WO2021037434A1

WO2021037434A1 - Basiselement für eine wenigstens zweiteilige überspannungsschutzvorrichtung und entsprechende überspannungsschutzvorrichtung

Info

Publication number: WO2021037434A1
Application number: PCT/EP2020/069833
Authority: WO
Inventors: Jean-Michel FINK; Moritz KRINK; Heinz Reibke
Original assignee: Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2019-08-26
Filing date: 2020-07-14
Publication date: 2021-03-04
Also published as: US20220271451A1; DE102019122824A1; CN114258617A; EP4022725A1

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Basiselement (1) für eine wenigstens zweiteilige Überspannungsschutzanordnung (2), mit einer Tragschienenaufnahme (3) zur Aufnahme einer ein elektrisches Potential tragenden Tragschiene (4), mit einer ersten Aufnahme (5) zur Aufnahme eines ersten elektrischen Leiters (6), mit einer zweiten Aufnahme (7) zur Aufnahme eines zweiten elektrischen Leiters (8) und mit einer Schutzelementaufhahme (9) zur Aufnahme eines Überspannungsschutzelements (10), wobei zwischen der ersten Aufnahme (5) und der zweiten Aufnahme (7) ein elektrisches Verbindungselement (11) zur Übertragung eines elektrischen Signals von der ersten Aufnahme (5) zu der zweiten Aufnahme (7) realisiert ist, wobei in der Tragschienenaufnahme (3) ein elektrisches Tragschienenkontaktelement (12) zur elektrischen Kontaktierung der Tragschiene (4) bei Aufnahme der Tragschiene (4) durch die Tragschienenaufnahme (3) ausgebildet ist, wobei bei Aufnahme des Überspannungsschutzelementes (10) in die Schutzelementaufnahme (9) das elektrische Verbindungselement (11) und das elektrische Tragschienenkontaktelement (12) durch korrespondierende elektrische Kontaktelemente (13, 14) des Überspannungsschutzelementes (10) zumindest mittelbar elektrisch kontaktiert werden und in dem Überspannungsschutzelement (10) bei einer auftretenden Überspannung zwischen den elektrischen Kontaktelementen (13, 14) eine niederohmige elektrische Verbindung (15) zwischen den elektrischen Kontaktelementen (13, 14) zwecks Ableitung der Überspannung realisiert wird, wobei die erste Aufnahme (5) und die zweite Aufnahme (7) zur Aufnahme von elektrischen Verbinderteilen (16a, 16b) oder von Adapterverbinderteilen (17a, 17b) für elektrische Verbinderteile (16a, 16b) ausgebildet sind. Ebenfalls dargestellt ist eine Überspannungsschutzanordnung (2) mit einem solchen Basiselement (1). Das Basiselement (1) und Überspannungsschutzanordnung (2) ermöglichen eine einfache Installation in insbesondere bestehende Steuerungs- und Signalisierungssysteme mit minimalem Eingriff.

Description

Basiselement für eine wenigstens zweiteilige Überspannungsschutzvorrichtung und entsprechende Überspannungsschutzvorrichtung

Die Erfindung betrifft ein Basiselement für eine wenigstens zweiteilige Über- spannungsschutzvorrichtung, mit einer Tragschienenaufnahme zur Aufnah me einer ein elektrisches Potential tragenden Tragschiene, mit einer ersten Aufnahme zur Aufnahme eines ersten elektrischen Leiters, mit einer zweiten Aufnahme zur Aufnahme eines zweiten elektrischen Leiters und mit einer Schutzelementaufnahme zur Aufnahme eines Überspannungsschutzelements. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch eine Überspannungsschutzanord nung, mit wenigstens einem Basiselement und mit wenigstens einem Über spannungsschutzelement, wobei das Basiselement eine Tragschienenaufnah- me zur Aufnahme einer ein elektrisches Potential tragenden Tragschiene, ei ne erste Aufnahme zur Aufnahme eines ersten elektrischen Leiters, eine zweite Aufnahme zur Aufnahme eines zweiten elektrischen Leiters und eine Schutzelementaufnahme zur Aufnahme des Überspannungsschutzelements aufweist.

Die genannten Basiselemente von Überspannungsschutzvorrichtungen und die entsprechenden Überspannungsschutzvorrichtungen sind seit vielen Jah- ren bekannt, sie dienen dem Schutz elektronischer Geräte und elektrischer In stallationen vor Überspannungen. Überspannungsschutzvorrichtungen kön nen für verschiedene Anwendungsfälle gedacht sein, dabei wird häufig unter schieden zwischen Überspannungsschutzvorrichtungen zum Schutz von Spannungsversorgungsnetzen und Überspannungsschutzvorrichtungen zum Schutz von Signalleitungen oder Kleinspannungsleitungen. Für die vorlie gende Erfindung kommt es auf die Art der von der Überspannungsschutzvor richtung zu übertragende(n) Spannung(en) nicht an.

