EP0062090A1 - Einschubleiste mit Überspannungsableitern für Trennleisten - Google Patents

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EP0062090A1
EP0062090A1 EP81104454A EP81104454A EP0062090A1 EP 0062090 A1 EP0062090 A1 EP 0062090A1 EP 81104454 A EP81104454 A EP 81104454A EP 81104454 A EP81104454 A EP 81104454A EP 0062090 A1 EP0062090 A1 EP 0062090A1
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arresters
contact
earth
bar
slide
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Gunter Hegner
Hermann Herfort
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Krone GmbH
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    • 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
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T1/00—Details of spark gaps
    • H01T1/14—Means structurally associated with spark gap for protecting it against overload or for disconnecting it in case of failure

Definitions

  • the invention relates to a slide-in bar with surge arresters for isolating strips, consisting of a cassette-like insulating material housing with receptacles for the surge arresters, each of which is connected to a common ground bar via a fusible element and a ground contact and is held interchangeably in the housing receptacles by means of compression springs.
  • surge arresters in the form of plug-in cassettes or plug-in strips are used, which in the event of prolonged overcurrent by melting a melting element, lay the conductors at earth potential.
  • Such a slide-in bar with surge arresters of the type specified is in DE-AS 24 28 266 described by the applicant and consists of a two-shell plastic housing in which ten recesses are offset in two rows.
  • a surge arrester can be inserted by hand from the outside into each recess.
  • the individual surge arresters are held in the housing recess by a compression spring arrangement in which a compression spring arranged in a shell-shaped housing bulge presses a tapping contact which is arranged in the housing in a longitudinally displaceable manner against an end face of the cylindrical surge arrester. Under the spring pressure, the surge arrester is supported by a fusible element on a ground contact, which is formed as a bent attachment on a continuous common earth strip.
  • This known slide-in bar has found wide use because it is inexpensive to manufacture and easy to use. Just like other known designs according to e.g. B. DE-OS 19 29 845, DE-OS 25 55 394, DE-PS 1 196 281 and CH-PS 507 599, however, this known slide-in bar cannot be used in conjunction with so-called two-way arresters, which each replace two conventional arresters.
  • the object of the invention is to provide a slide-in bar with surge arresters for. B. to create isolating strips of the type mentioned, which enables the use of two-way surge arresters.
  • the surge arresters each have three electrodes, each of which is connected to a connecting pin, that the connecting pins engage in clamping contacts, of which the two lateral clamping contacts are each connected to an externally accessible tapping contact and the central clamping contact is connected to the U-shaped earth strip, that the melting element is arranged in the form of a solder pill between the middle electrode and a ground rail which is connected to the ground strip and is accessible from the outside - with the interposition of the compression spring arrangement - and that the compression spring arrangements accessible via housing openings for resilient mounting of the overcurrent arrester have electrical contact elements which are assigned to the lateral electrodes of the overcurrent arrester and are opposite to each other with an intermediate distance in normal operation.
  • the respective compression spring arrangements each consist of two mutually guided, cup-shaped metal housing halves, between which a spreading spring in the form of a helical spring is accommodated.
  • the contact elements are fastened in the form of laterally protruding spring clips and the solder pill rests under the spring pressure on the outer surface of this metal housing half.
  • the lower half of the metal housing is supported on a support surface of the earth rail.
  • each overcurrent arrester 1 has three connecting pins a, b, c, which are inserted lengthways into a clamping contact 2, 3, 4 formed by longitudinal spring tongues.
  • the two lateral connecting pins a and c are connected to lateral electrodes 12 ', 12 "and the middle connecting pin b is electrically conductively connected to a central electrode 12 of the respective overcurrent arrester 1.
  • the two lateral clamping contacts 2, 4 for receiving the connecting pins a, c are electrically and mechanically connected to tapping contacts 5, 6 which are connected to the corresponding contacts of the isolating strip.
  • the middle pin b engages in the middle terminal contact 3, which - together with another middle terminal contact 3 for the other two-way surge arrester 1 - is connected to a continuous, common earth strip.
  • the earth bar 7 has egg ne U-shape, with its two parallel legs extending in the plastic housing over almost its entire length and the lower leg in Fig. 1 is designed as an outwardly projecting ground rail 8.
