DE2334698A1

DE2334698A1 - Ueberspannungsschutzschaltung

Info

Publication number: DE2334698A1
Application number: DE19732334698
Authority: DE
Inventors: Chiaki Isokawa
Original assignee: Sankosha Co Ltd
Current assignee: Sankosha Co Ltd
Priority date: 1972-02-20
Filing date: 1973-07-05
Publication date: 1975-01-23
Also published as: JPS4891540A; FR2236298B1; US3771022A; FR2236298A1; JPS5217217B2; JPS48102243A; JPS5217216B2; JPS4887356A; JPS5334302B2; GB1436625A

Description

Hamburg, den 4. 3uli 1973 143573 73-5-19

Anmelder; K.K. Sankosha

4-3-8, Qsaki, Shinagauia-ku

Tokyo / 3apan

Überspannungsschutzschaltung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Uberspannungsschutzschaltung, weiche Schaden an elektronischen Schaltungsteilen verhindert, uiie z.B. Kommunikationseinrichtungen, die an übliche, mit Gleichstrom gespeiste Kommunikations- oder Steuerleitungen angeschlossen sind, in denen möglichertueise anomal hohe Spannungen auftreten können, die z.B. durch Blitz oder Induktion von einer Hochspannungskraft-Übertragungsleitung verursacht sein können.

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Es ist bekannt, daß ein Spannungsstoß von mehreren tausend UoIt und darüber in einer Kommunikationsleitung durch Blitz oder Induktion won einer Hochspannungsleitung verursacht werden kann. Neuere Entmicklungen auf dem Gebiet der in Verbindung mit Kommunikationsleitung zu verwendenden Einrichtungen sehen die Verwendung von Halbleitarn vor, die aufgrund ihrer Eigenschaften bereits gegen Spannungsstöße in der Größenordnung von 10 Volt und mehr empfindlich sind und zu Schaden neigen. Bei einem Spannungsstoß in der Größenordnung von Tausenden von Volt uiird die mit der Leitung verbundene Einrichtung drastisch zerstört. Daher ist es erforderlich, die Einrichtung zu schützen, indem die Überspannungsenergie unmittelbar bsi ihrem Auftreten entfernt oder unschädlich gemacht wird.

Eine Schutzvorrichtung gegen Überspannung ist in der US-PS 2,789,254 beschrieben. Diese Vorrichtung ist jedoch nur in Telefonleitungen und Kommunikationsleitungen anwendbar und kann nicht benutzt werden, wenn die Kommunikationsleitung mit einer Gleichspannung überlagert ist, die als Energiequelle dient. Im Fall eines Kohle-Blitzschutz-Sicherungsblocks ergibt sich nach Betätigung eine niedrige Impedanz. Dadurch wird ein Kurzschluß in der Gleichstromversorgungsspannung verursacht und das zu übertragende Signal gestört, so daß eine zuverlässige Arbeitsweise des Kommunikationssystems verhindert wird.

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Es ist deshalb ein Hauptzweck der Erfindung, eine Überspannungsschutzschaltung zu schaffen, die das Auftreten eines Kurzschlusses selbst in einer an eine Gleichstromversorgung angeschlossenen Kommunikationsleitung verhindert und bei Auftreten einer Abnorm hohen Spannungsenergie diese Energie entfernt, um ein zuverlässiges Arbeiten des Systems zu gewährleisten.

Die Erfindung bezweckt weiter, eine wirtschaftliche Überspannungsschutzschaltung zu schaffen, die in der Lage ist, unter Verwendung einer möglichst kleinen Anzahl von Überspannungsschutzelementen eine Überspannungsenergie von einer !mehrzahl von Kommunikationsleitungen abzunehmen.

Die Erfindung bezweckt außerdem eine Überspannungsschutzschaltung zu schaffen, die eine .'Überspannungsenergie aufnehmen kann, die durch Blitz oder Induktion erzeugt morden ist, unabhängig von der Polarität einer solchen Energie.

