DE102008031919B4

DE102008031919B4 - Snubber

Info

Publication number: DE102008031919B4
Application number: DE102008031919.8A
Authority: DE
Inventors: Friedrich-Eckhard Brand
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2008-07-08
Filing date: 2008-07-08
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2028-07-09
Also published as: DE102008031919A1

Abstract

Überspannungsschutzelement mit einem Gehäuse (2), mit mindestens einem in dem Gehäuse (2) angeordneten überspannungsbegrenzenden Bauelement und mit einer optische Zustandsanzeige (5) zur Anzeige des Zustandes des Überspannungsschutzelements (1),
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Spule (6) in Reihe zu dem überspannungsbegrenzenden Bauelement oder in einem gemeinsamen Strompfad mehrerer überspannungsbegrenzender Bauelemente angeordnet ist, wobei ein durch die Spule (6) fließender Strom I ein magnetisches Feld erzeugt, wobei nur dann ein Strom I durch die Spule (6) fließt, wenn eine Überspannung ansteht, und
daß die optische Zustandsanzeige (5) derart angeordnet ist, daß ihre Position aufgrund einer durch das magnetische Feld erzeugten Kraft in Abhängigkeit von der Amplitude des Stromes I verändert wird.Overvoltage protection element with a housing (2), with at least one overvoltage limiting component arranged in the housing (2) and with an optical status display (5) for indicating the state of the overvoltage protection element (1),
characterized,
in that a coil (6) is arranged in series with the overvoltage limiting component or in a common current path of a plurality of overvoltage limiting components, wherein a current I flowing through the coil (6) generates a magnetic field, only a current I passing through the coil (6 ) flows when an overvoltage is present, and
in that the optical status indicator (5) is arranged such that its position is changed as a function of the amplitude of the current I due to a force generated by the magnetic field.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Überspannungsschutzelement mit einem Gehäuse, mit mindestens einem in dem Gehäuse angeordneten überspannungsbegrenzenden Bauelement und mit einer optische Zustandsanzeige zur Anzeige des Zustandes des Überspannungsschutzelements.The invention is based on an overvoltage protection element with a housing, with at least one overvoltage-limiting component arranged in the housing and with an optical status display for indicating the state of the overvoltage protection element.

Aus der DE 20 2004 006 227 U1 ist ein Überspannungsschutzelement bekannt, bei dem die Überwachung des Zustands eines überspannungsbegrenzenden Bauelements, insbesondere eines Varistors, nach dem Prinzip eines Temperaturschalters erfolgt, so daß bei Überhitzung des Varistors eine zwischen dem Varistor und einem Trennelement vorgesehene Lötverbindung aufgetrennt wird, was zu einem elektrischen Abtrennen des Varistors führt. Außerdem wird beim Auftrennen der Lötverbindung ein Kunststoffelement durch die Rückstellkraft einer Feder aus einer ersten Position in eine zweite Position geschoben, in der das als federnde Metallzunge ausgebildete Trennelement durch das Kunststoffelement thermisch und elektrisch vom Varistor getrennt ist. Da das Kunststoffelement zwei nebeneinander angeordnete farbige Markierungen aufweist, fungiert es zusätzlich auch als optische Zustandsanzeige, wodurch der Zustand des Überspannungsschutzelements direkt vor Ort einfach abgelesen werden kann.From the DE 20 2004 006 227 U1 an overvoltage protection element is known in which the monitoring of the state of a surge-limiting device, in particular a varistor, according to the principle of a temperature switch, so that when overheating of the varistor a provided between the varistor and a separator solder joint is separated, resulting in an electrical separation of the Varistors leads. In addition, in the separation of the solder joint, a plastic element is pushed by the restoring force of a spring from a first position to a second position in which the formed as a resilient metal tongue separating element is thermally and electrically separated from the varistor by the plastic element. Since the plastic element has two juxtaposed colored markings, it also acts as an optical status indicator, whereby the state of the overvoltage protection element can be easily read directly on site.

Die DE 10 2004 024 657 A1 offenbart ein Überspannungsschutzelement, bei dem zwei parallel zueinander geschaltete Varistoren gemeinsam in einem Gehäuse angeordnet sind. Auch dieses bekannte Überspannungsschutzelement weist eine auf eine Lötverbindung basierende thermische Abtrennvorrichtung auf, die am Lebensende der Varistoren diese abtrennt und eine optische Zustandsanzeige betätigt. Hierzu ist ein Signalhebel vorgesehen, der durch zwei Schieber in zwei Schritten verschwenkt werden kann, wobei die beiden federbelasteten Schieber jeweils über eine Lötstelle in thermischen Kontakt mit den Varistoren verbunden sind. Beim Erreichen einer ersten Grenztemperatur kommt es zum Auftrennen der ersten Lötstelle, wodurch der Signalhebel um einen ersten Winkel verschwenkt wird, und beim Erreichen einer zweiten, höheren Grenztemperatur zum Auftrennen der zweiten Lötstelle, wodurch der Signalhebel um einen weiteren Winkel verschwenkt wird. Durch das zweistufige Verschwenken des Signalhebels wird ein mit dem Signalhebel verbundener Anzeigeschieber entsprechend um eine erst bzw. eine zweite Strecke verschoben, wodurch eine dreistufige bzw. dreifarbige optische Zustandsanzeige realisiert ist.The DE 10 2004 024 657 A1 discloses an overvoltage protection element in which two varistors connected in parallel to one another are arranged together in a housing. Also, this known overvoltage protection element has a soldering based on a thermal separation device which separates these at the end of life of the varistors and actuates an optical status display. For this purpose, a signal lever is provided, which can be pivoted by two slides in two steps, wherein the two spring-loaded slide are each connected via a solder joint in thermal contact with the varistors. Upon reaching a first temperature limit, the first solder joint is broken, causing the signal lever to pivot through a first angle, and upon reaching a second, higher limit temperature for severing the second solder joint, causing the signal lever to pivot through another angle. Due to the two-stage pivoting of the signal lever, a display slider connected to the signal lever is correspondingly displaced by a first or a second distance, whereby a three-stage or three-color optical status display is realized.

