DE102021107656A1 - Anschlussklemme zur Montage an einer Tragschiene - Google Patents

Anschlussklemme zur Montage an einer Tragschiene Download PDF

Info

Publication number
DE102021107656A1
DE102021107656A1 DE102021107656.0A DE102021107656A DE102021107656A1 DE 102021107656 A1 DE102021107656 A1 DE 102021107656A1 DE 102021107656 A DE102021107656 A DE 102021107656A DE 102021107656 A1 DE102021107656 A1 DE 102021107656A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
contact
connection terminal
mounting rail
connection
terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021107656.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Wolfgang Höft
Martin Jankowski
Christian Starke
Andreas Stefan Ende
Tobias Stadtfelder
Florian Bergmann
Christian Bacht
Marc Elsner
Roman Buchholz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority to DE102021107656.0A priority Critical patent/DE102021107656A1/de
Priority to CN202210287543.0A priority patent/CN115133297A/zh
Publication of DE102021107656A1 publication Critical patent/DE102021107656A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24Terminal blocks
    • H01R9/26Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting
    • H01R9/2625Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting with built-in electrical component
    • H01R9/2666Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting with built-in electrical component with built-in test-points
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24Terminal blocks
    • H01R9/26Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24Terminal blocks
    • H01R9/26Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting
    • H01R9/2625Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting with built-in electrical component
    • H01R9/265Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting with built-in electrical component with built-in fuse
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24Terminal blocks
    • H01R9/26Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting
    • H01R9/2675Electrical interconnections between two blocks, e.g. by means of busbars
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/20Instruments transformers
    • H01F38/22Instruments transformers for single phase ac
    • H01F38/28Current transformers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/665Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
    • H01R13/6683Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit with built-in sensor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/68Structural association with built-in electrical component with built-in fuse
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24Terminal blocks
    • H01R9/26Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting
    • H01R9/2691Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting with ground wire connection to the rail

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transformers For Measuring Instruments (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)

Abstract

Eine Anschlussklemme (1; 1') zur Montage an einer Tragschiene (2) umfasst ein Gehäuse (10) mit einer Aufnahme (100) zur Montage an der Tragschiene (2); einen Anschluss (11) zum elektrischen Anschließen eines Leiters (3); einen Kontakt (12), der so angeordnet ist, dass die Tragschiene (2) durch Montage der Anschlussklemme (1; 1') an der Tragschiene (2) durch den Kontakt (12) elektrisch kontaktierbar ist; und eine Strommesseinrichtung (15; 15A-15E) zur Messung einer Stromstärke eines zwischen dem Anschluss (11) und dem Kontakt (12) fließenden Stroms.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anschlussklemme zur Montage an einer Tragschiene nach Anspruch 1 und eine Anordnung mit einer solchen Anschlussklemme.
  • Derartige Anschlussklemmen werden häufig in Geräteanschlusskästen montiert, wobei regelmäßig eine Vielzahl von Anschlussklemmen an einer Tragschiene montiert wird. In einigen Anwendungen werden in dem Geräteanschlusskasten noch weitere Funktionsbausteine montiert, sodass häufig unter erschwerten Platzbedingungen eine große Zahl an Verbindungen hergestellt werden muss. Hierdurch ist die Montage in vielen Fällen sehr aufwändig.
  • Die DE 10 2018 124 434 A1 beschreibt eine Sammelschienenanschlusseinrichtung für einen Verteilerschrank, die dazu ausgebildet ist, mit einer Neutralleiter-Sammelschiene und mit einer Phasenleiter-Sammelschiene elektrisch leitend verbunden zu werden. Diese Lösung ist allerdings nur in bestimmten Anwendungsgebieten einsetzbar.
  • In der EP 1 981 056 B1 ist ein Reihenklemmsystem mit einem Gehäusesockel, der auf eine Tragschiene aufsetzbar ist, beschrieben.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Anschlussklemme zur Montage an einer Tragschiene anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Demnach umfasst die Anschlussklemme ein Gehäuse mit einer Aufnahme zur Montage an der Tragschiene, einen Anschluss zum elektrischen Anschließen eines elektrischen Leiters, einen Kontakt, der so angeordnet ist, dass die Tragschiene durch Montage der Anschlussklemme an der Tragschiene mit dem Kontakt elektrisch kontaktierbar ist, und eine Strommesseinrichtung zur Messung einer Stromstärke eines zwischen dem Anschluss und dem Kontakt fließenden Stroms.
