DE102009004703B4

DE102009004703B4 - Überspannungsableiter mit mindestens einem Ableitelement

Info

Publication number: DE102009004703B4
Application number: DE102009004703.4A
Authority: DE
Inventors: Dr.-Ing. Ehrhardt Arndt; Dipl.-Ing. Schreiter Stefanie; Christian Burger
Original assignee: Dehn and Soehne GmbH and Co KG
Current assignee: Dehn SE and Co KG
Priority date: 2008-08-25
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2029-01-16
Also published as: CN102132467B; US20110211287A1; EP2319143B1; DE202009018118U1; DE102009004703A1; CN102132467A; EP2319143A1; PL2319143T3; SI2319143T1; WO2010023193A1; US8861157B2

Abstract

Überspannungsableiter mit mindestens einem Ableitelement (2), beispielsweise einem Varistor, sowie eine Abtrennvorrichtung, um das oder die Ableitelemente (2) vom Netz zu trennen, wobei die Abtrennvorrichtung eine thermische Trennstelle (c) umfasst, welche in den elektrischen Anschlusspfad innerhalb des Ableiters eingebunden ist, wobei über die Trennstelle (c) ein beweglicher Leiterabschnitt oder eine bewegliche leitende Brücke (3) mit dem Ableitelement (2) einerseits und der Leiterabschnitt oder die Brücke (3) andererseits mit einem ersten elektrischen Außenanschluss (A) des Ableiters verbunden ist, sowie umfassend ein Vorspannkraft erzeugendes Mittel, beispielsweise eine Feder (1), wobei der diesbezügliche Kraftvektor unmittelbar oder mittelbar über einen beweglichen Trennbock (13) auf den Leiterabschnitt oder die Brücke (3) in Abtrennrichtung wirkt, weiterhin im oder am Ende des Bewegungswegs des Leiterabschnitts oder der Brücke (3) ein leitfähiges Element (b) angeordnet ist, das bei ausgelöster Abtrennvorrichtung mit dem Leiterabschnitt oder der Brücke (3) in Kontakt gelangt und welches mit einem zweiten elektrischen Außenanschluss (B) in Verbindung steht, um einen Kurzschließer zu bilden, wobei ein bewegliches Isolationsteil (100; 102; 103; 104) vorgesehen ist, welches unmittelbar vor oder mit dem Erreichen des Kurzschlusszustands in den Bewegungswegverlauf des Leiterabschnitts oder der Brücke (3) eintaucht, um ein Wiederzünden des Lichtbogens zwischen dem leitfähigen Element (b) und der Trennstelle (c) zu verhindern oder zu unterdrücken.

Description

Die Erfindung betrifft einen Überspannungsableiter mit mindestens einem Ableitelement, beispielsweise einem Varistor, sowie eine Abtrennvorrichtung, um das oder die Ableitelemente vom Netz zu trennen, wobei die Abtrennvorrichtung eine thermische Trennstelle umfasst, welche in den elektrischen Anschlusspfad innerhalb des Ableiters eingebunden ist, wobei über die Trennstelle ein beweglicher Leiterabschnitt oder eine bewegliche leitende Brücke mit dem Ableitelement einerseits und der Leiterabschnitt oder die Brücke andererseits mit einem ersten elektrischen Außenanschluss des Ableiters verbunden ist, sowie umfassend ein Vorspannkraft erzeugendes Mittel, beispielsweise eine Feder, wobei der diesbezügliche Kraftvektor unmittelbar oder mittelbar über einen beweglichen Trennbock auf den Leiterabschnitt oder die Brücke in Abtrennrichtung wirkt, weiterhin im oder am Ende des Bewegungswegs des Leiterabschnitts oder der Brücke ein leitfähiges Element angeordnet ist, das bei ausgelöster Abtrennvorrichtung mit dem Leiterabschnitt oder der Brücke in Kontakt gelangt und welches mit einem zweiten elektrischen Außenanschluss in Verbindung steht, um einen Kurzschließer zu bilden, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Abtrennvorrichtungen auch mit Kurzschlussfunktion, wobei im aufgetrennten bzw. ausgelösten Schaltzustand der Abtrennvorrichtung der Strompfad über das defekte Ableiterelement sich im Kurzschluss derart befindet, dass der Strom vom Ableitelement auf einen geschalteten Bypass kommutiert, sind bekannt.
