DE4220815C2 - Halterung für eine I¶k¶-Patrone - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Halterung für eine I_k-Patrone gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Da in Netzen für die Verteilung elektrischer Energie der größte Teil der Störungen, die Schutzmaßnahmen erfordern, nur sehr kurzzeitig auftreten, bietet der Einsatz von I_k-Un­ terbrechern anstelle von Sicherungen erhebliche Vorteile. Es wäre deshalb wünschenswert, wenigstens einen großen Teil der Transformatoren mit I_k-Unterbrechern ausrüsten zu können.

Dem steht aber der zusätzliche Platzbedarf entgegen, den die bekannten, in einem Gehäuse neben dem Transformator untergebrachten I_k-Unterbrecher benötigen, und der in vielen Fällen in der Transformatorstation nicht zur Verfügung steht.

In der US 4 010 437 ist eine Sicherungshalterung der eingangs genannten Art für einen Transformator offenbart, die ein einstückiges, rohrartiges Gehäuse aufweist zum Schutz der Sicherungspatrone vor dem das Gehäuse umgebenden Isolieröl. Das eine Ende des Gehäuses ist am Transformatorgehäuse festlegbar, während das andere Ende mittels einer Kappe verschlossen ist, die einen Steckkontakt für einen elektrischen Anschluß der Sicherungspatrone trägt.

Auf den Gebieten der nicht für Transformatoren geeigneten Sicherungen werden andere Lösungswege beschritten. So offenbart die DE 25 07 256 A1 eine Sicherungsvorrichtung für einen Kabelstrang, die ein Gehäuse aufweist, dessen Unterteil über ein in Gehäuselängsrichtung verlaufendes Filmscharnier einstückig mit einem Oberteil verbunden ist. In dem Gehäuse ist mit zwei Klammern die Sicherungspatrone festgelegt und gleichzeitig mit dem Kabelstrang elektrisch verbunden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Halterung für eine I_k-Patrone gemäß der US 4 010 437 so weiterzuentwickeln, daß die Herstellung der Halterung vereinfacht wird und zugleich eine raumsparende Unterbringung der Patrone ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Gehäuse ermöglicht es, die I_k-Patrone innerhalb des Gehäuses des Transformators raumsparend unterzubringen. Dadurch, daß das die I_k-Patrone aufnehmende Gehäuse in Längsrichtung geteilt ist und beide Teile gleich ausgebildet sind, läßt sich dieses Gehäuse sehr raumsparend ausführen und kostengün­ stig herstellen.

Um die I_k-Patrone im Bedarfsfalle aus dem Transformatorgehäuse herausnehmen und einführen zu können, ist bei einer bevorzug­ ten Ausführungsform das Bauteil, mit dem der eine Pol der I_k-Patrone verbunden ist, auf eine Öffnung im Transformator­ gehäuse, insbesondere in dessen Deckel, ausgerichtet und lösbar mit dem Transformatorgehäuse verbunden. Ist der Trans­ formator mit Steckbuchsen für Kabelstecker ausgerüstet, dann werden vorteilhafterweise die I_k-Patronen mit diesen Steckbuchsen verbunden. Es sind dann keine zusätzlichen Bauteile und folglich auch keine zusätzlichen Öffnungen im Gehäuse des Transformators erforderlich, was auch aus Platzgründen vorteilhaft ist.

Taucht das Gehäuse in das Transformatoröl ein, muß selbstver­ ständlich der für das Gehäuse verwendete Kunststoff ölbe­ ständig sein. Diese Anforderung erfüllt beispielsweise Polya­ mid.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen die beiden Gehäuse­ teile (Hälfte) des Gehäuses längs der Teilungsfuge im Abstand vonein­ ander angeformte, auf Lücke stehende sowie die Teilungsfuge übergreifende Verbindungselemente auf, die zwei in der Tei­ lungsebene liegende und sich längs des Gehäuses erstreckende Stäbe hintergreifen. Auf diese Weise lassen sich mit äußerst einfachen Mitteln die beiden Hälften des Gehäuses miteinander verbinden. Man kann sogar, ohne daß die Form zur Herstellung der Gehäusehälften kompliziert wird, den Verbindungselementen die Form einer sich längs der Teilungsfuge erstreckenden Rinne geben, die nach der von der Teilungsebene wegweisenden Richtung offen ist. Diese Rinnen bilden dann Kanäle, welche die Stäbe unverlierbar mit dem Gehäuse verbinden, da die Rinnen der einen Gehäusehälfte zwischen die Rinnen der anderen Gehäusehälfte eingreifen, so daß im Wechsel Rinnen, die in der einen Richtung, und Rinnen, die in der entgegengesetzten Richtung offen sind, aufeinander folgen.

