DE3545519A1 - Installationseinrichtung mit ueberspannungsableiter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Installationsein­ richtung, die je Leiter zu einem zu schützenden Ver­ braucher mit Überspannungsableiter und elektrisch in Reihe angeordnetem thermisch ansprechendem Schaltglied in einem gemeinsamen Aufnahmegehäuse arbeitet.

Überspannungsableiter sollen für empfindliche Ver­ braucher schädliche Überspannungen vor den zu schützen­ den Einrichtungen gegen Erde ableiten. Überspannungen können durch Gewitter oder Schaltvorgänge auftreten. Da viele Verbraucher durch den Einsatz von Elektronik empfindlicher geworden sind, gewinnen Schutzmaßnahmen gegen Überspannung zunehmend an Bedeutung. Üblicherweise setzen Energieversorgungsunternehmen Ventilableiter in den Freileitungen ein, die eine Funkenstrecke in Serien­ schaltung mit einem spannungsabhängigen Widerstand aufweisen.

Es hat sich gezeigt, daß es nicht genügt, Überspannungs­ ableiter in den Versorgungsnetzen einzusetzen, um die elektrischen Verbraucher in den einzelnen Verbraucher­ netzen zuverlässig gegen Überspannungen durch Wander­ wellen aus dem Versorgungsnetz, den Freileitungsnetzen, zu schützen. Um Verbraucher und Verbrauchernetze wirksam zu schützen, ist es bekannt, Überspannungsableiter in der Zählerverteilung eines Verbrauchernetzes, also nahe am Verbraucher, zu installieren (EP-A1-0 046 545). Die Überspannungsableiter können anhand einer Anzeigevor­ richtung dann leicht auf ihren ordnungsgemäßen Zustand überprüft werden. Das wäre beispielsweise in Frage gestellt, wenn solche Überspannungsableiter im ver­ sperrten Hausanschlußkasten untergebracht würden.

Überspannungsableiter können bei Überlastung, wie sie durch nahe Blitzeinschläge auftreten kann, selbst schad­ haft werden. Sie werden dann gegen Betriebserde, gegen die sie Überspannungen ableiten sollen, mehr oder weni­ ger dauerhaft durchlässig, so daß wegen der endlichen Widerstände in Verbrauchernetzen die mit der Betriebs­ erde verbundenen weiteren Außenleiter eines Verbraucher­ netzes auf so hohe Spannung angehoben werden können, daß die Isolation und die elektronischen Einrichtungen in den weiteren Verbraucherzweigen des Verbrauchernetzes und auch Bedienungspersonen gefährdet werden könnten. Es ist daher erforderlich, schadhafte Überspannungsableiter abzuschalten. Dadurch vermeidet man auch bei infolge ihrer Schadhaftigkeit dauerhaft stark durchlässigen Überspannungsableitern Fehlabschaltungen des Verbrau­ chernetzes. Diese können durch vorgeordnete Sicherungen auftreten, was verbraucherseitig zu unangenehmen Stö­ rungen führen kann. So könnten Kühl- und Gefrierein­ richtungen oder Heizungssteuerungen ausfallen, die im betroffenen Verbraucherzweig angeschlossen sind. Zu größeren Fehlabschaltungen kann es auch bei Einsatz von Fehlerstromschutzschaltern kommen, die die einseitig gegen Erde abfließenden Ströme in schadhaften Über­ spannungsableitern registrieren und dann alle Verbrau­ cherzweige abschalten, denen der einschlägige Fehler­ stromschutzschalter zugeordnet ist.

Es ist eine elektrische Installationseinrichtung be­ kannt, die zum Schutz gegen Überspannung mit einer Funkenstrecke, einem spannungsabhängigen Widerstand und einer Trennvorrichtung in Serienschaltung in einem gemeinsamen Gehäuse aus Isolierstoff arbeitet (EP-A1-0 046 545). Diese Installationseinrichtung arbeitet insbesondere mit einem thermischen und mit einem elektromagnetischen Überstromauslöser in Verbin­ dung mit weiteren Bauteilen, wie sie bei Leitungs­ schutzschaltern gebräuchlich sind. Sie soll in Zählerver­ teilungen im Verbrauchernetz installiert werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Installa­ tionseinrichtung mit Überspannungsableitern zu entwickeln, bei der auf das bewährte System der Schmelzsicherungen zum Abschalten schadhafter Überspannungsableiter zurück­ gegriffen wird, ohne daß es zu Fehlauslösungen hinsicht­ lich der Verbraucher kommt.

