DE2848454C2 - Anordnung zur Halterung von elektrische Anlagen gegen Überspannungen schützenden Elementen - Google Patents

Description

a) Das gegen Überspannungen schützende Element ist ein scheibenförmiger Metalloxid-Varistor (6);

b) die einander gegenüberliegenden Oberflächen (8,9) der Varistorscheibe (T) sind versilbert;

c) die Kontaktplatinen (10, 11) sind durch Löten mit den versilberten Oberflächen (8,9) der Varistorscheibe (7) verbunden;

d) die zwischen den Kontaktplatinen (10,11) freiliegende Mantelfläche der Varistorscheibe (7) ist mit einer Kunststoffumhüllung (14) versehen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffumhüllung (14) durch Umspritzen oder Aufschrumpfen aufgebracht ist

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatinen (10, 11) in ihren Randbereichen mit einer umlaufenden Vertiefung (17) versehen sind.

4. Verfahren zur Herstellung des Metalloxid-Varistors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatinen (10, 11) in ihren Vertiefungen (12, 13) mit Durchbrüchen (16) versehen sind, durch die das flüssige Lot in den zwischen der jeweiligen Kontaktplatine (10, 11) und der mit einer Silberauflage (15) versehenen Varistorscheibe (7) solange hindurchgepreßt wird, bis es an den Seitenflächen der Varistorscheibe (7) austritt, wobei anschließend die jeweilige Kontaktplatine (10, 11) und die Varistorscheibe (7) unter Druck zusammengefügt werden.

5. Verfahren zur Herstellung des Varistors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils auf die versilberte Fläche der Varistorscheibe (7) eine Lotfolie aufgelegt ist und anschließend unter Einwirkung von Druck und Wärme eine Verbindung der Varistorscheibe (7) mit den Kontaktplatinen (10, 11) erfolgt

zur Anwendung gelangen. Die Überspannungsableiter dienen dazu, die Arbeitsstromkreise dieser Anlage gegen kurzfristig auftretende Überspannungen abzusichern. Dabei sind die gasgefüllten Oberspannungsableiter so gestaltet, daß sie lediglich zwischen Kontaktfedern geklemmt gehalten sind, so daß sie bei ihrer Zerstörung leicht ausgewechselt werden können.
Eine derartige Anordnung kann z. B. der DE-OS

22 61 513 oder der DE-AS 11 96 281 entnommen werden.

Neben diesen Überspannungsableiter™ gelangen auch spannungsabhängige Widerstände (Varistoren) als Schutzelemente zum Einsatz. Derartige nichtlineare Widerstände bestehen z. B. aus einer gesinterten Zinkoxidscheibe, die an ihren gegenüberliegenden Oberflächen mit Elektroden versehen ist, wobei die eine Elektrode in ohmschen Kontakt und die andere Elektrode in nichtohmschen Kontakt mit der Scheibe steht (DE-OS

23 42 172). Andere nichtlineare Widerstände sind z.B. Siliziumkarbid-Varistoren, Selengleichrichter und Germanium- oder Silizium- pn-Flächengieichrichter.

Der der DE-OS 23 42 172 und der GBPS Il 30 108 entnehmbare Varistor ist mit Lötanschlüssen versehen und wird zwischen entsprechenden Kontaktteilen eingelötet In der DE-AS 10 36 985 ist ein Siliziumkarbidkörper gezeigt, auf den Metallschichten aufgebracht sind. Wie diese Metallschichten befestigt werden, kann jedoch aus dieser Literaturstelle nicht ersehen werden. Ferner ist in dieser Literaturstelle ein kastenförmiges Gehäuse aus Isoliermaterial dargestellt, das aus zwei formgleicher., miteinander verrastbaren Hälften besteht Der mit den Metallschichten versehene Körper wird zwischen zwei aus federnden und elektrisch leitendem Material bestehenden Anschlußelektroden eingelegt und anschließend durch Verbinden der beiden Gehäusehälften innerhalb des Gehäuses befestigt, wobei die Anschlußelektroden durch Durchbrüche in den Gehäusehälften hindurchragen. Die freien Enden der Anschlußelektroden werden im Bedarfsfall mit den entsprechenden Anschlüssen einer Anlage verbunden. Es besteht also bei diesem Widerstand nicht die Möglichkeit, ihn direkt an seinen Kontaktflächen zwischen zwei Kontaktfeuern einzuspannen bzw. im Bedarfsfall auszuwechseln, ohne das Gehäuse zu öfnnen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Anordnung dahingehend zu verbessern, daß damit auch empfindliche elektronische Bauteile, z. B. in Fernsprechvermittlungsanlagen, gegen solche Überspannungen geschützt werden können, die durch statische Aufladung der Bedienungsperson auf diese Bauteile einwirken.

Diese Aufgabe wird durch die folgenden Merkmale gelöst:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Halterung von elektrischen Anlagen gegen Überspannungen schützenden E'ementen, die zwischen den äußeren Stromanschluß vermittelnden Kontaktfedern geklemmt gehalten sind, wobei die Elemente mit Vertiefungen versehene Kontaktplatinen aus elektrisch leitendem Material besitzen, in die die Kontaktfedern eingreifen.