Die von der Überspannungsschutzvorrichtung zu übertragende elektrische Spannung und/oder der zu übertragende elektrische Strom und/oder die zu übertragende elektrische Leistung werden über die erste Aufnahme zur Auf nahme des ersten elektrischen Leiters in die Überspannungsschutzvorrich tung eingespeist, also von der ungesicherten Seite aus, und werden über die zweite Aufnahme zur Aufnahme des zweiten elektrischen Leiters aus der Überspannungsschutzvorrichtung ausgespeist, also in die gegen Überspan- nung gesicherte Seite. Der Begriff des elektrischen Leiters ist hier weit zu verstehen. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass der erste elektrische Leiter und der zweite elektrische Leiter jeweils das Ende eines isolierten oder bereichsweise abisolierten Metalldrahtes sind. In der ersten Aufnahme und in der zweiten Aufnahme sind dann - also als Bestandteil des Basisele- ments - beispielsweise Federklemmen oder Schneidklemmen vorgesehen, mit denen das eingeführte Ende des Metalldrahtes gehalten und elektrisch kontaktiert wird.

Aus dem Stand der Technik ist ebenfalls bekannt, dass von dem Basisele ment über mehrere erste Aufnahmen auch mehrere erste Leiter aufgenom- men werden können und genauso von dem Basiselement über mehrere zwei te Aufnahmen auch mehrere zweite Leiter aufgenommen werden können. Unabhängig von der Anzahl der ersten Leiter und der Anzahl der zweiten Leiter ist jedenfalls zwischen der ersten Aufnahme und der zweiten Aufnah me ein elektrisches Verbindungselement zur Übertragung eines elektrischen Signals (in Form einer elektrischen Spannung) von der ersten Aufnahme zu der zweiten Aufnahme realisiert.

Hier werden solche Überspannungsschutzvorrichtungen und entsprechende Basiselemente für derartige Überspannungsschutzvorrichtungen betrachtet, bei denen in der Tragschienenaufnahme ein elektrisches Tragschienenkon- taktelement zur elektrischen Kontaktierung der Tragschiene bei Aufnahme der Tragschiene durch die Tragschienenaufnahme ausgebildet ist. Tragschie nen sind üblicherweise als metallische Profilschienen ausgestaltet, oft als so genannte "Hutschienen". Wenn die Tragschienen mit einem elektrischen Po tential belegt werden, dann handelt es sich meist um das Erdpotential der elektrischen Anlage. Dieses elektrische Potential der Tragschiene wird dann auch häufig dazu herangezogen, den Überspannungsschutz als Isolationsfes tigkeitsschutz zwischen Signalleitem und Erde zu realisieren.

Das Überspannungsschutzelement trägt dazu diejenigen elektrischen Schutz mittel in sich, die für einen Überspannungsschutz erforderlich sind. Bei Auf- nähme des Überspannungsschutzelementes in die Schutzelementaufnahme werden dazu das elektrische Verbindungselement und das elektrische Trag schienenkontaktelement durch korrespondierende elektrische Kontaktele mente des Überspannungsschutzelementes zumindest mittelbar elektrisch kontaktiert. Zur Begrenzung der Überspannungen und Ableitung der Stoß- ströme wird in dem Überspannungsschutzelement bei einer auftretenden Überspannung zwischen den elektrischen Kontaktelementen des Überspan- nungsschutzelements eine niederohmige elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Kontaktelementen realisiert.

In Steuerungs- und Signalisierungssystemen kommen häufig mehrpolige Systemkabel oder Systemleitungen zum Einsatz, über die eine Vielzahl ver schiedener Signale geführt werden. Es ist ohne Weiteres einsehbar, dass die Zuführung einzelner Signalleiter zu entsprechenden Überspannungsschutz vorrichtungen und zu den Basiselementen dieser Überspannungsschutzvor- richtungen aufwendig und auch fehlerträchtig ist. Zu den mehrpoligen Sys- temkabeln sind häufig auch mehrpolige Steckverbindersysteme erhältlich zum Trennen und Verbinden der mehrpoligen Kabel, wobei die Verbindertei le formschlüssig ineinandergreifen. Es gibt Anwendungsfälle - dies betrifft vielfach Bestandsanlagen - bei denen im Nachhinein ergänzende Betriebs mittel wie beispielsweise die hier behandelten Überspannungsschutzvorrich- tungen in einen Signalpfad oder in mehrere Signalpfade eingebracht werden sollen. Je nach Anwendungsfall darf dabei unter anderem auch aus formalen zulassungstechnischen oder sicherheitsrelevanten Gründen kein Eingriff in die Bestandsverdrahtung vorgenommen werden. Wenn beispielsweise Blitz schutzeinrichtungen zum Schutz der Isolationsfestigkeit der existenten Syste- me eingebaut werden sollen, dann muss die vorhandene Kabelführung wei testgehend erhalten bleiben. Es dürfen keine Kabelverbindungen geöffnet oder gänzlich gelöst und später in anderer Form wieder verbunden werden. Es dürfen nur minimale Eingriffe vorgenommen werden, um existente Zulas sungen der elektrischen Anlagen nicht zu gefährden. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Basiselement für Über spannungsschutzvorrichtungen und auch entsprechende Überspannungs schutzanordnung anzugeben, die eine einfache Installation in insbesondere bestehende Steuerungs- und Signalisierungssysteme ermöglichen.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist bei dem eingangs beschriebenen Basisele- ment zunächst dadurch gelöst, dass die erste Aufnahme und die zweite Auf nahme zur Aufnahme von elektrischen Verbinderteilen oder von Adapterver binderteilen für elektrische Verbinder ausgebildet sind. Diese elektrischen Verbinderteile sind die Teile eines oft mehrpoligen elektrischen Verbinders, wobei die Verbinderteile dann formschlüssig ineinandergreifen. Die erste Aufnahme und die zweite Aufnahme können auch ausgebildet sein zur Auf- nähme von Verbinderteilen von verschiedenen Verbindern, es muss sich nicht zwingend um die Aufnahme von korrespondierenden Verbinderteilen han deln.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist jedoch vorgesehen, dass die erste Aufnahme und die zweite Aufnahme zur Aufnahme von korrespondierenden, also formschlüssig ineinandergreifenden elektrischen Verbinderteilen ausge bildet sind, wobei diese elektrischen Verbinderteile selbstverständlich Steck kontakte aufweisen, über die dann eine elektrische Verbindung hergestellt werden kann. Die korrespondierenden Verbinderteile sind üblicherweise kor- respondierende männliche/weibliche elektrische Verbinderteile.

