DE2853697A1 - Kombinierter leistungsschalter- ueberspannungsableiter - Google Patents

Kombinierter leistungsschalter- ueberspannungsableiter

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DE2853697A1
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switch
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contact pieces
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DE19782853697
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Edward Keith Howell
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General Electric Co
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Description

Kombinierter Leistungsschalter-Überspannungsabieiter
Die Erfindung, bezieht sich allgemein auf Überspannungsableiter und insbesondere auf einen fehlersicheren Überspannungsableiter zum Schützen von Niederspannungs-Haushaltsschaltungen und die damit verbundenen Lasten vor Beschädigungen von durch Überspannung induzierte Hochspannungsstöße.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Stoßspannungsunterdrücker geschaffen, der Haushaltsschaltungen und damit verbundene Lasten vor Beschädigungen durch Hochspannungsstöße schützen kann, wie sie beispielsweise durch Überspannungen oder Blitzentladungen auf Netzleitungen induziert werden. Gemäß einem wichtigen Merkmal der vorliegenden Erfindung vermeidet der StoßspannungsUnterdrücker das Erfordernis für eine Funkenstrecke, wie sie in üblichen Überspannungsableitern gefunden wird, und somit werden niedrige und auch hohe Spannungsstöße auf wirksame Weise unterdrückt. Die Vermeidung der Funkenstrecke wird dadurch ermöglicht, daß ein spannungsabhängiger Widerstand, wie beispielsweise ein Varistor, mit einem üblichen automatischen Leisbungsschalter in einer Weise kombiniert wird, daß ein fehlersicherer Betrieb geschaffen wird.
Der Varistor, der vorzugsweise ein Metalloxidvaristor ist, wird zwischen das Lastende des Leistungsschalters und Erde geschaltet, so daß von dem Varistor gezogene abnorme Leck- oder Kriechströme, die ein Versagen des Varistors anzeigen, durch die Schalterauslöseeinheit fließen. Wenn der Leck- bzw. Kriechstrom Kurzschlußverhältnisse hat, löst der Schalter magnetisch aus. Andererseits löst der Schalter thermisch aus, wenn der von dem Varistor gezogene Leck- bzw. Kriechstrom den Sehalternennstrom überschreitet. Als eine zusätzliche Maßnahme des fehlersicheren Schutzes ist gemäß der vorliegenden Erfindung der Varistor in einer thermisch
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gekoppelten Lage zu dem thermischen Element der Schalterauslöseeinheitj typischerweise ein Bimetall, angeordnet. Somit erhitzt die Wärme, die in dem Varistor durch den Fluß des abnormen Kriech- bzw. Leckstromes erzeugt ist, auch indirekt das thermische Element und trägt somit zu der thermischen Auslösung des Schalters bei, um den fehlerhaften Varistor aus der Schaltungsanordnung zu beseitigen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung ist der Varistor mit dem Leistungsschalter in einem ausgeformten Gehäuse angeordnet, das in irgendeiner Zweigschalter-Montageposition einer Schalttafel aufnehmbar ist. Das Gehäuse weist einen messerförmigen Klemmenanschluß und ein von außen zugängliches Lastklemmenanschlußstück an den Enden der internen Schalterschaltung auf. Der eine Anschluß des Varistors ist elektrisch innerhalb des Gehäuses an einem Punkt zwischen der Schalterauslöseeinheit und der Schalterlastklemme verbunden. Ein aus dem Gehäuse herausführender Leiter(erleichtert die Ausführung der Erdverbindung des anderen Varistoranschlusses an der neutralen Sammelleitung der Schalttafel. Um den StoßspannungsUnterdrücker oder Überspannungsableiter in der Schalttafel zu installieren, während zu gleichen Zeit die elektrische Verbindung des Varistors mit dem Netz hergestellt wird, wird das Netzleitungsverbindungsstück des Schalters einfach auf ein Messer der Schalttafel gesteckt. Zusätzlich zu dem fehlersicheren Schutz in bezug auf den Varistor sorgt der Schalter auch für den üblichen Überstromschutz für eine Zweigschaltung, die über den Lastanschluß und den neutralen Sammelleiter der Schalttafel geschaltet ist. Für einphasige Dreidraht-Eingänge, die aus zwei Netzleitungen und einem neutralen Leiter bestehen, sind die Gehäuse von zwei Schalter-Ableiterkombinationen derart verbunden, daß sie nur in benachbarten Zweigschalterpositionen installiert werden können, wo die Schalttafelmesser elektrisch von unterschiedlichen Netzleitern der zwei Netzeingangsleitungen gespeist werden. Auf diese Weise wird dem Eingangsgerät und allen Zweigschaltungen auf einfache Weise ein vollständiger Stoßspannungsschutz geboten. Für dreiphasige Betriebseingänge
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wird ein vollständiger Überspannungsschutz durch die richtige Installation von drei Schalter-Ableiterkombinationen gemäß der vorliegenden Erfindung geschaffen.
Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht von einer Leistungsschalter-überspannungsableiterkombination gemäß der vorliegenden Erfindung.
Figur 2 ist eine Seitenansicht von der Leistungsschalter-überspannungsableiterkombination gemäß Figur I3 wobei ein Teil des äußeren ausgeformten Gehäuses weggeschnitten ist j um den Schalterteil besser zu zeigen.
Figur 3 ist eine Seitenansicht der Leistungsschalter-Überspannungsableiterkombination gemäß Figur I3 wobei ein Teil des ausgeformten Außengehäuses weggeschnitten ist, um den Ableiterabschnitt besser darzustellen.
Figur 4 ist eine auseinandergezogene Ansicht des Spannung-getriggerten Schalters, wie er aus Figur 3 zu ersehen ist.
Figur 5 ist eine schematische Darstellung und zeigt den Aufbau von zwei Leistungsschalter-Überspannungsableiterkombinationen gemäß Figur 4 im Eingang einer Schalttafel.
In Figur 1 ist eine insgesamt mit 10 bezeichnete Leistungsschalter-überspannungsableiterkombination gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Schalter-Ableiterkombination ist in einem ausgeformten Isoliergehäuse untergebracht, das insgesamt mit 12 bezeichnet ist. Das Gehäuse ist vorzugsweise entsprechend einem üblichen Haushaltsschalter mit gegossenem Gehäuse geformt und bemessen, so daß die Schalter-Ableiterkombination 10 mit Eingangsschaltern in bestehenden Schalttafeln austauschbar ist.
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Tatsächlich wurde gefunden, daß die Schalter-Ableiterkombination 10 gemäß der vorliegenden Erfindung in dem gleichen ausgeformten Gehäuse untergebracht werden kann, das für Erdfehlerabschalter verwendet wird, die gegenwärtig mit der Handelsbezeichnung CB3 kommerziell erhältlich sind. Der Ableiterteil der Kombination nimmt einfach den Raum innerhalb des Gehäuses 12 ein, der normalerweise von dem Erdfehlermodul und der Auslösespule eingenommen wird.
Der Schalterteil der Kombination, wie er aus Figur 2 ersichtlich ist, kann den Aufbau besitzen, wie er in der US-PS 3 464 040 beschrieben ist. Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung soll der darin beschriebene Schalteraufbau kurz betrachtet werden. Der insgesamt mit 14 bezeichnete Schalterteil weist einen Handgriff 16 auf, der in,dem Gehäuse 12 schwenkbar gehaltert ist. Ein bewegbarer Arm 18 trägt an seinem unteren Ende ein Kontaktstück 20 und ist an seinem oberen Ende mit einem herabhängenden Abschnitt des Handgriffs schwenkbar verbunden. Eine nicht gezeigte Zugfeder ist zwischen dem Kontaktarm 18 und einer Gabel 22 verbunden, die bei 22a in dem Gehäuse schwenkbar befestigt ist. Ein feststehendes Kontaktstück 24 ist von einem herabhängenden inneren Ende eines Leitungsbandes 2b getragen, das an seinem äußeren Ende derart strukturiert ist, daß ein Netzanschluß-Messerverbindungsstück 28 gebildet ist, der auf ein nicht gezeigtes Netzmesserstück in einer Schaltertafel aufsteckbar ist.
Die Gabel 22 ist normalerweise in der aus Figur 2 ersichtlichen Rücksetzposition gehalten durch eine Verriegelung 30 in der Form eines Ansatzes, der von einem herabhängenden Anker 32 vorsteht, der an seinem oberen Ende in dem Gehäuse 12 schwenkbar angebracht ist. Eine Feder 33 spannt der herabhängenden Teil des Ankers nach links vor, wie es in Figur 2 gezeigt ist, um sicherzustellen, daß sich die Verriegelung in einer Position für einen Eingriff mit einer Spitze 22b der Gabel 22 befindet, und um somit den Schalterbetätigungsmechanismus in seinem zurückgesetzten oder nicht ausgelösten Zustand lösbar festzuhalten.
