AT506802A4

AT506802A4 - Überspannungsableiter

Info

Publication number: AT506802A4
Application number: AT0116208A
Authority: AT
Inventors: Thomas Goeschl
Original assignee: Moeller Gebaeudeautomation Gmb
Priority date: 2008-07-25
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2009-12-15
Also published as: EP2308144A1; US20100020459A1; PL2308144T3; BRPI0916807A2; AT506802B1; EP2308144B1; CN102084561A; IL206626A; AU2009273740A1; AU2009273740B2; RU2010138248A; CA2724000A1; ES2381737T3; IL206626A0; ATE539471T1; RU2501135C2; WO2010009485A1

Description

30986/lh

Die Erfindung betrifft einen Überspannungsabieiter gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es ist bekannt, Überspannungsabieiter als steckbare Gerätekombination aus einem Unterteil bzw. Gehäusesockel und einem Steckmodul bzw. Einsatzteil zu bilden. Der Gehäusesockel weist Anschlussklemmen zur Kontaktierung der elektrischen Leiter sowie eine Aufnahme für das einzusetzende Einsatzteil auf, wohingegen im Einsatzteil wenigstens ein Überspannungsschutzelement angeordnet ist. Die elektrische Verbindung zwischen dem Einsatzteil und dem Gehäusesockel erfolgt in der Regel über Steckkontakte. Der Vorteil eines derartigen modularen Aufbaus liegt in der einfachen Überprüfbarkeit des eigentlichen Überspannungsschutzelements. Für dessen Überprüfung ist es erforderlich, dieses aus dem Stromkreis zu entfernen.

Durch den modularen Aufbau kann das Überspannungsschutzelement aus dem Stromkreis entfernt werden, ohne hiezu den gesamten Überspannungsabieiter aus der Elektroinstallation zu entfernen.

Nachteilig an diesem modularen Aufbau ist, dass durch die etwa bei einem Blitzphänomen auftretenden hohen elektrodynamischen Kräfte der Einsatzteil aus dem Gerätesockel herausbewegt werden kann. Die entsprechende Verbindung zwischen dem Einsatzteil und dem Gerätesockel wird daher oftmals derart ausgeführt, dass zum Verbinden bzw. Trennen von Einsatzteil und Gerätesockel die Anwendung von Werkzeugen erforderlich ist.

Elektrotechnisch identische Überspannungsabieiter werden für unterschiedliche Kunden bzw. unterschiedliche Märkte mit jeweils unterschiedlichen Gehäuseausbildungen hergestellt. Die Gehäuse moderner Schaltgeräte werden in der Regel als Spritzgussteil aus einem Kunststoff hergestellt. Nachteilig daran ist, dass die Werkzeuge für Spritzgussmaschinen sehr aufwendig und entsprechend kostenintensiv sind, wodurch die Fertigung unterschiedlicher Gehäuse für unterschiedliche Märkte mit erheblichem zusätzlichem Herstellungsaufwand verbunden ist. Zudem führt die dadurch gegebene Vielzahl unterschiedlicher Schaltgeräte zu einer aufwendigen Lagerhaltung, wobei nur schwer auf geänderte Markterfordernisse reagiert werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher^einen Überspannungsabieiter der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem die genannten Nachteile vermieden werden können, bei welchem eine sichere Verbindung zwischen dem Einsatzteil und dem Gerätesockel ohne Werkzeugeinsatz erreicht werden kann, und mit welchem der Aufwand für Lagerhaltung bzw. Herstellung gesenkt werden kann.

Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht.

