DE3212684A1

DE3212684A1 - Kupplungsglied fuer elektrische koaxial-kabel oder -leitungen mit ueberspannungsschutz

Info

Publication number: DE3212684A1
Application number: DE19823212684
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Vesper
Original assignee: QUANTE WILHELM SPEZIALFAB
Current assignee: QUANTE WILHELM SPEZIALFAB
Priority date: 1982-04-05
Filing date: 1982-04-05
Publication date: 1983-10-06

Description

Kennwort: "Uberspannungsschutz-
kupplung, P 80/82" Kupplungsglied für elektrische Xoaxial-Kabel oder -leitungen mit Überspannungsschutz Die Erfindung richtet sich auf ein Kupplungsglied zum Anschluß elektrischer Koaxial-Kabel oder -leitungen, die jeweils einen Innen- und Außenleiter aufweisen.Das Kupplungsglied besitzt einen Radialaufbau, bestehend aus einem Leitergehäuse zur Verbindung der Außenleiter der Kabel und aus einem darin isoliert angeordneten Leiterkern zur Verbindung der Innenleiter.Durch atmosphärische Entladungen oder~Starkstrombeeinflussung können in den Kabeln Induktionsspannungen entstehen, welche die anmontierten Geräte aufgrund der elektrischen Uberbeanspruchung zerstören. Es ist daher erforderlich, Schutzeinrichtungen vorzusehen, welche solche Überspannungen begrenzen. Man verwendet hierfür Gasentladungsableiter, die zwischen dem Leitergehäuse und dem Leiterkern des Kupplungsglieds geschaltet sind.
Es gibt Kupplungsglieder (DE-BS 22 50 486) wo der Gasei entladungsableiter in/seelETichen Ansatz des Leitergehäuses aufgenommen ist und mit diesem an eine Erdleitung angeschlossen ist. Das andere Ende ist an einen Abzweig des Leiterkerns angeschlossen und durchdringt das Leitergehäuse. Wegen der mechanischen Durchdringung des Leitergehäuses ist das Kupplungsglied in seinen hochfrequenten Ubertragungseigenschaften gestört.
Der seitliche Anbau ist platzaufwendig. Die Anschaltung des Gasentladungsableiters erzeugt eine Unsymmetrie des koaxialen Systems. Durch den einseitig angeschalteten Gasentladungsableiter ergeben sich im Bereich der ersten Resonanzfrequenz und in Frequenzbereichen die ein vielfaches davon betragen, je nach Lage der zu übertragenden Frequenz, kapazitive oder induktive Belastungen, die den Reflexionsfaktor des Systems sehr nachteilig beeinflussen Die Hochfrequenzübertragung einzelner Frequenzen oder bestimmter Frequenzbänder ist dann nicht mehr möglich.
Es gibt Kupplungsglieder (DE-OS 2015 445), bei denen die Gasentladungsableiter im Innenraum zwischen dem äußeren Leitergehäuse und dem inneren Leiterkern angeordnet sind. Ihre Anschlüsse sind einerends an der Innenseite des Leitergehäuses und anderends am Leiterkern kontaktiert. Der Aufbau ist platzaufwendig. Das Anordnen und Anschließen der Gasentladungsableiter im Gehäuseinneren ist ums.tändlich und .zeitraubend. Wechselt man einen defekten Gasentladungsableiter aus, so ergibt sich gegenüber dem vorhergehenden Zustand aufgrund der Toleranz der spezifischen Werte der Ableiter eine Änderung des wellenwiderstandes. Die Unsymmetrie des koaxialen Systems wird hierdurch nicht beseitigt, weshalb es auch hier zur den erwähnten Schwierigkeiten kommt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches preiswertes Kupplungsglied zu entwickeln, daß als Wegwerfteil verwendbar ist und dennoch sich durch idiale Ubertragungseigenschaften auszeichnet.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Radialaufbau im Kupplungsglied selbst die Schutzeinrichtung ist, bei der einerseits das Leitergehäuse und andererseits der Leiterkern die beiden Elektroden einer Gasentladungsstrecke bilden und der Radialabstand zwischen dem Leitergehäuse und dem Leiterkern als Gasentladungsraum dient.
Damit ist der sonst erforderliche Raum zur Unterbringung von Schutzeinrichtungen eingespart, weil das Kupplungsglied selbst mit den ohnehin erforderlichen Bauteilen, nämlich seinem Leitergehäuse und seinem auf Abstand angeordneten Leiterkern, die Schutzeinrichtung bildet. Damit ist ein räumlich kleistmöglicher Aufbau erreicht. Außerdem erhält man eine allseitig symmetrische Anordnung der Schutzeinrichtung, die bei der Übertragung keine Schwierigkeiten bringt. Der gewünschte Wellenwiderstand wird werkseitig durch geeignete Bemessungen des vom Leitergehäuse und vom Leiterkern bestimmten Gasenladungsraums erzielt.
Die Herstellung und der Anschluß zusätzlicher Schutzeinrichtungen entfällt. Das Kupplungsglied ist so preiswert herzustellen, daß es als Wegwerfteil dienen kann, wenn seine Schutzeinrichtung defekt sein sollte. Wegen der Festlegung des Wellenwiderstands durch die werkseitig vorgegebenen Dimonsionen ist von vornherein gewährleistet, daß der Austauschteil, der anstelle des defekten Kupplungsglieds zum Einsatz kommt, genau den gleichen Wellenwiderstand aufweisen wird.
Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zeichnung, worin die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt ist.
Gezeigt ist der Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kupplungsglied.
Das Kupplungsglied 10 besteht aus einem zylindrischen Leitergehäuse 13, in dessen Achsbereich ein Leiterkern 11 in Form eines axialen Stifts mittels Isolierscheiben 12, 12' positioniert ist. Die Isolierscheiben 12 dienen zugleich als Gassperren, die sowohl zur Innenfläche des Leitergehäuses 13/als auch an ihren Zentralbohrungen 18, wo der Leiterkern 11 durchgeführt ist, abgedichtet sind.
Durch den Abstand 19 entsteht ein Ringraum zwischen Gehäuse 13, Leiterkern 11 und den Isolierscheiben 12, 12', der mit Gas gefüllt wird und nunmehr als Gasentladungsraum 20 für eine Schutzeinrichtung dient. In diesem Bereich 20 ist der Außenleiter 13 die eine Elektrode und der Innenleiter 11 die andere Elektrode eines Gasentladungsableiters.
Am Leitergehäuse 13 ist ein Befestigungsflansch 15 angeformt, der mit Bohrungen 16, 16' versehen ist, die zum Befestigen des Kupplungsglieds dienen. An den Enden des Leitergehäuses 13 sind Gewindeanschlüsse 17, 17' vorgesehen, an welcher die Außenleiter eines Koaxialkabels angeschlossen werden. Die beidseitig aus dem Gasentladungsraum 20 herausragenden Enden 14 des Leiterkerns 11 dienen als Anschlüsse für den Innenleiter der beidseitigen Koaxialkabel.
Durch die Bemessung des Radialabstands 19 und seiner beidseitig durch die Isolierscheiben 12, 12' bestimmte Länge läßt sich der Wellenwiderstand des Kupplungsglieds auf einen definierten Wert bringen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist durch die einstückige Ausbildung des Befestigungsflansches 15 mit dem Leitergehäuse 13 an der Befestigungsstelle im Bereich der Bohrungen 16, 16' die Erdung des Kupplungsglieds möglich.
Der Befestigungsflansch 15 könnte auch als gesonderter Teil hergestellt und isoliert mit dem Leiter- gehäuse 13 verbunden sein. Dann ist es erwünscht, daß das Leitergehäuse eine Anschlußstelle, wie eine Klemmschraube für eine Erdleitung aufweist. Im letztgenannten Fall ist es möglich, die Außenleiter der Kabel auf einem besonderen Potential gegenüber der Erde zu halten. Ein gesondert hergestellter Befestigungsflansch könnte auch durch Klemmung oder durch Kleben oder Löten mit dem Leitergehäuse 13 verbunden sein. Man könnte für ihn auch Kunststoff verwenden.
Kennwort: "Uberspannungsschutzkupplung, P 80/82" Bezugs zeichen liste: 1o Kupplungsglied 11 Leiterkern 12 Isolierscheibe 12' Isolierscheibe 13 Leitergehäuse 14 Ende von 11 15 Befestigungsflansch 16 Bohrung 16' Bohrung 17 Gewindeanschluß 17' Gewindeanschluß 18 Zentralbohrung 19 Abstand 20 Gasentladungsraum Leerseite

