DE102009057479B4 - Vorrichtung zur Signalisierung eines Stoßstroms - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Signalisierung eines Stoßstroms (1), mit wenigstens einem ersten elektrischen Leiter (2), einem zweiten elektrischen Leiter (3), und einer Überwachungseinrichtung (4), wobei der erste elektrische Leiter (2) und der zweite elektrische Leiter (3) elektrisch leitend parallel geschaltet zum Durchfließen des Stoßstroms angeordnet sind, wobei der erste Leiter (2) einen ersten ohmschen Widerstand und der zwei elektrischen Leiter (3) einen zweiten ohmschen Widerstand aufweist, wobei der erste ohmsche Widerstand größer als der zweite ohmschen Widerstand ist,, der erste elektrische Leiter (2) und der zweite elektrische Leiter (3) im Wesentlichen eine gleich große Induktivität aufweisen und die Überwachungseinrichtung (4) zum Detektieren einer Unterbrechung des ersten Leiters (2 ausgestaltet ist, wobei der erste Leiter (2) derart ausgestaltet ist, dass ein erster Stoßstrom den ersten Leiter (2) unterbricht und den zweiten Leiter (3) nicht unterbricht, der zweite Leiter (3) derart ausgestaltet ist, dass ein zweiter Stoßstrom den zweiten Leiter (3) unterbricht und der zweite Stoßstrom größer als der erste Stoßstrom ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Signalisierung eines Stoßstroms, mit wenigstens zwei elektrischen Leitern und einer Überwachungseinrichtung.
  • Elektrische Stromkreise und Anlagen arbeiten mit einer für sie spezifizierten Spannung, der sogenannten Nennspannung, störungsfrei, es sei denn, dass Überspannungen auftreten. Als Überspannungen gelten alle Spannungen, die oberhalb einer oberen Toleranzgrenze der Nennspannung liegen. Hierzu zählen vor allem auch transiente Überspannungen, die aufgrund von atmosphärischen Entladungen, aber auch durch Schalthandlungen oder Kurzschlüsse in Energieversorgungsnetzen auftreten können und galvanisch, induktiv oder kapazitiv in elektrische Stromkreise eingekoppelt werden können. Um nun elektrische oder elektronische Stromkreise in den verschiedensten Einsatzbereichen gegen transiente Überspannungen zu schützen, also um die Verfügbarkeit elektrischer und/oder elektronischer Anlagen und/oder Systeme zu erhöhen, wurden Überspannungsableiter entwickelt, wie aus dem Stand der Technik seit einigen Dekaden bekannt.
  • Als Überspannungsableiter kommen dabei insbesondere Varistoren, Supressor-Dioden und gasgefüllte Überspannungsableiter oder Funkenstrecken sowie Kombinationen der vorgenannten Bauelemente zum Einsatz. Die einzelnen Überspannungsableiter können dabei unter anderem nach der Höhe des Ableitvermögens bzw. dem Schutzpegel unterschieden werden. Während Varistoren in der Regel als Mittelschutzstufe eingesetzt werden, dienen gasgefüllte Überspannungsableiter und Funkenstrecken in der Regel als Grobschutz. Darüber hinaus können die einzelnen Überspannungsableiter in spannungsbegrenzende Elemente, beispielsweise Varistoren, einerseits und in spannungsschaltende Elemente, beispielsweise gasgefüllte Überspannungsableiter und Funkenstrecken, andererseits unterteilt werden.
  • Werden Überspannungsableiter während eines Ableitvorgangs oder durch zeitweise auftretende Überspannungen (TOV, temporary over voltage) überlastet, so ist der elektrische Zustand, in den der Überspannungsableiter nach dem Ableitvorgang geht, in der Regel nicht klar definiert.
  • Insbesondere kann sich die Impedanz des Überspannungsableiters so verändern, dass hohe netzgetriebene Ströme durch den Überspannungsableiter fließen, die jedoch noch zu gering sind, das vorgeschaltete Überstromschutzeinrichtungen ansprechen.
