DE3812058A1

DE3812058A1 - Arrangement for overvoltage protection in low-voltage installations

Info

Publication number: DE3812058A1
Application number: DE3812058A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Ing Hasse; Johannes Prof Dr Ing Wiesinger
Original assignee: Dehn and Soehne GmbH and Co KG
Current assignee: Dehn SE and Co KG
Priority date: 1988-04-12
Filing date: 1988-04-12
Publication date: 1989-10-26
Also published as: IT1228914B; IT8919587A0; ATA22089A; DE3812058C2; AT399069B

Abstract

The invention relates to an arrangement for overvoltage protection in low-voltage installations, having a spark gap (2) which can carry lightning-strike currents and is capable of extinguishing consequential currents, and having a cable branch (4) which is connected in parallel with the spark gap and has a varistor (5), thermal monitor of the varistor being provided. In order to achieve the characteristic of the extinguishing spark gaps and varistors even when extinguishing spark gaps and varistors whose electrical data are only coarsely matched to one another are used and which have a relatively wide scatter range (tolerance band), such that, if a critical surge current is exceeded on the cable branch which contains the varistor, a voltage drop is produced which is so great that the extinguishing spark gap responds reliably, the invention provides that an impedance (6 "Z") is provided in the parallel-connected cable branch (4), which impedance is connected in series with the varistor (5) and whose impedance value is dimensioned such that the voltage drop which is produced on the series circuit formed by the varistor (5) and the impedance (6) when a specific, critical peak surge current value (for example a 5 kA surge current for 8/20 mu s) is exceeded reaches the response voltage of the spark gap (2). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für den Überspannungs schutz in Niederspannungsanlagen. Zu dieser Anordnung ge hört eine blitzstromtragfähige und folgestromlöschfähige Funkenstrecke sowie ein dieser Funkenstrecke parallel geschalteter, einen Varistor aufweisender Leitungszweig. Dabei ist eine thermische Überwachung des Varistors vor gesehen.The invention relates to an arrangement for the overvoltage protection in low-voltage systems. To this arrangement ge hears a lightning current bearing and follow current extinguishing Spark gap as well as a parallel this spark gap switched line branch having a varistor. Thermal monitoring of the varistor is provided seen.