Der so geschaltete niederohmige Kurzschlusspfad kann z. B. dazu genutzt werden, ein vorgeschaltetes Schaltelement, welches auf den Kurzschlussstrom des betreffenden Netzes eingestellt ist, zu betätigen, oder aber einen definierten Dauerkurzschluss zu erzeugen, der bei bestimmten Anwendungen als sogenannter Fail-Safe-Zustand definiert ist.
Zu diesem Stand der Technik soll beispielsweise auf die EP 0 860 927 A1 hingewiesen werden. In diesem Dokument ist eine sehr aufwendige elektromechanische Einrichtung beschrieben, die den Strom über einen Varistor überwacht und welche nach Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwerts den Kurzschluss im Bypass zum Varistorpfad über elektromechanische Kontakte schaltet.
Gemäß der DE 37 34 214 C2 gehört eine thermisch auslösbare Abtrennvorrichtung zum Stand der Technik, deren schaltendes Element einen Wechselkontakt darstellt. Der Wechselkontakt schließt den Varistorkreis in bekannter Weise über eine Lotstelle. Wird das Schaltelement ausgelöst, wird ein weiterer Kontakt geschlossen, der entweder als interne oder externe Defektanzeige oder eben über eine entsprechende externe Verbindung als Kurzschluss verschaltet werden kann. Insbesondere bei Photovoltaik-Anlagen ist aufgrund der Charakteristik der speisenden Quelle der dortige Betriebsstrom annähernd gleich dem Kurzschlussstrom. Ein klassisches Abtrennen bei Erwärmung eines Varistors und seiner Abtrennvorrichtung ist bei derartigen Gleichspannungsapplikationen nicht zielführend, da die Systemspannung von Photovoltaik-Anlagen bis zu 1000 V beträgt und die Unterbrechung von 1000 V-Gleichstromkreisen nur mit einem erheblichen konstruktiven oder apparativen Aufwand überhaupt realisierbar ist.
Aus der DE 10 2006 052 955 A1 ist ein weiterentwickelter Überspannungsableiter mit einem Gehäuse und mindestens einem Ableitelement, beispielsweise einem Varistor bekannt, wobei dort eine Abtrennvorrichtung vorhanden ist und die Möglichkeit besteht, auch nachrüstbar den Ableiter so auszugestalten, dass dieser einen Kurzschlussstrom sicher führen kann.
Hierfür werden an sich bekannte Abtrennvorrichtungen für Überspannungsableiter mit einer zusätzlichen Verbindung ausgerüstet, die die vorhandene Abtrennfunktion um eine Kurzschlussfunktion erweitert. Konkret ist vorgeschlagen, dass die zusätzliche Verbindung verschiedenartig ausgestaltet werden kann, so dass auch nach Bedarf ein Aktivieren von außen am entsprechend realisierten Überspannungsableiter möglich ist.
Hierfür ist im Bewegungsweg eines federvorgespannten Leiters oder einer federvorgespannten Brücke mindestens ein leitfähiges Element angeordnet, dessen erstes Ende bei ausgelöster Abtrennvorrichtung mit dem Leiterabschnitt oder der Brücke in Kontakt gelangt.
Das zweite Ende des leitfähigen Elements ist mit einem zweiten elektrischen Außenanschluss in Verbindung stehend. Außerdem sind Mittel zum Schützen der Kontaktstelle zwischen Leiterabschnitt oder Brücke und dem leitfähigen Element vor wegspratzenden Lotresten oder Lotmaterial bzw. schmelzenden Materialien vorgesehen.
Bei dieser bekannten Lehre besteht zwar grundsätzlich die Möglichkeit, den Kurzschlussstrom sicher zu führen. Beim Ansprechen und Öffnen der Abtrennvorrichtung kommt es zur Bildung eines Funkens bzw. Lichtbogens zwischen den Elementen der Trennstelle. Dieser Lichtbogen verlischt erst mit dem Erreichen des Kurzschlusskontakts durch die entsprechende Schaltzunge. Die Strecke zwischen einem festen Varistorkontakt und der Schaltzunge bzw. dem Kurzschlusskontakt besitzt aufgrund der thermischen Wirkung des Lichtbogens unmittelbar nach dem Verlöschen des Lichtbogens nur eine sehr geringe Spannungsfestigkeit, welche zeitlich betrachtet sich auch nur langsam erhöht. Wenn der Kurzschlussstrom im Kurzschlusspfad sehr schnell durch eine entsprechende Schalteinrichtung, z. B. eine Sicherung, unterbrochen werden soll, so baut diese Schalteinrichtung zügig eine hohe Spannung auf, welche die elektrische parallele Strecke zwischen Varistorkontakt und Schaltzunge bzw. Kurzschlusskontakt belastet.
