DE102016113267A1 - Bauelement zum Schutz vor Überspannungen und Verwendung eines Bauelements zum Schutz vor Überspannungen - Google Patents

Bauelement zum Schutz vor Überspannungen und Verwendung eines Bauelements zum Schutz vor Überspannungen Download PDF

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Abstract

Es wird ein Bauelement (10) zum Schutz vor Überspannungen beschrieben aufweisend einen Ableiter (6), einen ersten Varistor (5a) und einen zweiten Varistor (5b), ein erstes Anschlusselement (11a) und ein zweites Anschlusselement (11b), wobei der erste Varistor (5a) mit dem ersten Anschlusselement (11a) elektrisch leitend verbunden ist und wobei der zweite Varistor (5b) mit dem zweiten Anschlusselement (11b) elektrisch leitend verbunden ist und wobei das Bauelement (10) die Varistoren (5a, 5b) und den Ableiter (6) in einem einzigen Bauteil vereint. Ferner wird die Verwendung eines Bauelements (10) zum Schutz vor Überspannungen beschrieben.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauelement zum Schutz vor Überspannungen. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung eines Bauelements zum Schutz vor Überspannungen.
  • Überspannungsschutzbauelemente können als Kurzschlussschalter im Fall einer Überspannung eingesetzt werden. Dadurch kann eine überspannungsbedingte Schädigung von Leitungen und Geräten vermieden werden.
  • Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein verbessertes Bauelement zum Schutz vor Überspannungen anzugeben. Ferner soll die Verwendung eines verbesserten Bauelements zum Schutz vor Überspannung angegeben werden.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung sowie eine Verwendung gemäß der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Gemäß einem Aspekt wird ein Bauelement angegeben. Das Bauelement ist zum Schutz vor Überspannungen ausgebildet. Das Bauelement ist ein Kombinationsbauteil. Das Bauelement weist einen Ableiter, insbesondere einen Gasableiter, auf. Das Bauelement weist einen ersten Varistor und einen zweiten Varistor auf. Vorzugsweise sind die Varistoren in Reihe geschaltet. Die Varistoren sind beispielsweise Scheibenvaristoren. Die Varistoren weisen ein keramisches Grundmaterial, vorzugsweise Zinkoxid auf.
  • Das Bauelement weist ein erstes Anschlusselement und ein zweites Anschlusselement, beispielsweise Drähte, auf. Der erste Varistor ist mit dem ersten Anschlusselement elektrisch leitend verbunden. Der zweite Varistor ist mit dem zweiten Anschlusselement elektrisch leitend verbunden. Das Bauelement vereint die Varistoren und den Ableiter in einem einzigen Bauteil. Auf diese Weise wird ein einfach zu handhabendes Bauteil zum Schutz vor Überspannungen mit optimal aufeinander abgestimmten Komponenten zur Verfügung gestellt. Das Bauteil ist durch die Vereinigung der drei Komponenten kompakt und leicht zu montieren.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Ableiter zwischen den Varistoren angeordnet. Die Varistoren sind unmittelbar an den Ableiter angrenzend angeordnet. Vorzugsweise sind die Varistoren mit dem Ableiter verlötet, beispielsweise mittels Weichlot. Auf diese Weise wird ein kompaktes, stabiles und zuverlässiges Bauelement zur Verfügung gestellt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Bauelement dazu ausgebildet und angeordnet Überspannungen zwischen dem ersten Anschlusselement und dem zweiten Anschlusselement zu kompensieren. Beispielsweise entspricht das erste Anschlusselement dem L-Leiter/der Phase und das zweite Anschlusselement dem N-Leiter oder umgekehrt. Ferner ist das Bauelement dazu ausgebildet und angeordnet Überspannungen zwischen dem ersten Anschlusselement und einem Schutzleiter und/oder zwischen dem zweiten Anschlusselement und dem Schutzleiter zu kompensieren. Auf diese Weise können Überspannungen durch das Bauelement wirksam kompensiert werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Ableiter eine erste Außenelektrode und eine zweite Außenelektrode auf. Der erste Varistor ist elektrisch leitend mit der ersten Außenelektrode