DE3908236A1

DE3908236A1 - Ueberspannungsschutz, insbesondere ueberspannungsschutzgeraet

Info

Publication number: DE3908236A1
Application number: DE19893908236
Authority: DE
Inventors: Raimund Koenig; Peter Dipl Ing Igl
Original assignee: Dehn and Soehne GmbH and Co KG
Current assignee: Dehn SE and Co KG
Priority date: 1989-03-14
Filing date: 1989-03-14
Publication date: 1990-09-20

Description

Die Erfindung betrifft einen Überspannungsschutz, insbe sondere in Form eines Überspannungsschutzgerätes gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2.

Ein derartiger Überspannungsschutz ist vom Prinzip her in DIN VDE 0 845 Teil 1, Seite 21, Bild 16a und b dargestellt. Im Fall von Bild 16a ist eine Sicherung, bzw. ein Kaltleiter im Längsstrompfad und eine Entladungsstrecke im Querpfad vorgesehen, dem eine Kurzschlußeinrichtung parallel ge schaltet ist. Zwischen der Entladungsstrecke und der Kurzschlußeinrichtung besteht eine Wärmekopplung, so daß beim Zünden der Entladungsstrecke entweder eine Strom abschaltung (Stromsicherung) bzw. eine Strombegrenzung (Kaltleiter) oder ein Kurzschluß über die Kurzschlußein richtung infolge der Wärmekopplung erfolgt (Bild 16a). Ähnliche Verhältnisse zeigt Bild 16b, bei dem allerdings durch die dort dargestellte thermische Abtrenneinrich tung der Überspannungsschutz von dem Stromkreis getrennt, und nicht der Stromkreis unterbrochen wird. Nachteilig ist, daß sich bei Kaltleitern in der Regel der Wider stand bereits durch den Stoßstrom um einige Zenerpo tenzen erhöht und nach Wegfall der damit verbundenen Erwärmung erst innerhalb einiger Minuten auf den Betrag des Kaltwiderstandes zurückfällt. Es treten also be reits während und nach dem nominellen Ableitvorgang der Schutzeinrichtung unerwünschte Beeinflußungen der Betriebseigenschaften des beschalteten Signalkreises auf, die zu vorübergehenden Betriebsstörungen führen können. Es fehlt ein definiertes Schaltverhalten, das z. B. nur dann auftritt, wenn tatsächlich ein Defekt des Überspannungsschutzes vorliegt. Dies ist für eine Reihe von Anwendungsfällen nachteilig. Eine Stromsicherung hat nach ihrem Auslösen eine dauerhafte Unterbrechung zur Folge und muß zur Wiederherstellung des Betriebes durch eine neue ersetzt werden (Wartung). Die Wärme kopplung zwischen Ableiter und Kurzschlußeinrichtung (Thermoschalter) hat ebenfalls nachteiligerweise eine sehr lange Reaktionszeit, sowie eine relativ hohe An sprechtemperatur (z. B. 140°C).

Ferner kennt man zur Ableitung von Überspannungen be reits Suppressordioden. Dies sind schnell ansprechende Zenerdioden, die insbesondere Überspannungen mit ge ringen Energieanteilen sicher ableiten; allerdings bei höheren Stromstärken und der damit auftretenden ther mischen Überlastung zerstört werden. Diese Gefahr besteht sowohl durch Überschreiten der Impulsleistung als auch der zulässigen Dauerverlustleistung. Werden solche Ele mente in einen Überspannungsschutz eingesetzt, so muß im Sinne der Verfügbarkeit der Anlage dafür Sorge ge tragen werden, daß eine Zerstörung des Elements mög lichst verhindert wird, um z. B. einen Kurzschluß des Signalwegs auszuschließen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, einen schnellen und hinreichenden Überlastungsschutz von Suppressordioden gegen thermische und/oder elektri sche Überlastung zu schaffen, einschließlich der not wendigen Abtrennung. Außerdem soll eine gewisse Rever sibilität erreicht werden, die nach Abklingen der "Störung" den ursprünglichen Betriebszustand wieder herstellt, ohne daß dies mit Wartungsarbeiten (z. B. Austausch defekter Teile) verbunden wäre.