Die bekannten Überspannungsschutzelemente sind häufig als ”Schutzstecker” ausgebildet, die zusammen mit einem Geräteunterteil ein Überspannungsschutzgerät bilden. Zur Installation eines derartigen Überspannungsschutzgeräts, welches beispielsweise die phasenführenden Leiter L1, L2, L3 sowie den Neutralleiter N und gegebenenfalls auch den Erdleiter PE schützen soll, sind bei den bekannten Überspannungsschutzgeräten am Geräteunterteil entsprechende Anschlußklemmen für die einzelnen Leiter vorgesehen. Zur einfachen mechanischen und elektrischen Kontaktierung des Geräteunterteils mit dem jeweiligen Überspannungsschutzelement sind bei dem Überspannungsschutzelement die Anschlußelemente als Steckerstifte ausgebildet, zu denen im Geräteunterteil korrespondierende, mit den Anschlußklemmen verbundene Steckerbuchsen angeordnet sind, so daß das Überspannungsschutzelement einfach auf das Geräteunterteil aufsteckbar ist. Als überspannungsbegrenzendes Bauelement werden dabei insbesondere Varistoren verwendet, wobei jedoch je nach Einsatzzweck des Überspannungsschutzelements auch gasgefüllte Überspannungsableiter, Funkenstrecken oder Dioden eingesetzt werden können.The known overvoltage protection elements are often designed as "protective plug", which together with a device lower part form an overvoltage protection device. To install such a surge protective device, which is intended to protect, for example, the phase-leading conductors L1, L2, L3 and the neutral conductor N and possibly also the earth conductor PE, corresponding terminals for the individual conductors are provided in the known surge protection devices on the device base. For simple mechanical and electrical contacting of the device base with the respective overvoltage protection element, the connecting elements are designed as plug pins in the overvoltage protection element, which are arranged in the lower device part corresponding, connected to the terminals sockets, so that the overvoltage protection element is simply plugged onto the device base. In particular, varistors are used as overvoltage limiting component, although it is also possible to use gas-filled surge arresters, spark gaps or diodes depending on the intended use of the overvoltage protection element.

Die DE 849 271 B offenbart einen Ansprechzähler für den Nachstrom bei Überspannungsableitern, bei dem mittels verschiedener magnetischer Sättigung einzelner Flusspfade Stromimpulse von verschiedenem Zeit- und Intensitätsverlauf getrennt erfassbar sind. Der Ansprechzähler hat die Aufgabe, nach erfolgter Ableitung der Überspannung jedes Auftreten eines nachfolgenden Netzstromes auf ein Zählwerk zu übertragen, wobei das Zählwerk laufend die Anzahl der in Verbindung mit Überspannungen auftretenden Nachströme zählt.The DE 849 271 B discloses a response counter for the wake in Überspannungsableitern, in which by means of different magnetic saturation of individual flow paths current pulses of different time and intensity profile can be detected separately. The response counter has the task, after the derivation of the overvoltage, to transmit each occurrence of a subsequent mains current to a counter, wherein the counter continuously counts the number of secondary currents occurring in connection with overvoltages.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs beschriebenes Überspannungsschutzelement zur Verfügung zu stellen, welches eine einfache Anzeige des Zustands des Überspannungsschutzelements ermöglicht.The present invention has for its object to provide an overvoltage protection element described above, which allows a simple display of the state of the overvoltage protection element.

Diese Aufgabe ist bei dem eingangs beschriebenen Überspannungsschutzelement dadurch gelöst, daß eine Spule in Reihe zu dem überspannungsbegrenzenden Bauelement oder in einem gemeinsamen Strompfad mehrerer überspannungsbegrenzender Bauelemente angeordnet ist, wobei ein durch die Spule fließender Strom I ein magnetisches Feld erzeugt, wobei nur dann ein Strom I durch die Spule fließt, wenn eine Überspannung ansteht, und daß die optische Zustandsanzeige derart angeordnet ist, daß ihre Position aufgrund einer durch das magnetische Feld erzeugten Kraft in Abhängigkeit von der Amplitude des Stromes I verändert wird. Im Unterschied zum Stand der Technik ist bei dem erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelement die Anzeige des Zustands nicht an das Auftrennen einer Lötverbindung gekoppelt und somit unabhängig vom realisierten Abtrennmechanismus. Statt dessen wird die Tatsache ausgenutzt, daß ein durch einen Leiter fließender Strom ein magnetisches Feld hervorruft, welches seinerseits eine Kraft erzeugt, die zur Auslenkung der optischen Zustandsanzeige genutzt wird. Durch die Anordnung der Spule in Reihe zu dem überspannungsbegrenzenden Bauelement oder in einem gemeinsamen Strompfad, beispielsweise einem mit einem Erdanschluß verbundenen Strompfad, mehrerer überspannungsbegrenzender Bauelemente ist sichergestellt, daß nur dann ein Strom durch die Spule fließt und damit ein magnetisches Feld erzeugt wird, wenn eine Überspannung ansteht.This object is achieved with the overvoltage protection element described above in that a coil is arranged in series with the overvoltage limiting component or in a common current path of several overvoltage limiting components, wherein a current flowing through the coil I generates a magnetic field, wherein only one current I. flows through the coil when an overvoltage is applied, and that the optical status indicator is arranged such that its position is changed due to a force generated by the magnetic field in dependence on the amplitude of the current I. In contrast to the prior art, in the overvoltage protection element according to the invention the indication of the state is not coupled to the separation of a solder joint and thus independent of the realized separation mechanism. Instead, the fact is exploited that a current flowing through a conductor is a magnetic field which in turn generates a force that is used to deflect the optical status indicator. By arranging the coil in series with the overvoltage limiting component or in a common current path, for example a current path connected to a ground path, several overvoltage limiting components ensures that only then a current flows through the coil and thus a magnetic field is generated when a Overvoltage is present.