  • Dies ermöglicht bei einer besonders platzsparenden Ausführung einen stark reduzierten Montageaufwand, z.B. in einem Geräteanschlusskasten. So kann die Tragschiene als Leiter verwendet werden, sodass der Anschluss eines Kabels oder einer separaten Stromschiene entfallen kann. Da die Anschlussklemme selbst bereits eine Strommesseinrichtung umfasst, muss eine solche nicht separat montiert werden. Eine zusätzliche Verbesserung wird durch reduzierte Materialkosten infolge einer Doppelnutzung der Tragschiene ermöglicht.
  • Der Kontakt kann dazu ausgebildet sein, einen Abschnitt der Tragschiene zu umgreifen, z.B. eine Außenkante. Dies ermöglicht eine besonders sichere Verbindung.
  • Optional ist der Kontakt mit der Tragschiene formschlüssig in Eingriff bringbar, dient insbesondere zur Befestigung der Anschlussklemme an der Tragschiene. Das erlaubt eine besonders sichere und fehlerfreie Montage mit gleichzeitigem Aufbau eines elektrischen Anschlusses.
  • Optional ist der Kontakt federbelastet, um den Kontakt über einen sehr langen Zeitraum zu gewährleisten.
  • Optional umfasst die Anschlussklemme eine Sicherung, über die der Anschluss mit dem Kontakt elektrisch verbunden ist. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Anschlussklemme eine Sicherungsaufnahme, in die eine Sicherung derart einsetzbar ist, dass über die eingesetzte Sicherung der Anschluss mit dem Kontakt elektrisch verbunden ist. Hierdurch kann noch eine weitere Funktion in die Anschlussklemme integriert werden, was eine weitergehende Reduktion des Platzbedarfs und des Montageaufwandes erlaubt.
  • Die Anschlussklemme kann ferner ein Anschlussfeld umfassen, an welchem ein Signal der Strommesseinrichtung auslesbar ist. Das ermöglicht eine zentrale Erfassung der Messwerte.
  • Beispielsweise umfasst die Strommesseinrichtung einen geschlitzten Ringkern mit einem magnetoresistiven Sensor, z.B. einem Hallsensor. Der Sensor ist im Schlitz des geschlitzten Ringkerns angeordnet. Der geschlitzte Ringkern umgreift z.B. einen Verbindungsleiter, über den der Anschluss elektrisch mit dem Kontakt verbindbar oder verbunden ist. Dies ermöglicht eine genaue Messung über einen großen Wertebereich.
  • In einer Ausführungsvariante umfasst die Strommesseinrichtung eine Rogowskispule, die einen Verbindungsleiter umgreift, über den der Anschluss elektrisch mit dem Kontakt verbindbar oder verbunden ist. Das ermöglicht einen besonders robusten Aufbau und zugleich einen großen Messbereich.
  • Ferner kann die Strommesseinrichtung einen Shunt umfassen, über den der Anschluss elektrisch mit dem Kontakt verbunden ist. Das ermöglicht einen besonders einfachen Aufbau. Dies ermöglicht eine von äußeren Magnetfeldern unabhängige Messung.
  • Die Strommesseinrichtung kann einen magnetoresistiven Sensor und/oder einen Temperatursensor umfassen, der z.B. thermisch mit einem Widerstand gekoppelt ist, über den der Anschluss elektrisch mit dem Kontakt verbunden ist.
  • Weiter kann die Strommesseinrichtung einen elektrisch mit dem Kontakt verbundenen Transistor umfassen, insbesondere einen Feldeffekttransistor, FET. Die Messung wird z.B. über den RDS(on) des FET bestimmt. Das erlaubt eine besonders einfache und kostengünstige Strommessung und kann so sogar geschaltet werden. Optional ist eine Schnittstelle vorgesehen, über die der Transistor, z.B. FET, z.B. derart ansteuerbar ist, dass ein Stromfluss zwischen dem Anschluss und dem Kontakt geschaltet wird.
  • Die Anschlussklemme umfasst optional eine an der Aufnahme angeordnete Kontaktanordnung mit mehreren Kontakten zur elektrischen Kontaktierung von Kontaktflächen an der Tragschiene. Die Kontaktanordnung ist z.B. an die Strommesseinrichtung angeschlossen. Das erlaubt einen besonders einfachen Abgriff von Strommesswerten.
  • Gemäß einem Aspekt wird eine Anordnung mit einer Anschlussklemme nach einer beliebigen, hierin beschriebenen Ausgestaltung und der Tragschiene angegeben.