Claims

Kennwort: "Uberspannungsschutzkupplung, P 80/82" Ansprüche: Kupplungsglied (10) zum Anschluß (17, 17') elektrischer Koaxial-Kabel oder -leitungen, die jeweils einen Innen- und Außenleiter aufweisen, mit einem Radialaufbau im Kupplungsglied (10), bestehend aus einem Leitergehäuse zur Verbindung der Außenleiter und aus einem darin isoliert angeordneten Leiterkern (11) zur Verbindung der Innenleiter, und mit einer im Abstandsbereich zwischen dem Leitergehäuse und dem Leiterkern angeordneten, als Gasentladungsstrecke ausgebildeten Schutzeinrichtung zur Begrenzung von elektrischen Uberspannungen zwischen den Innen- und Außenleitern der angeschlossenen Kabel, dadurch gekennzeichnet, daß der symmetrische Radialaufbau im Kupplungsglied selbst zur Ausbildung der Schutzeinrichtung dient wobei der einerseits das Leitergehäuse (13) und andererseits der Leiterkern (11) die beiden Elektroden einer Gasentladungsstrecke bilden und der Radialabstand (19) zwichen dem Leitergehäuse (13) und dem Leiterkern (11) als Gasentladungsraum (20) dient.
2. Kupplungsglied nach Anspruch 1, mit Isolierscheiben (12, 12') imLeitecrgehäuse (13) zur Positionierung des Leiterkerns (11), d a d u r c h gek e n n z ei c h ne t, daß die Isolierscheiben (12, 12') zugleich als Gassperren zur axialen Begrenzung des Gasentladungsraumes (20) dienen.
3. Kupplungsglied nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein gewünschter, definierter Wellenwiderstand im Kupplungsglied (10) durch geeignete Bemessung des vom Leiterghäuse (13) und vom Leiterkern (11) bestimmten Gasentladungsraums (20) erzielt ist.
4. Kupplungsglied nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitergehäuse (13) mit einem Befestigungsflansch (15) zu Erdungs- und Befestigungszwecken für das Kupplungsglied (1o) versehen ist.
5. Kupplungsglied nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsflansch (15) einstückig mit dem Leitergehäuse (13) ausgebildet ist.
6. Kupplungsglied nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsflansch (15) isoliert am Leitersehuse (13) angebracht ist und das Leitergehäuse eine Anschlußstelle, wie eine Klemmschraube, für eine Erdungsleitung aufweist.