In die erfindungsgemäß ausgestalteten ersten Aufnahmen und zweiten Auf nahmen werden also nicht mehr elektrische Leiter in Form von Drähten un mittelbar eingeführt, sondern elektrische Leiter in Form von Verbinderteilen eines elektrischen Verbinders, wobei es sich hierbei üblicherweise um mehr- polige Steckverbindersysteme handelt. Das erfindungsgemäße Basiselement einer Überspannungsschutzanordnung und eine Überspannungsschutzanord nung, die mit einem solchen Basiselement ausgestattet ist, können also ohne Weiteres in die Verdrahtung einer Bestandsanlage eingebracht werden. Dazu muss lediglich an der entsprechenden Stelle die Bestandsverkabelung durch bestimmungsgemäßes Öffnen/Trennen der vorhandenen Systemsteckverbin der unterbrochen werden. Dazwischen wird das erfindungsgemäße Basisele ment eingebracht, indem die Verbinderteile in die entsprechende erste Auf nahme und die entsprechende zweite Aufnahme des Basiselements einge steckt werden und die Signalkreise auf diese Weise wieder geschlossen. Ein Eingriff in die Verdrahtung (Öffnen von Schraub-/Feder- oder Schneid-Kon takten) findet dabei nicht statt.

Es ist einleitend ausgeführt worden, dass es eine Vielzahl von Verbindern gibt, die beispielsweise verschiedenen Normen entsprechen oder auch her stellerspezifisch sind. Um zu vermeiden, dass das Basiselement für jede Art von verschiedenen Verbindern individuell ausgestaltet werden muss, ist erfin dungsgemäß ebenfalls vorgesehen, dass die erste Aufnahme und die zweite Aufnahme zur Aufnahme von Adapterverbinderteilen für elektrische Verbin der ausgebildet sind. Ein solches Adapterverbinderteil ist auf der einen An schlussseite so ausgebildet, dass es von der ersten Aufnahme und/oder der zweiten Aufnahme des Basiselements aufgenommen werden kann. Von der zweiten Anschlussseite ist das Adapterverbinderteil dann so ausgebildet, dass es das entsprechende elektrische Verbinderteil des im konkreten Fall zur Anwendung kommenden Verbindersystems aufnehmen kann. Damit können einheitliche Basiselemente für verschiedene Anlagen mit verschiedenen Ver- bindersystemen eingesetzt werden.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Basiselements ist vorge sehen, dass das Basiselement ein Gehäuse aufweist, wobei die erste Aufnah me und die zweite Aufnahme auf einander gegenüberliegenden Stirnseiten des Gehäuses ausgebildet sind, und wobei das Gehäuse an den in Erstre- ckungsrichtung der Tragschiene weisenden Seiten offen ausgebildet ist. So kann das Gehäuse verhältnismäßig einfach mit den entsprechenden elektri schen Komponenten ausgestattet werden, also beispielsweise mit dem elekt rischen Tragschienenkontaktelement und dem elektrischen Verbindungsele ment zur Übertragung eines elektrischen Signals von der ersten Aufnahme zur zweiten Aufnahme. In diesem Zusammenhang ist in einer weiteren vor teilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass das Basiselement Verschlussele mente zum Verschließen der offenen Seiten des Gehäuses aufweist. Damit lässt sich zusätzlich also eine elektrische Isolierung des Innenraums des Basi selements bewerkstelligen, ohne den Vorteil der einfachen Zugänglichkeit des Innenraums des Basiselements aufzugeben.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die erste Aufnahme und die zweite Aufnahme mehrpolig, insbesondere zweipolig, ausgebildet sind. So können in einem Basiselement mehrere Signalleitungen und Signalspannungen mit einem Überspannungsschutz versehen werden. Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Basiselements sieht vor, dass die Aufnahme des Überspannungsschutzelements mehrpolig, insbesondere drei polig, ausgebildet ist. In das Überspannungsschutzelement müssen zumin dest die elektrischen Potentiale übertragen werden, zwischen denen eine Überspannung festgestellt und abgeleitet werden soll. Es ist deshalb mindes- tens vorgesehen, zwei elektrische Potentiale in das Überspannungsschutzele ment durch eine also zumindest zweipolige Aufnahme für das Überspan nungsschutzelement zu übertragen. Die Ausgestaltung von einer dreipoligen Aufnahme ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn durch das Basiselement zwei Signale übertragen werden sollen und hier eine Überspannung auf die geerdete Tragschiene abgeleitet werden soll. Besonders bevorzugt wird das erfindungsgemäße Basiselement für den Isola tionsfestigkeitsschutz verwendet, also zum Schutz von jedem einzelnen Sig naldraht und der Erdungsanlage, insbesondere der Tragschiene.