Die Lösung dieser Aufgabe wird zunächst in den einander nebengeordneten Patentansprüchen 1 und 2 gesehen, wobei Patentanspruch 1 vom Gegenstand der Fig. 16a und Patent anspruch 2 vom Gegenstand der Fig. 16b der o. g. DIN VDE 0 845 Teil 1 ausgeht. In beiden Fällen wird die Aufgabe durch die Kombination eines Poly-PTC-Strombegrenzers mit einer Suppressordiode gelöst und zwar insbesondere für den Schutz elektronischer Geräte und elektronischer Steuerungs- und Regeleinrichtungen, für die bereits sehr geringe Überspannungen schädlich sind. Ein Poly- PTC-Strombegrenzer (auch unter dem Fachausdruck "Poly switch" bekannt) besteht aus untereinander elektrisch kontaktierten kleinen Kohlekörnern mit dazwischen lie genden Kunststoffschichten. Bei ansteigender Temperatur (Umgebungstemperatur oder Stromwärme) dehnen sich die Kunststoffschichten zwischen diesen Kohlekörnern aus und drücken sie auseinander, so daß eine hochohmige Unterbrechung des Strompfades über das Element erfolgt. Im Vergleich zu Stromsicherungen erfolgt dieser Ab schaltvorgang wesentlich schneller bzw. kann gegenüber einem sogenannten Kaltleiter eine wesentlich bessere (hochohmigere) Unterbrechung erreicht werden, die dem Schaltverhalten z. B. einer Stromsicherung ähnlich ist. Der Poly-PTC vereint in idealer Weise die positiven Eigenschaften einer Stromsicherung und eines Kalt leiters. Dies hat einen entsprechend schnellen Schutz der Suppressordiode vor thermischer und/oder elektri scher Überbeanspruchung zur Folge. Ein Poly-PTC-Begren zer schaltet auch wesentlich schneller als ein mechani scher Abschalter. Hinzu kommt die sogenannte "selbst heilende" Sicherungswirkung eines Poly-PTC-Begrenzers, indem er nach Wegfall seiner Erwärmung sofort wieder den zur Ausgangstemperatur gehörenden entsprechenden kleineren elektrischen Widerstand hat. Die vorgenannte Erwärmung des Poly-PTC-Begrenzers kann aufgrund eines entsprechend erhöhten Stromes erfolgen, der bei Schad haftwerden oder Kurzschluß der Suppressordiode über diese fließt. Sofern die nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung mögliche Wärmekopplung zwischen Suppressor diode und Poly-PTC-Strombegrenzer vorhanden ist, rea giert dieser Begrenzer auch entsprechend auf eine unzu lässige Erwärmung der Suppressordiode. Wesentlich ist ferner, daß ein Poly-PTC-Strombegrenzer im Gegensatz zu einem üblichen Kaltleiter bei geringen Temperaturen sehr niederohmig ist und erst ab einer bestimmten Tempe ratur sehr hochohmig wird. Dieser Schalt- oder Über gangspunkt, sowie die Ansteuerzeit vom niederohmigen in den hochohmigen Zustand läßt sich über die Stromdichte und die jeweilige Umgebungstemperatur beeinflussen. Bei konstanter Temperatur wirkt ein solcher Strombegrenzer also wie eine normale Stromsicherung. Durch Erhöhung der Umgebungstemperatur wird der Auslösestrom dieser Stromsicherung herabgesetzt. Ein auf die Zerstörungs kennlinie der zu schützenden Suppressordiode abgestimm ter Poly-PTC-Strombegrenzer (hierzu wird auf Anspruch 3 verwiesen) bietet somit einen optimalen Schutz der Diode. Dieser Strombegrenzer ist auch bei kleinen Ab messungen sehr stoßstromfest und schaltet bei den hier zu betrachtenden Größenordnungen des Stoßstromes nicht, d. h. ändert dabei seinen Widerstand praktisch kaum. Es wird aber bereits bei geringen langsamen transienten Überspannungen bzw. Überströmen seitens des Poly-PTC- Begrenzers reagiert, d. h. abgeschaltet. Die Suppressor diode wird nicht zerstört. Beim Gegenstand des Anspruches 1 hat dies eine Unterbrechung der Stromzufuhr zur Suppres sordiode und auch zum zu schützenden Gerät zur Folge, während beim Gegenstand des Anspruches 2 der Verbraucher weiter an der Spannung liegt und damit eine Stromzufuhr erhält, während der Stromkreis der Suppressordiode unter brochen ist. Sollte aber aufgrund zu schneller Überspan nungen doch eine Zerstörung der Suppressordiode erfolgt sein, so wird sie in beiden vorgenannten Fällen abge schaltet. In beiden Fällen ist aber eine Signalübertra gung auf das zu schützende Gerät weiter möglich.

