EP1156558A2 - Überspannungsschutzgerät - Google Patents

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EP1156558A2
EP1156558A2 EP01103308A EP01103308A EP1156558A2 EP 1156558 A2 EP1156558 A2 EP 1156558A2 EP 01103308 A EP01103308 A EP 01103308A EP 01103308 A EP01103308 A EP 01103308A EP 1156558 A2 EP1156558 A2 EP 1156558A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
conductor
bridge
connection
neutral
area
Prior art date
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Granted
Application number
EP01103308A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP1156558A3 (de
EP1156558B1 (de
Inventor
Jürgen Dipl. Ing. Trinkwald
Markus Dipl. Ing. Droldner
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.)
Obo Bettermann GmbH and Co KG
Original Assignee
Obo Bettermann GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Obo Bettermann GmbH and Co KG filed Critical Obo Bettermann GmbH and Co KG
Publication of EP1156558A2 publication Critical patent/EP1156558A2/de
Publication of EP1156558A3 publication Critical patent/EP1156558A3/de
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Publication of EP1156558B1 publication Critical patent/EP1156558B1/de
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    • 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
    • H01R9/2641Clip-on terminal blocks for side-by-side rail- or strip-mounting with built-in electrical component with built-in overvoltage protection
    • 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
    • H01R13/6666Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit with built-in overvoltage protection
    • 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
    • H01R9/2425Structural association with built-in components
    • H01R9/2441Structural association with built-in components with built-in overvoltage protection

Definitions

  • the invention relates to a surge protection device to protect electrical Low voltage installations against overvoltages, consisting of a lower part with Terminals for phase conductors and earth connections Neutral conductor as well as with preferably designed as slots Installation locations with the connection terminals are electrically connected and in the Surge protection elements in the form of varistors, Spark gaps or the like, used or are plugged in.
  • the installation is preferably close of the building's electrical entrance Supply lines so that the entire network of it equipped house can be protected.
  • the actual surge protection elements are for example varistors or spark gaps, for example in the form of pluggable elements are trained so that they can be plugged into the appropriate lower part of the device can be used can.
  • the lower part of the device is known, for example, which is U-shaped can, in the region of one leg, the arrangement of terminals for phase conductors L1 to L3 and the neutral conductor is provided.
  • earth connections can be provided on the other leg of the housing, that is on the opposite side.
  • Such a device cannot be looped into an existing installation, in particular into the wiring harness, but due to the circuitry requirements it is necessary to provide a parallel arrangement so that, for example, branches must be provided from the phase-conducting conductors of the installation system (L 1 to L 3 ), which then have to be connected to the corresponding connections of the surge protection device in a way that differs from the usual installation.
  • This Installation method differs from the usual Installation grid from, such as at so-called residual current circuit breakers or others switches looped into the cables are common is.
  • a continuous ladder bridge has, each with on a housing side arranged first terminal for the coming Line wire and one on the opposite Second terminal arranged on the housing side for the outgoing line wire is contacted that every conductor bridge of every phase conductor in the area the associated installation location a connection for the phase connection of the Surge protection element has that isolated one across the conductor bridges arranged neutral conductor connecting bridge is arranged, each in the area of Installation places a connection for the Neutral conductor connection of the Has overvoltage protection element and with the parallel to the conductor bridges of the phase conductors arranged conductor bridge for the neutral conductor is contacted.
  • a further Conductor bridge for the PE conductor parallel to the other conductor bridges is arranged, the end a corresponding first and second connection terminal has that in the area of the installation site a connection to the conductor bridge for the neutral conductor for the neutral conductor connection of the Surge protection element is provided, the contacted with the neutral conductor connecting bridge is, as well as a further connection for the Surge protection element that with a Connection bridge is contacted, which is isolated to Neutral conductor is arranged and with the PE conductor bridge is electrically connected.
  • the design according to the invention makes it possible to carry out the installation of the overvoltage protection device in a simple manner in such a way that it is practically possible to loop through the incoming and outgoing lines.
  • the overvoltage protection device can be connected in a simple manner by feeding the individual conductors (L 1 , L 2 , L 3 ), neutral conductor and PE conductor parallel to one another and by connecting them to the connections on one side of the housing, the outgoing lines being practical can be connected coaxially to these incoming connections on the other side of the housing.
  • the conductor bridges of the phase conductors and, if applicable, also the neutral conductor and PE conductor ensure correct and simple wiring, and excess lengths or loops are also avoided.
  • connection contacts for the respective phase connection of the overvoltage element to be used are provided at the inputs of each conductor bridge and the neutral conductor connection bridge is provided on the other contact area of the overvoltage protection element, the electrical correct wiring or connection between the intended overvoltage protection elements and the network is ensured.
  • a further conductor bridge for the PE conductor can be provided, which is only electrically connected to the conductor bridge of the neutral conductor, so that a corresponding overvoltage protection element, for example a gas arrester, can be used in the corresponding connection contacts of the neutral conductor, which inevitably installs correctly is.
  • the surge protective device must be integrated into the electrical line in such a way that it corresponds to the installation habits of electrical installers.
  • a distribution is usually wired from bottom to top, with the individual line wires running parallel to each other.