  • Die Tragschiene kann mehrere Kontaktflächen aufweisen, z.B. längs entlang einer Längsachse der Tragschiene erstreckte Kontaktflächen. Die Anschlussklemme kann eine Kontaktanordnung mit mehreren Kontakten aufweisen, die diese Kontaktflächen der Tragschiene elektrisch kontaktieren, wenn die Anschlussklemme an der Tragschiene montiert ist. Auf diese Weise können die Strommesseinrichtungen gleich mehrerer Anschlussklemmen in einfacher Weise z.B. von einer zentralen Auswerteeinheit ausgelesen werden.
  • Optional ist eine Vielzahl an Anschlussklemmen, insbesondere gleich ausgebildeten Anschlussklemmen, vorgesehen, die gemeinsam an der Tragschiene montierbar sind. Diese sind besonders schnell und platzsparend montierbar.
  • Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
    • 1 eine Ansicht einer an einer Tragschiene montierten Anschlussklemme;
    • 2 eine Ansicht einer an der Tragschiene montierbaren Anschlussklemme mit einer Strommesseinrichtung mit einem Hall-Sensor;
    • 3 eine Ansicht einer an der Tragschiene montierbaren Anschlussklemme mit einer Strommesseinrichtung mit einer Rogowskispule;
    • 4 eine Ansicht einer an der Tragschiene montierbaren Anschlussklemme mit einer Strommesseinrichtung mit einem Shunt;
    • 5 eine Ansicht einer an der Tragschiene montierbaren Anschlussklemme mit einer Strommesseinrichtung mit einem magnetoresistiven Sensor;
    • 6 eine Ansicht einer an der Tragschiene montierbaren Anschlussklemme mit einer Strommesseinrichtung mit einem Transistor;
    • 7 eine Ansicht einer Photovoltaikanlage; und
    • 8 eine Ansicht einer Kontaktanordnung für die Anschlussklemmen zur Kontaktierung von Kontaktflächen an der Tragschiene.
  • 1 zeigt eine Tragschiene 2 und eine an der Tragschiene 2 montierbare und montierte Anschlussklemme 1. Die Anschlussklemme 1 dient zum elektrischen Anschließen eines Leiters 3, und zwar vorliegend an die Tragschiene 2.
  • Die Anschlussklemme 1 umfasst ein Gehäuse 10, das in 1 geöffnet dargestellt ist. Das Gehäuse 10 weist eine Aufnahme 100 zur Montage an der Tragschiene 2 auf. An der Aufnahme 100 ist die Anschlussklemme 1 an die Tragschiene 2 in einer weiter unten noch näher beschriebenen Weise ansetzbar.
  • Ferner umfasst die Anschlussklemme 1 einen Anschluss 11 zum elektrischen Anschließen des Leiters 3. Im gezeigten Beispiel umfasst dieser Anschluss 11 eine elektrisch leitende Aufnahme und eine Schraube, die in die Aufnahme geschraubt werden kann, um den darin angeordneten Leiter 3 elektrisch kontaktierend festzulegen. Alternativ zu einer Schraube kann auch ein anderes Haltemittel vorgesehen sein, z.B. ist optional ein Klemmkontakt vorgesehen. Das Gehäuse 10 weist eine Öffnung auf, durch die die Aufnahme des Anschlusses 11 von außen zugänglich ist.
  • Zur Kontaktierung der Tragschiene 2 umfasst die Anschlussklemme 1 einen Kontakt 12. Dieser ist so angeordnet, dass die Tragschiene 2 durch die Montage der Anschlussklemme 1 an der Tragschiene 2 über den Kontakt 12 elektrisch kontaktierbar ist. Ferner umgreift (optional) der Kontakt einen Schenkel 21 der Tragschiene 2 und sichert die Anschlussklemme 1 so mechanisch an der Tragschiene 2. Hierzu umfasst der Kontakt einen ersten Kontaktabschnitt 120, der im an der Tragschiene 2 montierten Zustand der Anschlussklemme 1 an einer Seite des Schenkels 21 der Tragschiene 2 (oder im Allgemeinen an einer Seite der Tragschiene 2) angeordnet ist, und einen (optionalen) zweiten Kontaktabschnitt 121, der im an der Tragschiene 2 montierten Zustand der Anschlussklemme 1 an der gegenüberliegenden Seite des Schenkels 21 der Tragschiene 2 (oder im Allgemeinen einer gegenüberliegenden Seite der Tragschiene 2) angeordnet ist. Optional sind die beiden Kontaktabschnitte 120, 121 so voneinander beabstandet, dass sie im montierten Zustand einen Druck auf den Schenkel 21 der Tragschiene 2 ausüben. Das erlaubt eine sichere elektrische Kontaktierung. Alternativ oder zusätzlich ist der Kontakt 12 an sich oder durch eine zusätzliche Feder gegen die Tragschiene 2 vorgespannt. Der erste Kontaktabschnitt 120 weist vorliegend einen zur Tragschiene 2 hin vorstehenden Abschnitt auf.