Weiter bezweckt die Erfindung, eine Überspannungsschutzschaltung zu schaffen, die in der Lage ist, irgendeine restliche Überspannung zwischen den Kommunikationsleitungen unter 10 Volt zu unterdrücken.

Die Erfindung bezweckt ferner, eine Überspannungsschutzschaltung zu schaffen, u/elche zwischen den Leitungen eine hohe restliche Spannung verhindert, selbst wenn ein Paar auf Überspannung ansprechende Elemente, wie Kohle-Sicherungsblöcke an die Leitungen angeschlossen sind und in ihrem Einsatz mit Bezug aufeinander eine Zeitverzögerung aufweisen.

Eine erfindungsgemäße Überspannungsschutzschaltung enthält ein erstes Paar entgegengesetzt gepolter Dioden, die in Reihe zwischen einem Paar Signalübertragungsleitungen liegen, an die eine zu schützende Einrichtung angeschlossen ist, ein zweites Paar mit Bezug auf das erste Paar umgekehrt gepolter Dioden, die ebenfalls in Reihe zwischen dem Leitungspaar liegen, und auf Überspannung ansprechende Elemente, die zwischen den Anschlußpunkten zwischen den Dioden des ersten Paares und denen des zweiten Paares und Erde liegen.

Weitere Vorzüge und merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen die Erfindung ausführlich erläutert und dargestellt ist.

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Es zeigen :

Fig. 1 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzschaltung und

Fig. 2-5 Schaltbilder von abgewandalten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung.

In Fig. 1 ist ein Paar Leitungen L₁ und L_? dargestellt, die an ihrem einen Ende mit dem positiven bzw. negativen Anschluß einer Gleichstromquelle B verbunden sind.

Das andere Ende jeder Leitung L₁ und L₂ ist mit einer elektronischen Einrichtung T₁ verbunden, die geschützt werden soll und die gewöhnlich Halbleiterelemente enthält, z.B. Transistoren. Die Einrichtung T₁ ist in einem Gehäuse H₁ enthalten. Ein Paar Dioden D₁ und D„ sind in Reihe zwischen den Leitungen L₁ und L„ angeschlossen, wobei Dioden entgegengesetzt gepolt sind, d.h. die Kathoden der Dioden sind miteinander verbunden, entweder unmittelbar oder durch ein weiteres Schaltungsglied. In gleicher Weise ist ein weiteres Paar entgegengesetzt gepolter Dioden D_n. und D,- in Reihe zwischen den Leitungen L₁ und L„ angeschlossen. Auf diese Weise sind mehrere Reihen-Diodenschaltungen vorgesehen, in denen die Kathoden der Dioden miteinander verbunden sind.

Außerdem ist ein weiteres Paar Dioden D₃ und D. zwischen den Leitungen L₁ und L in der Weise angeschlossen, daß

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ihre Anoden entweder unmittelbar oder durch ein Schaltungsglied miteinander verbunden sind. Aus Gründen der Einfachheit lüird ein solches Diodenpaar hier als umgekehrt verbundene Dioden bezeichnet. In gleicher Weise ist ein viertes Paar Dioden D₇ und Dg umgekehrt in Reihe zwischen den Leitungen L₁ und L₂ angeschlossen, so daß eine Mehrzahl von umgekehrt verbundenen Reihen-Diodenschaltungen zwischen den Leitungen vorhanden ist.

Die Anschlüsse der entsprechenden Reihen-Diodenschaltungen, d.h. der Anschluß P₁ zu/ischen den Dioden D₁ und D₂ und der

Anschluß P₀ zwischen den Dioden D,- und D, oder der Anschluß ζ ob

P~ zwischen den Dioden D, und D, und der Anschluß P. zwischen den Dioden D₇ und D_fl sind zusammengekoppelt und mit der Erde durch auf Überspannung ansprechende Elemente A₁ und A₂ verbunden. In der dargestellten Ausführungsform liegen diese Elemente zwischen den Anschlüssen P₁ und P„ und sind mit Erde E₁ verbunden. Die auf Überspannung ansprechenden Elemente A₁ und A₂ werden wirksam, wenn zwischen den Leitungen L₁ und L₂ eine Überspannung auftritt, die einen vorgegebenen Wert überschreitet. Die Elemente A₁ und A₂ können gasgefüllte Entladungsröhren, Halbleiterelemente, wie Varistoren, Halbleiterschalterelemente, wie Thyristoren oder dergleichen aufweisen.

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Für den Einsatz wird angenommen, daß ein Spannungsstoß mit positiver Polarität durch einen Blitz oder aus anderen Gründen an den Leitungen L,., L„ anliegt. Dieser Spannungsstoß geht im Nebenschluß durch die Dioden D₁ und D₂ (und auch durch die Dioden Dj- und D,) auf das auf Überspannung ansprechende Element A₁, wobei dieses u/irksam wird, um die Überspannungsenergie von den Leitungen L₁ und L₂ zur Erde zu entlasten. Dadurch wird diese Energie schnell von den Leitungen L₁ und L₂ abgenommen und die elektronische Einrichtung T₁ gegen die Überspannungsenergie geschützt. Wenn angenommen uiird, daß ein Spannungsstoß negativer Polarität an den Leitungen L₁ und L₂ anliegt, wird der Spannungsstoß dann im Nebenschluß über die Dioden D₃ und D. (und auch durch die Dioden D₇ und D„) abgeleitet und u/irkt auf das auf Überspannung ansprechende Element A₂, so daß dieses zum Einsatz kommt und zur Entladung des Spannungsstoßes zur Erde einen lüeg herstellt, der die Dioden D₃, D,, D₇ und Dn und das auf Überspannung ansprechende Element A₇ enthält. Auf diese Uieise wird der Spannungsstoß auf den Leitungen L₁ und L₂ momentan abgeleitet und die elektronische Einrichtung T₁ gegen Überspannung geschützt.

Bei dieser Ausführungsform liegt ein einziges auf Überspannung ansprechendes Element A₁ zwischen dem Anschlußpunkt P₁ und der Erde E₁ und ein einziges auf Überspannung ansprechendes Element A₂ zwischen dem Anschlußpunkt P₃

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und der Erde E-, Daher wird irgendein an den Leitungen L₁ und L₂ auftretender Spannungsstoß durch das tüirksamtuerden des auf Überspannung ansprechenden Elementes A₁ oder A₂ abgeleitet, und zwar ohne Rücksicht auf die GRöße dieser Energie und ohne daß eine Restpspannung mit merklicher Größe zwischen den Leitungen L₁ und L_ verursacht tuürde, ettua aufgrund eines Zeitunterschiedes im Ulirksamuierden der entsprechenden Sicherungsblöcke. Dies uiürde z.B. der Fall sein, falls ein Paar Kohle-Sicherungsblöcke zwischen den Leitungen angeschlossen wären, wie z.B. in der oben erwähnten US-PS vorgeschlagen wird. Versuche haben gezeigt, daß die Erfindung gestattet, eine Restspannung bis auf einige UoIt zu unterdrücken.

Eine Verzugszeit zwischen der Anlage eines Spannungsstoßes an das auf Überspannung ansprechende Element A₁ oder A₂ und dessen lüirksamwerden kann dazu führen, daß Spannung zwischen den Leitungen L₁, L₂ und der Erde E₁ auftritt, die zwischen den Leitungen L₁, L₂ und dem geerdeten Gehäuse H₁ der elektronischen Einrichtung T₁ liegt. In solchen Fällen können neutralisierende Spblen I₁ und I₂ zwischen den Leitungen L₁, L₂ und der elektronischen Einrichtung T₁ vorgesehen bzw. angeschlossen sein. Für einen durch die Leitungen L₁, L₂ zirkulierenden Signalstram haben die neutralisierenden Spulen I₁ und I₂ einen Löschungseffekt ohne Impedanz, während sie eine merkliche