Um die Stäbe auch gegen eine Verschiebung in Längsrichtung des Gehäuses zu sichern, kann an dem das Steckkontaktele­ ment tragenden Ende beider Gehäuseteile je eine sacklochartige Aufnahme für ein Stabende angeformt sein, welche dann, wenn die Verbindungselemente die Form von Rinnen haben, mit diesen fluchtet.

Ist es, wie dies in der Regel der Fall ist, erwünscht, daß das das Gehäuse umgebende Medium das Gehäuse durchströmen kann, dann kann man, wenn die Spalte längs der Teilungsfuge nicht ausreichen, Öffnungen vorsehen, die vorzugsweise im Bereich der beiden Endabschnitte des Gehäuses liegen.

Für die Befestigung des Gehäuses an einer tragenden Struktur, beispielsweise am Deckel eines Transformators, weist das Gehäuse zweckmäßigerweise an seinem einen Ende einen außen liegenden Verbindungsflansch auf.

An dem das Steckkontaktelement tragenden Ende des Gehäuses ist vorzugsweise ein Boden mit einer zentralen Öffnung vorgesehen, deren Randzone in eine umlaufende Nut in der zylindrischen Wandung einer Kontaktplatte eingreift, welche das Steckkontaktelement trägt. Das Steckkontaktelement kann dann schon vor dem Ein­ setzen der Kontaktplatte in die Öffnung des Bodens mit der Kontaktplatte verbunden werden, so daß die Montage besonders einfach ist.

Da der Innendurchmes­ ser des Gehäuses größer als der Außendurchmesser der I_k-Patrone ist, sind an die Innenwandung des Gehäuses in dem das Steckkontaktele­ ment aufweisenden Endabschnitt Führungsleisten angeformt, die einen zum Steckkontaktelement konzentrischen Einführungs­ trichter bilden, um so problemlos den Kontaktstecker der I_k-Patrone in die zugeordnete Steckbuchse einführen zu können.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine aufgebrochen dargestellte Seitenansicht des Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Innenseite der einen Gehäuse­ hälfte,

Fig. 3 eine Seitenansicht dieser einen Hälfte des Gehäuses,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 2,

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 2.

Zur Anordnung einer handelsüblichen I_k-Patrone 1 in einem Öltransformator ist ein aus einem glasfaserverstärkten Polyamid, beispielsweise PA 6.6 GF 30 bestehendes, zylindri­ sches Gehäuse 2 vorgesehen, das in Längsrichtung geteilt ist und aus zwei gleich ausgebildeten Gehäusehälften 3 zusam­ mengesetzt ist. Das eine Ende des Gehäuses 2 ist offen, wohingegen das andere Ende durch einen im Durchmesser redu­ zierten Endabschnitt mit einem Boden 4 gebildet wird, der mit einer zentralen Öffnung 5 versehen ist, wie Fig. 2 zeigt.

Da im Ausführungsbeispiel die I_k-Patrone 1 gleichachsig an das im Inneren des Transformatorengehäuses liegende Ende 6′ einer in bekannter Weise ausgebildeten Steckbuchse 6 für Kabelstecker anschließt und mechanisch sowie elektrisch mit dieser verbunden ist, ist der Innendurchmesser des Gehäu­ ses 2 so gewählt, daß dessen offenes Ende über das Ende 6′ der Steckbuchse 6 geschoben werden kann, bis ein an dieses Gehäuseende angeformter, äußerer Verbindungsflansch 7 am Deckel 8 des Transformatorgehäuses anliegt, mit dem lösbar die Steckbuchse 6 verbunden ist, deren Ende 6′ eine Öffnung des Deckels 8 durchdringt, wie Fig. 1 zeigt. Eine Flachdich­ tung 9 zwischen der Steckbuchse 6 und dem Deckel 8 stellt einen dichten Verschluß der Öffnung im Deckel 8 sicher. Rippen 10 versteifen den Übergang vom zylindrischen Teil des Gehäuses 2 zum Verbindungsflansch 7, der mit Bohrungen 11 für nicht dargestellte Schrauben versehen ist, mittels deren das Gehäuse 2 mit dem Deckel 8 verschraubt wird.