Die vorgenannte, dem Oberbegriff des Anspruches 1 entsprechende Anordnung ist aus DE-PS 32 28 471 bekannt. Solche Überspannungsschutzanordnungen haben sich in der Praxis bewährt. Sie haben gegenüber der Verwendung einer Löschfunkenstrecke als Überspannungsschutz mehrere Vor teile. Eine Löschfunkenstrecke allein würde auch auf energieschwache, leitungsgebundene Überspannungen (z.B. aus fernen Blitzeinschlägen oder aus Schalthandlungen im Netz) ansprechen. Dies aber hat aufgrund des dann folgenden, kurzschlußartigen Netzfolgestromes ein Aus lösen der üblichen Vorsicherung und damit das Abschalten des angeschlossenen Verbrauchers zur Folge. Ferner ist die Funkenentladung einer solchen Löschfunkenstrecke eine Quelle für leitungsgebundene Schaltüberspannungen und erzeugt außerdem elektromagnetische Impulse (SEMP). Die Überspannungsschutzanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sorgt demgegenüber dafür, daß bei energie schwachen leitungsgebundenen Überspannungen die Lösch funkenstrecke nicht anspricht, sondern nur bei den rela tiv seltenen Fällen einer energiestarken Überspannung mit entsprechend hohen Strömen. Die Ansprechspannung der Löschfunkenstrecke und auch die U-I-Kennlinie des Varistors haben aber jeweils einen Streubereich. Die Überschneidung dieser beiden Streubereiche bewirkt, daß in einem bestimm ten Bereich eine Überspannungsbegrenzung sowohl durch den Varistor, als auch durch die Funkenstrecke erfolgen kann. Zur Erzielung einer entsprechenden Ansprechtrennung (mög lichst genauer Kommutierungspunkt) der Anordnung muß die ser Bereich so gering als möglich gehalten werden. Dieser Forderung hat man bisher in der Weise Rechnung getragen, daß die Streubereiche der parallel zu schaltenden Lösch funkenstrecken und Varistoren durch Selektieren ausreichend klein gehalten wurde. So hat man beim Überschreiten eines kritischen Stoßstromes am Varistor einen so hohen Spannungs abfall erzielt, daß die Ansprechspannung der Löschfunken strecke erreicht wurde. Dieses Selektieren und aneinander Anpassen der Löschfunkenstrecke und des Varistors erfordert aber nachteiligerweise in der Fertigung einen beachtlichen Mehraufwand.The aforementioned arrangement corresponding to the preamble of claim 1 is known from DE-PS 32 28 471. Such surge protection arrangements have proven themselves in practice. They have several advantages over the use of an extinguishing spark gap as surge protection. An extinguishing spark gap alone would also respond to weak, line-bound overvoltages (e.g. from distant lightning strikes or from switching operations in the network). However, due to the short circuit-type follow-up current that then follows, this triggers the usual back-up fuse and thus the disconnection of the connected consumer. Furthermore, the spark discharge of such an extinguishing spark gap is a source for wired switching overvoltages and also generates electromagnetic pulses (SEMP). The overvoltage protection arrangement according to the preamble of claim 1, on the other hand, ensures that the spark gap does not respond to low-power line-bound overvoltages, but only in the rela tively rare cases of high-energy overvoltage with correspondingly high currents. The response voltage of the quenching spark gap and also the UI characteristic of the varistor each have a scattering range. The overlap of these two scattering areas causes an overvoltage limitation to take place in a certain area, both through the varistor and through the spark gap. To achieve an appropriate response separation (as accurate as possible commutation point) of the arrangement, this area must be kept as small as possible. So far, this requirement has been taken into account in such a way that the spreading ranges of the spark gaps and varistors to be connected in parallel were kept sufficiently small by selection. So when a critical surge current at the varistor is exceeded, a voltage drop is so high that the response voltage of the quenching spark path has been reached. However, this selection and adaptation of the quenching spark gap and the varistor disadvantageously requires considerable additional effort in production.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, auch bei Einsatz von nur grob in den elektrischen Daten aneinander angepaßten Löschfunkenstrecken und Varistoren mit einem relativ großen Streubereich ihrer Kennlinien zu erreichen, daß bei Überschreiten kritischen Stoßstromes an dem den Varistor aufweisenden Leitungszweig ein so hoher Spannungs fall entsteht, daß die Löschfunkenstrecke sicher anspricht.In contrast, the object of the invention is also when using only roughly together in the electrical data matched extinguishing spark gaps and varistors with one to reach a relatively wide range of their characteristic curves, that when critical surge current is exceeded on the Varistor line branch such a high voltage case arises that the extinguishing spark gap responds safely.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist zunächst, ausgehend vom ein gangs zitierten Oberbegriff des Anspruches 1, vorgesehen, daß in dem parallel geschalteten Leitungszweig eine mit dem Varistor in Reihe geschaltete Impedanz vorgesehen ist und daß deren Impedanzwert so bemessen ist, daß der bei Überschreiten eines bestimmten, kritischen Stoßstromschei telwertes (z. B. 5 kA eines Stoßstromes 8/20 µs) an der Reihenschaltung des Varistors und der Impedanz entstehende Spannungsfall die Ansprechspannung der Löschfunkenstrecke erreicht. Hierdurch ergeben sich mehrere Vorteile. Es ist ein selektiver Blitzüberstrom- und Überspannungsableiter mit einer in ihrem Ansprechverhalten ziemlich genau ge steuerten, blitzstromtragfähigen und folgestromlöschfähigen Funkenstrecke für Niederspannungsanlagen geschaffen. In allen vorkommenden Fällen erfolgt ein exaktes Ansprechen ent weder nur des Varistors oder aber der Funkenstrecke. Dies resultiert daher, daß die den Kennlinien solcher Varistoren und Funkenstrecken immanenten Streuungen durch die Hinzu fügung einer in ihrer Größe genau bestimmbaren Impedanz ganz oder zumindest wesentlich ausgeglichen werden. Im Fall einer entsprechend energiereichen Überspannung bzw. eines hohen Stoßstromes spricht die Funkenstrecke an, andernfalls der Varistor. Nachdem der weitaus größte Teil der Fälle von Überspannungen von fernen Blitzeinschlägen und von Schaltvor gängen herrührt und damit energieschwach