Es sind bereits derartige Überspannungsschutzelemente in Form von gasgefüllten Überspannungsableitern bekannt, die z. B. in Verteileranlagen von Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen

a) Das gegen Überspannungen schützende Element ist ein scheibenförmiger Metalloxid-Varistor;

b) die einander gegenüberliegenden Oberflächen der Varistorscheibe sind versilbert;

c) die Kontaktplatinen sind durch Löten mit den versilberten Oberflächen der Varistorscheibe verbunden;

d) die zwischen den Kontaktplatinen freiliegende Mantelfläche der Varistorscheibe (7) ist mit einer Kunststoffumhüllung versehen.

Derartige Varistoren sind hochohmig und daher sehr feuchtigkeitsempfindlich.

Der US-PS 21 43 414 sowie der US-PS 25 01 322 sind

jeweils Anordnungen zu entnehmen, bei denen nichtlineare Widerstände ganz oder teilweise mit Isoliermaterial umhüllt sind. Diese Umhüllung ist jedoch nicht in der Weise aufgebracht, wie es bei der vorliegenden Anordnung der Fall ist Bei dieser Anordnung ist jeweils nur die zwischen den Kontaktplatinen freiliegende Mantelfläche des Metalloxid-Varistors in der Weise mit Isoliermaterial umgeben, daß zu de-cn völlig dichtem Abschluß gegenüber Feuchtigkeit noch jeweils eine in den Randbereichen der Kontaktplatinen vorgesehene umlaufende Vertiefung übergriffen wird. Durch diese Maßnahme wird mit einem Minimum an Materialaufwand ein optimaler Feuchtigkeitsschutz erzielt

Ferner ist es durch die Literaturstelle ETZ — A 89 (1968), Heft 19/20, Seite 526 bekannt, aus Molybdän bestehende Kontaktteile direkt auf ein Halbleiterelement aufzulöten. Bei der vorliegenden Anordnung wird jedoch die Kontaktplatine auf eine zuvor auf die Varistorscheibe aufgebrachte Silberschicht aufgelötet
Aufgrund der Elastizität des Kunststoffes ist ebenfalls gewährleistet, daß sich auch bei Temperaturschwankungen keine Risse bilden können, durch die unerwünschte Feuchtigkeit eindringen kann.

Der erfindungsgemäß aufgebaute Varistor hat noch den weiteren Vorteil, daß er im Bedarfsfall leicht und schnell eingesetzt bzw. ausgewechselt werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sowie Verfahren zur Herstellung des Varistors sind den Ansprüchen 2 bis 5 zu entnehmen.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden. Es zeigen

F i g. 1 eine geschnittene Ansicht eines zwischen Kontaktfedern gehaltenen Varistors

F i g. 2 eine geschnittene Ansicht der Varistorscheibe und einer der beiden Kontaktplatinen vor der Verbindung mittels Löten.

Bei dem vorliegenden in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind in einem Isolierstoffkörper 1 Kontaktfedern 2 und 3 befestigt, die jeweils einen ausgestanzten und winklig abgebogenen Mittelsteg 4 und 5 besitzen. Der auswechselbar zwischen diesen Mittelstegen der Kontaktfedern geklemmt gehaltene Metalloxid-Varistor 6 besitzt eine Varistorscheibe 7, an die mittels einer Lötverbindung an den als Silberauflage ausgebildeten Stellen 8 und 9 die Kontaktplatinen 10 und 11 befestigt sind. Die Kontaktplatinen weisen jeweils eine Vertiefung 12 und 13 auf, in die die Mittelstege 4 und 5 der Kontaktfedern eingreifen. Durch diese Vertiefun-

;o gen 12 und 13 wird ein unerwünschtes Versehieben oder Herausgleiten des Metalloxid-Varistors 6 verhindert

Nach dem Lötvorgang, auf den später noch eingegangen werden soll, wird die zwischen den Kontaktplati-

nen 10 und 11 freiliegende Mantelfläche des Metalloxid-Varistors gegen schädliche Umwelteinflüsse mit einer Kunststoffumhüllung 14 versehen. Diese Kunststoffumhüllung kann z. B. durch Umspritzen oder Aufschrumpfen aufgebracht sein. Die Kontaktplatinen 10 und 11 besitzen in ihren Randbereichen umlaufende Vertiefungen 17, die von der Kunststoffumhüllung 14 übergriffen werden, so daß ein absolut dichter Abschluß der Varistorscheibe gegen Feuchtigkeit geschaffen ist Durch die Elastizität des Kunststoffes können auch bei Temperaturschwankungen keine Risse auftreten, durch die eventuell unerwünschte Feuchtigkeit eindringen kann.

In F i g. 2 ist anhand von nur einer Kontaktplatine 10 und der Varistorscheibe 7 eine mögliche Verbindung dieser beiden Teile dargestellt. Die Kontaktplatine 10 besitzt in ihrer Vertiefung 12 einen Durchbruch 16, durch den das flüssige Lot hindurchgepreßt wird. Dabei verteilt sich das Lot in der durch Pfeile angedeuteten Richtung gleichmäßig in dem durch die Kontaktplatine und der mit einer Silberauflage 15 versehenen Varistorscheibe 7 gebildeten Raum, bis es an den Seitenflächen der Varistorscheibe 7 hinaustritt. Anschließend werden die Kontaktplatine und die Varistorscheibe unter Druck zusammengefügt und somit untereinander verbunden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Halterung von elektrischen Anlagen gegen Überspannungen schatzenden Elementen, die zwischen den äußeren Stromanschluß vermittelnden Kontaktfedern geklemmt gehalten sind, wobei die Elemente mit Vertiefungen versehene Kontaktplatinen aus elektrisch leitendem Material besitzen, in die die Kontaktfedern eingreifen, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: