Anordnung zur Verwendung bei einer elektrischen Installationsanlage

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verwendung bei einer elektrischen Installationsanlage, mit einem mehrphasigen Schaltgerät für den Einsatz auf einem Sammelschienensystem und Einrichtungen für den Überspannungsschutz.

Ein mehrphasiges Schaltgerät für den Einsatz auf einem Sammelschienensystem ist aus der EP 1 246 212 A2 bekannt. Dieses ist für den Einsatz zylindrischer Sicherungen geeignet und weist in einer Reihe quer zum Schienensystem angeordnete Schaltkontakte mit jedem Schaltkontakt zugeordneter Sicherung auf. Dieses Schaltgerät lässt sich einfach auf die Sammelschienen aufrasten und verriegelt selbsttätig.

In Installationsanlagen finden Schutzschaltungsanordnungen Verwendung. Diese sollen sicherstellen, dass die Anlage selbst, Teile von ihr oder daran angeschlossene Verbraucher vor den Auswirkungen der Abweichungen von den normalen Betriebsbedingungen geschützt sind. Zum Schutz vor Störungen, welche aus dem Versorgungsnetz auf die Anlage einwirken, zum Beispiel Überspannungen, sind Schaltungsanordnungen mit Einrichtungen für den Überspannungsschutz, insbesondere Überspannungsableiter vorgesehen. Handelsübliche Überspannungsableiter weisen in ihrem Aufbau häufig eine Funkenstrecke, einen spannungsabhängigen Widerstand oder eine Schmelzsicherung als Abtrennvorrichtung auf.

Einrichtungen für den Überspannungsschutz sind beispielsweise bekannt aus "DEHN + SÖHNE, Überspannungsschutz, Hauptkatalog 2002, Druckschrift Nr. DS 570/2002 - www.dehn.de". Derartige Einrichtungen für den Überspannungsschutz werden auf Hutschienen montiert, wobei bei Verwendung einer entsprechenden Anzahl von Einrichtungen für den Überspannungsschutz gegenüber dem Bezugspotential eines N-Leiters und/oder eines PE-Leiters gegen Überspannungen abgesichert werden kann. Solche in Hutschienen gelagerte Einrichtungen für den Überspannungsschutz werden mittels Kabeln angeschlossen. Dies ist einerseits sehr aufwendig, andererseits kann eine solche Verkabelung dann, wenn sie im Zusammenhang mit einem Schaltgerät erfolgen soll, wegen der Kabelverbindung nicht in unmittelbarer Nähe des Schaltgerätes erfolgen.

In der DE 200 04 593 U1 ist ein Sammelschienensystem mit einer oder mehreren Stromschienen, die mittels eines Überspannungsableiters mit einem Bezugspotential verbindbar sind, beschrieben. Eine quer auf die Sammelschiene aufsetzbarere Adapterbrücke weist für die Kontaktierung der Stromschienen einen stromstoßfeststen Kontakt und wenigstens einen Steckplatz auf, der zumindest einen elektrisch mit dem Kontakt der Stromschiene verbundenen Steckkontakt hat. Der Überspannungsableiter ist als Steckmodul zur entsprechenden Aufnahme in dem Steckplatz der Adapterbrücke ausgebildet und hat wenigstens einen mit dem Steckkontakt in Eingriff bringbaren Gegenkontakt sowie ferner einen Bezugspotentialanschluss, der mit einem Bezugspotential verbindbar ist.