Wenn diese Strecke aufgrund der vorangegangenen Lichtbogenbelastung noch keine ausreichende Spannungsfestigkeit besitzt, zündet diese infolge der Spannungsbelastung erneut und es entsteht wieder ein Lichtbogen im Ableiter. In diesem Falle hat die Abtrennvorrichtung versagt.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, einen weiterentwickelten Überspannungsableiter mit mindestens einem Ableitelement und Kurzschlussfunktion anzugeben, wobei die Spannungsfestigkeit der Trennstrecke vor dem Abschalten einer Schalteinrichtung im Kurzschlusspfad erhöht ist, um einen Ausfall bzw. eine Überlastung des Ableitelements wirksam zu verhindern.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch einen Überspannungsableiter mit mindestens einem Ableitelement, insbesondere einem Varistor, sowie einer Abtrennvorrichtung gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.
Es wird demnach von einem Überspannungsableiter mit mindestens einem Ableitelement, beispielsweise einem Varistor, sowie einer Abtrennvorrichtung ausgegangen, wobei die Abtrennvorrichtung dazu dient, das mindestens eine Ableitelement vom Netz zu trennen.
Die Abtrennvorrichtung umfasst eine an sich bekannte thermische Trennstelle, welche in den elektrischen Anschlusspfad innerhalb des Ableiters eingebunden ist. Über die Trennstelle ist ein beweglicher Leiterabschnitt oder eine bewegliche leitende Brücke mit dem Ableitelement einerseits und der Leiterabschnitt oder die Brücke andererseits mit einem ersten elektrischen Außenanschluss des Ableiters verbunden. Es sind weiterhin Vorspannkraft erzeugende Mittel, beispielsweise mindestens eine Feder, vorhanden, wobei der Kraftvektor der Feder unmittelbar oder mittelbar über einen beweglichen Trennbock auf den Leiterabschnitt oder die Brücke in Abtrennrichtung wirkt.
Weiterhin ist im oder am Ende des Bewegungswegs des Leiterabschnitts oder der Brücke ein leitfähiges Element angeordnet, das bei ausgelöster Abtrennvorrichtung mit dem Leiterabschnitt oder der Brücke in Kontakt gelangt und welches mit einem zweiten elektrischen Außenanschluss in Verbindung steht, um einen Kurzschließer zu bilden. Weiterhin können Mittel zur Unterbrechung des Kurzschlusses im Kurzschlusszweig, z. B. eine Sicherung, vorhanden sein.
Erfindungsgemäß ist ein bewegliches Isolationsteil vorgesehen, welches unmittelbar vor oder mit dem Erreichen des Kurzschlusszustands in den Bewegungswegverlauf des Leiterabschnitts oder der Brücke eintaucht, um einem Wiederzünden des Lichtbogens zwischen dem leitfähigen Element und der Trennstelle entgegenzuwirken bzw. dieses zu verhindern oder zu unterdrücken.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung gelingt es, nach dem Verlöschen des Lichtbogens die Festigkeit der Trennstrecke deutlich zu erhöhen, und zwar bevor die vorgeschaltete Abschaltvorrichtung in Form z. B. einer Sicherung eine Spannung erzeugt, die ansonsten eine Wiederzündung der Trennstrecke bewirkt.
Bei einer ersten Ausführungsform kann das bewegliche Isolationsteil als Plättchen ausgebildet sein, dessen Längsausdehnung in Ruhelage in den Bewegungswegverlauf hineinreicht.
Beim eigentlichen Abtrennvorgang wird das Plättchen von der beweglichen Brücke aus seiner Ruhelage mitgenommen. Mit Erreichen der Kurzschlussposition der beweglichen Brücke springt das Plättchen in seine Ruhelage zurück, wodurch die Trennstrecke entsprechend verlängert ist. Die Trennstrecke ist in diesem Fall durch das Isolationsteil sicher blockert.