Die Erfindung betrifft insgesamt auch eine Überspannungsschutzanordnung, bei der das beschriebene Basiselement und auch das beschriebene Überspan nungsschutzelement zum Einsatz kommen. Insgesamt betrifft die Erfindung also eine Überspannungsschutzanordnung, mit wenigstens einem Basisele ment und mit wenigstens einem Überspannungsschutzelement, wobei das Basiselement eine Tragschienenaufnahme zur Aufnahme einer ein elektri- sches Potential tragenden Tragschiene, eine erste Aufnahme zur Aufnahme eines ersten elektrischen Leiters, eine zweite Aufnahme zur Aufnahme eines zweiten elektrischen Leiters und eine Schutzelementaufnahme zur Aufnahme des Überspannungsschutzelements aufweist, wobei zwischen der ersten Auf nahme und der zweiten Aufnahme des Basiselements ein elektrisches Verbin- dungselement zur Übertragung eines elektrischen Signals von der ersten Auf nahme zu der zweiten Aufnahme realisiert ist, wobei in der Tragschienenauf nahme ein elektrisches Tragschienenkontaktelement zur elektrischen Kontak tierung der Tragschiene bei Aufnahme der Tragschiene durch die Tragschie- nenaufnahme ausgebildet ist, wobei bei Aufnahme des Überspannungsschut- zelementes in die Schutzelementaufnahme das elektrische Verbindungsele ment und das elektrische Tragschienenkontaktelement durch korrespondie rende elektrische Kontaktelemente des Überspannungsschutzelementes zu mindest mittelbar elektrisch kontaktiert sind (und in dem Überspannungs schutzelement bei einer auftretenden Überspannung zwischen den elektri- sehen Kontaktelementen eine niederohmige elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Kontaktelementen zwecks Ableitung der Überspannung rea lisiert wird) und wobei die erste Aufnahme und die zweite Aufnahme zur Aufnahme von elektrischen Verbinderteilen oder von Adapterverbinderteilen für elektrische Verbinderteile ausgebildet sind. Alles, was zuvor zu dem Basiselement und auch zu dem Überspannungs schutzelement ausgefuhrt worden ist, gilt auch für die hier genannte Über spannungsschutzanordnung.

Eine besonders vorteilhafte Überspannungsschutzanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass mehrere Basiselemente fluchtend nebeneinander in Erstre- ckungsrichtung der Tragschiene angeordnet sind und dass für die nebenei- nander angeordneten ersten Aufnahmen und/oder für die nebeneinander an geordneten zweiten Aufnahmen ein einstückiges Verbinderteil und/oder ein einstückiges Adapterverbinderteil vorgesehen ist, das in die nebeneinander angeordneten ersten Aufnahmen und/oder in die nebeneinander angeordne- ten zweiten Aufnahmen als Ganzes einführbar ist. Das Verbinderteil oder Adapterverbinderteil hat eine vorteilhafte Eigenschaft, indem es nämlich mit einer Mehrzahl von Basiselementen, die nebeneinander angeordnet sind, ver wendet werden kann. Das Verbinderteil oder Adapterverbinderteil ist also im Regelfall mehrpolig. Ein Adapterverbinderteil kann so auch mehrpolige Ver- binderteile von der Art der gerade in der Installation verwendeten Verbinder aufnehmen. Es lassen sich so also mit einer Mehrzahl gleichartiger Basisele mente modulartige Überspannungsschutzanordnungen aufbauen, in deren ne beneinander angeordnete erste Aufnahmen und/oder in deren nebeneinander angeordnete zweite Aufnahmen jeweils ein einstückiges Verbinderteil und/oder ein einstückiges Adapterverbinderteil eingesetzt wird. Wenn es heißt, dass das Verbinderteil oder Adapterverbinderteil einstückig ist, dann bedeutet dies nicht, dass es aus einem einzigen konstruktiven Element zu sammengesetzt ist, es bedeutet lediglich, dass es ein einziges, für sich hand habbares Element darstellt, das als solches insgesamt eingesetzt werden kann oder entnommen werden kann.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung sind fünf Basiselemente nebeneinander angeordnet und zur Aufnahme eines zehnpoligen Verbinder teils oder Adapterverbinderteil ausgebildet.

Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass das Adap- terverbinderteil auf der der ersten Aufnahme oder auf der der zweiten Auf nahme abgewandten Seite als Steckverbinder ausgestaltet ist, insbesondere wobei die Art des Steckverbinders auf der der ersten Aufnahme oder auf der der zweiten Aufnahme abgewandten Seite eine andere Art von Steckverbin der ist als auf der der ersten Aufnahme oder auf der der zweiten Aufnahme zugewandten Seite des Adapterverbinderteils. Dadurch stellt das Adapterver binderteil eine Adaption zwischen zwei verschiedenen Arten von Steckver bindern her. Auf der der ersten Aufnahme oder der der zweiten Aufnahme zugewandten Seite kann es sich dann beispielsweise um spezifische An schlüsse des Herstellers des Basiselements oder der entsprechenden Über- Spannungsschutzanordnung handeln, auf der der ersten Aufnahme oder der der zweiten Aufnahme abgewandten Seite kann es sich dann um andere Steckverbindungen handeln, die gebräuchliche Installationssteckverbindun gen sind.

Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsge mäße Basiselement für eine Überspannungsschutzanordnung und die entspre- chende Überspannungsschutzanordnung gemäß den unabhängigen Patentan sprüchen weiterzubilden und auszugestalten. Dies ist im Zusammenhang mit der Zeichnung in den nachfolgenden Figuren dargestellt. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ganz schematisch ein Basiselement für eine wenigstens zweitei- lige Überspannungsschutzanordnung und eine entsprechende

Überspannungsschutzanordnung,

Fig. 2 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Überspannungs schutzanordnung mit Adapterverbinderteilen,

Fig. 3 eine weitere perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Überspannungsschutzanordnung mit eingesteckten Adapterver binderteilen,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Überspannungs schutzanordnung,

Fig. 5a, 5b perspektivische Ansichten eines Basiselements mit Sicht auf die Tragschienenaufhahme,

Fig. 6a, 6b perspektivische Ansichten eines Basiselements mit Sicht auf die Schutzelementaufnahme,

Fig. 7 eine geöffnete Seitenansicht eines Basiselements und Fig. 8 die elektrischen Verbindungselemente und das elektrische Trag schienenkontaktelement innerhalb eines Basiselements.

In allen Fig. 1 bis 8 sind Basiselemente 1 oder Teile von Basiselementen 1 für eine zweiteilige Überspannungsschutzanordnung 2 dargestellt. Das Basis element 1 weist eine Tragschienenaufhahme 3 zur Aufnahme einer ein elekt risches Potential tragenden Tragschiene 4 auf. Jedes Basiselement 1 umfasst eine erste Aufnahme 5 zur Aufnahme eines ersten elektrischen Leiters 6 und eine zweite Aufnahme 7 zur Aufnahme eines zweiten elektrischen Leiters 8. Keine der Figuren zeigt ein Basiselement, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Im Stand der Technik handelt es sich bei dem ersten elektrischen Leiter und dem zweiten elektrischen Leiter üblicherweise um Enden - abiso liert, oder auch nicht abisoliert - eines metallischen Drahtes, wobei die erste Aufnahme und die zweite Aufnahme meist Federklemmen oder auch Schneidklemmen aufweisen. Dies ist bei den dargestellten Basiselementen 1, wie nachfolgend noch ausgefuhrt wird, gänzlich anders gelöst.

Alle Basiselemente 1 weisen eine Schutzelementaufhahme 9 zur Aufnahme eines Überspannungsschutzelements 10 auf. Aus den Fig. 1, 7 und 8 ist ersichtlich, dass zwischen der ersten Aufnahme 5 und der zweiten Aufnahme 7 ein elektrisches Verbindungselement 11, 11a, 11b zur Übertragung eines elektrischen Signals von der ersten Aufnahme 5 zu der zweiten Aufnahme 7 realisiert ist.

