EP0062090B1 - Einschubleiste mit Überspannungsableitern für Trennleisten - Google Patents

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EP0062090B1
EP0062090B1 EP81104454A EP81104454A EP0062090B1 EP 0062090 B1 EP0062090 B1 EP 0062090B1 EP 81104454 A EP81104454 A EP 81104454A EP 81104454 A EP81104454 A EP 81104454A EP 0062090 B1 EP0062090 B1 EP 0062090B1
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EP
European Patent Office
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arresters
compression spring
contact
earth
connector
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EP81104454A
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Gunter Hegner
Hermann Herfort
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TE Connectivity Germany GmbH
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Krone GmbH
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/06Mounting arrangements for a plurality of overvoltage arresters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T1/00Details of spark gaps
    • H01T1/14Means 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 receiving openings for the surge arresters, with externally accessible tapping contacts and a common earth bar forming an outwardly pointing earth rail, the surge arresters together with a melting element in the form of a switched with the surge arrester in contact solder pill between the tapping contacts and the ground bar and are held interchangeably in the receiving openings by means of compression spring arrangements, and with short-circuit contacts which short-circuit the corresponding surge arrester when the solder pill melts under the effect of the compression spring arrangements.
  • surge arresters in the form of plug-in cassettes or plug-in strips which, in the event of prolonged overcurrent, by melting a melting element, lay the conductors at earth potential.
  • Such a slide-in bar of the type mentioned is described in DE-AS 2 428 266 by the applicant and consists of a two-shell plastic housing in which ten receiving openings are offset in two rows.
  • a surge arrester can be inserted by hand from the outside into each receiving opening.
  • the individual surge arresters are held in the receiving opening by a compression spring arrangement, in which a compression spring arranged in a shell-shaped housing bulge presses a tapping contact arranged in the housing in a longitudinally displaceable manner against an end face of the cylindrical surge arrester.
  • the surge arrester Under the spring piece, the surge arrester is supported by a fusible element on a ground contact, which is formed as a bent extension on a continuous common earth strip.
  • the invention has for its object to design a slide-in bar of the type mentioned so that it enables the use of two-way surge arresters.
  • Embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
  • 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 short-circuit contacts are expediently fastened in the form of spring clips protruding laterally, and the solder pill lies 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 surge arrester 1 has three connecting pins a, b, c, which each have a clamping contact 2, 3, 4 formed by longitudinal spring tongues are inserted lengthways.
  • 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 surge 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 leading to the outside, 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 strip 7 has a U-shape, its two parallel legs extending in the plastic housing over approximately its entire length and the lower leg in FIG. 1 being designed as an earth contact rail 8 projecting outwards.
  • Each two-way surge conductor 1 is held in the plastic housing 20 by a compression spring arrangement 10, a solder pill 11 being fastened between this spring arrangement 10 and the lower surface of the two-way surge arrester in the drawing.
  • 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 10a 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 surge arrester 1 each have two short-circuit contacts 17, 18 opposite them 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 supported 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 current flows from the tapping 5 or 6 via the electrodes 12 'or 12 "to the central electrode 12.
  • the electrodes 12, 12', 12 there is a gas which forms an arc when the voltage rises 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 contact rail via two paths, namely once - as the main path - via the tapping contacts 5, 6, the short-circuited path 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 outer electrode 12 'or 12 "directly to the ground rail.
  • This two-way derivation increases operational safety considerably.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einschubleiste mit Überspannungsableitern für Trennleisten, bestehend aus einem kassettenartigen Isolierstoffgehäuse mit Aufnahmeöffnungen für die Überspannungsableiter, mit von außen zugänglichen Abgreifkontakten und einer, eine nach außen weisende Erdschiene bildenden, gemeinsamen Erdleiste, wobei die Überspannungsableiter zusammen mit je einem Schmelzelement in Form einer mit dem Überspannungsableiter in Kontakt stehenden Lotpille zwischen den Abgreifkontakten und der Erdleiste geschaltet und mittels Druckfederanordnungen auswechselbar in den Aufnahmeöffnungen gehalten sind, und mit Kurzschlußkontakten, die beim Schmelzen der Lotpille unter der Wirkung der Druckfederanordnungen den entsprechenden Überspannungsableiter kurzschließen.
  • 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 solche Einschubleiste der eingangs genannten Art ist in der DE-AS 2 428 266 der Anmelderin beschrieben und besteht aus einem zweischaligen Kunststoffgehäuse, in dem zehn Aufnahmeöffnungen in zwei Reihen gegeneinander versetzt ausgebildet sind. In jede Aufnahmeöffnung kann von außen ein Überspannungsableiter von Hand eingesetzt werden. Die Halterung der einzelnen Überspannungsableiter in der Aufnahmeöffnung 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 Federstück 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 1 929 845, DE-OS 2 555 794, 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.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einschubleiste der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie eine Verwendung von Zweiwege-Überspannungsableitern ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
