EP4235730A1 - Überspannungsschutzeinrichtung mit einem anschlusssockel - Google Patents

Überspannungsschutzeinrichtung mit einem anschlusssockel Download PDF

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EP4235730A1
EP4235730A1 EP22158979.9A EP22158979A EP4235730A1 EP 4235730 A1 EP4235730 A1 EP 4235730A1 EP 22158979 A EP22158979 A EP 22158979A EP 4235730 A1 EP4235730 A1 EP 4235730A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connection
base
protection device
pole
overvoltage protection
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
EP22158979.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johann Wimmer
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.)
ENWITEC ELECTRONIC GMBH
Original Assignee
Enwitec Electronic & Co Kg GmbH
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 Enwitec Electronic & Co Kg GmbH filed Critical Enwitec Electronic & Co Kg GmbH
Priority to EP22158979.9A priority Critical patent/EP4235730A1/de
Publication of EP4235730A1 publication Critical patent/EP4235730A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H83/00—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
    • H01H83/10—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by excess voltage, e.g. for lightning protection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/02—Housings; Casings; Bases; Mountings
    • H01H71/0264—Mountings or coverplates for complete assembled circuit breakers, e.g. snap mounting in panel
    • H01H71/0271—Mounting several complete assembled circuit breakers together
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/08—Terminals; Connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/06—Mounting arrangements for a plurality of overvoltage arresters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/12—Overvoltage protection resistors
    • H01C7/126—Means for protecting against excessive pressure or for disconnecting in case of failure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural 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
    • H01R9/22—Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24—Terminal blocks
    • H01R9/2425—Structural association with built-in components
    • H01R9/2441—Structural association with built-in components with built-in overvoltage protection

Definitions

  • the invention relates to an overvoltage protection device with a one-part or multi-part connection base with at least one circuit breaker arranged thereon, with a first pole connection for a first conductor carrying a first current potential, a second pole connection for a second conductor carrying a second current potential and a Ground connection is provided for a third conductor carrying a ground potential.
  • Overvoltage protection devices protect electrical systems and sensitive equipment from dangerous overcurrents, especially transient overvoltages. By means of a protection level (Up), such devices ensure trouble-free operation and thus prevent high downtime costs. In particular, as overvoltage arresters, these protective devices discharge any overcurrent that may occur that exceeds the protection level to a ground connection.
  • the protective devices can be installed advantageously for use as overvoltage protection devices according to VDE 0100 Part 443 and Part 534 as well as for lightning protection, especially in photovoltaic systems at the zone transition (LPZ) 1-2 or on sub-distribution boards.
  • the object of the invention is to make such an overvoltage protection device more cost-effective overall while at least maintaining the same functionality.
  • an overvoltage protection device with a one-part or multi-part connection base with at least one circuit breaker arranged thereon, wherein on the connection base a first pole connection for a first conductor carrying a first current potential, a second pole connection for a second conductor carrying a second current potential Conductors and a ground connection are provided for a third conductor carrying a ground potential, and the first pole connection and the second pole connection are each designed with a plurality of connection points on the connection base itself and the ground connection is designed with at least one connection point.
  • two pole connections are provided, each of which is provided for at least one conductor carrying a current potential.
  • conductors that carry a current potential can, in an application with direct current (DC), have a contact with a positive pole (designation plus, color usually red, pending electron deficiency) and contact with a negative pole (designation minus, color usually black, pending electron surplus ) be.
  • such conductors that carry a current potential can be a zero conductor or neutral conductor (designation N, color usually blue), which is electrically connected in particular to a neutral point, as well as a live conductor, a phase or an outer conductor (designation L, color usually brown, gray or black), which is particularly live, be.
  • N zero conductor or neutral conductor
  • L phase or an outer conductor
  • grounding connection on the overvoltage protection device according to the invention, to which a grounding potential is to be applied.
  • a protective conductor or such a ground wire designation PE, color usually yellow/green
  • a safe connection is established from the associated electrical equipment to the ground.
  • protective earthing prevents the occurrence of dangerous contact voltages in the event of a faulty device function.
  • the functional grounding is intended to reliably discharge interference currents and avoid electrical interference coupling.
  • Lightning protection grounding is intended to safely discharge the lightning current into the ground.
  • the operational grounding is mainly used in power plants and switchgear and is intended to ensure trouble-free operation of the system or the devices.
  • connection point for current-conducting coupling of a conductor is provided on the one-part or multi-part connection base itself for the ground connection, for the pole connections, on the other hand, several connection points for current-conducting coupling of several conductors are always deliberately provided on the one-part or multi-part connection base itself.
  • connection point is understood here to mean a detachable connection of an individual conductor (wire, core, line) for establishing an electrical contact between the connection and the conductor.
  • connection points for each of the pole connections are preferably provided on the one-part or multi-part connection base itself.
  • Precisely four connection points for each of the pole connections are particularly preferably provided on the one-part or multi-part connection base itself. Exactly two are also preferred on the one-piece or multi-piece connection base itself Connection points are provided for the ground connection, and particularly preferably exactly one connection point for the ground connection is provided on the one-part or multi-part connection base itself.
  • the overvoltage protection device with its one-part or multi-part connection base itself to serve at the same time as a wiring aid for wiring a plurality of conductors of the associated electrical device.
  • the overvoltage protection device with its one-part or multi-part connection base itself to serve at the same time as a wiring aid for wiring a plurality of conductors of the associated electrical device.
  • overvoltage protection device is preferably provided as an arrester for use in photovoltaic power generation systems. According to their protection level, overvoltage protection devices according to the invention can also be used as the ideal protective device for particularly sensitive equipment. They can also be used as backup.
