Beschreibung
Überspannungsableiter Die Erfindung bezieht sich auf einen Überspannungsabieiter mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiger Überspannungsabieiter ist aus der europäischen Patentschrift EP 0 966 080 Bl bekannt. Dieser Überspannungs¬ abieiter 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 schüsseiförmiges Element zugeordnet, dessen Schüsselseiten¬ wand die jeweilige Lichtbogenelektrode zumindest abschnitts- weise seitlich umfasst. Zur Montage des Überspannungsablei- ters an einem externen Träger ist eine Isolierschelle vorhanden, die unterhalb des unteren schüsseiförmigen Elements am Schüsselboden angeschraubt ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Überspan¬ nungsabieiter anzugeben, der einen möglichst kompakten Aufbau aufweist .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Überspannungs- ableiter mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Überspannungsabieiters sind in Unteransprüchen angegeben.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Befestigungs- element seitlich an der Schüsselseitenwand des schüsseiförmi¬ gen Elements angebracht ist.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Überspannungsabieiters ist darin zu sehen, dass dieser in Längsrichtung wenig Platz beansprucht. Im Unterschied zu dem vorbekannten Überspannungsabieiter ist nämlich das Befestigungselement zum Befestigen des Überspannungsabieiters an einem externen Trä¬ ger nicht unterhalb des unteren schüsseiförmigen Elements angeordnet, sondern stattdessen seitlich an der Schüsselseitenwand des schüsseiförmigen Elements. Durch diese Anordnung des Befestigungselements wird erheblich Platz eingespart, so dass der erfindungsgemäße Überspannungsabieiter besonders kompakt ist .
Um eine besonders feste Verbindung zwischen dem Befestigungs¬ element und dem schüsseiförmigen Element zu erreichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Befestigungselement und das schüsseiförmige Element Bestandteile eines einzigen, einteiligen Halteelements sind, das mit einem ersten Endab¬ schnitt das schüsseiförmige Element zur Aufnahme der ersten elektrischen Lichtbogenelektrode und mit einem zweiten Endab- schnitt das Befestigungselement zur Montage des Überspan¬ nungsabieiters an einem externen Träger bildet. Ein weiterer Vorteil einer einteiligen Ausgestaltung von Befestigungselement und schüsseiförmigem Element besteht darin, dass der Montageaufwand beim Montieren des Überspannungsabieiters mi- nimiert wird: So ist es nicht mehr nötig, das Befestigungs¬ element separat an dem schüsseiförmigen Element zu montieren, da es bereits Bestandteil ein und derselben Komponente, näm¬ lich dem Halteelement, ist. 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. Für einen kompakten Aufbau des Überspannungsabieiters wird es darüber hinaus als vorteilhaft angesehen, wenn die zweite elektrische Lichtbogenelektrode in einem zweiten schüsselför-
migen Element angeordnet ist, dessen Schüsselseitenwand die zweite Lichtbogenelektrode seitlich umfasst.
Im Schüsselboden des ersten und/oder zweiten schüsseiförmigen Elements ist bevorzugt ein Durchgangsloch vorhanden, durch das ein mit der jeweiligen elektrischen Lichtbogenelektrode elektrisch in Verbindung stehendes Kontaktelement hindurchge¬ führt ist. Um eine gute elektrische Isolation des Überspannungsablei- ters, insbesondere zum Schutz von Vögeln, zu erreichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn zumindest eine Schutzkappe vorhanden ist, die auf dem ersten schüsseiförmigen Element oder dem zweiten schüsseiförmigen Element aufgesetzt ist und einen Berührschutz für das jeweilige Kontaktelement bildet.
Zur Gewährleistung eines besonders sicheren Berührschutzes wird es als vorteilhaft angesehen, wenn am Schüsselboden des ersten und/oder zweiten schüsseiförmigen 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.
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.
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.
Um auch einen seitlichen Berührschutz zu garantieren, wenn die Schutzkappe entfernt worden ist, beispielsweise von Vö¬ geln, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Höhe der Schutzwand mindestens so hoch ist wie der Abschnitt des Kon¬ taktelements, der von dem Schüsselboden des schüsseiförmigen Elements absteht.
Um einen besonders festen Sitz der Schutzkappe zu erreichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Schutzkappe einen inneren Klemmabschnitt, der auf dem Kontaktelement aufge¬ steckt oder aufgeklemmt ist, und einen äußeren Klemmab- schnitt, der auf der Schutzwand aufgesteckt oder aufgeklemmt ist, aufweist. Durch das Vorsehen zweier Klemmabschnitte wird es Tieren besonders schwer gemacht, die Schutzkappe zu ent¬ fernen und Zugang zu dem abgedeckten elektrischen Kontaktelement zu erlangen.
Weiterhin mit Blick auf einen besonders kompakten Aufbau des Überspannungsabieiters wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Schutzwand und die Schutzkappe einen seitlichen An¬ schlusskanal bilden, der sich radial nach außen erstreckt und ein Herausführen eines mit dem Kontaktelement verbundenen elektrischen Anschlussleiters senkrecht zur Längsrichtung des Überspannungsabieiters ermöglicht. Durch das seitliche He¬ rausführen des elektrischen Anschlussleiters wird in vorteil¬ hafter Weise eine unerwünschte Verlängerung des Überspan- nungsableiters in Längsrichtung des Isolators vermieden.