ist, können diese Störungen sämtlich vom Varistor abgeleitet werden. Die Fun kenstrecke spricht nicht an und es entsteht daher kein kurz schlußartiger Folgestrom, der zum Auslösen der Sicherung und damit zum Abschalten des angeschlossenen Verbrauchers führt. Ein Ansprechen der Funkenstrecke erfolgt somit nur in den relativ seltenen Fällen energiestarker Überspannun gen mit hohen Stoßströmen aufgrund eines nahen oder sogar direkten Blitzeinschlages. In den letztgenannten Fällen können Stoßstromscheitelwerte in der Größenordnung von eini gen 10 kA entstehen, die nur von der Löschfunkenstrecke, nicht aber mehr vom Varistor vertragen werden können. Da gegen betragen die im erstgenannten Fall der energieschwa chen Überspannungen anfallenden Stromscheitelwerte nur um einige 100 A. Insgesamt erfolgt sowohl eine Begrenzung der Stoßspannung auf typische Werte von z.B. 4 bis 6 kV, sowie die vorstehend bereits erläuterte Stromableitung, wobei mit relativ großer Genauigkeit unterhalb eines bestimmten Strom scheitelwertes nur der Varistor, jedoch oberhalb dieses Stromscheitelwertes die Löschfunkenstrecke in Funktion tritt, wobei sie in der Lage ist, den Netzfolgestrom zu löschen. Im Kennzeichen des Anspruches 1 ist beispielsweise als "be stimmter Stoßstrom" 5 kA eines Stoßstromes 8/20 µs angegeben. Dies ist der Wert der gemäß DIN VDE 0675 als obere Grenze für leitungsgebundene Überspannungen aus fernen Blitzeinschlä gen angegeben wird. Es versteht sich aber, daß die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist. Der "bestimmte Stoßstrom" könnte z.B. 1 kA eines Stoßstromes 10/700 µs sein, der als oberer Grenzwert für leitungsgebundene Überspannungen aus Schalt handlungen gelten kann. Bei einem gegebenen, einzuhaltenden Stoßspannungspegel und bei bekannten elektrischen Daten des Varistors läßt sich die Größe der Impedanz bei einem gegebe nen Stoßstromscheitelwert, z.B. die oben genannten 5 kA, festlegen. Hierdurch wird der Streubereich des der Funken strecke parallel geschalteten Zweiges wesentlich verringert, da sich der Spannungsfall in diesem Parallelzweig auf den Varistor und die Impedanz verteilt, ohne daß in aufwendi ger Weise Varistoren und Funkenstrecken mit einem sehr geringen Streubereich entweder hergestellt oder zueinander passende Funkenstrecken und Varistoren ausgesucht werden müssen. Entsprechende Zahlenbeispiele sind in der nachfol genden Figurenbeschreibung angegeben. Die Kommutierung für das Ansprechen der Funkenstrecke bei Überschreiten eines "bestimmten Stoßstromes" erfolgt in einem wesentlich genauer defi nierten Bereich der U-I-Kennlinie des Varistors als bisher.To solve this problem, it is first provided, starting from the preamble of claim 1 cited at the outset, that an impedance connected in series with the varistor is provided in the line branch connected in parallel and that its impedance value is dimensioned such that when a certain, critical surge current value (e.g. 5 kA of a surge current 8/20 µs) on the series connection of the varistor and the voltage drop occurring impedance reaches the response voltage of the quenching spark gap. This has several advantages. It is a selective lightning overcurrent and surge arrester with a response that is fairly precisely controlled, capable of carrying lightning current and extinguishing follow current, for low-voltage systems. In all cases, there is an exact response either only to the varistor or to the spark gap. This results from the fact that the scattering inherent in the characteristics of such varistors and spark gaps is completely or at least substantially compensated for by the addition of an impedance that can be precisely determined in size. In the case of a correspondingly high-energy overvoltage or a high surge current, the spark gap responds, otherwise the varistor. Since the vast majority of overvoltage cases are caused by distant lightning strikes and switching operations and are therefore low in energy, these faults can all be derived from the varistor. The spark gap does not respond and there is therefore no short-circuit-like follow-up current which leads to the triggering of the fuse and thus to the disconnection of the connected consumer. The spark gap is therefore only activated in the relatively rare cases of high-energy overvoltages with high surge currents due to a near or even direct lightning strike. In the latter cases, surge current peak values in the order of some 10 kA can arise, which can only be tolerated by the extinguishing spark gap, but no longer by the varistor. In contrast, the current peak values in the first-mentioned case of the low-energy overvoltages are only around a few 100 A. Overall, the surge voltage is limited to typical values of, for example, 4 to 6 kV, and the current dissipation already explained, with a relatively high accuracy below one certain current peak value only the varistor, but above this current peak value, the extinguishing spark gap comes into operation, it being able to extinguish the line follow current. In the characterizing part of claim 1, 5 kA of a surge current of 8/20 microseconds is specified, for example, as a "certain surge current. This is the value specified in accordance with DIN VDE 0675 as the upper limit for wired overvoltages from distant lightning strikes. However, it is understood that the invention is not limited to this. The "specific surge current" could, for example, be 1 kA of a surge current of 10/700 µs, which can be regarded as the upper limit for wired overvoltages from switching operations. For a given surge voltage level to be observed and with known electrical data of the varistor, the size of the impedance can be determined at a given peak current peak value, for example the 5 kA mentioned above. As a result, the scattering range of the branch connected in parallel is considerably reduced, since the voltage drop in this parallel branch is distributed over the varistor and the impedance, without having to produce varistors and spark gaps with a very small spreading range or matching spark gaps and in a complex manner Varistors must be selected. Corresponding numerical examples are given in the following description of the figures. The commutation for the response of the spark gap when a "specific surge current" is exceeded takes place in a much more precisely defined area of the UI characteristic of the varistor than before.