Die Erfindung betrifft ferner eine dem Poly-PTC-Strombe grenzer parallel geschaltete Defekt- bzw. Störanzeige.

Im einzelnen wird auf die Ansprüche 4 bis 8 verwiesen. Die vorstehend bereits erwähnte Wärmekopplung zwischen Poly-PTC-Strombegrenzer und Suppressordiode ist Gegen stand des Anspruches 9.

Die Merkmale der Ansprüche 10 und 11 beinhalten ver schiedene Schaltungsausführungen des Gegenstandes des Anspruches 2 und folgende.

Ferner kann ein sogenannter Grobschutz gemäß den An sprüchen 12 und 13 den vorstehend erläuterten, als Fein schutz wirkenden Mitteln vorgeschaltet sein. Durch die ses Vorschalten einer Entladungsstrecke und einem auf die Diode angepaßten Längswiderstand werden beim Zünden der Entladungsstrecke die nachfolgende Diode und der Poly-PTC-Begrenzer entlastet.

Wie eingangs bereits erwähnt, ist der Überspannungs schutz nach der Erfindung auch gerätemäßig ausbildbar. Hierzu wird auf die Ausgestaltungsmöglichkeiten gemäß den Ansprüchen 14 bis 18 verwiesen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung von erfindungsgemäßen Ausführungsmöglichkeiten zu ent nehmen. In den im wesentlichen schematischen Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 das Prinzip einer Schaltung der Ausführung nach Anspruch 1 mit optischer Defektanzeige,

Fig. 2 das Prinzip einer Schaltung der Ausführung nach Anspruch 2,

Fig. 3 eine Schaltung ähnlich Fig. 1 mit Wärmekopplung,

Fig. 4 eine Schaltung ähnlich Fig. 1 mit Wärmekopplung und verbesser ter optischer Defektanzeige,

Fig. 5 eine Schaltung ähnlich dem Schaltungsprinzip nach Fig. 2 und Anspruch 2,

Fig. 6 eine gerätemäßige Ausführung zur Schaltung nach Fig. 5,

Fig. 7 eine Teilansicht gemäß dem Pfeil VII in Fig. 6,

Fig. 8 eine weitere gerätemäßige Ausführung einer Schaltung nach Fig. 1, 2, 3 oder 4.

Mit 1, 2 ist jeweils die Netzseite und mit 3, 4 jeweils die Anschlußseite für das zu schützende Gerät oder der gleichen beziffert. Es kann eingangsseitig ein Über spannungsableiter 5 für die Ableitung größerer Über spannungen vorgesehen sein, falls mit einer Blitzbean spruchung gerechnet werden muß. In diesem Fall ist auch ein Vorwiderstand 6 vorzusehen, der in einem der Längs strompfade 1 und 3 und/oder 2 und 4 liegt und dem Aufbau der Gegenspannung zum Zünden der Entladungsstrecke 5 dient. Ohne die vorgenannten Bauteile 5, 6 würden im Fall einer Blitzbeanspruchung der nachstehend erläuter te Poly-PTC-Strombegrenzer 7 und die Suppressordiode 8 zerstört werden können.

Hieran schließt sich in der Ausführung gemäß Fig. 1 ein in Reihe mit dem Widerstand 6 liegender Poly-PTC-Strom begrenzer 7 (wobei "PTC" die Abkürzung für "Positiv- Temperatur-Coeffizient" ist) an, der der zu überwachen den Suppressordiode vorzugsweise in Energieflußrichtung vorgeordnet ist. Die technischen Daten eines solchen Strombegrenzers können beispielsweise sein:

Niedrigohm-Bereich:\|<200 m Ω
Hochohm-Bereich:	<5 K Ω
max. Spannungsbereich	40 V=
Strom-Bereich:	150 mA-4 A