  • connection base is preferably designed as a complete unit that is ready for wiring.
  • a complete unit is designed in particular as a single base or as a base made up of several base parts, in particular arranged next to one another, whose external dimensions are matched to specified, in particular standardized spatial conditions of use.
  • the complete unit with a single base or a plurality of base parts arranged next to one another is also preferably dimensionally and technically compatible with installation devices of various, in particular standardized, series.
  • the complete unit with a single base or from a plurality of base parts arranged next to one another is also preferably designed with a rail clamp, by means of which such a complete unit is then can be permanently installed, in particular on a rail system, as is usual with switch cabinets and/or switch boxes.
  • the complete unit with a single base or from a plurality of base parts arranged next to one another can advantageously be slid on the associated rail and/or clamped in place there.
  • the complete unit with a single base or from a plurality of base parts arranged next to one another also has a specific longitudinal extension and the rail clamp is arranged eccentrically from this longitudinal extension.
  • the at least one circuit breaker of the overvoltage protection device according to the invention is preferably designed as at least one protection module plugged into the one-part or multi-part connection base.
  • the device according to the invention can be easily adapted to existing conditions of use with regard to its protection circuit.
  • the pluggable protection module can be removed very easily in order to carry out an insulation measurement.
  • such protective modules can be designed to be fully compatible with the installation devices of various series.
  • three protection modules are provided--in particular a single protection module being plugged into a single base part--by means of which in particular a three-stage DC voltage protection device is designed.
  • a multi-pole DC overvoltage protection with a Y circuit can be created according to the invention.
  • Such a Surge protection can combine the function of lightning current arrester and surge arrester in a combination device.
  • overvoltage protection devices can be designed, in particular, of the so-called type 1, type 2 or type 3. This achieves highly effective end device protection.
  • the individual connection point is advantageously designed as a clamp.
  • a clamp is understood here to mean a mechanical fixing of a conductor to a conductive body by means of a screw or a spring.
  • screw terminals screwless terminals.
  • connection points of a pole connection on the connection base are preferably arranged on at least two floors or heights. In this way, space-optimized tiers of connection points can be formed, to which the associated conductors can then be connected in series.
  • the first pole connection, the second pole connection and the grounding connection are advantageously arranged on one side of the connection base, with the at least one connection point of the grounding connection being arranged between the plurality of connection points of the first pole connection and the plurality of connection points of the second pole connection. A clear spatial and visual separation of the connection areas is thus possible.
  • a plurality of first pole connections, each with a plurality of first connection points, and a plurality of second pole connections, each with a plurality of second connection points, are also advantageously provided. These are each advantageously provided with an associated, in particular plugged-in circuit breaker. The number of necessary connection points can thus be provided in just one overvoltage protection device, even for complex electrical systems and end devices.
  • the overall width of the overvoltage protection device according to the invention is advantageously limited to an odd number of module widths, in particular with regard to the overall width of the entire connection base or with regard to the overall width of its individual base parts.
  • the pitch unit describes the width of built-in devices such as miniature circuit breakers or residual current circuit breakers.
  • the width of a pitch unit is 18 mm.
  • the division unit is sometimes also called space unit (PLE).
  • PLE space unit
  • one pitch unit is used for the at least one connection point of the ground connection and one pitch unit is used for each of the multiple connection points of a pole connection.
  • connection base as such is designed in multiple parts with or made up of at least two base parts and a base connector is provided for electrically conductively connecting the base parts.
  • FIG. 1 to 3 show an overvoltage protection device 10 according to the prior art, which is formed with an overvoltage protection 12 as a central element.
  • the surge protector 12 is designed with a connector base 14 serving as a module receptacle.
  • the connection base 14 serving as a base in this way has a width extension 16 and a length extension 18 and is essentially U-shaped when viewed in cross section.
  • a first circuit breaker 20 and next to it a second circuit breaker 22 and a third circuit breaker 24 are plugged into the connection socket 14 of this type, each of which acts as a protection module and each contains a circuit arrangement (shown in more detail in FIG. 3).
  • connection base 14 electrically contacted (not shown) there on their underside (related to FIG. 2) and each held back or secured thereon by means of a folding holder 26. They each have a function display 28 on their upper side (relative to FIG. 2).
  • connection base 14 is in turn held on a rail 30, a rail clamp 32 being designed on the underside of the connection base 14 by means of a stationary or rigid retaining lug 34 and a displaceable sliding lug 36, between which a recess serves as a rail receptacle 38.
  • This rail mount 38 is located in the center 40 of the underside in relation to the longitudinal extension 18.
  • a first pole connection 44, a second pole connection 46 and a ground connection 48 in between are located on a front connection area 42 on the front of the connection base 14.
  • the first pole connection 44 is provided with a socket-like, first connection point 50
  • the second pole connection 46 designed with a socket-like, second connection point 52 and the grounding connection 48 with a socket-like, third connection point 54 .
  • a first wiring terminal box 64 , a second wiring terminal box 66 and a grounding wiring terminal box 68 are arranged in a stationary manner on the rail 30 to the right and left next to the overvoltage protection device 12 .
  • the first wiring terminal box 64 is provided with a coupling point 70 to which the first conductor 58 is connected in a conductive manner.
  • the second wiring terminal panel 66 is configured with a coupling point 72 to which the second conductor 60 is electrically connected
  • the ground wiring terminal panel 68 is configured with a coupling point 74 to which the third conductor 74 is electrically connected.
  • Each of the coupling points 70, 72 and 74 is designed with a clamping opening 76 for decoupling the respective conductor 58, 60 and 62, respectively.
