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Die Erfindung bezieht sich auf einen Überspannungsableiter mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Ein derartiger Überspannungsableiter ist aus der europäischen Patentschrift
EP 0 966 080 B1 bekannt. Dieser Überspannungsableiter umfasst einen Isolator mit einem darin befindlichen Widerstandselement. Im Bereich eines unteren Isolatorendes des Isolators ist eine untere elektrische Lichtbogenelektrode in Form einer Elektrodenplatte angebracht. Im Bereich eines oberen Isolatorendes befindet sich eine obere elektrische Lichtbogenelektrode. Sowohl der oberen Lichtbogenelektrode als auch der unteren Lichtbogenelektrode ist jeweils ein schüsselförmiges Element zugeordnet, dessen Schüsselseitenwand die jeweilige Lichtbogenelektrode zumindest abschnittsweise seitlich umfasst. Zur Montage des Überspannungsableiters an einem externen Träger ist eine Isolierschelle vorhanden, die unterhalb des unteren schüsselförmigen Elements am Schüsselboden angeschraubt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Überspannungsableiter anzugeben, der einen möglichst kompakten Aufbau aufweist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Überspannungsableiter mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters sind in Unteransprüchen angegeben.
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Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Befestigungselement seitlich an der Schüsselseitenwand des schüsselförmigen Elements angebracht ist.
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Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters ist darin zu sehen, dass dieser in Längsrichtung wenig Platz beansprucht. Im Unterschied zu dem vorbekannten Überspannungsableiter ist nämlich das Befestigungselement zum Befestigen des Überspannungsableiters an einem externen Träger nicht unterhalb des unteren schüsselförmigen Elements angeordnet, sondern stattdessen seitlich an der Schüsselseitenwand des schüsselförmigen Elements. Durch diese Anordnung des Befestigungselements wird erheblich Platz eingespart, so dass der erfindungsgemäße Überspannungsableiter besonders kompakt ist.
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Um eine besonders feste Verbindung zwischen dem Befestigungselement und dem schüsselförmigen Element zu erreichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Befestigungselement und das schüsselförmige Element Bestandteile eines einzigen, einteiligen Halteelements sind, das mit einem ersten Endabschnitt das schüsselförmige Element zur Aufnahme der ersten elektrischen Lichtbogenelektrode und mit einem zweiten Endabschnitt das Befestigungselement zur Montage des Überspannungsableiters an einem externen Träger bildet. Ein weiterer Vorteil einer einteiligen Ausgestaltung von Befestigungselement und schüsselförmigem Element besteht darin, dass der Montageaufwand beim Montieren des Überspannungsableiters minimiert wird: So ist es nicht mehr nötig, das Befestigungselement separat an dem schüsselförmigen Element zu montieren, da es bereits Bestandteil ein und derselben Komponente, nämlich dem Halteelement, ist.
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Mit Blick auf minimale Herstellungskosten wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das einteilige Halteelement ein Pressteil oder ein Spritzgussteil ist. Besonders bevorzugt besteht das einteilige Halteelement aus Kunststoff.
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Für einen kompakten Aufbau des Überspannungsableiters wird es darüber hinaus als vorteilhaft angesehen, wenn die zweite elektrische Lichtbogenelektrode in einem zweiten schüsselförmigen Element angeordnet ist, dessen Schüsselseitenwand die zweite Lichtbogenelektrode seitlich umfasst.
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Im Schüsselboden des ersten und/oder zweiten schüsselförmigen Elements ist bevorzugt ein Durchgangsloch vorhanden, durch das ein mit der jeweiligen elektrischen Lichtbogenelektrode elektrisch in Verbindung stehendes Kontaktelement hindurchgeführt ist.
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Um eine gute elektrische Isolation des Überspannungsableiters, insbesondere zum Schutz von Vögeln, zu erreichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn zumindest eine Schutzkappe vorhanden ist, die auf dem ersten schüsselförmigen Element oder dem zweiten schüsselförmigen Element aufgesetzt ist und einen Berührschutz für das jeweilige Kontaktelement bildet.