Das vorerwähnte Plättchen gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung kann an einem Ende fest gelagert sein und biegeelastische Eigenschaften aufweisen.
Alternativ kann das Plättchen starr ausgeführt, jedoch an einem Ende drehbeweglich gelagert werden. Hierbei ist die Lagerung bevorzugt so ausgeführt, dass das Plättchen federkraftunterstützt in seiner Ruhelage gehalten ist. Das Herausbewegen des Plättchens aus der Ruhelage erfolgt durch die Bewegungsenergie der beweglichen Brücke im Abtrennvorgang, welcher diese Energie durch eine entsprechende Federvorspannung zugeführt ist.
Bei einer zweiten Ausführungsform wirkt der bewegliche Trennbock auf die Brücke im Abtrennfall ein, wobei der Trennbock das Isolationsteil aufweist oder ein solches Teil umfasst.
Dabei kann der Trennbock mit Isolationsteil eine einem Bumerang ähnliche Form mit zwei Schenkeln aufweisen, wobei an einem ersten Schenkel das Vorspannkraft erzeugende Mittel angreift, der zweite Schenkel das Isolationsteil bildet und zwischen beiden Schenkeln eine Drehachse befindlich ist.
Bei einer dritten Ausführungsform der Erfindung wirkt der bewegliche Abtrennbock mit einem Drehschieber als Isolationsteil zusammen, wobei der Drehschieber im Abtrennvorgang vom Abtrennbock mitgenommen wird und mit Erreichen des Kurzschlusszustands in den Bewegungswegverlauf eindringt.
Der Drehschieber ist an einer Drehachse gelagert, die sich vom Drehpunkt des Abtrennbocks unterscheidet.
Bei einer vierten Ausführungsform der Erfindung ist das bewegliche Isolationsteil z. B. rohrförmig an oder auf der Brücke verschieblich gelagert, wobei das Isolationsteil vom Trennbock mitgenommen wird, um spätestens im Kurzschlusszustand in den Bewegungswegverlauf einzutauchen bzw. einzudringen.
Der vorstehend geschilderte Überspannungsableiter ist insbesondere gekennzeichnet durch dessen Verwendung in Gleichspannungsanlagen mit hohen Systemspannungen und Betriebsströmen auf Kurzschlussstromniveau, insbesondere für Photovoltaik-Anlagen.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:
1 eine prinzipielle Darstellung der ersten Ausführungsform mit einem Isolationsplättchen;
2a eine Darstellung der zweiten Ausführungsform der Erfindung mit einem speziell geformten Abtrennbock, der ein integriertes Isolationsteil aufweist, im Zustand vor dem Abtrennvorgang;
2b eine Darstellung ähnlich derjenigen nach 2a, jedoch im Zustand nach der Abtrennung und Realisierung des Kurzschlusses;
3a eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einem Drehschieber, der von einem drehbeweglichen Abtrennbock mindestens teilweise mitgenommen wird, im Zustand vor der Abtrennung;
3b eine Darstellung ähnlich derjenigen nach 3a, jedoch im Zustand der Abtrennung und des erreichten Kurzschlusses;
4a eine vierte Ausführungsform der Erfindung mit einem als Schieber ausgebildeten Isolationsteil im Zustand vor der Abtrennung und
4b eine Darstellung ähnlich derjenigen nach 4a, jedoch im abgetrennten und Kurzschlusszustand.
Den Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, zum Zweck der Erhöhung der Spannungsfestigkeit der Trennstrecke vor dem Abschalten einer externen Schalteinrichtung im Kurzschlusspfad ein Isolationsteil oder einen Schieber einzusetzen.
Dieser Schieber aus Isolationsmaterial wird zwischen die Trennstelle c bzw. das feste Varistoranschlussbein und den Kurzschlusskontakt b geschoben, so dass die Strecke zwischen den Kontakten c und b verlängert ist und ein Wiederzünden erschwert wird.