  • Wird ein derartiger durch einen Ableitvorgang beschädigter Überspannungsableiter nicht nach dem Ableitvorgang ausgetauscht, können im weiteren Betrieb des Überspannungsableiters und/oder bei weiteren an dem Überspannungsableiter anliegenden Überspannungen Lichtbögen entstehen, die, neben dem Verlust der IP-Schutzart, zur Entflammung und/oder zur Explosion des Überspannungsableiters sowie Schädigung benachbarter Baugruppen bis hin zur Zerstörung der gesamten Industrieanlage führen können.
  • Aus der DE 10 2006 034 404 A1 ist eine Überstromschutzeinrichtung für den Einsatz in Überspannungsschutzgeräten mit zusätzlichem mechanischen Auslöser, bevorzugt als Schlagbolzen ausgeführt, bekannt. Erfindungsgemäß weist eine erste Funktionseinheit, den mechanischen Auslöser enthaltend, ein erstes Schmelzelement auf. Eine zweite Funktionseinheit, als Überlastschutz ausgeführt, besitzt ein zweites Schmelzelement. Die erste und die zweite Funktionseinheit sind elektrisch parallel geschaltet, wobei diese Parallelschaltung mit dem Überspannungsschutzgerät in Reihe geschaltet ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit der in besonders einfacher Weise das Auftreten eines Stoßstroms, beispielsweise an einem Überspannungsableiter, detektierbar ist.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Demnach wird diese Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Signalisierung eines Stoßstroms, mit wenigstens zwei elektrischen Leitern und einer Überwachungseinrichtung, wobei die Leiter elektrisch leitend parallel geschaltet zum Durchfließen des Stoßstrom angeordnet sind, die Leiter jeweils einen unterschiedlich großen ohmschen Widerstand aufweisen, die Leiter jeweils eine gleich große Induktivität aufweisen und die Überwachungseinrichtung zum Detektieren einer Unterbrechung eines Leiters ausgestaltet ist.
  • Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, dass die Überwachungseinrichtung zum Detektieren einer Unterbrechung eines Leiters ausgestaltet ist, wobei die Unterbrechung durch den die Vorrichtung durchfließenden Stoßstrom hervorgerufen wird. In einem derartigen Fall, also bei einer durch den Stoßstrom hervorgerufenen Unterbrechung eines ersten Leiters von beispielsweise zwei Leitern, ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass der zweite Leiter derart ausgestaltet ist, dass der Stoßstrom den zweiten Leiter nicht unterbricht. Ein derartiger Stoßstrom kann beispielsweise durch Blitzeinschlag, durch Schalthandlungen in einem Stromkreis und/oder durch eine elektrische Entladung entstehen.
  • Somit ist also gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Vorrichtung das Auftreten eines Stoßstroms mittels der Überwachungseinrichtung detektiert bzw. anzeigt, somit also vergleichbar einer „Vorwarn-Stufe“ signalisiert, dass ein der Vorrichtung nach- und/oder vorgeschalteter Überspannungsableiter aufgrund des aufgetretenen Stoßstroms ausgetauscht werden soll, damit bei weiteren Ableitvorgängen die aus dem Stand der Technik bekannten und vorab beschrieben Nachteile vermieden werden können. Durch eine derartige „Vorwarn-Stufe“ lassen sich beispielsweise kosten- und/oder zeitaufwendige Wartungsarbeiten einer durch die erfindungsgemäße Vorrichtung geschützten Industrieanlage besser planen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in Verbindung mit Typ-1 bis Typ-3 Überspannungsableitern in Stromversorgungen, aber auch in Überspannungsableitern anderer Stromkreise wie Mess-, Steuer- und Regelungskreisen und/oder drahtgebundenen Datenübertragungen eingesetzt werden. In einer weiteren Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem aus dem Stand der Technik bekannten Überspannungsableiter „integriert“, also beispielsweise in das Gehäuse eines Überspannungsableiters eingebaut.
  • Der Fachmann wird die elektrischen Leiter derart dimensionieren, dass ein zu erwartender Stoßstrom, beispielsweise ein sehr hoher, sehr hochfrequenter und/oder ein sehr kurzzeitiger Stoßstrom, wie ein 8/20 oder ein 10/350 Stoßstromverlauf, vorzugsweise den ersten Leiter mit einem gegenüber dem zweiten Leiter größeren ohmschen Widerstand unterbricht, also den ersten Strompfad auftrennt, jedoch den wenigstens zweiter Leiter nicht unterbricht, so dass die Vorrichtung beispielsweise den Betrieb einer nachgeschalteten Industrieanlage schützt, also bei Auftreten eines Stoßstroms den Betrieb der Industrieanlage nicht unterbricht. In einem derartigen Fall ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Überwachungseinrichtung anzeigt, dass ein Stoßstrom aufgetreten ist.