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Ein langgestrecktes Bimetall 34 ist an seinem oberen Ende an dem inneren Ende eines Lastbandes 36 befestigt, das sich von dem Gehäuseinneren nach außen bis zu einem Lastanschluß erstreckt, an dem eine elektrische Verbindung mit einer Zweiglastschaltung über einen Drahtansatz 38 hergestellt wird. Eine flexible Litze 40 ist zwischen den Kontaktarm 18 und das untere Ende des Bimetalles 34 geschaltet. Somit ist ersiehtlieh,daß die interne Schaltungsanordnung des Schalters der Reihe nach von dem Netzleitungsanschluß 28, das Leitungsband 26, das feststehende Kontaktstück 24, das bewegbare Kontaktstück 20 (wenn der bewegbare Arm in die Schließposition des Schalters bewegt ist), den bewegbaren Arm 18,die Litze 40, das Bimetall 34 und das Lastband 36 zum Drahtanschluß 38 des Lastanschlusses verläuft.
Um eine thermische Auslösung des Schalters 14 bei überlastströmen zu bewirken, biegt sich der untere Endabschnitt des Bimetalles aufgrund der in Figur 2 gezeigten Relationen nach rechts, und diese Bewegung wird über einen Ankerhaken 42 auf den Anker 32 übertragen. Eine entsprechende Bewegung des Ankers 32 nach rechts löst die Verriegelung 30 von der Gabelspitze 22b, um den Schalterbetätigungsmechanismus zu entriegeln, der dann die Schalterkontaktstücke 24 und 20 voneinander trennt, indem der bewegbare Arm 18 aprupt in seine Öffnungsstellung geschwenkt wird, wie es aus Figur 2 ersichtlich ist.
Um für eine schnellere Aus lösefunktion bei hohen Überlast- oder Kurzschlußströmen zu sorgen, die durch die interne Schalterschaltung fließen, ist ein im allgemeinen U-förmiges magnetisches Feldstück 44 an dem Bimetall 34 montiert. Ein durch das Bimetall fließender hoher Überlast- oder Kurzschlußstrom erzeugt einen ausreichenden Fluß in dem Feldstück, um den Anker 32 magnetisch nach rechts anzuziehen, wodurch die Gabel 22 frei gegeben wird, um in ähnlicher Weise den Schalterbetätigungsmechanismus auszulösen und eine Trennung der Schalterkontaktstücke'zu bewirken.
Der Überspannungsableiterabschnitt der Schalter-Ableiterkombination 10, wie er in Figur 3 gezeigt ist, ist in einer Kammer inner-
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halb des Gehäuses 12 untergebracht, die von der Schalterkammer durch eine mittlere Trennwand 50 getrennt ist. Dieser Ableiterabschnitt besteht aus einem spannungsabhängigen Widerstand, der allgemein mit 52 bezeichnet ist und vorzugsweise in der Form eines Metalloxidvaristors vorliegt. Es wurde gefunden, daß ein geeigneter Varistor für eine Anwendung gemäß der vorliegenden Erfindung für einen typischen Einsatz bei 120 Volt eine Netzspannung von 220 VoTt bei einem Milliampere haben sollte und in der Lage sein sollte, wenigstens 20 Joules und vorzugsweise 40 Joules oder mehr an elektrischer Energie abzuführen. Der Varistor 52 ist, wie aus den Figuren 3 und 4 zu ersehen ist, mit einer Scheibe aus Varistormaterial 54 gefertigt, die zwischen plattenähnlichen Elektroden sandwichartig angeordnet sind, von denen eine mit 56 bezeichnet ist. An jeder Elektrode 56 ist ein langgestrecktes, im wesentliches starres Klemmenband 58 angeschweißt. Von dem einen dieser Klemmenbänder ist das freie Ende für eine elektrische Verbindung mit einer seitlichen Verlängerung 36a des Schalterlastbandes 36 verschweißt oder verlötet, das durch eine Öffnung 50a in der Trennwand 50 hindurch in die Ableiterkammer in dem Gehäuse 12 hineinragt. Das andere Klemmenband ist mit einem L-förmigen Leiterband 60 verschweißt oder verlötet, das in der Ableiterkammer untergebracht ist. Weiterhin ist für eine elektrische Verbindung mit dem Band 60 das eine Ende von einem langgestreckten Leiter 62 befestigt, das von der Ableiterkammer durch einen Ausgang 64 hindurch nach außen führt. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist das andere Ende des Leiters 62 für eine Verbindung mit dem neutralen Leiter der Schalttafel gemäß der Installation der Söhalter-Ableiterkombination vorgesehen.