  • Such an installation direction can be implemented in a simple manner with the surge protection device according to the invention, since the device has inputs at the bottom and outputs at the top which can be connected to the corresponding conductors. This also almost spatially separates the lines and also makes it difficult, if not impossible, to lay protected and unprotected lines in parallel.
  • the problem of cable lengths which adversely affect the installation is also avoided since all the lines to be protected are brought together on the surge protection device and are correctly connected there using the shortest cable lengths.
  • the installation and assembly of surge protective devices is made considerably easier as a complete installation solution is built integrally in the device. With an appropriate design of the device, the device can be used for all network types, so that it does not require the installer to know about the network type.
  • this enables device according to the invention the installation according to the installation habits of the Electrical trades as the installer is similar Types of installation, for example during assembly is used to residual current circuit breakers. Also there the lower terminals are used as an input and the upper terminals form the outlets. The remaining installation instructions exist only to the extent that the surge protective device always mounted directly at the entrance to the installation must be and no further connections between the protected and unprotected lines may be made.
  • the lower housing part is approximately U-shaped is formed, being in the base of the U-shape parallel to each other and electrical from each other isolated in a first, lower level Conductor bridges arranged in the form of sheet metal strips are the ends in the region of the legs of the U-shape have the terminals whose Cable insertion channels each parallel or quasi coaxial to the corresponding conductor bridge from the mutually facing surfaces of the legs flow out.
  • the cross neutral conductor connecting bridge arranged to the conductor bridges in the area of one leg the U shape or in the base near the leg in a second level isolated from the conductor bridges the phase conductor of the first level is arranged and with the neutral bridge is electrically connected, especially on this contacting in the intersection area.
  • one Surge protection element for the phase conductor one contacting the respective conductor bridge and insulated from neighboring conductor bridges Part is arranged as a connection.
  • the connecting bridge in the form of a Conductor bridge of the PE conductor contacting and opposite the conductor bridge of the neutral conductor insulated metal strip is formed.
  • each surge element from a varistor arranged in a housing or a spark gap that exists with Connection contacts with the connections of the Lower housing part are electrically connected (in the Position of use), so that the overvoltage element electrical connection between each Conductor bridge of the phase conductor and the Neutral conductor connecting bridge and the Connection bridge between neutral conductor and PE conductor represents.
  • the view in FIG. 1 corresponds approximately to the view section line I in FIG. 3.
  • An overvoltage protection device for protecting low-voltage electrical installations against overvoltages is shown in the drawing. It consists of a lower device part 1 with terminals for the phase conductors L 1 , L 2 , L 3 and the earth conductors PE and the neutral conductors N. Furthermore, in the exemplary embodiment, installation locations designed as slots are provided on the lower part, which are in electrical connection with the connection terminals.
  • the actual overvoltage protection elements 2 are designed in the form of varistors or spark gaps and can be plug-connected to the lower part 1 as cuboid-shaped elements, with the plug securing the position securing on the one hand and the proper electrical contacting on the other.
  • a continuous conductor bridge 3 is provided in the area of each installation location for a surge arrester 2.
  • the continuous conductor bridge 3 shown in the drawing figure 1 on the left connects the input L 1 at the bottom with the output L 1 'at the top.
  • the adjacent conductor bridge 3, which is arranged in parallel, connects the input L 2 with the output L 2 '.
  • the further conductor bridge 3, which in turn is located next to it, connects the input L 3 at the bottom to the output L 3 'at the top.
  • the next conductor bridge 3 connects the input N at the bottom with the output N 'at the top.
  • the next conductor bridge 3 in turn connects the input PE at the bottom with the output PE 'at the top.
  • a neutral conductor connecting bridge 4 arranged transversely to the latter is provided on the upper end region of the conductor bridges 3 in the installation direction according to FIG.
  • This connecting bridge 4 is not electrically connected to the phase-conducting conductor bridges 3 of the conductors L 1 to L 3 , but is electrically insulated from them and lies on the conductor bridge 3 of the neutral conductor N in an electrically conductive manner.
  • a connection element is provided above each conductor bridge 3 for the phase conductors L 1 to L 3 , by means of which the phase connection of the respective surge arrester 2 can be plug-connected and electrically conductively connected to the bridge underneath.
  • the surge element 5 provided within the surge arrester is electrically connected to the plug connections of the surge arrester 2, as can be seen for example from FIGS. 4 and 5.
  • the conductor bridge 3 for the PE conductor is connected via a connecting bridge 6 to the connection area of the overvoltage protection element above the conductor bridge of the neutral conductor N, this connection being insulated from the conductor bridge 3 of the neutral conductor.
  • the connecting bridge 6 is electrically conductively connected to the conductor bridge 3 of the PE conductor, that is to say it can be placed in contact with it, for example.
  • the lower housing part is essentially U-shaped.
  • the arrangement of the conductor bridges 3 is provided in the base of the U-shape parallel to one another and electrically insulated from one another in a first lower level, which can be formed, for example, in the form of copper sheet metal strips or the like.
  • the corresponding connection terminals are arranged in the areas labeled L 1 , L 2 , L 3 , N and PE or L 1 ', L 2 ', L 3 ', N' and PE ' Marked are.
  • the cable insertion channels are each aligned quasi coaxially with the corresponding conductor bridges 3.