Um zu erreichen, dass Tiere, wie beispielsweise Vögel, keinen Zugang durch den seitlichen Anschlusskanal hindurch zum Kontaktelement erlangen können, wird es als vorteilhaft angese- hen, wenn zum Verschließen des Anschlusskanals eine Rückwand vorhanden ist, die sich entlang der Längsrichtung des Über- spannungsableiters erstreckt und den Zugang zum Anschlusska¬ nal randseitig abschließt. Vorzugsweise weist die Rückwand
ein Durchgangsloch auf, durch das der elektrische Anschluss¬ leiter hindurchgeführt oder hindurchführbar ist. Mit anderen Worten dient die Rückwand also dazu, das Kontaktelement mög¬ lichst von allen Seiten sicher abzudecken.
Für einen festen Sitz der Rückwand wird es als vorteilhaft angesehen, wenn diese zwischen der Schutzkappe und dem Schüsselboden eingeklemmt ist. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei¬ spiels näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Überspannungsabieiter in einer Explosionsdarstellung,
Figur 2 den Überspannungsabieiter gemäß Figur 1 im montierten Zustand,
Figur 3 den unteren Abschnitt des Überspannungsabieiters gemäß Figur 1 näher im Detail,
Figur 4 den oberen Teil des Überspannungsabieiters gemäß Figur 1 in einer Sicht von schräg oben und Figur 5 den oberen Teil des Überspannungsabieiters gemäß Figur 1 in einer Sicht seitlich von unten.
In den Zeichnungen werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
In der Figur 1 erkennt man einen Überspannungsabieiter 10, der mit einem Isolator 20 ausgestattet ist. Innerhalb des Isolators 20 befinden sich ein oder mehrere in der Figur 1 nicht gezeigte Widerstandselemente, bei denen es sich bei¬ spielsweise um Varistorelemente handeln kann. Die Funktion des oder der Widerstandselemente besteht darin, im Falle ei-
ner Überspannung einen Stromfluss und somit eine Überspannungsableitung zu ermöglichen.
Im Bereich des in der Figur 1 unteren (ersten) Isolatorendes 21 des Isolators 20 ist ein einteiliges Halteelement 30 ange¬ ordnet, dessen erster Endabschnitt 31 durch ein schüsseiförmiges Element 40 gebildet ist. Der andere zweite Endabschnitt 32 des einteiligen Halteelements 30 bildet ein Befestigungs¬ element 50 für den Überspannungsabieiter 10 an einem in der Figur 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.
Das schüsseiförmige Element 40 dient zur Aufnahme einer ers¬ ten unteren Lichtbogenelektrode 60 sowie weiterer unterer Lichtbogenelektroden 61, 62 und 63. Die unteren Lichtbogenelektroden 60, 61, 62 und 63 sind in das schüsseiförmige Ele- ment 40 eingelegt und werden seitlich von der Schüsselseitenwand 41 der schüsseiförmigen Elementes umfasst. Die vier Lichtbogenelektroden 60 bis 63 stehen elektrisch mit einem unteren (ersten) Kontaktelement 70 in Verbindung, das mit dem in der Figur 1 nicht dargestellten unteren Ende des im Isola- tor 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.
In der Figur 1 lässt sich gut erkennen, dass das Befestigungselement 50 seitlich an dem schüsseiförmigen Element 40 des einteiligen Halteelements 30 angebracht ist. Durch die Anordnung des Befestigungselements 50 an der Seite (Seiten- wand) des schüsseiförmigen Elements 40 wird erreicht, dass die Länge des Überspannungsabieiters 10 - gesehen entlang der Längsrichtung des Isolators 20 - möglichst klein bleibt.
In der Figur 1 ist darüber hinaus ersichtlich, dass im Bereich eines oberen (zweiten) Isolatorendes 22 des Isolators 20 ein zweites schüsseiförmiges Element 100 angeordnet ist, dessen Formgestaltung sich von dem schüsseiförmigen Element 40 am unteren Isolatorende 21 des Überspannungsabieiters 10 unterscheidet: So ist u. a. an der Schüsselseitenwand kein Befestigungselement 50 angebracht.
Das untere Isolatorende 21 und das obere Isolatorende 22 sind durch den Isolatorkörper und die darin befindlichen Widerstandselemente voneinander getrennt.
Auf dem Schüsselboden 101 des zweiten schüsseiförmigen 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 Schüssel¬ seitenwand 103, die sich in der Figur 1 nach unten, also in Richtung zum unteren Isolatorende 21 des Isolators 20 er- streckt.
Im Bereich des oberen Isolatorendes 22 ist darüber hinaus ein zweites Kontaktelement 110 erkennbar, dessen oberes Ende 111 durch den Schüsselboden 101 des zweiten schüsseiförmigen Ele- ments 100 hindurchgesteckt ist; dies wird weiter unten im Zu¬ sammenhang mit den Figuren 4 und 5 noch näher erläutert.