  • Der Kontakt 12 ragt durch eine Öffnung 102 des Gehäuses 10 aus dem Gehäuse 10 heraus. Optional ist eine Feder oder Schraube vorgesehen, um den Kontakt 12 an die Tragschiene 2 zu drücken.
  • Ferner umfasst die Anschlussklemme 1 eine Strommesseinrichtung 15 zur Messung einer Stromstärke eines zwischen dem Anschluss 11 und dem Kontakt 12 fließenden elektrischen Stroms. Die Strommesseinrichtung 15 ist in 1 lediglich schematisch dargestellt. Verschiedene Ausgestaltungen der Strommesseinrichtung werden weiter unten mit Bezug auf die 2 bis 6 näher erläutert werden.
  • Im gezeigten Beispiel ist der Anschluss 11 mit dem Kontakt 12 über eine Sicherung 4 elektrisch verbunden. Die Sicherung 4 ist in einer Sicherungsaufnahme 13 entnehmbar montiert. Vorliegend handelt es sich bei der Sicherung 4 um eine Schmelzsicherung. Es ist aber darauf hinzuweisen, dass die Sicherung 4 optional ist und alternativ zur Sicherungsaufnahme 13 der Anschluss 11 mit dem Kontakt 12 auch fest mit z.B. einem durchgehenden Leiter verbunden sein könnte. Zum elektrisch kontaktierenden Halten der Sicherung 4 umfasst die Sicherungsaufnahme 13 zwei Halterungen 130, welche jeweils ein Ende der Sicherung 4 federelastisch halten.
  • Eine der Halterungen 130 ist fest mit dem Anschluss 11 verbunden und verbindet die Sicherung 4 elektrisch mit dem Anschluss 11. Die andere der Halterungen 130 ist fest mit dem Kontakt 12 verbunden und verbindet die Sicherung 4 elektrisch mit dem Kontakt 12.
  • Zum Verriegeln, insbesondere Verrasten, der Anschlussklemme 1 an der Tragschiene 2 umfasst die Anschlussklemme ferner eine Verriegelung 14. Die Verriegelung 14 ist an einer Führung 101 im Gehäuse 10 geführt, und zwar im gezeigten Beispiel längsverschiebbar. Die Verriegelung 14 ist zwischen einer entriegelten Stellung und einer verriegelnden Stellung bewegbar. In der verriegelnden Stellung hintergreift die Verriegelung 14 den Schenkel 21 der Tragschiene 2, der dem durch den Kontakt 12 berührten Schenkel 21 der Tragschiene 2 gegenüberliegt. So kann die Anschlussklemme 1 mit dem Kontakt 12 (und optional weiteren Halteelementen auf der Seite des Kontakts 12) und der Verriegelung formschlüssig an der Tragschiene montiert werden. Zum entriegeln der Verriegelung 14 kann diese vom Schenkel 21 abgezogen werden. Optional ist die Verriegelung federelastisch in die verriegelnde Stellung vorgespannt.
  • Die Tragschiene 2 umfasst zwischen den Schenkeln 21 eine Basis 20. Die Tragschiene 2 weist vorliegend beispielhaft die Form einer Hutschiene auf (kann alternativ aber auch anders ausgeführt sein). Die Tragschiene 2 ist länglich und weist eine Längsachse L auf. Entlang der Längsachse L können mehrere Anschlusseinrichtungen 1 nebeneinander an der Tragschiene 2 montiert werden.
  • Die Anschlussklemme 1 ist somit dazu eingerichtet, einen Strom über einen Eingang in Form des Anschlusses 11 auf eine Stromsammelschiene zu führen und mit der Strommesseinrichtung 15, z.B. über einen Spannungsabfall an einem (beliebigen, aber konstanten) Übergangswiderstand und einem Spannungsabgriff, den Strom zu messen, wobei die Stromsammelschiene gleichzeitig als Tragschiene 2 für die Anschlussklemme 1 fungiert. Auf eine zusätzliche Stromschiene kann somit verzichtet werden.