Bei einer ersten bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements ist ein Ende der Spule innerhalb des Gehäuses fixiert, während das frei bewegliche Ende der Spule mit der optischen Zustandsanzeige mechanisch verbunden ist. In Abhängigkeit von der Flexibilität des Materials der Spule führt bei einer derartigen Anordnung der Spule ein durch die Spule fließender Strom I dazu, daß sich die Spule zusammenzieht. Ursache hierfür ist der physikalische Effekt, daß zwischen zwei stromdurchflossenen Leitern eine Anziehungskraft wirkt, wenn der Strom durch die beiden Leiter gleichgerichtet ist. Bei der zuvor beschriebenen Anordnung der Spule, bei der ein Ende mechanisch fixiert ist, ist die Strecke, um die sich die Spule zusammenzieht, proportional zum Strom I, der durch die Spule fließt. Dadurch, daß das frei bewegliche Ende der Spule mit der optischen Zustandsanzeige mechanisch fest verbunden ist, führt ein Zusammenziehen der Spule zu einer entsprechenden Veränderung der Position der Zustandsanzeige. Die Positionsveränderung der Zustandsanzeige ist somit ebenfalls proportional zum Strom I.In a first preferred variant of the overvoltage protection element according to the invention, one end of the coil is fixed within the housing, while the freely movable end of the coil is mechanically connected to the optical status indicator. In response to the flexibility of the material of the coil, in such an arrangement of the coil, a current I flowing through the coil causes the coil to contract. The reason for this is the physical effect that an attraction force acts between two conductors through which current flows when the current through the two conductors is rectified. In the above-described arrangement of the coil in which one end is mechanically fixed, the distance that the coil contracts is proportional to the current I flowing through the coil. Characterized in that the freely movable end of the coil is mechanically fixedly connected to the optical status display, a contraction of the coil leads to a corresponding change in the position of the status display. The change in position of the status display is thus also proportional to the current I.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung dieser Variante des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements ist die Spule so ausgebildet oder angeordnet, daß sie nach einer Auslenkung aufgrund eines durch die Spule fließenden Stromes I nicht allein durch ihrer Federkraft in dem Zustand vor der Auslenkung zurückfedert. Dadurch wird erreicht, daß bei einem nur kurzfristig anstehenden Stromimpuls dieser nicht nur kurzfristig durch eine entsprechende Veränderung der Position der Zustandsanzeige angezeigt wird, sondern daß die Zustandsanzeige auch nach dem Stromimpuls noch in ihrer neuen Position verbleibt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Spule aus einem nicht federnden Material besteht. Hierbei muß jedoch gewährleistet sein, daß die Spule trotzdem ausreichend flexible ist, damit ein durch die Spule fließender Strom I zur gewünschten Verkürzung der Spulenlänge und damit zur gewollten Positionsveränderung der Zustandsanzeige führt. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Verrastung vorgesehen sein, die ein Zurückfedern der Spule in den nicht ausgelenkten Zustand verhindert.According to a preferred embodiment of this variant of the overvoltage protection element according to the invention, the coil is designed or arranged so that it springs back after a deflection due to a current flowing through the coil I not only by its spring force in the state before the deflection. This ensures that in a short-term impending current pulse this is not only displayed at short notice by a corresponding change in the position of the status display, but that the status indicator remains even after the current pulse in its new position. This can be achieved, for example, that the coil consists of a non-resilient material. In this case, however, it must be ensured that the coil is nevertheless sufficiently flexible so that a current flowing through the coil I leads to the desired shortening of the coil length and thus to the desired change in position of the status display. Alternatively or additionally, a locking can be provided which prevents springing back of the coil in the non-deflected state.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der ersten Variante des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements ist vorgesehen, daß die Spule so angeordnet ist, daß sie nach einer Auslenkung, insbesondere nach ihrer maximalen Auslenkung, mechanisch in den nicht ausgelenkten Zustand zurücksetzbar ist. Die Auslenkung, die die optische Zustandsanzeige aufgrund eines durch die Spule fließenden Stromimpulses erfährt, hängt von der Amplitude des Stromimpulses ab. Somit können sowohl ein Stromimpuls mit einer großen Amplitude als auch eine Mehrzahl von Stromimpulsen mit niedriger Amplitude zu einer maximalen Auslenkung der Zustandsanzeige führen. Hat die Zustandsanzeige ihre maximale Auslenkung erreicht, so bedeutet dies, daß das überspannungsbegrenzende Bauelement, dessen Zustand durch die optische Zustandsanzeige angezeigt wird, nicht mehr funktionstüchtig ist und daher ausgetauscht werden muß.According to a further advantageous embodiment of the first variant of the overvoltage protection element according to the invention it is provided that the coil is arranged so that it is after a deflection, in particular after its maximum deflection, mechanically reset in the non-deflected state. The deflection experienced by the optical status indicator due to a current pulse flowing through the coil depends on the amplitude of the current pulse. Thus, both a large amplitude current pulse and a plurality of low amplitude current pulses may result in maximum deflection of the status indicator. If the status display has reached its maximum deflection, this means that the overvoltage limiting component, whose state is indicated by the optical status indicator, is no longer functional and must therefore be replaced.