Dadurch kann eine sichere Verbindung des Einsatzteils mit dem Gerätesockel erreicht werden, welche auch den bei einem Blitzphänomen auftretenden hohen elektrodynamischen Kräften standhält. Dadurch ist ein einfaches Einführen und Verbinden des Einsatzteils mit dem Gerätesockel ohne Werkzeug möglich. Dadurch ist ein einfaches Entfernen des Einsatzteils aus dem Gerätesockel ohne die Zuhilfenahme von Werkzeug möglich. Dadurch können Überspannungsabieiter für unterschiedliche Kunden bzw. unterschiedliche Märkte elektrotechnisch identisch ausgebildet werden, wodurch eine geringere Anzahl an Fertigungswerkzeugen notwendig ist. Durch die Verwendung der Arretierungskappe kann der Fertigungsaufwand sowie der Aufwand für die Lagerhaltung reduziert werden.

Dadurch kann in kurzer Zeit auf geänderte Aufträge reagiert werden, da lediglich durch passende Arretierungskappen ein Überspannungsabieiter an die Designerfordernisse eines Kunden bzw. Marktes angepasst werden kann.

Die Unteransprüche, welche ebenso wie der Patentanspruch 1 gleichzeitig einen Teil der Beschreibung bilden, betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen lediglich bevorzugte Ausführungsformen beispielhaft dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Überspannungsabieiters in ax onometrischer Darstellung;

Fig. 2 die einzelnen Komponenten eines Überspannungsabieiters gemäss Fig. 1 in axonometrischer Explosionsdarstellung;

Fig. 3 jeweils eine Gehäusehälfte eines Gerätesockels sowie eines Einsatzteils, und eine Arretierungskappe der Ausführungsform gemäss Fig. 1 in axonometrischer Darstellung; und

Fig. 4 ein Detail der Anordnung gemäss Fig. 3 im Aufriss.

Die Fig. 1 zeigt einen Überspannungsabieiter 1 , umfassend einen Gerätesockel 2 und wenigstens einen Einsatzteil 3, wobei der Gerätesockel 2 zur Befestigung an einer Montageschiene vorgesehen ist, wobei der Einsatzteil 3 wenigstens ein Überspannungsschutzelement und ein Einsatzteilgehäuse 4 aufweist, und wobei der Einsatzteil 3 in einer u-formigen Aufnahme 5 des Gerätesockels 2 angeordnet ist, wobei der Einsatzteil 3 durch eine Arretierungskappe 6 in der u-formigen Aufnahme 5 arretiert ist, und dass die Arretierungskappe 6 vom Einsatzteil 3 und/oder vom Gerätesockel 2 getrennt ausgebildet ist.

Dadurch kann eine sichere Verbindung des Einsatzteils 3 mit dem Gerätesockel 2 erreicht werden, welche auch den bei einem Blitzphänomen auftretenden hohen elektrodynamischen Kräften standhält. Dadurch ist ein einfaches Einführen und Verbinden des Einsatzteils 3 mit dem Gerätesockel 2 ohne Werkzeug möglich. Dadurch ist ein einfaches Entfernen des Einsatzteils 3 aus dem Gerätesockel 2 ohne die Zuhilfenahme von Werkzeug möglich. Dadurch können Uberspannungsableiter 1 für unterschiedliche Kunden bzw. unterschiedliche Märkte elektrotechnisch identisch ausgebildet werden, wodurch eine geringere Anzahl an Fertigungswerkzeuge[pi] sowie nur eine einzige technische Abnahme des Überspannungsabieiters 1" notwendig ist. Durch die Verwendung der Arretierungskappe 6 kann der Fertigungsaufwand sowie der Aufwand für die Lagerhaltung reduziert werden.

Dadurch kann in kurzer Zeit auf geänderte Aufträge reagiert werden, da lediglich durch passende Arretierungskappen 6 ein Uberspannungsableiter 1 an die Designerfordernisse eines Kunden bzw. Marktes angepasst werden kann.