Dieses Isolationsteil oder der Schieber wird bevorzugt erst dann eingebracht, wenn die bewegliche Schaltzunge 3 den Kurzschlusskontakt b erreicht hat. Dies stellt sicher, dass der Schieber nicht durch den Lichtbogen geschädigt wird und der Lichtbogen durch Abbrand oder seitliches Brücken des Schiebers einen möglichen alternativen Weg für das Wiederzünden ermöglicht. Hierfür ist ein zeitlich koordiniertes Einbringen des Isolationsteils bzw. des Schiebers in Verbindung mit der Bewegung der Schaltzunge 3 wesentlich.
Vorstehender Sachverhalt unterscheidet sich von Schiebern, die unmittelbar bei der Öffnung einer Abtrennvorrichtung zwischen die Kontakte einfahren, um einen dort entstehenden Lichtbogen zu löschen. Bei derartigen Lösungen wird das Schaltvermögen von Ableitern ohne Kurzschlusspfad durch den Schieber unmittelbar erhöht. Eine solche Maßnahme ist bei geringen Überlasten und beim Einsatz in Wechselstromnetzen durchaus angebracht. Bei hohen Überlasten oder aber auch beim Einsatz im Gleichspannungsbereich ist die direkte Lichtbogenlöschung mittels Schieber problematisch.
Bei der vorliegenden Erfindung ist entscheidend, dass der Schieber möglichst nicht bzw. nur gering mit dem Lichtbogen zwischen den Teilen 3 und c in Berührung kommt, um diese Teile nicht zu schädigen sowie eine unnötige Verlängerung sowie Erhöhung des Energieeintrags vor dem Kurzschluss zu vermeiden.
Nach dem Herstellen des Kurzschlusses zwischen den Teilen 3 und b soll der Schieber oder das Isolationsteil die Trennstrecke möglichst sicher blockieren und den Weg zwischen Teil 3 und c deutlich verlängern.
Dies soll zeitlich gesehen sicher vor der Abschaltung des Kurzschlussstroms im Kurzschlusspfad erfolgen, also bevor die Strecke zwischen Teil 3 und c mit der Schaltspannung des Schaltelements beaufschlagt wird.
Bei der ersten Ausführungsform gemäß 1 wird von einem Varistorableiter 2 ausgegangen, der zwei Anschlussstellen oder Anschlusspfade A und B aufweist.
Ein beweglicher Leiterabschnitt oder eine bewegliche leitende Brücke 3 ist um den Kontaktpunkt a verschwenkbeweglich. Ein fester Varistoranschluss c ist mit einem entsprechenden Ende der Zunge 3 z. B. durch ein niedrigschmelzendes Lot verbunden, so dass sich hier die gewünschte thermische Trennstelle ergibt.
Im Überlastfall schmilzt diese Trennstelle und es bewegt sich die Zunge 3 bzw. die bewegliche leitende Brücke 3 (wie mit der Pfeildarstellung angedeutet) in die Position 3'. Dann, wenn das freie Ende der Zunge 3 das leitfähige Element b erreicht, welches mit dem Anschlusspfad B verbunden ist, wird der gewünschte Kurzschluss erreicht.
Gemäß 1 befindet sich im Bewegungsweg der beweglichen leitenden Brücke 3 ein z. B. elastisches Isolationsplättchen 100, das z. B. an der Position 101 befestigbar ist.
Alternativ kann auch ein festes Isolationsplättchen 100 eingesetzt werden, das federvorgespannt drehbeweglich bzw. rücksetzbar an der Position 101 fixiert ist.
Bei der Bewegung der Brücke 3 wird das Plättchen 100 verschoben bzw. leicht verbogen. Kurz bevor oder wenn die Schaltzunge den Kurzschließer, d. h. das leitfähige Element b erreicht, bewegt sich das Plättchen 100 mit hoher Geschwindigkeit wieder in seine Ruhelage oder Ausgangslage zurück, und zwar zwischen die Teile b und c, so dass hier kein direkter Weg mehr zwischen diesen beiden Kontakten für einen eventuellen Lichtbogen vorhanden ist.
Bei der Ausführungsform nach den 2a und 2b ist ein Abtrennbock 13 vorhanden, der um einen Fixpunkt verschwenkbeweglich ist (Pfeildarstellung innerhalb des Teils 13). Dieser Abtrennbock 13 weist eine Bumerang-ähnliche Form auf. Ein erstes Ende des Abtrennbocks 13 ist mit einer Feder 1 unter Vorspannung stehend.
