DE10103530A1

DE10103530A1 - Anschlussvorrichtung zum Verbinden einer Übertragungseinrichtung mit einer Energieversorgungsleitung

Info

Publication number: DE10103530A1
Application number: DE2001103530
Authority: DE
Inventors: Uwe Lehmann; Stefan Weigert
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2001-01-26
Filing date: 2001-01-26
Publication date: 2002-08-29

Abstract

Die Anschlussvorrichtung besteht aus einem elektrisch isolierenden Gehäuse (1), in dem ein die Energieversorgungsleitung (EVL) aufnehmender und zumindest ein metallisches Schneideelement (3) aufweisender Führungskanal (2), eine für die Aufnahme eines mit dem Schneideelement (3) elektrisch verbundenen Sicherungselementes (SI) vorgesehene Ausnehmung (5), sowie eine die mit dem Sicherungselement (SI) elektrisch verbundene Leitung (AL) aufnehmende Führungsrille (9) ausgestaltet ist. Eine elektrisch isolierende, auf die Gehäuseform abgestimmte Gehäuseabdeckung (11) ist derart ausgebildet, dass beim Aufdrücken der Gehäuseabdeckung (11) auf das Gehäuse (1) das zumindest eine Schneidelement (3) in die Energieversorgungsleitung (EVL) im Sinne einer elektrischen Verbindung eindringt, wobei Befestigungsmittel (12, 13) zur Fixierung der Gehäuseabdeckung (11) in aufgedrücktem Zustand vorgesehen sind.

Description

Für die Übermittlung von Informationen insbesondere Daten ist zukünftig auch eine Übertragung der Informationen über Ener gieversorgungsleitungen, insbesondere Niederspannungs- Energieversorgungsleitungen vorgesehen. Die Übermittlung der Informationen erfolgt vorzugsweise durch Hochfrequenzsignale - beispielsweise im Bereich zwischen 1,6 und 30 MHz. Zur Ein koppelung bzw. Auskoppelung derartiger Hochfrequenzsignale in eine Energieversorgungsleitung ist eine galvanische Verbin dung mit der Energieversorgungsleitung erforderlich. Die Hochfrequenzsignale werden beispielsweise in den Transforma torstationen oder in den Verteilschränken der Gebäude ein- bzw. ausgekoppelt. Hierzu werden die die Hochfrequenzsignale führenden elektrischen Leitungen, die jeweils mit entspre chenden Übertragungseinrichtungen verbunden sind, an die Energieversorgungsleitung angeschlossen. Derzeit werden die die Hochfrequenzsignale führenden Leitungen direkt an die vorhandenen Klemmen - beispielsweise mit Hilfe von Kabelschu hen - der Transformatorstationen bzw. der Verteilschränke in den Gebäuden, d. h. im Firmen- oder Heimbereich angeschlossen. Bei diesen Anschlussarbeiten ist die Sicherheit der Montage personen nicht gewährleistet, da die Klemmen bzw. Anschlüsse während der Montage nicht berührungssicher sind und häufig im Umfeld weitere Niederspannungen führende Anschlüsse offenlie gen und Kurzschlüsse verursachen können. Desweiteren ist bei einem derartigen Anschluss einer Leitung an eine Energiever sorgungsleitung die Freischaltung bzw. die Unterbrechung der Energieversorgungsleitung erforderlich, was einen zusätzli chen hohen Montageaufwand erfordert.

Für die Ankoppelung von Energieversorgungsleitungen an vor handene Energieversorgungsleitungen sind bereits Piercing- Klemmen bekannt, die einen Kabelkanal aufweisen, in den die Energieversorgungsleitung eingebracht wird. Mit Hilfe einer Abdeckung werden mit Hilfe von Schraubverbindungen Schneidee lemente bzw. Piercing-Elemente durch die Isolierung der Ener gieversorgungsleitung in den metallischen Leiter eingedrückt. Derartige Klemmvorrichtungen sind zum einen für die Übertra gung hoher Ströme zwischen den Energieversorgungsleitungen konzipiert und sind dementsprechend groß. Derartige An schlussklemmen sind beispielsweise aus der Druckschrift . . . bekannt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin eine Anschlussvorrichtung für die Ein- bzw. Auskopplung von Hoch frequenzsignalen in eine Energieversorgungsleitung insbeson dere unter sicherheitstechnischen Aspekten zu schaffen. Die Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 ge löst.