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Zur Gewährleistung eines besonders sicheren Berührschutzes wird es als vorteilhaft angesehen, wenn am Schüsselboden des ersten und/oder zweiten schüsselförmigen Elements eine Schutzwand angebracht ist, die sich von dem Schüsselboden – entgegengesetzt zu der Erstreckungsrichtung der jeweiligen Schüsselseitenwand – wegerstreckt und für das durch das Durchgangsloch im Schüsselboden hindurch geführte Kontaktelement zumindest abschnittsweise einen seitlichen Berührschutz bildet.
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Vorzugsweise liegt der äußere Rand der Schutzkappe auf der Schutzwand auf oder ist darauf aufgeklemmt. Bei einer solchen Befestigung der Schutzkappe auf der Schutzwand übt die Schutzwand eine Doppelfunktion aus: Zum einen stellt sie – wie bereits erläutert – einen seitlichen Berührschutz dar, zum anderen dient sie gleichzeitig einer besonders sicheren und festen Befestigung der Schutzkappe, so dass es Tieren, wie beispielsweise Vögeln, erschwert wird, die Schutzkappe zu entfernen.
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Mit Blick auf einen besonders festen Sitz der Schutzkappe wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Schutzkappe einen inneren Klemmabschnitt aufweist, der auf dem Kontaktelement aufgesteckt oder aufgeklemmt ist.
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Um auch einen seitlichen Berührschutz zu garantieren, wenn die Schutzkappe entfernt worden ist, beispielsweise von Vögeln, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Höhe der Schutzwand mindestens so hoch ist wie der Abschnitt des Kontaktelements, der von dem Schüsselboden des schüsselförmigen Elements absteht.
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Um einen besonders festen Sitz der Schutzkappe zu erreichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Schutzkappe einen inneren Klemmabschnitt, der auf dem Kontaktelement aufgesteckt oder aufgeklemmt ist, und einen äußeren Klemmabschnitt, der auf der Schutzwand aufgesteckt oder aufgeklemmt ist, aufweist. Durch das Vorsehen zweier Klemmabschnitte wird es Tieren besonders schwer gemacht, die Schutzkappe zu entfernen und Zugang zu dem abgedeckten elektrischen Kontaktelement zu erlangen.
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Weiterhin mit Blick auf einen besonders kompakten Aufbau des Überspannungsableiters wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Schutzwand und die Schutzkappe einen seitlichen Anschlusskanal bilden, der sich radial nach außen erstreckt und ein Herausführen eines mit dem Kontaktelement verbundenen elektrischen Anschlussleiters senkrecht zur Längsrichtung des Überspannungsableiters ermöglicht. Durch das seitliche Herausführen des elektrischen Anschlussleiters wird in vorteilhafter Weise eine unerwünschte Verlängerung des Überspannungsableiters in Längsrichtung des Isolators vermieden.
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Um zu erreichen, dass Tiere, wie beispielsweise Vögel, keinen Zugang durch den seitlichen Anschlusskanal hindurch zum Kontaktelement erlangen können, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn zum Verschließen des Anschlusskanals eine Rückwand vorhanden ist, die sich entlang der Längsrichtung des Überspannungsableiters erstreckt und den Zugang zum Anschlusskanal randseitig abschließt. Vorzugsweise weist die Rückwand ein Durchgangsloch auf, durch das der elektrische Anschlussleiter hindurchgeführt oder hindurchführbar ist. Mit anderen Worten dient die Rückwand also dazu, das Kontaktelement möglichst von allen Seiten sicher abzudecken.