  • Die Anschlussklemme 1 erlaubt somit eine Integration von Strommesstechnik und eine Vereinfachung der Verbindungstechnik z.B. in Geräteanschlusskästen, eine Vereinfachung und Reduzierung von Materialkosten, z.B. bei der Zusammenfassung einzelner Stromkreise, durch die Nutzung von vorhandenen Materialien (der Tragschiene 2), sowie eine Reduzierung von Verdrahtungsaufwand, Materialkosten und Platzbedarf.
  • 2 zeigt eine Anschlussklemme 1', die ähnlich zur Anschlussklemme 1 gemäß 1 aufgebaut ist, sodass nachfolgend nur die Unterschiede dazu erläutert werden. So umfasst die Anschlussklemme 1' gemäß 2 konkret eine Strommesseinrichtung 15A mit einem Hallsensor 151, oder allgemein mit einem oder mehreren magnetoresistiven Sensor(en). Der Hallsensor 151 (oder allgemein der magnetoresistive Sensor) ist in einem Schlitz eines geschlitzten Ringkerns 150 angeordnet. Der geschlitzte Ringkern 150 umgreift einen Verbindungsleiter 131A, der eine Halterung 130 der Sicherungsaufnahme 13 mit dem Kontakt 12 elektrisch verbindet. Der geschlitzte Ringkern ist z.B. aus einem weichmagnetischen ferromagnetischen Material hergestellt. So kann mit dem Hallsensor 151 die Stromstärke eines durch den Verbindungsleiter 131A fließenden elektrischen Stroms gemessen werden. Der Hallsensor 151 ist an eine Leiterplatte 16 angeschlossen. Die Leiterplatte 16 ist im Gehäuse 10 angeordnet. Die Leiterplatte 16 ist wiederum an ein Anschlussfeld 17 elektrisch angeschlossen. Über das Anschlussfeld 17 sind Messsignale des Hallsensors 151 auslesbar. Dabei ist es möglich, dass der Hallsensor direkt elektrisch mit dem Anschlussfeld 17 verbunden ist, sodass eine externe Analyseeinheit den Hallsensor 151 ausliest. Oder eine Analyseeinheit ist z.B. auf der Leiterplatte 16 vorgesehen und elektrisch an den Hallsensor 151 angeschlossen. Diese Analyseeinheit kann dann vorverarbeitete Signale, z.B. digital, über das Anschlussfeld 17 bereitstellen.
  • 3 zeigt die Anschlussklemme 1' entsprechend 2, wobei anstelle eines geschlitzten Ringkerns 150 mit dem Hallsensor 151 eine Strommesseinrichtung 15B mit einer Rogowskispule 152 vorgesehen ist. Die Rogowskispule 152 umgreift wiederum einen Verbindungsleiter 131B, der die eine Halterung 130 der Sicherungsaufnahme 13 mit dem Kontakt 12 elektrisch verbindet. Die Rogowskispule 152 umfasst einem Leiterdraht, der um einen festen Körper aus einem nicht leitenden und nicht ferromagnetischen Werkstoff gewickelt ist. Ein durch den Verbindungsleiter 131B fließender Wechselstrom erzeugt ein veränderliches Magnetfeld, welches in der Rogowskispule 152 eine mittels der Analyseeinheit messbare Spannung induziert, anhand der wiederum die Stromstärke berechenbar ist.
  • 4 zeigt die Anschlussklemme 1' entsprechend 2, wobei eine Strommesseinrichtung 15C mit einem Shunt 153 vorgesehen ist. Der Shunt 153 wird als Strommesswiderstand eingesetzt und ist ein niederohmiger elektrischer Messwiderstand, der unmittelbar in die stromführende Leitung eingefügt ist. Vorliegend verbindet der Shunt die eine Halterung 130 der Sicherungsaufnahme 13 (hier über einen Verbindungsleiter 131C) elektrisch mit dem Kontakt 12. Durch ein zu dem Shunt 153 parallelgeschaltetes Spannungsmessgerät kann somit ein vernachlässigbar kleiner Strom abgeleitet werden, sodass auch hohe Ströme messbar sind.
  • Der Shunt 153 ist hierzu über zwei in Stromflussrichtung durch den Shunt 153 voneinander beabstandete Leiter mit dem Spannungsmessgerät verbunden oder verbindbar. Das Spannungsmessgerät ist z.B. auf der Leiterplatte 16 angeordnet oder über das Anschlussfeld 17 daran angeschlossen.
