УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ
OVERVOLTAGE PROTECTION DEVICE

Изобретение касается устройства защиты от перенапряжений (разрядника) согласно ограничительной части пункта 1 патента.
Известны устройства защиты от перенапряжений, представляющие собой комбинацию приборов, состоящую из нижней части или, соответственно, основания корпуса и штепсельного модуля или, соответственно, вставной части. Основание корпуса снабжено соединительными клеммами для обеспечения контакта электрических проводов, а также гнездом для вставляемой вставной части, при этом во вставной части имеется, по меньшей мере, один элемент защиты от перенапряжений. Электрическое соединение между вставной частью и основанием корпуса осуществляется, как правило, посредством штепсельных контактов. Преимущество такого рода модульной конструкции заключается в возможности простого контроля собственно элемента защиты от перенапряжений. Для его контроля необходимо извлечение из электрической цепи. Благодаря модульной конструкции элемент защиты от перенапряжений может быть извлечен из электрической цепи без необходимости извлечения из электрического устройства всего устройства защиты от перенапряжений.
Недостатком этой модульной конструкции является то, что при возникающих, например, при явлении разряда высоких электродинамических усилиях вставная часть может выйти из основания корпуса. Поэтому часто соответствующее соединение между вставной частью и основанием корпуса выполняется таким образом, чтобы для соединения или, соответственно, разъединения вставной части и основания корпуса требовалось применение инструментов.
Идентичные с точки зрения электротехники устройства защиты от перенапряжений изготавливаются для различных заказчиков или, соответственно, различных рынков с соответственно различными исполнениями корпуса. Корпуса современных коммутационных устройств, как правило, изготавливаются методом литья под давлением из полимерного материала. Недостаток при этом заключается в том, что инструменты для машины для литья под давлением очень сложны и соответственно дороги, из-за чего изготовление различных корпусов для различных рынков связано со значительными дополнительными затратами на изготовление. Кроме того, получающееся при этом множество различных выключателей приводит к затратному складскому хранению, при этом трудно реагировать на изменившиеся требования рынка.
В WO 2008/009507 A описано штепсельное устройство защиты от перенапряжений, которое снабжено u-образным основанием и размещаемым в нем штепсельным модулем. На штепсельном модуле имеются пружинящие податливые кронштейны с фиксирующими продолжениями, которые входят в зацепления в соответствующие выемки основания.
Исходя из вышеизложенного, задачей изобретения является предложить устройство защиты от перенапряжений указанного типа, с помощью которого можно избежать указанных недостатков, и у которого надежное соединение между вставной частью и основанием прибора может быть обеспечено без использования инструмента, и с помощью которого могут быть снижены затраты на складское хранение или, соответственно, изготовление.
В соответствии с настоящим изобретением это обеспечивается с помощью признаков пункта 1 формулы изобретения.
Благодаря этому может быть достигнуто надежное соединение вставной части с основанием прибора, которое сохраняется даже при возникающих при явлении разряда высоких электродинамических усилиях. Благодаря этому возможен простой ввод и соединение вставной части с основанием прибора без инструмента. Благодаря этому возможно простое извлечение вставной части из основания прибора без помощи инструмента. При этом устройства защиты от перенапряжений могут выполняться идентично с электротехнической точки зрения для различных заказчиков или, соответственно, различных рынков, благодаря чему необходимо меньшее количество инструментов для изготовления. Благодаря применению фиксирующей крышки затраты на изготовление, а также затраты на складское хранение могут быть снижены. Это позволяет в короткое время реагировать на измененные заказы, так как адаптация устройства защиты от перенапряжений к требованиям дизайна заказчика или, соответственно, рынка возможна за счет одних только фиксирующих крышек.
Зависимые пункты, которые так же, как и пункт 1 патента являются одновременно частью описания, касаются других предпочтительных вариантов осуществления изобретения.