In den Fig. 1, 5, 7 und 8 ist erkennbar, dass in der Tragschienenaufnahme 3 ein elektrisches Tragschienenkontaktelement 12 zur elektrischen Kontaktie rung der Tragschiene 4 bei Aufnahme der Tragschiene 4 durch die Tragschie- nenaufnahme 3 ausgebildet ist. Mit dem Tragschienenkontaktelement 12 kann also das elektrische Potential der Tragschiene 4 abgegriffen werden. In dem Überspannungsschutzelement 10 wird für die Ableitung einer detektier- ten Überspannung gesorgt. Dazu werden bei Aufnahme des Überspannungs schutzelements 10 in die Schutzelementaufnahme 9 das elektrische Verbin dungselement 11, 11a, 11b und das elektrische Tragschienenkontaktelement 12 durch korrespondierende elektrische Kontaktelemente 13, 14 des Über spannungsschutzelements 10 kontaktiert, was in Fig. 1 schematisch darge- stellt ist. In dem Überspannungsschutzelement 10 wird bei einer auftretenden Überspannung zwischen den elektrischen Kontaktelementen 13, 14 eine nie derohmige elektrische Verbindung 15, hier durch einen Gasableiter, zwi schen den elektrischen Kontaktelementen 13, 14 realisiert und die Überspan nung abgeleitet. Die Besonderheit bei dem dargestellten Basiselement 1 und auch bei der Überspannungsschutzanordnung 2 besteht darin, dass die erste Aufnahme 5 und die zweite Aufnahme 7 zur Aufnahme von elektrischen Verbinderteilen 16a, 16b oder von Adapterverbinderteilen 17a, 17b für elektrische Verbinder teile 16a, 16b ausgebildet sind. In Fig. 1 ist schematisch der Anwendungsfall dargestellt, bei dem der erste elektrische Leiter 6 und der zweite elektrische Leiter 8 in Form von Verbinderteilen 16a, 16b vorliegen. Bei den Verbinder teilen 16a, 16b handelt es sich vorliegend um korrespondierende, also form schlüssig ineinandergreifende elektrische Verbinderteile 16a, 16b mit Steck kontakten. Es handelt sich also um korrespondierende männliche, weibliche elektrische Verbinderteile 16a, 16b. Die erste Aufnahme 5 ist so ausgestaltet, dass sie ohne Weiteres das elektrische Verbinderteil 16a aufnehmen kann, und die zweite Aufnahme 7 ist so ausgebildet, dass sie ohne Weiteres das elektrische Verbinderteil 16b aufnehmen kann. Es ist also nicht mehr erfor derlich und auch nicht mehr gewollt, in die erste Aufnahme 5 und in die zweite Aufnahme 7 einen elektrischen Leiter 6, 8 in Form eines reinen Drah tes einzubringen, vielmehr eignen sich die erste Aufnahme 5 und die zweite Aufnahme 7 zur Aufnahme von Verbinderteilen 16a, 16b, wie sie beispiels weise in Steckverbindersystemen von elektrischen Installationen, insbeson dere von Steuerungs- und Signalisierungssystemen Vorkommen. In den Fig. 2 bis 7 sind jeweils Basiselemente 1 dargestellt, deren erste Auf nahme 5 und zweite Aufnahme 7 zur Aufnahme von Adapterverbinderteilen 17a, 17b für elektrische Verbinderteile 16a, 16b ausgebildet sind. Die Adap terverbinderteile 17a, 17b sind in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Die Adapter verbinderteile 17a, 17b sind auf der der ersten Aufnahme 5 bzw. auf der der zweiten Aufnahme 7 zugewandten Seite natürlich für die entsprechende erste Aufnahme 5 bzw. die entsprechende zweite Aufnahme 7 korrespondierend ausgestaltet. Auf der der ersten Aufnahme 5 bzw. auf der der zweiten Auf nahme 7 abgewandten Seite sind die Adapterverbinderteile 17a, 17b jedoch anderweitig ausgestaltet, nämlich für eine Art des Steckverbinders, der in der Anlage verbaut worden ist, in die die Überspannungsschutzanordnung 2, bzw. das zugehörige Basiselement 1 eingefügt werden soll. So ist es sehr ein fach, ein und dieselben Überspannungsschutzanordnungen 2 bzw. die ent sprechenden Basiselemente 1 für ganz verschiedene Anschlusssituationen und Arten von Steckverbindern zu verwenden, ohne jedes Mal die erste Auf- nähme 5 oder die zweite Aufnahme 7 an die Gegebenheiten der entsprechen den elektrischen Anlage anpassen zu müssen. Die verwendeten Adapterver binderteile 17a, 17b müssen lediglich an ihrer dem Basiselement 1 zuge wandten Seite an die - herstellerspezifischen - ersten Aufnahmen 5 bzw. zweiten Aufnahmen 7 angepasst sein. In den Figuren ist zu erkennen, dass das Basiselement 1 ein Gehäuse 18 auf weist. Das Gehäuse 18 ist vorliegend ein Isolierstoffgehäuse. Die erste Auf- nähme 5 und die zweite Aufnahme 7 sind an einander gegenüberliegenden Stirnseiten des Gehäuses 18 ausgebildet. In den Fig. 2 und 7 ist erkennbar, dass das Gehäuse 18 an den in Erstreckungsrichtung der Tragschienen 4 wei senden Seiten offen ausgebildet ist. Wenn hier davon die Rede ist, dass be- stimmte Seiten in eine Erstreckungsrichtung weisen, dann ist damit die Flä chennormale auf diese entsprechenden Seiten gemeint. Dadurch, dass das Gehäuse 18 an den entsprechenden Seiten offen ist, lassen sich die erforderli chen elektrischen Elemente sehr leicht in den Innenraum des Gehäuses 18 einbringen. In den Fig. 3, 5 und 6 ist erkennbar, dass die offenen Seiten des Gehäuses 18 des Basiselements 1 durch Verschlusselemente 19 verschlossen worden sind. Es ist damit nicht mehr möglich, die elektrisch leitenden Teile innerhalb des Innenraums des Gehäuses 18 ohne weiteres zu berühren.

Bei allen Ausführungsbeispielen in den Fig. 2 bis 7 sind die erste Aufnahme 5 und die zweite Aufnahme 7 mehrpolig, nämlich zweipolig ausgebildet. Da- durch ist es möglich, in einem Basiselement 1 bzw. in einer Überspannungs schutzanordnung 2 mit einem Basiselement 1 und einem Überspannungs schutzelement 10 zwei Signalleitungen auf Überspannungen zu überwachen. Ferner ist zu erkennen, dass die Schutzelementaufnahme 9 des Überspan nungsschutzelementes 10 in dem Basiselement 1 mehrpolig, vorliegend drei- polig ausgebildet ist. Zwei Pole der Schutzelementaufnahme 9 dienen dazu, die über die zweipolige erste Aufnahme 5 und die zweite Aufnahme 7 trans portierten Signale dem Überspannungsschutzelement 10 zuzuleiten, der wei tere Pol dient dazu, das von der Tragschiene 4 getragene elektrische Potential in das Überspannungsschutzelement 10 zu übertragen. In den dargestellten Ausfuhrungsbeispielen weisen die erste Aufnahme 5 und die zweite Aufnah me 7 eine erste Teilungsbreite auf, die hier in der dargestellten speziellen Ausgestaltung 7mm beträgt. Die Schutzelementaufnahme 9 des Basisele ments 1 weist eine zweite Teilungsbreite auf, die von der ersten Teilungsbrei te abweichend ist. Im vorliegenden Fall beträgt die Teilungsbreite der Schutzelementaufnahme 9 5,15mm.