verbunden. Der zweite Varistor ist elektrisch leitend mit der zweiten Außenelektrode verbunden. Der Ableiter weist eine zwischen den Außenelektroden angeordnete zentrale Elektrode auf. Der Ableiter weist ferner einen Entladeraum auf zur Ermöglichung einer elektrischen Entladung zwischen der ersten Außenelektrode und der zentralen Elektrode und/oder zwischen der zweiten Außenelektrode und der zentralen Elektrode bei einer Überspannung. Zwischen dem L-Leiter und dem Schutzleiter sowie zwischen dem N-Leiter und dem Schutzleiter auftretende Überspannungen können auf diese Weise effektiv kompensiert werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Bauelement ein Kontaktelement auf. Das Kontaktelement weist beispielsweise eine Kurzschlussbrücke auf. Das Kontaktelement ist dazu ausgebildet und angeordnet eine zwischen dem ersten Anschlusselement und dem zweiten Anschlusselement auftretende Überspannung zu kompensieren. Zwischen dem L-Leiter und dem N-Leiter auftretende Überspannungen können auf diese Weise effektiv kompensiert werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Ableiter einen Isolator auf. Der Isolator ist dazu ausgebildet und angeordnet ist einen Überschlag von dem Kontaktelement auf die zentrale Elektrode zu verhindern. Der Isolator ist zwischen dem Kontaktelement und der zentralen Elektrode ausgebildet. Der Isolator ist beispielsweise scheibenförmig ausgebildet. Vorzugsweise weist der Isolator Plastik auf.
  • Alternativ dazu kann ein Überschlag zwischen dem Kontaktelement und der zentralen Elektrode auch durch eine Vergrößerung des vertikalen Abstands zwischen dem Kontaktelement und der zentralen Elektrode erwirkt werden. Vorzugsweise beträgt der maximale vertikale Abstand in diesem Fall ca. 2 mm. Bei Integration eines Isolators in das Bauelement kann der Abstand zwischen dem Kontaktelement und der zentralen Elektrode entsprechend verkleinert werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Ableiter wenigstens ein isolierendes Element, vorzugsweise zwei oder vier isolierende Elemente, auf. Das isolierende Element ist dazu ausgebildet und angeordnet eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Außenelektroden und/oder zwischen der jeweiligen Außenelektrode und der zentralen Elektrode zu verhindern. Das isolierende Element ist zumindest teilweise in einem Zwischenraum zwischen der jeweiligen Außenelektrode und der zentralen Elektrode angeordnet. Das isolierende Element weist eine Keramik, vorzugsweise Aluminiumoxid, auf.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Bauelement eine isolierende Hülle auf. Die Hülle umgibt das Bauelement mit Ausnahme der Anschlusselemente vorzugsweise vollständig. Insbesondere sind der Ableiter und die Varistoren gemeinsam innerhalb der isolierenden Hülle angeordnet. Die isolierende Hülle weist vorzugsweise eine Pulverbeschichtung auf. Durch die isolierende Hülle kann das Bauelement wirksam elektrisch und mechanisch nach Außen isoliert werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Verwendung eines Bauelements zum Schutz vor Überspannungen beschrieben. Das Bauelement wird vorzugsweise als Eingangsschutz für eine Vielzahl von Geräten, wie beispielsweise 230 V Netzteilen, verwendet. Vorzugsweise ist das oben erläuterte Bauelement für die beschriebene Verwendung vorgesehen. Alle Merkmale, die in Zusammenhang mit dem Bauelement erläutert wurden, gelten auch für die Verwendung und umgekehrt.
  • Durch das Bauelement sind ein erster Varistor, ein zweiter Varistor und ein Ableiter in einem einzigen Bauteil vereint. Damit wird die Verwendung eines leicht zu handhabenden und leicht einzubauenden Überspannungsschutzbauelements beschrieben, dessen einzelne Komponenten optimal aufeinander abgestimmt sind. Dadurch kann ein effektiver und einfacher Schutz vor Überspannungen erwirkt werden.
  • Die nachfolgend beschriebenen Zeichnungen sind nicht als maßstabsgetreu aufzufassen. Vielmehr können zur besseren Darstellung einzelne Dimensionen vergrößert, verkleinert oder auch verzerrt dargestellt sein.