Je nach Ausgestaltung und Anordnung des überspannungsbegrenzenden Bauelements ist es möglich, daß nicht das Überspannungsschutzelement insgesamt sondern lediglich das defekte überspannungsbegrenzende Bauelement ausgetauscht werden muß. Eine derartige Ausgestaltung ist insbesondere dann sinnvoll, wenn das Überspannungsschutzelement mehrere überspannungsbegrenzende Bauelemente aufweist. In diesem Fall kann bei der bevorzugten Ausgestaltung des Überspannungsschutzelement die optische Zustandsanzeige dadurch zurückgesetzt werden, daß die Spule mechanisch, beispielsweise mittels eines Betätigungswerkzeugs, wieder in den nicht ausgelenkten Zustand zurückgesetzt wird. Das Überspannungsschutzelement weist somit eine Art ”Reset”-Funktion auf.Depending on the configuration and arrangement of the overvoltage limiting component, it is possible that not the overvoltage protection element as a whole but only the defective overvoltage limiting component must be replaced. Such a configuration is particularly useful if the overvoltage protection element has several overvoltage limiting components. In this case, in the preferred embodiment of the overvoltage protection element, the optical status indication can be reset by the fact that the coil is reset mechanically, for example by means of an actuating tool, back into the undeflected state. The overvoltage protection element thus has a kind of "reset" function.

Bei einer zweiten, alternativen Variante des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements ist innerhalb der Spule ein magnetischer Kern angeordnet, dessen eines Ende mit der optischen Zustandsanzeige mechanisch verbunden ist. Bei dieser Variante des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements wird der physikalische Effekt ausgenutzt, daß auf einen innerhalb einer stromdurchflossenen Spule angeordneten magnetischen Kern aufgrund des magnetischen Feldes innerhalb der Spule eine Kraft wirkt, die parallel zur Längsachse – und damit entlang der Feldlinien des magnetischen Feldes – gerichtet ist. Dadurch, daß ein Ende des Kerns mit der optischen Zustandsanzeige mechanisch verbunden ist, führt eine Positionsveränderung des Kerns automatisch zu einer Positionsveränderung der optischen Zustandsanzeige, wobei die Größe der Auslenkung von der Amplitude des durch die Spule fließenden Stromimpulses abhängt.In a second, alternative variant of the overvoltage protection element according to the invention, a magnetic core is arranged inside the coil, one end of which is mechanically connected to the optical status indicator. In this variant of the overvoltage protection element according to the invention, the physical effect is exploited that acts on a magnetic coil within a current-carrying coil due to the magnetic field within the coil, a force which is parallel to the longitudinal axis - and thus along the field lines of the magnetic field - directed. Characterized in that one end of the core is mechanically connected to the optical state display, a change in position of the core automatically leads to a change in position of the optical state display, wherein the size of the deflection of the amplitude of the current flowing through the coil current pulse depends.

Um ein Zurückwandern des magnetischen Kerns nach Ende des Stromflusses durch die Spule zu verhindern, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß der Kern so angeordnet ist, daß er nach einer Auslenkung nicht wieder von alleine in die Position vor der Auslenkung zurückgelangt. Dies kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung durch die Ausbildung einer Verrastung erfolgen, wobei die Verrastung ein mit dem Kern verbundenes Rastelement und ein im Gehäuse angeordnetes korrespondierendes Gegenrastelement aufweist. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß das Rastelement und das Gegenrastelement so ausgebildet sind, daß der Kern in mehreren unterschiedlichen Positionen verrastbar ist, so daß mehrere nacheinander durch die Spule fließende Stromimpulse mit geringer Amplitude zu einer schrittweisen Veränderung der Position der optischen Zustandsanzeige führen. Hierzu kann das am Kern befestigte Rastelement mehrere in Längsrichtung des Kerns angeordnete Rastnasen aufweisen, die jeweils mit dem Gegenrastelement verrasten können.In order to prevent migration of the magnetic core after the end of the current flow through the coil, it is advantageously provided that the core is arranged so that it does not come back to a deflection by itself in the position before the deflection after a deflection. This can be done in accordance with an advantageous embodiment by the formation of a latch, wherein the latch has a locking element connected to the core and a housing arranged in the corresponding counter-locking element. It is preferably provided that the latching element and the counter-latching element are formed so that the core can be latched in several different positions, so that several successively flowing through the coil current pulses with low amplitude lead to a gradual change in the position of the optical status display. For this purpose, the latching element attached to the core may have a plurality of latching lugs arranged in the longitudinal direction of the core, which can each latch with the counter-latching element.

Ebenso wie bei der ersten Variante ist auch bei der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements vorteilhafterweise vorgesehen, daß der Kern nach einer Auslenkung, insbesondere nach seiner maximalen Auslenkung, mechanisch in den nicht ausgelenkten Zustand zurückgesetzt werden kann. Bei einer entsprechenden Verrastung ist dann beispielsweise vorgesehen, daß die Verrastung gelöst werden kann. Hierzu kann ein als Rasthaken ausgebildetes Gegenrastelement über ein Federelement im Gehäuse angeordnet sein, so daß die Verrastung zwischen dem Rasthaken und dem mit dem Kern verbundenen korrespondierenden Rastelement dadurch gelöst werden kann, daß der Rasthaken entgegen der Federkraft des Federelements zurückgezogen und anschließend der Kern in seine Ursprungsstellung zurückgeschoben wird.As in the first variant, it is also advantageously provided in the second variant of the overvoltage protection element according to the invention that the core can be mechanically reset to the undeflected state after a deflection, in particular after its maximum deflection. With a corresponding latching is then provided, for example, that the locking can be solved. For this purpose, designed as a latch hook counter-locking element can be arranged via a spring element in the housing, so that the latching between the latching hook and connected to the core corresponding latching element can be achieved in that the latching hook withdrawn against the spring force of the spring element and then the core in his Original position is pushed back.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements, das sowohl bei der ersten Variante als auch bei der zweiten Variante vorteilhafterweise realisiert ist, weist die Zustandsanzeige mindestens zwei Bereiche mit unterschiedlichen Markierungen, insbesondere zwei Bereiche mit unterschiedlichen Farben, beispielsweise grün und rot, auf. Hierdurch kann der jeweilige Zustand eines überwachten überspannungsbegrenzenden Bauelements für den Betrachter schnell und eindeutig erkennt werden.According to one embodiment of the overvoltage protection element according to the invention, which is advantageously realized both in the first variant and in the second variant, the status display has at least two regions with different markings, in particular two regions with different colors, for example green and red. As a result, the respective state of a monitored overvoltage limiting component can be recognized quickly and clearly for the viewer.

Darüber hinaus ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß im Gehäuse, insbesondere im Gehäusedeckel bzw. an der Gehäuseoberseite, ein Sichtfenster für die Zustandsanzeige ausgebildet ist. Durch die Anordnung der Zustandsanzeige unterhalb des Sichtfensters und damit innerhalb des Gehäuses kann die Zustandsanzeige zuverlässig vor Beschädigungen geschützt werden.In addition, it is advantageously provided that in the housing, in particular in the housing cover or on the upper side of the housing, a viewing window for the status display is formed. By arranging the status display below the viewing window and thus within the housing, the status display can be reliably protected against damage.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Überspannungsschutzelement neben der optischen Zustandsanzeige auch eine thermische Abtrennvorrichtung und vorteilhafterweise auch einen Fernmeldekontakt zur Fernmeldung des Zustands des Überspannungsschutzelements auf. Die thermische Abtrennvorrichtung kann dabei – wie für sich aus dem Stand der Technik bekannt – ein elektrisch leitendes Trennelement aufweisen, daß im Normalzustand des Überspannungsschutzelements mit seinem ersten Ende mit einem ersten Anschlußelement des Überspannungsschutzelements und mit seinem zweiten Ende über eine Lötstelle mit dem überspannungsbegrenzenden Bauelement elektrisch leitend verbunden ist. Bei einer Erwärmung des überspannungsbegrenzenden Bauelements kommt es dann zu einem Auftrennen der Lötverbindung, so daß das überspannungsbegrenzende Bauelement elektrisch abgetrennt wird.According to a further advantageous embodiment of the invention, the overvoltage protection element in addition to the optical status display on a thermal separation device and advantageously also a telecommunications contact for remote notification of the state of the overvoltage protection element. The thermal separation device can - as known from the prior art - have an electrically conductive separating element that in the normal state of the overvoltage protection element with its first end to a first terminal element of the overvoltage protection element and with its second end via a solder joint with the overvoltage limiting component electrically is conductively connected. When the overvoltage-limiting component is heated, the solder connection then breaks, so that the overvoltage-limiting component is electrically cut off.

Im einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Überspannungsschutzelement auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche als auch auf die nachfolgende Beschreibung zweier bevorzugte Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigenIn particular, there are a variety of ways to design and develop the overvoltage protection element according to the invention. Reference is made to both the claims subordinate to claim 1 and to the following description of two preferred embodiments in conjunction with the drawings. In the drawing show

1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements, 1 a perspective view of an overvoltage protection element according to the invention,

2 eine Prinzipsskizze einer ersten Ausführungsvariante des Betätigungsmechanismus der optischen Zustandsanzeige des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements, 2 a schematic diagram of a first embodiment of the actuating mechanism of the optical state display of the overvoltage protection element according to the invention,

3 eine Prinzipsskizze einer zweiten Ausführungsvariante des Betätigungsmechanismus der optischen Zustandsanzeige des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements und 3 a schematic diagram of a second embodiment of the actuating mechanism of the optical status display of the overvoltage protection element according to the invention and

4 eine vergrößerte Darstellung der optischen Zustandsanzeige. 4 an enlarged view of the optical status display.