  • the wiring terminal fields 64 and 66 are also provided with four additional connection points 78 and 80, respectively, for connecting additional conductors to the first pole connection 44 and the second pole connection 46, respectively.
  • the ground wiring terminal box 68 is provided with another connection point 82 for connecting another conductor to the ground terminal 48 .
  • the further connection points 78, 80 and 82 are each provided with a terminal opening 84 for possible decoupling of the respectively connected conductor.
  • FIG. 3 shows a circuit diagram 86 in which the internal structure of the overvoltage protection device 10 designed in this way with the three protective switches 20, 22 and 24 according to the prior art can be seen.
  • connection base 14 is provided with a somewhat further or greater length extension 92.
  • a first circuit breaker 20, a second circuit breaker 22 and a third circuit breaker 24 are plugged into the connection base 14 of this type, also as modules, and are held there by means of a folding holder 26 each.
  • connection base 14 On the underside of the connection base 14 according to FIGS. 4 and 5 there is also a rail clamp 32 formed by means of a retaining lug 34 and a sliding lug 36, with the associated rail receptacle 38 being located at the same point on the front side of the connection base 14 as in the connection base 14 according to FIGS. 1 and 2. Due to the greater longitudinal extension 92, there is a projection 94 on the back of the connection base 14 according to FIGS. 4 and 5 and for the circuit breakers 20, 22 and 24 or for the center 40 the connection base 14 is offset 96 to the rear in relation to the design shown in FIGS. This creates more space on the front of the connection base 14, namely for a sloping connection area 98 there.
  • the connection area is designed with a lower level 100 and an upper level 102 in front of the first circuit breaker 20 and the second circuit breaker 24 .
  • connection point 108 for the ground connection 54 in front of the third circuit breaker 24 on the lower floor 100 and in the upper floor 102 another connection point 108 for the ground connection 54.
  • Each of the connection points 104, 106 and 108 is in turn provided with a clamping opening 110 for decoupling a conductor connected there.
  • connection base 14 is formed in multiple parts from a total of three base parts arranged next to one another, namely a first base part 112, a second base part 114 and a third base part 116.
  • the individual base part 112 , 114 or 116 has a third of the entire width 16 of the connection base 14 .
  • the individual base part 112, 114 or 116 is also designed with an inclined connection area 98, with (not visible in Fig. 6) four connection points 104 for first pole connections 44 on the first base part 112 and one on the second base part 114 Connection points 108 for a ground connection 48 and on the third base part 116 four connection points 106 for second pole connections 46 are located.
  • the base parts 112, 114 and 116 are to be connected to one another in an electrically conductive manner by means of a base connector 118.
  • a base connector 118 For this purpose, an insertion slot 120 with a screw opening 122 located above it is formed on the back of the individual base part 112, 114 or 116.
  • the base connector 118 is to be inserted into the three insertion slots 120 of this type by means of insertion lugs 124 formed thereon and these are then to be fixed there by means of the respective screw openings 122 .
  • the three thrust lugs 124 are in turn electrically conductively connected to one another by means of a lug connector 126 in the form of a conductor track inside the base connector 118 .

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  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Überspannungsschutzeinrichtung mit einem Anschlusssockel für mindestens einen daran anzuordnenden Schutzschalter, wobei an dem Anschlusssockel ein erster Polanschluss für einen ersten, ein erstes Strompotential führenden Leiter, ein zweiter Polanschluss für einen zweiten, ein zweites Strompotential führenden Leiter und ein Erdungsanschluss für einen dritten, ein Erdungspotential führenden Leiter vorgesehen ist, und wobei an dem Anschlusssockel selbst der erste Polanschluss sowie der zweite Polanschluss jeweils mit mehreren Anschlussstellen gestaltet sind und der Erdungsanschluss mit mindestens einer Anschlussstelle gestaltet ist.

Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Überspannungsschutzeinrichtung mit einem ein- oder mehrteiligen Anschlusssockel mit mindestens einem daran angeordneten Schutzschalter, wobei an dem Anschlusssockel ein erster Polanschluss für einen ersten, ein erstes Strompotential führenden Leiter, ein zweiter Polanschluss für einen zweiten, ein zweites Strompotential führenden Leiter und ein Erdungsanschluss für einen dritten, ein Erdungspotential führenden Leiter vorgesehen ist.
  • Überspannungsschutzeinrichtungen schützen elektrische Anlagen und empfindliche Betriebsmittel vor gefährlichem Überstrom, insbesondere transienten Überspannungen. Mittels eines Schutzpegels (Up) sorgen solche Einrichtungen für einen störungsfreien Betrieb und verhindern dadurch hohe Ausfallkosten. Diese Schutzgeräte führen insbesondere als Überspannungsableiteinrichtungen einen möglicherweise auftretenden Überstrom, der den Schutzpegel übersteigt, an einen Erdungsanschluss ab. Die Schutzgeräte können vorteilhaft für den Einsatz als Überspannungsschutzeinrichtung nach VDE 0100 Teil 443 und Teil 534 sowie für den Blitzschutz insbesondere bei Photovoltaikanlagen am Zonenübergang (LPZ) 1-2 bzw. an Unterverteilungen installiert werden.
    • Zugrundeliegende Aufgabe
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Überspannungsschutzeinrichtung bei zumindest gleichbleibender Funktionalität insgesamt kostengünstiger zu gestalten.