  • Elemente, die einander gleichen oder die die gleiche Funktion übernehmen, sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • Es zeigen:
  • 1 eine elektrische Schaltung zum Schutz vor Überspannungen gemäß dem Stand der Technik,
  • 2 ein Bauelement zum Schutz vor Überspannungen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 3 eine Schnittdarstellung eines Teilbereichs des Bauelements gemäß 2,
  • 4 eine perspektivische Ansicht des Teilbereichs gemäß 3,
  • 5 eine Schnittdarstellung eines Bauelements zum Schutz vor Überspannungen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
  • 6 eine perspektivische Ansicht des Bauelements gemäß 5.
  • Die 1 zeigt eine elektrische Schaltung 1 zum Schutz vor Überspannungen gemäß dem Stand der Technik. Die Schaltung 1 weist drei diskrete bzw. separate Komponenten auf. Die Schaltung 1 weist insbesondere einen ersten Varistor 5a und einen zweiten Varistor 5b sowie einen Ableiter 6 auf.
  • Die Varistoren 5a, 5b sind in Reihe geschaltet. Der erste Varistor 5a ist über einen Knotenpunkt 7 mit dem L-Leiter (Phase) 2 elektrisch leitend verbunden. Der zweite Varistor 5b ist über einen Knotenpunkt 8 mit dem N-Leiter 3 elektrisch leitend verbunden. Die beiden Varistoren 5a, 5b sind über einen weiteren Knotenpunkt 9 elektrisch leitend mit dem Ableiter 6 verbunden. Der Ableiter 6 ist vorzugsweise ein Gasableiter. Der Ableiter 6 ist mit dem Schutzleiter (PE-Leiter) 4 elektrisch leitend verbunden.
  • Die Schaltung 1 schützt vor Überspannungen, die entweder zwischen dem L-Leiter 2 und dem N-Leiter 3 oder zwischen dem L-Leiter 2 bzw. dem N-Leiter 3 und dem Schutzleiter 4 auftreten. Bei Überspannung zwischen dem L-Leiter 2 und dem N-Leiter 3 begrenzen die beiden in Reihe geschalteten Varistoren 5a, 5b die Spannung. Bei einer Überspannung zwischen dem L-Leiter 2 und dem Schutzleiter 4 bzw. dem N-Leiter 3 und dem Schutzleiter 4 zündet der Ableiter 6 und der dann in Reihe geschaltete Varistor 5a, 5b begrenzt den Folgestrom bis der Ableiter 6 verlöscht. Der Ableiter 6 hat in der Regel eine sehr hohe Ansprechspannung damit der Überspannungsschutz bei herstellungsbedingten Isolationstests nicht anspricht. Kleinere Ansprechspannungen sind möglich, wenn die Isolationstests dies zulassen. Beispielsweise beträgt die Ansprechspannung zwischen 1500 V und 7500 V, beispielsweise 3600 V.
  • Das Problem bei einem derartigen Eingangsschutz ist die Abstimmung der Komponenten (Varistoren, Ableiter) aufeinander. Diese müssen sowohl an die Netzspannung, an die zu erwartende Störbelastung, an das Isolationstestspannungsniveau und an die Platzbedürfnisse angepasst sein.
  • In Zusammenhang mit den 2 bis 6 wird daher ein Bauelement 10 beschrieben, das wirksam vor Überspannungen schützt und bei dem die einzelnen Komponenten optimal aufeinander sowie auf äußere Anforderungen (Einbausituation, Isolationstest) angepasst sind.
  • Die 2 zeigt ein Bauelement 10 zum Schutz vor Überspannungen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Bauelement 10 ist zylinderförmig ausgestaltet (siehe 6). Das Bauelement 10 ist ein Kombinationsbauteil. Das Bauelement 10 vereint die oben beschriebenen Komponenten in einem einzigen Bauteil. Insbesondere weist das Bauelement 10 einen ersten Varistor 5a, einen zweiten Varistor 5a sowie einen Ableiter 6 auf.
  • Die Varistoren 5a, 5b sind scheiben- bzw. plättchenförmig ausgebildet. Die Varistoren 5a, 5b sind vorzugsweise Scheibenvaristoren. Vorzugsweise weisen die Varistoren 5a, 5b Zinkoxid (ZnO) als keramisches Grundmaterial auf. Der erste Varistor 5a ist elektrisch leitend mit einem ersten Anschlusselement 11a (hier dem L-Leiter 2) verbunden. Der zweite Varistor 6b ist elektrisch leitend mit einem zweiten Anschlusselement 11b (hier dem N-Leiter 3) verbunden. Selbstverständlich kann der erste Varistor 5a auch mit dem N-Leiter 3 und der zweite Varistor 5b mit dem L-Leiter 2 elektrisch leitend verbunden sein. Die Anschlusselemente 11a, 11b weisen beispielsweise Anschlussdrähte auf. Die Anschlusselemente 11a, 11b sind vorzugsweise an dem jeweiligen Varistor 5a, 5b, beispielsweise einer Seitenfläche des jeweiligen Varistors 5a, 5b, angelötet (5 und 6).
