DE102019112674A1 - SURGE PROTECTIVE DEVICE MODULES - Google Patents

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Blaz Rozman
Zumret Topcagic
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Abstract

Ein Überspannungsschutzgerät-(SPD)-Modul zum Montieren auf einer Sammelschiene weist ein Überspannungsbegrenzungselement und eine Kontaktklemmenanordnung auf. Die Kontaktklemmenanordnung ist elektrisch mit dem Überspannungsbegrenzungselement verbunden. Die Kontaktklemmenanordnung ist konfiguriert, um mechanisch und elektrisch das SPD-Modul mit der Sammelschiene zu verbinden. Die Kontaktklemmenanordnung weist Folgendes auf: ein Kontaktelement, das eingerichtet und konfiguriert ist, um die Sammelschiene aufzunehmen und elektrischen Kontakt damit herzustellen; und eine ergänzende Feder, die eingerichtet und konfiguriert ist, um dem Biegen des Kontaktelements elastisch zu widerstehen. Das Kontaktelement ist aus einem ersten Material gebildet und die ergänzende Feder ist aus einem zweiten Material, das von dem ersten Material unterschiedlich ist, gebildet.An overvoltage protection device (SPD) module for mounting on a busbar has an overvoltage limiting element and a contact terminal arrangement. The contact terminal arrangement is electrically connected to the overvoltage limiting element. The contact terminal arrangement is configured to mechanically and electrically connect the SPD module to the busbar. The contact terminal assembly includes: a contact element configured and configured to receive and make electrical contact with the busbar; and a supplementary spring configured and configured to resiliently resist bending of the contact element. The contact element is formed from a first material and the additional spring is formed from a second material that is different from the first material.

Description

Verwandte Anmeldung(en)Related registration (s)

Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Nutzen und die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/783 804 , eingereicht am 21. Dezember 2018, deren Offenbarung hiermit zur Gänze durch Verweis einbezogen wird.The present application claims the utility and priority of the tentative U.S. Patent Application No. 62/783,804 , filed on December 21, 2018, the disclosure of which is hereby incorporated by reference in its entirety.

Gebiet der ErfindungField of the Invention

Die vorliegende Erfindung betrifft Überspannungsschutzgeräte.The present invention relates to surge protective devices.

Stand der TechnikState of the art

Es wird häufig übermäßige Spannung oder übermäßiger Strom anhand von Hausanschlussleitungen angelegt, die Leistung zu Wohnbauten und kommerziellen und institutionellen Anlagen liefern. Solche übermäßigen Spannungs- oder Stromspitzen (transiente Überspannungen und Stoßströme) können zum Beispiel aus Blitzeinschlag resultieren. Die oben genannten Ereignisse können in Telekommunikationsverteilungszentren, Krankenhäusern und anderen Anlagen, in welchen Ausstattungsbeschädigung, die durch Überspannungen und/oder Stoßströme verursacht wird, nicht akzeptabel sind und in Ausfallzeit resultieren, von besonderer Besorgnis und sehr kostspielig sein.Excessive voltage or current is often applied through house leads that provide power to residential and commercial and institutional facilities. Such excessive voltage or current peaks (transient overvoltages and surge currents) can result, for example, from lightning. The above events can be of particular concern and very costly in telecommunications distribution centers, hospitals and other facilities where equipment damage caused by surges and / or surge currents is unacceptable and results in downtime.

Typischerweise kann empfindliche Elektronikausstattung vor transienten Überspannungen und Stoßströmen unter Verwenden von Überspannungsschutzgeräten (Surge Protective Devices - SPDs) geschützt werden. Ein Überspannungsschutzgerät kann zum Beispiel an einem Stromeingang von Ausstattung, die geschützt werden soll, installiert werden, die typischerweise vor Überströmen geschützt ist, wenn sie versagt. Ein typischer Versagensmodus eines SPD ist ein Kurzschluss. Der typischerweise verwendete Überstromschutz ist eine Kombination aus einem internen thermischen Trennschalter, um das Gerät vor Überhitzen aufgrund gesteigerter Leckströme zu schützen, und einer externen Sicherung, um das Gerät vor höheren Fehlerströmen zu schützen. Unterschiedliche SPD-Technologien können den Gebrauch des internen thermischen Trennschalters vermeiden, weil sie bei Auftreten eines Versagens ihren Betriebsmodus auf einen niederohmigen Widerstand wechseln.Typically, sensitive electronic equipment can be protected from transient overvoltages and surge currents using surge protective devices (SPDs). For example, a surge protector can be installed on a current input of equipment to be protected, which is typically protected against overcurrents if it fails. A typical failure mode of an SPD is a short circuit. The overcurrent protection typically used is a combination of an internal thermal circuit breaker to protect the device from overheating due to increased leakage currents and an external fuse to protect the device from higher fault currents. Different SPD technologies can avoid the use of the internal thermal circuit breaker because they change their operating mode to a low resistance when a failure occurs.

Bei dem Auftreten eines Stoßstroms in einer Leitung L (zum Beispiel einer Spannungsleitung eines dreiphasigen Stromkreises), kann der Schutz von Stromsystem-Lastvorrichtungen das Bereitstellen eines Stromwegs zur Masse für den übermäßigen Strom des Stoßstroms erfordern. Der Stoßstrom kann eine transiente Überspannung zwischen der Leitung L und dem Nullleiter N erzeugen (der Nullleiter N kann leitend mit einer Erdung PE gekoppelt sein). Da die transiente Überspannung die Betriebsspannung des SPD erheblich überschreitet, wird das SPD leitend, was es dem übermäßigen Strom erlaubt, von der Leitung L durch das SPD zu dem Nullleiter N zu fließen. Sobald der Stoßstrom zu dem Nullleiter N geleitet wurde, endet der Überspannungszustand, und das SPD kann wieder nichtleitend werden. In einigen Fällen beginnen jedoch ein oder mehrere SPDs zu erlauben, dass ein Leckstrom sogar bei Spannungen, die niedriger sind als die Betriebsspannung der SPDs, geleitet wird. Solche Bedingungen können in dem Fall des Verschlechterns eines SPD auftreten.In the event of surge current on line L (e.g., a three-phase circuit power line), protection of power system load devices may require providing a current path to ground for the excessive current of the surge current. The surge current can create a transient overvoltage between line L and the neutral conductor N generate (the neutral conductor N can be conductive with a ground PE be coupled). Since the transient overvoltage significantly exceeds the operating voltage of the SPD, the SPD becomes conductive, which allows the excessive current from line L through the SPD to the neutral conductor N to flow. As soon as the surge current to the neutral conductor N the overvoltage state ends and the SPD can become non-conductive again. In some cases, however, one or more SPDs begin to allow leakage current to be conducted even at voltages lower than the operating voltage of the SPDs. Such conditions can occur in the event of an SPD deteriorating.

KurzdarstellungBrief description

Gemäß einigen Ausführungsformen weist ein Überspannungsschutzgerät-(SPD)-Modul zum Montieren auf einer Sammelschiene ein Überspannungsbegrenzungselement und eine Kontaktklemmenanordnung auf. Die Kontaktklemmenanordnung ist elektrisch mit dem Überspannungsbegrenzungselement verbunden. Die Kontaktklemmenanordnung ist konfiguriert, um mechanisch und elektrisch das SPD-Modul mit der Sammelschiene zu verbinden. Die Kontaktklemmenanordnung weist Folgendes auf: ein Kontaktelement, das eingerichtet und konfiguriert ist, um eine Sammelschiene aufzunehmen und elektrischen Kontakt mit ihr herzustellen; und eine ergänzende Feder, die eingerichtet und konfiguriert ist, um der Auslenkung des Kontaktelements elastisch zu widerstehen. Das Kontaktelement ist aus einem ersten Material gebildet, und die ergänzende Feder ist aus einem zweiten Material, das von dem ersten Material unterschiedlich ist, gebildet.According to some embodiments, an overvoltage protection device (SPD) module for mounting on a busbar has an overvoltage limiting element and a contact terminal arrangement. The contact terminal arrangement is electrically connected to the overvoltage limiting element. The contact terminal arrangement is configured to mechanically and electrically connect the SPD module to the busbar. The contact terminal assembly includes: a contact element configured and configured to receive and electrically contact a busbar; and a supplementary spring configured and configured to resiliently resist the deflection of the contact element. The contact element is formed from a first material, and the additional spring is formed from a second material that is different from the first material.

Bei einigen Ausführungsformen weist das erste Material eine größere elektrische Leitfähigkeit und Biegsamkeit als das zweite Material auf.In some embodiments, the first material has greater electrical conductivity and flexibility than the second material.

Bei einigen Ausführungsformen ist das Kontaktelement im Wesentlichen U-förmig und weist einen ersten und einen zweiten auskragenden Schenkel, die entgegengesetzt sind, auf, wobei der erste und der zweite Schenkel einen Sammelschienenaufnahmeschlitz definieren, um die Sammelschiene aufzunehmen, und die zusätzliche Feder eingerichtet und konfiguriert ist, um der Auslenkung des ersten und des zweiten Schenkels des Kontaktelements elastisch zu widerstehen.In some embodiments, the contact element is substantially U-shaped and has first and second cantilever legs that are opposite, the first and second legs defining a busbar receiving slot to receive the busbar and the additional spring set up and configured is to elastically resist the deflection of the first and the second leg of the contact element.

Gemäß einigen Ausführungsformen ist das ergänzende Federelement im Wesentlichen U-förmig und umgibt einen Abschnitt des Kontaktelements, der den ersten und den zweiten Schenkel aufweist.According to some embodiments, the supplementary spring element is substantially U-shaped and surrounds a section of the contact element that has the first and the second leg.

Bei einigen Ausführungsformen weist das ergänzende Federelement ein erstes und ein zweites Eingriffsmerkmal, die einander entgegengesetzt sind, auf, die jeweils den ersten und den zweiten Schenkel kontaktieren.In some embodiments, the complementary spring element has a first and a second Engagement feature, which are opposite to each other, which contact the first and the second leg.

Das SPD-Modul kann Spalten aufweisen, die zwischen dem ersten und zweiten Schenkel und dem ergänzenden Federelement definiert sind, wobei die Spalten relative Verlagerung zwischen dem Kontaktelement und der zusätzlichen Feder erlauben.The SPD module can have gaps that are defined between the first and second legs and the additional spring element, the gaps allowing relative displacement between the contact element and the additional spring.

Bei einigen Ausführungsformen weist das Kontaktelement ferner dritte und vierte auskragende Schenkel, die einander entgegengesetzt sind, auf, die den Sammelschienenaufnahmeschlitz definieren.In some embodiments, the contact element further includes third and fourth cantilevered legs that are opposed to one another and that define the busbar receiving slot.

Das SPD-Modul kann ein zweites ergänzendes Federelement aufweisen, das eingerichtet und konfiguriert ist, um elastisch der Auslenkung des dritten und vierten Schenkels des Kontaktelements zu widerstehen.The SPD module can have a second additional spring element that is configured and configured to resiliently resist the deflection of the third and fourth legs of the contact element.

Das SPD-Modul kann ein Modulgehäuse aufweisen, das ausgelegt ist, um auf der Sammelschiene montiert zu sein, wobei das Überspannungsbegrenzungselement und die Kontaktklemmenanordnung auf das Gehäuse montiert sind.The SPD module can have a module housing that is designed to be mounted on the busbar, the overvoltage limiting element and the contact terminal arrangement being mounted on the housing.

Gemäß einigen Ausführungsformen weist das Überspannungsbegrenzungselement einen Varistor auf.According to some embodiments, the overvoltage limiting element has a varistor.

Das SPD-Modul kann ferner eine Gasentladungsröhre (GDT), die mit dem Varistor und der Kontaktklemmenanordnung verbunden ist, aufweisen.The SPD module may further include a gas discharge tube (GDT) connected to the varistor and the contact terminal assembly.

Bei einigen Ausführungsformen weist das Überspannungsbegrenzungselement eine GDT auf.In some embodiments, the surge suppressor has a GDT.

Gemäß Ausführungsformen der Erfindung weist ein Überspannungsschutzgerät-(SPD)-Modul für den Gebrauch mit einer Spannungsleitungssammelschiene und einem Zusatzgerät Folgendes auf: ein Modulgehäuse; ein Überspannungsbegrenzungselement auf dem Modulgehäuse; eine Kontaktklemme, die konfiguriert ist, um mechanisch und elektrisch das SPD-Modul mit der Spannungsleitungssammelschiene zu verbinden, und einen Hilfsstromversorgungssteckverbinder, der auf das Modulgehäuse montiert ist. Der Hilfsstromversorgungssteckverbinder ist auch elektrisch mit der Kontaktklemme verbunden, um Strom von der Spannungsleitungssammelschiene zu dem Zusatzgerät durch den Hilfsstromversorgungssteckverbinder zu liefern.According to embodiments of the invention, a surge protector (SPD) module for use with a power line bus bar and an accessory device includes: a module housing; an overvoltage limiting element on the module housing; a contact terminal configured to mechanically and electrically connect the SPD module to the power line busbar, and an auxiliary power connector that is mounted on the module housing. The auxiliary power connector is also electrically connected to the contact terminal to provide power from the power line busbar to the accessory through the auxiliary power connector.

Bei einigen Ausführungsformen ist der Hilfsstromversorgungssteckverbinder elektrisch mit der Kontaktklemme zwischen der Kontaktklemme und dem Überspannungsbegrenzungselement verbunden.In some embodiments, the auxiliary power connector is electrically connected to the contact terminal between the contact terminal and the surge suppressor.

Gemäß einigen Ausführungsformen ist der Hilfsstromversorgungssteckverbinder konfiguriert, um freigebbar ein elektrisches Kabel aufzunehmen, um das Zusatzgerät elektrisch mit der Spannungsleitungssammelschiene zu verbinden.According to some embodiments, the auxiliary power connector is configured to releasably receive an electrical cable to electrically connect the accessory to the power line busbar.

Das Überspannungsbegrenzungselement kann einen Varistor aufweisen.The overvoltage limiting element can have a varistor.

Das Überspannungsbegrenzungselement kann eine GDT aufweisen.The overvoltage limiting element can have a GDT.

Gemäß Ausführungsformen der Erfindung weist ein Überspannungsschutzgerät-(SPD)-Modul ein erstes Überspannungsbegrenzungselement, ein zweites Überspannungsbegrenzungselement, einen ersten thermischen Trennschaltermechanismus, einen zweiten thermischen Trennschaltermechanismus und einen Indikatormechanismus auf. Der erste thermische Trennschaltermechanismus reagiert auf Überhitzen des ersten Überspannungsbegrenzungselements, um das erste Überspannungsbegrenzungselement zu trennen. Der zweite thermische Trennschaltermechanismus reagiert auf Überhitzen des zweiten Überspannungsbegrenzungselements, um das zweite Überspannungsbegrenzungselement zu trennen. Der Indikatormechanismus kann betrieben werden, um als Reaktion auf Betätigung eines des ersten und zweiten thermischen Trennschaltermechanismus eine Warnung, dass das SPD-Modul versagt hat, bereitzustellen.In accordance with embodiments of the invention, a surge protector (SPD) module includes a first surge suppressor, a second surge suppressor, a first thermal isolator mechanism, a second thermal isolator mechanism, and an indicator mechanism. The first thermal circuit breaker mechanism is responsive to overheating of the first surge suppressor to disconnect the first surge suppressor. The second thermal switch mechanism is responsive to overheating of the second surge suppressor to disconnect the second surge suppressor. The indicator mechanism may operate to provide a warning that the SPD module has failed in response to actuation of one of the first and second thermal circuit breaker mechanisms.

Bei einigen Ausführungsformen weist der Indikatormechanismus einen lokalen Warnmechanismus auf, der eine sichtbare Angabe auf dem SPD-Modul bereitstellt, dass einer des ersten und zweiten thermischen Trennschaltermechanismus betätigt wurde.In some embodiments, the indicator mechanism includes a local warning mechanism that provides a visual indication on the SPD module that one of the first and second thermal disconnect mechanisms has been actuated.

Gemäß einigen Ausführungsformen weist der lokale Warnmechanismus ein Fenster in dem Modulgehäuse auf, und ein Indikatorelement, das zwischen einer Bereitschaftsposition und einer Indikatorposition bezüglich des Fensters als Reaktion auf das Betätigen eines des ersten und zweiten thermischen Trennschaltermechanismus bewegbar ist.In some embodiments, the local warning mechanism includes a window in the module housing and an indicator element that is movable between a standby position and an indicator position with respect to the window in response to actuation of one of the first and second thermal disconnect mechanism.

Bei einigen Ausführungsformen weist der Indikatormechanismus Folgendes auf: ein Indikatorelement, das zwischen einer Bereitschaftsposition und einer Indikatorposition bewegbar ist; eine federbelastete Schwinge in einer nicht ausgelösten Position und die auf Betätigung des ersten thermischen Trennschaltermechanismus reagiert, um das Indikatorelement von der Bereitschaftsposition zu der Indikatorposition zu zwingen; und eine zweite federbelastete Schwinge in einer nicht ausgelösten Position, und die auf Betätigung des zweiten thermischen Trennschaltermechanismus reagiert, um das Indikatorelement von der Bereitschaftsposition zu der Indikatorposition zu zwingen.In some embodiments, the indicator mechanism includes: an indicator element that is movable between a standby position and an indicator position; a spring-loaded rocker in an undeployed position and responsive to actuation of the first thermal disconnect mechanism to cause the To force the indicator element from the standby position to the indicator position; and a second spring-loaded rocker in an undeployed position and responsive to actuation of the second thermal circuit breaker mechanism to force the indicator element from the ready position to the indicator position.

Gemäß einigen Ausführungsformen weist der erste thermische Trennschaltermechanismus eine erste Trennschaltfeder auf, die elastisch gebogen und elektrisch mit dem Überspannungsbegrenzungselement durch ein erstes Lot in einer Verbindungsposition verbunden ist; das erste Lot reagiert auf Überhitzen des ersten Überspannungsbegrenzungselements, um die erste Trennschaltfeder von der Verbindungsposition zu einer betätigten Position freizugeben, wobei die erste Trennschaltfeder von dem ersten Überspannungsbegrenzungselement getrennt ist; der zweite thermische Trennschaltermechanismus weist eine zweite Trennschaltfeder auf, die elastisch abgelenkt und elektrisch mit dem zweiten Überspannungsbegrenzungselement durch ein zweites Lot in einer Verbindungsposition verbunden ist; das zweite Lot reagiert auf Überhitzen des zweiten Überspannungsbegrenzungselements, um die zweite Trennschaltfeder von der Trennposition zu einer betätigten Position freizugeben, in der die zweite Trennschaltfeder von dem zweiten Überspannungsbegrenzungselement getrennt ist; in dieser Position hält die erste Trennschaltfeder die erste Schwinge in ihrer nicht ausgelösten Position zurück, wenn sie in ihrer Verbindungsposition ist, und, wenn sie betätigt ist, erlaubt die erste Trennschaltfeder es der ersten Schwinge, sich zu bewegen, um das Indikatorelement von der Bereitschaftsposition zu der Indikatorposition zu zwingen; und wenn sie in ihrer nicht Verbindungsposition ist, hält die zweite Trennschaltfeder die zweite Schwinge in ihrer nicht ausgelösten Position zurück und, wenn sie betätigt ist, erlaubt es die zweite Trennschaltfeder der zweiten Schwinge, sich zu bewegen, um das Indikatorelement von der Bereitschaftsposition zu der Indikatorposition zu zwingen.According to some embodiments, the first thermal isolator switch mechanism includes a first isolating switch spring that is resiliently bent and electrically connected to the surge limiting element by a first solder in a connection position; the first solder is responsive to overheating of the first overvoltage limiter to release the first isolating switch spring from the connection position to an actuated position, the first isolating switching spring being separated from the first overvoltage limiting element; the second thermal circuit breaker mechanism includes a second circuit breaker spring that is elastically deflected and electrically connected to the second overvoltage limiting element by a second solder in a connection position; the second solder is responsive to overheating of the second overvoltage limiting element to release the second isolating switch spring from the isolating position to an actuated position in which the second isolating switching spring is separated from the second overvoltage limiting element; in this position, the first isolating switch spring retains the first rocker in its non-deployed position when in its connecting position and, when actuated, the first isolating switch spring allows the first rocker to move to the indicator element from the ready position to force to the indicator position; and when in its non-connecting position, the second isolating switch spring retains the second rocker in its undeployed position and, when actuated, the second isolating switch spring allows the second rocker to move to move the indicator element from the ready position to that Force indicator position.

Gemäß Ausführungsformen der Erfindung weist ein Überspannungsschutzgerät (SPD) eine Gasentladungsröhre (GDT), eine GDT-Elektrode und ein Lot auf. Die Gasentladungsröhre (GDT) weist eine GDT-Klemme auf. Die GDT-Elektrode weist eine Elektrodenmittenachse auf und weist einen ringförmigen Basisringabschnitt auf; einen Kopplungsabschnitt, der axial von dem Basisringabschnitt beabstandet ist; und einen integralen Verbindungsabschnitt, der sich axial zwischen dem Basisringabschnitt zu dem Kopplungsabschnitt erschreckt und damit verbindet. Das Lot ist zwischen dem Basisringabschnitt und der GDT-Elektrode eingefügt und bondet diese.According to embodiments of the invention, an overvoltage protection device (SPD) has a gas discharge tube (GDT), a GDT electrode and a solder. The gas discharge tube (GDT) has a GDT clamp. The GDT electrode has an electrode center axis and has an annular base ring portion; a coupling portion axially spaced from the base ring portion; and an integral connecting portion that axially scares and connects to the coupling portion between the base ring portion. The solder is inserted between the base ring portion and the GDT electrode and bonds them.

Bei einigen Ausführungsformen weist der Verbindungsabschnitt Folgendes auf: eine Mehrzahl umfänglich beabstandeter Verbindungsschenkel, die sich axial zwischen dem Basisringabschnitt und dem Kopplungsabschnitt erstrecken und den Basisringabschnitt mit dem Kopplungsabschnitt verbinden; und Öffnungen, die zwischen diesen Schenkeln definiert sind.In some embodiments, the connecting portion includes: a plurality of circumferentially spaced connecting legs that extend axially between the base ring portion and the coupling portion and connect the base ring portion to the coupling portion; and openings defined between these legs.

Gemäß einigen Ausführungsformen sind die Verbindungsschenkel umfänglich im Wesentlichen gleich beabstandet an dem Basisringabschnitt beabstandet.In some embodiments, the connecting legs are circumferentially substantially equally spaced on the base ring portion.

Bei einigen Ausführungsformen weist der Verbindungsabschnitt ein Profil auf, das im Wesentlichen zylindrisch, konisch oder frustokonisch ist, und einen Hohlraum, der innerhalb des Verbindungsabschnitts definiert ist.In some embodiments, the connector portion has a profile that is substantially cylindrical, conical, or frustoconical, and a cavity that is defined within the connector portion.

