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von figurern näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:
Fig. 1 und 2 eine stark vereinfachte prinzipielle Ausbildung der erfindungs- gemäBen Lösung im normalen Funktionszustand (Fig. 1) und im Abtrennfall (Fig. 2) und
Fig. 3 und 4 eine perspektivische Darstellung der wesentlichen funktionalen
Elemente der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung im Betriebszustand (Fig. 3) und im Abtrennfall (Fig. 4), wobei bei den Darstellungen nach Fig. 3 und 4 der besseren Übersichtlichkeit halber das Gehäuse bzw. Teile des Gehäuses, die letztendlich ein Steckteil bilden, in Fortfall gekommen ist.
Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, besteht die erfindungsgemäße
Öberspannungsschutzeinrichtung zunächst aus einem Uberspannungsableiter 1, insbesondere einem Varistor 1, mit einer entsprechenden Oberflächenseite 2.
Auf der Oberflächenseite 2 des Varistors I ist ein Anschlagteil 4K befestigt. Dieses Anschlagteil 4K ist z.B. mit einem Lot auf der entsprechenden
Oberflächenseite 2 fixiert. Wenn der Varistor 1 eine bestimmte Temperatur aufweist, welche die zulässige Betriebstemperatur überschreitet, schmilzt das Lot, welches das Anschlagteil 4K mit der Oberflächenseite 2 verbindet. Das Anschlagteil 4K führt dann eine Bewegung in Pfeilrichtung aus.
Innerhalb eines Führungsteils 3 ist ein Entriegelungsschieber 6 verschiebebeweglich gelagert, wobei der Entriegelungsschieber 6 unter Vorspannung einer Feder 61 steht. Die Federvorspannung bewirkt, dass der Entriegelungsschieber 6 veranlasst ist, bei fehlendem Anschlag sich bezogen auf die Fig. I bis 4 nach rechts zu bewegen. Dies ist mit der entsprechenden
Pfeildarstellung innerhalb des Teils 6 in den Fig, 1 und 2 symbolisiert.
Weiterhin ist in den Fig. i und 2 die eigentliche Schalteinrichtung, umfassend die Teile 9, 10 und 11, ersichtlich. Ein erstes Element ist als Stift oder Bolzen 11 ausgeführt, welcher unter mechanischer Vorspannung, symbolisiert durch die Feder XX, in Richtung des weiteren Elements 10 steht. Dieses weitere Element 10 bildet einen
Gegenkontakt, der elektrisch mit der Anschlussseite 2 bzw. der
entsprechenden Oberflächenseite und einem dort vorhandenen leitfähigen Teil des Überspannungsabieiters 1 verbunden ist.
Das Teil 9 kann gleichzeitig mit einem in den Figuren gezeigten unteren Ende den Anschlussbügel bzw. einen Steckkontakt bilden.
Im normalen Betriebszustand gemäß Fig. 1 ist der Strompfad über die Teile 9, 11, 111 und 10 geschlossen . Das Teil 111 ist bevorzugt ein Kontaktplättchen, das in einer diesbezüglichen Ausnehmung des Entriegelungsschiebers 6
eingebettet ist. Dieses Kontaktplättchen 111 stellt also die gewünschte
Verbindung zwischen dem Anschlussbügel 9 und dem Gegenkontakt 10, der mit dem Varistor in Verbindung steht, her.
Wenn die zulässige Betriebstemperatur überschritten wurde, löst sich das Anschlagteil bzw. Auslösemittel 4K und gelangt dann in eine Position ähnlich derjenigen wie in Fig. 2 gezeigt. Damit kann sich der Entriegelungsschieber 6 in Bildrichtung nach rechts bewegen. Die Folge ist, dass das Kontaktplättchen 111 aus dem Strompfad heraus ebenfalls nach rechts verschoben wird.
Anstelle des Kontaktplättchens tritt nun ein isolierender Abschnitt des
Entriegelungsschiebers in den frei werdenden Zwischenraum ein und sorgt für ein sehr hohes Eigenlöschvermögen. Der entsprechende Abschnitt des
Entriegelungsschiebers 6 kann aus einem gasabgebenden Material, z.B. POM bestehen, was die Löscheigenschaften verbessert und dem Entstehen von Lichtbögen entgegenwirkt.
Dadurch, dass das thermische Auslösemittel 4K seine Ursprungsposition gemäß Fig. 2 verlassen hat, kann der Schwenkarm 4 gemäß der eingezeichneten Pfeildarstellung sich nach rechts bewegen . Dabei verliert auch die
Vorspannkraft mittels symbolisch dargestellter Feder XX ihre Wirkung.
Bei ei ner Realisierungsform der Erfi ndung, wie in den Fig . 3 und 4 gezeigt, ist eine Wippe XX vorhanden, welche elastische Eigenschaften besitzt. Die Wippe erzeugt eine entsprechende Vorspannung, die in den Fig . 1 und 2 noch mit der gezeigten Feder symbolisiert ist. Ein erstes Wippenende ist an einem Fixpunkt XI gelagert. Ein zweites Wippenende greift am beweglichen Anschlag X2 des Schwenkarms 4 an .
Der bewegliche Anschlag X2 ist also Teil des Schwenkarms 4, wobei der Schwenkarm 4 noch eine Ausformung X3 (siehe Fig. 3 und 4) besitzt, welche am Anschlagteil bzw. Auslösemittel 4K anliegt.
Der Entriegelungsschieber 6 umfasst noch einen Sperrarm X4, welcher im nichtausgelösten Zustand vom Schwenkarm 4 und einem dort vorhandenen Ende, ersichtlich insbesondere in der Fig. 3, blockiert ist.