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Für einen festen Sitz der Rückwand wird es als vorteilhaft angesehen, wenn diese zwischen der Schutzkappe und dem Schüsselboden eingeklemmt ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft
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1 ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Überspannungsableiter in einer Explosionsdarstellung,
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2 den Überspannungsableiter gemäß 1 im montierten Zustand,
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3 den unteren Abschnitt des Überspannungsableiters gemäß 1 näher im Detail,
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4 den oberen Teil des Überspannungsableiters gemäß 1 in einer Sicht von schräg oben und
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5 den oberen Teil des Überspannungsableiters gemäß 1 in einer Sicht seitlich von unten.
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In den Zeichnungen werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
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In der 1 erkennt man einen Überspannungsableiter 10, der mit einem Isolator 20 ausgestattet ist. Innerhalb des Isolators 20 befinden sich ein oder mehrere in der 1 nicht gezeigte Widerstandselemente, bei denen es sich beispielsweise um Varistorelemente handeln kann. Die Funktion des oder der Widerstandselemente besteht darin, im Falle einer Überspannung einen Stromfluss und somit eine Überspannungsableitung zu ermöglichen.
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Im Bereich des in der 1 unteren (ersten) Isolatorendes 21 des Isolators 20 ist ein einteiliges Halteelement 30 angeordnet, dessen erster Endabschnitt 31 durch ein schüsselförmiges Element 40 gebildet ist. Der andere zweite Endabschnitt 32 des einteiligen Halteelements 30 bildet ein Befestigungselement 50 für den Überspannungsableiter 10 an einem in der 1 nicht weiter dargestellten externen Träger. Hierzu ist im Bereich des zweiten Endabschnitts 32 bzw. in dem Befestigungselement 50 ein Befestigungsloch 51 vorgesehen, durch das ein Befestigungsbolzen zur Montage hindurchgeführt werden kann.
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Das schüsselförmige Element 40 dient zur Aufnahme einer ersten unteren Lichtbogenelektrode 60 sowie weiterer unterer Lichtbogenelektroden 61, 62 und 63. Die unteren Lichtbogenelektroden 60, 61, 62 und 63 sind in das schüsselförmige Element 40 eingelegt und werden seitlich von der Schüsselseitenwand 41 der schüsselförmigen Elementes umfasst. Die vier Lichtbogenelektroden 60 bis 63 stehen elektrisch mit einem unteren (ersten) Kontaktelement 70 in Verbindung, das mit dem in der 1 nicht dargestellten unteren Ende des im Isolator 20 enthaltenen Widerstandselements elektrisch verbunden ist. Das untere Kontaktelement 70 erstreckt sich mit seinem unteren Ende 71 an den Lichtbogenelektroden 60–63 vorbei durch den unteren Schüsselboden 42 hindurch und ist mit einer unteren Mutter 80 verschraubt.
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In der 1 lässt sich gut erkennen, dass das Befestigungselement 50 seitlich an dem schüsselförmigen Element 40 des einteiligen Halteelements 30 angebracht ist. Durch die Anordnung des Befestigungselements 50 an der Seite (Seitenwand) des schüsselförmigen Elements 40 wird erreicht, dass die Länge des Überspannungsableiters 10 – gesehen entlang der Längsrichtung des Isolators 20 – möglichst klein bleibt.
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In der 1 ist darüber hinaus ersichtlich, dass im Bereich eines oberen (zweiten) Isolatorendes 22 des Isolators 20 ein zweites schüsselförmiges Element 100 angeordnet ist, dessen Formgestaltung sich von dem schüsselförmigen Element 40 am unteren Isolatorende 21 des Überspannungsableiters 10 unterscheidet: So ist u. a. an der Schüsselseitenwand kein Befestigungselement 50 angebracht.
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Das untere Isolatorende 21 und das obere Isolatorende 22 sind durch den Isolatorkörper und die darin befindlichen Widerstandselemente voneinander getrennt.
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Auf dem Schüsselboden 101 des zweiten schüsselförmigen Elements 100 befindet sich eine Schutzwand 102, die sich von dem Schüsselboden 101 in Längsrichtung des Isolators 20 nach oben erstreckt. Die Erstreckungsrichtung der Schutzwand 102 ist somit entgegengesetzt zur Erstreckungsrichtung der Schüsselseitenwand 103, die sich in der 1 nach unten, also in Richtung zum unteren Isolatorende 21 des Isolators 20 erstreckt.
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Im Bereich des oberen Isolatorendes 22 ist darüber hinaus ein zweites Kontaktelement 110 erkennbar, dessen oberes Ende 111 durch den Schüsselboden 101 des zweiten schüsselförmigen Elements 100 hindurchgesteckt ist; dies wird weiter unten im Zusammenhang mit den 4 und 5 noch näher erläutert.
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Darüber hinaus erkennt man in der 1 eine obere Lichtbogenelektrode 120 (auch "zweite" Lichtbogenelektrode genannt), die innerhalb des schüsselförmigen Elements 100 angeordnet ist und seitlich von der Schüsselseitenwand 103 des schüsselförmigen Elements 100 seitlich umfasst wird. Darüber hinaus sind weitere obere Lichtbogenelektroden 121, 122 und 123 erkennbar, die ebenfalls von dem schüsselförmigen Element 100 aufgenommen und von der Schüsselseitenwand 103 seitlich umfasst werden.
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Um eine Abdeckung des oberen Endes 111 des zweiten Kontaktelements 110 zu erreichen, weist der Überspannungsableiter 10 eine Schutzkappe 140 auf, die auf die Schutzwand 102 sowie auf das obere Ende 111 aufgesetzt wird; dies wird weiter unten im Detail im Zusammenhang mit den 4 und 5 erläutert.
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Die 2 zeigt den Überspannungsableiter 10 gemäß 1 im zusammengesetzten Zustand. Es lässt sich gut erkennen, dass das Halteelement 30 einteilig ist und das Befestigungselement 50 seitlich an der Schüsselseitenwand 41 des schüsselförmigen Elements 40 einteilig angefügt bzw. angegossen ist. Das Halteelement 30 kann beispielsweise ein Pressteil oder ein Spritzgussteil sein.
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Darüber hinaus erkennt man in der 2 die Schutzkappe 140, deren äußerer Rand 141 auf die Schutzwand 102 aufgesetzt und darauf aufgeklemmt ist. Der äußere Rand 141 bildet einen äußeren Klemmabschnitt, der auf der Schutzwand 102 aufgesteckt oder aufgeklemmt ist. Außerdem ist eine Rückwand 150 erkennbar, deren Funktion weiter unten näher erläutert wird.
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Die 3 zeigt den unteren Bereich des Überspannungsableiters 10 nochmals näher im Detail. Man erkennt das einteilige Halteelement 30 mit dem schüsselförmigen Element 40 sowie dem seitlich an der Schüsselseitenwand 41 angebrachten Befestigungselement 50, mit dem das Halteelement 30 und damit der Überspannungsableiter 10 insgesamt an einem externen Träger befestigbar ist.
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In der 4 ist der obere Bereich des Überspannungsableiters 10 näher dargestellt. Es lässt sich erkennen, dass der obere Abschnitt 112 des zweiten Kontaktelements 110 durch eine Öffnung im Schüsselboden 101 hindurchgeführt ist und von dem Schüsselboden 101 absteht. Um einen Berührschutz zu gewährleisten, ist um den Abschnitt 112 des zweiten Kontaktelements 110 herum die Schutzwand 102 vorgesehen, deren Höhe H derart gewählt ist, dass die Schutzwand 102 höher ist als die Höhe h des Abschnitts 112 des zweiten Kontaktelements 110. Es gilt also: H > h
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Um den Berührschutz noch weiter zu verbessern, ist die Schutzkappe 140 vorgesehen, die den oberen Öffnungsbereich 102a, der von dem oberen Rand der Schutzwand 102 definiert wird, nach oben abschließt. Der äußere Rand 141 der Schutzkappe 140 ist dabei so geformt, dass die Schutzkappe 140 von dem oberen Rand der Schutzwand 102 festgeklemmt wird. Die Schutzkappe 140 wird also auf der Schutzwand 102 klemmend gehalten.