Erfindungsgemässe Uberspannungsableiter 1 dienen zum Schutz elektrischer Anlagen und/oder Menschen vor elektrischen Überspannungen, welche sich auf einer elektrischen Leitung ausbreiten. Vor allem die Anfälligkeit aber auch die Wichtigkeit von Computern hat zu einer grossen Verbreitung von Überspannungsableitern 1 geführt. Uberspannungsableiter 1 sind in der Regel als Bauelemente ausgebildet, welche eine - bei Netzspannung - sehr hochohmige bzw. isolierende Verbindung zwischen wenigstens einer Phase bzw. einem Aussenleiter eines elektrischen Netzes, insbesondere einem elektrischen Versorgungsnetz, und einem Neutralleiter bzw. einer weiteren Phase des Netzes herstellen.

Sofern keine Überspannung auftritt, fliesst praktisch kein Strom über den Uberspannungsableiter 1, und die Funktion des nachfolgenden Netzes ist durch das Vorhandensein des Überspannungsabieiters 1 nicht beeinflusst. Bei einer auftretenden Überspannung bildet der Uberspannungsableiter 1 innerhalb einer sehr kurzer Zeit einen sehr niederohmigen Übergang zwischen der Phase und dem Neutralleiter bzw. einer weiteren Phase, und überbrückt derart das nachfolgende Netz. Der Uberspannungsableiter 1 weist hiezu wenigstens ein Überspannungsschutzelement auf, welches bevorzugt als Varistor, Überspannungsschutzdiode, Gasentladungsabieiter oder dergleichen ausgebildet ist.

Erfindungsgemässe Uberspannungsableiter 1 weisen einen modularen Aufbau auf, und umfassen einen Gerätesockel 2 und einen Einsatzteil 3.

Der Gerätesockel 2 ist zur Anordnung an einer Montageschiene, etwa einer Hutprofilschiene, vorgesehen, und weist hiezu eine entsprechende Montageschienenaufhahme 25 sowie die notwendigen Montagemittel 26 auf. Zur Verbindung mit dem zu schützenden elektrischen Netz weist der Gerätesockel 2 wenigstens eine erste und eine zweite Anschlussklemme 27 auf. Die Fig. 1 zeigt einen Uberspannungsableiter 1 mit lediglich zwei Anschlussklemmen 27 zum Schutz eines einphasigen elektrischen Netzes, wobei auch Uberspannungsableiter 1 zum Schutz mehrphasiger elektrischer Netze vorgesehen sind, welche entsprechend eine grössere Anzahl an Anschlussklemmen 27 aufweisen.

Der Gerätesockel 2 weist gemäss dessen, in den Fig. 1 bis 4 dargestellten, besonders bevorzugten Ausführungsform ein zweiteiliges Gerätesockelgehäuse 28 auf, welches aus einem Isolierstoff gebildet ist. Fig. 3 zeigt u.a. eine Halbschale eines Gerätesockelgehäuses 28. Gut zu erkennen sind die Aufnahmen 29 für die beiden - nicht dargestellten - Anschlussklemmen 27.

Der Gerätesockel 2 weist eine im Wesentlichen u-förmige Aufnahme 5 für den Einsatzteil 3 auf. Die u-förmige Aufnahme 5 weist einen ersten und einen zweiten Seitenteil 13, 14, sowie einen diese verbindenden Basisteil 20 auf, und ist im Wesentlichen gegengleich zu einem Unterteil 30 des Einsatzteils 3 ausgebildet, welcher dazu vorgesehen ist, in die uförmige Aufnahme 5 eingeführt zu werden. In der u-förmigen Aufnahme 5, vorzugsweise im Bereich des Basisteils 20 sind - ebenfalls nicht dargestellte - innere Kontakte zur Kontaktierung des Einsatzteils 3 angeordnet. Um das Einführen des Einsatzteils 3 in die uförmige Aufnahme 5 zu vereinfachen, ist an dem ersten und/oder zweiten Seitenteil 13, 14 jeweils ein Einführbereich 16 angeordnet.

