DE3813914A1

DE3813914A1 - Vorrichtung zum schutz gegen ueberspannungen

Info

Publication number: DE3813914A1
Application number: DE19883813914
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Beantragt Teilnichtnennung
Original assignee: OELS WOLF DIETER DR ING
Current assignee: OELS WOLF DIETER DR ING
Priority date: 1988-04-25
Filing date: 1988-04-25
Publication date: 1989-11-02

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz gegen Überspannungen mit einem Varistor, welcher in einem Gehäu se untergebracht ist, und mit einer Weichlotstelle als Temperatursicherung, welche mit einem optischen Anzeige mittel verbunden ist.

Netzschutzgeräte werden insbesondere bei empfindlichen elektrischen oder elektronischen Stromverbrauchern zwi schen Steckdose und Gerät zwischengeschaltet, um von em pfindlichen Geräten Spannungsspitzen fernzuhalten. Derar tige Netzschutzgeräte sind in vielfacher Ausgestaltung bekannt. Die elektrischen oder elektronischen Bauteile dieser Schutzgeräte sind für sich gesehen selbst aber auch nur bedingt haltbar, so daß es von Nutzen ist, ein Versa gen derartiger Geräte für den Benutzer von außen sichtbar erkennbar zu machen.

Es ist bekannt, ein Varistorsicherungselement zu benutzen, dessen Varistor über eine Weichlotstelle mit dem Netz ver bunden ist. Im Defektfalle des Varistors schmilzt aufgrund der Erwärmung des Varistors die Weichlotstelle auf, so daß der Varistor vom Netz getrennt wird, wobei durch die Ab trennung gleichzeitig ein mechanisches Element freigegeben wird, welches eine entsprechende Anzeige auslöst, so daß ein defekter Varistor erkannt und ausgewechselt werden kann. Nachteilig ist jedoch, daß eine derartige Varistorsi cherung nicht zur Installation an einem Neutralleiter ge eignet ist, da bei diesem Leiter die treibende Spannung in jedem Falle kleiner als 50 Volt ist und deshalb die Erwär mung des Varistors nicht so groß ist, daß die Weichlot stelle aufschmelzen kann, wodurch ein defekter Varistor nicht vom Netz getrennt wird und nicht von außen erkennbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, wel che beim Einsatz derartiger Varistorsicherungen eine zu verlässige Netzabtrennung im Defektfalle gewährleisten soll, wobei gleichzeitig ein Defekt dem Benutzer von außen kenntlich gemacht werden soll.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs be zeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenig stens zwei Varistoren für einen Nulleiter und für wenig stens einen Außenleiter mit jeweils einer eigenen Weich lotstelle thermisch gekoppelt in dem Gehäuse angeordnet sind.

Durch diese Ausgestaltung ist gewährleistet, daß sich bei de Varistoren etwa gleichmäßig erwärmen, auch wenn in nur einem Leiter ein Leckstrom fließt. Sobald die Schmelztem peratur der Weichlotstellen (etwa 150°C) erreicht wird, trennen beide Weichlotstellen auf, wodurch je ein sepa rater Schaltmechanismus betätigt wird, welcher ein opti sches Anzeigemittel auslöst. Auf diese Weise ist gewährlei stet, daß bei jedem Defekt zuverlässig eine Netztrennung erfolgt und die Trennung optisch nach außen angezeigt wird.

Ein weiterer Vorteil eines solchen Mehrfachableiters liegt in der erhöhten Wärmekapazität des Ableiterblockes, wel cher eine höhere Stromimpulsbelastbarkeit zuläßt. Im Ver gleich mit der Stromimpulsbelastbarkeit eines Einzelablei ters steigt bei einem Ableiterblock die Anzahl der maximal zulässigen Stromimpulse um mehr als das Zehnfache, während die maximal zulässige Impulsbelastbarkeit des Ableiter blocks gegenüber dem Einzelableiter um etwa 20% zunimmt.

Es ist zweckmäßig, wenn die Varistoren über wenigstens eine Kupferelektrode kontaktiert sind. Dabei werden die einzelnen Varistoren bevorzugt mit den entsprechenden Ku pferelektroden tauchgelötet, wodurch in einem Arbeitsgang eine elektrische und thermische Einheit entsteht.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Weichlotstellen über eine Oder-Schal tung mit einem gemeinsamen Anzeigemittel verbunden sind. Dadurch ist gewährleistet, daß das Anzeigemittel betätigt wird, wenn mindestens ein Varistor defekt ist. Der Anzeige mechanismus wird aber auch ausgelöst, wenn durch das Heiß werden eines Varistors durch die Wärmekopplung des Ablei terblockes alle übrigen Varistoren erwärmt werden und da durch alle Weichlotstellen aufgelötet und entsprechende Schaltmechanismen ausgelöst werden.

Schließlich sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Er findung vor, daß die optischen Anzeigemittel aus zwei von einander unabhängigen Glimmlampen bestehen. Dabei sind die Anzeigemittel so geschaltet, daß im ungestörten Betrieb die eine Glimmlampe beispielsweise andauernd grün leuch tet, während im Defektfalle die erste Glimmlampe ausschal tet und die zweite Glimmlampe betätigt wird, die beispiels weise mit einer bestimmten Glimmfrequenz rot aufleuchten kann.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 schematisch ein vereinfachtes Schaltschema eines Varistorblockes, in

Fig. 2 einen Varistorblock mit zwei Varistoren, in

Fig. 3 einen Schaltmechanismus mit einer Oder-Schaltung für zwei Varistoren, in

Fig. 4 ein Detail aus Fig. 3 und in

Fig. 5 ein weiteres Detail aus Fig. 3.