  • Each two-way Studentsstromableiter 1 is overall by a compression spring arrangement 10 in the plastic housing 20 - hold, where between this spring assembly 10 and the lower surface in the drawing of the two-way attached überstromableiters a solder pellet. 11
  • the compression spring arrangement 10 consists of two metal housing halves 13, 14 which are designed as nets which can be shifted into one another and can be displaced relative to one another by a compression spring arranged in their interior.
  • the maximum expansion path of the compression spring arrangement 10 which can be achieved by the compression spring 10a is limited by stop hooks 15, 16 which are fastened to each of the two housing halves 13, 14 and engage in one another (cf. left part of FIG. 1).
  • the two lateral electrodes 12 ′, 12 ′′ of the two-way overcurrent arrester 1 are each opposite two contact elements 17, 18 at a predetermined intermediate distance, which is slightly smaller than the height of the solder pill 11, which act as separate spring elements or as part of the stop hooks 15 , 16 can be formed and are firmly connected electrically and mechanically to the upper metal housing half 13 of the compression spring arrangement 10.
  • the ground rail 8 has a support 19 on which the lower metal housing half 14 is located in direct contact.
  • the plastic housing 20 consists of the actual housing 22 on which a plastic cover z. B. is attached by ultrasonic welding in a single operation.
  • stops 23 are formed on one end of the housing part, which limit the insertion path of the bar.
  • the solder pill 11 attached to the surface of the upper metal housing melts, as a result of which the contact clips 17, 18 come into conductive connection with the electrodes 12 ', 12 "and thus are short-circuited together with the center electrode via the electrically conductive compression spring arrangement with the grounded busbar will.
  • the current flows from the tapper 5 or 6 via the electrodes 12 'or 12 "to the center electrode 12.
  • the electrodes 12, 12', 12 there is a gas which, when the voltage rises, forms an arc ionized and thus becomes conductive.
  • the current flows from the central electrode 12 via the solder pill 11 to the earth rail. If this condition lasts longer, the solder pill 11 melts, as a result of which all three electrodes 12, 12 'and 12 "are short-circuited and damage to the arresters and other dangers are avoided.
  • the current can flow to the ground busbar in two ways, namely one - as the main route - via the. Tapping contacts 5, 6, the short-circuited distance from the respective outer electrode 12 'or 12 "via the center electrode 12 to the ground contact rail and on the other hand from the respective tapping contact 5 or 6 via the assigned external electrode 12' or 12" directly to the ground contact rail. This two-way derivation increases operational safety considerably.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Einschubleiste mit Überspannungsableitern (1) für Trennleisten, bestehend aus einem kassettenartigen Isolierstoffgehäuse (20) mit Aufnahmen für die Überspannungsableiter (1), die über je ein Schmelzelement (11) und einen Massekontakt (6) mit einer Erdschiene (7) verbunden und mittels Druckfedern (9, 10) auswechselbar in den Aufnahmen gehalten sind. Zur Erzielung einer Reihe von herstellungstechnischen und betriebsmäßigen Vorzügen, wie einfacher konstruktiver Aufbau und kostengünstige Herstellung sowie einfache Handhabung und Eignung für jeweils zwei äußere Abgreifkontakte pro Überspannungsableiter, weisen bei der erfindungsgemäßen Einschubleiste die Überspannungsableiter (1) jeweils drei Elektroden (12, 12', 12") auf, die mit je einem Anschlußstift (a, b, c) mechanisch und elektrisch verbunden sind. Die Anschlußstifte (a, b, c) greifen in Klemmkontakte (2, 3, 4) ein, von denen die beiden seitlichen Klemmkontakte (2, 4) mit je einem von außen zugänglichen Abgreifkontakt (5, 6) und der mittlere Klemmkontakt (3) mit der U-förmigen Erdleiste (7) verbunden ist. Das jedem Überstromableiter zugeordnete Schmelzelement (11) ist in Form einer Lotpille zwischen der mittleren Elektrode (12) und einer mit der Erdleiste (7) elektrisch und mechanisch verbundenen, von außen zugänglichen Erdschiene (8) angeordnet. Die über Gehäuse-Öffnungen (9) zugänglichen Druckfederanordnungen (10) für die Überstromableiter (1) weisen elektrische Kontakte (17, 18) auf, die den seitlichen Elektroden (12', 12") der Überstromableiter (1) zugeordnet sind, jedoch eine elektrische Leitung erst nach Abschmelzen der Lotpille herstellen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einschubleiste mit Überspannungsableitern für Trennleisten, bestehend aus einem kassettenartigen Isolierstoffgehäuse mit Aufnahmen für die Überspannungsableiter, die über je ein Schmelzelement und einen Massekontakt mit einer gemeinsamen Erdleiste verbunden und mittels Druckfedern auswechselbar in den Gehäuse-Aufnahmen gehalten sind.