  • the neutral conductor connecting bridge 4 arranged transversely to the conductor bridges 3 is provided near the one leg of the U-shape of the lower part 1 in a second plane, which lies above the first plane spanned by the bridges 3, between the bridges 3 and the neutral conductor connecting bridge 4 is provided with electrical insulation.
  • the bridges 3 are also spaced apart and isolated from one another. Only in the crossing area of the conductor bridge 3, which forms the neutral conductor connection N, is the neutral conductor connecting bridge 4 placed in contact with the corresponding bridge 3, so that the desired electrical connection between the bridge 4 and the bridge 3 of the N conductor is established.
  • a plate-shaped connection element is provided in each case, which has plug connection means as a plug connection of the corresponding overvoltage conductor.
  • the individual elements L 1 E, L 2 E, L 3 E are arranged side by side and insulated from one another and in each case only connected in a contacting manner to the conductor bridge 3 located underneath.
  • the bridge 6 is arranged, which lies in contact with the PE conductor and is insulated from the neutral conductor N (the corresponding conductor bridge 3). This bridge is also formed, for example, by a sheet metal strip.
  • Each overvoltage element 2 can be in its housing a varistor or a spark gap as Have protective element 5, this appropriate protective element with Connector contacts 7 is electrically connected, which in turn in the corresponding connection elements can be plugged in above the conductor bridges 3 are trained or arranged.
  • an element for Remote signaling can be used in the is known to signal when a Surge arrester failed or stressed is.
  • the overvoltage protection device shown in the exemplary embodiment is for all common network forms suitable and is therefore by the installer too install without knowing the type of network.
  • the device in an extremely simple manner integrate existing line by the device in the usual way with those arriving below Inlet lines and outgoing exits installed analogous to the representation in Figure 1 can be.
  • the invention is not based on the embodiment limited, but within the scope of the revelation often variable.

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

Um ein Überspannungsschutzgerät zum Schutz von elektrischen Niederspannungsinstallationen vor Überspannungen, bestehend aus einem Geräteunterteil (1) mit Anschlußklemmen für Phasenleiter (L1 -L3) und Erd- beziehungsweise Neutralleiter (PE,N) sowie mit Installationsplätzen, die mit den Anschlußklemmen elektrisch verbunden sind und in die Überspannungsschutzelemente (2) eingesetzt sind, zu schaffen, welches in einfacher Weise und unter Anwendung einfachster Installationsregeln funktionstüchtig installiert werden kann, wird vorgeschlagen, daß das Gehäuseunterteil (1) im Bereich eines jeden Installationsplatzes eine durchgehende Leiterbrücke (3) aufweist, die jeweils an den Enden mit einer Anschlußklemme für die kommende Leitungsader und für die abgehende Leitungsader kontaktiert ist, daß jede Leiterbrücke (3) jedes Phasenleiters (L1-L3) im Bereich des zugehörigen Installationsplatzes einen Anschluß für den Phasenanschluß des Überspannungsschutzelementes (2) aufweist, daß isoliert zu den Leiterbrücken (3) eine quer zu diesen angeordnete Neutralleiter-Verbindungsbrücke (4) angeordnet ist, die jeweils im Bereich der Installationsplätze einen Anschluß für den Neutralleiteranschluß des Überspannungsschutzelementes (2) aufweist und die mit der parallel zu den Leiterbrücken (3) der Phasenleiter (L1-L3) angeordneten Leiterbrücke (3) für den Neutralleiter (N) kontaktiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Überspannungsschutzgerät zum Schutz von elektrischen Niederspannungsinstallationen vor Überspannungen, bestehend aus einem Geräteunterteil mit Anschlußklemmen für Phasenleiter und Erdbeziehungsweise Neutralleiter sowie mit vorzugsweise als Steckplätzen ausgebildeten Installationsplätzen, die mit den Anschlußklemmen elektrisch verbunden sind und in die Überspannungsschutzelemente in Form von Varistoren, Funkenstrecken oder dergleichen, eingesetzt oder eingesteckt sind.
Der korrekte Einsatz von Überspannungsschutzgeräten in Niederspannungsinstallationen ist in nationalen und internationalen Normen sehr ausführlich dargestellt. Diese Normen setzen allerdings ein elektrotechnisches Spezialwissen voraus, welches oftmals einen Elektroinstallateur oder einen Elektroplaner überfordert. Es müssen nämlich eine Vielzahl von Installationsbedingungen beachtet werden, die in die Planung einer elektrischen Anlage und auch in die handwerkliche Ausführung der Anlage einfließen muß. Eine falsche Installation von Überspannungsschutzgeräten kann zur Folge haben, daß einzelne Leitungen und damit die zu schützenden Geräte weiterhin unzulässig hohen Spannungsbelastungen ausgesetzt sind. Im Extremfall kann aufgrund einer falschen Installation der ganze Überspannungsschutz funktionslos werden. Auch kann es zu Überlastungen von Überspannungsschutzgeräten durch Betriebspannungen kommen.
Diese Probleme haben dazu geführt, daß eine breite Akzeptanz der Überspannungsschutzgeräte bei den Elektroplanern und auch bei der Elektroinstallation nicht erreicht werden konnte. Zudem wird auch durch Ausfälle trotz vorhandener Überspannungsschutzgeräte das Vertrauen in diese Installation in Frage gestellt.