Изобретение описывается более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых в качестве примера представлены предпочтительные варианты осуществления. При этом показано:
Фиг.1 предпочтительный вариант осуществления предлагаемого изобретением устройства защиты от перенапряжений в аксонометрическом изображении;
Фиг.2 отдельные компоненты устройства защиты от перенапряжений, показанного на фиг.1, в аксонометрическом разделенном изображении;
Фиг.3 соответственно половина корпуса основания прибора, а также вставной части, и фиксирующая крышка для варианта осуществления, показанного на фиг.1, в аксонометрическом изображении; и
Фиг.4 в деталях система, показанная на фиг.3, в вертикальной проекции.
На фиг.1 показано устройство 1 защиты от перенапряжений, включающее основание 2 прибора и, по меньшей мере, одну вставную часть 3, при этом основание 2 прибора предназначено для крепления на монтажной шине, при этом вставная часть 3 включает, по меньшей мере, один элемент защиты от перенапряжений и корпус 4 вставной части, и при этом вставная часть 3 расположена в u-образной выемке 5 основания 2 прибора, причем вставная часть 3 фиксирующей крышкой 6 зафиксирована в u-образной выемке 5, и фиксирующая крышка 6 выполнена отдельно от вставной части 3 и/или от основания 2 прибора.
Благодаря этому может быть достигнуто надежное соединение вставной части 3 с основанием 2 прибора, которое сохраняется даже при возникающих при явлении разряда высоких электродинамических усилиях. Благодаря этому возможен простой ввод и соединение вставной части 3 с основанием 2 прибора без инструмента. Благодаря этому возможно простое извлечение вставной части 3 из основания 2 прибора без помощи инструмента. При этом устройства 1 защиты от перенапряжений могут выполняться идентично с электротехнической точки зрения для различных заказчиков или, соответственно, различных рынков, благодаря чему необходимо меньшее количество инструментов для изготовления, а также только одна единственная техническая приемка устройства 1 защиты от перенапряжений. Благодаря применению фиксирующей крышки 6 затраты на изготовление, а также затраты на складское хранение могут быть снижены. Это позволяет в короткое время реагировать на измененные заказы, так как адаптация устройства 1 защиты от перенапряжений к требованиям дизайна заказчика или, соответственно, рынка возможна за счет одних только фиксирующих крышек 6.
Предлагаемые изобретением устройства 1 защиты от перенапряжений служат для защиты электрических установок и/или людей от электрических перенапряжений, которые распространяются по электрической проводке. Прежде всего, чувствительность, но также и важность компьютеров привела к большому распространению устройств 1 защиты от перенапряжений. Устройства 1 защиты от перенапряжений, как правило, выполнены в виде конструктивных элементов, которые (при сетевом напряжении) обеспечивают соединение с очень высоким сопротивлением или, соответственно, изолирующее соединение между, по меньшей мере, одной фазой или, соответственно, одним внешним проводом электрической сети, в частности, электрической сетью электроснабжения, и нейтральным проводом или, соответственно, другой фазой сети. Если перенапряжение отсутствует, ток через устройство 1 защиты от перенапряжений практически не протекает, и наличие устройства 1 защиты от перенапряжений не влияет на функционирование последующей сети. При возникновении перенапряжения устройство 1 защиты от перенапряжений в течение очень короткого времени образует переход с очень низким сопротивлением между фазой и нейтральным проводом или, соответственно, другой фазой, и перемыкает, таким образом, последующую сеть. Устройство 1 защиты от перенапряжений снабжено для этого, по меньшей мере, одним элементом защиты от перенапряжений, который предпочтительно выполнен в виде варистора, диода для защиты от перенапряжений, газоразрядного устройства или тому подобного.
Предлагаемые изобретением устройства 1 защиты от перенапряжений имеют модульную конструкцию и включают в себя основание 2 прибора и вставную часть 3.