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Impedanz für einen Stromstoß darstellen, der nur in einer Richtung geht. Sie können daher momentan den Spannungsstoß tragen, der zwischen den entsprechenden Leitungen L,., I^ und der Erde E₁ auftritt. Anschließend arbeitet eine der Kombinationen aus den Dioden D., D^ und Überspannungselement A₁ oder den Dioden D„, D, und dem Überspannungselement Ar, als Schutzschaltung, um die Spannung aufzunehmen, die von den Spulen getragen u/ird, wodurch ein Zusammenbrechen in der elektronischen Einrichtung T₁ vermieden wird.

Die Dioden D₃ und D₇ sind mit dem positiven Pol der Gleichstromquelle B und die Dioden D„ und D_g mit dem negativen Pol der Gleichstromquelle verbunden und auGerdem so gepolt, daß sie keinen Strom von oder zur Quelle leiten können. Daher kann die Gleichstromquelle B nicht kurzgeschlossen werden, wenn die Spannungsbelastbarkeit dieser Dioden höher als die Spannung geu/ählt wird, die gewöhnlich der elektronischen Einrichtung T₁ von der Quelle B zugeführt u/ird.

Eine zweite Ausführungsßrm der Erfindungsgemäßen Überspannungsschutzschaltung ist in Fig. 2 dargestellt. In dieser Figur sind entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen u/ie in Fig. 1 versehen und werden nicht noch einmal beschrieben. Diese Ausführungsform kann den Verlust

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des Signals v/ermeiden, das über die Leitungen L^ , L₂ übertragen werden soll. Das ist von erheblicher Bedeutung, falls aufgrund der Kapazität zwischen den Elektroden der Dioden D. - Dg, siehe auch Fig. 1, das Signal ein Hochfrequenzsignal in der Größenordnung von 100 kHz bis mehrere IYlHz ist. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten hauptsächlich darin, daß zwischen den Dioden D₁ und D₂ bzui. den Dioden D- und D- die Spulen I₃ bziu. 1. liegen. Diese Spulen haben zwischen ihren Enden Abgriffe t,. und t₂, die mit Erde E- über die auf Überspannung ansprechenden Elemente A₁ bzw. A₂ verbunden sind. Die Spulen I₃ und 1. sind für enge Kopplung durch die Abgriffe t* und t₂ angeordnet, wodurch eine gegenseitige Induktion erzielt wird.

Für den Einsatz wird angenommen, daß ein Spannungsstoß positiver Polarität auf den Leitungen L₁ und L₂ auftritt. Der Spannungsstoß geht von der Leitung L₁ über die Diode D₁ und die Spule I₃ auf das auf Überspannung ansprechende Element A₁, und ferner von der Leitung L₂ durch die Diode D₂ und die Spule 1- auf das auf Überspannung ansprechende Element A₁. Das Element A₁ bewirkt dadurch die Ableitung des Spannungsstoßes auf die Erde E₁. Falls ein Spannungsstoß negativer Polarität auf den Leitungen L₁, L₂ auftritt, geht er in gleicher UJeise durch die entsprechenden Dioden D₃, D. und die Spule 1. auf das auf Überspannung ansprechende Element A₂, so daß dieses wirksam wird und den Spannungs-

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stoß zur Erde ableitet und die elektronische Einrichtung T₁ gegen Schaden durch den Spannungsstoß schützt.