  • Es ist also erfindungsgemäß vorgesehen, den Stromstoß auf verschiedene Strompfade, den parallel geschalteten Leitern, aufzuteilen, wobei die Strompfade bei einer durch den Stromstoß hervorgerufenen Überlastung stufenweise in Abhängigkeit von der den jeweiligen Strompfad belastenden Stoßstrom-Energie eine Unterbrechung des Strompfades auslösen. Dabei ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Induktivitäten der jeweiligen Leiter gleich groß sind, vorzugsweise im Wesentlichen gleich groß sind.
  • Überraschenderweise wurde gefunden, dass aufgrund gleich großer Induktivitäten der Leiter eine gleichmäßige Aufteilung des Stoßstroms auf die Leiter erfolgt, da im Falles eines Stoßstroms der ohmsche Widerstand der Leiter bei der Stromaufteilung zwischen den parallel geschalteten Leiters eine untergeordnete Rolle spielt. Zur Bestimmung des ohmschen Widerstands und/oder der Induktivität des Leiters wird der Fachmann den ohmschen Widerstand bzw. die Induktivität des Leiters im Wesentlichen zwischen den Enden des Leiters messen. Weiterhin wird der Fachmann zur Ausgestaltung unterschiedlich großer ohmscher Widerstände die Leiter mit unterschiedlich großen Querschnitten ausgestalten.
  • Die Erfindung stellt somit zum Einen eine Vorrichtung zur Signalisierung eines aufgetretenen Stoßstroms dar, sowie in einer weiteren Verwendung eine kaskadierte Abtrennvorrichtung, die bei Auftreten eines Stoßstroms, beispielsweise hervorgerufen durch eine Überspannung und/oder durch einen Blitzeinschlag, abtrennt, also die Leiter unterbricht.
  • Ganz besonders bevorzugt weist die Vorrichtung zwei elektrische Leiter auf. Weiterhin ist bevorzugt, dass die Vorrichtung drei, vier, fünf oder mehr Leiter aufweist, somit eine weiter „verfeinerte“ Kaskadierung hinsichtlich der Signalisierung und Abtrennung ermöglicht. Ebenfalls erlaubt eine derartige Ausgestaltung eine einfache Form der Messung des absoluten Stoßstroms, beispielsweise eines Blitzstroms, wenn die maximale Stoßstrombelastung eines jeden Leiters der Kaskade bekannt ist.
  • Nach einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Leiter jeweils eine gleich große Länge auf, sind die Leiter jeweils aus einem gleichartigen Material ausgeführt, weisen die Leiter jeweils entlang ihrer Länge die gleiche Querschnittsform auf und weisen die Leiter jeweils einen unterschiedlich großen Querschnitt auf. Demnach ist also bevorzugt, dass alle Leiter gleich lang sind, also beispielsweise alle Leiter 5 cm oder 10 cm lang sind, alle Leiter aus gleichem Material hergestellt sind, also beispielsweise alle Leiter aus Kupfer ausgeführt sind, alle Leiter entlang ihrer gesamten Länge die gleiche Querschnittsform aufweisen, also beispielsweise rund, oval oder quadratisch im Querschnitt sind, und alle Leiter einen jeweils unterschiedlichen Querschnitt aufweisen, beispielsweise ein erster Leiter 1 mm 2 im Querschnitt ist und einer zweiter Leiter 2 mm2 im Querschnitt ist. Als „gleich“ wird der Fachmann derartige Leiter verstehen, die übliche Fertigungstoleranzen aufweisen, sich also beispielsweise um Fertigungstoleranzen von +/–1%, 2%, 5% oder 10% unterscheiden.