    • Erfindungsgemäße Lösung
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer Überspannungsschutzeinrichtung mit einem ein- oder mehrteiligen Anschlusssockel mit mindestens einem daran angeordneten Schutzschalter gelöst, wobei an dem Anschlusssockel ein erster Polanschluss für einen ersten, ein erstes Strompotential führenden Leiter, ein zweiter Polanschluss für einen zweiten, ein zweites Strompotential führenden Leiter und ein Erdungsanschluss für einen dritten, ein Erdungspotential führenden Leiter vorgesehen sind, und wobei an dem Anschlusssockel selbst der erste Polanschluss sowie der zweite Polanschluss jeweils mit mehreren Anschlussstellen gestaltet sind und der Erdungsanschluss mit mindestens einer Anschlussstelle gestaltet ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung sind zwei Polanschlüsse vorgesehen, die je für zumindest einen, ein Strompotential führenden Leiter vorgesehen sind. Solche, ein Strompotential führenden Leiter können erfindungsgemäß bei einer Anwendung mit Gleichstrom (DC) ein Kontakt zu einem positiven Pol (Bezeichnung Plus, Farbe i.d.R. rot, anstehender Elektronenmangel) sowie ein Kontakt zu einem negativen Pol (Bezeichnung Minus, Farbe i.d.R. schwarz, anstehender Elektronenüberschuss) sein. Bei Anwendung mit Wechselstrom (AC) können solche, ein Strompotential führenden Leiter ein Nullleiter bzw. Neutralleiter (Bezeichnung N, Farbe i.d.R. blau), der insbesondere mit einem Neutralpunkt elektrisch verbunden ist, sowie eine spannungsführender Leiter, eine Phase bzw. ein Außenleiter (Bezeichnung L, Farbe i.d.R. braun, grau oder schwarz), der insbesondere spannungsführend ist, sein. Zwischen den Polen besteht dann im Betrieb der zugehörigen, zu schützenden Einrichtung eine elektrische Spannung, die auch als Potentialdifferenz bezeichnet wird.
  • Ferner besteht an der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung ein Erdungsanschluss, an dem ein Erdungspotential anzulegen ist. Mit einem solchen Schutzleiter bzw. einer solchen Erdungsleitung (Bezeichnung PE, Farbe i.d.R. gelb/grün) wird eine sichere Verbindung von der zugehörigen elektrischen Einrichtung zum Erdreich hergestellt. Es wird zwischen Schutzerdung, Funktionserdung, Blitzschutzerdung und Betriebserdung unterschieden. Mit der Schutzerdung wird bei fehlerhafter Gerätefunktion das Auftreten von gefährlichen Berührungsspannungen vermieden. Die Funktionserdung soll Störströme sicher ableiten und elektrische Störeinkopplungen vermeiden. Die Blitzschutzerdung soll den Blitzstrom sicher ins Erdreich abführen. Die Betriebserdung wird überwiegend in Kraftwerken und Schaltanlagen eingesetzt und soll einen störungsfreien Betrieb der Anlage oder der Geräte sicherstellen.
  • Gemäß der Erfindung ist an dem ein- oder mehrteiligen Anschlusssockel selbst für den Erdungsanschluss mindestens eine Anschlussstelle zum stromleitenden Ankoppeln eines Leiters vorgesehen, für die Polanschlüsse hingegen sind an dem ein- oder mehrteiligen Anschlusssockel selbst bewusst stets mehrere Anschlussstellen zum strom leitenden Ankoppeln mehrerer Leiter vorgesehen. Unter dem Begriff Anschlussstelle wird dabei hier ein lösbarer Anschluss eines einzelnen Leiters (Draht, Ader, Leitung) zum Herstellen eines elektrischen Kontaktes zwischen dem Anschluss und dem Leiter verstanden.
  • Vorzugsweise sind an dem ein- oder mehrteiligen Anschlusssockel selbst je genau zwei Anschlussstellen für jeden der Polanschlüsse vorgesehen. Besonders bevorzugt sind an dem ein- oder mehrteiligen Anschlusssockel selbst je genau vier Anschlussstellen für jeden der Polanschlüsse vorgesehen. Ferner bevorzugt sind an dem ein- oder mehrteiligen Anschlusssockel selbst genau zwei Anschlussstellen für den Erdungsanschluss vorgesehen, und besonders bevorzugt ist an dem ein- oder mehrteiligen Anschlusssockel selbst genau eine Anschlussstelle für den Erdungsanschluss vorgesehen.
  • Damit ist es gemäß der Erfindung möglich, dass die Überspannungsschutzeinrichtung mit ihrem ein- oder mehrteiligen Anschlusssockel selbst zugleich als Verdrahtungshilfe zum Verdrahten einer Mehrzahl von Leitern der zugehörigen elektrischen Einrichtung dient. Somit kann erfindungsgemäß insbesondere auf ansonsten notwendige weitere Verdrahtungsfelder bzw. Verdrahtungsklemmen verzichtet werden.
  • Die Überspannungsschutzeinrichtung gemäß der Erfindung ist vorzugsweise als ein Ableiter für den Einsatz in photovoltaischen Stromerzeugungsanlagen vorgesehen. Erfindungsgemäße Überspannungsschutzeinrichtungen sind ferner entsprechend ihres Schutzpegels auch als das ideale Schutzgerät für besonders empfindliche Betriebsmittel zu nutzen. Sie können auch als Vorsicherung verwendet werden.
  • Die erfindungsgemäße Anschlusssockel ist vorzugsweise als eine verdrahtungsfertige Kompletteinheit gestaltet. Eine solche Kompletteinheit ist insbesondere als ein einziger Sockel oder als ein Sockel aus mehreren, insbesondere nebeneinander angeordneten Sockelteilen gestaltet, dessen bzw. deren jeweilige Außenmaße auf vorgegebene, insbesondere genormte räumliche Einsatzbedingungen abgestimmt sind. Die Kompletteinheit mit einem einzigen Sockel oder aus einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Sockelteilen ist ferner vorzugsweise maßlich und technisch kompatibel zu Installationsgeräten diverser, insbesondere genormter Baureihen.