Die Lösung der geschilderten Aufgabe besteht nach der Erfindung in einer Installationseinrichtung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Patentanspruch 1. Der Schmelzleiter zum Abschalten eines schadhaften Über­ spannungsleiters ist hierbei zwangsläufig in einem Neben­ zweig zum zu schützenden Verbraucherzweig angeordnet. Das Aufnahmegehäuse für den Überspannungsableiter wird aus Sockel und Schraubkappe nach Art des Gehäuses bei Schraubsicherungen gebildet. Als Überspannungsableiter dient jeweils ein Varistor und als thermisches Schalt­ glied ein Schmelzleiter in einem Einsatzkörper, der nach Art von Sicherungseinsätzen bei Schraubsicherungen ge­ staltet ist. Er weist eine Kontaktunterkappe auf, die mit einem Unterkontakt des Sockels zusammenarbeitet und eine Kontaktoberkappe mit einer Anzeigevorrichtung, die mit einem Oberkontakt in der Schraubkappe des Aufnahme­ gehäuses kontaktgebend zusammenwirkt.

Bei einer solchen Installationseinrichtung kann der Schmelzleiter im Einsatzkörper relativ genau auf die Betriebserfordernisse des Überspannungsableiters abge­ stimmt werden, wie es das langjährige Wissen bei Schmelzsicherungen ermöglicht. Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß Überspannungsableiter re­ lativ selten ansprechen, aber in ihrem Ansprechverhalten auf einen störungsfreien Betrieb von Verbrauchernetzen relativ genau eingestellt sein sollten, was durch den Schmelzleiter ermöglicht wird.

Es ist zwar gebräuchlich, bei Installationseinrichtungen, die zwischen einer Verbaucherzweigleitung und der Be­ triebserde einen Überspannungsableiter eingeschaltet haben, vorgeordnet im Zweigleiter zum gewöhnlichen Schutz von Verbrauchern eine Sicherung in der Verteilung des Verbrauchernetzes vorzusehen. Eine derartige Schmelzsicherung ist jedoch im Verbraucherzweig selbst und nicht in einem Nebenzweig eingeschaltet und nicht auf den Überspannungsableiter, sondern auf den Verbrau­ cher abgestimmt. Sie soll bei einem schadhaften Ver­ braucher abschalten. Da eine derartige Sicherung bei Überspannungen, die der Überspannungsableiter gegen Erde ableiten sollte, nicht ansprechen soll, kann sie in den meisten Fällen bei einem schadhaft gewordenen Überspan­ nungsableiter nicht ansprechen.

Bei einer bekannten Einschubleiste mit Überspannungsab­ leitern im Zweiwegebetrieb können Einsatzkörper, die einen Überspannungsableiter mit einer Lotperle als Schmelzelement in Reihe zwischen den Anschlußelektroden aufnehmen, eingesetzt werden (EP-A1-0 062 090). Bei einem schadhaften Überspannungsableiter soll die Lot­ perle jeweils nebeneinander liegende Anschlußelektroden einer Seite kurzschließen und den Überspannungsableiter so vom Netz trennen. Eine solche Lotperle kann, nicht zuletzt wegen des nicht reproduzierbaren Verhaltens, wie und mit welcher Güte ein Kurzschluß zwischen den benach­ barten Elektroden hergestellt wird, nicht das Verhalten von Schmelzleitern erreichen, die nach Kennlinien mit verhältnismäßig engen Toleranzen ansprechen und eine Schaltstrecke unterbrechen. Diese Eigenschaften von Schmelzleitern werden bei der Einrichtung nach der Er­ findung gerade genutzt.

Der Varistor kann über die ganze innere Breite des Ein­ satzkörpers mit dem Überspannungsableiter angeordnet werden. Dadurch können handelsübliche Varistoren ohne große Änderungen eingesetzt werden.