  • Grundsätzlich können die elektrischen Leiter als beliebige aus dem Stand der Technik und/oder dem Fachmann bekannte elektrische Leiter ausgeführt sein. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die elektrischen Leiter als Leiterbahnen einer Leiterplatte ausgeführt sind. Wie vorab erläutert, wird der Fachmann die Querschnitte der Leiterbahnen, also im Wesentlichen die Dicke der Leiterbahnen, vorzugsweise derart auslegen, dass beispielsweise die erste Leiterbahn gegenüber der wenigstens zweiten Leiterbahn einen größeren ohmschen Widerstand hat und die erste Leiterbahn bei einem zu erwartenden Stoßstrom aufgetrennt wird, während die zweite Leiterbahn bei einem zu erwartendem Stoßstrom unversehrt, also leitfähig, bleibt. Weiterhin wird der Fachmann hierzu ihm jegliche aus dem Stand der Technik bekannte Leiterbahnen und/oder Leiterplatten in Betracht ziehen. Eine derartige Ausgestaltung der elektrischen Leiter als Leiterbahnen erlaubt ferner eine besonders einfache Fertigung und/oder besonders universelle Verwendbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung kann derart ausgestaltet sein, dass beispielsweise die Überwachungseinrichtung nur die Unterbrechung eines einzigen Leiters überwacht. Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist jedoch besonders bevorzugt, dass jedem der Leiter eine Überwachungseinrichtung zugeordnet ist. Demnach ist also bevorzugt, dass entweder jeder Leiter eine jeweilige Überwachungseinrichtung aufweist oder eine einzige Überwachungseinrichtung alle Leiter auf eine Unterbrechung hin überwacht, vorzugsweise eine einzige Überwachungseinrichtung alle Leiter bis auf einen letzten verbleibenden, nicht aufgetrennten Leiter auf eine Unterbrechung hin überwacht.
  • Somit kann für jeden Leiter, vorzugsweise jeden einzelnen Leiter, signalisiert werden, ob der jeweilige Leiter durch den Stoßstrom unterbrochen wurde.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Leiter derart ausgestaltet ist, dass ein erster Stoßstrom den ersten Leiter unterbricht, der zweite Leiter derart ausgestaltet ist, dass ein zweiter Stoßstrom den zweiten Leiter unterbricht und der zweite Stoßstrom größer als der erste Stoßstrom ist. Dabei ist bevorzugt, dass der erste Stoßstrom kleiner als der Nennableiterstoßstrom eines der Vorrichtung vor- und/oder nachgeschalteten Überspannungsableiters ist. Ganz besonders bevorzugt ist die parallele Anordnung von wenigstens zwei Leitern gleichen Querschnitts und mit gleicher Impedanz. Weiterhin ist bevorzugt, dass der zweite Stoßstrom wenigstens das 1,25-fache, vorzugsweise wenigstens das 2,5-fache und ganz besonders bevorzugt wenigstens das 5-fache des ersten Stromstroms beträgt.
  • Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Leiter derart ausgestaltet ist, dass durch die Unterbrechung eines Leiters, vorzugsweise eines jeden Leiters, die Überwachungseinrichtung betätigt wird, also eine Signalisierung durch Betätigen der Überwachungseinrichtung erfolgt. Die Betätigung kann dabei mechanisch und/oder elektrisch, beispielsweise durch eine elektronische Schaltung, erfolgen. Demnach ist also bevorzugt, dass die Unterbrechung des Leiters beispielsweise eine mechanische Kraft oder ein mit Vorspannkraft behaftetes Mittel freisetzt, das die Überwachungseinrichtung betätigt. In diesem Zusammenhang ist weiterhin bevorzugt, dass der Leiter derart mit Federkraft beaufschlagt ist, dass die Feder bei einem Unterbrechen des Leiters die Überwachungseinrichtung betätigt. Durch eine derartige Ausgestaltung kann erreicht werden, dass die Feder besonders zuverlässig und schnell nach einem Unterbrechen des Leiters die Überwachungseinrichtung betätigt.
  • Grundsätzlich kann die Überwachungseinrichtung beliebig ausgestaltet sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist jedoch besonders bevorzugt, dass die Überwachungseinrichtung Mittel zur mechanischen Signalisierung, zur optischen Signalisierung und/oder zur Fernsignalisierung einer Unterbrechung eines Leiters umfasst. Der Fachmann wird hierzu ihm jegliche aus dem Stand der Technik bekannte Mittel zur mechanischen Signalisierung, zur optischen Signalisierung und/oder zur Fernsignalisierung in Betracht ziehen. Mechanische und/oder optische Mittel können beispielsweise umfassen: eine Anzeigeeinrichtung, ein Display, einen Farbumschlag, eine auf dem Gehäuse der Vorrichtung und/oder eines Überspannungsableiters aufgebrachten Lackschicht oder eine Folie, deren Farbe sich in Abhängigkeit von der Temperatur des Gehäuses ändert.
  • Dabei kann der Farbumschlag vorzugsweise durch eine durch den Stoßstrom bedingte Erwärmung bewirkt werden. Die Fernsignalisierung kann beispielsweise die Verwendung eines Netzwerkes, eines Computers und/oder digitale Anzeigemittel auf einem Computer umfassen.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt weiterhin durch eine Überspannungsschutzeinrichtung, umfassend eine Vorrichtung wie vorab erläutert, ein spannungsbegrenzendes Überspannungsschutzelement und/oder ein spannungsschaltendes Überspannungsschutzelement, wobei die Vorrichtung und das spannungsbegrenzende Überspannungsschutzelement und/oder das spannungsschaltende Überspannungsschutzelement elektrisch leitend in Serie geschaltet sind.
  • Bei einem spannungsbegrenzenden Element wird der Fachmann beispielsweise einen Varistor oder vergleichbare Mittel in Betracht ziehen, während der Fachmann bei einem spannungsschaltenden Element beispielsweise eine Funkenstrecke oder einen gasgefüllten Überspannungsableiter in Betracht ziehen wird. Ganz besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung elektrisch leitend in Serie mit einer Ventilableiterschaltung geschaltet ist, also mit einem Varistor und einer Funkenstrecke. Somit lassen sich die aus dem Stand der Technik bekannten Vorteile einer Ventilableiterschaltung, wie beispielsweise eine hohe Isolation, um die vorab beschriebenen Vorteile des erfindungsgemäßen Vorrichtung ergänzen, also um eine Überwachungsmöglichkeit für das Auftretens eines Stoßstroms ergänzen.
  • Bevorzugte Ausführungsformen und Vorteile der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung ergeben sich dem Fachmann in Analogie zu den obigen Erläuterungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt weiterhin durch eine Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie vorab erläutert, oder einer Überspannungsschutzeinrichtung, wie vorab erläutert, zum Erfassen eines Blitzstroms.
  • Mit einer derartigen Ausgestaltung lassen sich beispielsweise die Kosten für die Wartung von den zahlenmäßig stark zunehmenden Offshore-Windenergieanlagen reduzieren, wozu oftmals teure Hubschrauber und/oder Schiffe für die Wartung benötigen werden, da die Erfassung eines die Windenergieanlage belastenden Blitzstroms in besonders einfacher Weise erfasst und signalisiert werden kann. Somit lassen sich Wartungszyklen der Windenergieanlage an die tatsächliche Blitzbelastung der Windenergieanlage anpassen.
  • Bevorzugte Ausführungsformen und Vorteile der erfindungsgemäßen Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung oder einer erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung zum Erfassen eines Blitzstroms ergeben sich dem Fachmann in Analogie zu den obigen Erläuterungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt weiterhin durch ein Verfahren zum Signalisieren eines Stoßstroms, vorzugsweise aufweisend eine Vorrichtung, wie vorab erläutert, oder eine Überspannungsschutzeinrichtung, wie vorab erläutert, umfassend wenigstens zwei elektrische Leiter, wobei die Leiter elektrisch leitend parallel geschaltet zum Durchfließen des Stoßstroms angeordnet sind, die Leiter jeweils unterschiedlich große ohmsche Widerstände aufweisen und die Leiter jeweils eine gleich große Induktivität aufweisen, das Verfahren aufweisend den Schritt:
    Detektieren einer Unterbrechung eines Leiters.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform ist bevorzugt, dass die Leiter jeweils eine gleich große Länge aufweisen, die Leiter jeweils aus einem gleichartigen Material ausgeführt sind, die Leiter jeweils entlang ihrer Länge die gleiche Querschnittsform aufweisen und die Leiter jeweils einen unterschiedlich großen Querschnitt aufweisen.