  • Die Kompletteinheit mit einem einzigen Sockel oder aus einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Sockelteilen ist außerdem vorzugsweise mit einer Schienenklemmung gestaltet, mittels der eine solche Kompletteinheit dann insbesondere an einem Schienensystem, wie es bei Schaltschränken und/oder Schaltkästen üblich ist, ortsfest verbaut werden kann. Die Kompletteinheit mit einem einzigen Sockel oder aus einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Sockelteilen kann vorteilhaft an der zugehörigen Schiene verschoben und/oder dort ortsfest geklemmt werden.
  • Vorteilhaft weist die Kompletteinheit mit einem einzigen Sockel oder aus einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Sockelteilen ferner eine bestimmte Längenerstreckung auf und die Schienenklemmung ist dabei außermittig von dieser Längenerstreckung angeordnet. Mit der derart aus der Mitte versetzten Anordnung der Befestigung der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung an einem Schienensystem wird es möglich, dass die gemäß der Erfindung dort vorgesehenen, mehreren Anschlussstellen der Polanschlüsse ebenfalls zur Mitte hin versetzt sind und sich somit für diese mehr Freiraum zum dortigen Anschließen von Leitern ergibt.
  • Der mindestens eine Schutzschalter der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung ist vorzugsweise als mindestens ein an dem ein- oder mehrteiligen Anschlusssockel gestecktes Schutzmodul gestaltet. Mit solchen steckbaren Schutzmodulen kann die erfindungsgemäße Einrichtung hinsichtlich ihrer Schutzschaltung leicht an bestehende Einsatzbedingungen angepasst werden. Das steckbare Schutzmodul kann insbesondere sehr einfach zur Durchführung einer Isolationsmessung entnommen werden. Ferner können solche Schutzmodule voll kompatibel mit den Installationsgeräten diverser Baureihen gestaltet sein.
  • Vorzugsweise sind drei Schutzmodule vorgesehen - wobei insbesondere ein einzelnes Schutzmodul in einen einzelnen Sockelteil gesteckt ist - mittels denen insbesondere eine dreistufige Gleichspannungsschutzvorrichtung gestaltet ist. Insbesondere kann erfindungsgemäß ein mehrpoliger Gleichstromüberspannungsschutz mit einer Y-Schaltung geschaffen sein. Ein solcher Überspannungsschutz kann die Funktion Blitzstrom- und Überspannungsableiter in einem Kombi-Gerät vereinen. Es können so gemäß der Erfindung Überspannungsableiteinrichtungen insbesondere vom so genannten Typ 1, Typ 2 oder Typ 3 gestaltet sein. Damit wird ein hochwirksamer Endgeräteschutz erreicht.
  • Die einzelne Anschlussstelle ist erfindungsgemäß vorteilhaft als eine Klemme gestaltet. Unter Klemme wird hier eine mechanische Fixierung eines Leiters mittels einer Schraube oder einer Feder an einem leitfähigen Körper verstanden. Es wird zwischen Schraubklemme und schraubenloser Klemme unterschieden.
  • Vorzugsweise sind ferner die mehreren Anschlussstellen eines Polanschlusses an dem Anschlusssockel in mindestens zwei Etagen bzw. Höhenlagen angeordnet. So können platzoptimiert Etagen von Anschlussstellen gebildet sein, an denen dann die zugehörigen Leiter in Reihenanordnung anzuschließen sind.
  • Ferner sind bei der Überspannungsschutzeinrichtung gemäß der Erfindung vorteilhaft der erste Polanschluss, der zweite Polanschluss und der Erdungsanschluss an einer Seite dem Anschlusssockel angeordnet, wobei die mindestens eine Anschlussstelle des Erdungsanschlusses zwischen den mehreren Anschlussstellen des ersten Polanschlusses und den mehreren Anschlussstellen des zweiten Polanschlusses angeordnet ist. Somit ist eine klare räumliche und optische Trennung der Anschlussbereiche möglich.
  • Vorteilhaft sind auch mehrere erste Polanschlüsse mit jeweils mehreren ersten Anschlussstellen und mehrere zweite Polanschlüsse mit jeweils mehreren zweiten Anschlussstellen vorgesehen. Diese sind jeweils vorteilhaft mit jeweils einem zugeordneten, insbesondere gesteckten Schutzschalter versehen. Die Anzahl der notwendigen Anschlussstellen kann so selbst für komplexe elektrische Anlagen und Endgeräte in nur einer Überspannungsschutzeinrichtung bereitgestellt werden.
  • Die Baubreite der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung ist, insbesondere im Hinblick auf die Baubreite des gesamten Anschlusssockels oder im Hinblick auf die Baubreite seiner einzelnen Sockelteile, vorteilhaft auf eine ungerade Anzahl von Teilungseinheiten (TE) begrenzt. Die Teilungseinheit bezeichnet in der Elektroinstallation und im Schaltschrankbau die Breite von Einbaugeräten wie Leitungsschutzschaltern oder etwa Fehlerstrom-Schutzschaltern. Die Breite einer Teilungseinheit beträgt 18 mm. Die Teilungseinheit wird mitunter auch Platzeinheit (PLE) genannt. Erfindungsgemäß wird insbesondere eine Teilungseinheit für die mindestens eine Anschlussstelle des Erdungsanschlusses genutzt und jeweils eine Teilungseinheit wird für die mehreren Anschlussstellen eines Polanschlusses genutzt.