Um die Arbeits- oder Funktionsweise der Schalter-Ableiterkombination 12 zu erläutern, wird auf Figur 5 verwiesen, in der eine übliche einphasige Dreidraht-Schaltereinbautafel schematisch dargestellt ist. Die zwei Hauptleitungen Ml und M2, die von einem nicht gezeigten Hauptschalter-kommen, sind derart verbunden, daß sie zwei Hauptsammelleitungen 70 und 72 getrennt speisen. Der neutrale Leiter N is>t über einen Leiter 74 mit der neutralen
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Sammelleitung 76 der Schalttafel verbunden, die starr geerdet ist j wie es bei 76a angedeutet ist. Die Sammelleitungen 70 bzw. 72 befestigen Messer 70a und 72a, die üblicherweise abwechselnd ausgerichtet sind, um aufeinanderfolgende Schalterbefestigungspositionen innerhalb der Betriebseingangstafel (service entrypanel) zu bilden. Wenn also die zwei Schalter in benachbarten Positionen angebracht sind, wird der Netzanschluß des einen Schalters auf ein Messer 70a der Sammelleitung 70 gesteckt, während der Netzanschluß des anderen Schalters auf ein Messer 72a der Sammelleitung 72 gesteckt wird. Dieser Aufbau einer Schaltertafel ist an sich bekannt und in der US-PS 3 4l8 536 beschrieben.
Weiterhin sind in Figur 5 zwei Schalter-Ableiterkombinationen miteinander verbunden durch eine Reihe langgestreckter Nieten, von denen eine bei 78 gezeigt ist, in einer üblichen zweipoligen Schalteranordnung, so daß das Paar in benachbarten Schalterbefestigungspositionen innerhalb der Schalttafel befestigt werden muß. Somit wird also der eine der Schalter-Ableiter-Netzanschlüsse 28 auf ein Messer 70a gesteckt, während der Netzanschluß der anderen Schalter-Ableiterkombination auf ein Messer 72a gesteckt wird, wie es in Figur 5 schematisch dargestellt ist. Die Leiter 62 der zwei Schalter-Ableiterkombinationen 10 sind elektrisch mit der neutralen Sammelleitung 76 der Schalttafel verbunden. Somit wird deutlich, daß bei der paarweisen Anordnung der Schalter-Ableiterkombinationen 10 in der Schalttafel die zwei Hauptleitungen Ml und M2 über ihre entsprechenden Hauptsammelleitungen 70 und 72, die entsprechenden internen Schaltungen des Schalters (geschlossene Kontaktstücke 20, 22 und Bimetalle 34) und Varistoren 52 mit der Erdsammelleitung 72 der Schalttafel verbunden sind. Die Varistoren sind somit richtig elektrisch zwischen die zwei Hauptleitungen Ml und M2 und den neutralen Leiter N der Bedienungseingangsklappe (service entry drop y, um auf einer oder beiden Hauptleitungen auftretende Spannungsstöße zu unterdrücken. Die Unterdrückung von Spannungsstößen, indem die zugehörigen Stromstöße parallel zur Erde abgeführt werden, schützt nicht nur 3t· ge s ehaltet
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die Eingangsschalttafel, sondern auch alle ihre Zweigschaltungen vor den schädlichen Polgen. Der Schalterabschnitt *IO von jeder Schalterabieiterkombination 10 kann zusätzlich dazu, daß der Ableiterabschnitt in der noch zu beschreibenden Weise fehlersicher gemacht wird, auch dazu dienen, einen überstromschutz für die Zweigschaltungen 80 zu gewähren, die zwischen die Lastklemmenansätze 38 des Schalters und die neutrale Sammelleitung 76 der Schalttafel geschaltet sind.