  • Bevorzugte Ausführungsformen und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Signalisieren eines Stoßstroms ergeben sich dem Fachmann in Analogie zu den obigen Erläuterungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung.
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.
  • Es zeigen
  • 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Ansicht,
  • 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Ansicht,
  • 3 einen erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Ansicht, und
  • 4 eine erfindungsgemäße Überspannungsschutzeinrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Ansicht.
  • Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Ansicht. Die Vorrichtung 1 weist einen ersten elektrischen Leiter 2, einen zweiten elektrischen Leiter 3 und eine Überwachungseinrichtung 4 (ersichtlich in 2) auf.
  • Die elektrischen Leiter 2, 3, welche gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie in 3 ersichtlich, als Leiterbahnen 5, 6 einer Leiterplatte, mit Einzelleitern oder als Leadframe, ausgeführt sind, sind elektrisch leitend parallel geschaltet zum Durchfließen eines Stoßstroms, beispielsweise eines Blitzstroms, angeordnet.
  • Ferner ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die elektrischen Leiter 2, 3 jeweils unterschiedlich große ohmsche Widerstände sowie jeweils gleich große Induktivitäten aufweisen. Weiterhin ist vorgesehen, dass die Leiter 2, 3 jeweils eine gleich große Länge aufweisen, die Leiter 2, 3 jeweils aus einem gleichartigen Material ausgeführt sind, die Leiter 2, 3 jeweils entlang ihrer Länge die gleiche Querschnittsform aufweisen und die Leiter 2, 3 jeweils einen unterschiedlich großen Querschnitt aufweisen.
  • Vorliegend weist, wie in 1 durch unterschiedliche Strichdicken der Leiter 2, 3 angedeutet, Leiter 2 einen kleineren Querschnitt als Leiter 3 auf. Demnach ist, da der ohmsche Widerstand vereinfacht ausgedrückt umgekehrt proportional zum Querschnitt eines Leiters 2, 3 ist, der ohmsche Widerstand von Leiter 2 größer als der ohmsche Widerstand von Leiter 3.
  • Gemäß dem weiteren in 3 gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Leiter 2, 3 als Leiterbahnen 5, 6 mit unterschiedlichen Querschnitten ausgestaltet, wobei der erste Leiter 2 respektive die erste Leiterbahn 5 einen geringen Querschnitt als der zweite Leiter 3 respektive die zweite Leiterbahn 6 aufweist.
  • Die Überwachungseinrichtung 4 ist zum Detektieren einer durch den Stoßstrom hervorgerufenen Unterbrechung eines Leiters 2, 3 bzw. einer Leiterbahn 5, 6 ausgestaltet, wobei die Überwachungseinrichtung 4 beliebige aus dem Stand der Technik bekannte Mittel umfassen kann, wie beispielsweise einen mechanischen Schalter, wie in 2 gezeigt.
  • Weiterhin kann die Überwachungseinrichtung 4 Mittel zur mechanischen Signalisierung, zur optischen Signalisierung und/oder zur Fernsignalisierung umfassen, also beispielsweise eine Lampe, die eine Unterbrechung eines Leiter 2, 3 anzeigt.
  • Wie weiterhin aus 2 ersichtlich, ist der Leiter 2, 3 derart mit Federkraft beaufschlagt, dass die Feder 7 bei einem Unterbrechen des Leiters 2, 3 die Überwachungseinrichtung 4 betätigt.
  • 4 zeigt eine erfindungsgemäße Überspannungsschutzeinrichtung als Serienschaltung eines spannungsbegrenzenden Überspannungsschutzelement 8, welches vorliegend als Varistor ausgeführt ist, der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 und eines spannungsschaltenden Überspannungsschutzelement 9, welches vorliegend als eine Funkenstrecke ausgeführt ist.