  • Die erfindungsgemäße Überspannungsschutzeinrichtung ist ferner vorzugsweise derart gestaltet, dass der Anschlusssockel als solcher mit bzw. aus mindestens zwei Sockelteilen mehrteilig gestaltet ist und ein Sockelverbinder zum elektrisch leitenden Verbinden der Sockelteile vorgesehen ist.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine Vorderansicht einer Überspannungsschutzeinrichtung mit zugeordneten Verdrahtungsklemmen gemäß dem Stand der Technik,
    Fig. 2
    eine perspektivische Draufsicht der Überspannungsschutzeinrichtung gemäß Fig. 1,
    Fig. 3
    einen Schaltplan der Überspannungsschutzeinrichtung gemäß Fig. 1,
    Fig. 4
    eine perspektivische Draufsicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Überspannungsschutzeinrichtung gemäß der Erfindung,
    Fig. 5
    eine perspektivische Unteransicht der Überspannungsschutzeinrichtung gemäß Fig. 4 und
    Fig. 6
    eine perspektivische Rückansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung.
    Detaillierte Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • In den Fig. 1 bis 3 ist ein Überspannungsschutzeinrichtung 10 gemäß dem Stand der Technik dargestellt, die als zentrales Element mit einem Überspannungsschutz 12 gebildet ist. Der Überspannungsschutz 12 ist mit einem Anschlusssockel 14, die als eine Modulaufnahme dient, gestaltet. Die derart als Sockel dienende Anschlusssockel 14 weist eine Breitenerstreckung 16 sowie eine Längener-streckung 18 auf und ist im Querschnitt betrachtet im Wesentlichen U-förmig gestaltet. In die derartige Anschlusssockel 14 sind ein erster Schutzschalter 20 und daneben ein zweiter Schutzschalter 22 sowie ein dritter Schutzschalter 24 eingesteckt, die je als ein Schutzmodul wirken und jeweils eine (in Fig. 3 genauer dargestellte) Schaltungsanordnung enthalten. Die drei Schutzschalter 20, 22 und 24 sind an dem Anschlusssockel 14 eingerastet, dort an ihrer Unterseite (bezogen auf Fig. 2) elektrisch kontaktiert (nicht dargestellt) und je mittels eines Klapphalters 26 daran zurückgehalten bzw. gesichert. Sie weisen je an ihrer Oberseite (bezogen auf Fig. 2) eine Funktionsanzeige 28 auf.
    der Anschlusssockel 14 ist ihrerseits an einer Schiene 30 gehaltert, wobei an der Unterseite dem Anschlusssockel 14 eine Schienenklemmung 32 mittels einer ortsfesten bzw. starren Haltenase 34 und einer verschiebbaren Schiebenase 36 gestaltet ist, zwischen denen eine Aussparung als Schienenaufnahme 38 dient. Diese Schienenaufnahme 38 befindet in der Mitte 40 der Unterseite bezogen auf die Längenerstreckung 18.
  • An einem frontseitigen Anschlussbereich 42 an der Vorderseite dem Anschlusssockel 14 befindet sich ein erster Polanschluss 44, ein zweiter Polanschluss 46 sowie dazwischen ein Erdungsanschluss 48. Der erste Polanschluss 44 ist mit einer buchsenartigen, ersten Anschlussstelle 50, der zweite Polanschluss 46 mit einer buchsenartigen, zweiten Anschlussstelle 52 und der Erdungsanschluss 48 mit einer buchsenartigen, dritten Anschlussstelle 54 gestaltet. Ferner befindet sich an den Polanschlüssen 44 und 46 sowie dem Erdungsanschluss 48 je eine Klemmöffnung 56 zum Koppeln und Entkoppeln von einem ersten Leiter 58 an der ersten Anschlussstelle 50, einem zweiten Leiter 60 an der zweiten Anschlussstelle 52 sowie einem dritten Leiter 62 an der dritten Anschlussstelle 54.
  • Auf der Schiene 30 sind rechts und links neben dem Überspannungsschutz 12 ortsfest ein erstes Verdrahtungsklemmenfeld 64, ein zweites Verdrahtungsklemmenfeld 66 sowie ein Erdungs-Verdrahtungsklemmenfeld 68 angeordnet. Das erste Verdrahtungsklemmenfeld 64 ist mit einer Koppelstelle 70 versehen, an der der erste Leiter 58 strom leitend angeschlossen ist. Das zweite Verdrahtungsklemmenfeld 66 ist mit einer Koppelstelle 72 versehen, an der der zweite Leiter 60 stromleitend angeschlossen ist, und das Erdungs-Verdrahtungsklemmenfeld 68 ist mit einer Koppelstelle 74 gestaltet, an der der dritte Leiter 74 stromleitend angeschlossen ist. Jede der Koppelstellen 70, 72 und 74 ist je mit einer Klemmöffnung 76 zum Entkoppeln des jeweiligen Leiters 58, 60 bzw. 62 gestaltet. An dem Erdungs-Verdrahtungsklemmenfeld 68 befindet sich auch eine weitere Koppelstelle 74 an der ein weiterer, weiterführender dritter Leiter 62 angeschlossen ist.
  • Die Verdrahtungsklemmenfelder 64 und 66 sind ferner mit jeweils vier weiteren Anschlussstellen 78 bzw. 80 zum Anschluss von weiteren Leitern an dem ersten Polanschluss 44 bzw. dem zweiten Polanschluss 46 versehen. Das Erdungs-Verdrahtungsklemmenfeld 68 ist mit einer weiteren Anschlussstelle 82 zum Anschließen eines weiteren Leiters an dem Erdungsanschluss 48 versehen. Auch dort an den Verdrahtungsklemmenfeldern 64, 66 und 68 sind die weiteren Anschlussstellen 78, 80 und 82 mit je einer Klemmöffnung 84 zum möglichen Entkoppeln des jeweilig angeschlossenen Leiters versehen.