Gemäß einigen Ausführungsformen weist ein Überspannungsschutzgerät-(SPD)-Modul zum Montieren auf einer Sammelschiene ein Modulgehäuse, ein Überspannungsbegrenzungselement und eine Kontaktklemme auf. Das Modulgehäuse weist eine äußere Seitenwandoberfläche auf. Das Modulgehäuse ist konfiguriert, um auf die Sammelschiene montiert zu werden. Das Überspannungsbegrenzungselement befindet sich in dem Modulgehäuse. Die Kontaktklemme ist konfiguriert, um mechanisch und elektrisch das SPD-Modul mit der Sammelschiene zu verbinden. Das Modulgehäuse weist ferner eine Distanzierungsrippe auf, die sich von der äußeren Seitenwandoberfläche um eine vorgeschriebene Distanzierungsentfernung erstreckt.According to some embodiments, an overvoltage protection device (SPD) module for mounting on a busbar has a module housing, an overvoltage limiting element and a contact terminal. The module housing has an outer side wall surface. The module housing is configured to be mounted on the busbar. The overvoltage limiting element is located in the module housing. The contact terminal is configured to mechanically and electrically connect the SPD module to the busbar. The module housing also has a spacer rib that extends from the outer sidewall surface by a prescribed spacing distance.

Bei einigen Ausführungsformen wird der Distanzierungsabstand ausgewählt um sicherzustellen, dass ein zweites Modul, das auf die Sammelschiene angrenzend zu dem SPD-Modul montiert wird, von der äußeren Seitenwand um mindestens einen vorgeschriebenen Trennabstand beabstandet ist, um einen Trennungsraum bereitzustellen, um Belüftung durch Luftströmung durch den Trennungsraum bereitzustellen.In some embodiments, the spacing distance is selected to ensure that a second module that is mounted on the busbar adjacent to the SPD module is spaced from the outer sidewall by at least a prescribed separation distance to provide a separation space for ventilation by air flow through to provide the separation space.

Bei einigen Ausführungsformen wird der Distanzierungsabstand derart ausgewählt, dass, wenn das zweite Modul von dem SPD-Modul um einen Abstand innerhalb eines maximalen vorgeschriebenen Trennabstands beabstandet ist, eine Spalte zwischen der Distanzierungsrippe und dem zweiten Modul kleiner ist als eine vorgeschriebene Abschirmungsbreite, so dass ein Objekt, das eine Stärke aufweist, die größer ist als die vorgeschriebene Abschirmungsbreite, daran gehindert wird, zwischen das SPD-Modul und das zweite Modul eingefügt zu werden, um das vorgeschriebene Objekt mit der Sammelschiene zu kontaktieren.In some embodiments, the spacing distance is selected such that when the second module is spaced from the SPD module by a distance within a maximum prescribed separation distance, a gap between the spacing rib and the second module is less than a prescribed shield width, so that a Object that has a thickness greater than the prescribed shielding width is prevented from being inserted between the SPD module and the second module to contact the prescribed object with the bus bar.

Figurenliste Figure list

  • 1 ist eine Vorderansicht eines Stromversorgungssystems, das einen Schrank, einen Satz von Sammelschienen und ein SPD-Modul gemäß einigen Ausführungsformen umfasst. 1 10 is a front view of a power supply system that includes a cabinet, a set of bus bars, and an SPD module according to some embodiments.
  • 2 ist eine Seitenansicht des SPD-Moduls der 1, das auf die Sammelschienen montiert ist. 2nd is a side view of the SPD module of the 1 which is mounted on the busbars.
  • 3 ist eine vergrößerte, bruchteilhafte Seitenansicht des SPD-Moduls der 1, das auf die Sammelschienen montiert ist. 3rd is an enlarged, fragmentary side view of the SPD module of the 1 which is mounted on the busbars.
  • 4 ist eine perspektivische Vorderansicht des SPD-Moduls der 1. 4th is a front perspective view of the SPD module of FIG 1 .
  • 5 ist eine perspektivische Rückseitenansicht des SPD-Moduls der 1. 5 is a rear perspective view of the SPD module of FIG 1 .
  • 6 ist eine auseinandergezogene perspektivische Vorderansicht des SPD-Moduls der 1. 6 FIG. 10 is an exploded front perspective view of the SPD module of FIG 1 .
  • 7 ist eine bruchteilhafte perspektivische Vorderansicht des SPD-Moduls der 1. 7 is a fragmentary front perspective view of the SPD module of FIG 1 .
  • 8 ist eine bruchteilhafte Seitenansicht des SPD-Moduls der 1. 8th is a fragmentary side view of the SPD module of the 1 .
  • 9 ist eine bruchteilhafte perspektivische Vorderansicht des SPD-Moduls der 1. 9 is a fragmentary front perspective view of the SPD module of FIG 1 .
  • 10 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer SPD-Anordnung, die einen Teil des SPD-Moduls der 1 bildet, von einer ersten Seite. 10 FIG. 12 is an exploded perspective view of an SPD assembly that is part of the SPD module of FIG 1 forms, from a first page.
  • 11 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der SPD-Anordnung der 10 von einer entgegengesetzten Seite. 11 FIG. 10 is an exploded perspective view of the SPD assembly of FIG 10 from an opposite side.
  • 12 ist eine auseinandergezogene perspektivische Vorderansicht des SPD-Moduls der 1. 12th FIG. 10 is an exploded front perspective view of the SPD module of FIG 1 .
  • 13 ist eine vergrößerte, bruchteilhafte Seitenansicht des SPD-Moduls der 1. 13 is an enlarged, fragmentary side view of the SPD module of the 1 .
  • 14 ist eine vergrößerte, bruchteilhafte Querschnittansicht von hinten des SPD-Moduls der 1, entlang der Linie 14-14 der 13 genommen. 14 FIG. 4 is an enlarged, fragmentary, rear cross-sectional view of the SPD module of FIG 1 , along the line 14-14 of the 13 taken.
  • 15 ist eine auseinandergezogene perspektivische Vorderansicht einer Steckverbinderunterbaugruppe, die einen Teil des SPD-Moduls der 1 bildet. 15 FIG. 14 is an exploded front perspective view of a connector subassembly that forms part of the SPD module of FIG 1 forms.
  • 16 ist eine vergrößerte, bruchteilhafte Endansicht des SPD-Moduls der 1. 16 Figure 3 is an enlarged, fragmentary, end view of the SPD module of the 1 .
  • 17 ist eine perspektivische Ansicht einer GDT-Elektrode, die einen Teil des SPD-Moduls der 1 bildet. 17th is a perspective view of a GDT electrode that is part of the SPD module of FIG 1 forms.
  • 18 ist eine schematische Ansicht, die eine Stromschaltung darstellt, die die Sammelschienen und das SPD-Modul der 1 enthält. 18th Fig. 3 is a schematic view illustrating a power circuit that includes the bus bars and the SPD module of the 1 contains.
  • Die 19 bis 21 zeigen drei der SPD-Module der 1 und drei Schutzschaltermodule, die in einer Anordnung Seite an Seite auf Sammelschienen in einem Schrank montiert sind.The 19th to 21st show three of the SPD modules of the 1 and three circuit breaker modules mounted side by side on busbars in a cabinet.

Beschreibungdescription

Die vorliegende Erfindung wird hierin nun ausführlicher unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in welchen veranschaulichende Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind, beschrieben. In den Zeichnungen können die relativen Größen von Bereichen oder Merkmalen zur Klarheit übertrieben sein. Diese Erfindung kann jedoch auf viele unterschiedliche Arten umgesetzt werden und sollte nicht als auf die Ausführungsformen, die hier dargelegt sind, begrenzt ausgelegt werden; diese Ausführungsformen werden vielmehr so bereitgestellt, dass diese Offenbarung gründlich und vollständig ist und den Geltungsbereich der Erfindung dem Fachmann vollständig vermittelt.The present invention will now be described more fully herein with reference to the accompanying drawings, in which illustrative embodiments of the invention are shown. In the drawings, the relative sizes of areas or features may be exaggerated for clarity. However, this invention can be implemented in many different ways and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein; rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

Man versteht, dass, wenn ein Element mit einem anderen Element „gekoppelt“ oder „verbunden“ genannt wird, es direkt gekoppelt oder mit dem anderen Element oder mit eingreifenden Elementen, die auch gegenwärtig sein können, verbunden sein kann. Im Gegensatz, wenn ein Element mit einem anderen Element „direkt gekoppelt“ oder „direkt verbunden“ genannt wird, sind keine eingreifenden Elemente gegenwärtig. Gleiche Bezugszeichen verweisen durchgehend auf gleiche Elemente.It is understood that when an element is called “coupled” or “connected” to another element, it may be directly coupled or connected to the other element or to intervening elements, which may also be present. In contrast, when an element is called "directly coupled" or "directly connected" to another element, no intervening elements are present. The same reference symbols refer to the same elements throughout.

Zusätzlich können räumliche Bezugsbegriffe, wie zum Beispiel „unterhalb“, „unter“, „niedriger“, „oberhalb“, „ober“ und dergleichen hier zur Erleichterung der Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder Merkmals mit einem oder mehreren anderen Elementen oder Merkmalen, wie sie in den Figuren veranschaulicht sind, zu beschreiben. Man versteht, dass die räumlichen Bezugsbegriffe unterschiedliche Ausrichtungen des Bauteils beim Gebrauch oder Betrieb zusätzlich zu der Ausrichtung, die in den Figuren abgebildet ist, einzuschließen soll. Falls die Vorrichtung in den Figuren zum Beispiel umgedreht würde, befänden sich Elemente, die als „unter“ oder „unterhalb“ anderer Elemente oder Merkmale beschrieben sind, dann „oberhalb“ der anderen Elemente oder Merkmale ausgerichtet. Der beispielhafte Begriff „unter“ kann daher sowohl eine Ausrichtung von oben als auch unten einschließen. Die Vorrichtung kann anders ausgerichtet sein (um 90° gedreht oder an anderen Ausrichtungen), und die räumlichen Bezugsdeskriptoren, die hier verwendet werden, werden entsprechend ausgelegt.In addition, spatial reference terms such as "below", "below", "lower", "above", "upper" and the like can be used here for ease of description to relate an element or feature to one or more other elements or to describe features as illustrated in the figures. It is understood that the spatial reference terms should include different orientations of the component during use or operation in addition to the orientation depicted in the figures. For example, if the device in the figures were turned over, elements described as “below” or “below” other elements or features would be “above” the other elements or features. The exemplary term “below” can therefore include both top and bottom alignment. The device can be oriented differently (rotated 90 ° or at other orientations) and the spatial reference descriptors used here are designed accordingly.

Gut bekannte Funktionen oder Bauweisen sind im Sinne der Kürze und/oder Klarheit eventuell nicht ausführlich beschrieben. Well-known functions or designs may not be described in detail in the spirit of brevity and / or clarity.

Wie hierin verwendet, enthält der Begriff „und/oder“ beliebige und alle Kombinationen eines oder mehrerer der dazugehörenden aufgelisteten Elemente.As used herein, the term “and / or” includes any and all combinations of one or more of the associated listed items.

Die hierin verwendete Terminologie soll nur besondere Ausführungsformen beschreiben und ist nicht dazu bestimmt, die Erfindung einzuschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Artikel „ein“ und „der“ Plural sowie Singular umfassen, außer wenn der Kontext es klar anders angibt. Ferner versteht man, dass die Begriffe „umfasst“ und/oder „umfassend“, wenn sie in dieser Patentschrift verwendet werden, die Gegenwart der genannten Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente und/oder Bauteile angeben, jedoch die Gegenwart oder die Hinzufügung eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente, Bauteile und/oder Gruppen davon nicht ausschließen.The terminology used herein is intended to describe particular embodiments only and is not intended to limit the invention. As used herein, the articles are intended to include "a" and "the" plural and singular, unless the context clearly states otherwise. Furthermore, it is understood that the terms “comprises” and / or “comprising”, when used in this patent specification, indicate the presence of the mentioned features, integers, steps, processes, elements and / or components, but the presence or the addition not exclude one or more other features, integers, steps, operations, elements, components and / or groups thereof.

Außer bei anderer Angabe, haben alle Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe), die hierin verwendet werden, dieselbe Bedeutung wie die, die der Durchschnittsfachmann der Technik, zu der die Erfindung gehört, gewöhnlich versteht. Ferner versteht man, dass Begriffe, wie diejenigen, die in gewöhnlich verwendeten Wörterbüchern definiert sind, als eine Bedeutung aufweisend ausgelegt werden sollten, die mit ihrer Bedeutung in dem Kontext des relevanten Stands der Technik übereinstimmt, und nicht in einem idealisierten oder übermäßig formellen Sinn ausgelegt wird, außer wenn dies hierin ausdrücklich definiert ist.Unless otherwise stated, all terms (including technical and scientific terms) used herein have the same meaning as that commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the invention belongs. It is further understood that terms, such as those defined in commonly used dictionaries, should be interpreted to have a meaning consistent with their meaning in the context of the relevant art, and not in an idealized or overly formal sense unless otherwise expressly defined herein.

Wie hierin verwendet, bedeutet „monolithisch“ ein Objekt, das ein einzelnes, unitäres Teil ist, das aus einem Material ohne Fugen oder Säume gebildet wird oder daraus besteht. Alternativ kann ein unitäres Objekt eine Zusammensetzung sein, die aus mehreren Teilen oder Komponenten, die aneinander an Fugen oder Säumen befestigt sind, zusammengesetzt ist.As used herein, "monolithic" means an object that is a single, unitary part that is formed from, or consists of, a material without joints or seams. Alternatively, a unitary object can be a composition that is composed of several parts or components that are attached to one another at joints or hems.

Unter Bezugnahme auf die 1 bis 21 ist in diesen ein Überspannungsschutzgerät-(SPD)-Modul 100 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das SPD-Modul 100 kann in einem Stromversorgungssystem 10 verwendet werden. Das Stromversorgungssystem 10 weist ein Rack oder einen Schrank 62 auf, der zum Beispiel einen Satz 64 aus fünf Sammelschienen L1, L2, L3 N und PE enthält. Die Sammelschienen L1, L2 und L3 sind mit einer jeweiligen von drei Spannungsleitungen eines Dreiphasen-Stromversorgungssystem verbunden. Die Sammelschiene N ist mit einem Nullleiter des Dreiphasen-Stromversorgungssystems verbunden. Die Sammelschiene PE ist mit einer Masse oder einem Schutzleiter gekoppelt. Jede dieser drei Phasenleitungen kann mit einem Hauptschutzschalter oder einer Sicherung zum Beispiel in oder nahe dem Schrank 62 versehen sein. Das SPD-Modul 100 ist auf die Sammelschienen 64 montiert, um die Ausstattung 60, die mit den Sammelschienen 64 verbunden ist, vor transienten Überspannungen und Stoßströmen zu schützen.With reference to the 1 to 21st is an overvoltage protection device (SPD) module in these 100 according to embodiments of the present invention. The SPD module 100 can in a power system 10 be used. The power supply system 10 exhibits a rack or cabinet 62 on, for example, one sentence 64 from five busbars L1 , L2 , L3 N and PE contains. The busbars L1 , L2 and L3 are connected to a respective one of three voltage lines of a three-phase power supply system. The busbar N is connected to a neutral conductor of the three-phase power supply system. The busbar PE is coupled to a ground or a protective conductor. Each of these three phase lines can be connected to a main circuit breaker or fuse, for example, in or near the cabinet 62 be provided. The SPD module 100 is on the busbars 64 assembled to the equipment 60 that with the busbars 64 is connected to protect against transient overvoltages and surge currents.

Das SPD-Modul 100 weist eine Modulgehäuseanordnung 110, ein Montagesystem 120, ein Dreiphasen-Überspannungsschutzsystem 131, ein integrales Indikatorsystem 171 (das einen lokalen Warnmechanismus 171A und einen Fernwarnmechanismus 171B aufweist), eine Hilfsschutzleiter-(PE)-Klemme 186 und ein Hilfsstromversorgungssystem 181 auf. Jedes dieser Bauteile und Systeme bildet festen Bestandteil des SPD-Moduls 100 und ist auf dem Gehäuse 110, wie unten ausführlicher besprochen, angeordnet.The SPD module 100 has a module housing arrangement 110 , a mounting system 120 , a three-phase surge protection system 131 , an integral indicator system 171 (that's a local warning mechanism 171A and a remote warning mechanism 171B has an auxiliary protective conductor (PE) terminal 186 and an auxiliary power supply system 181 on. Each of these components and systems forms an integral part of the SPD module 100 and is on the case 110 as discussed in more detail below.

Gemäß einigen Ausführungsformen und wie gezeigt, ist das SPD-Modul 100 für die Montage auf den Satz 64 von Sammelleitungen L1-L3, N, PE konfiguriert, bemessen und geformt. Die Sammelschienen L1-L3, N, PE sind in Serien derart eingerichtet, dass sie sich längs im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken und von Spalten 7 seitlich beabstandet sind. Gemäß einigen Ausführungsformen und wie gezeigt, ist das SPD-Modul 100 abnehmbar und ersetzbar auf den Sammelschienen montierbar. Bei einigen Ausführungsformen entsprechen die Sammelschienen 64 DIN 43 800 und DIN 43 870 Teil 2.According to some embodiments and as shown, the SPD module 100 for mounting on the set 64 of manifolds L1-L3 , N , PE configured, sized and shaped. The busbars L1-L3 , N , PE are arranged in series in such a way that they extend longitudinally essentially parallel to one another and from columns 7 are laterally spaced. According to some embodiments and as shown, the SPD module 100 removable and replaceable mountable on the busbars. In some embodiments, the bus bars correspond 64 DIN 43 800 and DIN 43 870 Part 2.

Das Modul 100 weist eine Primärachse A-A auf, die sich im Wesentlichen senkrecht zu den Längsachsen B-B der Sammelschienen L1-L3, N, PE erstreckt, und eine Achse in die Höhe C-C, die sich im Wesentlichen senkrecht zu jeder der Achsen A-A und B-B erstreckt. Wie hierin verwendet, verweisen „Vorderseiten“ oder „distal“ auf das Ende des Moduls 100, das von den Sammelschienen L1-L3, N, PE weiter entfernt ist, wenn das Modul 100 auf die Sammelschienen L1-L3, N, PE montiert ist und „Rückseite“ oder „proximal“ verweist auf das Ende des Moduls 100, das den Sammelschienen L1-L3, N, PE näher liegt.The module 100 has a primary axis AA on that is essentially perpendicular to the longitudinal axes BB the busbars L1-L3 , N , PE extends, and an axis up CC that are essentially perpendicular to each of the axes AA and BB extends. As used herein, "front" or "distal" refer to the end of the module 100 that from the busbars L1-L3 , N , PE is further away if the module 100 on the busbars L1-L3 , N , PE is mounted and "back" or "proximal" refers to the end of the module 100 that the busbars L1-L3 , N , PE is closer.

Die Gehäuseanordnung 110 weist ein Rückseitenabdeckelement 114 und zwei Vorderseitenabdeckelemente 111, 112, die gemeinsam ein Gehäuse bilden, auf. Das Gehäuse definiert einen geschlossenen internen Hohlraum 110A. Die Gehäuseanordnung 110 weist auch ein inneres Teilungselement 113 auf.The housing arrangement 110 has a rear cover element 114 and two front cover elements 111 , 112 which together form a housing. The housing defines a closed internal cavity 110A . The housing arrangement 110 also has an inner partition element 113 on.

Eine Vorderseitenindikatoröffnung oder ein Fenster 111A ist an einer Vorderseitenwand des Abdeckelements 112 vorgesehen. Das Indikatorfenster 111A kann dazu dienen, visuell eine Zustandsänderung des Moduls 100, wie unten besprochen, anzugeben.A front indicator opening or window 111A is on a front wall of the cover 112 intended. The indicator window 111A can serve to visually detect a change in state of the module 100 as discussed below.

Die Gehäuseelemente 111 bis 114 können aus einem beliebigen elektrisch isolierenden Material oder Materialien gebildet sein. Bei einigen Ausführungsformen ist jedes der Gehäuseelemente 111 bis 114 aus einem starren Polymermaterial oder Metall (zum Beispiel Aluminium) gebildet. Gemäß einigen Ausführungsformen werden die Gehäuseelemente 111 bis 114 aus einem elektrisch isolierenden Polymermaterial gebildet. Zweckdienliche Polymermaterialien können zum Beispiel Polyamid (PA), Polypropylen (PP), Polyphenylsulfid (PPS) oder ABS aufweisen.The housing elements 111 to 114 can be formed from any electrically insulating material or materials. In some embodiments, each of the housing elements 111 to 114 formed from a rigid polymer material or metal (e.g. aluminum). According to some embodiments, the housing elements 111 to 114 formed from an electrically insulating polymer material. Useful polymer materials can include, for example, polyamide (PA), polypropylene (PP), polyphenyl sulfide (PPS), or ABS.

Das Montagesystem 121 weist elektrische Kontaktsteckverbinderanordnungen oder Kontaktklemmenanordnungen C1, C2, C3, CN, CPE (die hierin gemeinsam Klemmenanordnungen C genannt werden) und Sammelschienenempfängerkanäle oder - schlitze 114A (die in der Rückseite des Moduls 100 definiert sind), sowie ein Verriegelungselement 110 auf. Die Steckverbinderanordnungen C und die Schlitze 114A sind bemessen und konfiguriert, um die Sammelschienen L1-L3, N, PE aufzunehmen. Das Verriegelungselement 116 weist Rückhaltemerkmale (Haken) 116A auf. Das Verriegelungselement 116 ist bezüglich des Rückseitengehäuseelements 114 gleitbar, um selektiv die Sammelschienen in den Schlitzen 114A zu fangen. Das Verriegelungselement 116 kann aus einem elektrisch isolierenden Material, wie oben für die Gehäuseelemente beschrieben, gebildet werden.The mounting system 121 has electrical contact connector assemblies or contact terminal assemblies C1 , C2 , C3 , CN , CPE (the terminal arrangements herein collectively C. and busbar receiver channels or slots 114A (located in the back of the module 100 are defined), and a locking element 110 on. The connector arrangements C. and the slots 114A are sized and configured around the busbars L1-L3 , N , PE to record. The locking element 116 has retention features (hooks) 116A on. The locking element 116 is with respect to the rear case member 114 slidable to selectively the busbars in the slots 114A catch. The locking element 116 can be formed from an electrically insulating material, as described above for the housing elements.

Die elektrischen Kontaktklemmenanordnungen C1, C2, C3, CN, CPE können jeweils auf dieselbe Art gebaut sein und funktionieren. Die Klemmenanordnung C3 wird unten ausführlicher beschrieben. Man versteht jedoch, dass diese Beschreibung gleichermaßen für die Klemmenanordnungen C1, CN, CPE gilt.The electrical contact terminal arrangements C1 , C2 , C3 , CN , CPE can each be built and function in the same way. The clamp arrangement C3 is described in more detail below. However, it is understood that this description applies equally to the terminal arrangements C1 , CN , CPE applies.