Die in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Überspannungsschutzanordnungen 2 zeichnen sich dadurch aus, dass mehrere Basiselemente 1 fluchtend nebenei nander in Erstreckungsrichtung der Tragschiene 4 angeordnet sind. Die meh reren Basiselemente 1 sind also parallel nebeneinander auf der Tragschiene 4 angeordnet. Demzufolge sind auch die ersten Aufnahmen 5 der mehreren Ba siselemente 1 wie auch die mehreren zweiten Aufnahmen 7 der mehreren Ba- siselemente 1 nebeneinander angeordnet. Für diese nebeneinander angeord neten ersten Aufnahmen 5 und nebeneinander angeordneten zweiten Aufnah men 7 ist ein einstückiges Adapterverbinderteil 17a, 17b vorgesehen, das in die nebeneinander angeordneten ersten Aufnahmen 5 und/oder in die neben- einander angeordneten zweiten Aufnahmen 7 als Ganzes einführbar ist. Das einstückige Adapterverbinderteil 17a, 17b ist also als Ganzes handhabbar und besteht nicht aus mehreren losen, nicht miteinander verbundenen Teilen, wenngleich es natürlich mehrere Teile aufweist, nämlich zum Beispiel elekt rische Kontaktelemente, die in einem Gehäuse des Adapterverbinderteils 17a, 17b gehalten werden. Durch dieses modulartige Zusammenfassen von mehreren elementaren und einzelnen Basiselementen 1 mit jeweils zugeord netem Überspannungsschutzelement 10 ist es also möglich, sehr vielpolige Verbinderteile 16a, 16b - mittels entsprechender Adapterverbinderteile 17a, 17b - sehr einfach anzuschließen.

Bezugszeichen

1 Basiselement

2 Überspannungsschutzanordnung

3 Tragschienenaufnahme

4 Tragschiene

5 erste Aufnahme

6 erster elektrischer Leiter

7 zweite Aufnahme

8 zweiter elektrischer Leiter

9 Schutzelementaufnahme

10 Überspannungsschutzelement

11 elektrisches Verbindungselement

12 Tragschienenkontaktelement

13 elektrisches Kontaktelement

14 elektrisches Kontaktelement

15 niederohmige elektrische Verbindung

16a elektrisches Verbinderteil

16b elektrisches Verbinderteil

17a Adapterverbinderteil

17b Adapterverbinderteil

18 Gehäuse

19 Verschlusselemente

Claims

Patentansprüche

1. Basiselement (1) für eine wenigstens zweiteilige Überspannungs schutzanordnung (2), mit einer Tragschienenaufnahme (3) zur Aufnahme einer ein elektrisches Potential tragenden Tragschiene (4), mit einer ersten Aufnahme (5) zur Aufnahme eines ersten elektrischen Leiters (6), mit einer zweiten Aufnahme (7) zur Aufnahme eines zweiten elektrischen Leiters (8) und mit einer Schutzelementaufnahme (9) zur Aufnahme eines Überspan nungsschutzelements (10), wobei zwischen der ersten Aufnahme (5) und der zweiten Aufnahme (7) ein elektrisches Verbindungselement (11) zur Übertragung eines elektrischen Si gnals von der ersten Aufnahme (5) zu der zweiten Aufnahme (7) realisiert ist, wobei in der Tragschienenaufnahme (3) ein elektrisches Tragschienenkon taktelement (12) zur elektrischen Kontaktierung der Tragschiene (4) bei Auf- nähme der Tragschiene (4) durch die Tragschienenaufnahme (3) ausgebildet ist, wobei bei Aufnahme des Überspannungsschutzelementes (10) in die Schutz elementaufnahme (9) das elektrische Verbindungselement (11) und das elek trische Tragschienenkontaktelement (12) durch korrespondierende elektri- sehe Kontaktelemente (13, 14) des Überspannungsschutzelementes (10) zu mindest mittelbar elektrisch kontaktiert werden und in dem Überspannungs schutzelement (10) bei einer auftretenden Überspannung zwischen den elek trischen Kontaktelementen (13, 14) eine niederohmige elektrische Verbin dung (15) zwischen den elektrischen Kontaktelementen (13, 14) zwecks Ab- leitung der Überspannung realisiert wird, wobei die erste Aufnahme (5) und die zweite Aufnahme (7) zur Aufnahme von elektrischen Verbinderteilen (16a, 16b) oder von Adapterverbinderteilen (17a, 17b) für elektrische Verbinderteile (16a, 16b) ausgebildet sind.