Gemäß den Unteransprüchen 2 bis 5 kann die im Parallelzweig befindliche Impedanz ein ohmscher Widerstand, ein Blind widerstand (Induktivität oder Kapazität) oder eine Kombi nation von ohmschem Widerstand und Blindwiderstand oder auch eine Kombination von Blindwiderständen sein. Dabei kommen sowohl Reihenschaltungen als auch Parallelschaltun gen der genannten Impedanzen infrage. In all den vorgenann ten Fällen ist der Grundgedanke der Erfindung der Parallel schaltung eines Varistors mit zu ihm in Reihe geschalteter Impedanz zu einer Löschfunkenstrecke beibehalten.According to subclaims 2 to 5, that in the parallel branch located impedance an ohmic resistance, a blind resistance (inductance or capacitance) or a combination nation of ohmic resistance and reactance or can also be a combination of reactances. Here come both series connections and parallel connections against the mentioned impedances. In all of the above ten cases, the basic idea of the invention is parallel circuit of a varistor with series connected to it Maintain impedance to a quenching spark gap.

Gemäß Anspruch 6 kann die Anordnung nach der Erfindung als in sich geschlossenes Gerät mit einem Gehäuse ausgebildet sein. Anspruch 7 bildet dies hinsichtlich mehrphasiger An ordnungen fort.According to claim 6, the arrangement according to the invention as self-contained device formed with a housing be. Claim 7 forms this with respect to multiphase orders continued.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind der nach folgenden Beschreibung und der im wesentlichen schematischen Zeichnung zu entnehmen. In der Zeichnung zeigt:Further advantages and features of the invention are according to following description and essentially see schematic drawing. The drawing shows:

Fig. 1 ein Schaltbild einer Anordnung nach der Erfindung, Fig. 1 is a diagram of an arrangement according to the invention,

Fig. 1a eine mögliche thermische Über wachung des Varistors (Abschalten durch Thermoschalter), FIG. 1a is a possible thermal monitoring of the varistor (switching off by thermo switches),

Fig. 2 den zeitlichen Verlauf eines Stoß stromes, Fig. 2 shows the time course of a surge current,

Fig. 3 eine gerätemäßige Ausführung der Erfindung, Fig. 3 is a device-standard version of the invention,

Fig. 4a bis d und Fig. 5a bis d jeweils Ausführungsmöglichkeiten der mit dem Varistor in Reihe ge schalteten Impedanz, FIGS. 4a-d and Fig. 5a-d are possible embodiments of the ge with the varistor in series switched impedance,

Fig. 6 eine mehrpolige Ausführung der Erfindung. Fig. 6 shows a multi-pole embodiment of the invention.