Die Kontaktklemmenanordnung C3 weist ein Kontaktelement 122 und ein Paar ergänzender Federn 124 auf. Das Kontaktelement 122 und die ergänzenden Federn 124 bilden gemeinsam eine Steckverbinderunteranordnung 125, die in einem entsprechenden Sammelschienenschlitz 114A sitzt. Die ergänzenden Federn 124 sitzen ebenfalls in Federschlitzen 114B, die den Sammelschienenschlitz 114A flankieren.The contact terminal assembly C3 has a contact element 122 and a pair of complementary feathers 124 on. The contact element 122 and the complementary feathers 124 together form a connector sub-assembly 125 in a corresponding busbar slot 114A sits. The complementary feathers 124 also sit in feather slots 114B that the busbar slot 114A flank.

Das Kontaktelement 122 ist ein dünnes Blatt, das in seitlichem Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ist. Das Kontaktelement weist einen Basisabschnitt 122A und vier integrale Schenkel 122C auf, die von den Seitenkanten des Basisabschnitts 122A abhängen und auskragen. Eine Verschlussöffnung 122B ist in dem Basisabschnitt 122A definiert.The contact element 122 is a thin sheet that is substantially U-shaped in lateral cross-section. The contact element has a base section 122A and four integral legs 122C on that from the side edges of the base section 122A hang and cantilever. A closure opening 122B is in the base section 122A Are defined.

Der Basisabschnitt 122A und die Schenkel 122C definieren gemeinsam einen Sammelschienenaufnahmeschlitz 126, der eine Rückseitenöffnung 126C aufweist. Die Schenkel 122C auf jeder Seite sind durch einen Seitenschlitz oder eine Spalte 122F derart getrennt, dass sich die Schenkel 122C jeweils unabhängig von den anderen biegen oder abgelenkt werden können. Bei einigen Ausführungsformen ist das Kontaktelement 122 eine Feder.The base section 122A and the thighs 122C together define a busbar receiving slot 126 that has a rear opening 126C having. The thigh 122C on each side are through a side slit or a column 122F so separated that the thighs 122C can bend or be deflected independently of the others. In some embodiments, the contact element 122 a feather.

Das Kontaktelement 122 kann aus einem zweckdienlichen federnden, elektrisch leitenden Material bestehen. Bei einigen Ausführungsformen ist das Kontaktelement 122 aus Metall gebildet. Bei einigen Ausführungsformen ist das Kontaktelement 122 aus Kupfer oder Kupferlegierung gebildet. Zweckdienliche Metallmaterialien können zum Beispiel CuSn6, Cu oder CuSn0,15 einschließen. Bei einigen Ausführungsformen ist das Kontaktelement 122 unitär (Verbund oder monolithisch) und, bei einigen Ausführungsformen, ist das Kontaktelement 122 monolithisch. Bei einigen Ausführungsformen wird das Kontaktelement 122 aus Metallblech gebildet (zum Beispiel ausgeschnitten und gebogen).The contact element 122 can consist of a suitable resilient, electrically conductive material. In some embodiments, the contact element 122 made of metal. In some embodiments, the contact element 122 made of copper or copper alloy. Useful metal materials can include, for example, CuSn6, Cu or CuSn0.15. In some embodiments, the contact element 122 unitary (composite or monolithic) and, in some embodiments, the contact element 122 monolithic. In some embodiments, the contact element 122 made of sheet metal (for example cut out and bent).

Gemäß einigen Ausführungsformen weist jede ergänzende Feder 124 eine Stärke T2 in dem Bereich von etwa 0,3 mm bis 5 mm auf.In some embodiments, each complementary spring has 124 a strength T2 in the range of about 0.3 mm to 5 mm.

Gemäß einigen Ausführungsformen weist das Material des Kontaktelements 122 eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens 5 MS/m (bei 20 °C) auf.According to some embodiments, the material of the contact element 122 an electrical conductivity of at least 5 MS / m (at 20 ° C).

Die ergänzenden Federn 124 können im Wesentlichen identisch sein. Jede ergänzende Feder 124 ist im Wesentlichen U-förmig. Jede ergänzende Feder 124 weist einen zentralen Mittenabschnitt 124A und ein Paar entgegengesetzter Schenkel 124B auf, die von entgegengesetzten Enden des Mittenabschnitts 124A abhängen und auskragen.The complementary feathers 124 can be essentially identical. Any complementary feather 124 is essentially U-shaped. Any complementary feather 124 has a central central section 124A and a pair of opposite legs 124B on that from opposite ends of the center section 124A hang and cantilever.

Der Mittenabschnitt 124A und ein Paar entgegengesetzter Schenkel 124B jeder Feder 124 definieren gemeinsam einen Kontaktaufnahmeschlitz 124D, der eine Rückseitenöffnung 124E aufweist.The middle section 124A and a pair of opposite legs 124B every feather 124 together define a contact slot 124D that has a rear opening 124E having.

Jede der ergänzenden Federn 124 ist über dem Kontaktelement 122 derart montiert, dass die ergänzende Feder 124 einen Abschnitt des Kontaktelements 122 umgibt und jeder ihrer Schenkel 124B in ein entsprechendes entgegengesetztes Paar von Schenkeln 122C eingreift.Each of the complementary feathers 124 is over the contact element 122 mounted in such a way that the additional spring 124 a portion of the contact element 122 surrounds and each of her thighs 124B into a corresponding opposite pair of legs 122C intervenes.

Integrale Kontakteingriffsmerkmale 124C ragen von jedem Schenkel 124B nach innen vor.Integral contact intervention features 124C protrude from each leg 124B inside inside.

Die ergänzenden Federn 124 können aus einem beliebigen federnden Material gebildet werden. Bei einigen Ausführungsformen werden die ergänzenden Federn 124 aus Metall gebildet. Bei einigen Ausführungsformen sind die Federn 124 aus Stahl gebildet und können aus Carbon oder Federstahl gebildet sein. Zweckdienliche Metallmaterialien können zum Beispiel C45-, C67- oder 50CrV4-Stahl sein. Bei einigen Ausführungsformen ist jede ergänzende Feder 124 unitär (Verbund oder monolithisch), und bei einigen Ausführungsformen ist jede ergänzende Feder 124 monolithisch. Bei einigen Ausführungsformen ist jede ergänzende Feder 124 aus Metallblech gebildet (zum Beispiel gestanzt). The complementary feathers 124 can be formed from any resilient material. In some embodiments, the supplementary springs 124 made of metal. In some embodiments, the springs are 124 made of steel and can be made of carbon or spring steel. Useful metal materials can be, for example, C45, C67 or 50CrV4 steel. In some embodiments, each supplementary spring is 124 unitary (compound or monolithic), and in some embodiments, each complementary spring 124 monolithic. In some embodiments, each supplementary spring is 124 formed from sheet metal (for example punched).

Gemäß einigen Ausführungsformen weist jede ergänzende Feder 124 eine Stärke T3 in dem Bereich von etwa 0,5 mm bis 5 mm auf.In some embodiments, each complementary spring has 124 a strength T3 in the range of about 0.5 mm to 5 mm.

Der Sammelschienenaufnahmeschlitz 126 weist einen inneren Querschnitt 126A (der eine Breite W1 (13) aufweist) auf, und einen äußeren oder Eingriffsquerschnitt 126B, der eine Breite W2 (13) aufweist, auf. Wenn die Kontaktanordnung C3 in bereiter oder entspannter Position ist (das heißt, dass keine Sammelschiene in dem Schlitz 122D installiert wurde), ist die Breite W2 kleiner als die Breite W1 und ist auch kleiner als die Sammelschiene, die in der Kontaktanordnung C3 installiert werden soll.The busbar receiving slot 126 has an inner cross section 126A (one width W1 ( 13 ) has), and an outer or engagement cross section 126B which is a width W2 ( 13 ) has on. If the contact arrangement C3 is in a ready or relaxed position (that is, there is no busbar in the slot 122D installed) is the width W2 smaller than the width W1 and is also smaller than the busbar that is in the contact arrangement C3 to be installed.

Wenn die Kontaktanordnung C3 in bereiter oder entspannter Position ist (das heißt, dass keine Sammelschiene in dem Schlitz 126 installiert wurde), definieren die relativen Formen des Kontaktelements 122 und der ergänzenden Federn 124 Verlagerungsspalten 128 zwischen den oberen Abschnitten der Schenkel 122C und den umgebenden ergänzenden Federn 124.If the contact arrangement C3 is in a ready or relaxed position (that is, there is no busbar in the slot 126 installed), define the relative shapes of the contact element 122 and the complementary feathers 124 Relocation columns 128 between the upper sections of the legs 122C and the surrounding complementary feathers 124 .

Das Kontaktelement 122 ist aus einem unterschiedlichen Material als das/die Material(ien) der ergänzenden Federn 124 gebildet. Das Kontaktelement 122 und die ergänzenden Federn 124 sind relativ dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement 122 aus einem elektrisch leitenden Material gebildet ist, das weicher und verformbarer ist als die ergänzenden Federn 124, und die ergänzenden Federn 124 sind aus einem Material gebildet, das stark und elastischer federnd ist als das des Kontaktelements 122.The contact element 122 is made of a different material than the material (s) of the supplementary springs 124 educated. The contact element 122 and the complementary feathers 124 are relatively characterized in that the contact element 122 is formed from an electrically conductive material that is softer and more deformable than the additional springs 124 , and the supplementary feathers 124 are made of a material that is strong and elastic resilient than that of the contact element 122 .

Das Dreiphasen-Überspannungsschutz-(PS)-System 131 weist eine Schutzleiter-Entladungsröhre (PE GDT) 158, eine SPD-Anordnung erster Leitung S1, eine SPD-Anordnung zweiter Leitung S2 und eine SPD-Anordnung S3 dritter Leitung auf. Die SPD-Anordnungen S1 können im Wesentlichen in der Bauweise identisch sein und nur die SPD-Anordnung S3 wird ausführlich beschrieben, wobei davon ausgegangen wird, dass diese Beschreibung gleichermaßen für die SPD-Anordnungen S1 und S2 gilt.The three-phase surge protection (PS) system 131 has a protective conductor discharge tube ( PE GDT) 158 , a first line SPD arrangement S1 , a second line SPD arrangement S2 and an SPD arrangement S3 third line. The SPD orders S1 can be essentially identical in construction and only the SPD arrangement S3 is described in detail, it is believed that this description applies equally to the SPD arrangements S1 and S2 applies.

Die SPD-Anordnung S3 weist eine Überspannungsbegrenzungsanordnung 130, einen thermischen Trennschaltermechanismus 151 und einen Rahmen 117 auf.The SPD order S3 has an overvoltage limiting arrangement 130 , a thermal circuit breaker mechanism 151 and a frame 117 on.

Der Rahmen 117 kann aus einem elektrisch isolierenden Material, wie für die Gehäuseelemente 111 bis 114 beschrieben, gebildet werden.The frame 117 can be made of an electrically insulating material, such as for the housing elements 111 to 114 described, formed.

Bei einigen Ausführungsformen und wie gezeigt, weist die Überspannungsbegrenzungselementanordnung 130 einen Varistor 132, eine erste Elektrode 134, eine zweite Elektrode 136, eine Gasentladungsröhre (GDT) 138, GDT-Lot 139, eine GDT-Elektrode 140, ein Brückenelement 148 und Befestigungen 5 auf.In some embodiments and as shown, the surge suppressor assembly has 130 a varistor 132 , a first electrode 134 , a second electrode 136 , a gas discharge tube (GDT) 138 , GDT lot 139 , a GDT electrode 140 , a bridge element 148 and fixings 5 on.

Der Varistor 132 hat entgegengesetzte Kontaktoberflächen 132A, 132B. Metallisierungsschichten können die Kontaktoberflächen 132A, 132B bedecken. Die erste Elektrode 134 ist an die Kontaktoberfläche 132A (das heißt an die Metallisierungsschicht, falls vorhanden) durch Lot gebondet, und die zweite Elektrode 136 ist an die Kontaktoberfläche 132B (das heißt an die Metallisierungsschicht, falls vorhanden) durch Lot derart gebondet, dass die Elektroden 134 und 136 jeweils elektrisch mit den Kontaktoberflächen 132A und 134A verbunden sind. Die erste Elektrode 134 weist eine Abschlusslasche 134B auf.The varistor 132 has opposite contact surfaces 132A , 132B . Metallization layers can affect the contact surfaces 132A , 132B cover. The first electrode 134 is on the contact surface 132A (i.e., to the metallization layer, if any), solder bonded, and the second electrode 136 is on the contact surface 132B (that is, to the metallization layer, if present) bonded by solder such that the electrodes 134 and 136 each electrically with the contact surfaces 132A and 134A are connected. The first electrode 134 has an end flap 134B on.

Die Stärke und der Durchmesser der Varistoren 132 hängen von den Varistormerkmalen ab, die für die besondere Anwendung erwünscht sind.The thickness and diameter of the varistors 132 depend on the varistor characteristics that are desired for the particular application.

Das Varistormaterial des Varistors 132 kann ein beliebiges zweckdienliches Material sein, das gewöhnlich für Varistoren verwendet wird, nämlich ein Material, das eine nichtlineare Widerstandscharakteristik mit angelegter Spannung darlegt. Bei einigen Ausführungsformen ist der Varistor 132 ein Metalloxidvaristor (Metal Oxide Varistor - MOV). Bevorzugt wird der Widerstand sehr niedrig, wenn eine vorgeschriebene Spannung überschritten wird. Das Varistormaterial kann zum Beispiel ein dotiertes Metalloxid oder Siliziumkarbid sein. Zweckdienliche Metalloxide weisen Zinkoxidverbindungen auf.The varistor material of the varistor 132 can be any convenient material commonly used for varistors, namely a material that demonstrates a non-linear voltage applied resistance characteristic. In some embodiments, the varistor is 132 a metal oxide varistor (MOV). The resistance is preferably very low when a prescribed voltage is exceeded. The varistor material can be, for example, a doped metal oxide or silicon carbide. Useful metal oxides have zinc oxide compounds.

Die erste und die zweite Elektrode 134, 136 sind elektrisch leitend. Bei einigen Ausführungsformen werden die Elektroden 134, 136 aus Metall gebildet. Bei einigen Ausführungsformen werden die Elektroden 134, 136 aus Kupfer oder Kupferlegierung gebildet. Zweckdienliche Metalle können CuSn6, Cu oder CuSn0,15 einschließen.The first and the second electrode 134 , 136 are electrically conductive. In some embodiments, the electrodes 134 , 136 made of metal. In some embodiments, the electrodes 134 , 136 made of copper or copper alloy. Useful metals can include CuSn6, Cu or CuSn0.15.

Die GDT 138 weist einen Körper 138A und eine Anodenklemme 138B sowie eine Kathodenklemme 138C auf entgegengesetzten Enden des Körpers 138A auf. Der Körper 138A enthält eine Anode, eine Kathode, eine Funkenspaltkammer, wie gemäß dem Stand der Technik bekannt, auf. The GDT 138 exhibits a body 138A and an anode clamp 138B as well as a cathode clamp 138C on opposite ends of the body 138A on. The body 138A contains an anode, a cathode, a spark gap chamber as known in the art.

Bei einigen Ausführungsformen und wie gezeigt, ist die GDT 138 wafer- oder scheibenförmig, mit elektrischen Klemmen 138B und 138C, die auf den entgegengesetzten Hauptflächen des Körpers 138A liegen. Ein ringförmiger elektrischer Isolator (zum Beispiel Keramik) kann den Körper 138A zwischen den Klemmen 138B, 138C umgeben. Bei einigen Ausführungsformen und wie veranschaulicht, sind die äußeren Flächen der Klemmen 138B, 138C im Wesentlichen flach und eben oder weisen einen im Wesentlichen flachen oder planaren kreisförmigen oder ringförmigen Kontaktbereich auf.In some embodiments and as shown, the GDT is 138 wafer or disk-shaped, with electrical clamps 138B and 138C that are on the opposite major surfaces of the body 138A lie. A ring-shaped electrical insulator (for example ceramic) can be the body 138A between the terminals 138B , 138C surround. In some embodiments, and as illustrated, the outer surfaces of the clips 138B , 138C substantially flat and flat or have a substantially flat or planar circular or annular contact area.

Der Körper 138A weist eine hermetisch oder gasdicht abgedichtete Kammer oder Zelle auf, in der ein ausgewähltes Gas enthalten ist. Die Klemmen 138B, 138C sind elektrisch mit dem Gas verbunden (zum Beispiel durch jeweilige Elektrodenabschnitte in Fluidkontakt mit dem enthaltenen Gas). Unterhalb einer vorgeschriebenen Funkenüberschlagspannung, ist die GDT 138 zwischen den Klemmen 138B, 138C elektrisch isolierend. Wenn eine über die Klemmen 138B, 138C angelegte Spannung die vorgeschriebene Funkenüberschlagspannung überschreitet, wird das enthaltene Gas ionisiert, um zu bewirken, dass Strom durch das Gas fließt (durch den Townsend-Entladeprozess) und dadurch zwischen den Klemmen 138B, 138C. Die GDT 138 isoliert oder leitet daher selektiv in Abhängigkeit von der angelegten Spannung. Die Spannung, die erforderlich ist, um elektrische Leitung (Entladung) zu initiieren und zu unterstützen, hängt von Designmerkmalen der GDT 138 ab (zum Beispiel von der Geometrie, dem Gasdruck und der Gaszusammensetzung).The body 138A has a hermetically or gas-tightly sealed chamber or cell in which a selected gas is contained. The clamps 138B , 138C are electrically connected to the gas (for example through respective electrode sections in fluid contact with the contained gas). The GDT is below a specified sparkover voltage 138 between the terminals 138B , 138C electrically insulating. If one over the terminals 138B , 138C Applied voltage exceeds the specified sparkover voltage, the contained gas is ionized to cause current to flow through the gas (through the Townsend discharge process) and thereby between the terminals 138B , 138C . The GDT 138 therefore isolates or conducts selectively depending on the applied voltage. The voltage required to initiate and support electrical conduction (discharge) depends on the design features of the GDT 138 (for example from the geometry, the gas pressure and the gas composition).

Gemäß einigen Ausführungsformen liegt das Verhältnis des Durchmessers der GDT 138 zu ihrer Stärke in dem Bereich von etwa 2 bis 20. Bei einigen Ausführungsformen weist die GDT 138 einen Stoßstrom und Energiebeständigkeitsfähigkeiten auf, die mindestens so groß sind wie die des MOV-Varistorwafers 132 (kombiniert), der in Serie mit der GDT 138 verwendet wird.In some embodiments, the ratio of the diameter of the GDT is 138 their strength in the range of about 2 to 20. In some embodiments, the GDT 138 surge current and energy resistance capabilities that are at least as large as that of the MOV varistor wafer 132 (combined) in series with the GDT 138 is used.

Geeignete GDTs können GDTs der Klasse I und II einschließen. Geeignete GDTs können Nennimpulsströme von 5 kA bis 150 kA und maximale kontinuierliche Betriebsspannung von 75 V bis 750 V aufweisen. Zweckdienliche GDTs können die Flachgasentladungsröhre (Flat Gas Discharge Tube) vom Typ 3L30-25 mit 600 V, erhältlich bei Iskra Zascite d.o.o., Slowenien, oder die D20-A800XP GDT von TDK-EPC Corporation, Japan, (EPCOS) einschließen.Suitable GDTs can include Class I and Class GDTs. Suitable GDTs can have nominal pulse currents from 5 kA to 150 kA and maximum continuous operating voltage from 75 V to 750 V. Useful GDTs may include the 3L30-25 600 V flat gas discharge tube available from Iskra Zascite d.o.o., Slovenia, or the D20-A800XP GDT from TDK-EPC Corporation, Japan (EPCOS).

Die Anodenklemme 138B ist mechanisch befestigt und elektrisch mit der zweiten Elektrode 136 zum Beispiel durch Lot verbunden.The anode clamp 138B is mechanically attached and electrical with the second electrode 136 for example connected by solder.

Die GDT-Elektrode 140 weist einen GDT-Kontaktabschnitt oder Basisringabschnitt 142, einen Kopplungsabschnitt 144 und einen Verbindungsabschnitt 146 auf. Die GDT-Elektrode 140 definiert eine zentrale Längsachse E-E, die im Wesentlichen zu der Ebene F-F, die von der Kathodenklemme 138C der GDT 138 definiert wird, orthogonal ist. Die GDT-Elektrode 140 hat entgegengesetzte innere und äußere Enden 140A und 140B.The GDT electrode 140 has a GDT contact portion or base ring portion 142 , a coupling section 144 and a connecting section 146 on. The GDT electrode 140 defines a central longitudinal axis EE that are essentially to the plane FF that is from the cathode clamp 138C the GDT 138 is defined, is orthogonal. The GDT electrode 140 has opposite inner and outer ends 140A and 140B .

Der Basisringabschnitt 142 ist ringförmig und konfiguriert, um im Wesentlichen zu der Kathodenklemme 138C der GDT 138 zu passen. Der Basisringabschnitt 142 ist flach und dünn. Die äußere Fläche (das heißt die Oberfläche, die zu der GDT 138 zeigt) des Basisringabschnitts 142 definiert eine Basisringebene G-G, die im Wesentlichen zu der zentralen Achse E-E orthogonal ist. Bei einigen Ausführungsformen ist der Basisringabschnitt 142 im Wesentlichen kreisförmig. Der Basisringabschnitt 142 ist mechanisch an der Kathodenklemme 138C durch Lot 139 befestigt und elektrisch verbunden.The base ring section 142 is ring-shaped and configured to substantially connect to the cathode clamp 138C the GDT 138 to fit. The base ring section 142 is flat and thin. The outer surface (i.e. the surface that leads to the GDT 138 shows) of the base ring portion 142 defines a base ring plane GG that is essentially to the central axis EE is orthogonal. In some embodiments, the base ring portion 142 essentially circular. The base ring section 142 is mechanically on the cathode clamp 138C by solder 139 attached and electrically connected.

Der Kopplungsabschnitt 144 ist flach und dünn. Die äußere Fläche (das heißt die Oberfläche, die zu der GDT 138 zeigt) des Kopplungsabschnitts 144 definiert eine Kopplungsabschnittebene H-H, die im Wesentlichen zu der zentralen Achse E-E orthogonal ist. Bei einigen Ausführungsformen ist der Kopplungsabschnitt 144 im Wesentlichen kreisförmig. Eine Verschlussöffnung 144A ist in dem Kopplungsabschnitt 144 definiert.The coupling section 144 is flat and thin. The outer surface (i.e. the surface that leads to the GDT 138 shows) of the coupling section 144 defines a coupling section level HH that are essentially to the central axis EE is orthogonal. In some embodiments, the coupling section 144 essentially circular. A closure opening 144A is in the coupling section 144 Are defined.