Übliche Überspannungsschutzgeräte weisen zum Anschluß an elektrische Leitungen ein Gehäuseunterteil auf, welches beispielsweise auf Hutschienen oder dergleichen montiert werden kann, die in der Zentralverteilung einer Elektroanlage vorgesehen sind.
Die Installation erfolgt dabei vorzugsweise nahe des gebäudeseitigen Eingangs der elektrischen Zuleitungen, damit das gesamte Netz des damit ausgestatteten Hauses geschützt werden kann. Die eigentlichen Überspannungsschutzelemente sind beispielsweise Varistoren oder auch Funkenstrecken, die beispielsweise in Form von steckbaren Elementen ausgebildet sind, so daß sie steckbar in das entsprechende Geräteunterteil eingesetzt werden können.
Zur Installation eines solchen Überspannungsschutzgerätes, welches beispielsweise die phasenführenden Leiter L1,L2,L3, sowie den Neutralleiter N und gegebenenfalls auch den PE-Leiter schützen sollen, ist bei den bekannten Ausbildungen an dem Geräteunterteil, welches beispielsweise U-förmig ausgebildet sein kann, im Bereich des einen Schenkels die Anordnung von Anschlußklemmen für Phasenleiter L1 bis L3 und den Neutralleiter vorgesehen. Am anderen Schenkel des Gehäuses, also auf der gegenüberliegenden Seite können beispielsweise Erdanschlüsse vorgesehen sein. Ein solches Gerät kann nicht in eine bestehende Installation, insbesondere in den Leitungsstrang eingeschleift werden, sondern aufgrund der schaltungstechnischen Anforderungen ist es erforderlich, eine Parallelanordnung vorzusehen, so daß beispielsweise von den phasenführenden Leitern des Installationssystems (L1 bis L3) Abzweigungen vorzusehen sind, die dann in einer von der üblichen Installation abweichenden Art und Weise an die entsprechenden Anschlüsse des Überspannungsschutzgerätes angeschlossen werden müssen.
Desweiteren ist ein Anschluß an den Neutralleiter beziehungsweise an den PE-Leiter vorzusehen, die wiederum mit der Potential-Ausgleichsschiene, die geerdet ist, verbunden sind. Diese Installationsweise weicht von dem üblichen Installationsraster ab, wie dies beispielsweise bei sogenannten Fehlerstromschutzschaltern oder anderen in die Leitungen eingeschleiften Schaltern üblich ist.
Gerade aus dieser notwendigen Installation resultieren viele Fehler. Häufige Fehlerquellen bei der Installation von solchen Überspannungsschutzgeräten sind beispielsweise hohe Leitungslängen für die Verbindung zwischen den zu schützenden Leitern und den Überspannungsschutzgeräten. Auch die parallele Verlegung von ungeschützten und geschützten Leitungen ist möglich und damit eine Fehlerquelle. Im erstgenannten Fehlerfall würde bei zu hoher Leitungslänge zu viel Spannung an den Verbindungsleitungen abfallen, so daß kein korrekter Schutz erreicht wird. Im zweiten dargestellten Fehlerfall würde die parallele Verlegung von geschützten und ungeschützten Leitungen eine erhebliche Einkopplung von Überspannungen von den ungeschützten in die geschützten Leitungen zur Folge haben können. Auch der Anschluß an die Potential-Ausgleichsschiene ist häufig problematisch, da gerade dort zulässige Leitungslängen überschritten werden.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Überspannungsschutzgerät zu schaffen, welches in einfacher Weise und unter Anwendung einfachster Installationsregeln funktionstüchtig installiert werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß das Gehäuseunterteil im Bereich eines jeden Installationsplatzes eine durchgehende Leiterbrücke aufweist, die jeweils mit an einer Gehäuseseite angeordneten ersten Anschlußklemme für die kommende Leitungsader und einer an der gegenüberliegenden Gehäuseseite angeordneten zweiten Anschlußklemme für die abgehende Leitungsader kontaktiert ist, daß jede Leiterbrücke jedes Phasenleiters im Bereich des zugehörigen Installationsplatzes einen Anschluß für den Phasenanschluß des Überspannungsschutzelementes aufweist, daß isoliert zu den Leiterbrücken eine quer zu diesen angeordnete Neutralleiter-Verbindungsbrücke angeordnet ist, die jeweils im Bereich der Installationsplätze einen Anschluß für den Neutralleiteranschluß des Überspannungsschutzelementes aufweist und die mit der parallel zu den Leiterbrücken der Phasenleiter angeordneten Leiterbrücke für den Neutralleiter kontaktiert ist.
