DE2137344B2 - Schaltungsanordnung zum ueberspannungsschutz - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Überspannungsschutz, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine Schaltungsanordnung mit zwei zwischen die Adern der Leitung und Erde geschalteten Überspannungsableitern ist aus der DT-AS 11 58 121 bekannt. Zur Begrenzung des mit der Zündung der Überspannungsableiter fließenden hohen Entladestromes enthält die bekannte Schaltungsanordnung eine hochspannungsfeste mit zwei in die Adern der Leitung geschalteten symmetrischen Wicklungen versehene Drosselspule. Eine insbesondere für den Schutz elektronischer Schallungsteile in der zu schützenden Schaltung notwendige Spannungsreduzierung kann damit jedoch nicht erreicht werden.

Weiterhin ist aus der DT-AS 14 87 416 eine Überspannungsschutzschaltung für mit Gleichstrom ferngespeiste Transistorverstärker bekannt, bei der einem der zwischen die Adern der Leitung geschalteten Überspannungsableiter ein Kondensator parallel geschaltet ist, um nach Fortfall der Überspannung ein Weiterglimmen des Ableiters zu verhindern. Eine derartige Anordnung ist in ihrer Wirkung auf die mit dem Löschen der Überspannungsableiter verbundenen Vorgänge beschränkt. Auf die bei der Zündung der Überspannungsableiter auftretenden Vorgänge hat diese Anordnung keinen Einfluß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, kurzzeitig auftretende Überspannungen, die durch den Zündverzug einer oder beider Überspannungsableiter bedingt sind und die insbesondere für elektronische Anschlußschaltungen eine Gefahr bilden, zu begrenzen, wobei sich die Begrenzung sowohl auf den Strom als aber auch auf die Spannung bezieht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Da erfindungsgemäß die Längsinduktivitäten ,nit dem zwischen die Adern geschalteten Kondensator einen Spannungsteiler bilden, wird der Vorteil erreicht, daß die an die Leitung angeschalteten Schaltungen auch gegen Spannungsspitzen geschützt sind. Darüber hinaus ist es ein Vorteil, daß der Kondensator daneben auch noch zur Verbesserung des Löschverhaltens der Überspannungsableiter dient. Die erfindungsgemäße Anordnung ist mit den gleichen Vorteilen zum Schutz von Anschlußschaltungen ohne oder mit einer eigenen Erdverbindung einsetzbar.

In Ausgestaltung der Erfindung kann der Widerstand durch den Gleichstromwiderstand der Längsinduktivität gebildet oder als eigener ohmscher Widerstand vorgesehen sein. Wird die Anordnung zum Sichutz einer eine Erdverbindung aufweisenden Anschlußschaltung eingesetzt, so ist in jeder der beiden Adern der Anschlußleitung ein Widerstand angeordnet. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Liingsinduktivität als Symmetrierdrossel mit offenem Eisenkern ausgebildet sein, was den Vorteil hat. daß auch bei hohen Strömen keine Sättigung eintritt und daß sowohl die Kopplung als auch die Übertragungseigenschaiten verbessert werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei wird angenommen, daß die zu schützende Anschlußschaltung eine Erdverbindung besitzt.

Entsprechend dieser Vorraussetzung ist in der in der Zeichnung dargestellten Schutzschaltung, die zwischen einer Anschlußleitung AnL, die beispielsweise eine Freileitung sein kann, und einer zu schützenden elektronischen Schaltung Sangeordnet ist, in jeder Ader a und b jeweils ein Längswiderstand angeordnet. Jeder Längswiderstand ist im einzelnen durch jeweils einen ohmschen Widerstand R\ und Rl zur Strombegrenzung und jeweils eine Längsinduktivität Ll und 12 realisiert. In Richtung zur Anschlußleitung sind die Adern a und b durch zwei Überspannungsablei'er Üi und ÜI überbrückt. Weiterhin enthält die Schutzschaltung einen ebenfalls zwischen die Adern a und b geschalteten Kondensator C Im Ausführungsbeispiel ist die Längsinduktivität als Symmetrierdrossel mit offenem Eisenkern ausgebildet.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise wird davon ausgegangen, daß die normale Betriebsspannung zwischen den beiden Adern a und b, entsprechend dem in der Telegrafie- und Datenübertragungstechnik in der Regel verwendeten Wert, 120 V beträgt. Für diesen Fall ist die Ansprechspannung bei der die Überspannungsableiter^ (71 und ÜI zünden, derart gewählt, daß sie oberhalb dieses Spannungswertes liegt. Da neuerdings Überspannungsleiter mit einer relativ kleinen Ansprechspannung bekannt wurden, können an sich bekannte Bauelemente hierzu Verwendung finden. Tritt zwischen den beiden Adern a und b eine die Ansprechspannung übersteigende Überspannung auf, so sprechen die beiden Überspannungsableiter Üi und Ü2 an und stellen eine niederohmige Entladestrecke dar. Zwischen dem Auftreten einer Überspannung auf einer Leitung und dem Zündzeitpunkt eines Überspannungsableiter liegt stets eine gewisse, von verschiedenen Faktoren abhängige Zündverzugszeit. Enthält die