Die als Zweipol ausgebildete Überspannungsschutzanordnung ist nur einmal an einem aktiven Leiter 1 eines Niederspan nungsnetzes gezeigt. Bei 17 ist die jeweilige zu schützende Niederspannungsanlage anschließbar. Eine blitzstromtrag fähige und folgestromlöschfähige Funkenstrecke 2 befindet sich in einem Leitungszweig 3 dieser Anordnung. Dazu ist ein weiterer Leitungszweig 4 parallel geschaltet, in dem sich in Reihenschaltung ein Varistor 5 und eine Impedanz 6 befinden, wobei die Impedanz allgemein mit "Z" bezeichnet ist. Die Anordnung ist gemäß Ziffer 7 an Erde, hier eine Potentialausgleichsschiene 8, angeschlossen. Die Löschfunken strecke kann eine Gleitfunkenstrecke in Form einer blitz stromtragfähigen Luft-Scheibenfunkenstrecke gemäß DE-PS 23 37 743 sein. Gemäß dem in Fig. 1a gezeichneten Detail ist der Varistor 5 mit einer Thermoabschaltung 9 (gemäß DIN VDE 0845) versehen, die ihn bei entsprechender Erhitzung infolge eine Defektes abschaltet. Daß abgeschaltet wurde, kann durch eine Anzeige sichtbar gemacht werden (siehe DE-PS 32 28 471).The two-pole surge protection arrangement is shown only once on an active conductor 1 of a low-voltage network. At 17 , the respective low-voltage system to be protected can be connected. A spark gap 2 capable of carrying lightning current and capable of extinguishing follow current is located in a line branch 3 of this arrangement. For this purpose, a further line branch 4 is connected in parallel, in which a varistor 5 and an impedance 6 are connected in series, the impedance being generally denoted by "Z" . The arrangement is connected to earth according to number 7 , here a potential equalization rail 8 . The extinguishing spark gap can be a sliding spark gap in the form of a lightning current-carrying air disc spark gap according to DE-PS 23 37 743. According to the detail drawn in FIG. 1a, the varistor 5 is provided with a thermal shutdown 9 (in accordance with DIN VDE 0845), which shuts it down when it is heated as a result of a defect. The fact that it has been switched off can be made visible by a display (see DE-PS 32 28 471).

Der an dem Parallelzweig 4 bei einer Überspannungsbegren zung auftretende Spannungsfall wird auf die Ansprechspan nung der Funkenstrecke 2 abgestimmt. Soll beispielsweise die Kommutierung bei einem Stoßstromscheitelwert i=5 kA des Stoßstromes 8/20 µs erfolgen (dabei ist nach der genorm ten Definition und der Darstellung in Fig. 2 T ₁=8 µs und T ₂=20 µs), der hierbei eine maximale StromänderungThe voltage drop occurring on the parallel branch 4 with an overvoltage limitation is matched to the response voltage of the spark gap 2 . If, for example, the commutation is to take place at an impulse current peak value i = 5 kA of the impulse current 8/20 µs (according to the standardized definition and the illustration in FIG. 2, T ₁ = 8 µs and T ₂ = 20 µs), which is a maximum here Current change

(di/dt) _max8/20 von 1 kA/µs(d i / d t) _{max 8/20} of 1 kA / µs

aufweist, so ergibt sich im Fall der Impedanz 6 in Form einer Induktivität (Ausführungsbeispiel Fig. 4d) und einem geforder ten (am Einbauort der Überspannungschutzanordnung einzuhal tenden) Stoßspannungspegel (gleich der Ansprechspannung der Funkenstrecke 2) U _a = 4 kV und einer bei diesem Strom ange nommenen Spannung am Varistor 5 U _v = 2 kV als Spannungsfall U _L an der Induktivität L:has, so results in the case of impedance 6 in the form of an inductance (exemplary embodiment, FIG. 4d) and a required voltage (to be observed at the installation site of the overvoltage protection arrangement) surge voltage level (equal to the response voltage of the spark gap 2 ) U _a = 4 kV and one at this Current assumed voltage at the varistor 5 U _v = 2 kV as voltage drop U _L at the inductance L :

U _L = U _a - U _v = 2 kV U _L = U _a - U _v = 2 kV

Für die erforderliche Induktivität ergibt sich:For the inductance required:

Entsprechend rechnen sich die Impedanzen bei den anderen noch zu erläuternden Varianten der Fig. 4 und 5. Accordingly, the impedances in the other variants of FIGS. 4 and 5 still to be explained pay off .

Ist in diesem Beispiel der Stoßstromscheitelwert kleiner als 5 kA, so wird nur über den Varistor abgeleitet, andern falls über die Funkenstrecke 2.In this example, if the surge current peak value is less than 5 kA, it is only derived via the varistor, otherwise if it is via the spark gap 2 .