  • Der Ableiter 6 ist zwischen den Varistoren 5a, 5b eingebettet. Insbesondere grenzt eine Seitenfläche des jeweiligen Varistors 5a, 5b vorzugsweise unmittelbar an eine Seitenfläche des Ableiters 6 an. Die Varistoren 5a, 5b sind mit dem Ableiter 6 verlötet, vorzugsweise mittels Weichlot (siehe Weichlötpunkt 19, 6).
  • Der Ableiter 6 weist drei Elektroden auf. Der Ableiter 6 weist eine erste Außenelektrode 13a und eine zweite Außenelektrode 13b auf. Der Ableiter 6 weist eine zwischen den Außenelektroden 13a, 13b angeordnete zentrale Elektrode 12 auf. Die erste Außenelektrode 13a ist elektrisch leitend mit dem ersten Varistor 5a verbunden. Die zweite Außenelektrode 13b ist elektrisch leitend mit dem zweiten Varistor 5b verbunden. Die zentrale Elektrode 12 ist mit einem dritten Anschlusselement 11c, vorzugsweise einem Anschlussdraht, elektrisch leitend verbunden. Das dritte Anschlusselement 11a stellt vorliegend den Schutzleiter 4 dar. Vorzugsweise weisen die Außenelektroden 13a, 13b sowie die zentrale Elektrode 12 Kupfer oder eine Eisen-Nickel Legierung auf.
  • Zwischen den Außenelektroden 13a, 13b ist ein gasgefüllter Hohlraum 20 ausgebildet. Der Hohlraum 20 ist vorzugsweise mit einem Edelgas gefüllt. Alternativ kann es sich bei dem Gas beispielsweise um Luft oder ein Gasgemisch handeln. Das Gasgemisch kann einen oder mehrere der Stoffe Argon, Neon und Wasserstoff aufweisen. Die zentrale Elektrode 12 ragt von einer Oberseite- und Unterseite des Ableiters 6 in den Hohlraum 20 hinein.
  • Der gasgefüllte Hohlraum 20 kann insbesondere als Funkenstrecke genutzt werden. Dementsprechend wirkt der gasgefüllte Hohlraum 20 isolierend, sofern zwischen den Außenelektroden 13a, 13b und der zentralen Elektrode 12 eine Spannung anliegt, die eine vorbestimmte Durchschlagsspannung nicht überschreitet. Bei Überschreiten der Durchschlagsspannung wird das in dem gasgefüllten Hohlraum 20 angeordnete Gas ionisiert und die jeweilige Außenelektrode 13a, 13b wird mit der zentralen Elektrode 12 über die in dem Hohlraum 20 nunmehr ausgebildete Funkenstrecke leitend verbunden. Auf diese Weise kann es zu einem Kurzschluss kommen. Dadurch, dass dieser Kurzschluss in dem Bauelement 10 ausgelöst wird, kann eine mit dem Bauelement 10 verschaltete Schaltungsanordnung vor Beschädigung geschützt werden.
  • Bei Auftreten einer Überspannung zwischen dem ersten Anschlusselement 11a (L-Leiter 2) und dem dritten Anschlusselement 11c (Schutzleiter 4) erfolgt dabei auch ein automatisches Zünden der anderen Seite (zwischen dem zweiten Anschlusselement 11b und dem dritten Anschlusselement 11c) und umgekehrt. Dadurch können selbst kleine Überspannungen, welche nicht selbstständig zu einer Zündung der Funkenstrecke geführt hätten, abgebaut werden. Somit werden sowohl der L-Leiter 2 als auch der N-Leiter 3 zu jeder Zeit wirksam vor Überspannung geschützt.