Schutzschaltung, wie im vorliegenden Beispiel, zwei Überspannungsableiter, so bedeutet das, daß sowohl eine erste Verzugszeit, nämlich bis zum Zünden eines ersten Überspannungsabieiters, als auch eine durch die Differenz der Zündzeitimpunkte der beiden Überspannungsableiter bestimmte zweite Verzugszeit, nämlich bis zum Zünden des zweiten Überspannungsabieiters auftreten kann. Um sowohl während der ersten als auch während der zweiten Zündverzugszeit eine Strombe grenzung für die zu schützende Schaltung zu erreichen, sind die beiden Längsinduktivitäten Ll und L2 vorhanden, deren strombegrenzende Wirkung insbesondere bei schnellem Anstieg der Überspannungen wirksam wird. Dabei ist es vorteilhaft, die Längsinduktivitäten LX und L2 als Symmetrierdrossel mit offenem Eisenkern auszubilden, da sich damit, bedingt durch die relativ lose Kopplung, sowohl für symmetrische als auch Tür unsymmetrische Störungen gute Schutzwirkungen erzielen lassen, wobei gleichzeitig der Einfluß auf die Übertragungseigensehaften vernachlässigbar ist.

Zur Reduzierung der Spannung an der zu schützenden Schaltung bilden die Längsinduktivitäten zusammen mit dem Kondensator C einen Spannungsteiler. Da der Kondensator C auf den Wert der Brennspannung der Überspannungsableiter entladen wird, ergibt sich der Vorteil, daß nach Beendigung des Auftretens der Überspannung die Überspannungsableiter sicher gelöscht werden, ohne daß die dann noch ionisierten Strecken aufgrund der normalen Betriebsspannung oder aufgrund kurzer, durch Überschwingen erzeugter Betriebsspannungserhöhungen erneut gezündet werden. Für den Fall, daß, beispielsweise durch ein langsames Ansteigen der Spannung zwischen den im sogenannten Glimmbereich arbeiten oder noch gar nicht zünden, begrenzen die Widerstände /?1 und R2 den Strom für die zu schützende Schaltung S. Es ist nicht erforderlich, diese strombegrenzenden Widerstände als getrennte Vorvviderstände vorzusehen, vielmehr können sie auch durch lineare Innenwiderstände bestimmter Schaltungsteile, beispielsweise durch den Widerstand der Längsindukiivität. realisiert sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patemansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Überspannungsschutz von über eine zweiadrige Anschlußleitung angeschalteten elektronischen Anschlußschaltungen der Fernmeldetechnik unter Verwendung von zwischen den Adern der Anschlußleitung angeordneten Überspannungsableitern und mit einer in mindestens einer Ader angeordneten Längsinduktivität, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Längsinduktivität (Ll, L2) in mindestens einer Ader (a. b) noch ein Widerstand (Al, R2) geschaltet ist und daß die Längsinduktivität (Ll, L2) zusammen mit einem zwischen den Adern (a, b) der Anschlußlehung (AnL) liegenden Kondensator (Q während der Dauer der Zündverzugszeit eines Überspanni-ngsableiters (L/l, Ü2) oder während der Dauer der Differenz der Zündverzugszeiten mehrerer Überspannungsableiter (Üi, Ü2) einen Spannungsteiler bildet.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (RX, R2) durch den Gleichstromwiderstand der Längsinduktivitäl (Ll, L2)gebildet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Ader (a, b) der Anschlußlciiung (AnL) ein ohmscher Widerstand (R\, R2) und/oder ein induktiver Widerstand angeordnet ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in beiden Adern (a, b) angeordnete Längsinduktivität (L), L2) als Symmetrierdrossel mit offenem Eisenkern ausgebildet ist.

35