Der Verbindungsabschnitt 140 weist eine Mehrzahl von Schenkeln 146A auf, die sich im Allgemeinen axial von dem Ende 140A zu dem Ende 140B erstrecken und den Basisringabschnitt 142 mit dem Kopplungsabschnitt 144 verbinden. Ein offener Raum oder Hohlraum 140C ist innerhalb des Basisringabschnitts, des Kopplungsabschnitts 144 und der Schenkel 146A definiert. Die Schenkel 146A sind umfänglich beabstandet, und Öffnungen 146B sind zwischen den Schenkeln 146A definiert. Die Öffnungen 146B stehen mit dem Hohlraum 140C fluidisch in Kommunikation.The connecting section 140 has a plurality of legs 146A on, which is generally axial from the end 140A to the end 140B extend and the base ring portion 142 with the coupling section 144 connect. An open space or cavity 140C is within the base ring section, the coupling section 144 and the thigh 146A Are defined. The thigh 146A are circumferentially spaced, and openings 146B are between the thighs 146A Are defined. The openings 146B stand with the cavity 140C fluid in communication.

Bei einigen Ausführungsformen sind die Schenkel 146A umfänglich im Wesentlichen gleich beabstandet oder gleichmäßig um den Umfang des Basisrings 142 verteilt.In some embodiments, the legs are 146A circumferentially substantially equally spaced or evenly around the circumference of the base ring 142 distributed.

Bei einigen Ausführungsformen weist die GDT-Elektrode 140 mindestens drei Schenkel 146A auf. Bei einigen Ausführungsformen liegt die genaue Anzahl von Schenkeln 146A in der GDT-Elektrode 140 in dem Bereich von etwa 2 bis 10.In some embodiments, the GDT electrode 140 at least three legs 146A on. In some embodiments, the exact number of legs is 146A in the GDT electrode 140 in the range of about 2 to 10.

Bei einigen Ausführungsformen beträgt die Beabstandungsentfernung H1 zwischen dem Basisringabschnitt 142 und dem Kopplungsabschnitt 144 (das heißt die Höhe des Verbindungsabschnitts 146) mindestens 6,5 mm, und bei einigen Ausführungsformen, liegt sie in dem Bereich von etwa 0 bis 15 mm. In some embodiments, the spacing distance is H1 between the base ring section 142 and the coupling section 144 (i.e. the height of the connecting section 146 ) at least 6.5 mm, and in some embodiments, it is in the range of about 0 to 15 mm.

Bei einigen Ausführungsformen weisen der Basisringabschnitt 142, die Schenkel 146A und der Kopplungsabschnitt 144 jeweils eine Stärke T4 in dem Bereich von etwa 0,3 mm bis etwa 5 mm auf.In some embodiments, the base ring portion has 142 , the thigh 146A and the coupling section 144 one strength each T4 in the range from about 0.3 mm to about 5 mm.

Die GDT-Elektrode 140 ist elektrisch leitend. Bei einigen Ausführungsformen ist die GDT-Elektrode 140 aus Metall gebildet. Bei einigen Ausführungsformen wird die Elektrode 140 aus Kupfer oder Kupferlegierung gebildet. Zweckdienliche Metalle können CuSn6, Cu oder CuSn0,15 einschließen. Bei einigen Ausführungsformen ist das Kontaktelement 140 unitär (Verbund oder monolithisch) und, bei einigen Ausführungsformen, ist das Kontaktelement 140 monolithisch.The GDT electrode 140 is electrically conductive. In some embodiments, the GDT electrode is 140 made of metal. In some embodiments, the electrode 140 made of copper or copper alloy. Useful metals can include CuSn6, Cu or CuSn0.15. In some embodiments, the contact element 140 unitary (composite or monolithic) and, in some embodiments, the contact element 140 monolithic.

Das Brückenelement 148 weist einen Verbindungsabschnitt 148A und integrale entgegengesetzte Kopplungsabschnitte 148B, 148C auf.The bridge element 148 has a connecting portion 148A and integral opposite coupling sections 148B , 148C on.

Der Kopplungsabschnitt 148B ist im Wesentlichen flach und weist eine Befestigungsöffnung 148D auf. Der Kopplungsabschnitt 148B ist an dem Kopplungsabschnitt 144 durch eine Befestigung 5 mechanisch befestigt und elektrisch verbunden. Bei einigen Ausführungsformen ist die Befestigung 5 eine Metallniete. Bei einigen Ausführungsformen ist die Kontaktfläche des Kopplungsabschnitts 148B im Wesentlichen zu der Kontaktfläche des Kopplungsabschnitts 144 derart parallel, dass die zwei Flächen zu engem und gleichmäßigem Kontakt gelangen.The coupling section 148B is essentially flat and has an attachment opening 148D on. The coupling section 148B is at the coupling section 144 through an attachment 5 mechanically attached and electrically connected. In some embodiments, the attachment is 5 a metal rivet. In some embodiments, the contact area is the coupling portion 148B essentially to the contact surface of the coupling section 144 so parallel that the two surfaces come into close and even contact.

Der Kopplungsabschnitt 148C ist im Wesentlichen flach und weist eine Befestigungsöffnung 148E auf. Der Kopplungsabschnitt 148C ist an der Basis 122A der Kontaktfeder 122 durch eine Befestigung 5 mechanisch befestigt und elektrisch verbunden. Bei einigen Ausführungsformen ist die Befestigung 5 eine Metallniete. Bei einigen Ausführungsformen ist die Kontaktfläche des Kopplungsabschnitts 148C im Wesentlichen zu der Kontaktfläche der Basis 122A derart parallel, dass die zwei Flächen zu engem und gleichmäßigem Kontakt gelangen.The coupling section 148C is essentially flat and has an attachment opening 148E on. The coupling section 148C is at the base 122A the contact spring 122 through an attachment 5 mechanically attached and electrically connected. In some embodiments, the attachment is 5 a metal rivet. In some embodiments, the contact area is the coupling portion 148C essentially to the contact area of the base 122A so parallel that the two surfaces come into close and even contact.

Der Verbindungsabschnitt 148A ist gebogen oder geformt, um den Kopplungsabschnitt 148B mit der Kontaktfläche des Kopplungsabschnitts 144 auszurichten, während auch der Kopplungsabschnitt 148C mit der Kontaktfläche der Basis 122A ausgerichtet wird.The connecting section 148A is bent or shaped around the coupling section 148B with the contact surface of the coupling section 144 align while also the coupling section 148C with the contact area of the base 122A is aligned.

Das Brückenelement 148 ist elektrisch leitend. Bei einigen Ausführungsformen ist das Brückenelement 148 aus Metall gebildet. Bei einigen Ausführungsformen ist das Brückenelement 148 aus Kupfer oder Kupferlegierung gebildet. Zweckdienliche Metalle können CuSn6, Cu oder CuSn0,15 einschließen. Bei einigen Ausführungsformen ist das Brückenelement 148 unitär (Verbund oder monolithisch) und, bei einigen Ausführungsformen, ist das Brückenelement 148 monolithisch. Bei einigen Ausführungsformen ist das Brückenelement 148 eine im Wesentlichen starre Sammelschiene.The bridge element 148 is electrically conductive. In some embodiments, the bridge element 148 made of metal. In some embodiments, the bridge element 148 made of copper or copper alloy. Useful metals can include CuSn6, Cu or CuSn0.15. In some embodiments, the bridge element 148 unitary (composite or monolithic) and, in some embodiments, the bridge element 148 monolithic. In some embodiments, the bridge element 148 an essentially rigid busbar.

Gemäß einigen Ausführungsformen weist das Lot 139 einen Schmelzpunkt in dem Bereich von etwa 110 °C bis 230 °C auf.According to some embodiments, the solder 139 has a melting point in the range of about 110 ° C to 230 ° C.

Gemäß einigen Ausführungsformen weist das Lot 139 eine elektrische Leitfähigkeit in dem Bereich von etwa 10 Megasiemens/Meter (MS/m) bis 100 MS/m, und, bei einigen Ausführungsformen von etwa 50 MS/m auf.According to some embodiments, the solder 139 electrical conductivity in the range of about 10 megasiemens / meter (MS / m) to 100 MS / m, and, in some embodiments, from about 50 MS / m.

Die Bauweise der GDT-Abschlussanordnung und der GDT-Klemme 140 kann bestimmte Vorteile bei der Herstellung und Konfiguration des Moduls 100 bereitstellen.The construction of the GDT termination arrangement and the GDT clamp 140 can have certain advantages in the manufacture and configuration of the module 100 provide.

Die SPD-Anordnung S3 kann wie folgt zusammengefügt werden. Ein Wärmesenkenelement 153 (unten besprochen), ist an der Abschlussflasche 134B angebracht. Die Elektroden 134, 136 werden an den Varistor 132 gelötet. Eine Feder 150 (unten besprochen) wird an das Wärmesenkenelement 153 gelötet.The SPD order S3 can be put together as follows. A heat sink element 153 (discussed below) is on the final bottle 134B appropriate. The electrodes 134 , 136 are connected to the varistor 132 soldered. A feather 150 (discussed below) is attached to the heat sink element 153 soldered.

Die GDT-Elektrode wird an die Kathodenklemme 138C gelötet (vor oder nach den vorhergehenden Zusammenfügeschritten). Genauer genommen wird das nicht geschmolzene Lotmaterial 139 zwischen der Kathodenklemme 138C und dem Basisring 142 eingefügt, wobei der Basisring 142 im Wesentlichen um die zentrale Achse E-E zentriert ist. Dann wird Hitze an den Basisring 142 angelegt, um das Lot 139 zu schmelzen und dadurch den Basisring 142 mit der Kathodenklemme C mit Lot zu verbinden.The GDT electrode is connected to the cathode clamp 138C soldered (before or after the previous assemblies). More precisely, the unmelted solder material is used 139 between the cathode clamp 138C and the base ring 142 inserted, with the base ring 142 essentially around the central axis EE is centered. Then heat is applied to the base ring 142 laid out the solder 139 to melt and thereby the base ring 142 with the cathode clamp C. to connect with solder.

In der Praxis fungiert der Metallabschnitt der GDT-Klemme 140, der an den Basisring 142 angrenzt, als eine Wärmesenke, so dass mehr Hitze an den Basisring 142 angelegt werden muss, um das Lot ausreichend zu schmelzen. Dieser Wärmesenkeneffekt ist unerwünscht, weil er erfordert, dass mehr Hitze zu der GDT 138 übertragen wird, was die GDT 138 beschädigen kann. Der Wärmesenkeneffekt kann auch Energie verschwenden und den Lötprozess verlangsamen. Die GDT-Elektrode löst oder mindert diese Probleme, indem sie nur beschränkte thermische Metallmasse (das heißt den Verbindungsabschnitt 146) an den Basisring 142 angrenzend bereitstellt.In practice, the metal section of the GDT clamp functions 140 that to the base ring 142 adjoins as a heat sink, allowing more heat to the base ring 142 must be applied in order to melt the solder sufficiently. This heat sink effect is undesirable because it requires more heat to the GDT 138 is transmitted what the GDT 138 can damage. The heat sink effect can also waste energy and slow down the soldering process. The GDT electrode solves or mitigates these problems by having only limited thermal metal mass (i.e. the connecting section 146 ) to the base ring 142 provides adjacent.

Die im Wesentlichen gleichmäßige oder gleichmäßig beabstandete Beabstandung der Schenkel 146A um den Basisring 142 fördert gleichmäßige Stromverteilung in dem Fall eines Stoßstroms. Die im Wesentlichen koaxiale Einrichtung der GDT 138, des Basisrings 142 und der Schenkel 146A sowie des Kopplungsabschnitts 144 können gleichmäßige Stromverteilung in dem Fall eines Stoßstroms auch fördern. The substantially uniform or evenly spaced spacing of the legs 146A around the base ring 142 promotes even current distribution in the event of a surge current. The GDT's essentially coaxial facility 138 , of the base ring 142 and the thigh 146A and the coupling section 144 can also promote even current distribution in the event of a surge current.

Der Distanzierungsverbindungsabschnitt 146 und die oben erwähnte koaxiale Einrichtung können auch kompakteres Packaging der SPD-Anordnung S3 in dem Modul 100 ohne Einführen unnötiger Biegungen oder Fugen, die sich negativ auf die elektrische Leistung auswirken können, erleichtern. Die Mehrzahl beabstandeter Schenkel 146A stellt gute Stärke bereit, ohne unnötige Materialmasse zu erfordern.The distancing connection section 146 and the above-mentioned coaxial device can also more compact packaging of the SPD arrangement S3 in the module 100 without introducing unnecessary bends or joints that can adversely affect electrical performance. The plurality of spaced legs 146A provides good strength without requiring unnecessary bulk.

Bei einigen Ausführungsformen bildet der Verbindungsabschnitt 146 eine hohle, im Wesentlichen konische, frustokonische oder zylindrische Form oder ein solches Profil. Diese geometrische Form kann inhärente Stärke und Stromverteilungsgleichmäßigkeit bereitstellen.In some embodiments, the connection portion forms 146 a hollow, substantially conical, frustoconical or cylindrical shape or profile. This geometric shape can provide inherent strength and power distribution uniformity.

Der thermische Trennschaltermechanismus 151 weist eine Trennschaltfeder 150, eine Lotschicht 152 und ein Wärmesenkenelement 153 auf.The thermal circuit breaker mechanism 151 has an isolating switch spring 150 , a solder layer 152 and a heat sink element 153 on.

Die Trennschaltfeder 150 weist einen Basisschenkel 150B und einen auskragenden freien Schenkel 150B, der mit dem Basisschenkel 150B durch eine Radiusbiegung verbunden ist, auf. Der freie Schenkel 150A weist einen Kontaktabschnitt auf, der eine innere Kontaktfläche 150B aufweist, die zu dem Wärmesenkenelement 153 zeigt.The isolating switch spring 150 has a base leg 150B and a cantilevered free leg 150B with the base leg 150B is connected by a radius bend. The free leg 150A has a contact portion that has an inner contact surface 150B has to the heat sink element 153 shows.

Das Wärmesenkenelement 153 ist mechanisch und elektrisch mit der Abschlusslasche 134B verbunden. Die innere Kontaktfläche 150C ist mit dem Wärmesenkenelement 153 durch das Lot 152 gebondet.The heat sink element 153 is mechanical and electrical with the end flap 134B connected. The inner contact area 150C is with the heat sink element 153 through the plumb line 152 bonded.

Die Feder 150 kann aus einem beliebigen zweckdienlichen Material oder Materialien gebildet werden. Bei einigen Ausführungsformen ist die Feder 150 aus Metall gebildet. Zweckdienliche Metallmaterialien können zum Beispiel CuSn 0,15-Legierung (Bronze), Nickel, Messing, CuSn6, Cu -ETP, sauerstofffreies Kupfer aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen ist die Feder 150 unitär (Verbund oder monolithisch) und bei einigen Ausführungsformen ist die Feder 150 monolithisch. Bei einigen Ausführungsformen wird die Feder 150 aus Metallblech gebildet (zum Beispiel ausgeschnitten und gebogen).The feather 150 can be formed from any convenient material or materials. In some embodiments, the spring is 150 made of metal. Useful metal materials can include, for example, CuSn 0.15 alloy (bronze), nickel, brass, CuSn6, Cu -ETP, oxygen-free copper. In some embodiments, the spring is 150 unitary (composite or monolithic) and in some embodiments the spring is 150 monolithic. In some embodiments, the spring 150 made of sheet metal (for example cut out and bent).

Gemäß einigen Ausführungsformen weist die Feder 150 eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens 14 nΩ·m (bei 20 °C) auf.In some embodiments, the spring has 150 an electrical conductivity of at least 14 nΩ · m (at 20 ° C).

Das Lot 152 kann aus einem beliebigen zweckdienlichen Material oder Materialien gebildet werden. Bei einigen Ausführungsformen ist das Lot 152 aus Metall gebildet. Zweckdienliche Metallmaterialien können zum Beispiel 58Bi42Sn einschließen.The Lot 152 can be formed from any convenient material or materials. In some embodiments, the solder 152 made of metal. Useful metal materials can include, for example, 58Bi42Sn.

Gemäß einigen Ausführungsformen wird das Lot 152 derart ausgewählt, dass sein Schmelzpunkt größer ist als eine vorgeschriebene maximale Standardbetriebstemperatur, aber kleiner oder gleich wie eine vorbestimmte Trennschalttemperatur. Die maximale Standardbetriebstemperatur kann die höchste Temperatur sein, die in dem Lot 152 während normalen Betriebs erwartet wird (einschließlich Handhabung von Überspannungsspitzen innerhalb des Konzeptionsbereichs des Moduls 100). Die vorgeschriebene Trennschalttemperatur ist die Temperatur des Lots 148, bei der das Lot 152 die Feder 150 freigeben soll, um den thermischen ausfallsicheren Mechanismus 151 zu betätigen.According to some embodiments, the solder 152 selected such that its melting point is greater than a prescribed maximum standard operating temperature, but less than or equal to a predetermined disconnection switching temperature. The maximum standard operating temperature can be the highest temperature in the solder 152 expected during normal operation (including handling surge spikes within the design range of the module 100 ). The prescribed isolating switching temperature is the temperature of the solder 148 , where the solder 152 the feather 150 to release the thermal fail-safe mechanism 151 to operate.

Gemäß einigen Ausführungsformen weist das Lot 152 einen Schmelzpunkt in dem Bereich von etwa 109 °C bis 160 °C auf, und bei einigen Ausführungsformen in dem Bereich von etwa 85 °C bis 200 °C.According to some embodiments, the solder 152 a melting point in the range of about 109 ° C to 160 ° C, and in some embodiments in the range of about 85 ° C to 200 ° C.

Gemäß einigen Ausführungsformen weist das Lot 152 eine elektrische Leitfähigkeit in dem Bereich von etwa 10 Megasiemens/Meter (MS/m) bis 100 MS/m, und bei einigen Ausführungsformen von etwa 50 MS/m auf.According to some embodiments, the solder 152 electrical conductivity in the range of about 10 megasiemens / meter (MS / m) to 100 MS / m, and in some embodiments from about 50 MS / m.

Ein Brückennullleiter 154 und ein Brückennullleiter 156 verbinden elektrisch die Nullleiterkontaktanordnung CN mit der PE GDT 158 und den Federn 150 jeder der SP-Anordnungen S1, S2, S3.A bridge neutral 154 and a bridge neutral 156 electrically connect the neutral contact arrangement CN with the PE GDT 158 and the feathers 150 each of the SP arrays S1 , S2 , S3 .

Der Indikatormechanismus 171 weist eine Schwinge 172, ein Indikatorpendel oder Element 174, eine Indikatorfeder 173, einen Positionssensor Schalter 176 und einen Fernsignalsteckverbinder 176A auf.The indicator mechanism 171 has a swing arm 172 , an indicator pendulum or element 174 , an indicator pen 173 , a position sensor switch 176 and a remote signal connector 176A on.

Die Schwinge 172 weist eine Zapfenbohrung 172A auf, aus der sich ein Auslöseschenkel 172B und ein Indikatorschenkel 172C radial erstrecken. Eine integrale Federankerstütze 172E ist auf dem Auslöseschenkel 172B vorgesehen. Die Indikatorfeder 173 ist auf die Ankerstütze 172E montiert und elastisch derart zusammengedrückt, dass sie eine ständige Schubkraft in eine Richtung DP ausübt.The swingarm 172 has a pin hole 172A on, out of which a trigger leg 172B and an indicator leg 172C extend radially. An integral spring anchor support 172E is on the trigger leg 172B intended. The indicator pen 173 is on the anchor support 172E assembled and elastically compressed so that they have a constant thrust in one direction DP exercises.

Das Indikatorpendel 174 ist in das Gehäuse 110 auf den Rahmen 117 derart montiert, dass sich das Pendel in eine Abwärtsrichtung DS entlang einer Gleitachse N-N bezüglich der SPD-Anordnungen S1 bis S3, dem Fenster 111A und dem Positionssensorschalter 176 bewegen kann. Das Indikatorelement 174 weist eine Indikatoroberfläche 174C auf.The indicator pendulum 174 is in the housing 110 on the frame 117 mounted in such a way that the pendulum moves in a downward direction DS a sliding axis NN with respect to the SPD arrangements S1 to S3 , the window 111A and the position sensor switch 176 can move. The indicator element 174 has an indicator surface 174C on.

Die Schwinge 172 und das Indikatorelement 174 können aus einem beliebigen zweckdienlichen Material oder Materialien gebildet werden. Bei einigen Ausführungsformen werden sie aus einem starren Polymermaterial gebildet. Zweckdienliche Polymermaterialien können zum Beispiel Polyamid (PA), Polypropylen (PP), Polyphenylensulfid (PPS) oder ABS aufweisen.The swingarm 172 and the indicator element 174 can be formed from any convenient material or materials. In some embodiments, they are formed from a rigid polymer material. Useful polymer materials can include, for example, polyamide (PA), polypropylene (PP), polyphenylene sulfide (PPS), or ABS.

Wenn das Modul 100 in der bereiten Konfiguration, wie in den 7 und 8 gezeigt, zusammengefügt ist, wird das Indikatorpendel 174 in einer nicht ausgelösten oder bereiten Position von einer Feder 174B gehalten. Die Schwinge 172 jeder der drei SPD-Anordnungen S1 bis S3 ist in einer Bereitschaftsposition, wie in 8 gezeigt, derart positioniert, dass ihr Indikatorschenkel 172C in einem entsprechenden Schlitz 174A in dem Pendel 174 sitzt. Die Trennschaltfeder 150 jeder der drei SPD-Anordnungen S1 bis S3 wird elastisch gebogen, verformt oder abgelenkt, so dass sie ständig eine Vorspannlast auf dem entsprechenden Lot 152 ausübt, wobei die Vorspannlast dazu tendiert, die Feder 150 von dem Wärmesenkenelement 153 in eine Freigaberichtung DR wegzuziehen.If the module 100 in the ready configuration, as in the 7 and 8th is shown, put together, the indicator pendulum 174 in an undeployed or ready position by a spring 174B held. The swingarm 172 each of the three SPD orders S1 to S3 is in a standby position, as in 8th shown, positioned so that their indicator leg 172C in a corresponding slot 174A in the pendulum 174 sits. The isolating switch spring 150 each of the three SPD orders S1 to S3 is elastically bent, deformed or deflected so that it is constantly a preload on the corresponding plumb bob 152 exercises, with the bias load tending to the spring 150 from the heat sink element 153 pull away in a release direction DR.

In der Bereitschaftskonfiguration ist die Schwinge 172 in der Position, die in 8 gezeigt ist, von der Trennschaltfeder 150 verriegelt gehalten. Die Indikatorfeder 173 wird elastisch derart zusammengedrückt, dass sie ständig eine Vorspannlast ausübt, die dazu tendiert, den Auslöseschenkel 172B in eine Schwenkrichtung DP zu drücken (das heißt zu der Rückseite des Moduls 100). Das Indikatorpendel 174 wird dadurch fest in der Bereitschaftsposition befestigt, in der die Indikatoroberfläche 174C nicht mit dem Fenster 111A ausgerichtet und dieses sichtbar ist.The swing arm is in the standby configuration 172 in the position that in 8th is shown by the isolating switch spring 150 kept locked. The indicator pen 173 is elastically compressed in such a way that it constantly exerts a biasing load that tends to release the trigger leg 172B in a swivel direction DP to press (that is, to the back of the module 100 ). The indicator pendulum 174 is thereby firmly attached in the standby position in which the indicator surface 174C not with the window 111A aligned and this is visible.