Aus Figur 5 ist ersichtlich, daß, wenn die Schalter-Ableiterkombinationen 10 in der Schalttafel installiert sind, an jeden Varistor 52 im wesentlichen die volle Leitungsspannung angelegt ist, d. h. 120 Volt (bzw. 220 Volt) für typische Haushaltinstallationen. Ein richtig ausgewählter Metalloxidvaristor, vorzugsweise in der Form eines spannungsabhängigen Widerstandes, zieht sicherlich einen sehr kleinen Strom bei dieser Netzspannung, beispielsweise weniger als ein Milliampere. Wenn aus irgendeinem Grund der Metalloxidvaristor fehlerhaft wird, beispielsweise weil/ubermäßig hohe, durch Überspannungen induzierte Ströme nach Erde ableiten mußte, beginnt er einen abnormalen oder überhöhten Leck- bzw. Kriechstrom zu ziehen. Aus Figur 5 ist ersichtlich, daß dieser Leck- bzw. Kriechstrom über den Bimetall 34 der zugehörigen interen Schaltungsanordnung des Schalters gezogen wird. Wenn dieser Leck- bzw. Kriechstrom hohe überlast- oder Kurzschlußverhältnisse hat, wird der Schalterabschnitt 1*1 magnetisch ausgelöst.
Wenn andererseits dieser Leck- bzw. Kriechstrom, der mit irgendeinem in der Zweigschaltung 80 fließenden Laststrom gekoppelt ist, den Nennstrom des Schalterabschnittes 14 überschreitet, wird das Bimetall 34 direkt durch den hindurchfließenden Strom aufgrund der überlastVerhältnisse erhitzt, und der Schalter wird thermisch ausgelöst. Selbst wenn der durch das Bimetall 31J fließende Strom nicht ausreicht, diesen direkt genügend zu erwärmen, um eine thermische Auslösung zu bewirken., wird ein überhöhter Leck- bzw. Streustrom, der durch den Metalloxidvaristor 52 fließt, dessen Erwärmungen bewirken. Wie am besten aus Figur 3
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zu ersehen ist, ist der Varistor genügend nahe an seinem zugeordneten Bimetall 3^ angeordnet, um mit diesem auf wirksame Weise thermisch gekoppelt zu sein. Jede in dem Varistor erzeugte Wärme erhöht die Umgebungstemperatur innerhalb der Schalterkammer des Gehäuses 12 und sie wird auch über das Varistoranschlußband 58 und das Lastanschlußband 36 des Schalters zum Bimetall 34 geleitet j wodurch dieses indirekt erwärmt wird. Die kombinierten Wirkungen der direkten Bimetallerwärmung aufgrund des hindurchfließenden Stromes plus der indirekten Erwärmung des Bimetalles durch die vom Varistor erzeugte Wärme wird ggf. zu einer thermischen Auslösung des Schalters führen.
Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die Schalter-Ableiterkombination gemäß der vorliegenden Erfindung für eine zweckmäßige, sichere und verbesserte Lösung sorgt, um einen überspannungsableiter selbst durch Nicht-Elektriker in bestehende Eingangsschalttafeln einzubauen. Da gemäß der vorliegenden Erfinden der Stoßspannungsunterdrücker von der°Netzleitung zur neutralen Leitung über die Schalter-Auslöseeinheit geschaltet ist, ist er fehlersicher gemacht, ohne daß eine Funkenstrecke eingesetzt werden muß. Somit wird ein Niederspannungs-Stoßspannungsschutz für besonders spannungsempfindliche Lasten geschaffen, wie beispielsweise für elektronische Halbleiterschaltungen. Der spannungsabhängige Widerstand wird nicht nur fehlersicher gemacht, sondern zusätzlich ist der Schalterteil der kombinierten Anordnung auch in der Lage, für einen Überstromschutz einer damit verbundenen Zweigschaltung zu sorgen. Weiterhin hat das Anordnen des Überspannungsabieiters mit einem Schalter gemäß der vorliegenden Erfindung den zusätzlichen Vorteil, daß eine Senkung der Impedanz der Schaltungsverbindungen gewährleistet wird, die den Unterdrücker zwischen die Netzleitung und den neutralen Leiter schalten. Infolgedessen ist der Spannungsabfall, der über dieser Impedanz und Schaltungsverbxndungen entwickelt wird, indem durch Überspannungen induzierte Stromstöße von vielen tausend Ampere nach Erde abgeleitet werden, entsprechend gesenkt. Da dieser Spannungsabfall den Zweigschaltungslasten aufgedrückt wird, stellt jede Senkung dieses Spannungsabfalls einen Vorteil für
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die Lasten der Schaltungsanordnung dar. Für Einphasen-Dreidraht-Versorgungseingänge werden zwei Schalter-Ableiterkombinationen zusammengeschlossen für eine Installation in benachbarten Schalterbefestigungspositionen innerhalb einer Schalttafel, um so die Schalttafel und alle Zweigschaltungen vor durch Überspannungen bzw. Blitze induzierte Stoßspannungen automatisch zu schützen. Die Erfindung wurde zwar für eine Verwendung bei 120/240 Volt Haushaltsschaltungen beschrieben, sie kann jedoch in gleicher Weise auch bei Installationen höherer Spannung verwendet werden.