  • 5 zeigt die Anschlussklemme 1' entsprechend 2, wobei eine Strommesseinrichtung 15D mit einem magnetoresistiven Sensor 154 vorgesehen ist. Der magnetoresistive Sensor 154 liegt an einem konstanten Widerstand 155 an. Der Widerstand 155 verbindet die eine Halterung 130 der Sicherungsaufnahme 13 (hier über einen Verbindungsleiter 131D) elektrisch mit dem Kontakt 12. Ein größerer Strom führt zu einer höheren Temperatur des Widerstands 155 entlang einer bekannten Kennlinie, woraus die Stromstärke ermittelbar ist. Je nach den mit der Anschlussklemme 1' geleiteten Strömen ist der Widerstand 155 entsprechend niederohmig.
  • 6 zeigt die Anschlussklemme 1' entsprechend 2, wobei eine Strommesseinrichtung 15E mit einem Transistor 156, vorliegend einem Feldeffekttransistor, FET 156, vorgesehen ist. Der FET 156 dient als Sensorelement. Der FET 156 ist über einen Leiter 157 elektrisch an die eine Halterung 130 der Sicherungsaufnahme 13 angeschlossen, und über einen anderen Leiter 157 an den Kontakt 12. Die Strommessung erfolgt dabei mit einem Spannungsabgriff über den RDS(on) des FET 156, also den elektrischen Widerstand zwischen den Anschlüssen D, Drain, und S, Source, des FET 156 im eingeschalteten Zustand (on). Wie bei den anderen vorstehend gezeigten Varianten kann eine Analyseeinheit in der Anschlussklemme 1' selbst, z.B. auf der Leiterplatte 16, oder extern angeordnet sein.
  • Optional umfasst die Anschlussklemme 1; 1' mehrere der vorstehend beschriebenen Strommesseinrichtungen 15; 15A-15E, z.B. für eine erhöhte Messgenauigkeit.
  • 7 zeigt eine Photovoltaikanlage 7, wobei mehrere Solarpaneele 70 verkleinert und lediglich sehr schematisch veranschaulicht sind. Die Solarpaneele 70 sind jeweils über zwei Leiter 3 angeschlossen. Dabei sind mehrere Paneele 70 zu Strings in Reihe geschaltet, die über die Leiter 3 in dem Generatoranschlusskasten angeschlossen werden/sind. In dem Generatoranschlusskasten sind mehrere Strings parallel angeschlossen. Hierzu umfasst die Photovoltaikanlage 7 zwei Anordnungen mit jeweils einer Tragschiene 2 und einer Vielzahl an Anschlussklemmen 1, die allesamt an der jeweiligen Tragschiene 2 verbunden sind. So können die Stromstärken aller Paneele 70 (oder entsprechend Strings aus mehreren Paneelen 70) separat erfasst werden und die Komponenten sind mit geringem Bauraumbedarf und in einfacher Weise montierbar. Jede der Tragschienen 2 ist über einen Sammelleiter 6 an einen Gleichstromschalter 5 elektrisch angeschlossen, der wiederum über zwei Kontakte an weitere Komponenten angeschlossen ist, z.B. an einen Wechselrichter.
