DE3539421C3 - Schaltungsanordnung zum Schutz gegen Überspannungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Schutz gegen Überspannungen, z. B. durch Blitzeinschlag bei Stromnetzen mit mindestens einem Phasenleiter, einem Nulleiter und einem Schutzleiter, wobei jeweils der Phasenleiter und der Nulleiter über je einen Varistor sowie eine Funkenstrecke auf das Potential des Schutzleiters gelegt sind.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der DE 27 14 411 A1 bekannt.

Hierbei ist es möglich, daß bei defekten Varistoren ein Stromdurchgang zwischen Phasenleiter bzw. Nulleiter und Schutzleiter erfolgt.

Dies bedeutet eine Personengefährdung für eine Person, die beispielsweise das metallische Gehäuse eines an den Schutzleiter angeschlossenen Gerätes und gleichzeitig eine Wasserleitung oder dergleichen anfaßt.

Aus der Druckschrift DE-Z. "ELO", Heft 10, 1979, Seite 75 und 76, ist ein Prüfstecker für Steckdosen bekannt, bei dem der Phasenleiter über einen Vorwiderstand und eine dazu in Reihe geschaltete Signaleinrichtung an den Schutzleiter angeschlossen ist.

Aufgrund des Vorwiderstandes wird die Stromstärke in dem geschlossenen Stromkreis auf einen niedrigen Wert begrenzt.

Der bekannte Prüfstecker dient zum kurzzeitigen Feststellen, ob an einer Steckdose Außenleiter, Mittelpunktleiter und Schutzleiter vorhanden sind.

Aus der DE 35 01 353 A1 ist die Verwendung eines Optokopplers und eines Tastschalters bei einem Gerät zur Feststellung eines Fehlerstromes an sich bekannt.

Ausgehend von dem eingangs bezeichneten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Personengefährdung bei einer gattungsgemäßen Schaltungsanordnung durch einen unterbrochenen Schutzleiter auszuschließen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß beide Varistoren über eine gemeinsame Funkenstrecke an Schutzleiter geschaltet sind, daß die Funkenstrecke dreipolig ausgebildet ist, wobei dem einen Pol die Varistoren, dem anderen Pol das Gehäuse eines überspannungsgeschützten Antennenanschlusses vorgeschaltet sind und der dritte Pol an Schutzleiter geschaltet ist.

Auf diese Weise ist sichergestellt, daß auch bei defektem Schutzleiter kein Leckstrom über einen defekten Varistor fließen kann, da die Überbrückung der Funkenstrecke durch derartige Leckströme ausgeschlossen ist. Dabei wird durch diese Anordnung zusätzlich erreicht, daß die Anzahl der notwendigen Bauteile vermindert werden kann, indem anstelle von zwei Funkenstrecken eine dreipolige Funkenstrecke eingesetzt ist, wobei zudem - und dies ist besonders vorteilhaft - durch diese dreipolige Gasentladungsfunkenstrecke das Ansprechvermögen des jeweiligen anderen zu schützenden Kreises herabgesetzt wird, sofern die Funkenstrecke eines Kreises gezündet ist.

Das Ansprechverhalten wird hierdurch deutlich verbessert. Darüber hinaus wird durch die Serienschaltung der Varistoren der Schutzpegel dieser Varistoren erhöht, was durch eine entsprechend geringere Dimensionierung der Varistoren ausgeglichen werden kann, so daß also einfachere Varistoren eingesetzt werden können.

Eine prinzipielle Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung ist in der Zeichnungsfigur gezeigt.

Die einzige Zeichnungsfigur zeigt eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung.

Die Schaltungsanordnung ist in einem Überspannungsschutzgerät realisiert, welches einerseits Steckkontakte zum Anschluß an eine Steckdose des verlegten Netzes aufweist und andererseits eine Steckdose zum Anschluß eines entsprechenden Gerätes besitzt.

Die Anschlüsse sind in der Zeichnung links oben und unten angedeutet.

Die Schaltungsanordnung besitzt zum Schutz gegen Überspannungen bei Stromnetzen mit mindestens einem Phasenleiter L, einem Nulleiter N und einem Schutzleiter PE eine Schutzschaltung, die jeweils aus einem Varistor V1 zwischen Phasenleiter und Schutzleiter und einem Varistor V2 zwischen Nulleiter und Schutzleiter besteht. Dabei ist jeder: Varistor V1 und V2 über eine Funkenstrecke H′ an den Schutzleiter PE gelegt.