  • Zum Schutz der verschiedenen Funktionsteile von z. B. fernmeldetechnischen Verteileranlagen gegen Überströme, insbesondere gegen technischen Wechselstrom, werden sog. Überspannungsableiter in Form von Steckkassetten oder Einschubleisten verwendet, die bei länger auftretendem überstrom durch Abschmelzen eines Schmelzelementes die Leiter an das Erdpotential legen.
  • Eine derartige Einschubleiste mit Überspannungsableitern der angegebenen Gattung ist in der DE-AS 24 28 266 der Anmelderin beschrieben und besteht aus einem zweischaligen Kunststoffgehäuse, in dem zehn Ausnehmungen in zwei Reihen gegeneinander versetzt ausgebildet sind. In jede Ausnehmung kann von außen ein Überspannungsableiter von Hand eingesetzt werden. Die Halterung der einzelnen Überspannungsableiter in der Gehäuse-Ausnehmung erfolgt durch eine Druckfederanordnung, bei der eine in einer schalenförmigen Gehäuse-Ausbuchtung angeordnete Druckfeder einen längsverschiebbar im Gehäuse angeordneten Abgreifkontakt gegen eine Stirnfläche des zylindrischen Überspannungsableiters drückt. Unter dem Federdruck stützt sich der Überspannungsableiter über ein Schmelzelement an einem Massekontakt ab, der als abgebogener Ansatz an einer durchgehenden gemeinsamen Erdleiste angeformt ist.
  • Diese bekannte Einschubleiste hat eine breite Verwendung gefunden, da sie billig in der Herstellung und einfach in der Handhabung ist. Ebenso wie andere bekannte Ausführungen gemäß z. B. DE-OS 19 29 845, DE-OS 25 55 394, DE-PS 1 196 281 und CH-PS 507 599 kann diese bekannte Einschubleiste jedoch nicht in Verbindung mit sog. Zweiwegeableitern eingesetzt werden, die jeweils zwei herkömmliche Ableiter ersetzen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einschubleiste mit Überspannungsableitern für z. B. Trennleisten der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die eine Verwendung von Zweiwege-Überspannungsableitern ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Überspannungsableiter jeweils drei Elektroden aufweisen, die mit je einem Anschlußstift verbunden sind, daß die Anschlußstifte in Klemmkontakte eingreifen, von denen die beiden seitlichen Klemmkontakte mit je einem von außen zugänglichen Abgreifkontakt und der mittlere Klemmkontakt mit der U-förmig ausgebildeten Erdleiste verbünden ist, daß das Schmelzelement in Form einer Lotpille zwischen der mittleren Elektrode und einer mit der Erdleiste verbundenen,von außen zugänglichen Erdschiene - unter Zwischenschaltung der Druckfederanordnung - angeordnet ist, und daß die über Gehäuse-Öffnungen zugänglichen Druckfederanordnungen zur federnden Halterung der Überstromableiter elektrische Kontaktelemente aufweisen, die den seitlichen Elektroden der Überstromableiter zugeordnet sind und ihnen im Normalbetrieb mit Zwischenabstand gegenüberliegen.
  • Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung bestehen die jeweiligen Druckfederanordnungen aus jeweils zwei ineinander geführten, napfförmigen Metallgehäusehälften, zwischen denen eine Spreizfeder in Form einer Schraubenfeder aufgenommen ist. An der oberen napfförmigen Metallgehäusehälfte sind die Kontaktelemente in Form von seitlich abstehenden Federbügeln befestigt und die Lotpille liegt unter dem Federdruck an der Außenfläche dieser Metallgehäusehälfte an. Die untere Metallgehäusehälfte stützt sich auf einer Auflagefläche der Erdschiene ab.
  • Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine teilgeschnittene Draufsicht auf eine Einschubleiste mit fünf eingesetzten überstromableitern,
    • Fig. 2 einen Schnitt A-A der Einschubleiste nach Fig. 1.
  • Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind im Kunststoffgehäuse 20 der Einschubleiste in einer Reihe nebeneinander fünf Öffnungen 9 ausgebildet, in denen jeweils ein Zweiwege-Überstromableiter bzw. Dreielektroden- Überstromableiter 1 sitzt. Jeder überstromableiter 1 weist drei Anschlußstifte a, b, c auf, die in jeweils einen von längsgerichteten Federzungen gebildeten Klemmkontakt 2, 3, 4 längs eingesteckt sind. Die beiden seitlichen Anschlußstifte a und c sind mit seitlichen Elektroden 12', 12" und der mittlere Anschlußstift b ist mit einer Mittelelektrode 12 des jeweiligen Überstromableiters 1 elektrisch leitend verbunden.
  • Die beiden seitlichen Klemmkontakte 2, 4 zur Aufnahme der Anschlußstifte a, c sind mit nach außen führenden Abgreifkontakten 5, 6 elektrisch und mechanisch verbunden, die an die entsprechenden Kontakte der Trennleiste angeschlossen werden.
  • Der mittlere Anschlußstift b greift in den mittleren Klemmkontakt 3 ein, der - zusammen mit einem anderen mittleren Klemmkontakt 3 für die übrigen Zweiwege-überstromableiter 1 - mit einer durchgehenden, gemeinsamen Erdleiste verbunden ist.
  • Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist die Erdleiste 7 eine U-Form auf, wobei sich ihre beiden parallelen Schenkel im Kunststoffgehäuse über annähernd dessen gesamte Länge erstrecken und der in Fig. 1 untere Schenkel als nach außen vorstehende Erdschleifschiene 8 ausgebildet ist.
  • Jeder Zweiwege-Überstromableiter 1 wird durch eine Druckfederanordnung 10 im Kunststoffgehäuse 20 ge-- halten, wobei zwischen dieser Federanordnung 10 und der in der Zeichnung unteren Fläche des Zweiwege- überstromableiters eine Lotpille 11 befestigt ist.
  • Die Druckfederanordnung 10 besteht aus zwei MetallGehäusehälften 13, 14, die als ineinander verschiebbare Netze ausgebildet sind und durch eine in ihrem Inneren angeordnete Druckfeder gegeneinander verschiebbar sind. Der durch die Druckfeder 10a erzielbare maximale Spreizweg der Druckfederanordnung 10 wird von Anschlaghaken 15, 16 begrenzt, die an jeder der beiden Gehäusehälften 13, 14 befestigt sind und ineinander greifen (vgl. linker Teil der Fig. 1).
  • Den beiden seitlichen Elektroden 12', 12" der Zweiwege-Überstromableiter 1 liegen in einem vorgegebenen Zwischenabstand, der geringfügig kleiner als die Höhe der Lotpille 11 ist, jeweils zwei Kontaktelemente 17, 18 gegenüber, die als gesonderte Federelemente oder aber als Teil der Anschlaghaken 15, 16 ausgebildet sein können und mit der oberen Metall-Gehäusehälfte 13 der Druckfederanordnung 10 elektrisch und mechanisch fest verbunden sind.
  • Die Erdschleifschiene 8 weist eine Auflage 19 auf, an welcher sich die untere Metall-Gehäusehälfte 14 in direktem Kontakt abstützt.
  • Das Kunststoffgehäuse 20 besteht aus dem eigentlichen Gehäuse 22, auf dem ein Kunststoff-Deckel z. B. durch Ultraschall-Schweißung in einem einzigen Arbeitsgang befestigt ist.
  • Wie aus Fig. 1, rechter Teil, ersichtlich, sind an einem Ende des Gehäuseteiles 22 Anschläge 23 angeformt, die den Einschubweg der Leiste begrenzen.
  • Bei länger auftretendem überstrom schmilzt die auf der Oberfläche des oberen Metallgehäuses befestigte Lotpille 11, wodurch die Kontaktbügel 17, 18 in leitende Verbindung mit den Elektroden 12', 12" gelangen und somit zusammen mit der Mittelelektrode über die elektrisch leitende Druckfederanordnung mit der geerdeten Schleifschiene kurzgeschlossen werden.