  • Das Bauelement 10 weist ferner ein Kontaktelement 17, vorzugsweise eine Kurzschlussbrücke, auf. Das Kontaktelement 17 ist bügelförmig ausgebildet. Das Kontaktelement 17 weist beispielsweise Kupfer, Eisen und/oder Nickel auf.
  • Das Kontaktelement 17 ist dazu ausgebildet eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Varistoren 5a, 5b herzustellen. Insbesondere kompensiert das Kontaktelement 17 zwischen dem ersten Anschlusselement 11a und dem zweiten Anschlusselement 11b auftretende Überspannungen. Mit anderen Worten, mit Hilfe des Kontaktelements 17 kann eine zwischen dem L-Leiter 2 und dem N-Leiter 3 (siehe 1) auftretende Spannung kompensiert werden.
  • Vorzugsweise ist das Kontaktelement 17 an den Außenelektroden 13a, 13b befestigt, insbesondere aufgeclippt (siehe 5 und 6). Zu diesem Zweck weist das Kontaktelement 17 vorzugsweise zwei Klammern 22 auf, die an den Enden des Kontaktelements 17 angeordnet, beispielsweise angelötet, sind. Die Klammern 22 und das Kontaktelement 17 können aber auch einstückig ausgeführt sein.
  • Die Klammern 22 sind beispielsweise halbkreisförmig ausgebildet. Die Klammern 22 sind flexibel bzw. biegsam ausgebildet. Die Klammern 22 sind elastisch deformierbar. Die Klammern 22 sind dazu ausgelegt in radialer Richtung zu federn. Die Klammern 22 werden auf das Bauelement 10, insbesondere an der Position der Außenelektroden 13a, 13b aufgesetzt und in vertikaler Richtung an dem Bauelement 10 entlangbewegt, wobei sich die Klammern 22 und insbesondere deren Enden radial nach außen bewegen. Sobald die Klammern 22 ihre Endposition erreicht haben und den Außenbereich der jeweiligen Außenelektrode 13a, 13b zumindest teilweise umgeben, haben sich die Klammern 22 in die radial nach innen liegende Richtung zurückentspannt und das Kontaktelement 17 ist aufgeclippt (6).
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Kontaktelement 17 und der zentralen Elektrode 12 ein isolierendes Element bzw. ein Isolator 16 angeordnet. Der Isolator 16 kann beispielsweise Plastik aufweisen. Mit Hilfe des Isolators 16 kann ein Überschlag von dem Kontaktelement 17 auf die zentrale Elektrode 12 verhindert werden.
  • Zwischen der jeweiligen Außenelektrode 13a, 13b und der zentralen Elektrode 12 ist ferner jeweils ein isolierendes Element 14, vorzugsweise eine Keramik, ausgebildet. Das isolierende Element 14 ist scheibenförmig ausgebildet. Das isolierende Element 14 ist beispielsweise eine Keramikscheibe. Die Keramik kann Aluminiumoxid aufweisen. Mit Hilfe des isolierenden Elements 14 wird eine elektrische Verbindung zwischen den Elektroden 13a, 13b und 12 verhindert.
  • Das Bauelement 10 ist ferner von einer isolierenden Hülle 18 umgeben. Die einzelnen Komponenten des Bauelements 10 sind – mit Ausnahme der Anschlusselemente 11a, 11b, 11c – alle zusammen innerhalb der isolierenden Hülle 18 angeordnet. Zur Kontaktierung des Bauelements 10 durchdringen die Anschlusselemente 11a, 11b und 11c an vorbestimmten Stellen die Hülle 18, wie in der 2 dargestellt ist. Die isolierende Hülle weist vorzugsweise eine Pulverbeschichtung auf. Die isolierende Hülle 18 dient der elektrischen und mechanischen Isolierung des Bauelements 10 nach Außen.
  • Das Bauteil 10 ist dazu ausgelegt auftretende Überspannungen wirksam zu kompensieren. Insbesondere ist es dazu ausgebildet Belastungen von mehreren kA 8/20 µs pro Seite standzuhalten.
  • Das Bauelement 10 vereint die in der 1 gezeigten Komponenten zur Überspannungskompensierung erstmals in einem Bauteil. Durch Integration der einzelnen Komponenten in ein Bauteil ist das Bauelement 10 einfach zu handhaben. Ferner zeichnet es sich durch seine platzsparende Bauweise sowie seine leichte Montage aus.