Das Zusatzstromversorgungssystem 181 weist einen Hilfsstromversorgungssteckverbinder 182 und ein elektrisches Starthilfekabel 184 auf. Das Starthilfekabel 184 weist ein biegsames Kabel 184A auf, das mit Abschlusssteckverbindern 184B, 184C abgeschlossen ist. Der Steckverbinder 184B ist mit einer Klemme 148D des Brückenelements 148 der SPD-Anordnung S1 zusammengefügt, und der Steckverbinder 184B ist mit dem Hilfsstromversorgungssteckverbinder 182 zusammengefügt. Der Hilfsstromversorgungssteckverbinder 182 wird dadurch elektrisch mit der Kontaktanordnung C1 verbunden, um Strom direkt von der Sammelschiene L1 zu dem Hilfsstromversorgungssteckverbinder 182 zu liefern.The auxiliary power supply system 181 has an auxiliary power connector 182 and an electrical jumper cable 184 on. The jump start cable 184 has a flexible cable 184A on that with terminating connectors 184B , 184C is completed. The connector 184B is with a clamp 148D of the bridge element 148 the SPD order S1 put together, and the connector 184B is with the auxiliary power connector 182 put together. The auxiliary power connector 182 thereby becomes electrical with the contact arrangement C1 connected to power directly from the busbar L1 to the auxiliary power connector 182 to deliver.

Der Hilfsstromversorgungssteckverbinder 182 kann ein beliebiger zweckdienlicher Steckverbindertyp zum elektrischen Koppeln mit einem Versorgungsleiter (zum Beispiel Kabel) eines Zusatzgeräts (zum Beispiel des Geräts 70) sein. Zweckdienliche Typen von Steckverbindern für den Hilfsstromversorgungssteckverbinder 182 können zum Beispiel eine Schraubenklemme, eine Push-In-Klemme, eine Lötverbindung oder Schweißverbindung aufweisen.The auxiliary power connector 182 can be any suitable type of connector for electrical coupling with a supply conductor (for example cable) of an additional device (for example the device 70 ) be. Useful types of connectors for the auxiliary power connector 182 can have, for example, a screw terminal, a push-in terminal, a soldered connection or a welded connection.

Bei der Verwendung kann ein Zusatzgerät oder eine Zusatzausstattung 70 elektrisch mit dem Hilfsstromversorgungssteckverbinder 182 zum Beispiel unter Verwenden eines Verbindungskabels 72 verbunden werden, um Strom aus der Sammelschiene L1 zu der Ausstattung 70 zu liefern. Die Ausstattung 70 kann in demselben Schrank montiert sein wie das Modul 100 oder in einem angrenzenden Schrank oder einer angrenzenden Lage. Die Ausstattung 70 kann mit ihrer eigenen Erdungsverbindung unabhängig von dem Modul 100 versehen sein.When using an additional device or additional equipment 70 electrically with the auxiliary power connector 182 for example using a connection cable 72 connected to power from the busbar L1 to the equipment 70 to deliver. Equipment 70 can be installed in the same cabinet as the module 100 or in an adjacent closet or location. Equipment 70 can with their own ground connection regardless of the module 100 be provided.

Der Hilfsstromversorgungssteckverbinder 182 weist einen elektrischen Kontakt auf, der außerhalb des Gehäuses 110 (zum Beispiel durch einen Kabelport 182A) zugänglich ist. Der Steckverbinder 182 kann einen für den Benutzer handhabbaren Mechanismus zum Verriegeln des Kabels 72 an dem Steckverbinder 182 und/oder Freigeben des Kabels 72 von dem Steckverbinder 182 aufweisen.The auxiliary power connector 182 has an electrical contact that is outside the housing 110 (for example through a cable port 182A) is accessible. The connector 182 can be a user-friendly mechanism for locking the cable 72 on the connector 182 and / or releasing the cable 72 from the connector 182 exhibit.

Bei einigen Ausführungsformen ist der Hilfsstromversorgungssteckverbinder 182 konfiguriert, um es einem Benutzer zu erlauben, einen elektrischen Leiter aus einem oder mehreren Zusatzgeräten 70 mit dem Hilfsstromversorgungssteckverbinder 182 einzurücken, auszurücken und wieder einzurücken.In some embodiments, the auxiliary power connector is 182 configured to allow a user to make an electrical conductor from one or more accessories 70 with the auxiliary power connector 182 to engage, to disengage and to engage again.

Das System 101 kann wie folgt in Übereinstimmung mit Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden.The system 101 can be used in accordance with methods of the present invention as follows.

Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ist das SPD-Modul 100 darin auf fünf Sammelschienen L1, L2, L3, N und PE montiert gezeigt. Die Sammelschienen L1, L2 und L3 sind jeweils mit drei Spannungsleitungen L1, L2 und L3 einer Dreiphasen-Stromversorgungsschaltung oder eines Stromversorgungssystems verbunden. Die Sammelschiene N ist mit einem Nullleiter der Stromversorgungsschaltung verbunden. Die Sammelschiene PE ist mit einer Masse oder einem Schutzleiter der Stromversorgungsschaltung gekoppelt. Jede Leitung L1, L2, L3 kann mit einem Hauptschutzschalter oder einer Sicherung versehen sein.With reference to the 1 and 2nd is the SPD module 100 in it on five busbars L1 , L2 , L3 , N and PE shown assembled. The busbars L1 , L2 and L3 are each with three voltage lines L1 , L2 and L3 a three-phase power supply circuit or a power supply system. The busbar N is connected to a neutral conductor of the power supply circuit. The busbar PE is coupled to a ground or a protective conductor of the power supply circuit. Any line L1 , L2 , L3 can be equipped with a main circuit breaker or a fuse.

18 veranschaulicht schematisch eine Stromschaltung, die von dem SPD-Modul 100 und den Sammelschienen L1, L2, L3, N, PE gebildet wird, wenn das SPD-Modul 100 auf die Sammelschienen L1, L2, L3, N, PE, wie hierin beschrieben, montiert wird. Die veranschaulichte Schaltung 15 ist ein Dreiphasensystem, das eine „3+1“-Schutzkonfiguration verwendet. In der veranschaulichten Schaltung 15 sind die drei SPD-Anordnungen S1, S2, S3 jeweils mit einer entsprechenden Leitung L1, L2, L3 und N (das heißt L-N) verbunden. Die PE GDT 158 ist zwischen der Leitung N und PE (das heißt N-PE) verbunden. 18th schematically illustrates a power circuit by the SPD module 100 and the busbars L1 , L2 , L3 , N , PE is formed if the SPD module 100 on the busbars L1 , L2 , L3 , N , PE as described herein. The circuit illustrated 15 is a three-phase system that uses a "3 + 1" protection configuration. In the illustrated circuit 15 are the three SPD orders S1 , S2 , S3 each with a corresponding line L1 , L2 , L3 and N (i.e. LN) connected. The PE GDT 158 is between the line N and PE (i.e. N-PE) connected.

Die Verriegelungsstange 116 ist in einer zurückgezogenen oder offenen Position positioniert, wobei die Widerhaken 116A von den Kontaktelementöffnungen 126C frei oder im Wesentlichen frei sind. Mit der Verriegelungsstange 116 in dieser Position, wird das Modul 100 auf die Sammelschienen L1-L3, N, PE in eine Querinstallationsrichtung I im Wesentlichen senkrecht zu den Längsachsen B-B der Sammelschienen L1-L3, N, PE gedrückt. Insbesondere werden die Sammelschienen L1, L2, L3, N und PE jeweils durch die Öffnungen 126C und Schlitze 126 der Kontaktanordnungen C1, C2, C3, CN und CPE aufgenommen, bis jede Sammelschiene L1-L3, N, PE in dem Eingriffsabschnitt 126B des Schlitzes 126 ihrer mit jeweiligen Kontaktanordnung C1, C2, C3, CN, CPE aufgenommen ist und in ihr sitzt. Die Verriegelungsstange 116 wird dann geschoben, um die Sammelschienenschlitze 114A mit den Widerhaken 116A teilweise zu schließen und dadurch das Modul 100 weiter an den Sammelschienen zu befestigen.The locking bar 116 is positioned in a retracted or open position with the barbs 116A from the contact element openings 126C are free or essentially free. With the locking bar 116 in this position, the module 100 on the busbars L1-L3 , N , PE in a transverse installation direction I substantially perpendicular to the longitudinal axes BB the busbars L1-L3 , N , PE pressed. In particular, the busbars L1 , L2 , L3 , N and PE each through the openings 126C and slots 126 the contact arrangements C1 , C2 , C3 , CN and CPE added until each busbar L1-L3 , N , PE in the engaging section 126B of the slot 126 their with respective contact arrangement C1 , C2 , C3 , CN , CPE is recorded and sits in it. The locking bar 116 is then slid around the busbar slots 114A with the barbs 116A partially close and thereby the module 100 continue to attach to the busbars.

Jede Kontaktanordnung C1, C2, C3, CN, CPE ist konfiguriert, um zuverlässige und robuste mechanische und elektrische Verbindung mit ihrer entsprechenden Sammelschiene L1-L3, N, PE bereitzustellen. Die Merkmale und der Betrieb der Kontaktanordnung C3 und ihrer Sammelschiene L3 werden unten ausführlicher beschrieben; diese Beschreibung gilt jedoch gleichermaßen für die Kontaktanordnungen C1, C2, C3, CN und CPE und ihre jeweiligen Sammelschienen L1-L3, N und PE.Any contact arrangement C1 , C2 , C3 , CN , CPE is configured to provide reliable and robust mechanical and electrical connection with their corresponding busbar L1-L3 , N , PE to provide. The features and operation of the contact assembly C3 and their busbar L3 are described in more detail below; however, this description applies equally to the contact arrangements C1 , C2 , C3 , CN and CPE and their respective busbars L1-L3 , N and PE .

Das Kontaktelement 122 umgibt und kontaktiert mindestens einen Abschnitt der Sammelschiene L3. Das Kontaktelement 122 und die ergänzenden Federn 124 der Kontaktanordnung C3 sind bezüglich der Sammelschiene L3, die darin sitzt, geformt und derart bemessen, dass das Kontaktelement 122 elastisch von seiner ursprünglichen, entspannten Position abgelenkt wird und in die Sammelschiene L3 mit direktem elektrischem Kontakt von Oberfläche zu Oberfläche eingreift.The contact element 122 surrounds and contacts at least a portion of the busbar L3 . The contact element 122 and the complementary feathers 124 the contact arrangement C3 are regarding the busbar L3 that sits therein, shaped and dimensioned such that the contact element 122 is deflected elastically from its original, relaxed position and into the busbar L3 engages with direct electrical contact from surface to surface.

Bei einigen Ausführungsformen beträgt die entspannte Breite W2 des Eingriffsabschnitt 126B des Schlitzes 126 weniger als die Breite W5 der Sammelschiene L3. Während die Kontaktanordnung C3 auf die Sammelschiene L3 gedrückt wird, werden die Schenkel 122C und die Schenkel 124B dadurch elastisch in entgegengesetzte Auswärtsrichtungen DC abgelenkt. Die Schlitze 114A, 114B sind bemessen, um eine Auslenkung der Schenkel 122C, 124B zu erlauben. Wenn die Sammelschiene L3 in dem Eingriffsabschnitt 126B sitzt, hält die Sammelschiene L3 die Schenkel 122C, 124B in elastisch abgelenkten Vorspannpositionen, so dass die Schenkel 122C, 124B weiterhin eine zusammendrückende Last auf die Sammelschiene L3 anlegen. Diese zusammendrückende Last tendiert dazu, das Kontaktelement 122 in festen Kontakt mit der Sammelschiene L3 zu zwingen.In some embodiments, the relaxed width is W2 the engaging portion 126B of the slot 126 less than the width W5 the busbar L3 . During the contact arrangement C3 on the busbar L3 is pressed, the legs 122C and the thighs 124B thereby deflected elastically in opposite outward directions DC. The slots 114A , 114B are dimensioned to deflect the legs 122C , 124B to allow. If the busbar L3 in the engaging section 126B sits, holds the busbar L3 the thigh 122C , 124B in elastically deflected pretension positions so that the legs 122C , 124B still a compressive load on the busbar L3 invest. This compressive load tends to the contact element 122 in firm contact with the busbar L3 to force.

Die Bauweise der Kontaktanordnung C3 (und gleich der Kontaktanordnungen C1, C2, C3, CN, CPE) kann wichtige Vorteile bereitstellen. Wie oben besprochen, werden die Kontaktelemente 122 aus einem Material gebildet, das von dem/den Material(ien), aus welchen die ergänzenden Federn 124 gebildet sind, unterschiedlich ist. Unter erneuter Bezugnahme auf die Kontaktanordnung C3 als beispielhaft, ist das Material des Kontaktelements 122 leitender, dünner, weicher und biegsamer als das Material der ergänzenden Federn 124.The construction of the contact arrangement C3 (and the same as the contact arrangements C1 , C2 , C3 , CN , CPE ) can provide important benefits. As discussed above, the contact elements 122 formed from a material by the material (s) from which the supplementary springs 124 are different. Referring again to the contact arrangement C3 as an example, the material of the contact element 122 more conductive, thinner, softer and more flexible than the material of the additional springs 124 .

Das Primärkontaktelement 122 ist aus einem Material gebildet, das ausreichend biegsam ist, um sich gut an die Form der Sammelschiene L3 zu legen und erfordert nur eine relativ geringe Kraft, um abgelenkt zu werden, wenn das Modul 100 auf die Sammelschiene L3 geschoben oder von ihr abgezogen wird. Die Biegsamkeit des biegsamen Kontaktelement 122 erlaubt das Einschubpassen des SPD-Moduls 100 an den Sammelschienen, ohne eine große Kraft zu erfordern, um das SPD-Modul 100 an seinem Ort zu platzieren und es zu installieren.The primary contact element 122 is made of a material that is flexible enough to conform well to the shape of the busbar L3 to lay and requires only a relatively small force to be distracted when the module 100 on the busbar L3 pushed or withdrawn from it. The flexibility of the flexible contact element 122 allows insertion of the SPD module 100 on the busbars without requiring a great deal of force to the SPD module 100 to place in place and install it.

Gleichzeitig erlaubt es die Biegsamkeit des Primärkontaktelements 122, guten Kontakt der Klemme auf der Sammelschiene L3 bereitzustellen. Das Kontaktelement legt sich um die Sammelschiene L3, um guten Kontakt mit den Seitenkanten oder Oberflächen der Sammelschiene L3 bereitzustellen.At the same time, it allows the flexibility of the primary contact element 122 , good contact of the terminal on the busbar L3 to provide. The contact element wraps around the busbar L3 to make good contact with the side edges or surfaces of the busbar L3 to provide.

Das Kontaktelement 122 ist auch konzipiert, um Toleranzen der Stärke der Sammelschiene und auch Fluchtungsabweichungen zwischen den Sammelschienen auszugleichen. Das Kontaktelement 122 ist für Variationen der Breite der Sammelschiene (zum Beispiel Breitentoleranzen) sowie Breitenvariationen der Räume zwischen den Sammelschienen L3 und den angrenzenden Sammelschienen L2, PE unempfindlich oder weniger empfindlich.The contact element 122 is also designed to compensate for tolerances in the thickness of the busbar and also for misalignments between the busbars. The contact element 122 is for variations in the width of the busbar (e.g. width tolerances) and width variations of the spaces between the busbars L3 and the adjacent busbars L2 , PE insensitive or less sensitive.

Ein Material, das gut für diese Attribute des Kontaktelements 122 geeignet ist, kann jedoch erhebliche Verformung oder Ausdehnung als Reaktion auf ein Stoßereignis darlegen (zum Beispiel aufgrund elektromagnetischer Kräfte, die von dem Überstromstoß durch das Kontaktelement 122 erzeugt werden), und daher den Kontakt verlieren, was in Lichtbogenerzeugung und Kontaktbeschädigung resultiert. Falls nur das Kontaktelement 122 verwendet wurde, sollte es derart konfiguriert werden (zum Beispiel Größe und Geometrie), dass es von selbst dem Verlust von Kontakt während Stoßströmen widersteht. Das Kontaktelement 122 müsste daher stark genug sein, um den elektromagnetischen Kräften, die von Stoßströmen geschaffen werden, die andernfalls das Kontaktelement 122 ausdehnen und verursachen, dass es Kontakt mit der Sammelschiene verliert, ausreichend zu widerstehen. Falls das Kontaktelement 122 derart gebaut wurde, könnte jedoch das SPD-Modul 100 nicht auf den Sammelschienen mit einer normalen Kraft installiert werden, da die erforderliche Gesamtkraft viel größer wäre (zum Beispiel fünf Mal größer), um jedes Kontaktelement 122 auf seiner Sammelschiene an seinen Platz zu schieben.A material that is good for these attributes of the contact element 122 is suitable, but can present significant deformation or expansion in response to an impact event (for example, due to electromagnetic forces from the Overcurrent surge through the contact element 122 ) and therefore lose contact, which results in arcing and contact damage. If only the contact element 122 used, it should be configured (for example, size and geometry) so that it will withstand loss of contact during surge currents. The contact element 122 should therefore be strong enough to withstand the electromagnetic forces created by surge currents, which would otherwise be the contact element 122 expand and cause it to lose contact with the busbar to withstand sufficiently. If the contact element 122 the SPD module could have been built in this way 100 not to be installed on the busbars with a normal force as the total force required would be much greater (for example five times greater) around each contact element 122 to push it into place on its busbar.

Es ist folglich wünschenswert, ein Primärkontaktelement 122 bereitzustellen, das nur eine geringe Kraft erfordert, um auf seiner Sammelschiene installiert zu werden. Der Nachteil des Verwendens eines solchen Primärkontakts ist jedoch, dass er sich während Stoßströmen biegt und den Kontakt verliert.It is therefore desirable to have a primary contact element 122 that requires little force to be installed on its busbar. However, the disadvantage of using such a primary contact is that it bends and loses contact during surge currents.

Dieses Problem wird durch die ergänzenden Federn 124 behoben, die Elemente sind, die von dem Kontaktelement 122 und dem Gehäuse 110 separat und getrennt sind. Die ergänzenden Federn 124 werden aus einem Material und mit einer Form gebildet, die von Strom induzierter Kraft an dem Kontakt, der zu seiner Verformung führt, widersteht. Die ergänzenden Federn 124 sind aus einem Material gebildet, das erheblich höhere Toleranz gegenüber Ausdehnung als Reaktion auf ein Stoßereignis mit derselben Größe darlegt als das Material, aus dem das Kontaktelement 122 gebildet ist. Als ein Resultat halten die Federn 124 das Kontaktelement 122 (einschließlich der Schenkel 122B) während eines Stoßereignisses derart an Ort und Stelle, dass die Verschlechterung des elektrischen Kontakts zwischen dem Kontaktelement 122 und der Sammelschiene L3 vermieden oder unterbunden wird. Die Federn 124 können das Trennen zwischen dem Kontaktelement 122 und der Sammelschiene L3 sowohl während des Stoßereignisses als auch als ein Resultat der plastischen Verformung des Kontaktelements 122, die durch das Stoßereignis verursacht wird, verhindern.This problem is caused by the supplementary springs 124 fixed the elements that are from the contact element 122 and the housing 110 are separate and separate. The complementary feathers 124 are formed from a material and with a shape that withstands current induced force on the contact that leads to its deformation. The complementary feathers 124 are made of a material that exhibits significantly greater tolerance to expansion in response to a shock event of the same size as the material from which the contact element is made 122 is formed. As a result, the feathers hold 124 the contact element 122 (including the thighs 122B ) during an impact event such that the deterioration of the electrical contact between the contact element 122 and the busbar L3 is avoided or prevented. The feathers 124 can disconnect between the contact element 122 and the busbar L3 both during the impact event and as a result of the plastic deformation of the contact element 122 caused by the shock event.

Die ergänzenden Federn 124 werden daher bereitgestellt, um das Primärkontaktelement 122 an Ort und Stelle zu halten. Gleichzeitig erlauben die ergänzenden Federn etwas Flexibilität für die Ausdehnung, um die Toleranzen von und zwischen den Sammelschienen während des Passens/Installierens des SPD-Moduls 100 ohne zu viel an Installationskraft zu erfordern.The complementary feathers 124 are therefore provided to the primary contact element 122 to keep in place. At the same time, the additional springs allow some flexibility for the expansion to the tolerances from and between the busbars during the fitting / installation of the SPD module 100 without requiring too much installation work.

Des Weiteren sind bei einigen Ausführungsformen und wie gezeigt die ergänzenden Federn 124 nur an der Außenseite des Primärkontaktelements 122 angebracht und nicht direkt an irgendetwas anderem angebracht. Als ein Resultat beeinflussen die Federn 124 das Passen des Kontaktelements 122 auf eine Sammelschiene, wo Fluchtungsabweichung zwischen den Sammelschienen existiert, nicht unerwünscht. Jedes Kontaktelement 122 ist von den anderen Kontaktelementen 122 getrennt, und jegliche Fluchtungsabweichung zwischen den Sammelschienen könnte etwas leichte Verformung zwischen den Sammelschienen, die mit den Kontaktelementen 122 und ihren entsprechenden plastischen Trägern verbunden sind, schaffen. Diese Fluchtungsabweichung kann von den Kontaktelementen 122 und ihren plastischen Trägern toleriert werden, da diese Teile biegsam sind. Mit anderen Worten dissoziiert die Bauweise der Kontaktanordnung C3 die Kraft, die den Primärkontakt 122 an Ort und Stelle hält (unter Verwenden von Federn 124) von der Gesamtintegrität der Metallteile.Furthermore, in some embodiments and as shown, the supplementary springs are 124 only on the outside of the primary contact element 122 attached and not attached directly to anything else. As a result, the springs affect 124 fitting the contact element 122 on a busbar where there is misalignment between the busbars, not undesirable. Every contact element 122 is from the other contact elements 122 separated, and any misalignment between the busbars could result in some slight deformation between the busbars with the contact elements 122 and connected to their corresponding plastic supports. This misalignment can vary from the contact elements 122 and their plastic supports are tolerated because these parts are flexible. In other words, the construction of the contact arrangement dissociates C3 the force that the primary contact 122 holds in place (using springs 124 ) of the overall integrity of the metal parts.

Die Spalten 128 die zwischen den Schenkeln 122C und 124B angrenzend an den oberen Schlitzabschnitt 126A definiert sind, können Verformung oder axiale Verlagerung (das heißt in Richtungen entlang der Hauptachse A-A des Moduls) der Kontaktelemente erlauben, um Variationen der Beabstandung zwischen den Sammelschienen L1-L3, N, PE zu berücksichtigen.The columns 128 between the thighs 122C and 124B adjacent to the top slot section 126A deformation or axial displacement (i.e. in directions along the main axis AA of the module) of the contact elements allow for variations in the spacing between the busbars L1-L3 , N , PE to consider.