Der in Fig. 1 mit 7 bezifferte Poly-PTC-Strombegrenzer hat die vorstehend als vorzugsweise angegebene Position. Die Energieflußrichtung und die Beeinflussungsrichtung müssen aber nicht zwangsläufig gleichgerichtet sein. In diesem Fall kann derPoly-PTC-Strombegrenzer wie in Fig. 1 mit Ziffer 7′ dargestellt, auch in Energiefluß richtung betrachtet der zur überwachenden Suppressordi ode nachgeordnet sein. Es liegt im Bereich der Erfindung, entweder nur einen Poly-PTC-Strombegrenzer vorzusehen und ihn entweder an der Stelle 7 oder an der Stelle 7′ zu positionieren. Man kann aber auch zwei Poly-PTC-Strom begrenzer vorsehen und einen davon bei 7 und den anderen bei 7′ positionieren. Im letztgenannten Fall ist die optische Defektanzeige beide Poly-PTC-Strombegrenzer 7 und 7′ übergreifend anzuordnen, wie es mit den Ziffern 16 und 16′ in Fig. 1 angedeutet ist. Im letztgenannten Fall ist also von beiden möglichen Beeinflussungsrichtungen her ein Poly-PTC-Strombegrenzer der Suppressordiode vor geordnet und mit einer Defektanzeige gekoppelt. Dabei wird unter der Beeinflussungsrichtung die Richtung ver standen, von der her die jeweilige Störung, im vorlie genden Fall eine Überspannung, kommt. Dies kann im vor liegenden Beispiel sowohl von den Netzanschlüssen 1, 2 als auch vom zu schützenden Gerät, d. h. von den An schlüssen 3, 4 her geschehen. Dagegen kommt die Energie flußrichtung auf jeden Fall vom Netz, d. h. von den An schlüssen 1, 2 her.

Die vorstehend beschriebene Möglichkeit der Anordnung zweier Poly-PTC-Strombegrenzer gilt auch für die übrigen Ausführungsbeispiele dieser Erfindung, ausgenommen das Ausführungsbeispiel der Fig. 2.

Im Querpfad 9 zwischen den beiden Längspfaden 1 bis 3 und 2 bis 4 ist die zu überwachende Suppressordiode 8 vorgesehen. Steigt der Strom im Längspfad 1-3 über einen bestimmten Wert und/oder erhöht sich die Tempera tur des Poly-PTC-Begrenzers 7 über einen bestimmten Wert, so schaltet er den Strom im Längspfad 1-3 ab und verhindert somit eine unzulässig hohe Belastung der Suppressordiode 8.

In der Prinzipschaltung nach Fig. 2 befinden sich der Poly-PTC-Begrenzer 7 und die Suppressordiode 8 in Reihen schaltung im Querpfad 9. Im Fall einer unzulässig hohen Erwärmung und/oder Strombelastung dieses Querpfades und damit derSuppressordiode 8 schaltet der Poly-PTC-Strom begrenzer 7 nur den Strom in diesem Strompfad ab, wobei aber ebenfalls die Suppressordiode 8 überwacht ist. Auch hier können, falls notwendig, der Widerstand 6 im Strom längspfad 1-3 und der Überspannungsableiter 5 vorge sehen sein.

Mit der Erfindung wird somit stets eine angepaßte Über wachung solcher Suppressordioden erreicht (siehe im ein zelnen die weiter oben erläuterten Vorteile). Der oben genannte Grobschutz durch die Teile 5, 6 bewirkt im Fall einer hohen Stoßstrombelastung, z. B. durch Blitzbeanspru chung, daß am Widerstand 6 sich eine entsprechende Gegen spannung aufbaut, so daß der Überspannungsableiter 5 überschlägt und dadurch verhindert, daß die Suppressor diode und der Poly-PTC-Strombegrenzer beschädigt werden. Der Widerstand 6 muß also so groß bemessen sein, daß bei Erreichen des maximal für die Suppressordiode zulässigen Impulsstromes an ihm sich eine Spannung aufbaut, die den Überspannungsableiter 5 zum Überschlag bringt, bevor die Suppressordiode 8 einen Schaden erleidet.

Fig. 1 zeigt eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung, nämlich eine dem Poly-PTC-Strombegrenzer parallel geschaltete, optische Defektanzeige 16 in Form z. B. einer Leuchtdiode (LED) oder einer akustischen An zeige, die dann anzeigen bzw. signalisieren, wenn der Poly-PTC-Strombegrenzer 7 abgeschaltet ist. Diese Anzeige und eine Anzeige entsprechend Fig. 4 könnten auch bei der Anordnung nach Fig. 2 parallel zum Poly-PTC-Strombegrenzer 7 vorgesehen sein.