Uienn während des normalen Betriebes ein übertragungssignal hoher Frequenz entlang den Leitungen L,. , L₂ auf die elektronische Einrichtung T₁ übertragen ujird, ist die Kapazität zu/ischen den Anschlüssen der Dioden D₁ bis D^ nicht langer vernachlässigbar. Diese Kapazitäten werden in Fig. 2 durch äquivalente Kapazitäten C₁, C₂, C, und C. in Nebenschluß mit den entsprechenden Dioden dargestellt. Infolgedessen würde ein entlang den Leitungen L₁, L₂ übertragenes Hochfrequenzsignal zwischen diesen Leitungen durch eine Reihenkombination von C₁ und C₂ oder C_ und C. zufließen und dadurch für das Übertragungssignal einen Kurzschluß zwischen den Leitungen L₁ und L₂ herzustellen. Zwischen den Dioden D₁ und D₂ und den Dioden D₃ und D. liegen jedoch die Spulen 1„ und X. und bilden für einen derartigen Fluß des Übertragungssignals eine Impedanz, die einen solchen Fluß verhindert. Demnach wird das Hochfrequenz-Übertragungssignal auf die elektronische Einrichtung T₁ übertragen, ohne daß es durch die Kapazitäten C₁ bis C. zu/ischen den Leitungen umgeleitet wird.

Falls ein Spannungsstoß auf den Leitungen L₁, L₂ auftritt, der das auf Überspannung ansprechende Element A₁ oder A₂ betätigt, welches den Stoß zur Erde E₁ ableitet, fließen

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die Stromstöße in die Abgriffe t.. oder t₂ in entgegengesetzter Richtung, so daß die Induktivität, welche die Spule I₃ oder 1. aufweist, aufgehoben wird. Daher bilden die Spulen 1, und 1, für einen Stromstoß keine Impedanz. Dagegen weisen sie eine Impedanz für das Übertragungssignal auf und verhindern dadurch eine Kurzschließung der Leitungen für das Signal. Auf diese Weise verhindert die Ausführungsform nach Fig. 2 den Verlust eines Hochfrequenzübertragungssignals mährend des normalen Betriebes und erleichtert die Ableitung eines Spannungsstoßes bei dessen Auftreten.

Eine dritte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt. In diesem Fall sind mehr als zwei Leitungen, nämlich die Leitungen L₃, L. und L₁- mit der elektronischen Einrichtung T₁ verbunden. 3ede dieser Leitungen ist mit der Anode einer entsprechenden Diode D_g, D_1-., D₁₃ verbunden. Die Kathoden dieser Dioden sind miteinander und mit der Erde E₁ über ein auf überspannung ansprechendes Element A₃ verbunden. Die Leitungen L, bis L,- sind auch mit jeweils der Kathode einer entsprechenden Diode D_1n, D₁₂, D₁₄ verbunden, deren Anoden miteinander und über ein auf Überspannung ansprechendes Element A. mit der Erde E₁ verbunden sind.

Für den Betrieb wird angenommen, daß z.B. ein Spannungsstoß positiver Polarität auf der Leitung L₃ auftritt.

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Dieser Spannungsstoß geht durch die Diode D_g auf das auf Überspannung ansprechende Element A₃, welches eine Ableitung des Spannungsstoßes auf die Erde E₁ bewirkt. Ein Spannungsstoß negativer Polarität auf der Leitung L₃ wird durch die Diode D₁₀ zur Betätigung des anderen, auf Überspannung ansprechenden Elementes A, iueitergeleitet, das ebenfalls die Abgabe des Spannungsstoßes an Erde E₁ bewirkt. Auf diese U/Eise wird ein Spannungsstoß der einen oder anderen Polarität momentan zur Erde abgeleitet und damit die elektronische Einrichtung T₁ gegen eine Beschädigung durch den Spannungsstoß geschützt. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die vorstehende Beschreibung entsprechend auch für einen Spannungsstoß auf den anderen Leitungen gilt.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 zeigt, daß die Schaltungs-. anordnung vorteilhaft vereinfacht ist. Ein Paar auf Überspannung ansprechender Elemente reicht aus für irgendeine größere Anzahl von Leitungen. Entweder das eine oder das andere auf Überspannung ansprechende Element A₃ bzw. A, kommt aufgrund der Polarität des Spannungsstoßes auf einer der entsprechenden Leitungen L₃ bis L₅ zum Einsatz. Demnach ist vermieden, daß aufgrund eines Spannungsstoßes derselben Polarität ein Paar gleichzeitig betätigter Überspannungselemente benutzt werden muß. Daher braucht auch keine Vorsorge für eine Zeitverzögerung im U/irksamwerden der Elemente getroffen werden, und es ist gewährleistet, daß eine rest-

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liehe Überspannung zwischen den Leitungen auf ein minimum vermindert wird.

