DE3800018A1

DE3800018A1 - Intermediate means plug for protection of electrical/electronic loads

Info

Publication number: DE3800018A1
Application number: DE19883800018
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Muth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-02-03
Filing date: 1988-01-02
Publication date: 1989-04-13

Abstract

In order to protect electrical/electronic loads in a universally effective manner against defects caused by overvoltages and connection current surges which pass to the load from the general electrical mains power supply, the mains voltage and the mains current are supplied to the load via an intermediate mains plug which can be connected between the plug socket and the load and has an integrated device according to the invention.

Description

Die Erfindung betrifft einen Netz-Zwischenstecker zum Schutz elek trischer/elektronischer Verbraucher.The invention relates to a power adapter for protection elek trical / electronic consumer.

Bekanntlich gefährden Überspannungen im Stromnetz daran ange schlossene elektrische/elektronische Verbraucher. Dies um so mehr, je mehr in den Verbrauchern Halbleitertechnik Verwendung findet, deren hohe Empfindlichkeit bekannt ist. Ebenso gefährden Einschalt- Stromstöße am Netz angeschlossene Geräte.As is well known, overvoltages in the power grid endanger it closed electrical / electronic consumers. All the more so the more semiconductor technology is used in consumers, whose high sensitivity is known. Switching on Power surges on devices connected to the mains.

Es müssen deshalb von den Elektrizitätserzeugern Maßnahmen ergriffen werden, solche Gefährdungen durch das Stromnetz auszuschließen. Dies ist jedoch bezüglich Überspannungen nur beschränkt und bezüglich Ein schalt-Stromstoß überhaupt nicht möglich.Measures must therefore be taken by the electricity producers to exclude such hazards from the power grid. This is however only limited with regard to overvoltages and with regard to on switching impulse not possible at all.

Entlastungen von Überspannungen und Einschaltstromstößen können aber auch dezentral beim Verbraucher erfolgen. Dabei ist die angewendete Schutztechnik in der Praxis oft weit hinter den Erfordernissen zurück geblieben, so daß die Geräte beim Anwender den besagten Störimpulsen ausgesetzt sind. Hat aber ein Gerätehersteller bereits Schutzmaßnahmen eingebaut, so sind diese fest im Gerät eingebaut und auf die gerätespe zifischen Parameter abgestimmt. Das heißt, die Schutzeinrichtung ist nicht mobil, kann nicht an anderen Verbrauchern Verwendung finden.Reliefs from overvoltages and inrush currents can, however also take place decentrally at the consumer. Here is the applied one Protection technology in practice often falls far short of requirements remained, so that the device at the user said interference are exposed. But a device manufacturer already has protective measures installed, these are permanently installed in the device and on the device specific parameters matched. That means the protective device is not mobile, cannot be used by other consumers.

Bekannt sind Netzadapter mit einer Schaltungsanordnung gegen Über spannungen alleine. Diese benötigen wegen Verwendung gasgefüllter Ableiter eine Feinsicherung, da diese nicht direkt am Energieversorgungs netz betrieben werden dürfen. Durch ihr ungünstiges Ansprech- und Löschverhalten wird wegen des sehr geringen Innenwiderstandes des Netzes als auch des gezündeten gasgefüllten Ableiters der höchstzu lässige Folgestrom im allgemeinen überschritten. Als Folge kommt es zu einer Überhitzung des Ableiters, so daß dieser nicht mehr löscht, was zu einer Zerstörung durch thermische Überlastung führt. Aus diesem Grunde der Zwang zur Verwendung einer Feinsicherung.Network adapters with a circuit arrangement against are known tensions alone. These require gas-filled ones because of their use Arrester a miniature fuse, as this is not directly connected to the energy supply network can be operated. Due to their unfavorable response and Extinguishing behavior is due to the very low internal resistance of the Network as well as the ignited gas-filled arrester the most casual follow current generally exceeded. As a result, it comes overheating of the arrester so that it no longer extinguishes what leads to destruction by thermal overload. For this reason the compulsion to use a microfuse.

Ist eine solche nicht vorhanden, werden durch den hohen Folgestrom im Stromkreis befindliche Sicherungen der Hausinstallation aktiviert, wodurch wiederum daran angeschlossene Verbraucher wie z. B. Kühlschränke und Gefriertruhen vom Netz getrennt werden, welches entsprechende Folge schäden bei zu spätem Bemerken verursachen kann.If such is not available, the high follow current in the Circuit fuses of the house installation activated, whereby in turn connected consumers such. B. refrigerators and Freezers are disconnected from the network, which is the corresponding consequence damage caused by late notice.

Hat weiterhin bei Verwendung einer Feinsicherung diese angesprochen, so ist mangels irgendeiner Anzeige ein optimaler Schutz nicht mehr gegeben.Has also addressed this when using a microfuse, so due to the lack of any display, optimal protection is no longer provided.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Netz-Zwischenstecker zum kontinuierlichen Schutz vor Überspannungen und Einschalt-Strom stößen mit Betriebsanzeige zu schaffen.The invention has for its object a power adapter for continuous protection against overvoltages and inrush current create bumps with operation indicator.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß in einem Netz-Zwischen stecker ein Überspannungs-Grobschutz, ein Überspannungs-Feinschutz, ein Einschalt-Stromstoßschutz sowie eine Betriebsanzeige angeordnet ist.The invention solves this problem in that in a network intermediate plug a surge protection, a surge protection, a switch-on surge protection and an operating display is arranged.

Der Vorteil besteht darin, daß der Netz-Zwischenstecker mobil und flex ibel einsetzbar ist und einen umfassenden Schutz vor Überspannungen und Einschalt-Stromstößen gewährleistet. Ferner ermöglicht die Betriebsan zeige, ob durch ein Überspannungs- bzw. Einschalt-Stromstoßereignis eine entsprechende Haushaltssicherung im eingesetzten Stromkreis ausgelöst wurde.The advantage is that the power adapter is mobile and flexible can be used and provides comprehensive protection against overvoltages and Inrush currents guaranteed. Furthermore, the Betriebsan show if an overvoltage or turn-on surge event appropriate household fuse in the circuit used has been.

Zweckmäßig ist die Betriebsanzeige einer Glimmlampe, da diese gleich zeitig den Überspannungs-Grobschutz (A 1) durchführt. Weiterhin dient sie als Schutzelement für den Einschalt-Stromstoßschutz (A 3). The operating display of a glow lamp is useful because it simultaneously performs the overvoltage protection (A 1 ). It also serves as a protective element for the inrush current protection (A 3 ).

Zur weiteren Erläuterung dienen die nachfolgenden Zeichnungen. Es zeigtThe following drawings serve for further explanation. It shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild, Fig. 1 is a block diagram,

Fig. 2 eine Schutzschaltung, Fig. 2 is a protection circuit,

Fig. 3 und 4 das Arbeitsprinzip des Überspannungsschutzes, FIGS. 3 and 4, the working principle of the overvoltage protection,

Fig. 5 das Arbeitsprinzip des Einschalt-Stromstoßschutzes, Fig. 5 shows the operating principle of the switch-on surge protection,

Fig. 6 das Arbeitsprinzip der Glimmlampe. Fig. 6 shows the principle of operation of the glow lamp.

Nach Fig. 1 und 2 gelangt die aus dem Energieversorgungsnetz kom mende Spannung zuerst an die Schutzschaltungskombination bestehend aus A 1 und A 2, wobei A 1 als Überspannungs-Grobschutz sowie Be triebsanzeige und A 2 als Überspannungs-Feinschutz fungiert.According to Fig. 1 and 2, the COM from the energy supply network Mende voltage is applied first to the protective circuit combination consisting of A 1 and A 2, where A 1 is powered display as over-voltage coarse protection and Be and A 2 as a fine overvoltage protection function.

Zweckmäßig ist dabei die Schutzschaltung A 1 einer Glimmlampe. Neben ihrer Funktion als Betriebsanzeige wirkt sie aufgrund ihres Arbeitsprin zips nach Fig. 6. Kennzeichnend für die Glimmlampe ist ihr Verhalten gegenüber einer Änderung des durch die Lampe fließenden Stromes: Bei Änderung der Stromstärke innerhalb eines bestimmten Bereiches bleibt die Brennspannung konstant.The protective circuit A 1 of a glow lamp is expedient. In addition to its function as an operating display, it works due to its working principle according to FIG. 6. Characteristic of the glow lamp is its behavior in relation to a change in the current flowing through the lamp: when the current intensity changes within a certain range, the operating voltage remains constant.

A 2 ist zweckmäßigerweise ein spannungsabhängiger Widerstand, der energieschwache Überspannungsspitzen (Transienten) auf ein erträgliches Maß reduziert. A 2 is expediently a voltage-dependent resistor that reduces low-energy surge peaks (transients) to an acceptable level.

Bei energiereichen Überspannungen steigt der Ableitstrom durch den spannungsabhängigen Widerstand A 2 und damit auch der Spannungsab fall über die Schutzkombination aus A 1 und A 2. In diesem Fall über nimmt der Überspannungs-Grobschutz A 1 den Schutz für A 2 und die zu schützende Einrichtung. Den Zusammenhang zeigen Fig. 3 und 4.In the case of high-energy overvoltages, the leakage current increases due to the voltage-dependent resistor A 2 and thus the voltage drop via the protective combination of A 1 and A 2 . In this case, the overvoltage coarse protection A 1 takes over the protection for A 2 and the device to be protected. The relationship is shown in FIGS. 3 and 4.

Der im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 bezeichnete Einschalt- Stromstoßschutz A 3 hat die Eigenschaft, seinen Widerstand mit zu nehmender Temperatur zu verringern. The switch-on surge protection A 3 designated in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2 has the property of reducing its resistance with increasing temperature.

Viele elektrische/elektronische Geräte weisen im Einschaltmoment überhöhte Ströme auf, so daß es zu Beschädigungen von Bauelementen oder zum Fehlauslösen von Sicherungen kommen kann. Mit temperatur abhängigen Widerständen ist es möglich, diese Ströme zu begrenzen.Many electrical / electronic devices indicate when they are switched on excessive currents so that there is damage to components or fuses may fail to trip. With temperature dependent resistors, it is possible to limit these currents.

Die speziell hierfür entwickelten temperaturabhängigen Widerstände begrenzen den Strom im Einschaltmoment durch den relativ hohen Kalt widerstand. Als Folge der Strombelastung verringert der Heißleiter seinen Widerstandswert dann um den Faktor 10 bis 50, die von ihm aufgenommene Leistung reduziert sich entsprechend.The temperature-dependent resistors specially developed for this limit the current at switch-on due to the relatively high cold resistance. As a result of the current load, the thermistor reduces its Resistance value then by a factor of 10 to 50, the one recorded by him Performance is reduced accordingly.

Fig. 5 zeigt ein Diagramm, in dem der Einschaltstrom über der Zeit dar gestellt ist. Wie man erkennen kann, steigt der Strom langsam an, folgt dann einem steileren Teil der Kennlinie, um anschließend in einen end lichen Teil überzugehen. Dieses Stromflußverhalten steht am Ausgang des Netz-Zwischensteckers zur Verfügung. Fig. 5 shows a diagram in which the inrush current is shown over time. As can be seen, the current rises slowly, then follows a steeper part of the characteristic curve and then merges into a finite part. This current flow behavior is available at the output of the mains adapter plug.

Claims

1. Mobile mains adapter plug to protect an electrical / electronic consumer from overvoltages occurring on the network side and at the same time protection against inrush current surges with operating display, characterized in that a first device (A 1 ) as overvoltage coarse protection in the mains adapter plug, that a second device (A 2 ) as over-voltage protection and that a third device (A 3 ) is arranged as a switch-on surge protection.

2. Mains adapter plug according to claim 1, characterized in that the overvoltage coarse protection (A 1 ) is a glow lamp, the over voltage fine protection (A 2 ) a voltage-dependent resistor and the switch-on surge protection (A 3 ) is a temperature-dependent resistance .

3. Power adapter according to claim 1 and 2, characterized in that the overvoltage coarse protection (A 1 ) is designed as Betriebsan show.