Fig. 3 zeigt schematisch eine gerätemäßige Ausführung der zweipoligen Anordnung mit einem die Bauteile, einschließlich der thermischen Überwachung gemäß Fig. 1a, umgebenden Ge häuse 10 und den Anschlußklemmen 11, 12. Sowohl in Fig. 1 als auch in Fig. 3 sind die in den Netzleitungen (bei ent sprechenden Überströmen auslösenden) vorhandenen Sicherun gen 13 eingezeichnet. Fig. 3 shows schematically a device version of the two-pole arrangement with one of the components, including the thermal monitoring according to FIG. 1a, surrounding Ge housing 10 and the terminals 11 , 12th Both in Fig. 1 and in Fig. 3, the existing in the power lines (triggering at corresponding overcurrents) existing fuses 13 are drawn.

Diese Ausführung kann entsprechend der Anzahl der anzuschlie ßenden (und zu schützenden) aktiven Netzleiter erweitert werden (Fig. 6).This version can be expanded according to the number of active network conductors to be connected (and protected) ( Fig. 6).

Die Fig. 4 und 5 zeigen Ausführungsmöglichkeiten der Impedanz 6 ("Z"). So zeigt Fig. 4a einen ohmschen Widerstand 14, Fig. 4b die Reihenschaltung eines ohmschen Widerstandes 14 und einer Induktivität 15, Fig. 4c die Parallelschaltung einer Induktivität 15 und eines ohmschen Widerstandes 14 und Fig. 4d die Ausbildung der Impedanz 6 ("Z") nur als Induktivität 15. Fig. 5 zeigt als Impedanz 6 ("Z") eine Kapazität 16 in der Variante Fig. 5a, die Reihenschaltung einer Kapazität 16 mit einem ohmschen Widerstand 15 gemäß Fig. 5b, Fig. 5c die Reihenschaltung einer Induktivität 15 mit der Parallelschaltung eines ohmschen Widerstandes 14 und einer Kapazität 16 und Fig. 5d die Parallelschaltung eines ohmschen Widerstandes 14 mit einer Kapazität 16. In allen vorgenannten Fällen ist die jeweilige Impedanz an stelle der Ziff. 6 ("Z") in Fig. 1 und 3 zu setzen. Der Impedanzwert von 6 ("Z") ist unter Berücksichtigung der U-I-Kennlinie des Varistors 5 bei einem vorgegebenen Stoß stromwert auf die Durchschlagsspannung der Funkenstrecke abzustimmen. Dies kann bei 6 ("Z") gleich einem ohmschen Widerstand gemäß Fig. 4a gemäß nachfolgendem Beispiel fol gende Zahlenwerte ergeben, wenn die Kommutierung wiederum bei einem Stoßstromscheitelwert i _max= 5 kA erfolgen soll, die Varistorspannung U _v = 2 kV und die Ansprechspannung der Funkenstrecke U _a = 4 kV betragen. Für den Spannungs fall am Widerstand gilt: FIGS. 4 and 5 show possible embodiments of the impedance 6 ( "Z"). Thus 4a 4b 4c, Fig. A resistor 14, Fig., The series connection of an ohmic resistor 14 and an inductor 15, Fig., The parallel connection of an inductance 15 and an ohmic resistance 14 and Fig. 4d, the formation of the impedance 6 ( "Z" ) only as inductor 15 . Fig. 5, the series connection of a capacitance 16 with a resistor 15, the series circuit shown as an impedance 6 ( "Z") has a capacity 16 in the variant of FIG. 5 according to Fig. 5b, Fig. 5c, an inductor 15 to the parallel circuit of an ohmic Resistor 14 and a capacitor 16 and FIG. 5d the parallel connection of an ohmic resistor 14 with a capacitor 16 . In all of the above cases, the respective impedance is in place of no. 6 ("Z") in Figs. 1 and 3. The impedance value of 6 (“Z”) is to be matched to the breakdown voltage of the spark gap for a given surge value, taking into account the UI characteristic of the varistor 5 . This can result in the following numerical values at 6 (“Z”) equal to an ohmic resistance according to FIG. 4a according to the following example if the commutation is to take place again at a peak surge current value i _max = 5 kA, the varistor voltage U _v = 2 kV and the response voltage the spark gap U _a = 4 kV. The following applies to the voltage drop across the resistor:

U _R = U _a - U _v = 2 kV U _R = U _a - U _v = 2 kV

Für den erforderlichen Widerstand R ergibt sich:For the required resistance R we get:

Praxisgerechte Werte für R liegen also etwa zwischen 0,1 und 1 Ω.Practical values for R are between 0.1 and 1 Ω.