  • In der Fig. 3 ist ein Schaltplan 86 dargestellt, bei dem der innere Aufbau der derart mit den drei Schutzschaltern 20, 22 und 24 gestalteten Überspannungsschutzeinrichtung 10 gemäß dem Stand der Technik zu erkennen ist.
  • Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Überspannungsschutzeinrichtung 88 gemäß der Erfindung. Diese ist als eine Kompletteinheit 90 gestaltet, bei der der Anschlusssockel 14 mit einer etwas weiteren bzw. größeren Längenerstreckung 92 versehen ist. Es sind in die derartige Anschlusssockel 14 ebenfalls als Module ein erster Schutzschalter 20, ein zweiter Schutzschalter 22 und ein dritter Schutzschalter 24 eingesteckt und dort mittels je eines Klapphalters 26 gehalten.
  • An der Unterseite dem Anschlusssockel 14 gemäß den Fig. 4 und 5 befindet sich ebenfalls eine, mittels einer Haltenase 34 und einer Schiebenase 36 gebildete Schienenklemmung 32, wobei sich die zugehörige Schienenaufnahme 38 bezogen auf die Vorderseite dem Anschlusssockel 14 an der selben Stelle befindet wie bei dem Anschlusssockel 14 gemäß den Fig. 1 und 2. Dabei ergibt sich aufgrund der größeren Längenerstreckung 92 an der Rückseite dem Anschlusssockel 14 gemäß den Fig. 4 und 5 ein Überstand 94 und für die Schutzschalter 20, 22 und 24 bzw. für die Mitte 40 dem Anschlusssockel 14 ein Versatz 96 nach hinten bezogen auf die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Gestaltung. Damit ist an der Vorderseite dem Anschlusssockel 14 mehr Platz geschafften, nämlich für einen dortigen schrägen Anschlussbereich 98.
  • Der Anschlussbereich ist vor dem ersten Schutzschalter 20 und dem zweiten Schutzschalter 24 mit einer unteren Etage 100 und einer oberen Etage 102 gestaltet. Dabei befinden sich vor dem ersten Schutzschalter 20 an der unteren Etage 100 zwei erste Anschlussstellen 104 für den ersten Polanschluss 44 und an der oberen Etage 102 zwei weitere erste Anschlussstellen 104 ebenfalls für den ersten Polanschluss 44. Vor dem zweiten Schutzschalter 22 befinden sich an der unteren Etage 100 zwei zweite Anschlussstellen 106 für den zweiten Polanschluss 46 und an der oberen Etage 102 zwei weitere zweite Anschlussstellen 106 ebenfalls für den zweiten Polanschluss 46. Vor dem dritten Schutzschalter 24 befindet sich eine Anschlussstelle 108 für den Erdungsanschluss 54. Bei einer nicht dargestellten, alternativen Ausführungsform befindet sich vor dem dritten Schutzschalter 24 in der unteren Etage 100 eine Anschlussstelle 108 für den Erdungsanschluss 54 und in der oberen Etage 102 eine weitere Anschlussstelle 108 für den Erdungsanschluss 54. Jede der Anschlussstellen 104, 106 und 108 ist wiederum mit einer Klemmöffnung 110 zum Entkoppeln eines dort angeschlossenen Leiters versehen.
  • In Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel einer Überspannungsschutzeinrichtung 88 dargestellt, bei der der Anschlusssockel 14 mehrteilig aus insgesamt drei nebeneinander angeordneten Sockelteilen, nämlich einem ersten Sockelteil 112, einem zweiten Sockelteil 114 und einem dritten Sockelteil 116 gebildet ist. Das einzelne Sockelteil 112, 114 bzw. 116 weist dabei ein Drittel der gesamten Breitenerstreckung 16 des Anschlusssockels 14 auf. An seiner Vorderseite ist das einzelne Sockelteil 112, 114 bzw. 116 ebenfalls mit einem schrägen Anschlussbereich 98 gestaltet, wobei sich (in Fig. 6 nicht sichtbar) an dem ersten Sockelteil 112 vier Anschlussstellen 104 für erste Polanschlüsse 44, an dem zweiten Sockelteil 114 eine Anschlussstellen 108 für einen Erdungsanschluss 48 und an dem dritten Sockelteil 116 vier Anschlussstellen 106 für zweite Polanschlüsse 46 befinden.
  • Die Sockelteile 112, 114 und 116 sind mittels eines Sockelverbinders 118 miteinander elektrisch leitend zu verbinden. Dazu ist an der Rückseite des einzelnen Sockelteils 112, 114 bzw. 116 ein Einschubschlitz 120 mit einer sich darüber befindenden Schrauböffnung 122 ausgebildet. In die derartigen drei Einschubschlitze 120 ist der Sockelverbinder 118 mittels daran ausgebildeter Einschubfahnen 124 einzuschieben und diese sind dann mittels der jeweiligen Schrauböffnungen 122 dort festzusetzen. Die drei Schubfahnen 124 sind ihrerseits mittels eines Fahnenverbinders 126 in Form einer Leiterbahn im Inneren des Sockelverbinders 118 miteinander elektrisch leitend verbunden.