    • a) die Erdleiste eine U-Form aufweist, wobei sich ihre beiden parallelen Schenkel im lsolierstoffgehäuse über annähernd dessen gesamte Länge erstrecken und die nach außen weisende Erdschiene durch den ersten Schenkel gebildet wird;
    • b) die Überspannungsableiter jeweils drei nebeneinander angeordnete Elektroden aufweisen, die mit je einem Anschlußstift verbunden sind;
    • c) die Anschlußstifte in ihnen zugeordnete Klemmkontakte eingreifen, von denen die beiden seitlichen Klemmkonakte mit je einem Abgreifkontakt und der mittlere Klemmkontakt mit dem zweiten Schenkel der U-förmigen Erdleiste verbunden sind;
    • d) die Druckfederanordnungen leitfähig mit der Erdschiene elektrisch und mechanisch verbunden und über die Gehäuse-Aufnahmeöffnungen zugänglich sind;
    • e) die Lotpillen zwischen der mittleren Elektrode eines jeden Überspannungsableiters und einer Druckfederanordnung angeordnet sind und
    • f) die Druckfederanordnungen jeweils zwei Kurzschlußkontakte aufweisen, die den seitlichen Elektroden der Überspannungsableiter so gegenüberliegend angeordnet sind, daß sie mit diesen beim Schmelzen der Lotpille in leitende Verbindung gelangen.
  • Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • So bestehen gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung 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 Kurzschlußkontakte zweckmäßig 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 zeigt
    • Fig. 1 eine teilgeschnittene Draufsicht auf eine Einschubleiste mit fünf eingesetzten Überspannungsleitern,
    • 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 Aufnahmeöffnungen 9 ausgebildet, in denen jeweils ein Zweiwege-Überspannungsableiter bzw. Dreielektroden-Überspannungsableiter 1 sitzt. Jeder Überspannungsableiter 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 Überspannungsableiters 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-Überspannungsableiter 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-Überspannungsleiter 1 wird durch eine Druckfederanordnung 10 im Kunststoffgehäuse 20 gehalten, wobei zwischen dieser Federanordnung 10 und der in der Zeichnung unteren Fläche des Zweiwege-Überspannungsableiters eine Lotpille 11 befestigt ist.
  • Die Druckfederanordnung 10 besteht aus zwei Metall-Gehäusehälften 13, 14, die als ineinander verschiebbare Netze ausgebildet sind und durch eine in ihrem Inneren angeordnete Druckfeder 10a 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 ineinandergreifen (vgl. linker Teil der Fig. 1).
  • Den beiden seitlichen Elektroden 12', 12" der Zweiwege-Überspannungsableiter 1 liegen in einem vorgegebenen Zwischenabstand, der geringfügig kleiner als die Höhe der Lotpille 11 ist, jeweils zwei Kurzschlußkontakte 17, 18 gegenüber, die als gesonderte Federelemente oder aber als Teil der Anschlaghaken 15, 16 ausgebildet sein können und mit der oberen MetallGehäusehälfte 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 Abgreifen 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 (1) für Trennleisten, bestehend aus einem kassettenartigen Isolierstoffgehäuse (20) mit Aufnahmeöffnungen (9) für die Überspannungsableiter, mit von außen zugänglichen Abgreifkontakten (5, 6) und einer, eine nach außen weisende Erdschiene (8) bildenden, gemeinsamen Erdleiste (7), wobei die Überspannungsableiter zusammen mit je einem Schmelzelement in Form einer mit dem Überspannungsableiter in Kontakt stehenden Lotpille (11) zwischen den Abgreifkontakten und der Erdleiste geschaltet und mittels Druckfederanordnungen (10) auswechselbar in den Aufnahmeöffnungen (9) gehalten sind, und mit Kurzschlußkontakten (17, 18), die beim Schmelzen der Lotpille unter der Wirkung der Druckfederanordnungen den entsprechenden Überspannungsableiter kurzschließen, dadurch gekennzeichnet, daß
a) die Erdleiste (7) eine U-Form aufweist, wobei sich ihre beiden parallelen Schenkel im Isolierstoffgehäuse über annähernd dessen gesamte Länge erstrecken und die nach außen weisende Erdschiene (8) durch den ersten Schenkel gebildet wird;
b) die Überspannungsableiter (1) jeweils drei nebeneinander angeordnete Elektroden (12', 12, 12") aufweisen, die mit je einem Anschlußstift (a, b, c) verbunden sind;
c) die Anschlußstifte (a, b, c) in ihnen zugeordnete Klemmkontakte (2, 3,4) eingreifen, von denen die beiden seitlichen Klemmkontakte (2, 4) mit je einem Abgreifkontakt (5, 6) und der mittlere Klemmkontakt (3) mit dem zweiten Schenkel der U-förmigen Erdleiste (7) verbunden sind;
d) die Druckfederanordnungen (10) leitfähig mit der Erdschiene (8) elektrisch und mechanisch verbunden und über die Gehäuse-Aufnahmeöffnungen (9) zugänglich sind;
e) die Lotpillen (11) zwischen der mittleren Elektrode (12) eines jeden Überspannungsableiters und einer Druckfederanordnung (10) angeordnet sind und
f) die Druckfederanordnungen (10) jeweils zwei Kurzschlußkontakte (17, 18) aufweisen, die den seitlichen Elektroden (12', 12") der Überspannungsableiter so gegenüberliegend angeordnet sind, daß sie mit diesen beim Schmelzen der Lotpille (11) in leitende Verbindung gelangen.
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 Kurzschlußkontakte (17, 18) in Form von Kontaktbügeln an der oberen Metallgehäusehälfte (13) angeformt sind.
5. Einschubleiste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Isolierstoffgehäuse (20) fünf nebeneinander in Reihe angeordnete Zweiwege-Überspannungsableiter (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 Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Normalbetrieb die obere Metallgehäusehälfte (13) durch die Druckfeder (10a) gegen die an der Unterseite des Überspannungsableiters (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 zu jeweils beiden Seiten der aus Überspannungsableiter (1) und Druckfederanordnung (10) gebildeten Baugruppe erstrekken.
EP81104454A 1981-04-04 1981-06-10 Einschubleiste mit Überspannungsableitern für Trennleisten Expired EP0062090B1 (de)

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DE3113759 1981-04-04

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EP0062090A1 EP0062090A1 (de) 1982-10-13
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EP (1) EP0062090B1 (de)
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AT (1) ATE16224T1 (de)
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