Durchbrüche 12 im Bereich beider Enden des Gehäuses 2 stellen sicher, daß das Transformatoröl in das Gehäuse 2 eintreten und aus ihm wieder austreten kann. Außerdem ist ein Durchtritt von Transformatoröl im Bereich der Teilungsfugen des Gehäuses 2 möglich.

Da der Innendurchmesser des Gehäuses 2 größer ist als der Außendurchmesser der I_k-Patrone 1, sind an die Innenwand des Gehäuses 2 im Abstand vom Boden 4 Führungsleisten 13 angeformt, die einen sich zum Boden 4 hin verjüngenden und dann zylindrischen Führungstrichter für den Körper der I_k-Pa­ trone 1 bilden. Hierdurch ist eine Ausrichtung eines den einen Pol der I_k-Patrone bildenden, zylindrischen Steckkon­ taktes 14 auf eine koaxial zum Gehäuse 2 angeordnete Kontakt­ buchse 15 ausgerichtet, deren Boden mit einer Kontaktplatte 16 verschraubt ist, die in der zentralen Öffnung 5 des Bodens 4 liegt. Wie Fig. 1 zeigt, weist die Kontaktplatte 16 in ihrer Mantelfläche eine nach außen offene, umlaufende Nut auf, in welche die die zentrale Öffnung 5 begrenzende Randzone des Bodens 4 eingreift. Mit der Kontaktplatte 16 ist eine nicht dargestellte Anschlußlasche mechanisch fest und elek­ trisch leitend verbunden, an welche die zugeordnete Strom­ schiene des Transformators angeschlossen wird.

Der Steckkontakt 14 besteht aus einem zylindrischen Kon­ taktträger, welcher in eine zentrale Gewindebohrung der I_k-Patrone 1 eingeschraubt ist,und einem auf dem Kontaktträger angeordneten, bekannten Viellinienkontaktelement. Die Ausbil­ dung des Steckkontaktes 14 entspricht deshalb im Prinzip der Kontaktausbildung der bekannten Kabelstecker des Innenko­ nussystems.

Der andere Pol der I_k-Patrone 1 wird durch eine Verbindungs­ vorrichtung gebildet, die einen Gewindebolzen 17 aufweist, dessen eines Ende in eine zentrale Gewindebohrung der I_k-Pa­ trone 1 eingreift. Ein fest mit dem Gewindebolzen 17 verbunde­ ner Sechskant 18 ermöglicht das Festziehen dieser Schraubver­ bindung. Der andere Endabschnitt des Gewindebolzens 17 wird so weit in eine Gewindebohrung eines Kontaktstückes im Ende 6′ der Steckbuchse 6 eingedreht, daß der Steckkontakt 14 im richtigen Maße in die Kontaktbuchse 15 eindringt. Mit einer Kontermutter 19 wird diese Einstellung gesichert.

Längs der beiden Ränder der Gehäusehälften 3, welche die Teilungsfugen begrenzen, sind an die Gehäusehälften 3 Verbin­ dungselemente 20 angeformt, die alle gleich ausgebildet sind und die Form einer sich längs der Teilungsfuge erstrecken­ den und über die Teilungsfuge hinausragenden Rinne haben, die nach der von der Teilungsebene weg weisenden Richtung hin offen ist. Die Verbindungselemente 20 sind im Abstand nebeneinander angeordnet, und zwar derart, daß diejenigen des einen Randes auf die Lücken zwischen den Verbindungs­ elementen 20 des anderen Randes ausgerichtet sind, wobei die in Längsrichtung des Gehäuses 1 gemessene Erstreckung der Verbindungselemente 20 nur geringfügig kleiner ist als die Lücke zwischen aufeinander folgenden Verbindungselementen 20.