Desweiteren ist vorgesehen, daß eine weitere Leiterbrücke für den PE-Leiter parallel zu den anderen Leiterbrücken angeordnet ist, die endseitig eine entsprechende erste und zweite Anschlußklemme aufweist, daß im Bereich des Installationsplatzes der Leiterbrücke für den Neutralleiter ein Anschluß für den Neutralleiteranschluß des Überspannungsschutzelementes vorgesehen ist, der mit der Neutralleiterverbindungsbrücke kontaktiert ist, sowie ein weiterer Anschluß für das Überspannungsschutzelement, der mit einer Verbindungsbrücke kontaktiert ist, die isoliert zum Neutralleiter angeordnet ist und mit der PE-Leiterbrücke elektrisch verbunden ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist es möglich, die Installation des Überspannungsschutzgerätes in einfacher Weise derart vorzunehmen, daß praktisch ein Durchschleifen der ankommenden und weiterführenden Leitungen ermöglicht ist. Das Überspannungsschutzgerät kann in einfacher Weise angeschlossen werden, indem die einzelnen Leiter (L1,L2,L3), Neutralleiter und PE-Leiter parallel zueinander zugeführt werden und mit den an der einen Gehäuseseite befindlichen Anschlüssen verbunden werden, wobei die abgehenden Leitungen praktisch koaxial zu diesen eingehenden Anschlüssen an der anderen Gehäuseseite angeschlossen werden können. Durch die Leiterbrücken der Phasenleiter und gegebenenfalls auch der Neutralleiter und PE-Leiter ist die ordnungsgemäße und einfache Verdrahtung gewährleistet, wobei zudem Überlängen oder Schleifenbildungen vermieden sind. Dadurch, daß einerseits an den Eingängen jeder Leiterbrücke Anschlußkontakte für den jeweiligen Phasenanschluß des einzusetzenden Überspannungselementes vorgesehen sind und an dem anderen Kontaktbereich des Überspannungsschutzelementes die Neutralleiter-Verbindungsbrücke vorgesehen ist, ist die elektrische korrekte Verdrahtung beziehungsweise Verbindung zwischen den bestimmungsgemäß eingesetzten Überspannungsschutzelementen und dem Netz gewährleistet. Dabei kann gegebenenfalls auch eine weitere Leiterbrücke für den PE-Leiter vorgesehen sein, die nur mit der Leiterbrücke des Neutralleiters elektrisch verbunden ist, so daß in die entsprechenden Anschlußkontakte des Neutralleiters ein entsprechendes Überspannungsschutzelement, beispielsweise ein Gasableiter, eingesetzt werden kann, der zwangsläufig korrekt installiert ist. Das Überspannungsschutzgerät ist in einer solchen Weise in die elektrische Leitung zu integrieren, die den Installationsgewohnheiten von Elektroinstallateuren entspricht. Üblicherweise wird eine Verteilung von unten nach oben verdrahtet, wobei die einzelnen Leitungsadern parallel zueinander verlaufen. Eine solche Installationsrichtung ist mit dem erfindungsgemäßen Überspannungsschutzgerät in einfacher Weise zu realisieren, da das Gerät quasi unten Eingänge und oben Ausgänge aufweist, die an die entsprechenden Leiter angeschlossen werden können. Es wird hierdurch zudem eine räumliche Trennung der Leitungen fast zwingend erreicht und auch die parallele Verlegung von geschützten und ungeschützten Leitungen sehr erschwert, wenn nicht gar ausgeschlossen. Auch das Problem von die Installation nachteilig beeinflussenden Leitungslängen ist vermieden, da alle zu schützenden Leitungen an dem Überspannungsschutzgerät zusammengeführt werden und dort unter Verwendung von kürzesten Leitungslängen korrekt verschaltet sind. Die Installation und Zusammenstellung von Überspannungsschutzgeräten wird dadurch erheblich erleichtert, da eine komplette Installationslösung integral in dem Gerät aufgebaut ist. Bei einer entsprechenden Auslegung des Gerätes kann das Gerät für alle Netzformen eingesetzt werden, so daß es vom Installateur keine Kenntnis über die Netzform verlangt.
Wie schon ausgeführt, ermöglicht das erfindungsgemäße Gerät die Installation entsprechend den Installationsgewohnheiten des Elektrohandwerks, da der Installateur ähnliche Installationsarten beispielsweise bei der Montage von Fehlerstromschutzschaltern gewöhnt ist. Auch dort werden die unteren Klemmen als Eingang benutzt und die oberen Klemmen bilden die Abgänge. Die verbleibenden Installationsvorschriften bestehen nur insoweit, als das Überspannungsschutzgerät immer direkt am Eingang der Installation montiert werden muß und keine weiteren Verbindungen zwischen den geschützten und ungeschützten Leitungen vorgenommen werden dürfen.
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung wird darin gesehen, daß das Gehäuseunterteil etwa U-förmig ausgebildet ist, wobei in der Basis der U-Form parallel zueinander und voneinander elektrisch isoliert in einer ersten, unteren Ebene die Leiterbrücken in Form von Blechstreifen angeordnet sind, die endseitig im Bereich der Schenkel der U-Form die Anschlußklemmen aufweisen, deren Kabeleinsteckkanäle jeweils parallel oder quasi koaxial zu der entsprechenden Leiterbrücke aus den einander abgewandten Flächen der Schenkel ausmünden.
Zudem kann bevorzugt vorgesehen sein, daß die quer zu den Leiterbrücken angeordnete Neutralleiter-Verbindungsbrücke im Bereich des einen Schenkels der U-Form oder in der Basis nahe des Schenkels in einer zweiten Ebene isoliert zu den Leiterbrücken der Phasenleiter der ersten Ebene angeordnet ist und mit der Leiterbrücke des Neutralleiters elektrisch verbunden ist, insbesondere auf dieser kontaktierend im Kreuzungsbereich anliegt.