2. Basiselement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Aufnahme (5) und die zweite Aufnahme (7) zur Aufnahme von korre spondierenden, also formschlüssig ineinandergreifenden elektrischen Verbin derteilen (16a, 16b) mit Steckkontakten ausgebildet sind, insbesondere also von korrespondierenden männlichen/weiblichen elektrischen Verbinderteilen (16a, 16b).

3. Basiselement (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (1) ein Gehäuse aufweist, wobei die erste Aufnahme (5) und die zweite Aufnahme (7) an einander gegenüberliegenden Stirnseiten des Gehäuses (18) ausgebildet sind und wobei das Gehäuse (18) an den in Erstreckungsrichtung der Tragschiene (4) weisenden Seiten offen ausgebildet ist.

4. Basiselement (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (1) Verschlusselemente (19) zum Verschließen der offenen Sei ten des Gehäuses (18) aufweist.

5. Basiselement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass die erste Aufnahme (5) und die zweite Aufnahme (7) mehr polig, insbesondere zweipolig ausgebildet sind.

6. Basiselement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass die Schutzelementaufnahme (9) mehrpolig, insbesondere drei polig ausgebildet ist.

7. Basiselement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass die erste Aufnahme (5) und die zweite Aufnahme (7) eine ers- te Teilungsbreite aufweisen, insbesondere eine Teilungsbreite von 7,0 mm, und dass die Schutzelementaufnahme (9) eine zweite Teilungsbreite auf weist, insbesondere eine von der ersten Teilungsbreite abweichende zweite Teilungsbreite aufweist, insbesondere eine Teilungsbreite von 5,15 mm auf weist.

8. Überspannungsschutzanordnung (2), mit wenigstens einem Basisele ment (1) und mit wenigstens einem Überspannungsschutzelement (10), wo bei das Basiselement (1) eine Tragschienenaufnahme (3) zur Aufnahme einer ein elektrisches Potential tragenden Tragschiene (4), eine erste Aufnahme (5) zur Aufnahme eines ersten elektrischen Leiters (6), eine zweite Aufnah- me (7) zur Aufnahme eines zweiten elektrischen Leiters (8) und eine Schutz elementaufnahme (9) zur Aufnahme des Überspannungsschutzelements (10) aufweist, wobei zwischen der ersten Aufnahme (5) und der zweiten Aufnah me (7) des Basiselements (1) ein elektrisches Verbindungselement (11) zur Übertragung eines elektrischen Signals von der ersten Aufnahme (5) zu der zweiten Aufnahme (7) realisiert ist, wobei in der Tragschienenaufnahme (3) ein elektrisches Tragschienenkontaktelement (12) zur elektrischen Kontaktie rung der Tragschiene (4) bei Aufnahme der Tragschiene (4) durch die Trag- Schienenaufnahme (3) ausgebildet ist, wobei bei Aufnahme des Überspan nungsschutzelementes (10) in die Schutzelementaufnahme (9) das elektri sche Verbindungselement (11) und das elektrische Tragschienenkontaktele ment (12) durch korrespondierende elektrische Kontaktelemente (13, 14) des Überspannungsschutzelementes (10) zumindest mittelbar elektrisch kontak- tiert sind und in dem Überspannungsschutzelement (10) bei einer auftreten den Überspannung zwischen den elektrischen Kontaktelementen (13, 14) eine niederohmige elektrische Verbindung (15) zwischen den elektrischen Kontaktelementen (13, 14) zwecks Ableitung der Überspannung realisiert wird und wobei die erste Aufnahme (5) und die zweite Aufnahme (7) zur Aufnahme von elektrischen Verbinderteilen (16a, 16b) oder von Adapterver binderteilen (17a, 17b) für elektrische Verbinderteile (16a, 16b) ausgebildet sind.

9. Überspannungsschutzanordnung (2) nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, dass das Basiselement (1) gemäß den Merkmalen des Kenn- Zeichnungsteils wenigstens eines Anspruchs der Ansprüche 2 bis 7 ausgebil det ist.

10. Überspannungsschutzanordnung (2) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Basiselemente (1) fluchtend nebeneinander in Erstreckungsrichtung der Tragschiene (4) angeordnet sind und dass für die nebeneinander angeordneten ersten Aufnahmen (5) und/oder für die neben einander angeordneten zweiten Aufnahmen (7) ein einstückiges Verbinderteil (16a, 16b) und/oder ein einstückiges Adapterverbinderteil (17a, 17b) vorge sehen ist, das in die nebeneinander angeordneten ersten Aufnahmen (5) und/oder in die nebeneinander angeordneten zweiten Aufnahmen (7) als Ganzes einführbar ist.

11. Überspannungsschutzanordnung (2) nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet, dass das Adapterverbinderteil (17a, 17b) auf der der ersten Aufnahme (5) oder auf der der zweiten Aufnahme (7) abgewandten Seite als Steckverbinder ausgestaltet ist, insbesondere wobei die Art des Steckverbin ders auf der der ersten Aufnahme (5) oder auf der der zweiten Aufnahme (7) abgewandten Seite eine andere Art von Steckverbinder ist als auf der der ers ten Aufnahme (5) oder auf der der zweiten Aufnahme (7) zugewandten Seite des Adapterverbinderteils (17a, 17b).