Die Figuren zeigen ein insgesamt nur in 1 dargestelltes Überspannungsschutzelement 1 mit einem Gehäuse 2, wobei in dem Gehäuse 2 mindestens ein überspannungsbegrenzendes Bauelement, beispielsweise ein Varistor, ein Gasableiter oder eine Diode angeordnet ist. Das in 1 dargestellte Überspannungsschutzelement 1 ist als ”Schutzstecker” ausgebildet und weist zwei als Steckerstifte ausgebildete Anschlußelemente 3, 4 auf, die in korrespondierende Steckerbuchsen in einem Geräteunterteil einsteckbar sind.The figures show a total only in 1 illustrated overvoltage protection element 1 with a housing 2 , wherein in the housing 2 at least one overvoltage limiting component, such as a varistor, a gas arrester or a diode is arranged. This in 1 illustrated overvoltage protection element 1 is designed as a "protective plug" and has two terminal pins designed as connector pins 3 . 4 on, which are plugged into corresponding sockets in a device base.

Die 2 und 3 zeigen jeweils nur schematisch zwei verschiedene Ausführungsvarianten des Betätigungsmechanismus der optischen Zustandsanzeige 5, die den Zustand des Überspannungsschutzelements 1 bzw. des in dem Gehäuse 2 angeordneten überspannungsbegrenzenden Bauelements anzeigt.The 2 and 3 show only schematically two different embodiments of the operating mechanism of the optical status display 5 that the state of Overvoltage protection element 1 or in the housing 2 arranged overvoltage limiting component indicates.

Bei der Variante gemäß 2 ist eine Spule 6 derart in Reihe zu einem überspannungsbegrenzenden Bauelement angeordnet, daß das eine Ende 7 der Spule 6 fixiert ist, während das frei bewegliche Ende 8 der Spule 6 mechanisch mit der optischen Zustandsanzeige 5 verbunden ist. Ein durch die Spule 6 fließender Strom I führt dann dazu, daß sich die Spule 6 zusammenzieht, so daß aufgrund der mechanischen Verbindung zwischen der optischen Zustandsanzeige 5 und dem freien Ende 8 der Spule 6 die Position der optischen Zustandsanzeige 5 verändert wird. Dabei ist die Strecke, um die sich die Spule 6 zusammenzieht, und damit auch die Auslenkung der Zustandsanzeige 5 proportional zur Amplitude des durch die Spule 6 fließenden Stromes I.In the variant according to 2 is a coil 6 arranged in series with a surge limiting device, that one end 7 the coil 6 is fixed while the freely movable end 8th the coil 6 mechanically with the optical status indicator 5 connected is. One through the coil 6 flowing current I then causes the coil 6 contracts so that due to the mechanical connection between the optical status indicator 5 and the free end 8th the coil 6 the position of the optical status indicator 5 is changed. Here is the track around which the coil 6 contracts, and thus the deflection of the status display 5 proportional to the amplitude of the coil 6 flowing stream I.

Während in 2a ein Zustand dargestellt ist, in dem kein Strom durch die Spule 6 fließt, so daß sich die optische Zustandsanzeige 5 in ihrer Ausgangsposition befindet, zeigt 2b einen Zustand, bei dem ein Strom I durch die Spule 6 fließt. Bei einem Vergleich der 2a und 2b ist erkennbar, daß sich im in 2b dargestellten Zustand die Spule 6 aufgrund der Kraft F etwas zusammengezogen hat, so daß sich auch die Position der optischen Zustandsanzeige 5 entsprechend verändert hat.While in 2a a condition is shown in which no current is flowing through the coil 6 flows, so that the optical status display 5 is in its starting position, shows 2 B a condition in which a current I passes through the coil 6 flows. When comparing the 2a and 2 B is recognizable that in the in 2 B state shown the coil 6 due to the force F has contracted something, so that also the position of the optical status indicator 5 has changed accordingly.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die optische Zustandsanzeige 5, die zwei unterschiedliche farbige Bereiche 5a und 5b aufweist, unter einem im Gehäusedeckel 13 ausgebildeten Sichtfenster 14 angeordnet. Im nicht ausgelenkten Zustand der Spule 6 (2a) ist dann durch das Sichtfenster 14 nur der Bereich 5a und im ausgelenkten Zustand der Spule 6 (2b) der Bereich 5b sichtbar. Der Bereich 5a kann dabei beispielsweise grün und der Bereich 5b rot sein, so daß durch einen kurzen Blick auf das Sichtfenster 14 anhand der sichtbaren Farbe – grün oder rot – sofort der Zustand des Überspannungsschutzelement 1 erkennbar ist.In the illustrated embodiments, the optical status indicator 5 that have two different colored areas 5a and 5b has, under one in the housing cover 13 trained viewing window 14 arranged. In the undeflected state of the coil 6 ( 2a ) is then through the viewing window 14 only the area 5a and in the deflected state of the coil 6 ( 2 B ) the area 5b visible, noticeable. The area 5a can be green, for example, and the area 5b be red, so that by a quick look at the viewing window 14 Based on the visible color - green or red - immediately the state of the overvoltage protection element 1 is recognizable.