Hierbei ist eine Gefährdung bei defektem Schutzleiter PE ausgeschlossen, da ein Stromfluß über einen defekten Varistor V1 oder V2 ausgeschlossen ist, weil die Funkenstrecke H′ ein für diesen Fall unüberwindbares Hindernis bildet, so daß kein geschlossener Stromkreis gebildet wird.

In der Schaltungsanordnung ist zusätzlich ein überspannungsgeschützter Antenneneingang gezeigt. Das Antennenanschlußteil besteht aus einem metallischen geschlossenen Gehäuse K, welches in der Zeichnungsfigur mit gestrichelten Linien angedeutet ist.

Das Gehäuse weist im Ausführungsbeispiel einen Antenneneingang und einen Antennenausgang auf, der zugehörige Ein- und Ausgang ist durch eine Leitung L miteinander verbunden, die dem Innenleiter der als Koaxialkabel ausgebildeten Antennenleitung entspricht. Die Abschirmung ist bei M dargestellt. Diese Abschirmung ist auf Gehäusemasse gelegt.

Der Innenleiter L ist über eine Funkenstrecke H′′ ebenfalls an Gehäusemasse gelegt. Die Gehäusemasse liegt über eine weitere Funkenstrecke H′ potentialmäßig an Schutzleiter PE.

Die Funkenstrecke H′ ist als dreipolige Funkenstrecke ausgebildet, so daß in einem gemeinsamen Bauteil die Varistoren V1 und V2 über diese Funkenstrecke H′ an den Schutzleiter gelegt sind, aber auch das Gehäuse des Antennenanschlusses über diese Funkenstrecke H′ angeschlossen ist.

Desweiteren ist im Ausführungsbeispiel ein weiterer Varistor V3 zwischen Phasenleiter L und Nulleiter N geschaltet.

Die Besonderheit dieser Ausführungsform besteht einerseits darin, daß die Anzahl der Bauteile und damit die Montage und Herstellungskosten verringert werden können, indem die dreipolige Funkenstrecke H′ als Ersatz für die ansonsten notwendigen zwei Funkenstrecken verwendet wird.

Desweiteren wird durch diese dreipolige Gasentladungsfunkenstrecke das Ansprechvermögen des jeweils anderen zu schützenden Kreises herabgesetzt, sofern die Funkenstrecke eines Kreises gezündet ist. Das Ansprechverhalten wird hierdurch verbessert.

Desweiteren ist noch festzuhalten, daß durch die Serienschaltung der Varistoren V1 und V2 der Schutzpegel dieser Varistoren erhöht ist, was durch entsprechende Dimensionierung von Varistor V1 und V2 in der Weise rückgängig gemacht werden kann, daß auf jeden Fall sichergestellt ist, daß der Reststrom, der nach einem Überspannungsereignis über die Varistoren V1 und V2 fließen kann, jedenfalls so niedrig ist, daß die Funkenstrecke H′ mit Sicherheit erlischt.

Die Anordnung des Varistors V3 zwischen Phasenleiter und Nulleiter erfolgt zu dem Zweck, daß angeschlossene Geräte der Schutzklasse 2, also schutzisolierte Geräte, die ohne Bezug auf den Schutzleiter PE angeschlossen werden, ebenfalls gegenüber Spannungsereignisse geschützt sind.

Claims (1)

1. Schaltungsanordnung zum Schutz gegen Überspannungen zum Beispiel durch Blitzeinschlag bei Stromnetzen mit mindestens einem Phasenleiter, einem Nulleiter und einem Schutzleiter, wobei jeweils der Phasenleiter und der Nulleiter über je einen Varistor sowie eine Funkenstrecke auf das Potential des Schutzleiters gelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß beide Varistoren (V1, V2) über eine gemeinsame Funkenstrecke (H′) an Schutzleiter (PE) geschaltet sind, daß die Funkenstrecke (H′) dreipolig ausgebildet ist, wobei dem einen Pol die Varistoren (V1, V2), dem anderen Pol das Gehäuse eines überspannungsgeschützten Antennenanschlusses vorgeschaltet sind und der dritte Pol an Schutzleiter (PE) geschaltet ist.