Основание 2 прибора предназначено для размещения на монтажной шине, например, шине, имеющей профиль в форме шляпы, и снабжено для этого соответствующим гнездом 25 для монтажной шины, а также необходимыми средствами 26 монтажа. Для соединения с защищаемой электрической сетью основание 2 прибора снабжено, по меньшей мере, одной первой и одной второй соединительной клеммой 27. На фиг.1 показано устройство 1 защиты от перенапряжений, снабженное только двумя соединительными клеммами 27 для защиты однофазной электрической сети, при этом предусмотрены также устройства 1 защиты от перенапряжений для защиты многофазных электрических сетей, которые соответственно имеют большее количество соединительных клемм 27.
Основание прибора 2 снабжено, в соответствии с его изображенным на фиг.1-4 особенно предпочтительным вариантом осуществления, состоящим из двух частей корпусом 28 основания прибора, который выполнен из изоляционного материала. На фиг.3 показана, в частности, половина оболочки корпуса 28 основания прибора. Хорошо видны выемки 29 для двух не изображенных соединительных клемм 27.
Основание прибора 2 снабжено по существу u-образной выемкой 5 для вставной части 3. U-образная выемка 5 включает первую и вторую боковую часть 13, 14, а также соединяющую их базовую часть 20, и выполнена практически зеркально нижней части 30 вставной части 3, которая предназначена для того, чтобы вводиться в u-образную выемку 5. В u-образной выемке 5, предпочтительно в области базовой части 20, расположены также не изображенные внутренние контакты, служащие для обеспечения контакта со вставной частью 3. Чтобы упростить введение вставной части 3 в u-образную выемку 5, на первой и/или второй боковой части 13, 14 расположено по одной области 16 ввода.
Вставная часть 3 включает, согласно изображенному предпочтительному варианту осуществления, корпус 4 вставной части из изоляционного материала, который предпочтительно состоит из нескольких частей. При этом корпус 4 вставной части практически полностью и со всех сторон охватывает вставную часть 3, причем только области, предназначенные для обеспечения контакта с основанием 2 прибора, а также для средств отображения, свободны от корпуса вставной части. Вставная часть 3 выполнена также без предлагаемой изобретением фиксирующей крышки 6, являясь полностью работоспособным конструктивным элементом с электротехнической точки зрения, и может в качестве такового проходить электротехнический контроль или, соответственно, приемку. Корпус 4 вставной части охватывает вставную часть 3 таким образом, что доступ снаружи к внутренним конструктивным узлам невозможен. Вставная часть 3 снабжена также электрическими контактными шпильками 32, которые выступают из корпуса 4 вставной части, обеспечивая контакт с внутренними контактами основания 2 прибора.
В соответствии с изобретением предусмотрено, что вставная часть 3 фиксируется в u-образной выемке 5 с помощью фиксирующей крышки 6, и что фиксирующая крышка 6 выполнена отдельно от вставной части 3 и/или от основания 2 прибора. Основание 2 прибора включает корпус 28 основания прибора, а вставная часть 3 включает корпус 4 вставной части. Как основание 2 прибора, так и вставная часть 3 уже без фиксирующей крышки являются готовыми электрическими приборами. Тот признак, что фиксирующая крышка 6 выполнена отдельно от вставной части 3 и/или от основания 2 прибора, поясняет то обстоятельство, что фиксирующая крышка 6 не является частью ни корпуса 28 основания прибора, ни корпуса 4 вставной части, а представляет собой независимый от них дополнительный конструктивный элемент.
Фиксирующая крышка 6 предпочтительно изготовлена из изоляционного материала, в частности, из обрабатываемого по технологии литья под давлением полимерного материала, и может иметь любую форму, необходимую для фиксации вставной части 3 в основании 2 прибора. Предпочтительно предусмотрено, что фиксирующая крышка 6 снабжена средствами, которые обеспечивают фиксацию вставной части 3 в основании 2 прибора без использования инструментов, например, байонетные затворы, винты с барашковыми гайками или защелкивающиеся соединения. Согласно изображенному на фиг.1-4 особенно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения предусмотрено, что фиксирующая крышка 6 соединена с основанием 2 прибора посредством защелкивающегося соединения.