Die vorstehend bereits kurz erwähnte Fig. 6 zeigt, daß bei einer mehrphasigen, bzw. mehrpoligen Anordnung (hier L 1, L 2, L 3 und N) für jede dieser Phasen und die Leitung N eine An ordnung gemäß Fig. 3 mit Gehäuse 10 vorgesehen ist. Diese vier einzelnen Gehäuse 10 sind innerhalb eines sie um gebenden Rahmengehäuses 18 untergebracht. Stattdessen kann man auch in einem gemeinsamen Gehäuse gemäß Ziff. 18 der Fig. 6 vier Schaltungsanordnungen gemäß Fig. 3, aber ohne die in Fig. 3 vorgesehenen Gehäuse 10 unterbringen. Die letztgenannte Variante ist aber in der Zeichnung nicht dargestellt. In beiden zuletzt genannten Ausführungsformen sind einerseits aus dem gemeinsamen Gehäuse 18 der Fig. 6 die Anschlüsse für die Phasen L 1, L 2, L 3 und die Lei tung N nach oben herausgeführt, während eine Verbindung der einzelnen in Fig. 3 unten liegenden Anschlüsse 11 mit einander in Fig. 6 unten als ein gemeinsamer Anschluß 11 aus dem Gesamtgehäuse 18 herausgeführt ist. Dieser An schluß wird an Erde gelegt.The already briefly mentioned Fig. 6 shows that in a multi-phase or multi-pole arrangement (here L 1 , L 2 , L 3 and N ) for each of these phases and the line N an arrangement according to FIG. 3 with housing 10th is provided. These four individual housings 10 are accommodated within a frame housing 18 which gives them. Instead, you can also in a common housing according to para. 18 of FIG. 6 accommodate four circuit arrangements according to FIG. 3, but without the housing 10 provided in FIG. 3. However, the latter variant is not shown in the drawing. In both of the last-mentioned embodiments, on the one hand, the connections for the phases L 1 , L 2 , L 3 and the line N are led out from the common housing 18 of FIG. 6, while a connection of the individual connections lying below in FIG. 3 11 with each other in Fig. 6 below as a common connection 11 out of the entire housing 18 . This connection is made to earth.

Alle dargestellten und beschriebenen Merkmale und ihre Kombinationen miteinander sind erfindungswesentlich, so fern sie nicht ausdrücklich als bekannt bezeichnet wurden.All features shown and described and their Combinations with one another are essential to the invention, so unless they have been expressly designated as known.

Claims

1. Arrangement for overvoltage protection in low-voltage systems with a lightning current-carrying and follow-current extinguishable spark gap ( 2 ) and one of the spark gap connected in parallel, a varistor ( 5 ) having line branch ( 4 ), whereby thermal monitoring ( 9 ) of the varistor is seen before, thereby characterized in that an impedance ( 6 ; "Z") connected in series with the varistor ( 5 ) is provided in the line branch ( 4 ) connected in parallel, the impedance value of which is dimensioned such that when a certain critical peak current peak value (e.g. 5 kA of a surge current 8/20 µs) at the series connection of the varistor ( 5 ) and the impedance ( 6 ) resulting voltage drop reaches the response voltage of the spark gap ( 2 ).

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the impedance ( 6 ; "Z") is an ohmic resistor ( 14 ).

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the impedance ( 6 ; "Z") is an inductor ( 15 ).

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that the impedance ( 6 ; "Z") is a capacitance ( 16 ).

5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the impedance ( 6 ; "Z") from a series and / or parallel connection of the combi nation of an ohmic resistor ( 14 ) with an inductor ( 15 ) or one ohmic resistor ( 14 ) with a capacitance ( 16 ) or an inductance ( 15 ) with a capacitance ( 16 ) or an inductance ( 15 ) with an ohmic resistor ( 14 ) and with a capacitance ( 16 ).

6. Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that spark gap ( 2 ), varistor ( 5 ) with thermal monitoring ( 9 ) and in series with the varistor connected impedance ( 6 ; "Z") in a common housing ( 10 ) are housed.

7. Arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that several arrangements with spark gap ( 2 ), varistor ( 5 ) with thermal monitoring ( 9 ) and in series with the varistor connected impedance ( 6 ; "Z") are housed in an overall housing ( 18 ), wherein the aforementioned arrangements can each be surrounded by a housing ( 10 ).