Es wurde ferner speziell die Verwendung eines Metalloxidvaristors als Ableiterkomponente vorgeschlagen, da es das einzige spannungs abhängige Widerstandsmaterial ist, von dem bekannt ist, daß es die entsprechenden Spannung/Widerstands-Charakteristiken hat, billig ist, eine kleine Größe besitzt, die entsprechenden Energien aufzunehmen vermag und eine kleine Stromsenke bei normaler Netzspannung darstellt, um eine ansonsten erforderliche Funkenstrecke zu vermeiden. Siliziumcarbid-rVaristoren, wie sie gegenwärtig für Überspannungsableiter verfügbar sind, ziehen einen überhöhten Strom bei normaler Netzspannung und überhitzen sich eventuell bis zur Selbstzerstörung, wenn keine Reihenfunkenstrecke vorhanden ist. Selen ist ein Varistormaterial mit den entsprechenden Spannungs/Widerstands-Charakteristiken, die ohne eine Funkenstrecke vorhanden sein müssen, jedoch können kommerziell verfügbare Selenvaristoren nicht die Energien verarbeiten, die bei Stoßspannungen bzw. Blitzen auftreten. Zenerdioden sind zwar ideale SpannungsUnterdrücker und könnten ohne eine Funkenstrecke verwendet werden, um jedoch Überspannungsstöße bzw. Blitzentladungen zu führen, würden sie notwendigerweise unerträglich groß und extrem teuer sein. Da jedoch die Materialtechnologie fortschreitet, werden zu irgendeiner Zeit zweifellos diese und auch andere Materialien zur Verfügung stehen, die für eine Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sind.
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L e e r s e 11

Claims (1)

Ansprüche ( 1. Fehlersicherer Überspannungsableiter, g e k e η η - V /ζ eichnet durch die Kombination folgender Merkmale : A. einen Schalter (14) mit
1. einem Netzanschluß (28) für eine elektrische Verbindung mit einer Haupteingangs leitung,
2. Schalterkontaktstücke (20, 24) und
3· automatisch wirksam werdende Mittel (32) zum öffnen der Kontaktstücke,
B. eine Unterdrückungseinrichtung (52) für durch Überspannungen bzw. Blitze induzierte Spannungsstöße, die eine Energie von wenigstens 20 Joules abzuführen vermag, mit
1. einem ersten Anschluß3 der über die Kontaktstücke (20, 24) mit dem Netzanschluß (28) verbunden ist, und
2. einem zweiten Anschluß für eine Verbindung mit der elektrischen Erde,
3. wobei die Unterdrückungseinrichtung einen kontinuierlichen Strompfad zwischen ihren Anschlüssen bildet und bei geschlossenen Schalterkontaktstücken Ströme nach Erde ableitet, die bei durch Überspannungen bzw. Blitze induzierte Stoßspannungen auf der Haupteingangs leitung
auftreten und
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4. die Unterdrückungseinrichtung (52) und die automatisch wirksam werdenden Mittel (32) derart miteinander gekoppelt sindj daß ein von der Unterdrückungseinrichtung gezogener, abnormer Strom die Mittel (32) in der Weise beeinflußt, daß diese die Kontaktstücke (2O3 24) öffnen.
2. überspannungsableiter nach Anspruch I3 dadurch gekennzeichnet j daß die Stoßspannungs-Unterdrückungseinrichtung (52) ausschließlich aus einem Metalloxidvaristor besteht.
3. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die automatisch wirksam werdenden Mittel (32) ein thermisch betätigtes Element aufweisen, das die Kontaktstücke (20, 24) öffnet, und daß die Stoßspannungsunterdrückungseinrichtung (52) mit dem Element thermisch gekoppelt angeordnet ist.
4. Überspannungsableiter nach Anspruch I3 dadurch g e τ kennzeichnet, . daß der erste Anschluß der Unterdrückungseinrichtung (52) über die Schalterkontaktstücke (20, 24) und das thermisch betätigte Element (32) mit dem Leitungsanschluß (28) in Reihe geschaltet ist, so daß ein von der Unterdrückungseinrichtung gezogener abnormer Strom durch das thermisch betätigte Element (32) fließt.
5. Überspannungsableiter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, . daß die Unterdrückungseinrichtung (52) ausschließlich aus einem Metalloxidvaristor besteht .
6. überspannungsableiter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß ferner ein ausgeformtes Gehäuse (12) vorgesehen ist, das den Netzanschluß (28) von außen zugänglich haltert und die Kontaktstücke (20, 24) des Schalters (14) und die automatisch wirksam werdenden Mittel (32) und die Unterdrückungseinrichtung (52) in einer thermisch
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gekoppelten Relation zu dem thermisch betätigten Element (32) enthält.
7. Überspannungsableiter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Netzanschluß die Form eines weiblichen Messerverbindungsstückes hat, das auf ein männliches Messerverbindungsstück in einer Schalttafel aufsteckbar ist und mit der die Eingangshauptleitung elektrisch verbunden ist.
8. Überspannungsableiter nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein elektrischer Leiter (62) vorgesehen ist, von dem das einen Ende mit dem zweiten Anschluß der Unterdrückungseinrichtung (ü2) innerhalb des Gehäuses (12) verbunden ist und der durch eine Öffnung aus dem Gehäuse herausführt derart, daß die elektrische Verbindung seines anderen Endes mit der elektrischen Erde erleichtert ist.
9. Überspannungsableiter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Unterdrückungseinrichtung (52) ausschließlich aus einem Metalloxidvaristor besteht.
10. überspannungsableiter, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
A. einen automatischen Schalter mit
1. einem Netzanschluß zur Verbindung mit einer elektrischen Hauptleitung, '
2. einem Lastanschluß (38),
3. Schalterkontaktstücken (20, 24) und
4. einerAuslöseeinheit (34) mit einem thermisch betätigten Auslöseelement, das mit den Kontaktstücken zwischen den Netz- und Lastanschlüssen in Reihe geschaltet ist, wobei die Auslöseeinheit automatisch wirksam wird, um die Kontaktstücke zu öffnen und die Reihenschaltung zu unterbrechen,
B.einen Varistor (52) mit einem ersten Anschluß, der mit der Reihenschaltung an; einem Punkt hinter den Kontaktstücken
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und dem Auslöseelement von dem Netzanschluß verbunden ist, und mit einem zweiten Anschluß für eine Verbindung mit Erde,
C. wobei ein von dem Varistor bei normaler Netzspannung gezogener übermäßiger Strom durch das Auslöseelement fließt und schließlich zu einer automatischen Betätigung der Auslöseeinheit führt, um die Kontaktstücke zu öffnen.
11. Überspannungsableiter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß ein ausgeformtes Schaltergehäuse die Netz- und Lastanschlüsse von außen zugänglich haltert und das Gehäuse die Schalterkontaktstücke und die Auslöseeinheit enthält und den Varistor in einer thermisch gekoppelten Lage zu dem Auslöseelement hält.
12. Überspannungsableiter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der erste Anschluß des Varistors innerhalb des Gehäuses elektrisch mit der Schalterreihenschaltung an einem Punkt zwischen dem Auslöseelement und dem Lastanschluß verbunden ist.
13. Überspannungsableiter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß das ausgeformte Gehäuse in einer üblichen Schalterbefestigungsposition in einer Schalttafel angeordnet ist und der Netzanschluß die Form eines weiblichen MesserkontaktStückes hat, das auf ein männliches Messerkontaktstück der Schalttafel aufsteckbar ist, das mit einer Eingangshauptleitung verbunden ist, und der überspannungsableiter ferner einen elektrischen Leiterdraht aufweist, der an dem einen Ende mit dem zweiten Varistoranschluß innerhalb des Gehäuses verbunden ist und durch eine Öffnung innerhalb des Gehäuses nach außen führt für eine elektrische Verbindung seines anderen Endes mit einer geerdeten neutralen Sammelleitung der Schalttafel.