Eine Anordnung zur Verwendung bei einer elektrischen Installationsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 1 ist aus der EP-A-1 139 533 bekannt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zur Verwendung bei einer Installationsanlage zu schaffen, bei der mit minimalem Aufwand eine elektrische Verbindung von Schaltgerät und Sammelschienensystem sowie Schaltgerät und Einrichtungen für den Überspannungsschutz hergestellt werden kann. Die Positionierung der Einrichtungen für den Überspannungsschutz soll in unmittelbarer Nähe des Schaltgerätes möglich sein.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine Anordnung zur Verwendung bei einer elektrischen Installationsanlage mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Diese Gestaltung ermöglicht es, die beiden, grundsätzliche funktionelle Einheiten bildende Module zu einer Einheit zu kombinieren, die die Funktion des mehrphasigen Schaltgerätes und die des Überspannungsschutzes beinhaltet. Es ist nicht erforderlich, die Einrichtungen für den Überspannungsschutz mit dem mehrphasigen Schaltgerät zu verdrahten. Innerhalb des Gehäuses angeordnete starre Leiter, insbesondere starre, dem Zugang zugeordnete Leiter, ermöglichen es, das Schaltgerät und die Einrichtungen für den Überspannungsschutz dicht an dicht einfach zu positionieren und die elektrisch leitenden Verbindungen zwischen den beiden Modulen unmittelbar herbeizuführen oder aber in der Steckposition der Leiter diese durch Schrauben zu klemmen. Entsprechende Klemmaufnahmen für die dem Schaltgerät zugeordneten Leiter der Einrichtungen für den Überspannungsschutz sind vorzugsweise in das Schaltgerät integriert. Grundsätzlich ist es aber ausreichend, die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem dem Zugang zugeordneten Leiter der jeweiligen Einrichtung für den Überspannungsschutz und dem zugeordneten Abgang des Schaltgerätes unter Einwirkung einer Federklemmkraft zu bewirken, so dass die Erzeugung einer Klemmkraft mittels einer Schraube nicht erforderlich ist.

Das Gehäuse weist beispielsweise ein Unterteil und ein Oberteil auf. Ansätze am Gehäuseunterteil ermöglichen ein einfaches Aufstecken des Gehäuseunterteils auf das Sammelschienensystem. Sind die beiden Module dicht an dicht positioniert und die elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Modulen hergestellt, kann die aus den beiden Modulen gebildete Einheit auf das Sammelschienensystem aufgesteckt werden. Es ist demzufolge nur noch die Verbindung des bzw. der Abgänge der Einrichtungen für den Überspannungsschutz mit dem Bezugspotential herzustellen. Der Handlingaufwand ist hierbei äußerst gering. Vorzugsweise werden die beiden Module als Einheit, somit elektrisch bereits verbunden, ausgeliefert, so dass der Anwender die Einheit nur noch auf das Sammelschienensystem aufstecken und die Verbindung zum Bezugspotential herstellen muss. Diese Gestaltung der Anordnung schließt somit fehlerhafte Anschlüsse der Einrichtungen für den Überspannungsschutz am Schaltgerät und am Bezugspotential wirksam aus.

Eine vorteilhafte Aufnahme und Lagerung der Bauteile des zweiten Moduls ergibt sich, wenn die Leiter im Gehäuseunterteil gelagert sind und das Gehäuseoberteil Aufnahmen für die Einrichtungen für den Überspannungsschutz aufweist. Nach der Montage des Moduls sind die Leiter im wesentlichen innerhalb des Gehäuses angeordnet und es sind die Einrichtungen für den Überspannungsschutz von außen durch die Aufnahmen in das Gehäuseoberteil eingesteckt, wobei sie die Zu- und Abgänge der Leiter kontaktieren. Die starren Leiter sind abgangsseitig vorzugsweise in Klemmen eingesteckt, so dass dort eine einfache Verbindung zum Bezugspotential mittels eines flexiblen oder starren Leiters erfolgen kann.

Die jeweilige Einrichtung für den Überspannungsschutz kann im Überspannungsfall wirksam werdende Auslösemittel aufweisen, deren Bewegung dazu führt, dass ein in die Einheit integrierter Fernauslöser aktiviert wird, der das Ansprechen des Überspannungsschutzes an eine Überwachungseinheit meldet. Die Einrichtung für den Überspannungsschutz kann ferner mit einem Störmelder versehen sein, der eine Störung des Überspannungsschutzes meldet.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung der Figuren sowie den Figuren selbst dargestellt, wobei bemerkt wird, dass alle Merkmale und Kombinationen von Einzelmerkmalen erfindungswesentlich sind.