Wenn die beiden Gehäusehälften (Hälfte) 3 zusammengefügt sind, greifen die Verbindungselemente 20 der einen Hälfte 3 zwischen die­ jenigen der anderen Hälfte 3 ein und bilden zwei diametral angeordnete Kanäle, deren zentrale Längsachse in der Teilungs­ ebene liegt. In diese beiden Kanäle werden von dem den Verbin­ dungsflansch 7 aufweisenden Ende her zwei Rundstäbe (Stab) 21 aus Kunststoff eingeführt, deren Außendurchmesser an den Innen­ durchmesser der Kanäle angepaßt ist. Diese Stäbe 21 werden von den Verbindungselementen 20 im Wechsel in der einen und anderen Richtung hintergriffen, wie dies Fig. 1 zeigt. Daher werden die beiden Gehäusehälften 3 durch die Rundstäbe 21 zusammengehalten, die außerdem unverlierbar mit dem Gehäuse 2 verbunden sind. Damit sie sich nicht in axialer Richtung verschieben können, ist am bodenseitigen Ende des Gehäuses 2 je eine Aufnahme 22 an beide Gehäusehälften 3 angeformt, die, wenn beide Gehäusehälften 3 zusammengesetzt sind, je ein mit dem zugeordneten Kanal fluchtendes Sackloch zur Aufnahme des Stabendes bilden. Am flanschseitigen Ende ver­ hindert das Gehäuse 2 oder, wie im Ausführungsbeispiel, der Deckel 8 eine axiale Verschiebung der Stäbe 21.

Ein an die Aufnahme 22 und den im Durchmesser reduzierten Endabschnitt der Gehäusehälfte 3 angeformtes Auge 23 ermög­ licht eine Verbindung mehrerer nebeneinander angeordneter Gehäuse 2 mittels eines stabförmigen Verbindungsteiles.

Bei der Montage wird die Kontaktplatte 16, nachdem sie mit der Kontaktbuchse 15 verschraubt worden ist, in die eine Hälfte 3 der zentralen Öffnung 5 eingesetzt. Dann werden die beiden Gehäusehälften 3 zusammengefügt, so daß beide Hälften 3 des Bodens 4 in die diametral angeordneten, zueinander paralle­ len Nuten der Kontaktplatte 16 eingreifen. Dann greifen auch die Verbindungselemente 20 der einen Gehäusehälfte 3 zwischen diejenigen der anderen Gehäusehälfte 3 ein. Nun werden durch Öffnungen im Verbindungsflansch 7, welche mit den beiden diametral angeordneten, von den Verbindungsele­ menten 20 gebildeten Kanälen fluchten, die beiden Stäbe 21 in die Kanäle eingeführt. Damit sind die beiden Gehäuse­ hälften 3 miteinander verbunden. Danach wird das offene Ende des Gehäuses 2 über das Ende 6′ der Steckbuchse 6 ge­ schoben und der an der Innenseite des Deckels 8 anliegende Verbindungsflansch 7 mit dem Deckel 8 verschraubt. Jetzt braucht nur noch die mit der Steckbuchse 6 über den Gewin­ debolzen 17 mechanisch und elektrisch verbundene I_k-Patrone 1 durch die für die Steckbuchse 6 im Deckel 8 vorgesehene Öffnung hindurch in das Gehäuse 2 so weit eingeführt zu werden, bis der Steckkontakt 14 in die Kontaktbuchse 15 eingeführt ist und die Steckbuchse 6 unter Zwischenlage der Flachdichtung 9 an der Außenseite des Deckels 8 anliegt. Nachdem die Steckbuchse 6 mit dem Deckel 8 verschraubt ist, ist der I_k-Unterbrecher betriebsbereit. Für eine Kontrolle der I_k-Patrone 1 oder ein Auswechseln braucht nur die Steck­ buchse 6 wieder vom Deckel 8 gelöst und die I_k-Patrone 1 durch die Öffnung im Deckel 8 herausgeführt zu werden.