Darüber hinaus erkennt man in der Figur 1 eine obere Lichtbo¬ genelektrode 120 (auch "zweite" Lichtbogenelektrode genannt) , die innerhalb des schüsseiförmigen Elements 100 angeordnet ist und seitlich von der Schüsselseitenwand 103 des schüssei¬ förmigen Elements 100 seitlich umfasst wird. Darüber hinaus sind weitere obere Lichtbogenelektroden 121, 122 und 123 erkennbar, die ebenfalls von dem schüsseiförmigen Element 100 aufgenommen und von der Schüsselseitenwand 103 seitlich umfasst werden.
Um eine Abdeckung des oberen Endes 111 des zweiten Kontakt¬ elements 110 zu erreichen, weist der Überspannungsabieiter 10 eine Schutzkappe 140 auf, die auf die Schutzwand 102 sowie auf das obere Ende 111 aufgesetzt wird; dies wird weiter un- ten im Detail im Zusammenhang mit den Figuren 4 und 5 erläutert .
Die Figur 2 zeigt den Überspannungsabieiter 10 gemäß Figur 1 im zusammengesetzten Zustand. Es lässt sich gut erkennen, dass das Halteelement 30 einteilig ist und das Befestigungs¬ element 50 seitlich an der Schüsselseitenwand 41 des schüs¬ seiförmigen Elements 40 einteilig angefügt bzw. angegossen ist. Das Halteelement 30 kann beispielsweise ein Pressteil oder ein Spritzgussteil sein.
Darüber hinaus erkennt man in der Figur 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 aufge- steckt oder aufgeklemmt ist. Außerdem ist eine Rückwand 150 erkennbar, deren Funktion weiter unten näher erläutert wird.
Die Figur 3 zeigt den unteren Bereich des Überspannungsablei- ters 10 nochmals näher im Detail. Man erkennt das einteilige Halteelement 30 mit dem schüsseiförmigen Element 40 sowie dem seitlich an der Schüsselseitenwand 41 angebrachten Befestigungselement 50, mit dem das Halteelement 30 und damit der Überspannungsabieiter 10 insgesamt an einem externen Träger befestigbar ist.
In der Figur 4 ist der obere Bereich des Überspannungsablei- ters 10 näher dargestellt. Es lässt sich erkennen, dass der obere Abschnitt 112 des zweiten Kontaktelements 110 durch ei¬ ne 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
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 Schutz- kappe 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 . Um einen elektrischen Anschluss an das zweite Kontaktelement 110 zu gewährleisten, sind die Schutzwand 102 und die Schutz¬ kappe 140 derart ausgeformt, dass ein seitlicher Anschlusska¬ nal 160 gebildet wird. Durch diesen seitlichen Anschlusskanal 160 kann ein in der Figur 4 nicht weiter dargestellter elekt- rischer Anschlussleiter senkrecht zur Längsrichtung des Uberspannungsableiters 10 zu dem zweiten Kontaktelement 110 ge¬ führt werden, um eine elektrische Verbindung nach außen zu gewährleisten . Um einen Berührschutz auch im Bereich des seitlichen Anschlusskanals 160 zu gewährleisten, ist die Rückwand 150 vor¬ gesehen, die den elektrischen Anschlusskanal 160 entlang der Längsrichtung des Überspannungsabieiters 10 randseitig ab¬ schließt. Die Rückwand 150 ist mit einem Durchgangsloch 151 versehen, durch das der bereits erwähnte elektrische An¬ schlussleiter zum elektrischen Kontaktieren des zweiten Kontaktelements 110 hindurchgeführt werden kann.
In der Figur 5 ist der obere Bereich des Überspannungsablei- ters 10 nochmals näher dargestellt. Man sieht den unteren Be¬ reich der Schutzkappe 140. Es lässt sich erkennen, dass die Schutzkappe 140 einen inneren Klemmabschnitt 143 aufweist, dessen Innenkontur an die Außenkontur des zweiten Kontaktele-
ments 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.
In der Figur 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.
Zusammengefasst wird bei dem Überspannungsabieiter 10 gemäß den Figuren 1 bis 5 ein sehr kompakter Aufbau dadurch er- reicht, dass das Befestigungselement 50 und das untere schüs¬ seiförmige Element 40 durch ein einteiliges bzw. einstückiges Halteelement 30 gebildet sind, wobei das Befestigungselement 50 seitlich an der seitlichen Schüsselseitenwand 41 des schüsseiförmigen Elements 40 angebracht bzw. angegossen oder angespritzt ist.
Darüber hinaus zeichnet sich der Überspannungsabieiter 10 gemäß den Figuren 1 bis 5 dadurch aus, dass im Bereich des oberen Endes des Überspannungsabieiters 10 ein schüsseiförmiges 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 Lichtbo¬ genelektrode 120 dient. Die Schüsselseitenwand 103 sowie die Schutzwand 102 sind einteilige Bestandteile des schüsseiför¬ migen Elements, so dass das zweite obere schüsseiförmige Ele¬ ment 100 beispielsweise durch ein Pressteil oder ein Spritz¬ gussteil gebildet werden kann.