Der Einsatzteil 3 weist gemäss der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ein Einsatzteilgehäuse 4 aus einem Isolierstoff auf, welches bevorzugt mehrteilig ausgebildet ist. Das Einsatzteilgehäuse 4 umschliesst den Einsatzteil 3 dabei im Wesentlichen vollständig und allseitig, wobei lediglich die Bereiche für die Kontaktierung mit dem Gerätesockel 2 sowie für Anzeigemittel einsatzteilgehäusefrei ausgebildet sind. Der Einsatzteil 3 ist auch ohne die erfindungsgemässe Arretierungskappe 6 als elektrotechnisch voll funktionsfähiger Bauteil ausgebildet, und kann als solcher elektrotechnisch geprüft bzw. abgenommen werden. Das Einsatzteilgehäuse 4 umschliesst den Einsatzteil 3 derart, dass keine inneren Baugruppen von aussen zugänglich sind.

Der Einsatzteil 3 weist weiters elektrische Kontaktstifte 32 auf, welche aus dem Einsatzteilgehäuse 4 vorstehen, zur Kontaktierung der inneren Kontakte des Gerätesockels 2.

Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass der Einsatzteil 3 durch eine Arretierungskappe 6 in der u-förmigen Aufnahme 5 arretiert ist, und dass die Arretierungskappe 6 vom Einsatzteil 3 und/oder vom Gerätesockel 2 getrennt ausgebildet ist. Der Gerätesockel 2 weist ein Gerätesockelgehäuse 28 auf, und der Einsatzteil 3 weist ein Einsatzteilgehäuse 4 auf. Sowohl der Gerätesockel 2* als auch der Einsatzteil 3 sind bereits ohne die Arretierungskappe 6 fertig ausgebildete elektrische Geräte. Das Merkmal, dass die Arretierungskappe 6 vom Einsatzteil 3 und/oder vom Gerätesockel 2 getrennt ausgebildet ist, verdeutlicht den Umstand, dass die Arretierungskappe 6 weder Teil des Gerätesockelgehäuses 28 noch des Einsatzteilgehäuses 4 ist, sondern ein von diesen unabhängiger zusätzlicher Bauteil.

Die Arretierungskappe 6 ist bevorzugt aus Isolierstoff, insbesondere aus einem in Spritzgusstechnik verarbeitbaren Kunststoff, gebildet, und kann jede Formgebung aufweisen, welche zur Arretierung des Einsatzteils 3 in dem Gerätesockel 2 geeignet ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Arretierungskappe 6 Mittel aufweist, welche eine Arretierung des Einsatzteils 3 in dem Gerätesockel 2 ohne die Anwendung von Werkzeugen ermöglichen, etwa Bajonettverschlüsse, Schrauben mit Flügelmuttern, oder Rastverbindungen. Gemäss der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten besonders bevorzugten Ausführungsform der gegenständlichen Erfindung ist vorgesehen, dass die Arretierungskappe 6 mittels einer Rastverbindung mit dem Gerätesockel 2 verbunden ist.

Die Formgebung der Arretierungskappe 6 ist auf das Zusammenwirken mit einem Einsatzteil 3 sowie einem Gerätesockel 2 abgestimmt. Gemäss der bevorzugten Ausführungsform eines Einsatzteils 3 sowie eines Gerätesockels 2, bei welchem der Einsatzteil 3 bei Anordnung in der u-förmigen Aufnahme 5 des Gerätesockels 2, den Gerätesockel 2 überragt, ist vorgesehen, dass die Arretierungskappe 6 als u-förmige Klammer 7, umfassend einen ersten und einen zweiten Schenkel 8, 9, ausgebildet ist, und dass der erste und der zweite Schenkel 8, 9 den Einsatzteil 3 in einem ersten bzw. zweiten Bereich 10, 11 umgreifen. Durch das Umgreifen des Einsatzteils 3 wird dieser dauerhaft gegen ein Entfernen aus dem Gerätesockel 2 gesichert, vor allem kann dadurch ein sog. Aushebeln des Einsatzteils 3 verhindert werden.