Claims (12)

1. Halterung für eine I_k-Patrone

• - mit einem Kontaktsystem zur Herstellung der elektrischen Verbindungen und
• - mit einem die I_k-Patrone aufnehmenden Gehäuse aus Kunststoff, dessen eines Ende innen an einem Transformatorgehäuse festlegbar ist und dessen anderes Ende ein Steckkontaktelement für eine Steckverbindung mit dem einen Pol der I_k-Patrone trägt,
  dadurch gekennzeichnet, daß
• a) das Gehäuse (2) in Längsrichtung geteilt ist und
• b) die beiden Gehäuseteile (3), aus denen das Gehäuse (2) zusammengesetzt ist, gleich ausgebildet sind.

2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für Transformatoren mit Steckbuchsen (6) das mit dem Transformatorgehäuse zu verbindende Ende des Gehäuses (2) eine Aufnahme für den in das Innere des Transformator­ gehäuses ragenden Teil (6′) der Steckbuchse (6) ausgebil­ det und der eine Pol der I_k-Patrone (1) mit dieser Steck­ buchse (6) verbindbar ist.

3. Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß

• - die beiden Gehäuseteile (3) des Gehäuses (2) Teilungsfugen aufweisen und
• - längs der Teilungsfugen an den Gehäuseteilen (3) im Abstand voneinander und auf Lücke stehende sowie die Teilungsfuge übergreifende Verbindungselemente (20) angeformt sind, die zwei in der Tei­ lungsebene liegende und sich längs des Gehäuses (2) er­ streckende Stäbe (21) hintergreifen.

4. Halterung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Verbindungselement (20) die Form einer sich längs der Teilungsfuge erstreckenden Rinne hat, die nach der von der Teilungsebene wegweisenden Richtung hin offen ist.

5. Halterung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Bereich des das Steckkontaktelement (15) tragenden Endes an beiden Gehäuseteilen (3) jeweils außen eine mit der einen Reihe von Rinnen fluch­ tende, sacklochartige Aufnahme (22) für das eine Stabende angeformt ist.

6. Halterung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgen­ den Verbindungselementen (20) derselben Reihe nur wenig größer ist als die Erstreckung der Verbindungselemente (20) in Richtung dieser Reihe.

7. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest in den beiden Enden des Gehäuses (2) Öffnungen (12) für den Ein- und Austritt des das Gehäuse (2) umgebenden Mediums vorgesehen sind.

8. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (2) an dem mit dem Transformator­ gehäuse zu verbindenden Ende einen außen liegenden Verbin­ dungsflansch (7) aufweist.

9. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei im Innern des Transformators ein Leiter angeordnet ist zur Verbindung mit dem Steckkontaktelement, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (2) an dem das Steckkontakte­ lement (15) tragenden Ende einen Boden (4) mit einer zentralen Öffnung (5) aufweist, deren Randzone in dia­ metral angeordnete, zueinander parallele Nuten in der Mantelfläche einer Kontaktplatte (16) eingreift, welche das Steckkontaktelement (15) trägt und die Verbindung zwischen dem Steckkontaktelement (15) und dem im Inneren des Transformators angeordneten Leiter herstellt.

10. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Innendurchmesser des Gehäuses größer ist als der Außendurchmesser der I_k-Patrone, dadurch gekennzeichnet, daß an die Innenwandung des Gehäuses (2) in dem das Steckkontaktelement (15) tragenden Ende Füh­ rungsleisten (13) angeformt sind, die einen zum Steckkon­ taktelement (15) konzentrischen Einführungstrichter für die I_k-Patrone (1) bilden.

11. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Pol der I_k-Patrone (1) durch einen zylindrischen Kontaktträger mit aufgesetztem viellinigem Kontaktelement und der andere Pol durch einen Gewindebolzen (17) mit einer auf diesem angeordneten Mutter (19) gebildet sind.

12. Halterung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Kontaktträger als auch der gleichachsig zu ihm angeordnete Gewindebolzen (17) der I_k-Patrone (1) in je eine Gewinde­ bohrung am einen und anderen Ende des Körpers der I_kPa­ trone (1) eingeschraubt sind.