Форма фиксирующей крышки 6 рассчитана на взаимодействие со вставной частью 3, а также основанием 2 прибора. Согласно предпочтительному варианту осуществления вставной части 3, а также основания 2 прибора, в котором вставная часть 3 при помещении в u-образную выемку 5 основания 2 прибора выступает за основание 2 прибора, предусмотрено, что фиксирующая крышка 6 выполнена в виде u-образной скобы, включающей первую и вторую полки 8, 9, и что первая и вторая полки 8, 9 охватывают вставную часть 3 в первой или, соответственно, второй области 10, 11. Благодаря охватыванию вставной части 3 она прочно защищается от извлечения из основания 2 прибора, прежде всего при этом может быть предотвращено так называемое раскачивание вставной части 3. Фиксирующая крышка 6 включает центральную часть 33, на которой отформованы первая и вторая полки 8, 9. Центральная часть 3 выполнена предпочтительно таким образом, что она, по меньшей мере, в отдельных областях охватывает вставную часть 3 по пяти поверхностям. Особенно предпочтительно предусмотрено, что центральная часть 33 выполнена в форме ванны, и охватывает отвернутую от базовой части 20 u-образной выемки верхнюю сторону 23 вставной части, а также непосредственно граничащие с этой верхней стороной 23 области боковых поверхностей 24 вставной части 3. Благодаря этому может быть достигнуто особенно хорошее крепление фиксирующей крышки 6. При этом возможна также защита вставной части 3 от боковых нагрузок. Центральная часть 33 снабжена предпочтительно также прорезями 31, обеспечивающими видимость пользователю элемента отображения вставной части 3.
Первая полка 8 и вторая полка 9 предпочтительно являются пружинящими, и соответственно снабжены, по меньшей мере, одним защелкивающимся выступом 12, который обращен к u-образной выемке. Защелкивающиеся выступы 12 согласно предпочтительному варианту осуществления выполнены в виде плоского клина. Также может быть предусмотрено наличие нескольких защелкивающихся выступов 12, например, в виде нескольких расположенных последовательно или, соответственно, друг над другом защелкивающихся выступов 12. На первой и/или второй боковой части 13, 14 расположено соответственно, по меньшей мере, одно отверстие 15 для защелкивания, предназначенное для входа в зацепление защелкивающихся выступов 12, при этом отверстия 15 для защелкивания выполнены соответственно зеркально защелкивающимся выступам 12, обеспечивая надежную фиксацию защелкивающихся выступов 12. Чтобы обеспечить возможность простого извлечения фиксирующей крышки 6, а также вставной части 3 из основания 2 прибора, корпус 4 вставной части в первой и второй области 10, 11 снабжен соответственно поднутрением 17. Первая или, соответственно, вторя область 10, 11 вставной части являются при этом областями между верхней стороной 23 вставной части 3 и, при вставной части, расположенной в u-образной выемке 6, отверстиями 15 для защелкивания основания 2 прибора.
Предпочтительно предусмотрено, что u-образная выемка 5, предпочтительно первая и вторая полка 8, 9, снабжены, по меньшей мере, одной направляющей 21, которая проходит в направлении ввода вставной части 3 в u-образную выемку 5. Для этого также предпочтительно предусмотрено, что вставная часть 3 снабжена, по меньшей мере, одним продолжением 22, служащим для входа в зацепление в направляющую 21 u-образной выемки 5. Благодаря этому может быть достигнуто надежное перемещение вставной части 3 при введении в u-образную выемку 5, и одновременно защита вставной части 3 от бокового извлечения. Направляющая 21 предпочтительно выполнена в виде паза или, соответственно, в виде ступени, как это, например, изображено на фиг.2 и 3. Вставная часть 3 имеет также предпочтительно плоскопараллельные боковые поверхности 24, которые выполнены таким образом, что они, при расположенной на вставной части 3 фиксирующей крышке 6, выступают сбоку над фиксирующей крышкой 6, образуя, таким образом, предпочтительно шинообразное продолжение 22.