Der wesentliche Aspekt der erfindungsgemäßen Anschlussvor richtung besteht darin, dass in einem elektrisch isolierenden Gehäuse ein die Energieversorgungsleitung aufnehmender und zumindest ein metallisches Schneideelement aufweisender Füh rungskanal, eine für die Aufnahme eines mit dem Schneideele ment elektrischen verbundenen Sicherungselementes vorgesehene Ausnehmung, sowie eine die mit der Sicherung elektrisch ver bundene Leitung aufnehmende Führungsrille ausgestaltet ist. Eine elektrisch isolierende, auf die Gehäuseform abgestimmte Gehäuseabdeckung (11) ist derart ausgestaltet, dass beim Auf drücken der Gehäuseabdeckung auf das Gehäuse das zumindest eine Schneideelement in die Energieversorgungsleitung im Sin ne einer elektrischen Verbindung eindringt, wobei Befesti gungsmittel zur Fixierung der Gehäuseabdeckung im aufgedrück ten Zustand vorgesehen sind. Durch die Integration des Siche rungselementes bzw. der Sicherung in die Anschlussvorrichtung wird bei der Montage sowohl der Anschlussklemme als auch ei ner mit der Anschlussklemme über eine Leitung verbundene Übertragungseinrichtung eine maximale Sicherheit gewährlei stet, da durch das integrierte Sicherungselement schon bei geringen Stromflüssen eine Unterbrechung zur niederspannungs führenden Energievorsorgungsleitung erreicht wird. Aufgrund der geringen Anforderungen an die Strombelastbarkeit dieser Anschlussvorrichtung, die durch die Integration eines Siche rungselementes gewährleistet ist, kann die Anschlussvorrich tung mit geringeren Ausmaßen bzw. Dimensionen konzipiert bzw. konstruiert werden. Hierdurch kann der wirtschaftliche Auf wand für die Anschlussklemme bei maximaler Sicherheit der Montageperson sowohl bei der Montage der Anschlussvorrichtung als auch der Montage der über eine Leitung an diese ange schlossene Übertragungseinrichtung reduziert werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung insbesondere hinsichtlich der Ausgestal tung des Führungskanals, der Ausnehmung für die Aufnahme ei nes Sicherungselementes sowie der Befestigungselemente für die Fixierung der Gehäuseabdeckung sind den weiteren Patent ansprüchen zu entnehmen.

Im folgenden wird die Erfindung und deren Vorteile anhand ei ner perspektifischen Darstellung einer Anschlussvorrichtung näher erläutet.

Die Darstellung zeigt ein quaderförmiges Gehäuse 1 aus elek trisch nicht leitendem Material, z. B. aus Kunststoff, in dem ein zu einer Längskante des Gehäuses 1 sich parallel erstrec kender, halbkreisförmiger Führungskanal 2 für die Aufnahme einer Energieversorgungsleitung EVL ausgestaltet ist. In ei nem Endbereich des Führungskanals 2 sind beispielsweise drei eckförmige, metallische Schneideelemente 3 angeordnet. Hierzu ist der Führungskanal 2 mit einer Nut versehen, in die Schneideelemente 3 zusammen mit einem die Schneideelemente 3 haltenden metallischen Halteelement 4 eingebracht - z. B. ein gepresst - sind, wobei die Schneidelemente 3 an dem Halteele ment 4 beispielsweise durch Lötungen oder Schrauben befestigt sind. Die Schneideelemente 3 sind an den zum Führungskanal 2 weisenden Spitzen derart geschärft, dass sie bei Druck durch die Isolierung IS der Energieversorgungsleitung EVL dringen und etwas in den metallischen Leiter L eindringen.