Der Schwenkarm 4 besitzt eine Führungsausnehmung 41 für einen in den Figuren nicht dargestellten Achsbolzen, wobei die Schwenkbewegung des Schwenkarms 4 um den Achsbolzen ausführbar ist.
Der Schwenkarm 4 weist darüber hinaus einen Stiftfortsatz 42 auf, welcher eine Ausnehmung im Boden des nicht gezeigten Gehäuses durchdringt und mit einer ebenfalls nicht gezeigten Fehler-Fernmeldeeinrichtung in Wechselwirkung treten kann .
Aus den Fig . 3 und 4 ist erkennbar, dass der Entriegelungsschieber 6 in dem Führungsteil 3 beweglich gelagert ist, wobei das Führungsteil 3 einen Raum zur Aufnahme der Feder 61 besitzt.
Die Fig . 3 und 4 zeigen auch die am Entriegelungsschieber 6 ausgebildete bzw. an diesem angeformte Zustandsanzeigef lache 62.
Ein weiterer Anschlussbügel 92, dessen unteres Ende einen der Steckkontakte des Steckteils, das die Überspannungsschutzeinrichtung aufnimmt, bildet, steht mit einem weiteren Kontakt 93 des Überspannungsabieiters 1 in
Verbindu ng .
Der Überspannungsabieiter 1 besitzt mehrere Fixierflächen 94, z. B. ausgebildet als metallische Abwinklungen, die in komplementäre Aussparungen eines nicht gezeigten Gehäuseteils eingreifen und den Varistor dort halten .

Claims

Patentansprüche
1. Überspannungsschutzeinrichtung, umfassend mindestens einen
Überspannungsabieiter (1) und eine, mit dem Überspannungsabieiter (1) in Reihe geschaltete, thermisch auslösbare Schalteinrichtung (9; 10; 11), wobei vorgenannte Mittel eine Baueinheit bilden und das thermische Auslöseinittel (4K) im Bereich der zu erwartenden Erwärmung des Überspannungsabieiters (1) bei dessen Überlastung angeordnet ist, wobei das thermische Auslösemittel (4K) als nicht vom Betriebs- oder Stoßstrom durchflossenes Anschlagteil ausgebildet ist, welches bei thermischer Überlast eine Entriegelung der
Schalteinrichtung freigibt, weiterhin das Anschlagteil (4K) thermisch und mechanisch mit einer Oberflächenseite (2) des Überspannungsabieiters (1) gekoppelt ist und den Bewegungsweg eines mechanisch vorgespannten (61) Entriegelungsschiebers (6) blockiert,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Entriegelungsschieber (6) ein Kontaktplättchen (111) eingesetzt ist, welches eine elektrische Verbindung zwischen den Elementen (10; 11) der Schalteinrichtung herstellt, wobei mit Entriegelung das Kontaktplättchen (111) einer Verschiebebewegung unterliegt mit der Folge einer Unterbrechung der Reihenschaltung der Schalteinrichtung sowie Bewegen des Entriegelungsschiebers (6) hinein in den vom Kontaktplättchen (111) vormals
eingenommenen Raum, wobei mindestens der Abschnitt des die Elemente der Schalteinrichtung trennenden Bereichs des Entriegelungsschiebers isolierend ausgebildet ist,
2. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Element (11) der Schalteinrichtung als Stift oder Bolzen ausgebildet ist, welcher unter mechanischer Vorspannung in Richtung des Elements (10) steht, wobei letzteres ein Gegenkontakt ist, der elektrisch mit einer Anschlussfläche des Überspannungsabieiters (1) verbunden ist,
3. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Stift oder Bolzen (10) mit einem Anschlussbügel (9) verbunden ist.
4. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine elastische Eigenschaften aufweisende Wippe (XX) vorgesehen ist, welche mit einem ersten Wippenende an einem Fixpunkt (XI) gelagert ist und mit einem zweiten Wippenende an einem beweglichen Anschlag (X2) angreift,
5. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der bewegliche Anschlag (X2) Teil eines Schwenkarms (4) ist» wobei der Schwenkarm (4) eine Ausformung (X3) besitzt, welche am Anschlagteil (4K) anliegt.
6. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Entriegelungsschieber (6) einen Sperrarm (X4) umfasst, welcher im nicht ausgelösten Zustand vom Schwenkarm (4) blockiert ist.
7. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schwenkarm (4) eine Fü hrungsausnehmung (41) für einen Achsbolzen aufweist, wobei die Schwenkbewegung um den Achsbolzen ausführbar ist,
8. Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
der Schwenkarm (4) einen Stiftfortsatz (42) umfasst, welcher eine
Ausnehmung im Boden eines Gehäuses durchdringt und mit einer Fehler- Fernmeldeeinrichtung in Wechselwirkung tritt.
9. Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Entriegelungsschieber (6) in einem Führungsteil (3) beweglich gelagert ist, wobei das Führungsteil (3) einen Raum zur Aufnahme einer Feder (61) besitzt.
10. Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Entriegelungsschieber (6) eine Zustandsanzeigeflache (§2) besitzt.
11, Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass
der Überspannungsabieiter ein Varistor ist, welcher eine Oberflächenseite (2) besitzt, die metallische, leitfähige Eigenschaften aufweist und von der sich ein Flächenstück, den Gegenkontakt (10) bildend, erstreckt,
12, Überspannu ngsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass
ein weiterer Anschlussbügel (92) mit einem Kontakt (93) des Überspannungsabieiters (1) verbunden ist.
13, Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
am Überspannungsabieiter (1) Fixierflächen (94) befindlich sind, die in komplementäre Aussparungen eines Gehiuseteils eingreifen.
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