Fig. 4 zeigt eine vierte Aueführungeform der Erfindung, die die Anordnungen von Fig. 2 und 3 zusammen enthält. Im einzelnen sind vier Leitungen Lg, L₇, L_g und L_g vorgesehen. Zwischen den Leitungen Lg und L₇ liegen in Reihe die Spule Ip-» die Dioden D₁₅ und D₁₆, die entgegengesetzt gepolt sind, d.h. mit ihren Kathoden verbunden sind, und die Spule l_fi. Der Anschluß P,- zwischen den Dioden D₁₍- und D₁₆ ist über ein auf Überspannung ansprechendes Element Ar- mit Erde E„ verbunden. Zu der die Dioden D„_c und D„_c aufweisenden Reihenschaltung liegt im Nebenschluß eine Reihenschaltung, die die Dioden D₁₇ und D_1R enthält." Diese Diodsn₁₇ und D₁O sind umgekehrt gepolt, d.h. ihre Anoden sind miteinander verbunden. Der Anschluß P_c zwischen die-

sen Dioden ist mit Erde E₁ über ein weiteres auf Überspannung ansprechendes Element Ag verbunden.

In gleicher Uieise liegen eine Spule I₇, die Dioden D₁₉ und D₂Q und eine Spule Ig in Reihe zwischen den Leitungen L» und L₁Q. Die Dioden D_ig und D₂Q sind entgegengesetzt gepolt und der zwischen ihnen liegende Anschlußpunkt P ist mit dem vorerwähnten Anschlußpunkt P₁. verbunden. Zu der Reihenschaltung der Dioden D_ig und D₂₀ liegt ι parallel eine Reihenschaltung, die die Dioden D₂₁ und D₂₂ enthält,

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die umgekehrt gepolt sind, d.h., daß ihre Anoden miteinander verbunden sind. Der Anschluß P_g zwischen den Dioden D₂-] und dem Anschluß Pg verbunden.

Im Einsatz u/ird nach Auftraten eines- Spannungsstoßes positiver Polarität auf den Leitungen L,- und L₇ der Stromstoß von der Leitung Lg über die Spule I₅, die Diode D₁₅ und das Überspannungselement A₅ zur Erde E₁ abgeleitet. Uon der Leitung L₇ wird der Stromstoß durch die Spule l_g, die Diode D₁₆ und das Überspannungselement A₅ zur Erde E₁ abgeleitet. In gleicher Weise wird bei Auftreten eines Spannungsstoßes positiver Polarität auf den Leitungen L_R und L_q der Strdimstoß von der Leitung Lg über die Spule I₇, die Diode D_1g und das Überspannungselement A₅ zur Erde E₁ abgeleitet. Uon der Leitung Lg wird der Stromstoß über die Spule Ig, die Diode D„_Q und das Überspannungselement A₅ zur Erde E₁ abgegeben. Bei Auftreten eines Spannungsstoßes negativer Polarität auf den entsprechenden Leitungen L_g bis L_g wird der Stromstoß zur Erde über die entsprechenden Wege abgegeben, nämlich für die Leitung L_ß, die Spule I₅, die Diode D₁₇ und das Überspannungselement A_ß, für die Leitung L₇ die Spule l_g, die Diode D₁₀ und das Überspannungselement Ag, für die Leitung Lg die Spule I₇, die Diode D₂₁ und das Uberspannungselement A_g und ifür die Leitung L_g die Spule Ig, die Diode D₂₂ und das Überspannungselement A_fi.