In dem dem Führungskanal 2 gegenüberliegenden Bereich des Ge häuses 1 ist eine quaderförmige Ausnehmung 5 für die Aufnahme einer Sicherung SI bzw. eines Sicherungselementes SI- in der Zeichnung durch einen mit SI bezeichneten Pfeil angedeutet - ausgestaltet. Die Sicherungselemente SI sind meist runde Feinsicherungen, die an beiden Enden eine Metallkappe aufwei sen. Um die Metallkappe des Sicherungselementes SI mit dem Halteelement 4 der Schneidelemente 3 elektrisch zu verbinden, ist an dem dem Halteelement 4 nächstgelegenen Stirnbereich der quaderförmigen Ausnehmung 5 eine metallische Leiterbahn 6 angebracht - z. B. geklebt, die im Gehäuse 1 zum Halteelement 4 geführt und mit diesem elektrisch verbunden ist - z. B. ge lötet. Um eine nach außen geführte Anschlussleitung AL elek trisch mit der anderen Kappe des Sicherungselements SI zu verbinden, ist eine weitere metallische Leiterbahn 10 an dem dem Stirnbereich gegenüberliegenden Endbereich der dem Füh rungskanal 2 zugewandten Längsfläche der Ausnehmung 5 ange bracht und in den Bereich eines zwischen der Ausnehmung 5 und dem Führungskanal 2 ausgestalteten Führungsrille 9 geführt.

Der dem Stirnbereich mit der aufgebrachten Leiterbahn 6 der Ausnehmung 5 gegenüberliegende Stirnbereich weist eine kreis förmige Öffnung 7 für die Aufnahme einer Sicherungsabdeckung 8 auf. Hierbei ist die Öffnung 7 derart dimensioniert, dass das Sicherungselement SI in die Ausnehmung 5 eingeschoben oder entfernt werden kann. Zusätzlich ist die Öffnung 7 der art ausgestaltet - beispielsweise ein Gewinde- oder ein Bajo nettverschluss -, dass das Sicherungselement SI mit Hilfe der Sicherungsabdeckung 8 in der Ausnehmung 5 fixiert werden kann, wobei das Sicherungselement SI sowohl mit der An schlussleitung AL als auch mit den Schneidelementen 3 elek trisch verbunden ist. Hierzu ist an der Sicherungsabdeckung 8 an einem kreisförmigen Ende beispielsweise ein Gegengewinde oder ein Gegenbajonettverschluss ausgestaltet, wobei das Gegengewinde oder der Gegenbajonettverschluss auf das Gewinde oder den Bajonettverschluss der Öffnung 7 abgestimmt ist.

Die für die Führung der Anschlussleitung AL vorgesehenen Füh rungsrille 9 ist zwischen dem Führungskanal 2 und der Ausneh mung 5 mäanderförmig ausgestaltet, wobei die Führungsrille 9 annähernd einen quadratischen Querschnitt aufweist. Durch die mäanderförmige Ausgestaltung der Führungsrille 9 wird eine mäanderförmige Führung einer in die Führungsrille 9 einge brachten und elektrisch mit der weiteren Leiterbahn 10 ver bundenen Anschlussleitung AL und damit eine Zugentlastung der Anschlussleitung AL bewirkt.

Die Zeichnung zeigt weiterhin eine rechteckförmige Gehäuseab deckung 11 aus nicht elektrisch leitendem Material, z. B. Kunststoff, die hinsichtlich der Dimensionen des Rechtecks auf das Gehäuse 1 abgestimmt ist. An den beiden Längsseiten der rechteckigen Gehäuseabdeckung 11 sind jeweils zwei kral lenförmige Befestigungselemente 12 ausgebildet. An den beiden Längsseiten des quaderförmigen Gehäuses 1 sind auf die Befe stigungselemente 12 abgestimmte Gegenbefestigungselemente 13 derart ausgestaltet, dass bei Aufsetzen bzw. Aufdrücken der Gehäuseabdeckung 11 auf das Gehäuse 1 die annähernd quader förmig ausgebildeten Gegenbefestigungselemente 13 in die Aus nehmungen der krallenförmig ausgestalteten Befestigungsele mente 12 einrasten und die Gehäuseabdeckung 11 auf dem Gehäu se 1 gehalten wird. Anstelle dieser Befestigungsart sind an dere Befestigungsarten wie Schraubbefestigungen oder direkt am Gehäuse 1 angebrachte Befestigungselemente, die durch Öff nungen des Gehäuses 1 - nicht dargestellt - geführt sind und mit weiteren Befestigungsmittel fixiert werden, möglich.