Die Arretierungskappe 6 weist einen Mittelteil 33 auf, an welchem der erste und zweite Schenkel 8, 9 angeformt sind. Der Mitteilteil 33 ist bevorzugt derart ausgebildet, dass dieser den Einsatzteil 3 an fünf Flächen wenigstens bereichsweise umgreift. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Mittelteil 33 wannenförmig ausgebildet isj-.und eine dem Basisteil 20 der u-förmigen Aufnahme 5 abgewandte Oberseite 23 des Einsatzteils, sowie die an diese Oberseite 23 unmittelbar angrenzenden Bereiche der Seitenflächen 24 des Einsatzteils 3 umgreift. Dadurch kann ein besonders guter Halt der Arretierungskappe 6 erzielt werden. Dadurch kann der Einsatzteil 3 auch gegen seitliche Belastungszustände^ gesichert werden. Der Mitteilteil 33 weist bevorzugt weiters eine Durchbrechung 31/Jürn ein Anzeigeelement des Einsatzteils 3 dem Benutzer anzuzeigen.

Der erste Schenkel 8 und der zweite Schenkel 9 sind bevorzugt federnd ausgebildet, und weisen jeweils wenigstens eine Rastnase 12 auf, welche der u-förmigen Aufnahme zugewandt angeordnet ist. Die Rastnasen 12 sind gemäss der bevorzugten Ausbildung als flacher Keil ausgebildet. Es kann weiters vorgesehen sein, dass mehrfache Rastnasen 12 vorgesehen sind, etwa in der Form mehrerer nebeneinander bzw. übereinander angeordneter Rastnasen 12. An dem ersten und/oder dem zweiten Seitenteil 13, 14 sind jeweils wenigstens eine Rastöffhung 15 zum Eingriff der Rastnasen 12 angeordnet, wobei die Rastöffhungen 15 entsprechend gegengleich zu den Rastnasen 12 ausgebildet sind, um ein sicheres Verrasten der Rastnasen 12 zu gewährleisten.

Um ein einfaches Entfernen der Arretierungskappe 6, und weiters des Einsatzteils 3 aus dem Gerätesockel 2 zu ermöglichen, weist das Einsatzteilgehäuse 4 im ersten und zweiten Bereich 10, 11 jeweils eine Hinterschneidung 17 auf. Der erste bzw. zweite Bereich 10, 11 des Einsatzteils sind dabei Bereiche zwischen der Oberseite 23 des Einsatzteils 3, und den - bei in der u-förmigen Aufnahme 6 angeordnetem Einsatzteil 3 - Rastöffhungen 15 des Gerätesockels 2.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die u-förmige Aufnahme 5, vorzugsweise der erste und der zweite Schenkel 8, 9, wenigstens eine Führung 21 aufweisen, welche einen Verlauf entlang der Einführrichtung des Einsatzteils 3 in die u-förmige Aufnahme 5 aufweisen. Hiezu ist weiters bevorzugt vorgesehen, dass der Einsatzteil 3 wenigstens einen Fortsatz 22 aufweist^ zum Eingriff in die Führung 21 der u-förmigen Aufnahme 5. Dadurch kann eine sichere Führung des Einsatzteils 3 beim Einführen in die u-förmige Aufnahme 5 erreicht werden, und gleichzeitig eine Sicherung des Einsatzteils 3 gegen seitliches Entfernen erreicht werden. Die Führung 21 ist bevorzugt als Nut bzw. als Stufe, wie dies etwa in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, ausgebildet.

Der Einsatzteil 3 weist weiters vorzugsweise planparallele Seitenflächen 24 au[pound] welche derart ausgebildet sind, dass diese - bei auf dem Einsatzteil 3 angeordneter Arretierungskappe 6 - seitlich über der Arretierungskappe 6 vorstehen, und derart den, vorzugsweise schienenartigen, Fortsatz 22 bilden.