Bei dem in 3 dargestellten Betätigungsmechanismus der optischen Zustandsanzeige 5 ist innerhalb der Spule 6 ein magnetischer Kern 9 angeordnet, dessen eines Ende 10 mit der optischen Zustandsanzeige 5 mechanisch verbunden ist. Fließt bei dieser Ausführungsvariante ein Strom I durch die Spule 6, so wird auch hierbei ein magnetisches Feld erzeugt, das eine Kraft F auf den magnetischen Kern 9 ausübt, die parallel zu den Feldlinien des magnetischen Feldes und damit auch parallel zur Längsachse der Spule 6 gerichtet ist. Der magnetische Kern 9 wird somit aufgrund der Kraft F durch die Spule 6 geschoben, wobei auch hier aufgrund der Anbindung der optischen Zustandsanzeige 5 an den Kern 9 eine Positionsänderung des Kerns 9 zu einer entsprechenden Positionsänderung der optischen Zustandsanzeige 5 führt.At the in 3 illustrated actuating mechanism of the optical status display 5 is inside the coil 6 a magnetic core 9 arranged, whose one end 10 with the optical status indicator 5 mechanically connected. Flows in this embodiment, a current I through the coil 6 , so also in this case a magnetic field is generated, the force F on the magnetic core 9 which is parallel to the field lines of the magnetic field and thus also parallel to the longitudinal axis of the coil 6 is directed. The magnetic core 9 is thus due to the force F through the coil 6 pushed, but here, too, due to the connection of the optical status indicator 5 to the core 9 a change in position of the core 9 to a corresponding change in position of the optical status display 5 leads.

Um nach dem Ende des Stromflusses durch die Spule 6 ein Zurückwandern des magnetischen Kerns 9 zu verhindern, ist eine Verrastung vorgesehen, die aus einem am magnetischen Kern 9 angeordneten Rastelement 11, welches mehrere Rastnasen aufweist, und einem als Rasthaken 12 ausgebildeten korrespondierenden Gegenrastelement besteht. Der Rasthaken 12 ist dabei über ein Federelement 15 mit dem Gehäuse 2 verbunden, so daß der magnetische Kern 9 durch ein Zurückziehen des Rasthakens 12 entgegen der Kraft des Federelements 15 in den nicht ausgelenkten Zustand zurückgesetzt werden kann. Dadurch, daß das Rastelement 11 mehrere Rastnasen aufweist, kann der magnetische Kern 9 in verschiedenen Positionen verrasten. Mehrere nacheinander durch die Spule 6 fließende Stromimpulse mit geringer Amplitude führen dann zu einer schrittweisen Veränderung der Position der optischen Zustandsanzeige 5, so daß auch eine langsame Verschlechterung des Zustands des Überspannungsschutzelement 1 anhand der Position der Zustandsanzeige 5 erkennbar ist.To after the end of the current flow through the coil 6 a backward migration of the magnetic core 9 To prevent, a latching is provided, which consists of a magnetic core 9 arranged locking element 11 , which has a plurality of locking lugs, and as a latching hook 12 formed corresponding counter-latching element consists. The latching hook 12 is via a spring element 15 with the housing 2 connected so that the magnetic core 9 by retracting the latching hook 12 against the force of the spring element 15 can be reset to the undeflected state. Characterized in that the locking element 11 has a plurality of locking lugs, the magnetic core 9 lock in different positions. Several successively through the coil 6 flowing current pulses with low amplitude then lead to a gradual change in the position of the optical status indicator 5 , so that also a slow deterioration of the state of the overvoltage protection element 1 based on the position of the status display 5 is recognizable.

Aus den 2 und 3 ist darüber hinaus noch ersichtlich, daß das Überspannungsschutzelement 1 neben der optischen Zustandsanzeige 5 noch einen Fernmeldekontakt 16 zur Fernmeldung des Zustands des Überspannungsschutzelements 1 aufweist. Der Fernmeldekontakt 16 ist dabei derart mit der optischen Zustandsanzeige 5 verbunden, daß bei Erreichen der Endposition der Zustandsanzeige 5 der Fernmeldekontakt 16 geschlossen ist und somit eine Fernmeldung erfolgt. Bei der in 1 dargestellten Ausführung des Überspannungsschutzelements 1 als ”Schutzstecker” ist an der Unterseite des Gehäuses 2 ein federbelasteter Auslösestift 17 angeordnet, dessen freies Ende durch den Gehäuseboden hindurchragt. Der Auslösestift 17 dient dabei zur Betätigung eines Fernmeldekontakts 16, welcher in dem nicht dargestellten Geräteunterteil angeordnet ist. Außerdem ist an der Unterseite des Gehäuses 2 des Überspannungsschutzelements 1 noch ein Kodierelement 18 ausgebildet, das mit einem korrespondierenden Gegenkodierelement im Geräteunterteil zusammenwirkt.From the 2 and 3 In addition, it is still apparent that the overvoltage protection element 1 next to the optical status display 5 one more telecommunication contact 16 for remote indication of the state of the overvoltage protection element 1 having. The telecommunications contact 16 is doing so with the optical status indicator 5 Connected that when reaching the end position of the status display 5 the telecommunications contact 16 is closed and thus a remote message takes place. At the in 1 illustrated embodiment of the overvoltage protection element 1 as a "protective plug" is at the bottom of the case 2 a spring-loaded release pin 17 arranged, the free end protrudes through the housing bottom. The trigger pin 17 serves to actuate a telecommunications contact 16 , which is arranged in the device lower part, not shown. Also, at the bottom of the case 2 of the overvoltage protection element 1 another coding element 18 formed, which cooperates with a corresponding Gegenkodierelement in the device base.