Bei einigen Ausführungsformen ist jede Kontaktanordnung C1, C2, C3, CN, CPE fähig, hohen Stoßströmen von mindestens 1500 A standzuhalten, und, bei einigen Ausführungsformen, in dem Bereich von etwa 100 A bis 100000 A, ohne adäquaten elektrischen Kontakt zwischen der Kontaktanordnung und der dazugehörenden Sammelschiene zu verlieren. Ferner legt der Kontakt bei einigen Ausführungsformen während dieser Stöße (mehrere) kein Anzeichen von Schaden aufgrund teilweiser oder vollständiger Bogenbildung an den Tag.In some embodiments, each contact arrangement is C1 , C2 , C3 , CN , CPE able to withstand high surge currents of at least 1500 A and, in some embodiments, in the range of about 100 A to 100000 A without losing adequate electrical contact between the contact assembly and the associated busbar. Furthermore, in some embodiments, the contact shows no signs of damage due to partial or full arcing during these bumps (multiple).

Optional kann ein Zusatzgerät oder eine Zusatzausstattung 70 elektrisch mit dem Hilfsstromversorgungssteckverbinder 182 unter Verwenden eines Verbindungskabels 72 verbunden werden, um zum Beispiel, wie oben besprochen, Strom aus der Sammelschiene L1 zu der Ausstattung 70 zu liefern. Die Ausstattung 70 kann in demselben Schrank montiert sein wie das Modul 100 oder in einem angrenzenden Schrank oder einer angrenzenden Lage. Die Ausstattung 70 kann mit ihrer eigenen Erdungsverbindung unabhängig von dem Modul 100 versehen sein.Optionally, an additional device or additional equipment 70 electrically with the auxiliary power connector 182 using a connection cable 72 for example, as discussed above, power from the busbar L1 to the equipment 70 to deliver. Equipment 70 can be installed in the same cabinet as the module 100 or in an adjacent closet or location. Equipment 70 can with their own ground connection regardless of the module 100 be provided.

Das Zusatzgerät kann ein beliebiges zweckdienliches Gerät sein. Bei einigen Ausführungsformen ist das Zusatzgerät 70 ein Kommunikationsgerät. Bei einigen Ausführungsformen ist das Zusatzgerät 70 ein Modem.The attachment can be any convenient device. In some embodiments, the attachment is 70 a Communication device. In some embodiments, the attachment is 70 a modem.

Das Bereitstellen des Zusatzstromversorgungssystem 181, das mit dem SPD-Modul 100 integral ist, eliminiert die Notwendigkeit, das Gerät 70 mit einer getrennten, direkten Verbindung zu der Sammelschiene L1 zu versehen. Das kann Komfort für den Benutzer, eine konsistentere und zuverlässige elektrische Verbindung und weniger Durcheinander bereitstellen.Providing the auxiliary power system 181 that with the SPD module 100 integral eliminates the need for the device 70 with a separate, direct connection to the busbar L1 to provide. This can provide user convenience, a more consistent and reliable electrical connection, and less mess.

Während des normalen Betriebs arbeitet jede SPD-Anordnung S1, S2, S3 als eine offene Schaltung zwischen ihrer dazugehörenden Leitungssammelschiene L1, L2, L3 und der Sammelschiene PE. Jeder thermische Trennschaltermechanismus 151 bleibt in einer Bereitschaftsposition (8), mit dem Kontaktabschnitt 150C der Trennschaltfeder 150 an das Wärmesenkenelement 153 durch das Lot 152 gebondet und damit elektrisch leitend. In diesem normalen Modus ist der Varistor 132 jeder SPD-Anordnung S1, S2, S3 ein Isolator bis zu seiner Nennbegrenzungsspannung VNOM (und daher ist auch das SPD-Modul 100 ein Isolator).Each SPD arrangement operates during normal operation S1 , S2 , S3 as an open circuit between its associated busbar L1 , L2 , L3 and the busbar PE . Any thermal disconnect mechanism 151 remains in a standby position ( 8th ), with the contact section 150C the isolating switch spring 150 to the heat sink element 153 through the plumb line 152 bonded and thus electrically conductive. The varistor is in this normal mode 132 any SPD arrangement S1 , S2 , S3 an isolator up to its nominal limit voltage VNOM (and therefore is also the SPD module 100 an isolator).

In dem Fall einer vorübergehenden Überspannung oder eines Stoßstroms in einer Leitung L1, L2, L3, kann Schutz der Stromsystemlastgeräte es erfordern, dass ein Stromweg zur Masse für den übermäßigen Strom des Stoßstroms bereitgestellt wird. Der Betrieb der SPD-Anordnung S3 und die Bedingungen oder transienten Überspannungsereignisse auf der Leitung L3, wenn das SPD-Modul in den Sammelleitungen L1, L2, L3, N, PE installiert ist, werden unten beschrieben. Man versteht jedoch, dass diese Beschreibung gleichermaßen für die SPD-Anordnungen S1, S2 und die Leitungen L1, L2 gilt.In the event of a temporary overvoltage or surge current in a line L1 , L2 , L3 , protection of the power system load devices may require that a current path to ground be provided for the excessive current of the surge current. Operation of the SPD arrangement S3 and the conditions or transient overvoltage events on the line L3 if the SPD module in the manifolds L1 , L2 , L3 , N , PE are described below. However, it is understood that this description applies equally to the SPD arrangements S1 , S2 and the lines L1 , L2 applies.

In dem Fall einer transienten Überspannung oder eines Stoßstroms in der Leitung L3, kann der Stoßstrom eine transiente Überspannung zwischen der Sammelschiene L3 und der Sammelschiene PE erzeugen, die die Isolation der SPD-Anordnung S3, die die Sammelschiene L3 mit der Nullleiterschiene N verbindet, sowie die Isolation der PE GDT 158 überwindet. In diesem Fall und Modus (hierin Modus 2 genannt), unterliegt der Varistor 132 einer Überspannung, die VNOM überschreitet, und wird vorübergehend und umkehrbar ein Stromleiter mit niedrigem Widerstand. Ähnlich unterliegen die GDT 138 und die GDT 158 transienten Überspannungen, die ihre Durchschlagspannungen überschreiten, und werden vorübergehend und umkehrbar Stromleiter mit niedrigem Widerstand. Die GDTs 138, 158 und der Varistor 132 leiten dann den hohen Stoßstrom oder Impulsstrom um, shunten ihn oder erlauben ihm das Fließen von der Sammelschiene L3 durch den Sammelschienensteckverbinder C3, durch das Brückenelement 148, durch die GDT-Elektrode 140, durch das Lot 139, durch die GDT 138, durch die Varistorelektrode 136, durch den Varistor 132, durch die Varistorelektrode 134, durch das Lot 152, durch die Feder 150, durch den Brückennullleiter 154, durch den Brücken-PE-Leiter 156, durch die PE GDT 158 und durch den Sammelschienensteckverbinder CPE zu der Sammelschiene PE.In the case of transient overvoltage or surge current in the line L3 , the surge current can create a transient overvoltage between the busbar L3 and the busbar PE generate the isolation of the SPD arrangement S3 that the busbar L3 with the neutral conductor rail N connects, as well as the isolation of the PE GDT 158 overcomes. In this case and mode (herein mode 2nd called), is subject to the varistor 132 an overvoltage that exceeds VNOM and temporarily and reversibly becomes a low resistance conductor. The GDT are subject similarly 138 and the GDT 158 transient surges that exceed their breakdown voltages and become temporary and reversible low resistance conductors. The GDTs 138 , 158 and the varistor 132 then redirect the high surge current or impulse current, shunt it or allow it to flow from the busbar L3 through the busbar connector C3 , through the bridge element 148 , through the GDT electrode 140 , through the plumb line 139 , by the GDT 138 , through the varistor electrode 136 , through the varistor 132 , through the varistor electrode 134 , through the plumb line 152 , by the spring 150 , through the bridge neutral 154 , through the bridge PE conductor 156 , through the PE GDT 158 and through the busbar connector CPE to the busbar PE .

Die Bereitstellung der GDTs 138, 158 in Reihe mit dem Varistor 132 kann einen im Wesentlichen leckfreien Betrieb bereitstellen. Bei der Abwesenheit eines Stoßstroms bleiben die GDTs 138, 158 elektrisch nicht leitend und verhindern dadurch Leitung eines Leckstroms durch den Varistor 132. In dem Fall eines Stoßes begrenzt der Varistor 132 und leitet, was es den GDTs 138, 158 erlaubt zu schalten und zu leiten. Wenn der Stoß abklingt, kehrt der Varistor 132 zu seinen hoch elektrisch isolierenden Zuständen zurück, was das Erlöschen der Bögen der GDTs 138, 158 verursacht. Auf diese Art können die Varistoren 132 einen erweiterten Folgestrom abschließen, der ansonsten das Versagen der GDTs 138, 158 verursachen könnte.The provision of the GDTs 138 , 158 in series with the varistor 132 can provide essentially leak-free operation. In the absence of a surge current, the GDTs remain 138 , 158 electrically non-conductive and thereby prevent leakage current from passing through the varistor 132 . In the event of an impact, the varistor limits 132 and directs what it does to the GDTs 138 , 158 allowed to switch and manage. When the shock subsides, the varistor returns 132 returned to its highly electrically insulating states, which resulted in the extinction of the arcs of the GDTs 138 , 158 caused. In this way, the varistors 132 complete an extended follow-up stream that would otherwise fail the GDTs 138 , 158 could cause.

Unter einigen Umständen können einer oder mehrere der Varistoren 132 versagen. In dem Fall eines Versagens des Varistors 132 einer SPD-Anordnung S1, S2, S3, wird ein Fehlerstrom zwischen der entsprechenden Leitung (zum Beispiel Leitung L1, L2 oder L3) und dem Nullleiter N geleitet. Wie gut bekannt ist, weist ein Varistor eine natürliche Nennbegrenzungsspannung VNOM (gelegentlich die „Durchschlagspannung“ oder einfach die „Varistorspannung“ genannt) auf, an der der Varistor beginnt, Strom zu leiten. Unter VNOM leitet der Varistor praktisch keinen Strom. Über der VNOM leitet der Varistor einen Strom (das heißt einen Leckstrom oder einen Stoßstrom). Die VNOM eines Varistors wird typischerweise als die über den Varistor mit einem Gleichstrom von 1 mA gemessene Spannung spezifiziert.In some circumstances, one or more of the varistors can 132 to fail. In the event of varistor failure 132 an SPD arrangement S1 , S2 , S3 , there is a fault current between the corresponding line (for example line L1 , L2 or L3 ) and the neutral conductor N headed. As is well known, a varistor has a natural nominal limiting voltage VNOM (sometimes called the "breakdown voltage" or simply the "varistor voltage") at which the varistor begins to conduct current. The varistor conducts practically no current under VNOM. The varistor conducts a current (i.e. a leakage current or a surge current) via the VNOM. The VNOM of a varistor is typically specified as the voltage measured across the varistor with a direct current of 1 mA.

Ein Varistor hat drei Betriebsmodi. In einem ersten normalen Modus (oben besprochen), bis zu einer Nennspannung, ist der Varistor praktisch ein elektrischer Isolator. In einem zweiten normalen Modus (ebenfalls oben besprochen), wenn der Varistor einer Überspannung unterliegt, wird der Varistor vorübergehend und umkehrbar ein elektrischer Leiter während des Überspannungszustands und kehrt danach zu dem ersten Modus zurück. In einem dritten Modus (dem sogenannten Lebensendemodus) wird der Varistor effektiv aufgebraucht und wird ein permanenter, nicht umkehrbarer Stromleiter.A varistor has three operating modes. In a first normal mode (discussed above) up to a nominal voltage, the varistor is practically an electrical insulator. In a second normal mode (also discussed above), when the varistor is overvoltage, the varistor temporarily and reversibly becomes an electrical conductor during the overvoltage condition and then returns to the first mode. In a third mode (the so-called end of life mode), the varistor is effectively used up and becomes a permanent, irreversible current conductor.

Der Varistor hat auch eine natürliche Begrenzungsspannung VC (gelegentlich einfach die „Begrenzungsspannung“ genannt). Die Begrenzungsspannung VC ist als die maximale Spannung definiert, die über den Varistor gemessen wird, wenn ein spezifizierter Strom an den Varistor mit der Zeit gemäß einem Standardprotokoll angelegt wird.The varistor also has a natural limit voltage VC (sometimes simply called the "limit voltage"). The limit voltage VC is as the maximum voltage defined, which is measured via the varistor when a specified current is applied to the varistor over time according to a standard protocol.

Bei Abwesenheit eines Überspannungszustands, stellt der Varistor hohen Widerstand derart bereit, dass in etwa kein Strom durch das Modul 100, während es elektrisch als eine offene Schaltung erscheint, fließt. Gewöhnlich lässt der Varistor in etwa keinen Strom durch. Im Falle eines Überstromstoßereignisses (das typischerweise transient ist, zum Beispiel Blitzschlag) oder eines Überspannungszustands oder Ereignisses (typischerweise mit längerer Dauer als ein Überstromstoßereignis), das VNOM überschreitet, sinkt der Widerstand des Varistorwafers rasch, was es Strom erlaubt, durch das Modul 100 zu fließen und einen Nebenschlussweg für Stromfluss zu schaffen, um andere Bauteile eines assoziierten elektrischen Systems zu schützen. Normalerweise erholt sich der Varistor von diesen Ereignissen ohne signifikantes Überhitzen des Moduls 100.In the absence of an overvoltage condition, the varistor provides high resistance such that there is approximately no current through the module 100 while it appears electrically as an open circuit is flowing. Usually the varistor does not let any current through. In the event of an overcurrent event (which is typically transient, e.g. lightning) or an overvoltage condition or event (typically longer than an overcurrent event) that exceeds VNOM, the resistance of the varistor wafer drops rapidly, allowing current through the module 100 to flow and create a shunt path for current flow to protect other components of an associated electrical system. Typically, the varistor recovers from these events without significant module overheating 100 .

Varistoren haben mehrere Versagensmodi. Die Versagensmodi weisen Folgendes auf: 1) der Varistor versagt als ein Kurzschluss; und 2) der Varistor versagt als ein linearer Widerstand. Das Versagen des Varistors zu einem Kurzschluss oder zu einem linearen Widerstand kann durch die Leitung eines einzigen oder mehrerer Stoßströme mit ausreichender Größe und Dauer oder durch ein einziges oder mehrere kontinuierliche Überspannungsereignisse, die einen ausreichenden Strom durch den Varistor treiben, verursacht werden.Varistors have several failure modes. The failure modes include: 1) the varistor fails as a short circuit; and 2) the varistor fails as a linear resistor. The varistor's short circuit or linear resistance failure can be caused by conduction of a single or multiple surge currents of sufficient magnitude and duration, or by a single or multiple continuous surge events that drive sufficient current through the varistor.

Ein Kurzschlussversagen erscheint typischerweise als eine lokalisierte Nadelstich- oder Durchstoßstelle (hierin „Versagensstelle“), die sich durch die Stärke des Varistors erstreckt. Diese Versagensstelle schafft einen Weg für Stromfluss zwischen den zwei Elektroden mit einem niedrigen Widerstand, aber hoch genug, um ohmsche Verluste und Überhitzen des Geräts sogar bei niedrigen Fehlerströmen zu verursachen. Ausreichend großer Fehlerstrom durch den Varistor kann den Varistor in dem Bereich der Versagensstelle schmelzen und einen elektrischen Bogen erzeugen.A short circuit failure typically appears as a localized pinpoint or puncture site (herein "failure site") that extends through the strength of the varistor. This failure point creates a path for current flow between the two electrodes with a low resistance, but high enough to cause ohmic losses and overheating of the device even at low fault currents. A sufficiently large fault current through the varistor can melt the varistor in the area of the failure point and generate an electrical arc.

Ein Varistorversagen als ein linearer Widerstand verursacht das Leiten eines beschränkten Stroms durch den Varistor, der in einem Hitzeaufbau resultiert. Dieser Hitzeaufbau kann in katastrophalem thermische Durchgehen resultieren, und die Gerättemperatur kann eine vorgeschriebene maximale Temperatur überschreiten. Die maximal zulässige Temperatur für die Außenoberflächen des Geräts kann zum Beispiel durch Code oder Standard festgelegt werden, um Verbrennung angrenzender Bauteile zu verhindern. Falls der Leckstrom an einer bestimmten Zeitspanne nicht unterbrochen wird, resultiert das Überhitzen schlussendlich im Versagen des Varistors zu einem Kurzschluss, wie oben definiert.Varistor failure as a linear resistor causes limited current to be passed through the varistor, resulting in heat build-up. This build-up of heat can result in catastrophic thermal runaway, and the device temperature can exceed a prescribed maximum temperature. The maximum permissible temperature for the outer surfaces of the device can be set, for example, by code or standard to prevent the burning of adjacent components. If the leakage current is not interrupted for a certain period of time, the overheating ultimately results in the failure of the varistor to a short circuit as defined above.

In einigen Fällen könnte der Strom durch den ausgefallenen Varistor auch durch das Leistungssystem selbst beschränkt werden (zum Beispiel Erdungswiderstand in dem System oder bei fotovoltaischen (PV) Stromquellenanwendungen, bei welchen Fehlerstrom von der Stromerzeugungsfähigkeit des Systems in dem Zeitpunkt des Versagens abhängt), was in einem allmählichen Aufbauen der Temperatur resultiert, sogar falls das Varistorversagen ein Kurzschluss ist. Es gibt Fälle, in welchen ein beschränkter Leckstrom durch den Varistor aufgrund zeitlich erweiterter Überspannungszustände aufgrund zum Beispiel von Stromsystemversagen besteht. Diese Zustände können zu einem Temperaturaufbau in dem Gerät führen, wie wenn der Varistor als ein linearer Widerstand versagt hat, und könnten möglicherweise zu dem Versagen des Varistors entweder als ein linearer Widerstand oder als ein Kurzschluss, wie oben beschrieben, führen.In some cases, the current through the failed varistor could also be limited by the power system itself (for example, ground resistance in the system or in photovoltaic (PV) power source applications where fault current depends on the power generation capability of the system at the time of failure), which in a gradual build-up in temperature results even if the varistor failure is a short circuit. There are cases in which there is a limited leakage current through the varistor due to extended overvoltage conditions due to, for example, power system failure. These conditions can result in temperature build-up in the device, such as when the varistor has failed as a linear resistor, and could possibly result in the varistor failing either as a linear resistor or as a short, as described above.

Wie oben beschrieben, kann das Modul 100 in einigen Fällen einen „Lebensende“-Modus annehmen, in dem ein Varistor 132 völlig oder teilweise erschöpft ist (das heißt in einem „Lebensende“-Zustand ist), der zu einem Lebensendeversagen führt. Wenn der Varistor sein Lebensende erreicht, wird das Modul 100 im Wesentlichen ein Kurzschluss mit einem sehr niedrigen ohmschen Widerstand, der aber nicht gleich null ist. Als ein Resultat fließt bei einem Lebensendezustand ein Fehlerstrom ständig durch den Varistor, sogar bei Abwesenheit eines Überspannungszustands.As described above, the module 100 in some cases adopt an "end of life" mode in which a varistor 132 is completely or partially exhausted (that is, in an "end of life" state) that leads to an end of life failure. When the varistor reaches the end of its life, the module 100 essentially a short circuit with a very low ohmic resistance, but which is not zero. As a result, in the end of life condition, a leakage current continuously flows through the varistor even in the absence of an overvoltage condition.

In dem Fall des Versagens des Varistors 132 einer SPD-Anordnung S1, S2, S3, funktioniert das thermische Trennschaltermechanismussystem 151 dieser SPD-Anordnung als ein ausfallsicherer Mechanismus. Das thermische Trennschaltermechanismussystem 151 kann funktionieren, um katastrophale Zerstörung des Moduls 100 und umgebender Elemente zu verhindern. Der Betrieb der SPD-Anordnung S3 und ihres thermischen Trennschaltermechanismussystems 151 wird unten beschrieben. Man versteht jedoch, dass diese Beschreibung gleichermaßen für die SPD-Anordnungen S1, S2 gilt.In the event of varistor failure 132 an SPD arrangement S1 , S2 , S3 , the thermal circuit breaker mechanism system works 151 this SPD arrangement as a fail-safe mechanism. The thermal circuit breaker mechanism system 151 can work to catastrophic destruction of the module 100 and to prevent surrounding elements. Operation of the SPD arrangement S3 and their thermal circuit breaker mechanism system 151 is described below. However, it is understood that this description applies equally to the SPD arrangements S1 , S2 applies.

Das thermische Trennschaltermechanismussystem 151 funktioniert als ein ausfallsicherer Mechanismus, indem er, wenn er ausgelöst wird, es dem Federkontaktabschnitt 150C erlaubt, sich von dem Wärmesenkenelement 153 unter der elastischen Federbelastung der Feder 150 wegzuziehen, wenn das Lot 152 durch ausreichende Hitze, die in dem Varistor 132 oder anderswo erzeugt wird, geschmolzen wurde. Die Feder 150 wird dadurch aus elektrischer Leitung mit der Elektrode 134 verlagert. Der Varistor 132 wird dadurch elektrisch von dem Brückennullleiter 154 getrennt, was eine offene Schaltung zwischen den Klemmen C3 und CN schafft.The thermal circuit breaker mechanism system 151 functions as a fail-safe mechanism by, when triggered, it the spring contact portion 150C allowed to move away from the heat sink element 153 under the elastic spring loading of the spring 150 pull away when the solder 152 due to sufficient heat in the varistor 132 or produced elsewhere, has been melted. The feather 150 is thus from electrical conduction with the electrode 134 shifted. The varistor 132 is thereby electrically from the Bridge neutral 154 separated what an open circuit between the terminals C3 and CN creates.

In Abhängigkeit von der Konzeption des thermischen Trennschaltermechanismussystems 151, können diverse Zustände oder Ereignisse das thermische Trennschaltermechanismussystem 151 auslösen.Depending on the design of the thermal circuit breaker mechanism system 151 , various states or events can affect the thermal circuit breaker mechanism system 151 trigger.

Bei einigen Ausführungsformen, falls der Stoß- oder Impulsstrom niedriger ist als der maximale Stoß-/Impulsstrom, für den das SPD-Modul 100 vorgesehen ist, brennt eine externe Sicherung nicht durch, und der Varistor 132 sollte funktionsfähig bleiben. In diesem Fall, da das thermische Trennschaltermechanismussystem 151 nicht ausgelöst wurde, kann das SPD-Modul 100 für zukünftige Überspannungsereignisse an Ort und Stelle bleiben.In some embodiments, if the surge or pulse current is less than the maximum surge / pulse current for which the SPD module 100 an external fuse does not blow, and the varistor 132 should remain functional. In this case, because the thermal circuit breaker mechanism system 151 was not triggered, the SPD module can 100 stay in place for future surge events.