Das zweite Ende des Abtrennbocks 13 bildet das eigentliche Isolationsteil 102.
Wenn im Überlastfall sich die thermische Trennstelle löst; dann bewegt sich die Brücke 3 (Pfeildarstellung) hin zum leitfähigen Element b (Position 3'), so dass der gewünschte Kurzschlussfall eintritt. In diesem Moment taucht das Isolationsteil 102 in die Strecke zwischen c und b ein mit der Folge der gewünschten Blockierung der hier vorhandenen Trennstrecke.
Das Isolationsteil 102 des Abtrennbocks 13 kann durch Nuten geführt sein, so dass keine durchgängigen Gleitflächen zwischen den Teilen c und b bestehen bleiben. Alternativ bzw. zusätzlich können die Teile c und b bzw. die Brücke 3 auch erhöht gegenüber der Fläche aus Isolationsmaterial, welches zur Abdeckung des Varistors 2 dient (nicht gezeigt), ausgeführt sein.
Die erreichte Position des Isolationsteils 102 im Kurzschluss- und Abtrennfall zeigt die Darstellung nach 2b.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 3a und 3b ist der Abtrennbock 13 durch eine dort nicht gezeigte Feder vorgespannt, wobei sich die Vorspannkraft, in Richtung des Pfeils innerhalb des Teils 13 gezeigt, ergibt.
Zwischen dem Abtrennbock 13 und der Brücke 3 befindet sich ein Drehschieber 103 als Isolationsteil.
Dieser Drehschieber ist an einer Drehachse drehbeweglich gehalten, deren Achsenposition sich von der Drehachse des Abtrennbocks 13 unterscheidet.
Im thermischen Überlastfall bewegt sich die Brücke 3 von der Position c zur Position b, d. h. zum leitfähigen Element b hin mit der Folge, dass der gewünschte Kurzschlusszustand eintritt (Positionsdarstellung gemäß 3').
Der Kurzschlusszustand und die dann veränderte Lage des Drehschiebers 103 ist in der 3b gezeigt. Der Drehschieber taucht hier wiederum in die Strecke zwischen den Teilen c und b ein und vergrößert den Trennabstand.
Wenn gewünscht, kann die Position bezogen auf die Teile 13 und 103 auch rücksetzbar ausgeführt sein.
Die Bewegung des Drehschiebers 103 erfolgt koordiniert zur Bewegung des Abtrennbocks 13 und dessen Einwirkung auf die Brücke 3.
Der Drehschieber kann auch schaufelartig oder U-förmig gestaltet werden, um eine seitliche Abschottung des Kontaktbereichs zu ermöglichen.
Die 4a und 4b zeigen eine Ausführungsform, bei welcher das Isolationsteil als Schieber 104 unmittelbar an oder auf der Brücke 3 befestigt ist.
Das bewegliche Teil 104 ist dabei formschlüssig mit dem Abtrennbock 13 in Verbindung stehend, so dass sich dessen Drehbewegung (Pfeildarstellung innerhalb des Teils 13) überträgt und in eine Längsverschiebebewegung umwandelt.
Wenn die Kurzschlussposition der Brücke 3 erreicht ist, hat sich das Isolationsteil 104 in der Figurendarstellung nach unten bewegt, wobei ein vorspringendes Ende in die Trennstrecke zwischen den Teilen b und c eindringt und den Trennungsabstand erhöht.
Das Isolationsteil 104 kann als Rohr oder Rohr mit Ausnehmung ausgebildet sein, welches nach der Kontakttrennung sofort oder zeitlich verzögert vollständig bzw. nur partiell über die Brücke 3 geschoben wird.
Durch die Verschiebung und die Gestaltung des Teils 104 lässt sich beeinflussen, ob eine lichtbogenlöschende Funktion bzw. eine Eindringung erst nach der Realisierung des Kurzschlusses gewünscht ist.