Auch ist bevorzugt vorgesehen, daß im Bereich des anderen Schenkels oder in der Basis nahe des Schenkels in der zweiten Ebene im Bereich eines jeden Installationsplatzes eines Überspannungsschutzelementes für die Phasenleiter ein mit der jeweiligen Leiterbrücke kontaktierendes und gegenüber benachbarten Leiterbrücken isoliertes Teil als Anschluß angeordnet ist.
Zudem ist bevorzugt, daß im Bereich des anderen Schenkels oder in der Basis nahe des Schenkels in der zweiten Ebene im Bereich der Überdeckung der Leiterbrücke des Neutralleiters und des PE-Leiters die Verbindungsbrücke in Form eines die Leiterbrücke des PE-Leiters kontaktierenden und gegenüber der Leiterbrücke des Neutralleiters isolierten Blechstreifens ausgebildet ist.
Auch ist bevorzugt, daß jedes Überspannungselement aus einem in einem Gehäuse angeordneten Varistor oder einer Funkenstrecke besteht, die mit Anschlußkontakten mit den Anschlüssen des Gehäuseunterteils elektrisch verbunden sind (in der Gebrauchslage), so daß das Überspannungselement die elektrische Verbindung jeweils zwischen der Leiterbrücke des Phasenleiters und der Neutralleiterverbindungsbrücke und der Verbindungsbrücke zwischen Neutralleiter und PE-Leiter darstellt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Es zeigt:
Figur 1
ein erfindungsgemäßes Überspannugsgerät schematisch in Draufsicht;
Figur 2
desgleichen im Schnitt II/II der Figur 1 gesehen;
Figur 3
desgleichen im Schnitt III/III der Figur 1 gesehen;
Figur 4
ein Schnitt im Schnitt IV/IV der Figur 1 gesehen;
Figur 5
ein Schnitt V/V der Figur 1;
Figur 6
ein Schnitt VI/VI gemäß Figur 1 gesehen.
Die Ansicht der Figur 1 entspricht etwa der Ansicht der Schnittlinie I in Figur 3.
In der Zeichnung ist ein Überspannungsschutzgerät zum Schutz von elektrischen Niederspannungsinstallationen vor Überspannungen gezeigt. Es besteht aus einem Geräteunterteil 1 mit Anschlußklemmen für die Phasenleiter L1,L2,L3 und die Erdleiter PE sowie die Neutralleiter N. Ferner sind im Ausführungsbeispiel als Steckplätze ausgebildete Installationsplätze am Unterteil vorgesehen, die mit den Anschlußklemmen in elektrischer Verbindung stehen. Die eigentlichen Überspannungsschutzelemente 2 sind in Form von Varistoren beziehungsweise Funkenstrecken ausgebildet und als quaderförmige Elemente mit dem Unterteil 1 steckverbindbar, wobei durch die Steckverbindung einerseits die Lagesicherung erfolgt und andererseits die ordnungsgemäße elektrische Kontaktierung.
Im Bereich eines jeden Installationsplatzes für einen Überspannungsableiter 2 ist eine durchgehende Leiterbrücke 3 vorgesehen. Die in der Zeichnungsfigur 1 links dargestellte durchgehende Leiterbrücke 3 verbindet den unten liegenden Eingang L1 mit dem oben liegenden Abgang L1'. Die daneben befindliche, dazu parallel angeordnete Leiterbrücke 3 verbindet den Eingang L2 mit dem Ausgang L2'. Die wiederum daneben befindliche weitere Leiterbrücke 3 verbindet den unten liegenden Eingang L3 mit dem oben liegenden Abgang L3'. Die nächste Leiterbrücke 3 verbindet den unten liegenden Eingang N mit dem oben liegenden Abgang N'. Die nächste Leiterbrücke 3 verbindet wiederum den unten liegenden Eingang PE mit dem oben liegenden Abgang PE'. Beispielsweise durch Kunststoffisolierelemente isoliert zu den Leiterbrücken 3 ist eine quer zu diesen angeordnete Neutralleiter-Verbindungsbrücke 4 am in Installationsrichtung gemäß Figur 1 oberen Endbereich der Leiterbrücken 3 vorgesehen, und zwar im Bereich jeweils der Installationsplätze mit einem Steckanschluß für den Neutralleiter-Anschluß des Überspannungsschutzelementes. Diese Verbindungsbrücke 4 ist nicht mit den phasenführenden Leiterbrücken 3 der Leiter L1 bis L3 elektrisch verbunden, sondern sie ist gegenüber diesen elektrisch isoliert und sie liegt elektrisch leitend an der Leiterbrücke 3 des Neutralleiters N auf. Im in Zeichnungsfigur 1 befindlichen Bereich ist oberhalb jeder Leiterbrücke 3 für die Phasenleiter L1 bis L3 ein Anschlußelement vorgesehen, mittels dessen der Phasenanschluß des jeweiligen Überspannungsableiters 2 mit der darunter befindlichen Brücke steckverbindbar und elektrisch leitend verbindbar ist. Das innerhalb des Überspannungsableiters vorgesehene Überspannungselement 5 ist mit den Steckanschlüssen des Überspannungsableiters 2 