Falls der Stoß- oder Impulsstrom den maximalen Stoß-/Impulsstrom, für den das SPD-Modul 100 ausgelegt ist, überschreitet, brennt die externe Sicherung automatisch durch oder wird ausgelöst. Der Varistor 132 kann auch intern als ein Kurzschluss (mit Nadelstich) oder mit beschränktem Widerstand versagen. Der Fehlerstrom durch den ausgefallenen Varistor 132 kann ausreichend Hitze erzeugen, um das Lot 152 zu schmelzen und dadurch das thermische Trennschaltermechanismussystem 151 auszulösen.If the surge or pulse current is the maximum surge / pulse current for which the SPD module 100 is designed, exceeds, the external fuse blows automatically or is triggered. The varistor 132 can also fail internally as a short circuit (with a pin prick) or with limited resistance. The fault current through the failed varistor 132 can generate enough heat to solder 152 to melt and thereby the thermal circuit breaker mechanism system 151 trigger.

Falls der Varistor 132 in dem Lebensendemodus mit einem niedrigen Leckstrom zwischen der Leitung (zum Beispiel Leitung L3) und dem PE ist, versagt der Varistor 132 als ein linearer Widerstand. Dieser Typ von Varistorversagen könnte das Resultat mehrerer Stoß-/Impulsströme sein. Der Leckstrom erzeugt Hitze in dem Varistor 132 aus ohmschen Verlusten. In einigen Fällen tritt der Leckstrom während des normalen Betriebs auf und ist niedrig (von etwa 0 bis 0,5 A). Die Hitze, die von dem Varistor 132 erzeugt wird, verschlechtert allmählich den Varistor 132 und baut sich während einer längeren Dauer auf. Die Hitze (zum Beispiel aus ohmschen Verlusten in dem Varistor 132) wird von dem Varistor 132 zu dem Lot 152 durch die Elektrode 134 und das Wärmesenkenelement 153 übertragen. Über eine längere Zeitspanne (zum Beispiel in dem Bereich von etwa 60 Sekunden bis 48 Stunden) baut sich die Hitze in dem Lot 152 auf, bis das Lot 152 schmilzt. Das geschmolzene Lot 152 gibt die Feder 150 in eine offene oder freigegebene Konfiguration frei, um die Schaltung in dem SPD-Modul 100 zu öffnen. Der Varistor 132 wird dadurch daran gehindert, sich katastrophal zu überhitzen.If the varistor 132 in the end of life mode with a low leakage current between the line (for example line L3 ) and the PE the varistor fails 132 as a linear resistor. This type of varistor failure could be the result of multiple surge / pulse currents. The leakage current creates heat in the varistor 132 from ohmic losses. In some cases, leakage current occurs during normal operation and is low (from around 0 to 0.5 A). The heat from the varistor 132 generated gradually deteriorates the varistor 132 and builds up over a long period. The heat (for example from ohmic losses in the varistor 132 ) is from the varistor 132 to the lot 152 through the electrode 134 and the heat sink element 153 transfer. The heat builds up in the solder over a longer period of time (for example in the range from about 60 seconds to 48 hours) 152 on until the solder 152 melts. The molten solder 152 gives the pen 150 in an open or released configuration freely to the circuit in the SPD module 100 to open. The varistor 132 is prevented from overheating catastrophically.

In einigen Fällen befindet sich der Varistor 132 in gutem Zustand (das heißt nicht in Lebensendezustand), aber es besteht ein vorübergehendes Überspannungs-(Temporary Overvoltage - TOV)-Ereignis, bei dem die Spannung über die Klemmen den Varistor 132 zum Leiten eines gesteigerten Leckstroms (typischerweise in dem Bereich von etwa 0 bis 10 A) zwingt. Dieser Leckstrom baut Hitze während einer Dauer (zum Beispiel in dem Bereich von etwa 5 Sekunden bis 120 Minuten) auf und löst das thermische Trennschaltermechanismussystem 151 aus.In some cases the varistor is located 132 in good condition (i.e. not at the end of life), but there is a temporary overvoltage (TOV) event in which the voltage across the terminals causes the varistor 132 force to conduct an increased leakage current (typically in the range of about 0 to 10 A). This leakage current builds up heat for a period (for example, in the range of about 5 seconds to 120 minutes) and triggers the thermal circuit breaker mechanism system 151 out.

Andere Zustände und Typen von Ereignissen können das Auslösen des thermischen Trennschaltermechanismussystems 151 verursachen. Darüber hinaus kann das Modul 100 andere Typen thermischer Trennschaltmechanismen zusätzlich oder an Stelle des thermischen Trennschaltermechanismussystems 151 aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen ist das thermische Trennschaltermechanismussystem 151 zum Beispiel wie in der veröffentlichten U. S.-Patentanmeldung Nr. 2018/0330908 und der veröffentlichten europäischen Patentanmeldung Nr. EP3401931 aufgebaut und funktionierend, deren Offenbarungen hierin durch Verweis aufgenommen werden.Other states and types of events can trigger the thermal circuit breaker mechanism system 151 cause. In addition, the module 100 other types of thermal circuit breaker mechanisms in addition to or in place of the thermal circuit breaker mechanism system 151 exhibit. In some embodiments, the thermal circuit breaker mechanism system 151 for example, as in published U.S. patent application No. 2018/0330908 and published European patent application No. EP3401931 constructed and functioning, the disclosures of which are incorporated herein by reference.

Das Freigeben der Trennschaltfeder 150 einer beliebigen der SPD-Anordnungen S1, S2, S3, wie oben beschrieben (durch Betätigen des thermischen Trennschaltersystems 151), betätigt auch den lokalen Warnmechanismus 171A. Unter erneuter Bezugnahme auf die SPD-Anordnung S3, befreit das Verlagern der Feder 150 in die Freigaberichtung DR den Schwingenindikatorschenkel 172C von der Feder 150. Die Schwinge 172 wird in eine Schwenkrichtung DP von der Indikatorfeder 173 aus der verriegelten Position (8) zu einer Angabeposition getrieben. Das Indikatorpendel 174 wird dadurch von der Feder 173 angetrieben, um in eine Signalisierungsrichtung DS ( 8) zu gleiten und die Feder 174B zu komprimieren. Das Indikatorpendel 174 wird dadurch zu einer Warnposition verlagert, in der die Indikatoroberfläche 174C mit dem Vorderseitenfenster 111A des Modulgehäuses 110 ausgerichtet und durch dieses sichtbar ist. Die Indikatoroberfläche 174C hat ein merklich unterschiedliches visuelles Aussehen durch das Vorderseitenfenster 111A als eine Oberfläche des Pendels 174, die durch das Fenster 111A präsentiert wird, wenn das Pendel 174 in der Bereitschaftspositionsoberfläche 174A ist, indem eine visuelle Warnung oder Angabe bereitgestellt wird, so dass ein Bediener ohne Weiteres bestimmen kann, dass der lokale Warnmechanismus 171A betätigt wurde. Die nicht ausgelöste Anzeigeoberfläche und die Anzeigeoberfläche 174A weisen zum Beispiel ausgeprägt unterschiedliche Farben (zum Beispiel Grün gegen Rot) auf. Auf diese Art kann der lokale Warnmechanismus 171A eine praktische Angabe bereitstellen, dass das Modul 100 seine Konfiguration oder seinen Zustand mit offener Schaltung angenommen hat.The release of the isolating switch spring 150 any of the SPD orders S1 , S2 , S3 as described above (by operating the thermal circuit breaker system 151 ), also operates the local warning mechanism 171A . Referring again to the SPD arrangement S3 , releasing the feather 150 in the release direction DR the swing indicator leg 172C from the spring 150 . The swingarm 172 is in a pan direction DP from the indicator spring 173 from the locked position ( 8th ) driven to a disclosure position. The indicator pendulum 174 is thereby from the spring 173 driven in a signaling direction DS ( 8th ) to slide and the spring 174B to compress. The indicator pendulum 174 is thereby shifted to a warning position in which the indicator surface 174C with the front window 111A of the module housing 110 aligned and visible through it. The indicator surface 174C has a noticeably different visual appearance through the front window 111A as a surface of the pendulum 174 going through the window 111A is presented when the pendulum 174 in the ready position interface 174A is provided by providing a visual warning or indication so that an operator can readily determine that the local warning mechanism 171A was pressed. The non-triggered display surface and the display surface 174A have, for example, distinctly different colors (for example green against red). In this way, the local warning mechanism 171A provide a practical indication that the module 100 has assumed its configuration or state with an open circuit.

Die Freigabe der Schwinge 172, wie oben beschrieben, betätigt auch den Fernwarnmechanismus 171B. Wenn das Indikatorpendel 174 in die Angabeposition gleitet, wie oben beschrieben, erfasst der Sensor 176 die Verlagerung des Indikatorpendels 174 und stellt ein elektrisches Signal zu einem entfernten Gerät oder Endgerät 73 über den Steckverbinder 176A bereit. Auf diese Art kann der Fernwarnmechanismus 171B eine praktische Fernangabe bereitstellen, dass eine SPD-Anordnung S1, S2, S3 des Moduls 100 ihre Konfiguration oder ihren Zustand mit offener Schaltung angenommen hat. The release of the swingarm 172 , as described above, also operates the remote warning mechanism 171B . If the indicator pendulum 174 The sensor slides into the specified position as described above 176 the shift in the indicator pendulum 174 and provides an electrical signal to a remote device or terminal 73 via the connector 176A ready. In this way, the remote warning mechanism 171B provide a practical remote indication that an SPD arrangement S1 , S2 , S3 of the module 100 has assumed its configuration or state with an open circuit.

Vor allem kann das Indikatorpendel 174 von dem thermischen Trennschaltersystem und der Schwinge 172 einer beliebigen der drei SPD-Anordnungen S1, S2, S3 verlagert werden (und der lokale Indikatormechanismus 171A und der Fernindikatormechanismus 171B dadurch betätigt werden). Es ist folglich nicht erforderlich, einen separaten Indikatormechanismus für jede SPD-Anordnung S1, S2, S3 bereitzustellen. Das kann das Zusammenfügen eines SPD-Moduls 100 mit weniger Kosten, Komplexheit und Größe ermöglichen.Above all, the indicator pendulum 174 of the thermal circuit breaker system and the swing arm 172 any of the three SPD arrangements S1 , S2 , S3 be shifted (and the local indicator mechanism 171A and the remote indicator mechanism 171B thereby operated). It is therefore not necessary to have a separate indicator mechanism for each SPD arrangement S1 , S2 , S3 to provide. This can be done by assembling an SPD module 100 enable with less cost, complexity and size.

18 veranschaulicht schematisch eine Stromschaltung 17, die von dem SPD-Modul 100 und den Sammelschienen L1, L2, L3, N, PE gebildet wird, wenn das SPD-Modul 100 auf die Sammelschienen L1, L2, L3, N, PE, wie hierin beschrieben, montiert wird. In der veranschaulichten Schaltung 17 sind die drei SPD-Anordnungen S1, S2, S3 jeweils mit einer entsprechenden Leitung L1, L2, L3 und N (das heißt L-N) verbunden. Die PE GDT 158 ist zwischen der Leitung N und PE (das heißt N-PE) verbunden. Die Schaltung 17 weist ferner ein Zusatzgerät 70 (zum Beispiel ein Modem) auf, das mit dem Hilfsstromversorgungssteckverbinder 182 verbunden ist, und eine Fernwarn- oder Zustandsüberwachungsvorrichtung 73 (zum Beispiel ein SPD-Überwachungssystem), die mit dem Steckverbinder 176A verbunden ist. Die Schaltung 17 weist ferner ein erstes Verteilungsgehäuse DB1 und ein zweites Verteilungsgehäuse DB2, die mit den Sammelschienen 64 verbunden sind, auf. Die Schaltung 17 weist ferner einen ersten Schutzschalter CB1 auf, der mit den Sammelschienen 64 und dem ersten Verteilungsgehäuse DB1 verbunden ist, um die Ausstattung EQ1, zu der Strom von dem ersten Verteilungsgehäuse DB1 geliefert wird, zu schützen. Die Schaltung 17 weist ferner einen zweiten Schutzschalter CB2 auf, der mit den Sammelschienen 64 und dem zweiten Verteilungsgehäuse DB2 verbunden ist, um die Ausstattung EQ2, zu der Strom von dem zweiten Verteilungsgehäuse DB2 geliefert wird, zu schützen. 18th schematically illustrates a current circuit 17th by the SPD module 100 and the busbars L1 , L2 , L3 , N , PE is formed when the SPD module 100 on the busbars L1 , L2 , L3 , N , PE as described herein. In the illustrated circuit 17th are the three SPD orders S1 , S2 , S3 each with a corresponding line L1 , L2 , L3 and N (i.e. LN) connected. The PE GDT 158 is between the line N and PE (i.e. N-PE) connected. The circuit 17th also has an additional device 70 (for example, a modem) that connects to the auxiliary power connector 182 and a remote warning or condition monitoring device 73 (for example an SPD surveillance system) with the connector 176A connected is. The circuit 17th also has a first distribution housing DB1 and a second distribution housing DB2 that with the busbars 64 are connected to. The circuit 17th also has a first circuit breaker CB1 on the one with the busbars 64 and the first distribution case DB1 is connected to the equipment EQ1 , the current from the first distribution housing DB1 is delivered to protect. The circuit 17th also has a second circuit breaker CB2 on the one with the busbars 64 and the second distribution case DB2 is connected to the equipment EQ2 , the current from the second distribution box DB2 is delivered to protect.

Die 19 bis 21 zeigen das SPD-Modul 100 und die Schutzschaltermodule CB1, CB2, die in einer Anordnung Seite an Seite auf den Sammelschienen 64 in einem Schrank 80 montiert sind.The 19th to 21st show the SPD module 100 and the circuit breaker modules CB1 , CB2 arranged side by side on the busbars 64 in a closet 80 are mounted.

Bei einigen Ausführungsformen und wie in den Figuren gezeigt, ist die Gehäuseanordnung 110 des SPD-Moduls 100 mit integralen Distanzierungsmerkmalen oder Rippen 118 und 119 versehen. Die Distanzierungsrippen 118, 119 sind aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet. Bei einigen Ausführungsformen sind die Rippen 118, 119 integral mit den Gehäuseteilen 114, 112 geformt.In some embodiments and as shown in the figures, the housing arrangement is 110 of the SPD module 100 with integral spacing features or ribs 118 and 119 Mistake. The spacer ribs 118 , 119 are made of an electrically insulating material. In some embodiments, the ribs are 118 , 119 integral with the housing parts 114 , 112 shaped.

Die Rippe 180 erstreckt sich um den Umfang des SPD-Moduls 100 nahe der Rückseite des Moduls 100. Bei einigen Ausführungsformen und wie gezeigt, folgt die Rippe 118 den Rückseitenkanten der Gehäuseanordnung 110 und dem Modul 100 derart, dass die Rippe 118 einem Weg herum und die die Formen der Sammelschienenaufnahmeöffnungen 114A approximiert, folgt. Bei einigen Ausführungsformen ist die Rippe 118 endlos und umschreibt das gesamte Modul 100.The rib 180 extends around the scope of the SPD module 100 near the back of the module 100 . In some embodiments, and as shown, the rib follows 118 the rear edges of the housing assembly 110 and the module 100 such that the rib 118 a way around and the the shapes of the busbar receiving openings 114A approximates, follows. In some embodiments, the rib is 118 endless and circumscribes the entire module 100 .

Die Rippen 119 ragen seitlich von jeder Seite eines Turmabschnitts 112A des Vorderseitengehäuseteils 112 vor.Ribs 119 protrude laterally from each side of a tower section 112A of the front housing part 112 in front.

Die Gehäuseanordnung 110 weist Primärseitenwandoberflächen 115 auf. Die Rippen 118 ragen seitlich auswärts über die Seitenwandoberflächen 115 um eine Distanzierungshöhe oder Distanz D10 vor (19).The housing arrangement 110 has primary sidewall surfaces 115 on. Ribs 118 protrude laterally outwards over the side wall surfaces 115 a distance or distance D10 in front ( 19th ).

Bei einigen Ausführungsformen beträgt die Distanzierungsdistanz D10 mindestens 1 mm und, bei einigen Ausführungsformen, liegt sie in dem Bereich von etwa 0,5 mm bis 2 mm.In some embodiments, the distance distance is D10 at least 1 mm and, in some embodiments, it is in the range of about 0.5 mm to 2 mm.

Die Rippen 119 ragen seitlich auswärts über die Seitenwandoberflächen 115 um eine Distanzierungshöhe oder Distanz D11 vor.Ribs 119 protrude laterally outwards over the side wall surfaces 115 a distance or distance D11 in front.

Bei einigen Ausführungsformen beträgt die Distanzierungsdistanz D11 mindestens 1 mm und, bei einigen Ausführungsformen, liegt sie in dem Bereich von etwa 0,5 mm bis 2 mm.In some embodiments, the distance distance is D11 at least 1 mm and, in some embodiments, it is in the range of about 0.5 mm to 2 mm.

Bei der Verwendung und unter Bezugnahme auf die 19 bis 21, kann das SPD-Modul 100 auf Sammelschienen 64 gemeinsam mit anderen Bauteilen, wie Schutzschaltermodulen CB1, CB2, die ebenfalls auf die Sammelschienen 64 nahe oder unmittelbar angrenzend an das SPD-Modul 100 montiert sind, montiert werden. Eine Abdeckung 82 kann über der Installation derart bereitgestellt werden, dass nur der Turmabschnitt 112A und Abschnitte der Schutzschaltermodule CB1, CB2 durch die Abdeckung 82 herausragen und exponiert sind.When using and referring to the 19th to 21st , the SPD module 100 on busbars 64 together with other components such as circuit breaker modules CB1 , CB2 that are also on the busbars 64 near or immediately adjacent to the SPD module 100 are assembled, are assembled. A cover 82 can be provided over the installation in such a way that only the tower section 112A and sections of the circuit breaker modules CB1 , CB2 through the cover 82 stand out and are exposed.

Bei dieser Installation stellen die Rippen 118, 119 sicher, dass Räume zwischen dem SPD-Modul 100 und den Schutzschaltermodulen CB1, CB2 bereitgestellt werden, während auch Schutz vor unbeabsichtigtem Zugriff auf die Sammelschienen 64 bereitgestellt wird.In this installation, the ribs represent 118 , 119 sure spaces between the SPD module 100 and the circuit breaker modules CB1 , CB2 be provided while also protecting against unintentional access to the busbars 64 provided.

Unter Bezugnahme auf 19 kann man sehen, dass ein Trennraum 90 zwischen der Seitenwand 115 des SPD-Moduls 100 und der gegenüberliegenden Seitenwand 92 des Schutzschalters CB1 definiert ist. Die Breite W12 dieses Raums 90 ist auf mindestens die Höhe D10 der Rippe 118 begrenzt. Bei einigen Ausführungsformen beträgt die Breite W12 mindestens 1 mm.With reference to 19th you can see that a separation room 90 between the side wall 115 of the SPD module 100 and the opposite side wall 92 of the circuit breaker CB1 is defined. The width W12 of this room 90 is at least the height D10 the rib 118 limited. In some embodiments, the width is W12 at least 1 mm.

Der Trennraum 90 stellt eine Luftflusspassage zwischen den Modulen 100, CB1, CB2 zur Belüftung bereit, um Überhitzen der Schutzschalter CB1, CB2 in dem Fall zu vermeiden, in dem sie während Überlastzuständen arbeiten (abschalten) und überhitzen.The separation room 90 provides an air flow passage between the modules 100 , CB1 , CB2 ready for ventilation to overheat the circuit breaker CB1 , CB2 to avoid in the event that they work (switch off) and overheat during overload conditions.

Die Belüftung zwischen den Modulen 100, CB1, CB2 könnte auch durch Beabstanden der Schutzschalter CB1, CB2 weiter von dem SPD-Modul 100 auf den Sammelschienen 64 bewerkstelligt werden. Die Rippen 118, 119 dienen jedoch auch zum Schutz der Installation vor dem Eindringen unter Verwenden eines langen Stifts durch einen Spalt zwischen dem SPD-Modul 100 und einem Schutzschaltermodul CB1, CB2. Ein solcher Stift könnte von jemandem verwendet werden, um die Sammelschienen 64 zu erreichen und Elektrizität zu stehlen.The ventilation between the modules 100 , CB1 , CB2 could also by spacing the circuit breaker CB1 , CB2 further from the SPD module 100 on the busbars 64 be accomplished. Ribs 118 , 119 however, also serve to protect the installation from intrusion using a long pin through a gap between the SPD module 100 and a circuit breaker module CB1 , CB2 . Such a pin could be used by someone around the bus bars 64 to reach and steal electricity.

Bei einigen Ausführungsformen sind die Rippen 118, 119 derart bemessen, dass ein Trennabstand W12 zwischen jeder Rippe, 118, 119 und dem Schutzschaltermodul CB1 kleiner ist als eine vorbestimmte Abschirmbreite W14, wenn maximale Beabstandung zwischen dem SPD-Modul 100 ein Schutzschaltermodul CB1 gleich oder kleiner ist als ein vorgeschriebener maximaler Modulbeabstandungsabstand.In some embodiments, the ribs are 118 , 119 dimensioned such that a separation distance W12 between each rib, 118, 119 and the circuit breaker module CB1 is smaller than a predetermined shielding width W14 if maximum spacing between the SPD module 100 a circuit breaker module CB1 is equal to or less than a prescribed maximum module spacing distance.

Bei einigen Anwendungen besteht zum Beispiel eine Forderung, dass ein Stift von 2 mm Durchmesser nicht fähig sein sollte, die Sammelschienen 64 durch einen Raum zwischen dem SPD-Modul 100 und einem Schutzschaltermodul CB1 zu erreichen, und der maximal erlaubte Abstand, der zwischen den Schutzschaltern und dem SPD geschaffen werden kann, beträgt 2,5 mm. Die Rippen 118, 119 sind ausgelegt, um es dem Stift zu 2 mm nicht zu erlauben, in die verfügbare Spalte zwischen dem SPD-Modul 100 und einem Schutzschaltermodul CB1 einzudringen. Wenn die Module 100, CB1 um den maximal erlaubten Abstand beabstandet sind (von Seitenwandoberfläche 92 zu Seitenwandoberfläche 115) und die Rippen 118, 119 eine Breite D10, D11 von 1 mm aufweisen, betragen folglich die Spalten 94, 96 zwischen dem Schutzschaltermodul CB1 und den Rippen 118, 119 nur 1,5 mm. Die verfügbare Spalte von 1,5 mm ist zu klein, um es einem Stift zu 2 mm zu erlauben, die Sammelschienen zu erreichen.For example, in some applications there is a requirement that a 2 mm diameter pin should not be capable of the busbars 64 through a space between the SPD module 100 and a circuit breaker module CB1 and the maximum permitted distance that can be created between the circuit breakers and the SPD is 2.5 mm. Ribs 118 , 119 are designed to not allow the 2mm pin into the available column between the SPD module 100 and a circuit breaker module CB1 to penetrate. If the modules 100 , CB1 are spaced apart by the maximum permitted distance (from the side wall surface 92 to sidewall surface 115 ) and the ribs 118 , 119 a width D10 , D11 of 1 mm, the columns are consequently 94 , 96 between the circuit breaker module CB1 and the ribs 118 , 119 only 1.5 mm. The available 1.5mm gap is too small to allow a 2mm pin to reach the busbars.