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Die Spule I₃ der Fig. 2 entspricht den Spulen I₅ und l_ß in Fig. 4. Der diese Spulen enthaltende Uieg meist wenigstens eine Diode zwischen jedem Leitungspaar auf, d.h. zwischen den Leitungen L_g und L₇ bzu». L_ß und Lg, so daß der Stromfluß durch die Diode blockiert u/ird. Ein Kurzschluß der Energiequelle kann jedoch über diesen Weg' nicht eintreten, uiie im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert morden ist.

In der dargestellten Ausführungsform nach Fig. 4 sind die auf Überspannung ansprechenden Elemente, die zu den Leitungen Ln und Lq gehiren, welche einen zuzeiten Kanal bilden, dieselben wie die auf Überspannung ansprechenden Elemente A₅ und Ag der Leitungen Lg und L₇, die einen ersten Kanal bilden. Stattdessen können zu jedem Kanal gesonderte, auf Überspannung ansprechende Elemente vorgesehen sein.

Fig. 5 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Erfindung f«r ein Drei-Kanal-System. Ein erster Kanal tuird durch ein Leitungspaar L_1Q und L₁₁ gebildet. Die Dioden und dia auf Überspannung ansprechenden Elemente, die zu/ischen diesen Leitungen des ersten Kanals angeschlossen sind, werden auch für einen zuzeiten Kanal aus den Leitungen L₁₇ und L₁., und einen dritten Kanal aus den Leitungen L₁- und L₁₁- benutzt. Die Schaltungsanordnung zwischen den Leitungen des ersten Kanals ist iedentisch mit der in Fig. 4 zwischen den Leitungen Lg und L₇ liegenden Sicherungsschaltung für den

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ersten Kanal. Daher sind entsprechende Bestandteile durch gleiche Bezugszeichen uiie in Fig. 4 bezeichnet, und die Beschreibung tuird nicht wiederholt.

In Fig. 5 sind die Spulen 1„ und I_1n einerseits mit der Leitung L₁₂ bzw. L,. . und andererseits mit dem Anschlußpunkt Pg verbunden, der zwischen der Spule I₅ und den Dioden D^g und D₁₇ liegt. Die Spulen I₁₁ und I₁₂ sind einerseits mit der Leitung L₁₃ bzw. L₁₅ und andererseits mit dem Anschlußpunkt P_1n verbunden, der zwischen der Spule 1,- einerseits und den Dioden D₁₆* D₁₈ andererseits liegt. In dieser Ausführungsform sind zwar drei Kanäle vorgesehen; die Schaltungsanordnung für einen einzelnen Kanal kann jedoch von den zwei anderen Kanälen mitbenutzt werden, wenn die Dioden D₁₅ bis D₁₈ und die auf Überspannung ansprechenden Elemente A₅, Ag so gewählt werden, daß sie eine ausreichende Stromkapazität haben. Damit wird die gesamte Schaltungsanordnung in wirtschaftlich vorteilhafter Uieise vereinfacht. Da die Leitungen L₁₀, L₁₁ des ersten Kanals, die .Leitungen L₁₇, L₁^ des zweiten Kanals und die Leitungen L₁., L₁,- des dritten Kanals über die Spulen I₅, l_g, I₁₀ und die Spulen Ig, I₁₁J I₁₂ in Verbindung stehen, ist es nicht möglich, daß die Energiequelle oder das Übertragungssignal über die Kanäle kurzgeschlossen wird.

- PATENTANSPRÜCHE -

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1Λ Überspannungsschutzschaltung zur Verwendung für wenigstens ein Leitungspaar, über das ein Signal auf eine zu schützende Einrichtung übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Paar entgegengesetzt gepolter Dioden (D₁, D₂) und ferner ein zweites Paar umgekehrt zum ersten gepolter Dioden (D,,, D-) jeweils in Reihe zwischen den Leitungen (L₁, L2) angeschlossen sind und ein Paar Überspannungsschutzelemente (A₁, A₂) in einer Verbindung liegen, die jeweils von einem Anschluß zwischen einem entsprechenden Diodenpaar zur Erde geht und auf eine auf der Leitung oder den Leitungen auftretende Überspannung mit deren Ableitung zur Erde anspricht.

2· Schutzschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch neutralisierende Spulen (I₁, 1«), die in Reihe zwischen den entsprechenden Leitungen und der zu schützenden Einrichtung angeschlossen sind.

3. Schutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dioden des ersten Paares (D₁, D₂) und die des zweiten Paares (D.,, D.) jeweils in Reihe zwischen den Leitungen (L₁, L₂) über eine u/eitere Spule (I₃ bzw. 1.)

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verbunden sind, die einen zwischen ihren Enden liegenden Abgriff (t,. bzw. t„) aufweist, wobei das Paar auf Überspannung ansprechender Elemente (A₁, A„) zwischen dem Abgriff der entsprechenden Spule und der Erde liegt.

4. Schutzschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für wenigstens drei Leitungen, über die ein Signal auf eine zu schützende Einrichtung übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden eines ersten Paares von Dioden mit jeder der Leitungen verbunden sind und ein erstes auf Überspannung ansprechendes Element einerseits mit der Kathode jeder der Dioden des ersten Paares und andererseits mit Erde verbunden ist, und daß die Kathoden eines zweiten Paares von Dioden mit jeder der Leitungen verbunden sind und ein zweites, auf Überspannung ansprechendes Element einerseits mit der Anode jeder der Dioden des zweiten Paares und andererseits mit der Erde verbunden ist.

5. Schutzschaltung zur Verwendung für eine Mehrzahl von Leitungen, die wenigstens zwei Kanäle bilden, über die ein Signal auf eine zu schützende Einrichtung übertragen wird, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Paar entgegengesetzt gepolter Dioden in Reihe und durch eine erste und eine zweite Spule, die zur Gegeninduktion angeordnet

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sind, zwischen einem Paar Leitungen angeschlossen ist, die einen ersten Kanal bilden, daß ein zweites Paar umgekehrt zum ersten gepolter Dioden in Reihe miteinander und parallel zu dem ersten Diodenpaar angeschlossen ist und daß ein erstes auf Überspannung ansprechendes Element zwischen dem Anschlußpunkt der Reihendioden des ersten Paares und der Erde und ein zweites auf Überspannung ansprechendes Element zwischen dem Anschlußpunkt der Reihendioden des zweiten Paares und der Erde liegt, und daß ein drittes Paar entgegengesetzt gepolter Dioden in Reihe miteinander und durch eine dritte und eine vierte Spule, die zur Gegeninduktion angeordnet sind, zwischen einem weiteren Leitungspaar verbunden ist, das einen zweiten Kanal bildet, wobei der Verbindungspunkt der Dioden im dritten Paar mit dem Uerbindungspunkt der Dioden des ersten Paares verbunden ist und wobei ein viertes Paar umgekehrt zum dritten gepolter Dioden parallel zu dem dritten Paar angeschlossen und der V_erbindungspunkt zwischen den Dioden des dritten Paares mit dem Verbindungspunkt zwischen den Dioden des zweiten Paares verbunden ist (Fig. 4).

6. Schutzschaltung nach Anspruch 1 zur Verwendung für eine mehrzahl von Leitungen, die wenigstens zwei Kanäle bilden, über die ein Signal auf eine zu schützende

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Einrichtung übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem ersten und einem zweiten Paar jeweils entgegengesetzt und umgekehrt zueinander gepolter Dioden und einer ersten und einer zweiten auf Überspannung ansprechenden Einrichtung gebildete Schaltung zwischen zwei Leitungen, die zusammen einen ersten Kanal bilden, über eine erste und eine zweite Spule angeschlossen ist, die zur Gegeninduktion zwischen den L itungen liegen, und daß die Leitungspaare, die die weiteren Kanäle bilden, jeweils über je einer Leitung zugeordneten Spule mit den Anschlußpunkten der ersten und der zweiten Spule zu der Diodenschaltung verbunden sind (Fig. 5).

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