Das Aufnahmegehäuse kann vorteilhafterweise nach Art einer Schaltersicherungseinrichtung aufgebaut sein. Dadurch läßt sich die Betriebssicherheit von derartigen auf dem Markt befindlichen Schaltersicherungseinrichtun­ gen nutzen, wonach der Einsatzkörper im spannungsfreien Zustand der Einrichtung ausgewechselt werden kann, was bei üblichen Schraubsicherungen nicht so vollkommen er­ reicht wird.

Die Erfindung soll nun anhand von in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

In Fig. 1 ist eine Installationseinrichtung veran­ schaulicht, die mit einer Schaltersicherungseinrichtung arbeitet, die teilweise im Längsschnitt dargestellt ist.

In Fig. 2 ist ein Einsatzkörper schematisch wiederge­ geben.

In Fig. 3 ist in der Darstellungsweise nach Fig. 2 eine andere Ausgestaltung des Einsatzkörpers dargestellt.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausgestaltung des Einsatz­ körpers wiedergegeben.

Die Installationseinrichtung nach Fig. 1 weist ein Auf­ nahmgehäuse 1 aus Sockel 2 und Schraubkappe 3 auf. Solche Gehäuse sind bei Schraubsicherungen gebräuchlich. In einem Einsatzkörper 4 nach Art von Sicherungseinsätzen bei Schraubsicherungen sind als Überspannungsableiter ein Varistor 5 und als thermisches Schaltglied ein Schmelzleiter 6 dargestellt. Man vergleiche Fig. 2. Varistor 5 und Schmelzleiter 6 sind in Reihe zwischen der Kontaktunterkappe 7 und der Kontaktoberkappe 8 elektrisch verbunden. Ein Ende des Schmelzleiters 6 ist zu einer Anzeigevorrichtung 9 geführt, die in einer bei Sicherungseinsätzen für Schraubsicherungen gebräuchlichen Weise gefertigt sein kann. So kann ein Anzeigeplättchen unter Federdruck abgesprengt werden, wenn der Schmelz­ leiter 6 durchschmilzt und sein zur Anzeigevorrichtung führendes Ende frei wird. Wenn sich der Varistor 5 über die ganze innere Breite des Einsatzkörpers 4 erstrecken kann, können handelsübliche Varistoren ohne große Ände­ rungen untergebracht werden.

Der Varistor 5 kann im Einsatzkörper 4 nach Fig. 3 auch an der Kontaktoberkappe 8 angeordnet werden. Nach Fig. 4 ist der Varistor 5 im Einsatzkörper 4 an der Kontakt­ unterkante 7 angeordnet.

Das Aufnahmegehäuse ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 als Schaltersicherungseinrichtung aufgebaut. Über die Schraubkappe 3 ist ein Deckel 10 geklappt, der beim Öffnen über eine Mechanik Schaltkontakte 11 trennt, die im Strompfad der Schaltersicherungseinrichtung zwischen den Anschlußklemmen 12 und 13 liegen. Wenn der Deckel 10 hochgeklappt wird, werden die Schaltkontakte 11 geöffnet und das Aufnahmegehäuse 2 für den Einsatzkörper 4 span­ nungsfrei geschaltet. Derartige Schaltersicherungsein­ richtungen sind auf dem Markt (DE-C-29 15 170).

Claims (3)

1. Installationseinrichtung, die je Leiter zu einem zu schützenden Verbraucher mit Überspannungsableiter und elektrisch in Reihe angeordnetem thermisch ansprechen­ dem Schaltglied in einem gemeinsamen Aufnahmegehäuse arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmegehäuse (1) aus Sockel (2) und Schraub­ kappe (3) nach Art des Gehäuses bei Schraubsicherungen besteht und daß als Überspannungsableiter jeweils ein Varistor (5) und als thermisches Schaltglied ein Schmelz­ leiter (6) in einem Einsatzkörper (4) nach Art von Sicherungseinsätzen bei Schraubsicherungen angeordnet sind, der eine Kontaktunterkappe (7) und eine Kontakt­ oberkappe (8) mit Anzeigevorrichtung (9) aufweist.

2. Installationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Varistor (5) über die ganze innere Breite des Einsatz­ körpers (4) angeordnet ist.

3. Installationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmegehäuse (1) nach Art einer Schaltersicherungs­ einrichtung aufgebaut ist.