Module, wie sie hierin offenbart sind, können ein Überspannungsbegrenzungselement eines unterschiedlichen Typs an Stelle des Varistors 132 aufweisen. Das Überspannungsbegrenzungselement kann zum Beispiel ein transienter Spannungsbegrenzer (Transient Voltage Suppressor - TVS) sein, wie eine TVS-Diode (zum Beispiel eine Silizium-Avalanche-Diode, Silicon Avalanche Diode - SAD).Modules as disclosed herein may use a different type of surge suppressor in place of the varistor 132 exhibit. The overvoltage limiting element can, for example, be a transient voltage suppressor (TVS), such as a TVS diode (for example a silicon avalanche diode, silicon avalanche diode - SAD).

Bei einigen Ausführungsformen weist jede Sammelschiene L1 bis L3, N, PE eine Stärke in dem Bereich von etwa 4 mm bis 11 mm auf. Bei einigen Ausführungsformen weist jede Sammelschiene L1 bis L3, N, PE eine Stärke von etwa 5 mm oder etwa 10 mm auf.In some embodiments, each busbar has L1 to L3 , N , PE thickness in the range of about 4 mm to 11 mm. In some embodiments, each busbar has L1 to L3 , N , PE a thickness of about 5 mm or about 10 mm.

Bei einigen Ausführungsformen stimmt der Satz 64 von Sammelschienen L1 bis L3, N, PE mit der Norm DIN 43880 überein, und der Beabstandungsabstand zwischen aneinandergrenzenden Sammelschienen L1 bis L3, N, PE beträgt etwa 40 mm. Bei einigen Ausführungsformen stimmt der Satz 64 von Sammelschienen mit der Norm DIN 43880 überein, und der Beabstandungsabstand zwischen aneinandergrenzenden Sammelschienen L1 bis L3, N, PE beträgt etwa 60 mm.In some embodiments, the sentence is correct 64 of busbars L1 to L3 , N , PE complies with the DIN 43880 standard, and the spacing distance between adjacent busbars L1 to L3 , N , PE is about 40 mm. In some embodiments, the sentence is correct 64 of busbars with the standard DIN 43880 match, and the spacing distance between adjacent busbars L1 to L3 , N , PE is about 60 mm.

Viele Abänderungen und Modifikationen können vom Durchschnittsfachmann angesichts des Nutzens der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden, ohne vom Geist und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Man muss daher verstehen, dass die veranschaulichten Ausführungsformen nur beispielhaft dargelegt wurden, und dass sie nicht als die Erfindung, wie sie von den folgenden Ansprüchen definiert wird, einschränkend gesehen werden sollten. Die folgenden Ansprüche dürfen folglich nicht als nur die Kombination von Elementen, die buchstäblich dargelegt sind, einschließend ausgelegt werden, sondern auch alle äquivalenten Elemente zum Ausführen der im Wesentlichen gleichen Funktion auf im Wesentlichen die gleiche Art zum Erhalten des im Wesentlichen gleichen Resultats. Die Ansprüche müssen daher als das, was spezifisch veranschaulicht und oben beschrieben ist, was konzeptuell gleichwertig ist und auch was die wesentliche Idee der Erfindung einschließt, einschließend betrachtet werden.Many changes and modifications can be made by those of ordinary skill in the art in light of the utility of the present disclosure without departing from the spirit and scope of the invention. It is therefore to be understood that the illustrated embodiments have been presented by way of example only and that they should not be taken as limiting the invention as defined by the following claims. Accordingly, the following claims should not be construed as including only the combination of elements that are set forth literally, but also all equivalent elements for performing the substantially same function in substantially the same way to obtain the substantially same result. The claims must therefore be viewed as including what is specifically illustrated and described above, what is conceptually equivalent, and also what includes the essential idea of the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 62783804 [0001]US 62783804 [0001]
  • EP 3401931 [0166]EP 3401931 [0166]

Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited

  • DIN 43 800 [0045]DIN 43 800 [0045]
  • DIN 43 870 [0045]DIN 43 870 [0045]
  • DIN 43880 [0188]DIN 43880 [0188]

Claims (29)

Überspannungsschutzgerät-(SPD)-Modul zum Montieren auf einer Sammelschiene, wobei das SPD-Modul Folgendes umfasst: ein Überspannungsbegrenzungselement; und eine Kontaktklemmenanordnung, die elektrisch mit dem Überspannungsbegrenzungselement verbunden ist, wobei die Kontaktklemmenanordnung konfiguriert ist, um das SPD-Modul mechanisch und elektrisch mit der Sammelschiene zu verbinden und Folgendes aufweist: ein Kontaktelement, das eingerichtet und konfiguriert ist, um die Sammelschiene zu empfangen und mit ihr elektrischen Kontakt herzustellen; und eine ergänzende Feder, die eingerichtet und konfiguriert ist, um einer Auslenkung des Kontaktelements elastisch zu widerstehen; wobei das Kontaktelement aus einem ersten Material gebildet ist und die ergänzende Feder aus einem zweiten Material, das von dem ersten Material unterschiedlich ist, gebildet ist.Surge Protector (SPD) module for mounting on a busbar, the SPD module comprising: an overvoltage limiting element; and a contact clamp assembly electrically connected to the surge suppressor, the contact clamp assembly configured to mechanically and electrically connect the SPD module to the busbar and comprising: a contact element configured and configured to receive and make electrical contact with the busbar; and a supplemental spring configured and configured to resiliently resist deflection of the contact element; wherein the contact element is formed from a first material and the additional spring is formed from a second material that is different from the first material. SPD-Modul nach Anspruch 1, wobei das erste Material eine größere elektrische Leitfähigkeit und Biegsamkeit aufweist als das zweite Material.SPD module after Claim 1 , wherein the first material has greater electrical conductivity and flexibility than the second material. SPD-Modul nach Anspruch 1, wobei: das Kontaktelement im Wesentlichen U-förmig ist und einen ersten und zweiten entgegengesetzten, auskragenden Schenkel aufweist, wobei der erste und der zweite Schenkel einen Sammelschienenaufnahmeschlitz bilden, um die Sammelschiene aufzunehmen; und das zusätzliche Federelement eingerichtet und konfiguriert ist, um einer Auslenkung des ersten und zweiten Schenkels des Kontaktelements elastisch zu widerstehen.SPD module after Claim 1 , wherein: the contact member is substantially U-shaped and has first and second opposite cantilever legs, the first and second legs forming a busbar receiving slot to receive the busbar; and the additional spring element is configured and configured to elastically resist deflection of the first and second legs of the contact element. SPD-Modul nach Anspruch 3, wobei das ergänzende Federelement im Wesentlichen U-förmig ist und einen Abschnitt des Kontaktelements, der den ersten und den zweiten Schenkel aufweist, umgibt.SPD module after Claim 3 , wherein the additional spring element is substantially U-shaped and surrounds a portion of the contact element, which has the first and the second leg. SPD-Modul nach Anspruch 3, wobei das ergänzende Federelement ein erstes und ein zweites Eingriffsmerkmal, die einander entgegengesetzt sind, aufweist, die jeweils den ersten und den zweiten Schenkel kontaktieren.SPD module after Claim 3 , wherein the additional spring element has a first and a second engagement feature, which are opposite to each other, which contact the first and the second leg, respectively. SPD-Modul nach Anspruch 3, das Spalten aufweist, die zwischen dem ersten und zweiten Schenkel und dem ergänzenden Federelement definiert sind, wobei die Spalten relative Verlagerung zwischen dem Kontaktelement und der zusätzlichen Feder erlauben.SPD module after Claim 3 which has gaps defined between the first and second legs and the additional spring element, the columns allowing relative displacement between the contact element and the additional spring. SPD-Modul nach Anspruch 3, wobei das Kontaktelement ferner dritte und vierte auskragende Schenkel, die einander entgegengesetzt sind, aufweist, die den Sammelschienenaufnahmeschlitz bilden.SPD module after Claim 3 , wherein the contact element further comprises third and fourth cantilevered legs, which are opposite to each other, which form the busbar receiving slot. SPD-Modul nach Anspruch 7, das ein zweites ergänzendes Federelement aufweist, das eingerichtet und konfiguriert ist, um elastisch der Auslenkung des dritten und vierten Schenkels des Kontaktelements zu widerstehen.SPD module after Claim 7 having a second complementary spring element configured and configured to resiliently resist deflection of the third and fourth legs of the contact element. SPD-Modul nach Anspruch 1, das ein Modulgehäuse aufweist, das konfiguriert ist, um auf die Sammelschiene montiert zu sein, wobei das Überspannungsbegrenzungselement und die Kontaktklemmenanordnung auf das Gehäuse montiert sind.SPD module after Claim 1 comprising a module housing configured to be mounted on the busbar, the surge suppressor and the contact terminal assembly being mounted on the housing. SPD-Modul nach Anspruch 1, wobei das Überspannungsbegrenzungselement einen Varistor aufweist.SPD module after Claim 1 , wherein the overvoltage limiting element has a varistor. SPD-Modul nach Anspruch 10, das ferner eine Gasentladungsröhre (GDT), die mit dem Varistor und der Kontaktklemmenanordnung verbunden ist, aufweist.SPD module after Claim 10 , further comprising a gas discharge tube (GDT) connected to the varistor and the contact terminal assembly. SPD-Modul nach Anspruch 1, wobei das Überspannungsbegrenzungselement eine GDT aufweist.SPD module after Claim 1 , wherein the overvoltage limiting element has a GDT. Überspannungsschutzgerät-(SPD)-Modul für die Verwendung mit einer Spannungsleitungssammelschiene und einem Zusatzgerät, wobei das SPD-Modul Folgendes umfasst: ein Modulgehäuse; ein Überspannungsbegrenzungselement auf dem Modulgehäuse; eine Kontaktklemme, die konfiguriert ist, um das SPD-Modul mechanisch und elektrisch mit der Spannungsleitungssammelschiene zu verbinden; und einen Hilfsstromversorgungssteckverbinder, der auf das Modulgehäuse montiert ist; wobei der Hilfsstromversorgungssteckverbinder auch elektrisch mit der Kontaktklemme verbunden ist, um Strom von der Spannungsleitungssammelschiene zu dem Zusatzgerät durch den Hilfsstromversorgungssteckverbinder zu liefern.Surge Protector (SPD) module for use with a power line busbar and an accessory device, the SPD module comprising: a module housing; an overvoltage limiting element on the module housing; a contact terminal configured to mechanically and electrically connect the SPD module to the power line busbar; and an auxiliary power connector mounted on the module housing; the auxiliary power connector also being electrically connected to the contact terminal to supply power from the power line busbar to the accessory through the auxiliary power connector. SPD-Modul nach Anspruch 13, wobei der Hilfsstromversorgungssteckverbinder elektrisch mit der Kontaktklemme zwischen der Kontaktklemme und dem Überspannungsbegrenzungselement verbunden ist.SPD module after Claim 13 , wherein the auxiliary power connector is electrically connected to the contact terminal between the contact terminal and the overvoltage limiting element. SPD-Modul nach Anspruch 13, wobei der Hilfsstromversorgungssteckverbinder konfiguriert ist, um freigebbar ein elektrisches Kabel zu empfangen, um das Zusatzgerät elektrisch mit der Spannungsleitungssammelschiene zu verbinden. SPD module after Claim 13 wherein the auxiliary power connector is configured to releasably receive an electrical cable to electrically connect the accessory to the power line bus bar. SPD-Modul nach Anspruch 13, wobei das Überspannungsbegrenzungselement einen Varistor aufweist.SPD module after Claim 13 , wherein the overvoltage limiting element has a varistor. SPD-Modul nach Anspruch 13, wobei das Überspannungsbegrenzungselement eine GDT aufweist.SPD module after Claim 13 , wherein the overvoltage limiting element has a GDT. Überspannungsschutzgerät-(SPD)-Modul, das Folgendes umfasst: ein erstes Überspannungsbegrenzungselement; ein zweites Überspannungsbegrenzungselement; einen ersten thermischen Trennschaltermechanismus, der auf Überhitzen des ersten Überspannungsbegrenzungselements reagiert, um das erste Überspannungsbegrenzungselement zu trennen; einen zweiten thermischen Trennschaltermechanismus, der auf Überhitzen des zweiten Überspannungsbegrenzungselements reagiert, um das zweite Überspannungsbegrenzungselement zu trennen, und einen Indikatormechanismus, der betrieben werden kann, um als Reaktion auf Betätigung eines des ersten und zweiten thermischen Trennschaltermechanismus eine Warnung bereitzustellen, dass das SPD-Modul versagt hat.Surge Protector (SPD) module, which includes: a first surge limiting element; a second surge limiting element; a first thermal circuit breaker mechanism responsive to overheating of the first surge suppressor to disconnect the first surge suppressor; a second thermal circuit breaker mechanism that is responsive to overheating of the second surge limiter to disconnect the second surge limiter and an indicator mechanism that can operate to provide a warning that the SPD module in response to actuation of one of the first and second thermal circuit breaker mechanisms has failed. SPD-Modul nach Anspruch 18, wobei der Indikatormechanismus einen lokalen Warnmechanismus aufweist, der eine sichtbare Angabe auf dem SPD-Modul bereitstellt, dass einer des ersten und zweiten thermischen Trennschaltermechanismus betätigt wurde.SPD module after Claim 18 wherein the indicator mechanism includes a local warning mechanism that provides a visual indication on the SPD module that one of the first and second thermal disconnect mechanisms has been actuated. SPD-Modul nach Anspruch 19, wobei der lokale Warnmechanismus Folgendes aufweist: ein Fenster in dem Modulgehäuse; und ein Indikatorelement, das zwischen einer Bereitschaftsposition und einer Angabeposition bezüglich des Fensters als Reaktion auf Betätigung eines des ersten und zweiten thermischen Trennschaltermechanismus bewegbar ist.SPD module after Claim 19 the local warning mechanism comprising: a window in the module housing; and an indicator member movable between a standby position and an indication position with respect to the window in response to operation of one of the first and second thermal disconnect mechanisms. SPD-Modul nach Anspruch 18, wobei der Indikatormechanismus Folgendes aufweist: ein Indikatorelement, das zwischen einer Bereitschaftsposition und einer Angabeposition bewegbar ist; eine erste federbelastete Schwinge in einer nicht ausgelösten Position und die auf Betätigung des ersten thermischen Trennschaltermechanismus reagiert, um das Indikatorelement von der Bereitschaftsposition zu der Angabeposition zu zwingen; und eine zweite federbelastete Schwinge in einer nicht ausgelösten Position und die auf Betätigung des zweiten thermischen Trennschaltermechanismus reagiert, um das Indikatorelement von der Bereitschaftsposition zu der Angabeposition zu zwingen.SPD module after Claim 18 wherein the indicator mechanism comprises: an indicator element movable between a standby position and an indication position; a first spring-loaded rocker in an undeployed position and responsive to actuation of the first thermal circuit breaker mechanism to force the indicator element from the standby position to the indication position; and a second spring-loaded rocker in an undeployed position and responsive to actuation of the second thermal circuit breaker mechanism to force the indicator element from the standby position to the indication position. SPD-Modul nach Anspruch 21, wobei: der erste thermische Trennschaltermechanismus eine erste Trennschaltfeder aufweist, die elastisch abgelenkt und elektrisch mit dem ersten Überspannungsbegrenzungselement durch ein erstes Lot in einer Verbindungsposition verbunden ist; wobei das erste Lot auf Überhitzen des ersten Überspannungsbegrenzungselements reagiert, um die erste Trennschaltfeder von der Verbindungsposition zu einer betätigten Position freizugeben, in der die erste Trennschaltfeder von dem ersten Überspannungsbegrenzungselement getrennt ist; der zweite thermische Trennschaltermechanismus eine zweite Trennschaltfeder aufweist, die elastisch abgelenkt und elektrisch mit dem zweiten Überspannungsbegrenzungselement durch ein zweites Lot in einer Verbindungsposition verbunden ist; wobei das zweite Lot auf Überhitzen des zweiten Überspannungsbegrenzungselements reagiert, um die zweite Trennschaltfeder von der Verbindungsposition zu einer betätigten Position freizugeben, in der die zweite Trennschaltfeder von dem zweiten Überspannungsbegrenzungselement getrennt ist; wobei die erste Trennschaltfeder, wenn sie in ihrer Verbindungsposition ist, die erste Schwinge in ihrer nicht ausgelösten Position hält, und, wenn sie betätigt ist, die erste Trennschaltfeder es der ersten Schwinge erlaubt, sich zu bewegen, um das Indikatorelement von der Bereitschaftsposition zu der Angabeposition zu zwingen; und wobei die zweite Trennschaltfeder, wenn sie in ihrer Verbindungsposition ist, die zweite Schwinge in ihrer nicht ausgelösten Position hält, und, wenn sie betätigt ist, die zweite Trennschaltfeder es der zweiten Schwinge erlaubt, sich zu bewegen, um das Indikatorelement von der Bereitschaftsposition zu der Angabeposition zu zwingen.SPD module after Claim 21 , wherein: the first thermal circuit breaker mechanism includes a first circuit breaker spring that is elastically deflected and electrically connected to the first surge limiting element by a first solder in a connection position; wherein the first solder is responsive to overheating of the first overvoltage limiter to release the first isolating switch spring from the connection position to an actuated position in which the first isolating switching spring is separated from the first overvoltage limiting element; the second thermal circuit breaker mechanism includes a second circuit breaker spring that is elastically deflected and electrically connected to the second overvoltage limiting element by a second solder in a connection position; wherein the second solder is responsive to overheating of the second overvoltage limiter to release the second isolating switch spring from the connection position to an actuated position in which the second isolating switching spring is separated from the second overvoltage limiting element; wherein the first isolating switch spring, when in its connecting position, holds the first rocker in its non-deployed position and, when actuated, the first isolating switch spring allows the first rocker to move to move the indicator element from the ready position to that To force disclosure position; and wherein the second disconnect switch spring, when in its connecting position, holds the second rocker in its non-deployed position and, when actuated, the second disconnect switch spring allows the second rocker to move to move the indicator element from the ready position to force the disclosure position. Überspannungsschutzgerät (SPD), das Folgendes umfasst: eine Gasentladungsröhre (GDT), die eine GDT-Klemme aufweist; eine GDT-Elektrode, die eine Elektrodenachse aufweist und Folgendes aufweist: einen ringförmigen Basisringabschnitt; einen Kopplungsabschnitt, der axial von dem Basisringabschnitt beabstandet ist; und einen integralen Verbindungsabschnitt, der sich axial zwischen dem Basisringabschnitt und dem Kopplungsabschnitt erstreckt und damit verbindet; und ein Lot, das zwischen dem Basisringabschnitt und der GDT-Elektrode eingefügt ist und diese bondet.Surge Protector (SPD), which includes: a gas discharge tube (GDT) having a GDT clamp; a GDT electrode that has an electrode axis and has the following: an annular base ring portion; a coupling portion axially spaced from the base ring portion; and an integral connecting portion axially extending between and connecting to the base ring portion and the coupling portion; and a solder that is inserted between the base ring portion and the GDT electrode and bonds them. SPD nach Anspruch 23, wobei der Verbindungsabschnitt Folgendes aufweist: eine Mehrzahl umfänglich beabstandeter Verbindungsschenkel, die sich axial zwischen dem Basisringabschnitt und dem Kopplungsabschnitt erstrecken und den Basisringabschnitt mit dem Kopplungsabschnitt verbinden; und Öffnungen, die zwischen den Schenkeln definiert sind.SPD after Claim 23 wherein the connecting portion includes: a plurality of circumferentially spaced connecting legs that extend axially between the base ring portion and the coupling portion and connect the base ring portion to the coupling portion; and openings defined between the legs. SPD nach Anspruch 24, wobei die Verbindungsschenkel umfänglich im Wesentlichen gleich beabstandet an dem Basisringabschnitt beabstandet sind. SPD after Claim 24 , wherein the connecting legs are circumferentially substantially equally spaced on the base ring portion. SPD nach Anspruch 24, wobei: der Verbindungsabschnitt ein Profil aufweist, das im Wesentlichen zylindrisch, konisch oder frustokonisch ist; und ein Hohlraum innerhalb des Verbindungsabschnitts definiert ist.SPD after Claim 24 wherein: the connecting portion has a profile that is substantially cylindrical, conical or frustoconical; and a cavity is defined within the connection portion. Überspannungsschutzgerät-(SPD)-Modul zum Montieren auf einer Sammelschiene, wobei das SPD-Modul Folgendes umfasst: ein Modulgehäuse, das eine äußere Seitenwandoberfläche aufweist, wobei das Modulgehäuse konfiguriert ist, um auf die Sammelschiene montiert zu sein; ein Überspannungsbegrenzungselement in dem Modulgehäuse; und eine Kontaktklemme, die konfiguriert ist, um mechanisch und elektrisch das SPD-Modul mit der Sammelschiene zu verbinden; wobei das Modulgehäuse ferner eine Distanzierungsrippe aufweist, die sich von der äußeren Seitenwandoberfläche um einen vorgeschriebenen Distanzierungsabstand erstreckt.Surge Protector (SPD) module for mounting on a busbar, the SPD module comprising: a module housing having an outer sidewall surface, the module housing configured to be mounted on the busbar; an overvoltage limiting element in the module housing; and a contact terminal configured to mechanically and electrically connect the SPD module to the busbar; wherein the module housing further includes a spacer rib that extends from the outer sidewall surface by a prescribed spacing distance. SPD-Modul nach Anspruch 27, wobei der Distanzierungsabstand ausgewählt ist, um sicherzustellen, dass ein zweites Modul, das auf die Sammelschiene angrenzend zu dem SPD-Modul montiert ist, von der äußeren Seitenwand um mindestens einen vorgeschriebenen Trennabstand beabstandet ist, um einen Trennungsraum bereitzustellen, um Belüftung durch Luftströmung durch den Trennungsraum bereitzustellen.SPD module after Claim 27 the spacing distance is selected to ensure that a second module mounted on the busbar adjacent to the SPD module is spaced from the outer sidewall by at least a prescribed separation distance to provide a separation space for ventilation by air flow through to provide the separation space. SPD-Modul nach Anspruch 28, wobei der Distanzierungsabstand derart ausgewählt ist, dass, wenn das zweite Modul von dem SPD-Modul um einen Abstand innerhalb eines maximalen vorgeschriebenen Trennabstands beabstandet ist, eine Spalte zwischen der Distanzierungsrippe und dem zweiten Modul kleiner ist als eine vorgeschriebene Abschirmungsbreite, so dass ein Objekt, das eine Stärke aufweist, die größer ist als die vorgeschriebene Abschirmungsbreite, daran gehindert wird, zwischen das SPD-Modul und das zweite Modul eingefügt zu werden, um das vorgeschriebene Objekt mit der Sammelschiene zu kontaktieren.SPD module after Claim 28 , wherein the spacing distance is selected such that when the second module is spaced from the SPD module by a distance within a maximum prescribed separation distance, a gap between the spacing rib and the second module is smaller than a prescribed shielding width, so that an object , which has a thickness greater than the prescribed shielding width, is prevented from being inserted between the SPD module and the second module to contact the prescribed object with the bus bar.
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