  • 8 zeigt eine Alternative zum in 2 bis 6 jeweils gezeigten Anschlussfeld 17 für jede der Anschlussklemmen 1; 1'. Hierbei umfasst die Tragschiene 2 mehrere Kontaktflächen 22, vorliegend jeweils in Form von gegenüber der übrigen Tragschiene 2 elektrisch isolierten Kontaktstreifen. Die Anschlussklemme 1; 1' umfasst an der Aufnahme 100 eine zu den Kontaktflächen 22 passend ausgebildete Kontaktanordnung 18 mit mehreren Kontakten, die dazu ausgebildet sind, jeweils eine der Kontaktflächen 22 der Tragschiene 2 elektrisch zu kontaktieren, wenn die Anschlussklemme 1; 1' an der Tragschiene 2 montiert ist. Optional sind die Kontaktflächen 22, die an oder in die Tragschiene 2 eingearbeitet sein können, an ein Bussystem angeschlossen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1; 1'
    Anschlussklemme
    10
    Gehäuse
    100
    Aufnahme
    101
    Führung
    102
    Öffnung
    11
    Anschluss
    12
    Kontakt
    120
    erster Kontaktabschnitt
    121
    zweiter Kontaktabschnitt
    13
    Sicherungsaufnahme
    130
    Halterung
    131A-131E
    Verbindungsleiter
    14
    Verriegelung
    15; 15A-15E
    Strommesseinrichtung
    150
    geschlitzter Ringkern
    151
    Hallsensor
    152
    Rogowskispule
    153
    Shunt
    154
    magnetoresistiver Sensor
    155
    Widerstand
    156
    Transistor
    157
    Leiter
    16
    Leiterplatte
    17
    Anschlussfeld
    18
    Kontaktanordnung
    2
    Tragschiene
    20
    Basis
    21
    Schenkel
    22
    Kontaktflächen
    3
    Leiter
    4
    Sicherung
    5
    Gleichstromschalter
    6
    Sammelleiter
    7
    Photovoltaikanlage
    70
    Solarpaneel
    L
    Längsachse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102018124434 A1 [0003]
    • EP 1981056 B1 [0004]

Claims (14)

  1. Anschlussklemme (1; 1') zur Montage an einer Tragschiene (2), umfassend: - ein Gehäuse (10) mit einer Aufnahme (100) zur Montage an der Tragschiene (2), - einen Anschluss (11) zum elektrischen Anschließen eines Leiters (3), - einen Kontakt (12), der so angeordnet ist, dass die Tragschiene (2) durch Montage der Anschlussklemme (1; 1') an der Tragschiene (2) durch den Kontakt (12) elektrisch kontaktierbar ist, und - eine Strommesseinrichtung (15; 15A-15E) zur Messung einer Stromstärke eines zwischen dem Anschluss (11) und dem Kontakt (12) fließenden Stroms.
  2. Anschlussklemme (1; 1') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt (12) dazu ausgebildet ist, einen Abschnitt (21) der Tragschiene (2) zu umgreifen.
  3. Anschlussklemme (1; 1') nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt (12) mit der Tragschiene (2) formschlüssig in Eingriff bringbar ist.
  4. Anschlussklemme (1; 1') nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sicherung (4), über die der Anschluss (11) mit dem Kontakt (12) elektrisch verbunden ist, und/oder eine Sicherungsaufnahme (13), in die eine Sicherung (4) derart einsetzbar ist, dass über die Sicherung (4) der Anschluss (11) mit dem Kontakt (12) elektrisch verbunden ist.
  5. Anschlussklemme (1') nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Anschlussfeld (17), an welchem ein Signal der Strommesseinrichtung (15A-15E) auslesbar ist.
  6. Anschlussklemme (1') nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strommesseinrichtung (15A) einen geschlitzten Ringkern (150) mit einem magnetoresistiven Sensor (151) umfasst, wobei der geschlitzte Ringkern (150) einen Verbindungsleiter (131A) umgreift, über den derAnschluss (11) elektrisch mit dem Kontakt (12) verbunden ist.
  7. Anschlussklemme (1') nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strommesseinrichtung (15B) eine Rogowskispule (152) umfasst, die einen Verbindungsleiter (131B) umgreift, über den der Anschluss (11) elektrisch mit dem Kontakt (12) verbunden ist.
  8. Anschlussklemme (1') nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strommesseinrichtung (15C) einen Shunt (153) umfasst, über den derAnschluss (11) elektrisch mit dem Kontakt (12) verbunden ist.
  9. Anschlussklemme (1') nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strommesseinrichtung (15D) einen magnetoresistiven Sensor (154) umfasst, der thermisch mit einem Widerstand (155) gekoppelt ist, über den derAnschluss (11) elektrisch mit dem Kontakt (12) verbunden ist.
  10. Anschlussklemme (1') nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strommesseinrichtung (15E) einen elektrisch mit dem Kontakt (12) verbundenen Transistor (156) umfasst.
  11. Anschlussklemme (1; 1') nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine an der Aufnahme (100) angeordnete Kontaktanordnung (18) zur elektrischen Kontaktierung von Kontaktflächen (22) an der Tragschiene (2).
  12. Anordnung mit einer Anschlussklemme (1; 1') nach einem der vorherigen Ansprüche und der Tragschiene (2).
  13. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragschiene (2) mehrere Kontaktflächen (22) aufweist, wobei die Anschlussklemme (1; 1') eine Kontaktanordnung (18) aufweist, die die Kontaktflächen (22) der Tragschiene (2) elektrisch kontaktiert, wenn die Anschlussklemme (1; 1') an der Tragschiene (2) montiert ist.
  14. Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch eine Vielzahl an Anschlussklemmen (1; 1'), jeweils nach einem der Ansprüche 1 bis 11, die gemeinsam an der Tragschiene (2) montierbar oder montiert sind.