In den Figuren ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellt, ohne hierauf beschränkt zu sein. Es zeigt:

Figur 1

eine Explosionsdarstellung der Anordnung zur Verwendung bei einer elektrischen Installationsanlage,

Figur 2

die in Figur 1 gezeigte Anordnung in zusammengebautem und auf ein Sammelschienensystem aufgestecktem Zustand.

Es sind drei, in üblicher Art und Weise parallel nebeneinander angeordnete Sammelschienen 1, 2 und 3 vorgesehen, die die Leiter L1, L2 und L3 bilden.

Auf die Sammelschienen ist ein mehrphasiges Schaltgerät, das im Sinne des Ausführungsbeispieles der EP 1 246 212 A2 als Lasttrennschalter mit zylindrischen Sicherungen, somit Sicherungen der Größe D ausgebildet ist, aufgesteckt. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf diese Schrift verwiesen.

Das Gehäuseunterteil 5 des Schaltgerätes 4 nimmt entsprechend den drei Phasen 3 Gewindehülsen 6 auf, die dem Einschrauben von Schraubkappen mit Sicherungen dienen, wobei die jeweilige Gewindehülse 6 eine Anschlussklemme 7 aufweist, die seitlich durch eine Öffnung 8 im Gehäuseunterteil 5 zugänglich ist. Das Gehäuseunterteil 5 weist drei fußartige Befestigungshaken 9 zum Aufstecken auf die Sammelschienen 1 bis 3 auf. Die elektrische Kontaktierung der jeweiligen Sammelschiene erfolgt über einen im Gehäuseunterteil 5 schwimmend gelagerten Kontakt, der bei eingeschraubter Sicherung diesen beaufschlagt. Ein Gehäuseoberteil 10 bildet den Deckel des Gehäuses. Das Schaltgerät 4 bildet ein erstes Modul.

Im Ausführungsbeispiel bilden vier Einrichtungen 11 für den Überspannungsschutz Bestandteil eines zweiten Modules 12. Dieses weist ein Gehäuseunterteil 13 mit den Fußhaken des Schaltgerätes entsprechenden Fußhaken 14 auf. Auf der den Fußhaken 14 abgewandten Seite ist das Gehäuseteil 13 mit Aufnahmen 15 für drei den drei Phasen zugeordnete starre plattenförmige Leiter 16 des Zugangs des Überspannungsschutzes und einen starren, plattenförmigen Leiter 17 des Abgangs des Überspannungsschutzes versehen. Bezogen auf die Situation des mittels eines Gehäuseoberteils 18 abgedeckten Gehäuseunterteils 13 weist der jeweilige Leiter 16 einen aus dem durch die Gehäuseteile 13 und 18 gebildeten Gehäuse 34 ragenden zweifach abgewinkelten Leiterabschnitt 19 auf, wobei das freie Ende 20 dieses Leiterabschnitts 19 in die zugeordnete Anschlussklemme 7 des Schaltgerätes 4 eingesteckt und dort mittels einer Klemmschraube geklemmt ist. Über die freien Enden 20 der drei Leiterabschnitte 19 erfolgt somit der Stromzugang vom Schaltgerät 4 zum zweiten Modul 12.

Das andere Ende 21 des jeweiligen Leiters 16 wird von einem nicht veranschaulichten Zugangskontakt der jeweiligen Einrichtung 11 für den Überspannungsschutz kontaktiert. Der gleichfalls nicht veranschaulichte Abgang der jeweiligen Einrichtung 11 für den Überspannungsschutz kontaktiert das Ende 22 des Leiters 17 für den Abgang. Insofern ist der Leiter 17 durch einen längs verlaufenden Leiterabschnitt 23 und drei quer verlaufende, den drei Phasen zugeordnete Leiterabschnitte 24 gebildet. Das untere Ende des Leiters 17 ist zweifach gekröpft ausgebildet und es durchsetzt das freie Ende 25 dieses Leiterabschnittes 23 eine Hülse 26 mit Klemmschraube. Über dieses Ende 25 und die Hülse 26 erfolgt die leitende Verbindung mit dem Bezugspotential des PE-Leiters, somit Schutzleiters. Neben dem freien Ende 25 des Leiters 17 und der Hülse 26 ist ein weiterer Leiter 27 vorgesehen, der gleichfalls starr und plattenförmig ist. Diesem ist ein weiterer Leiterabschnitt 28 des Leiters 17 zugeordnet. Eine weitere Einrichtung 11 für den Überspannungsschutz kontaktiert den Endbereich dieses Leiterabschnitts 28 und den diesem zugewandten Endbereich des Leiters 27. Das freie Ende 29 des Leiters 27 wirkt mit einer Hülse 30 mit Spannschraube zusammen, im Bereich derer die Verbindung zum Bezugspotential eines N-Leiters, somit Nullleiters, erfolgt. Die Hülsen 26 und 30 mit Klemmschrauben werden von Rücksprüngen 31 des Gehäuseunterteils 5 aufgenommen.