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Um einen elektrischen Anschluss an das zweite Kontaktelement 110 zu gewährleisten, sind die Schutzwand 102 und die Schutzkappe 140 derart ausgeformt, dass ein seitlicher Anschlusskanal 160 gebildet wird. Durch diesen seitlichen Anschlusskanal 160 kann ein in der 4 nicht weiter dargestellter elektrischer Anschlussleiter senkrecht zur Längsrichtung des Überspannungsableiters 10 zu dem zweiten Kontaktelement 110 geführt werden, um eine elektrische Verbindung nach außen zu gewährleisten.
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Um einen Berührschutz auch im Bereich des seitlichen Anschlusskanals 160 zu gewährleisten, ist die Rückwand 150 vorgesehen, die den elektrischen Anschlusskanal 160 entlang der Längsrichtung des Überspannungsableiters 10 randseitig abschließt. Die Rückwand 150 ist mit einem Durchgangsloch 151 versehen, durch das der bereits erwähnte elektrische Anschlussleiter zum elektrischen Kontaktieren des zweiten Kontaktelements 110 hindurchgeführt werden kann.
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In der 5 ist der obere Bereich des Überspannungsableiters 10 nochmals näher dargestellt. Man sieht den unteren Bereich der Schutzkappe 140. Es lässt sich erkennen, dass die Schutzkappe 140 einen inneren Klemmabschnitt 143 aufweist, dessen Innenkontur an die Außenkontur des zweiten Kontaktelements 110 angepasst ist. Dies ermöglicht es, die Schutzkappe 140 klemmend auf das Kontaktelement 110 aufzuschieben, so dass die Schutzkappe 140 von dem zweiten Kontaktelement 110 klemmend gehalten wird. Diese Klemmverbindung unterstützt die klemmende Verbindung, die von dem äußeren Rand 141 der Schutzkappe 140 bereitgestellt wird, sobald der äußere Rand 141 auf die Schutzwand 102 aufgesteckt wird.
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In der 5 ist auch die Rückwand 150 zu erkennen, durch die ein seitliches Eingreifen durch den seitlichen Anschlusskanal 160 hindurch zum Kontaktelement 110 hin erschwert wird.
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Zusammengefasst wird bei dem Überspannungsableiter 10 gemäß den 1 bis 5 ein sehr kompakter Aufbau dadurch erreicht, dass das Befestigungselement 50 und das untere schüsselförmige Element 40 durch ein einteiliges bzw. einstückiges Halteelement 30 gebildet sind, wobei das Befestigungselement 50 seitlich an der seitlichen Schüsselseitenwand 41 des schüsselförmigen Elements 40 angebracht bzw. angegossen oder angespritzt ist.
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Darüber hinaus zeichnet sich der Überspannungsableiter 10 gemäß den 1 bis 5 dadurch aus, dass im Bereich des oberen Endes des Überspannungsableiters 10 ein schüsselförmiges Element 100 vorgesehen ist, das zwei Wände aufweist, nämlich die obere Schutzwand 102, die einen seitlichen Berührschutz für das zweite Kontaktelement 110 bereitstellt, sowie die Schüsselseitenwand 103, die zur Aufnahme der zweiten Lichtbogenelektrode 120 dient. Die Schüsselseitenwand 103 sowie die Schutzwand 102 sind einteilige Bestandteile des schüsselförmigen Elements, so dass das zweite obere schüsselförmige Element 100 beispielsweise durch ein Pressteil oder ein Spritzgussteil gebildet werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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