  • Das Bauelement weist beispielsweise eine Länge oder horizontale Ausdehnung von kleiner oder gleich 3 cm, beispielsweise 2,8 cm, auf. Die Höhe oder vertikale Ausdehnung des Bauelements mit Anschlusselementen 11a, 11b, 11c beträgt vorzugsweise kleiner oder gleich 2,5 cm, beispielsweise 2,2 cm. Ohne Anschlusselemente 11a, 11b, 11c beläuft sich die Höhe auf vorzugsweise weniger als 1,5 cm, beispielsweise 1 cm. Selbstverständlich ist auch eine größere Länge und Höhe für das Bauelement vorstellbar. Beispielsweise kann die Länge kleiner oder gleich 5 cm betragen. Die Höhe ohne Anschlusselemente 11a, 11b, 11c kann beispielsweise kleiner oder gleich 2 cm betragen.
  • Die 3 und 4 zeigen eine Schnittdarstellung sowie eine perspektivische Ansicht eines Teilbereichs des Bauelements 10 gemäß 2. Insbesondere zeigen die Figuren den Ableiter 6 mit den beiden Außenelektroden 13a, 13b, der zentralen Elektrode 12 sowie den isolierenden Elementen 14. Zwischen den Außenelektroden 13a, 13b ist der gasgefüllte Hohlraum 20 ausgebildet.
  • Der Ableiter 6 ist zylinderförmig ausgestaltet (4). Der Ableiter 16 ist spiegelsymmetrisch um eine horizontale Achse 15 aufgebaut (3). Ferner ist der Ableiter 16 spiegelsymmetrisch um eine vertikale Achse 21 aufgebaut (3).
  • Der Ableiter 16 weist eine Länge von kleiner oder gleich 1,5 cm auf. Beispielsweise weist der Ableiter 6 eine Länge von 1,1 cm auf. Der Ableiter 6 weist einen Durchmesser von kleiner 1 cm, beispielsweise 0,9 cm auf.
  • Die 5 und 6 zeigen eine Schnittdarstellung sowie eine perspektivische Ansicht des Bauelements 10 zum Schutz vor Überspannungen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. In den 5 und 6 ist das Bauelement aus Gründen der Übersichtlichkeit ohne die isolierende Hülle 18 dargestellt. Wie auch das Bauelement 10 gemäß 2 ist das Bauelement 10 in diesem Ausführungsbeispiel spiegelsymmetrisch um die horizontale Achse 15 und um die vertikale Achse 21 aufgebaut (5).
  • Im Gegensatz zu dem in Zusammenhang mit 2 beschriebenen Bauelement 10 ist hier kein Isolator 16 zwischen dem Kontaktelement 17 und der zentralen Elektrode 12 ausgebildet. Zur Verhinderung eines Überschlags zwischen dem Kontaktelement 17 und der zentralen Elektrode 12 ist jedoch der vertikale Abstand zwischen Kontaktelement 17 und zentraler Elektrode 12 in diesem Ausführungsbeispiel vergrößert. Der vertikale Abstand beträgt beispielsweise 2 mm. Durch den vergrößerten Abstand zwischen dem Kontaktelement 17 und der zentralen Elektrode 12 können Spannungen bis 2 kV wirksam kompensiert werden.
  • Alle weiteren Merkmale des Bauelements 10 entsprechen den in Zusammenhang mit der 2 beschriebenen Merkmalen.
  • Die Beschreibung der hier angegebenen Gegenstände ist nicht auf die einzelnen speziellen Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr können die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen – soweit technisch sinnvoll – beliebig miteinander kombiniert werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Schaltung
    2
    Phase / L-Leiter
    3
    Nullleiter / N-Leiter
    4
    Schutzleiter / PE-Leiter
    5a
    Erster Varistor
    5b
    Zweiter Varistor
    6
    Ableiter
    7
    Knotenpunkt
    8
    Knotenpunkt
    9
    Knotenpunkt
    10
    Bauelement
    11a
    Erstes Anschlusselement
    11b
    Zweites Anschlusselement
    11c
    Drittes Anschlusselement
    12
    Zentrale Elektrode
    13a
    Erste Außenelektrode
    13b
    Zweite Außenelektrode
    14
    Isolierendes Element
    15
    Horizontale Achse
    16
    Isolator
    17
    Kontaktelement
    18
    Hülle
    19
    Lötpunkt
    20
    Hohlraum / Entladeraum
    21
    Vertikale Achse

Claims (14)

  1. Bauelement (10) zum Schutz vor Überspannungen aufweisend: – einen Ableiter (6), – einen ersten Varistor (5a) und einen zweiten Varistor (5b), – ein erstes Anschlusselement (11a) und ein zweites Anschlusselement (11b), wobei der erste Varistor (5a) mit dem ersten Anschlusselement (11a) elektrisch leitend verbunden ist und wobei der zweite Varistor (5b) mit dem zweiten Anschlusselement (11b) elektrisch leitend verbunden ist und wobei das Bauelement (10) die Varistoren (5a, 5b) und den Ableiter (6) in einem einzigen Bauteil vereint.
