INSTALLATION ARRANGEMENT WITH OVERVOLTAGE ARRESTER

Abstract: Installation arrangement, which operates with an overvoltage arrestor in each line to a load to be protected and with a switching member, tripped thermally and arranged electrically in series, in a common retaining housing. According to the invention it is provided that the retaining housing (1) consists of a base (2) and screw-cap (3) like the type of housing used for screw-in fuses, that in each case a varistor (5) shaped like a reaned bolt be inserted in the retaining housing (1) as the overvoltage arrestor, and that an insertion body (4), like a fuse insert with a melting conductor whose response characteristic is matched to the overvoltage arrestor, be arranged as the thermal switching element, an indicating device (9) being housed in the upper contact (8). <IMAGE>

Description: Installationseinrichtung mit Dberspannungsableiter Die Erfindung bezieht sich auf eine Installationseinrichtung, die je Leiter zu einem zu schützenden Verbraucher mit Uberspannungsableiter und elektrisch in Reihe angeordnetem thermisch ansprechendem Schaltglied in einem gemeinsamen Aufnahmegehäuse arbeitet. Überspannungsableiter sollen für empfindliche Verbraucher schädliche Überspannungen vor den zu schützenden 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 Freileitungen ein, die eine Funkenstrecke in Serienschaltung mit einem spannungsabhängigen Widerstand aufweisen. Es hat sich gezeigt, dass es nicht genügt, Überspannungs ableiter in den Versorgungsnetzen einzusetzen, um die elektrischen Verbraucher in einzelnen Verbrauchernetzen zuverlässig gegen Überspannungen durch Wanderwellen 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-O 046 545). Die Überspan- nungsableiter können anhand einer Anzeigevorrichtung dann leicht auf ihren ordnungsgemässen Zustand überprüft werden. Das wäre beispielsweise infrage gestellt, wenn solche Überspannungsableiter im versperrten Hausanschlusskasten untergebracht würden. Überspannungsableiter können bei Überlastung, wie sie durch nahe Blitzeinschläge auftreten kann, selbst schadhaft werden. Sie werden dann gegen Betriebserde, gegen die sie Überspannungen ableiten sollen, mehr oder weniger dauerhaft durchlässig, so dass wegen der endlichen Widerstände in Verbrauchernetzen die mit der Betriebserde verbundenen weiteren Aussenleiter eines Verbrauchernetzes 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 Überspan- nungsableitern Fehlabschaltungen des Verbrauchernetzes. Diese können durch vorgeordnete Sicherungen auftreten, was verbraucherseitig zu unangenehmen Störungen führen kann. So könnten Kühl- und Gefriereinrichtungen 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 Überspannungsableitern registrieren und dann alle Verbraucherzweige abschalten, denen der einschlägige Fehlerstromschutzschalter zuge- ordnet ist. Es ist eine elektrische Installationseinrichtung bekannt, 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 Überstrom- auslöser in Verbindung mit weiteren Bauteilen, wie sie bei Leitungsschutzschaltern gebräuchlich sind. Sie soll in Zählerverteilungen im Verbrauchernetz installiert werden können. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Installationseinrichtung mit Überspannungsableitern zu entwickeln, bei der auf das bewährte System der Schmelzsicherungen zum Abschalten schadhafter Uberspannungsableiter zurückgegriffen wird, ohne dass es zu Fehlauslösungen hinsichtlich der Verbraucher kommt. Die Lösung der geschilderten Aufgabe besteht nach der Erfindung in einer Installationseinrichtung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs. Der Schmelzleiter zum Abschalten eines schadhaften Überspan- nungsableiters ist hierbei zwangsläufig im Nebenzweig zum zu schützenden Verbraucher angeordnet. Das Aufnahmegehäuse für den Überspannungsableiter wird aus Sockel und Schraubkappe nach Art des Gehäuses bei Schraubsicherungen gebildet. Als Überspannungsableiter dient jeweils ein Varistor mit der Gestalt einer Passschraube, der im Sockel des Aufnahmegehäuses angeordnet ist. Als thermisches Schaltglied dient ein Schmelzleiter in einem Einsatzkörper nach Art eines Sicherungseinsatzes, der einen auf den Überspannungsableiter in den Ansprechwerten abgestimmten Schmelzleiter umschliesst. In der Kontaktkappe des Einsatzkörpers zeigt eine Anzeigevorrichtung an, ob der Einsatzkörper intakt ist. Damit wird zugleich angezeigt, ob der Varistor in Ordnung ist. Der Varistor mit der Gestalt einer Passschraube steht mit dem Unterkontakt des Aufnahmegehäuses und mit der Kontaktunterkappe des Einsatzkörpers in elektrischem Kontakt. Die Kontakt oberkappe des Einsatzkörpers steht wiederum mit dem Oberkontakt des Aufnahmegehäuses in Verbindung. Bei einer solchen Installationseinrichtung kann der Schmelzleiter im Einsatzkörper relativ genau auf die Betriebserfordernisse des Überspannungsableiters abgestimmt werden, wie es das langjährige Wissen bei Schmelzsicherungen ermöglicht. Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass Überspannungsableiter relativ 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 Verbraucherzweigleitung und der Betriebserde einen Überspannungsableiter eingeschaltet haben, vorgeordnet im Zweigleiter zum gewöhnlichen Schutz von Verbrauchern eine Sicherung in der Verteilung des Verbrauchernetzes vozusehen. Eine derartige Schmelzsicherung ist jedoch im Verbraucherzweig selbst und nicht in einem Nebenzweig eingeschaltet und nicht auf den Dberspannungsableiter, sondern auf den Verbraucher abgestimmt. Sie soll bei einem schadhaften Verbraucher abschalten. Da eine derartige Sicherung bei Überspannungen, die der Dberspannungsableiter gegen Erde ableiten soll, nicht ansprechen sollte, kann sie in den meisten Fällen bei einem schadhaft gewordenen Überspannungsableiter nicht ansprechen. Bei einer bekannten Einschubleiste mit Uberspannungsableitern 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 Lotperle jeweils nebeneinanderliegende 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 benachbarten 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 Erfindung gerade genutzt. Da bei der Gestalt einer Passschraube, wie sie bei Schraubsicherungen gebräuchlich sind, um nur Schmelzeinsätze einer zulässigen Nennstromstärke einsetzen zu können, verhältnismässig viel Raum für den Varistor zur Verfügung steht, lassen sich handelsübliche Varistoren unterbringen. Es ist ihm lediglich ein Gehäuse zu geben, das der Kontur einer Passschraube entspricht, in die nur die Kontaktunterkappen zulässiger Einsatzkörper einpassen. Dadurch ist gewährleistet, dass nicht Schmelzeinsätze mit ungeeignetem Auslöseverhalten eingesetzt werden können. Das Aufnahmegehäuse kann vorteilhafterweise nach Art einer Schaltersicherungseinrichtung aufgebaut sein. Dadurch lässt sich die Betriebssicherheit von derartigen auf dem Markt befindlichen Schaitersicherungseinrich- tungen nutzen, wonach der Einsatzkörper im spannungsfreien Zustand der Einrichtung ausgewechselt werden kann, was bei üblichen Schraubsicherungen nicht so vollkommen erreicht wird. Die Erfindung soll nun anhand von in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden: In Fig. 1 ist eine Installationseinrichtung veranschaulicht, die mit einer Schaltersicherungseinrichtung arbeitet, die teilweise im Längsschnitt dargestellt ist. In Fig. 2 ist ein Varistor in Form einer Passschraube zusamumen mit einem einpassenden Einsatzkörper schematisch und zum Teil im Längsschnitt wiedergegeben. Die Installationseinrichtung nach Fig. 1 weist ein Aufnahmegehäuse 1 aus Sockel 2 und Schraubkappe 3 auf. Solche Gehäuse sind bei Schraubsicherungen gebräuchlich. In einem Einsatzkörper 4 nach Art von Sicherungseinsätzen bei Schraubsicherungen ist als thermisches Schaltglied ein Schmelzleiter 6 nach Fig. 2 untergebracht. Ein Varistor 5 mit der Gestalt einer Passschraube wirkt als Über- spannungsableiter. Varistor 5 und Schmelzleiter -6 sind in Reihe zwischen dem Unterkontakt des Aufnahmegehäuses und dessen Oberkontakt in der Schraubkappe elektrisch verbunden. Hierzu weist der Einsatzkörper 6 eine Kontaktkappe 7 und eine Kontaktkappe 8 auf. Ein Ende des Schmelzleiters 6 ist zu einer Anzeigevorrichtung 9 geführt. Sie kann in einer bei Sicherungseinsätzen für Schraubsicherungen gebräuchlichen Weise gefertigt sein. So kann ein Anzeigeplättchen unter Federdruck abgesprengt werden, wenn der Schmelzleiter 6 durchschmilzt und sein zur Anzeigevorrichtung führendes Ende freigibt. Das Aufnahmegehäuse ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 als Schaltersicherungseinrichtung aufgebaut. Über die Schraubkappe 3 ist ein Deckel 10 geklappt, der beim Off- nen 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 spannungsfrei geschaltet. Derartige Schaltsicherungseinrichtungen sind auf dem Markt (DE-C-29 15 170). 1 Patentanspruch 2 Figuren

Claims: Installation device which operates per conductor in relation to a load to be protected with over-voltage arrester and thermally responding switching element (4), arranged electrically in series, in the nature of a fuse link with indicating arrangement in the upper contact in a common receiving housing (1), essentially consisting of base and screw cap (3) in the nature of the housing in screw-in fuses, characterised in that, in each case, a varistor (5) is used as over-voltage arrester with the form of a commercially available adaptor screw in the receiving housing (2) (sic) for the thermal switching element (4) within the receiving housing (1) and in that the thermal switching element (4) in the nature of a fuse link contains a fusible element which, in terms of its response characteristic, is tuned to the over-voltage arrester in a manner known per se.

Inventors: SOLLEDER, HEINRICH, DIPL.-ING., STICH, KARL-HEINZ
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1986
Main classification: H01H85
IPC codes: H01H85