  • Die Erfindung stellt somit eine Vorrichtung 1 bereit, die einen aufgetretenen Stromstoß signalisiert, somit also einen Austausch eines vor- und/ oder nachgeschalteten Überspannungsschutzelements 8, 9 anzeigt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Vorrichtung zur Signalisierung eines Stoßstroms
    2
    Erster elektrischer Leiter
    3
    Zweiter elektrischer Leiter
    4
    Überwachungseinrichtung
    5
    Erste Leiterbahn
    6
    Zweite Leiterbahn
    7
    Feder
    8
    Spannungsbegrenzendes Überspannungsschutzelement
    9
    Spannungsschaltendes Überspannungsschutzelement

Claims (9)

  1. Vorrichtung zur Signalisierung eines Stoßstroms (1), mit wenigstens einem ersten elektrischen Leiter (2), einem zweiten elektrischen Leiter (3), und einer Überwachungseinrichtung (4), wobei der erste elektrische Leiter (2) und der zweite elektrische Leiter (3) elektrisch leitend parallel geschaltet zum Durchfließen des Stoßstroms angeordnet sind, wobei der erste Leiter (2) einen ersten ohmschen Widerstand und der zwei elektrischen Leiter (3) einen zweiten ohmschen Widerstand aufweist, wobei der erste ohmsche Widerstand größer als der zweite ohmschen Widerstand ist,, der erste elektrische Leiter (2) und der zweite elektrische Leiter (3) im Wesentlichen eine gleich große Induktivität aufweisen und die Überwachungseinrichtung (4) zum Detektieren einer Unterbrechung des ersten Leiters (2 ausgestaltet ist, wobei der erste Leiter (2) derart ausgestaltet ist, dass ein erster Stoßstrom den ersten Leiter (2) unterbricht und den zweiten Leiter (3) nicht unterbricht, der zweite Leiter (3) derart ausgestaltet ist, dass ein zweiter Stoßstrom den zweiten Leiter (3) unterbricht und der zweite Stoßstrom größer als der erste Stoßstrom ist.
  2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der erste Leiter (2 und der zweite Leiter (3) eine gleich große Länge aufweisen, der erste Leiter (2) und der zweite Leiter (3) aus einem gleichartigen Material ausgeführt sind, der erste Leiter (2) und der zweite Leiter (3) entlang ihrer Länge die gleiche Querschnittsform aufweisen und der erste Leiter (2) und der zweite Leiter (3) einen unterschiedlich großen Querschnitt aufweisen.
  3. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Leiter (2) und/oder der zweite Leiter (3) als Leiterbahnen (5, 6) einer Leiterplatte ausgeführt sind.
  4. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dem zweiten Leiter (3) eine weitere Überwachungseinrichtung (4) zugeordnet ist.
  5. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Leiter (2) derart mit Federkraft beaufschlagt ist, dass die Feder (7) bei einem Unterbrechen des ersten Leiters (2) die Überwachungseinrichtung (4) betätigt.
  6. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Überwachungseinrichtung (4) Mittel zur mechanischen Signalisierung, zur optischen Signalisierung und/oder zur Fernsignalisierung einer Unterbrechung des ersten Leiters (2) umfasst.
  7. Überspannungsschutzeinrichtung, umfassend eine Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ein spannungsbegrenzendes Überspannungsschutzelement (8) und/oder ein spannungsschaltendes Überspannungsschutzelement (9), wobei die Vorrichtung (1) und das spannungsbegrenzende Überspannungsschutzelement (8) und/oder das spannungsschaltende Überspannungsschutzelement (9) elektrisch leitend in Serie geschaltet sind.
  8. Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder einer Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 7 zum Erfassen eines Blitzstroms.
  9. Verfahren zum Signalisieren eines Stoßstroms, aufweisend eine Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder eine Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 7, wobei das Verfahren den Schritt aufweist: • Detektieren einer Unterbrechung des ersten Leiters (2).
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US20030151874A1 (en) * 2002-02-08 2003-08-14 Shipp Richard E. Bi-level voltage surge protection
DE102006034404A1 (de) * 2006-06-08 2007-12-13 Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg Überstromschutzeinrichtung für den Einsatz in Überspannungsschutzgeräten mit zusätzlichem mechanischen Auslöser, bevorzugt als Schlagbolzen ausgeführt

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Non-Patent Citations (1)

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Title
LANGE, Klaus; LÖCHERER, Karl-Heinz (Hrsg.): Taschenbuch der Hochfrequenztechnik.. Band 1. 4. Auflage. Berlin : Springer, 1986. E13. 6.1. - ISBN 978-3-642-96895-2 *

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