  • Bei kurzfristig auftretendem überstrom fließt der Strom vom Abgreifer 5 bzw. 6 über die Elektroden 12' bzw. 12" zur Mittelelektrode 12. Zwischen den Elektroden 12, 12', 12" befindet sich ein Gas, das beim Ansteigen der Spannung unter Ausbildung eines Lichtbogens ionisiert und damit leitend wird. Von der Mittelelektrode 12 fließt der Strom über die Lotpille 11 zur Erdschiene. Hält dieser Zustand länger an, dann schmilzt die Lotpille 11, wodurch alle drei Elektroden 12, 12' und 12" kurzgeschlossen und dadurch Beschädigungen der Ableiter und andere Gefahren vermieden werden.
  • Der Strom kann über zwei Wege zur Erdschleifschiene fließen, nämlich einmal - als Hauptweg - über die . Abgreifkontakte 5, 6, die kurzgeschlossene Strecke von der jeweils äußeren Elektrode 12' bzw. 12" über die Mittelelektrode 12 zur Erdschleifschiene und zum anderen vom jeweiligen Abgreifkontakt 5 bzw. 6 über die zugeordnete Außenelektrode 12' bzw. 12" direkt zur Erdschleifschiene. Durch diese Zweiwege-Ableitung erhöht sich die Betriebssicherheit erheblich.

Claims (8)

1. Einschubleiste mit Überspannungsableitern für Trennleisten, bestehend aus einem kassettenartigen Isolierstoffgehäuse mit Aufnahmen für die Überspannungsableiter, welche über je ein Schmelzelement und einen Massekontakt mit einer gemeinsamen Erdleiste elektrisch und mechanisch verbunden und mittels Druckfedern auswechselbar in den Gehäuse-Aufnahmen gehalten sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Überspannungsableiter (1) jeweils drei Elektroden (12, 12', 12") aufweisen, die mit je einem Anschlußstift (a, b, c) verbunden sind,
daß die Anschlußstifte (a, b, c) in Klemmkontakte (2, 3, 4) eingreifen, von denen die beiden seitlichen Klemmkontakte (2, 4) mit je einem von außen zugänglichen Abgreifkontakt (5, 6) und der mittlere Klemmkontakt (3) mit der U-förmig ausgebildeten Erdleiste (7) verbunden ist,
daß das Schmelzelement (11) in Form einer Lotpille zwischen der mittleren Elektrode (12) und einer mit der Erdleiste (7) elektrisch und mechanisch verbundenen, nach außen weisenden Erdschiene (8) angeordnet ist, und
daß die über Gehäuse-Öffnungen (9) zugänglichen Druckfederanordnungen (10) zur federnden Halterung der Überstromableiter (1) elektrische Kontakte (17, 18) aufweisen, die den seitlichen Elektroden (12', 12") der Überstromableiter (1) zugeordnet sind.

125-(x2149)-Sd-E
2. Einschubleiste nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckfederanordnung (10) aus zwei über eine Druckfeder (10a) gegeneinander verschiebbaren Metallgehäusehälften (13, 14) besteht.
3. Einschubleiste nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Metallgehäusehälften (13, 14) Anschlaghaken (15, 16) aufweisen.
4. Einschubleiste nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrischen Kontakte (17, 18) in Form von Kontaktbügeln an der oberen Metallgehäusehälfte (13) angeformt sind.
5. Einschubleiste nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Kunststoff-Gehäuse (20) fünf nebeneinander in Reihe angeordnete Zweiwege-Überstromableiter (1) angeordnet sind.
6. Einschubleiste nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Erdschiene (8) für jede Druckfederanordnung (10) Auflageflächen (19) aufweist.
7. Einschubleiste nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß im Normalbetrieb die obere Metall-Gehäusehälfte (13) durch die Druckfeder (10a) gegen die an der Unterseite des Überstromableiters (1) befestigte Lotpille (11) angedrückt ist.
8. Einschubleiste nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Erdleiste (7) und die Erdschiene (8) ein einstückiges Blech-Stanzteil bilden, wobei sich die beiden Schenkel der U-förmigen Erdleiste (7) parallel zueinander über die gesamte Länge der Einschubleiste zu jeweils beiden Seiten der aus Überstromableiter (1) und Druckfederanordnung (10) gebildeten Baugruppe erstrecken.
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EP (1) EP0062090B1 (de)
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