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Ik. Überspannungsableiter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß der Varistor ein Metalloxidvaristor ist.
15. Überspannungsableiter für einen Einbau in eine Schaltertafel, die aus einem einphasigen Dreidraht-Eingang mit zwei Hauptleitungen und einer neutralen Leitung gespeist ist und die einen geerdeten Sammelleiter aufweist, mit der der neutrale Leiter der Eingangs leitung verbunden ist, wobei zwei Hauptleiterstäbe einzeln mit den zwei Haupteingangs leitungen verbunden sind und eine Anzahl ausgerichteter männlicher Messerstücke abwechselnd mit den zwei Hauptleiterstäben verbunden sind, wobei jedes männliche Messerstück einer unterschiedlichen Schalterbefestigungsposition in der Schaltertafel zugeordnet ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
A. zwei kombinierte Schalter-Ableiter mit jeweils:
1. einem ausgeformten Gehäuse zur Anbringung in einer Schalterbefestigungsposition auf der Schaltertafel,
2. einem automatischen Schalter in dem Gehäuse mit
a. einem Netzanschluß in der Form eines von außen zugänglichen weiblichen Messerstückes an dem Gehäuse,
b. einem von außen zugänglichen und auf dem Gehäuse angebrachten Lastanschluß,
c. Schalterkontaktstücke in dem Gehäuse und
d. einer Auslöseeinheit in dem Gehäuse mit einem thermisch betätigten Auslöseelement, das mit den Schalterkontaktstücken zwischen den Netz- und Lastanschlussen ■ in Reihe geschaltet ist, wobei die Auslöseeinheit automatisch betätigbar ist zum Öffnen der Kontaktstücke für eine Unterbrechung der Reihenschaltung, und
3. mit einem StoßspannungsUnterdrücker in dem Gehäuse, der
a. einen ersten Anschluß, der mit der Reihenschaltung einem Punkt hinter den Kontaktstücken und dem Auslöseelement von dem Netzanschluß verbunden ist,
b. einen zweiten Anschluß und
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c. einen Leiterdraht aufweist, der an seinem Ende elektrisch mit dem zweiten Anschluß innerhalb des Gehäuses verbunden ist und durch eine Öffnung in dem Gehäuse hindurch nach außen verläuft, um die elektrische Verbindung seines anderen Endes mit der geerdeten neutralen Sammelleitung der Schaltertafel zu erleichertern, und
B. Mittel zum Verbinden der Gehäuse des kombinierten Schalterableiterpaares seitlich nebeneinander,
C. wobei der Ableiter in benachbarten Schalterbefestigungspositionen auf der Schaltertafel einbaubar ist derart, daß die weiblichen Messrstüeke der kombinierten Schalterstücke-Ableiter auf die den benachbarten Schalterbefestigungspositionen zugeordneten weiblichen Messerstücke der Schaltertafel aufgesteckt sind, so daß die StoßspannungsUnterdrücker einzeln über jeweils eine andere der Haupteingangsleitungen geschaltet sind und der neutrale Eingangsleiter die Ströme, die bei durch Überspannungen bzw. Blitze induzierten Stoßspannungen auf einer der Haupteingangsleitungen auftreten, nach Erde abgeleitet sind und ein abnormer Strom, der von einem der Unterdrücker unter normalen Blitzspannungsbedingungen gezogen wird, über das Auslöseelement des zugehörigen Schalters fließt und schließlich zu einer automatischen Betätigung der Auslöseeinheit führt, um eine Öffnung der Kontaktstücke des zugeordneten Schalters herbeizuführen.
16. Überspannungsableiter-Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßspannungsunterdrücker innerhalb ihrer jeweiligen Gehäuse thermisch gekoppelt mit den Auslöseelementen ihrer zugeordneten Schalter angeordnet sind.
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17. Überspannungsableiter-Anordnung nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stoßspannungsableiter ausschließlich von einem Varistor gebildet ist.
18. Überspannungsableiter-Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Varistoren Metalloxid-Varistoren sind.
19· Überspannungsableiter-Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter von jeder Schalter-Überspannungsableiterkombination Überspannungsschutz für eine Zweigschaltung bietet, die zwischen den Lastanschluß und die geerdete neutrale Sammelleitung der Schaltertafel geschaltet ist.
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