Fig. 4 zeigt eine Defektanzeige mit einer Konstant stromquelle 10, bestehend aus einer Leuchtdiode (LED) 16, einem Widerstand 11 und einem Transistor 12. Hier ist eine Anzeige des Schaltzustandes des Poly-PTC-Strom begrenzers nahezu unabhängig von der Spannungshöhe der Signalspannung bei gleichbleibender Intensität (Hellig keit) möglich. Wenn LED dunkel ist, so entspricht dies einem niederohmigen Poly-PTC-Strombegrenzer, d.h. es liegt keine Störung vor. Ist dagegen LED hell, so be deutet das, daß der Poly-PTC-Strombegrenzer hochohmig ist und eine Störung vorliegt, sowie kein Signal am Aus gang erscheint; bzw. im Fall der Fig. 2 der Überspan nungsteil, d. h. der Querpfad 9 abgeschaltet ist. Gene rell gilt, daß eine Defektanzeige nicht nur optisch, sondern auch akustisch sein kann. Eine entsprechende Auswertung kann z. B. zu einer entfernt gelegenen Stelle (Schaltwarte) geführt werden. Dies wäre z. B. mittels eines Lichtwellenleiters 13 möglich, der galvanisch von den Mitteln des Überspannungsschutzes, einschließlich der optischen Defektanzeige getrennt ist.

Eine bevorzugt nach der Erfindung vorgesehene Wärme kopplung ist in den Beispielen der Fig. 3 und 4 gemäß Ziffer 14 vorgesehen. Das gleiche gilt für das Aus führungsbeispiel der nachfolgend erläuterten Fig. 5.

Fig. 5 zeigt eine Reihenschaltung 1-3, wobei ein Querpfad 9 hintereinander, d. h. in Reihe den Poly-PTC- Strombegrenzer 7 und die Suppressordiode 8 aufweist und zwischen den o. g. Längsstrompfad 1-3 und Erde 15 liegt. Eine Defektanzeige 16 ist dem Poly-PTC-Strombe grenzer 7 parallel geschaltet.

Es wird neben der Abschaltung einer unzulässig hohen Strombelastung auch eine Abschaltung der Suppressordiode von der Stromzufuhr bei Erhitzung dieser Diode über eine bestimmte Größenordnung hinaus vorgenommen. An die ser Stelle sei noch einmal erwähnt, daß der Poly-PTC- Strombegrenzer bei einem umso geringeren Strom auslöst, je höher seine Temperatur, bzw. Umgebungstemperatur ist.

Generell ist zu sagen, daß aufgrund des Poly-PTC-Strom begrenzers die Abschaltung der Suppressordiode stets dann erfolgt, wenn die Überspannung langsam ansteigt, nicht aber beim Auftreten einer Stoßspannung, deren Anstieg im Mikrosekundenbereich erfolgt. Bei sehr schnellen Spannungsänderungen (Stoßwelle) kann also die Suppressordiode zerstört werden. Der dann über sie aus dem Signalkreis fließende Kurzschlußstrom wird aber über den Poly-PTC-Strombegrenzer rechtzeitig abgeschal tet. Eine Zerstörung der Suppressordiode durch langsame transiente Überspannungen bzw. anstehende Gleichspannun gen wird aber verhindert. Hierbei wird aufgrund der Da ten solcher Poly-PTC-Strombegrenzer in der Regel der An wendungsbereich durch den Nennstrom ( 150 mA) und die maximal zulässige Spannung von 40 V begrenzt. Wenn auch vorstehend einige Einschränkungen angegeben sind, so stehen dem doch die erläuterten Vorteile eines Poly-PTC- Strombegrenzers gegenüber, und dabei insbesondere der Vor teil, daß ein solcher Strombegrenzer nach Abschalten der Betriebsspannung bzw. des zu hohen Stromes wieder in den niederohmigen Zustand zurückkehrt und somit eine wieder verwendbare Sicherung darstellt.