  • Abschließend sei angemerkt, dass sämtlichen Merkmalen, die in den Anmeldungsunterlagen und insbesondere in den abhängigen Ansprüchen genannt sind, trotz des vorgenommenen formalen Rückbezugs auf einen oder mehrere bestimmte Ansprüche, auch einzeln oder in beliebiger Kombination eigenständiger Schutz zukommen soll.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Überspannungsschutzeinrichtung gemäß dem Stand der Technik
    12
    Überspannungsschutz
    14
    Anschlusssockel
    16
    Breitenerstreckung
    18
    Längenerstreckung
    20
    erster Schutzschalter
    22
    zweiter Schutzschalter
    24
    dritter Schutzschalter
    26
    Klapphalter
    28
    Funktionsanzeige
    30
    Schiene
    32
    Schienenklemmung
    34
    Haltenase
    36
    Schiebenase
    38
    Schienenaufnahme
    40
    Mitte
    42
    frontseitiger Anschlussbereich
    44
    erster Polanschluss
    46
    zweiter Polanschluss
    48
    Erdungsanschluss
    50
    Anschlussstelle für ersten Polanschluss
    52
    Anschlussstelle für zweiten Polanschluss
    54
    Anschlussstelle für Erdungsanschluss
    56
    Klemmöffnung
    58
    erster Leiter
    60
    zweiter Leiter
    62
    dritter Leiter
    64
    erstes Verdrahtungsklemmenfeld
    66
    zweites Verdrahtungsklemmenfeld
    68
    Erdungs-Verdrahtungsklemmenfeld
    70
    Koppelstelle für ersten Leiter
    72
    Koppelstelle für zweiten Leiter
    74
    Koppelstelle für dritten Leiter
    76
    Klemmöffnung
    78
    weitere Anschlussstelle für ersten Polanschluss
    80
    weitere Anschlussstelle für zweiten Polanschluss
    82
    weitere Anschlussstelle für Erdungsanschluss
    84
    Klemmöffnung
    86
    Schaltplan
    88
    Überspannungsschutzeinrichtung gemäß der Erfindung
    90
    Kompletteinheit
    92
    Längenerstreckung
    94
    Überstand
    96
    Versatz
    98
    schräger Anschlussbereich
    100
    untere Etage
    102
    obere Etage
    104
    Anschlussstelle für ersten Polanschluss
    106
    Anschlussstelle für zweiten Polanschluss
    108
    Anschlussstelle für Erdungsanschluss
    110
    Klemmöffnung
    112
    erstes Sockelteil
    114
    zweites Sockelteil
    116
    drittes Sockelteil
    118
    Sockelverbinder
    120
    Einschubschlitz
    122
    Schrauböffnung
    124
    Einschubfahne
    126
    Fahnenverbinder

Claims (11)

  1. Überspannungsschutzeinrichtung (88) mit einem ein- oder mehrteiligen Anschlusssockel (14) mit mindestens einem daran angeordneten Schutzschalter (20, 22, 24), wobei an dem Anschlusssockel (14) ein erster Polanschluss (44,) für einen ersten, ein erstes Strompotential führenden Leiter (58), ein zweiter Polanschluss (46) für einen zweiten, ein zweites Strompotential führenden Leiter (60) und ein Erdungsanschluss(48) für einen dritten, ein Erdungspotential führenden Leiter (62) vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass an dem Anschlusssockel (14) selbst der erste Polanschluss (44) sowie der zweite Polanschluss (46) jeweils mit mehreren Anschlussstellen (104, 106) gestaltet sind und der Erdungsanschluss (48) mit mindestens einer Anschlussstelle (108) gestaltet ist.
  2. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusssockel (14) als eine verdrahtungsfertige Kompletteinheit (90) gestaltet ist.
  3. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kompletteinheit (90) mit einer Schienenklemmung (32) gestaltet ist.
  4. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kompletteinheit (90) mit einer Längenerstreckung (92) gestaltet ist und die Schienenklemmung (32) außermittig von der Längenerstreckung (92) angeordnet ist.
  5. Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzschalter (20, 22, 24) als mindestens ein an dem Anschlusssockel (14) eingestecktes Schutzmodul gestaltet ist.
  6. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass drei Schutzmodule vorgesehen sind, mittels denen insbesondere eine dreistufige Gleichspannungsschutzvorrichtung gestaltet ist.
  7. Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die einzelne Anschlussstelle (104, 106, 108) als eine Klemme gestaltet ist.
  8. Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Anschlussstellen (144, 106, 108) eines Polanschlusses (44, 46, 48) an dem Anschlusssockel (14) in mindestens zwei Etagen (100, 102) angeordnet sind.
  9. Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass der erste Polanschluss (44), der zweite Polanschluss (46) und der Erdungsanschluss (48) an einer Seite dem Anschlusssockel (14) angeordnet sind, wobei die mindestens eine Anschlussstelle (108) des Erdungsanschlusses zwischen den mehreren Anschlussstellen (104) des ersten Polanschlusses (44) und den mehreren Anschlussstellen (106) des zweiten Polanschlusses (46) angeordnet ist.
  10. Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass mehrere erste Polanschlüsse (44) mit mehreren ersten Anschlussstellen (104) und mehrere zweite Polanschlüsse (46) mit jeweils mehreren zweiten Anschlussstellen (106) vorgesehen sind.
  11. Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusssockel (14) mit mindestens zwei Sockelteilen (112, 114, 116) mehrteilig gestaltet ist und ein Sockelverbinder (118) zum elektrisch leitenden Verbinden der Sockelteile (112, 114, 116) vorgesehen ist.
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WO2020030622A1 (de) * 2018-08-07 2020-02-13 Obo Bettermann Hungary Kft Vorrichtung zum schutz von datenleitungen gegen überspannungen

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