elektrisch verbunden, wie beispielsweise aus den Figuren 4 und 5 ersichtlich ist. Die Leiterbrücke 3 für den PE-Leiter ist über eine Verbindungsbrücke 6 mit dem Anschlußbereich des Überspannungsschutzelementes oberhalb der Leiterbrücke des Neutralleiters N verbunden, wobei diese Verbindung gegenüber der Leiterbrücke 3 des Neutralleiters isoliert ist. Die Verbindungsbrücke 6 ist aber mit der Leiterbrücke 3 des PE-Leiters elektrisch leitend verbunden, d.h. kann beispielsweise auf diese kontaktierend aufgelegt sein. Bei gesteckten Überspannungsableitern ist jeweils eine elektrische Verbindung zwischen dem Eingangsanschluß L1E,L2E,L3E und PEE einerseits und dem zugehörigen Neutralleiter-Anschluß NA hergestellt. Die ordnungsgemäße Verschaltung ist damit gewährleistet, wobei zudem durch die entsprechenden oben und unten liegenden Abgänge und Eingänge der Leitungen eine einfache und lagerichtige Installation gewährleistet ist. Wie insbesondere aus Figur 4 bis 6 ersichtlich, ist das Gehäuseunterteil im wesentlichen U-förmig ausgebildet. Dabei ist in der Basis der U-Form parallel zueinander und voneinander elektrisch isoliert in einer ersten unteren Ebene die Anordnung der Leiterbrücken 3 vorgesehen, die beispielsweise in Form von Kupfer-Blechstreifen oder dergleichen ausgebildet sein können. Im Bereich der Schenkel der U-Form sind die entsprechenden Anschlußklemmen in den Bereichen angeordnet, die mit den Bezeichnungen L1,L2,L3,N und PE beziehungsweise L1',L2',L3',N' und PE' gekennzeichnet sind. Die Kabeleinsteckkanäle sind also jeweils quasi koaxial zu den entsprechenden Leiterbrücken 3 ausgerichtet.
Die quer zu den Leiterbrücken 3 angeordnete Neutralleiter-Verbindungsbrücke 4 ist nahe des einen Schenkels der U-Form des Unterteils 1 in einer zweiten Ebene vorgesehen, die über der ersten Ebene liegt, die von den Brücken 3 aufgespannt ist, wobei zwischen den Brücken 3 und der Neutralleiter-Verbindungsbrücke 4 eine elektrische Isolierung vorgesehen ist. Auch die Brücken 3 sind jeweils mit Abstand nebeneinander angeordnet und voneinander isoliert. Lediglich im Kreuzungsbereich der Leiterbrücke 3, die den Neutralleiteranschluß N bildet, ist die Neutralleiter-Verbindungsbrücke 4 kontaktierend auf die entsprechende Brücke 3 aufgelegt, so daß die gewünschte elektrische Verbindung zwischen der Brücke 4 und der Brücke 3 des N-Leiters hergestellt ist. Nahe des anderen Schenkels des Unterteils 1 ist in der zweiten Ebene im Bereich eines jeden Installationsplatzes eines Überspannungsschutzelementes 2 für die Phasenleiter L1 bis L3 jeweils ein beispielsweise plattenförmiges Anschlußelement vorgesehen, welches Steckverbindungsmittel als Steckverbindung des entsprechenden Überspannungsleiters aufweist. Die einzelnen Elemente L1E,L2E,L3E sind nebeneinander angeordnet und gegeneinander isoliert und jeweils nur mit der darunter befindlichen Leiterbrücke 3 kontaktierend verbunden. Im Bereich des Neutralleiters N und des PE-Leiters ist die Brücke 6 angeordnet, die kontaktierend auf dem PE-Leiter aufliegt und gegenüber dem Neutralleiter N (der entsprechenden Leiterbrücke 3) isoliert ist. Auch diese Brücke ist wiederum beispielsweise durch einen Blechstreifen gebildet.
Jedes Überspannungselement 2 kann in seinem Gehäuse einen Varistor oder eine Funkenstrecke als Schutzelement 5 aufweisen, wobei dieses entsprechende Schutzelement mit Anschlußsteckkontakten 7 elektrisch verbunden ist, die wiederum in die entsprechenden Anschlußelemente einsteckbar sind, die oberhalb der Leiterbrücken 3 ausgebildet oder angeordnet sind. Zusätzlich kann in einem entsprechenden Freiraum des Unterteils 1, der oberhalb der Leiterbrücke 3 des PE-Leiters ausgebildet ist, ein Element zur Fernsignalisierung eingesetzt werden, das in an sich bekannter Weise signalisiert, wenn ein Überspannungsableiter ausgefallen oder beansprucht ist.
Das im Ausführungsbeispiel gezeigte Überspannungsschutzgerät ist für alle üblichen Netzformen geeignet und ist daher vom Installateur zu installieren, ohne daß er die Netzform kennt. Zudem ist das Gerät in äußerst einfacher Weise in eine bestehende Leitung zu integrieren, indem das Gerät in üblicher Weise mit unten ankommenden Eingangsleitungen und oben abgehenden Abgängen analog der Darstellung in Figur 1 installiert werden kann.
Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims (7)

  1. Überspannungsschutzgerät zum Schutz von elektrischen Niederspannungsinstallationen vor Überspannungen, bestehend aus einem Geräteunterteil (1) mit Anschlußklemmen für Phasenleiter (L1 -L3) und Erd- beziehungsweise Neutralleiter (PE,N) sowie mit vorzugsweise als Steckplätzen ausgebildeten Installationsplätzen, die mit den Anschlußklemmen elektrisch verbunden sind und in die Überspannungsschutzelemente (2) in Form von Varistoren, Funkenstrecken oder dergleichen, eingesetzt oder eingesteckt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseunterteil (1) im Bereich eines jeden Installationsplatzes eine durchgehende Leiterbrücke (3) aufweist, die jeweils mit an einer Gehäuseseite angeordneten ersten Anschlußklemme für die kommende Leitungsader und einer an der gegenüberliegenden Gehäuseseite angeordneten zweiten Anschlußklemme für die abgehende Leitungsader kontaktiert ist, daß jede Leiterbrücke (3) jedes Phasenleiters (L1-L3) im Bereich des zugehörigen Installationsplatzes einen Anschluß für den Phasenanschluß des Überspannungsschutzelementes (2) aufweist, daß isoliert zu den Leiterbrücken (3) eine quer zu diesen angeordnete Neutralleiter-Verbindungsbrücke (4) angeordnet ist, die jeweils im Bereich der Installationsplätze einen Anschluß für den Neutralleiteranschluß des Überspannungsschutzelementes (2) aufweist und die mit der parallel zu den Leiterbrücken (3) der Phasenleiter (L1-L3) angeordneten Leiterbrücke (3) für den Neutralleiter (N) kontaktiert ist.
  2. Überspannungsschutzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Leiterbrücke (3) für den PE-Leiter parallel zu den anderen Leiterbrücken (3) angeordnet ist, die endseitig eine entsprechende erste und zweite Anschlußklemme aufweist, daß im Bereich des Installationsplatzes der Leiterbrücke (3) für den Neutralleiter ein Anschluß für den Neutralleiteranschluß des Überspannungsschutzelementes (2) vorgesehen ist, der mit der Neutralleiterverbindungsbrücke (3) kontaktiert ist, sowie ein weiterer Anschluß für das Überspannungsschutzelement (2), der mit einer Verbindungsbrücke (6) kontaktiert ist, die isoliert zum Neutralleiter (N) angeordnet ist und mit der PE-Leiterbrücke (3) elektrisch verbunden ist.
  3. Überspannungsschutzgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseunterteil (1) etwa U-förmig ausgebildet ist, wobei in der Basis der U-Form parallel zueinander und voneinander elektrisch isoliert in einer ersten, unteren Ebene die Leiterbrücken (3) in Form von Blechstreifen angeordnet sind, die endseitig im Bereich der Schenkel der U-Form die Anschlußklemmen aufweisen, deren Kabeleinsteckkanäle jeweils parallel oder quasi koaxial zu der entsprechenden Leiterbrücke (3) aus den einander abgewandten Flächen der Schenkel ausmünden.
  4. Überspannungsschutzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die quer zu den Leiterbrücken (3) angeordnete Neutralleiter-Verbindungsbrücke (4) im Bereich des einen Schenkels der U-Form oder in der Basis nahe des Schenkels in einer zweiten Ebene isoliert zu den Leiterbrücken (3) der Phasenleiter (L1-L3) der ersten Ebene angeordnet ist und mit der Leiterbrücke (3) des Neutralleiters (N) elektrisch verbunden ist, insbesondere auf dieser kontaktierend im Kreuzungsbereich anliegt.
  5. Überspannungsschutzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des anderen Schenkels oder in der Basis nahe des Schenkels in der zweiten Ebene im Bereich eines jeden Installationsplatzes eines Überspannungsschutzelementes (2) für die Phasenleiter (L1-L3) ein mit der jeweiligen Leiterbrücke (3) kontaktierendes und gegenüber benachbarten Leiterbrücken (3) isoliertes Teil (L1E,L2E,L3E) als Anschluß angeordnet ist.
  6. Überspannungsschutzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des anderen Schenkels oder in der Basis nahe des Schenkels in der zweiten Ebene im Bereich der Überdeckung der Leiterbrücke (3) des Neutralleiters (N) und des PE-Leiters die Verbindungsbrücke (6) in Form eines die Leiterbrücke (3) des PE-Leiters kontaktierenden und gegenüber der Leiterbrücke (3) des Neutralleiters (N) isolierten Blechstreifens ausgebildet ist.
  7. Überspannungsschutzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß jedes Überspannungselement (2) aus einem in einem Gehäuse angeordneten Varistor oder einer Funkenstrecke besteht, die mit Anschlußkontakten mit den Anschlüssen des Gehäuseunterteils (1) elektrisch verbunden sind (in der Gebrauchslage), so daß das Überspannungselement (2) die elektrische Verbindung jeweils zwischen der Leiterbrücke (3) des Phasenleiters (L1,L2 oder L3) und der Neutralleiterverbindungsbrücke (4) und der Verbindungsbrücke (6) zwischen Neutralleiter (N) und PE-Leiter darstellt.
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