  2. Bauelement (10) nach Anspruch 1, wobei der Ableiter (6) zwischen den Varistoren (5a, 5b) angeordnet ist und wobei die Varistoren (5a, 5b) unmittelbar an den Ableiter (6) angrenzend angeordnet sind.
  3. Bauelement (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bauelement (10) dazu ausgebildet und angeordnet ist, Überspannungen zwischen dem ersten Anschlusselement (11a), und dem zweiten Anschlusselement (11b), zwischen dem ersten Anschlusselement (11a) und einem Schutzleiter (4) und/oder zwischen dem zweiten Anschlusselement (11b) und dem Schutzleiter (4) zu kompensieren, wobei das erste Anschlusselement (11a) die Phase (2) und das zweite Anschlusselement (11b) den N-Leiter (3) darstellt oder umgekehrt.
  4. Bauelement (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Varistoren (5a, 5b) in Reihe geschaltet sind.
  5. Bauelement (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Ableiter (6) eine erste Außenelektrode (13a), eine zweite Außenelektrode (13b) und eine zwischen den Außenelektroden (13a, 13b) angeordnete zentrale Elektrode (12) aufweist, und wobei der Ableiter (6) einen Entladeraum (20) aufweist zur Ermöglichung einer elektrischen Entladung zwischen der ersten Außenelektrode (13a) und der zentralen Elektrode (12) und/oder zwischen der zweiten Außenelektrode (13b) und der zentralen Elektrode (12) bei einer Überspannung.
  6. Bauelement (10) nach Anspruch 5, wobei der erste Varistor (5a) elektrisch leitend mit der ersten Außenelektrode (13a) verbunden ist und wobei der zweite Varistor (5b) elektrisch leitend mit der zweiten Außenelektrode (13b) verbunden ist.
  7. Bauelement (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisend ein Kontaktelement (17), wobei das Kontaktelement (17) dazu ausgebildet und angeordnet ist eine zwischen dem ersten Anschlusselement (11a) und dem zweiten Anschlusselement (11b) auftretende Überspannung zu kompensieren.
  8. Bauelement (10) nach Anspruch 7, wobei das Kontaktelement (17) eine Kurzschlussbrücke aufweist.
  9. Bauelement (10) nach Anspruch 7 oder 8 und einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei der Ableiter (6) einen Isolator (16) aufweist, wobei der Isolator (16) dazu ausgebildet und angeordnet ist einen Überschlag von dem Kontaktelement (17) auf die zentrale Elektrode (12) zu verhindern.
  10. Bauelement (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei der Ableiter (6) wenigstens ein isolierendes Element (14) aufweist, wobei das isolierende Element (14) dazu ausgebildet und angeordnet ist eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Außenelektroden (13a, 13b) und/oder zwischen der jeweiligen Außenelektrode (13a, 13b) und der zentralen Elektrode (12) zu verhindern.
  11. Bauelement (10) nach Anspruch 10, wobei das isolierende Element (14) eine Keramik aufweist.
  12. Bauelement (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisend eine isolierende Hülle (18), wobei der Ableiter (6) und die Varistoren (5a, 5b) gemeinsam innerhalb der isolierenden Hülle (18) angeordnet sind.
  13. Bauelement (10) nach Anspruch 12, wobei die isolierende Hülle (18) eine Pulverbeschichtung aufweist.
  14. Verwendung eines Bauelements (10) zum Schutz vor Überspannungen, wobei durch das Bauelement (10) ein erster Varistor (5a), ein zweiter Varistor (5b) und ein Ableiter (6) in einem einzigen Bauteil vereint sind.
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