Bei einem Anschluss einer Energieversorgungsleitung EVL wird diese in den Führungskanal 2 eingelegt und die Gehäuseabdec kung 11 einseitig mit den beiden Befestigungs- und Gegenbefe stigungselementen 12, 13 am Gehäuse 1 befestigt. Anschließend werden durch Drücken auf die Gehäuseabdeckung 11 im Bereich der Schneideelemente 3 - in der Zeichnung durch einen mit F bezeichneten Pfeil angedeutet - die Schneideelemente 3 durch die Isolierung IS der Energieversorgungsleitung EVL gedrückt, worauf die Schneideelemente 3 etwas in den metallischen Lei ter L eindringen. Am Ende des Drückvorgangs rasten die Gegen befestigungselemente 13 in die Befestigungselemente 12 ein und die Gehäuseabdeckung 11 ist auf dem Gehäuse 1 fixiert, da der Gegendruck durch die leichte Verformung der Gehäuseabdec kung erhalten bleibt. Durch das Aufdrücken der Gehäuseabdec kung 11 auf das Gehäuse 1 ist die Energieversorgungsleitung EVL über die Schneideelemente 3, die Leiterbahn 6, die Siche rung SI, die weitere Leiterbahn 10 mit der Anschlussleitung AL elektrisch verbunden.

Die Anschlussleitung AL kann beispielsweise mit einer Über tragungseinheit - nicht dargestellt - verbunden werden, mit deren Hilfe Daten bzw. Informationen über Energieversorgungs leitungen EVL übertragen werden können. Die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung kann hierzu beispielsweise im Verteiler kasten für Energieversorgungsleitungen in Gebäuden aber auch in den Niederspannungs-Trafostationen eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung kann für unterschied lich geformte Energieversorgungsleitungen EVL eingesetzt wer den, da bei der Anordnung von mehreren Schneideelementen 3 zumindest ein Teil dieser Schneideelemente 3 in die beliebig geformte Energieversorgungsleitung EVL eindringt. Durch die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung wird ein maximaler Schutz insbesondere bei der Installation von Anschlussvor richtungen und Übertragungseinrichtungen gewährleistet.

Claims

1. Anschlussvorrichtung für den Anschluss einer elektrischen Leitung (AL) an eine Energieversorgungsleitung (EVL),
mit einem elektrisch isolierenden Gehäuse (1), in dem ein die Energieversorgungsleitung (EVL) aufnehmender und zumindest ein metallisches Schneideelement (3) aufweisender Führungskanal (2), eine für die Aufnahme eines mit dem Schneideelement (3) elektrisch verbundenen Sicherungsele mentes (SI) vorgesehene Ausnehmung (5), sowie eine die mit dem Sicherungselement (SI) elektrisch verbundene Leitung (AL) aufnehmende Führungsrille (9) ausgestaltet ist, und
mit einer elektrisch isolierenden, auf die Gehäuseform ab gestimmten Gehäuseabdeckung (11), derart ausgestaltet, dass beim Aufdrücken der Gehäuseabdeckung (11) auf das Gehäuse (1) das zumindest eine Schneidelement (3) in die Energie versorgungsleitung (EVL) im Sinne einer elektrischen Ver bindung eindringt, wobei Befestigungsmittel (12, 13) zur Fi xierung der Gehäuseabdeckung (11) in aufgedrücktem Zustand vorgesehen sind.

2. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass im einem quaderförmigen Gehäuse (1) für die Aufnahme ei ner unterschiedlich geformten Leitung (AL) ein annähernd halbkreisförmiger Führungskanal (2) vorgesehen ist, in dem zumindest ein zur Richtung des Führungskanals (2) annähernd rechtwinkelig sich erstreckendes Schneideelement (3) befe stigt ist.

3. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein dreieckförmiges metallisches Schneideele ment (3) derart im Führungskanal (2) befestigt ist, dass zu mindest eine Spitze in den Führungskanal (2) ragt, wobei die zumindest eine Spitze derart ausgestaltet ist, dass sie beim Aufdrücken der Gehäuseabdeckung (11) die Isolierung (IS) der Energieversorgungsleitung (EVL) durchdringt und in den elek trischen Leiter (L) eindringt.

4. Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass in einem quaderförmigen Gehäuse (1) für die Aufnahme eines Sicherungselementes (SI) eine quaderförmige Ausneh mung (5) ausgestaltet ist,
dass an dem dem Schneideelement (3) nächstgelegenen Ende der Ausnehmung (5) ein mit dem Schneidelement (3) elek trisch verbundenes erstes Kontaktelement (6) angeordnet ist,
dass an einem dem Ende gegenüberliegenden Endbe der qua derförmigen Ausnehmung (5) in dessen Seitenbereich ein zweites, mit der Leitung (AL) verbundenes Kontaktelement (10) angeordnet ist, wobei die Kontaktelemente (6, 10) der art ausgestaltet sind, dass eine eingesetztes Sicherungs element (SI) mit dem ersten und zweiten Kontaktelement (6, 10) elektrisch verbunden ist,
dass das gegenüberliegenden Ende der quaderförmigen Aus nehmung (5) eine Öffnung (7) zum Einführen und Entfernen des Sicherungselementes (SI) aufweist,
dass im Sinne einer Halterung des Sicherungselementes (SI) ein in die Öffnung (7) einbringbare und fixierbare Siche rungsabdeckung (8) vorgesehen ist.

5. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die Kontaktelemente (6, 10) als metallische Streifen aus gestaltet sind, die im Gehäuse (1) zu dem zumindest einen Schneidelement (3) bzw. dem Leiter (AL) geführt und dort elektrisch mit dem Schneideelement (3) bzw. dem Leiter (AL) verbunden sind.

6. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die Sicherungsabdeckung (8) und die Öffnung (7) ein auf einander angepasstes Schraubgewinde aufweisen oder derart ausgestaltet sind, dass beide zusammen einen lösbaren Bajo nettverschluß bilden.

7. Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseabdeckung (11) auf die Form des Gehäuses (1) abgestimmt ist, wobei zumindest die das Sicherungselement (3) aufnehmende Ausnehmung (5) und der die Schneidelemente (3) aufweisende Bereich des Gehäuses (1) durch die Gehäuseabdec kung (11) abgedeckt ist, wobei bei einem quaderförmigen Ge häuse (1) eine auf die Quaderform abgestimmte rechteckige Ge häuseabdeckung (11) vorgesehen ist.

8. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, dass eine reckteckige Gehäuseabdeckung (11) an einer Längs seite nicht trennbar mit dem Gehäuse beweglich verbunden ist.

9. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, dass eine rechteckige Gehäuseabdeckung (1) trennbar mit dem Gehäuse (1) verbunden ist, wobei an einer Längsseite des Ge häuses (1) zumindest eine Vertiefungen ausgestaltet ist, in die beim Aufbringen der Gehäuseabdeckung (11) auf das Gehäuse (1) zumindest ein an der Längsseite der Gehäuseabdeckung (11) ausgestaltete hakenförmige Fixierelemente eingereifen.

10. Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der gegenüberliegenden Längsseite des Gehäuses (1) zumindest eine Vertiefung ausgestaltet ist, in die am Ende des Aufdrückens der Gehäuseabdeckung (11) auf das Gehäuse (1) zumindest ein an der gegenüberliegende Längsseite der Gehäu seabdeckung (11) ausgestaltetes hakenförmiges Fixierelement (12) eingreift.

11. Anschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseabdeckung (11) durch Schraubelemente auf das Gehäuse (1) gedrückt und fixiert wird, wobei im Gehäuse (1) Gegenschraubelemente und in der Gehäuseabdeckung (11) darauf abgestimmte Öffnungen vorgesehen sind.

12. Anschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) im zur Gehäuseabdeckung (11) gewandten Bereich zumindest ein Rastelement und die Gehäuseabdeckung (11) zumindest eine darauf abgestimmte Öffnung aufweist, wo bei das zumindest Rastelement und die zumindest eine Öffnung derart ausgestaltet sind, dass das zumindest eine Rastelement am Ende des Aufdrückens der Gehäuseabdeckung (11) auf das Ge häuse (1) in der zumindest einen Öffnung einrastet.

13. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch ge kennzeichnet, dass das Rastelement und die Öffnung derart ausgestaltet sind, dass die Einrastung gelöst werden kann.

14. Anschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Längsseiten der rechteckförmigen Gehäuseabdeckung (11) jeweils zumindest ein krallenförmiges Befestigungsele ment (12) und an den Längsseiten des quaderförmigen Gehäuses (1) quaderförmige Gegenbefestigungselemente (13) derart ange ordnet und ausgestaltet sind, dass am Ende des Aufdrückens der Gehäuseabdeckung (11) auf das Gehäuse (1) die Gegenbefe stigungselemente (13) in das krallenförmige Befestigungsele ment (12) einrastet und die Gehäuseabdeckung (11) fixiert ist.