4 zeigt eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausgestaltung der optischen Zustandsanzeige 5, wobei in 4 auch das Sichtfenster 14 dargestellt ist. Sowohl die optische Zustandsanzeige 5 als auch das Sichtfenster 14 sind rechteckig ausgebildet, wobei die Länge L_Z der Zustandsanzeige 5 wesentlich größer als die Länge L_S des Sichtfensters 14; durch das Sichtfenster 14 ist somit immer nur ein kleiner Bereich der Zustandsanzeige 5 sichtbar. Außerdem weist die optische Zustandsanzeige 5 zwei unterschiedlich farbige Bereiche 5a und 5b auf, die jeweils dreieckig ausgebildet sind. Je nach Position der optischen Zustandsanzeige 5 ist somit durch das Sichtfenster 14 ein unterschiedlich großer Anteil der beiden Bereiche 5a und 5b sichtbar. Ist der Bereich 5a grün und der Bereich 5b rot markiert, so ist auf diese Art und Weise durch das Sichtfenster 14 leicht erkennbar, in welchem Zustand sich das Überspannungsschutzelement 1 befindet. 4 shows a plan view of a preferred embodiment of the optical status indicator 5 , where in 4 also the viewing window 14 is shown. Both the optical status display 5 as well as the viewing window 14 are rectangular, with the length L _{Z of} the status display 5 much larger than the length L _{S of} the viewing window 14 ; through the viewing window 14 is thus always only a small area of the status display 5 visible, noticeable. In addition, the optical status indicator 5 two different colored areas 5a and 5b on, which are each formed triangular. Depending on the position of the optical status display 5 is thus through the viewing window 14 a different proportion of the two areas 5a and 5b visible, noticeable. Is the area 5a green and the area 5b marked in red, so is through the viewing window in this way 14 easily recognizable in which state the overvoltage protection element 1 located.

Claims

Overvoltage protection element with a housing ( 2 ), with at least one in the housing ( 2 ) arranged overvoltage limiting component and with an optical status display ( 5 ) for indicating the state of the overvoltage protection element ( 1 ), characterized in that a coil ( 6 ) is arranged in series with the overvoltage limiting component or in a common current path of several overvoltage limiting components, one through the coil ( 6 ) flowing current I generates a magnetic field, whereby only a current I through the coil ( 6 ) flows when an overvoltage is present, and that the optical status display ( 5 ) is arranged such that its position is changed due to a force generated by the magnetic field in dependence on the amplitude of the current I.

Overvoltage protection element according to claim 1, characterized in that the one end ( 7 ) of the coil ( 6 ) within the housing ( 2 ) is fixed and the other end ( 8th ) of the coil ( 6 ) freely movable and with the optical status display ( 5 ) is mechanically connected.

Overvoltage protection element according to claim 2, characterized in that the coil ( 6 ) is designed or arranged such that, after a deflection due to a movement through the coil ( 6 ) flowing current I spring back not only due to their spring force in the state before the deflection.

Overvoltage protection element according to claim 3, characterized in that the coil ( 6 ) is arranged so that it can be reset after a deflection mechanically in the non-deflected state.

Overvoltage protection element according to claim 1, characterized in that inside the coil ( 6 ) a magnetic core ( 9 ), one end of which ( 10 ) with the optical status display ( 5 ) is mechanically connected.

Overvoltage protection element according to Claim 5, characterized in that the core ( 9 ) is arranged so that it after a deflection due to a through the coil ( 6 ) flowing current I does not come back by itself in the position before the deflection.

Overvoltage protection element according to claim 6, characterized in that a catch is formed, which is connected to the core ( 9 ) connected latching element ( 11 ) and one in the housing ( 2 ) arranged corresponding counter-latching element ( 12 ), wherein the locking element ( 11 ) and the counter-latching element ( 12 ) are formed so that the core ( 9 ) can be locked in several positions.

Overvoltage protection element according to claim 7, characterized in that at the core ( 9 ) a plurality of locking lugs ( 11 ) and in the housing ( 2 ) a corresponding catch hook ( 12 ) are arranged as a reset lock.

Overvoltage protection element according to one of Claims 6 to 8, characterized in that the core ( 9 ) is arranged so that it is zurücksetzbar mechanically after a deflection in the non-deflected state.

Overvoltage protection element according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the status display ( 5 ) at least two areas ( 5a . 5b ) with different markings.

Overvoltage protection element according to one of claims 1 to 10, characterized in that in the housing ( 2 ) a viewing window ( 14 ) for the status display ( 5 ) and that the position of the optical status display ( 5 ) relative to the viewing window ( 14 ) is changed.

Overvoltage protection element according to Claim 11, having an optical status indicator ( 5 ) the two areas ( 5a . 5b ) having different colors, characterized in that the status display ( 5 ) and the viewing window ( 14 ) are rectangular, the length L _{Z of} the status display ( 5 ) greater than the length L _{S of} the viewing window ( 14 ).

Overvoltage protection element according to Claim 12, characterized in that the two regions ( 5a . 5b ) each having a triangular shape with different colors and are arranged point-symmetrical to each other.

Overvoltage protection element according to one of Claims 1 to 13, characterized in that a telecommunications contact ( 16 ) for remote indication of the state of the overvoltage protection element ( 1 ) in the housing ( 2 ), the telecommunications contact ( 16 ) via a mechanical actuation system with the optical status display ( 5 ) like this connected when the end position of the status display ( 5 ) a remote message takes place.