DE102021107656.0A 2021-03-26 2021-03-26 Anschlussklemme zur Montage an einer Tragschiene Pending DE102021107656A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021107656.0A DE102021107656A1 (de) 2021-03-26 2021-03-26 Anschlussklemme zur Montage an einer Tragschiene
CN202210287543.0A CN115133297A (zh) 2021-03-26 2022-03-23 用于安装在支撑导轨上的接线端子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021107656.0A DE102021107656A1 (de) 2021-03-26 2021-03-26 Anschlussklemme zur Montage an einer Tragschiene

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021107656A1 true DE102021107656A1 (de) 2022-09-29

Family

ID=83192808

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021107656.0A Pending DE102021107656A1 (de) 2021-03-26 2021-03-26 Anschlussklemme zur Montage an einer Tragschiene

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN115133297A (de)
DE (1) DE102021107656A1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1981056B1 (de) 2007-04-12 2014-06-04 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Reihenklemmsystem
DE102018124434A1 (de) 2017-10-05 2019-04-11 Hager Electro Gmbh & Co. Kg Sammelschienenanschlusseinrichtung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1981056B1 (de) 2007-04-12 2014-06-04 Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Reihenklemmsystem
DE102018124434A1 (de) 2017-10-05 2019-04-11 Hager Electro Gmbh & Co. Kg Sammelschienenanschlusseinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
CN115133297A (zh) 2022-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2946220B1 (de) Messanordnung mit einem messwiderstand
DE102006059384B4 (de) Gerät mit einem Stromwandler zur Erfassung eines durch einen Stromleiter fließenden Stromes sowie Klemmen-/Stromwandler-Modul für ein derartiges Gerät
DE102007020882B4 (de) Einrichtung zur Überprüfung der Befestigung einer Leiterbahnplatte an einem Träger
EP2546856A1 (de) Leiste für NH-Sicherungen
DE102015115264B3 (de) Zentrierhalteeinrichtung für eine Rogowski-Spule, Messeinrichtung, Leistungselektronikeinrichtung und ein Verfahren zur Anordnung einer Rogowski-Spule
DE102017200050A1 (de) Anschlussmodul für einen elektrischen Energiespeicher sowie Energieversorgungssystem
EP2654147A2 (de) Sammelschienenadapter
EP0646247B1 (de) Klemme zur verbindung von stromführenden leitern
WO2009153036A1 (de) Berührungslos arbeitende strommessanordnung zur messung eines batteriestromes
DE3233153C2 (de) Elektrische Anschlußklemme für Leiterplatten
DE102015115410A1 (de) Induktive Strommesswandlervorrichtung
DE102017222016A1 (de) Verbindungsvorrichtung zum Verbinden einer Stromschiene eines Halbleitermoduls mit einer weiterführenden Stromschiene, Leistungselektronikvorrichtung mit einer Verbindungsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Leistungselektronikvorrichtung
WO2021143968A1 (de) Hochvolt-anschlussmodul mit integriertem stromsensor
DE102010052871A1 (de) Elektrische Anschlussklemme
DE102021107656A1 (de) Anschlussklemme zur Montage an einer Tragschiene
DE102010033179B4 (de) Elektrische Schaltungsanordnung für ein Überspannungsgerät und ebensolches Überspannungsschutzgerät
DE102018009947A1 (de) Neutraler steckverbinder zur verwendung mit einem leistungsschalter für einen fehlerstromkreisschutz
DE102018111216B3 (de) Schaltungsanordnung zur Strommessung in einer Leistungshalbleitergruppe und Leistungshalbleiterbaugruppe hiermit
DE102009045121B9 (de) System zur Verteilung von elektrischer Energie und Verfahren zur Anbringung eines Adapters an einer Sammelschiene
DE102019121385A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum montieren eines magnetfeldsensor-chips an einer stromschiene
EP3734298B1 (de) Messanordnung zum erfassen eines elektrischen stroms
DE102016104267A1 (de) Strommessung im Isolierkörper
DE102008040243A1 (de) Polklemmenanordnung mit integriertem Shuntwiderstand
DE102017101147B3 (de) Adaptervorrichtung zum mechanischen und elektrischen Verbinden eines elektronischen Elektrizitätszählers mit einer Befestigungs- und Kontaktiereinrichtung eines Zählerplatzes
DE102017101194B4 (de) Befestigungseinrichtung zur Befestigung eines Elektrizitätszählers