Bezugszeichenliste

1: Feder
2: Varistor
3: bewegliche Brücke
3': Kurzschlussposition der beweglichen Brücke
a: fester Anschlusspunkt der beweglichen Brücke 3
b: leitfähiges Element
c: thermische Trennstelle bzw. fester Varistoranschluss
A; B: Anschlusspfad
13: Abtrennbock
100, 102, 103, 104: bewegliches Isolationsteil
101: Festpunkt für bewegliches Isolationsteil 100 oder Drehpunkt desselben

Claims

Überspannungsableiter mit mindestens einem Ableitelement (2), beispielsweise einem Varistor, sowie eine Abtrennvorrichtung, um das oder die Ableitelemente (2) vom Netz zu trennen, wobei die Abtrennvorrichtung eine thermische Trennstelle (c) umfasst, welche in den elektrischen Anschlusspfad innerhalb des Ableiters eingebunden ist, wobei über die Trennstelle (c) ein beweglicher Leiterabschnitt oder eine bewegliche leitende Brücke (3) mit dem Ableitelement (2) einerseits und der Leiterabschnitt oder die Brücke (3) andererseits mit einem ersten elektrischen Außenanschluss (A) des Ableiters verbunden ist, sowie umfassend ein Vorspannkraft erzeugendes Mittel, beispielsweise eine Feder (1), wobei der diesbezügliche Kraftvektor unmittelbar oder mittelbar über einen beweglichen Trennbock (13) auf den Leiterabschnitt oder die Brücke (3) in Abtrennrichtung wirkt, weiterhin im oder am Ende des Bewegungswegs des Leiterabschnitts oder der Brücke (3) ein leitfähiges Element (b) angeordnet ist, das bei ausgelöster Abtrennvorrichtung mit dem Leiterabschnitt oder der Brücke (3) in Kontakt gelangt und welches mit einem zweiten elektrischen Außenanschluss (B) in Verbindung steht, um einen Kurzschließer zu bilden, wobei ein bewegliches Isolationsteil (100; 102; 103; 104) vorgesehen ist, welches unmittelbar vor oder mit dem Erreichen des Kurzschlusszustands in den Bewegungswegverlauf des Leiterabschnitts oder der Brücke (3) eintaucht, um ein Wiederzünden des Lichtbogens zwischen dem leitfähigen Element (b) und der Trennstelle (c) zu verhindern oder zu unterdrücken.
Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Isolationsteil als Plättchen (100) ausgebildet ist, dessen Längsausdehnung in Ruhelage in den Bewegungswegverlauf hineinreicht, wobei das Plättchen (100) beim Abtrennvorgang von der beweglichen Brücke (3) aus seiner Ruhelage mitgenommen und mit Erreichen der Kurzschlussposition der beweglichen Brücke (3) in seine Ruhelage zurückkehrt.
Überspannungsableiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Plättchen (100) an einem Ende fest gelagert ist und biegeelastische Eigenschaften aufweist.
Überspannungsableiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Plättchen (100) starr ausgeführt und an einem Ende drehbeweglich gelagert ist.
Überspannungsableiter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Plättchen (100) federkraftunterstützt in seiner Ruhelage gehalten ist.
Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Trennbock (13) auf die Brücke (3) im Abtrennfall einwirkt, wobei der Trennbock (13) das Isolationsteil (102) aufweist oder ein solches Teil umfasst.
Überspannungsableiter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennbock mit Isolationsteil (102) eine Bumerang-ähnliche Form mit zwei Schenkeln aufweist, wobei an einem ersten Schenkel das Vorspannkraft erzeugende Mittel angreift, der zweite Schenkel das Isolationsteil (102) bildet und zwischen beiden Schenkeln eine Drehachse befindlich ist.
Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Abtrennbock (13) mit einem Drehschieber (103) als Isolationsteil zusammenwirkt, wobei der Drehschieber (103) im Abtrennvorgang vom Abtrennbock (13) mitgenommen wird und mit Erreichen des Kurzschlusszustands in den Bewegungswegverlauf eindringt.
Überspannungsableiter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschieber (103) an einer Drehachse gelagert ist, die sich vom Drehpunkt des Abtrennbocks (13) unterscheidet.
Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Isolationsteil (104) an oder auf der Brücke (3) verschieblich gelagert ist, wobei das Isolationsteil (104) vom Trennbock (13) mitgenommen wird, um spätestens im Kurzschlusszustand in den Bewegungswegverlauf einzutauchen.
Überspannungsableiter nach einem der, vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch dessen Verwendung in Gleichspannungsanlagen mit hohen Systemspannungen und Betriebsströmen auf Kurzschlussstromniveau, insbesondere für Photovoltaik-Anlagen.