Bei zusammengesetztem Gehäuse 34 werden die vier, im wesentlichen quaderförmig gestalteten Einrichtungen 11 für den Überspannungsschutz in Vertiefungen 32 des Gehäuseoberteils 10 eingesteckt und sind dort rastierend gehalten, wobei die nicht gezeigten Zu- und Abgänge der Einrichtungen 11 die Leiter 16, 17 und 27 kontaktieren. Abgedeckt wird das Gehäuse 34 mittels eines Deckels 33.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann montiert werden, indem zunächst, wie in Figur 1 veranschaulicht, das Gehäuseunterteil 5 des Schaltgerätes 4 auf die Sammelschienen 1 bis 3 aufgesteckt wird und die feste Verbindung des Schaltgerätes 4 mit dem Sammelschienen 1 bis 3 beim Einschrauben der Sicherungen in die Gewindehülsen 6 bewirkt wird. Es wird dann das Gehäuseunterteil 13 des zweiten Moduls 12 zusammen mit den Leitern 16, 17 und 27 sowie den Hülsen 26 und 30 mit Spannschrauben auf die Sammelschienen 1 bis 3 aufgesteckt und seitlich verschoben, bis das Gehäuseunterteil 5 des Schaltgerätes 4 und das Gehäuseunterteil 18 des zweiten Moduls 12 dicht an dicht positioniert sind. In dieser Stellung sind die freien Enden 20 der Leiter 16 in die Anschlussklemmen 7 des Schaltgerätes 4 eingeführt und brauchen nur durch Zustellen deren Klemmschrauben geklemmt werden. Die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Schaltgerät 4 und dem zweiten Modul ist damit hergestellt. Anschließend wird das Gehäuseoberteil 18 auf das Gehäuseunterteil 13 des zweiten Moduls 12 aufgesteckt. Dann werden die vier Einrichtungen 11 für den Überspannungsschutz in die Vertiefungen 32 des Gehäuseoberteils 18 eingesteckt; in deren eingesteckten Position kontaktieren deren Kontakte die Leiter 16, 17 bzw. 27. Dann wird der Deckel 33 auf das Gehäuseoberteil 18 aufgeklipst und, falls dies nicht bereits zuvor geschehen ist, das Gehäuseunterteil 5 des Schaltgerätes 4 mittels des Gehäuseoberteils 10 verschlossen.

Es besteht auch die Möglichkeit, die Einheit aus Schaltgerät 4 und Modul 12 vor dem Aufstecken auf die Sammelschienen 1 bis 3 elektrisch leitend miteinander zu verbinden. In diesem Fall ist es nur erforderlich, die aus dem Schaltgerät 4 und dem Modul 12 gebildete Einheit auf die Sammelschienen 1 bis 3 aufzustecken und durch Einschrauben der Sicherungen in die Gewindehülsen 6 die feste Verbindung der Einheit mit den Sammelschienen 1 bis 3 zu bewirken. Es muss dann nur noch der Anschluss mit den Bezugspotentialen des N-Leiters und/oder PE-Leiters im Bereich der Hülsen 30 und 26 hergestellt werden.

Die Bezugsziffer 35 bezeichnet einen Fernauslöser, der mit Schaltstiften der Einrichtungen 11 für den Überspannungsschutz zusammenwirkt. Zusätzlich ist ein Störmelder 36 vorgesehen.