Eine Vorrichtung zum Schutz gegen Überspannungen für ein elektrisches Netz mit zwei Außenleitern L ₁ und L ₂ sowie einem Nulleiter N weist in einem Gehäuse 1 drei ne beneinander angeordnete Varistoren 2 auf. Dabei sind die Varistoren 2 über je eine Kupferelektrode 3 (Fig. 2) kon taktiert, so daß zwischen den Varistoren 2 eine thermische Kopplung besteht. Jeder Varistor 2 ist über je eine eigene Weichlotstelle 4 mit je einem Leiter des Netzes verbunden. Dabei besteht die Verbindung im Bereich der Weichlotstel len 4 aus vorgespannten Leitern (Fig. 2), welche sich nach dem Auslöten aufgrund der Federwirkung in eine ausgelenkte Position bewegen, die in der Zeichnung gestrichelt darge stellt ist.

Ausgangsleitungen 6 der Varistoren 2 sind miteinander ge koppelt und gemeinsam an einen Erdkontakt p _E abgeführt. Diese Ausgangsleitungen 6 sind ebenfalls bevorzugt als Kupferelektroden ausgebildet.

Fig. 3 zeigt die Schaltung der einzelnen Varistoren 2 mit optischen Anzeigemitteln 7, 8. Diese Anzeigemittel 7, 8 sind zwischen dem Nulleiter N und dem Außenleiter L angeordnet, wobei über einen mechanischen Mikroschalter 3 entweder eine Verbindung über das Anzeigemittel 7 oder das Anzeige mittel 8 besteht. Dabei ist der Mikroschalter 3 mit den vorgespannten Leitern 5 der Weichlotstellen 4 verbunden. Im ungestörten Betrieb, d.h. bei geschlossenen Weichlot verbindungen 4, befindet sich der Schalter 3 in der in Fig. 3 dargestellten Position, die eine Überbrückung zwi schen dem Nulleiter und dem Außenleiter über das Anzeige mittel 8 darstellt. Nach dem Ausloten der Weichlotstellen 4 wird der Schalter 3 über die vorgespannten Leiter 5 in die andere Position bewegt, so daß das Anzeigemittel 7 eingeschaltet wird.

Das Anzeigemittel 7 ist in Fig. 4 näher dargestellt. Es besteht aus einer beispielsweise rot gefärbten Glimmlampe 10 mit einem in Reihe geschalteten Widerstand 11, welche gemeinsam parallel zu einem Kondensator 12 geschaltet sind. Diese Anordnung (10, 11, 12) ist wiederum Mit einem weiteren Widerstand 13 in Reihe geschaltet. Wird das An zeigemittel 7 durch entsprechende Schalterstellung des Schalters 3 betätigt, so blinkt die Glimmlampe 10 mit einer entsprechenden Frequenz auf.

Das Anzeigemittel 8 besteht nach Fig. 5 aus einer bei spielsweise grün gefärbten Glimmlampe 14 und einem in Reihe geschalteten Widerstand 15. Fließt durch das Anzeige mittel 8 Strom, so leuchtet kontinuierlich die Glimmlampe 14 auf.

Im ungestörten Betrieb leuchtet die Glimmlampe 14 grün, wodurch dem Benutzer von außen die Betriebsbereitschaft der Vorrichtung angezeigt wird. Sobald ein Varistor 2 de fekt wird und sich dadurch erwärmt, breitet sich die Er wärmung auf die benachbarten Varistoren 2 aus. Beim Errei chen der Schmelztemperatur der Weichlotstellen 4 schmelzen diese auf, so daß die Varistoren 2 vom Netz getrennt und die vorgespannten Leiter 5 freigegeben werden, wodurch der Schalter 9 die grüne Glimmlampe 14 aus- und die rote Glimm lampe 10 einschaltet. Diese Schaltung funktioniert aber aus Sicherheitsgründen bereits auch, wenn nur die Weichlot stelle eines Varistors schmilzt.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So ist auch eine andere Schaltung zur Anzeige der Betriebsbereitschaft der Vorrichtung möglich und dgl. mehr.

Claims

1. Vorrichtung zum Schutz gegen Überspannungen mit einem Varistor, welcher in einem Gehäuse untergebracht ist, und mit einer Weichlotstelle als Temperatursicherung, welche mit einem optischen Anzeigemittel verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Varistoren (2) für einen Nulleiter (N) und für wenigstens einen Außenleiter (L) mit jeweils einer eigenen Weichlotstelle (4) thermisch gekoppelt im Gehäuse (1) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Varistoren (2) über wenigstens eine Kupferelektro de (3) kontaktiert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichlotstellen (4) über eine Oder-Schaltung mit einem gemeinsamen Anzeigemittel (7, 8) verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Anzeigemittel (7, 8) aus zwei voneinander unabhängigen Glimmlampen (10, 14) bestehen.