Patentansprüche:

Claims

GIBLER & POTH Patentanwälte OEG Dorotheergasse 7 - A-1010 Wien - [rho][email protected] Tel: +43 (1) 5121098 - Fax: +43 (1) 5134776 30986/lh PA TE NT AN S PRÜ C HE

1. Uberspannungsableiter (1), umfassend einen Gerätesockel (2) und wenigstens einen Einsatzteil (3), wobei der Gerätesockel (2) zur Befestigung an einer Montageschiene vorgesehen ist, wobei der Einsatzteil (3) wenigstens ein Überspannungsschutzelement und ein Einsatzteilgehäuse (4) aufweist, und wobei der Einsatzteil (3) in einer u-förmigen Aufnahme (5) des Gerätesockels (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatzteil (3) durch eine Arretierungskappe (6) in der u-förmigen Aufnahme (5) arretiert ist, und dass die Arretierungskappe (6) vom Einsatzteil (3) und/oder vom Gerätesockel (2) getrennt ausgebildet ist.

2. Uberspannungsableiter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierungskappe (6) mittels einer Rastverbindung mit dem Gerätesockel (2) verbunden ist.

3. Uberspannungsableiter (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierungskappe (6) als u-förmige Klammer (7), umfassend einen ersten und einen zweiten Schenkel (8, 9), ausgebildet ist, und dass der erste und der zweite Schenkel (8, 9) den Einsatzteil (3) in einem ersten bzw. zweiten Bereich (10, 11) umgreifen.

4. Uberspannungsableiter (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schenkel (8) und der zweite Schenkel (9) federnd ausgebildet sind, und jeweils wenigstens eine Rastnase (12) aufweisen.

5. Uberspannungsableiter (1) nach Anspruch 4, wobei die u-förmige Aufnahme (5) einen ersten und einen zweiten Seitenteil (13, 14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem

NACHGEREICHT ersten und/oder zweiten Seitenteil (13, 14) jeweils wemgstens eine Rastöffiiung (15) zum Eingriff der Rastnasen (12) angeordnet ist.

5. Uberspannungsableiter (1) nach Anspruch 4, wobei die u-förmige Aufnahme (5) einen ersten und einen zweiten Seitenteil (13, 14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten und/oder zweiten Seitenteil (13, 14) jeweils wenigstens eine Rastöffiiung (15) zum Eingriff der Rastnasen (12) angeordnet ist.

6. Uberspannungsableiter (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten und/oder zweiten Seitenteil (13, 14) jeweils ein Einführbereich (16) angeordnet ist.

7. Uberspannungsableiter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzteilgehäuse (4) im ersten und zweiten Bereich (10, 11) jeweils eine Hinterschneidung (17) aufweist.

8. Uberspannungsableiter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die u-förmige Aufnahme (5) für den ersten und zweiten Schenkel (8, 9) wenigstens eine Führung (21) aufweist.

8. Uberspannungsableiter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die u-förmige Aufnahme (5), vorzugsweise der erste und der zweite Schenkel (8, 9), wenigstens eine Führung (21) aufweist.

9. Uberspannungsableiter (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatzteil (3) wenigstens einen Fortsatz (22) aufweist, zum Eingriff in die Führung (21) der u-förmigen Aufnahme (5).

Der Patentanwalt:

G I B L

0 TH OEG

Dorotheergasse 7 - Wien - [email protected] Tel: +43 (1) 512 10 98 - Fax: +43 (1) 513 47 76 <EMI ID=9.1>

GIBLER & P OTH Patentanwälte OEG

Dorotheergasse 7 - A-1010 Wien - [email protected] Tel: +43 (1) 5121098 - Fax: +43 (1) 5134776

30986/lh

NEUE PATENTANSPRÜCHE

9. Uberspannungsableiter (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatzteil (3) zum Eingriff in die Führung (21) der u-förmigen Aufnahme (5) wenigstens einen Fortsatz (22) aufweist.

Der Patentanwalt: <EMI ID=11.1> P 0 TH lte 0 E G ien - [email protected] +43 (1)5134776

NACHGEREICHT