Wenn nur die Überwachung einer Einzeldiode (Feinschutz ohne Grobschutz) notwendig ist, d. h. wenn das Schutz element nur reine Feinschutzaufgaben im Nahbereich des zu schützenden Betriebsmittels zu erfüllen hat, kann auf den Grobschutz 5, 6 verzichtet werden, oder der Grobschutz wird separat, z. B. am Gebäudeeintritt der Signalleitungen vorgenommen, um Blitzeinwirkungen be reits an dieser Stelle abzuleiten. Würde die Suppressor diode trotzdem zerstört werden, so würde sie durch den PTC-Strombegrenzer vom Betriebsstromkreis abgetrennt (Fig. 2, 5) und ihr Defekt angezeigt werden. Die de fekte Diode beeinträchtigt den Betriebsstromkreis aber nicht, da sie im Querpfad 9 liegt. Lediglich der Über spannungsschutz ist dann nicht mehr vorhanden und muß, um die notwendige Schutzwirkung wieder herzustellen, ausgetauscht werden.

Es empfiehlt sich, die Daten des Poly-PTC-Strombegrenzers 7 so auf die Daten der Suppressordiode 8 abzustimmen, daß über die Diode nicht mehr als der für sie zulässige Strom oder Impulsstrom läuft, d. h. der Poly-PTC-Strombegrenzer ist so auszulegen, daß er auf die Zerstörungskennlinie der zu überwachenden Suppressordiode abgestimmt ist. In dem Zusammenhang ist es wichtig, daß ein Poly-PTC-Strom begrenzer bei Strombelastung außerordentlich hochohmig wird und damit den über die Suppressordiode 8 fließenden Strom verringert oder sogar abschaltet. Der an diesem Poly-PTC-Strombegrenzer entstehende Spannungsabfall wird dadurch größer. Falls der Widerstand 6 vorgesehen sein sollte, erhöht sich der insgesamt entstehende Span nungsfall bei erneuter Überspannungsbeeinflussung ent sprechend, so daß die Entladungsstrecke 5 für sich alleine immer noch einen bestimmten Schutzpegel sicher stellt, indem sie zum Zünden gebracht wird. Es werden also zugleich die Effekte einer Reduzierung des über die Diode 8 fließenden Stromes und einer Erhöhung der Gegenspannung zum Zünden der Entladungsstrecke erreicht.

Eine Schaltung nach Fig. 5 kann durch eine Steckverbin dung einer Platine 17 in elastische Klemmzungen 18 einer Stromleitung 19 einer Reihenklemme 20 ein Auswechseln eines defekten Moduls ohne Beeinträchtigung des Be triebes ermöglichen (Fig. 6).

Von der Reihenklemme 20 sind das Gehäuse 21, sowie die Anschlüsse 1-3 für die Zu- und Ableitungen 22, 23 dargestellt. Auf einem Träger, bevorzugt einer Platine 17′, sind die in das Gehäuse integrierten Suppressor diode 8 und der Poly-PTC-Strombegrenzer 7 befestigt. Dieser Teil des Trägers bzw. Platine ist von einem weiteren Gehäuse 24 umgeben, aus der die Erdanschluß leitung 15 herausragt. Eine der Defektanzeige dienende Leuchtdiode 16 ragt durch eine öffnung des Gehäuses 24 nach außen. Fig. 7 zeigt die dazugehörige Teilansicht gemäß dem Pfeil VII. Hieraus ergibt sich zum einen die unmittelbare räumliche Nachbarschaft zwischen Poly-PTC- Strombegrenzer 7 und der Suppressordiode 8 und damit die erläuterte Thermokopplung dieser beiden Teile. Um die Wärmekopplung zwischen den vorgenannten Teilen 7, 8 zu erhöhen und auch über eine längere Betriebszeit zu sichern, können der Poly-PTC-Strombegrenzer 7 und die Suppressordiode 8 von einem Schrumpfschlauch 28 (siehe strichpunktierte Darstellung in Fig. 7) umgeben sein, der aufgrund seiner elastischen Spannung die beiden Teile 7, 8 gegeneinander drückt. Ferner kann die Platine 17′ Träger des Vorwiderstandes 6 und eines Ableiters 5 (Grobschutz) sein.

Fig. 8 zeigt eine weitere Geräteausführung. Auch hier sind die jeweils für den Überspannungsschutz bzw. Über wachung erforderlichen Bauteile in das Gehäuse 25 inte griert. Am Gehäuse ist ferner die optische oder akusti sche Defektanzeige 16 angebracht. Ein Lichtwellenleiter 13 mit zugehörigem Stecker 13′ befindet sich gegenüber einem am Gehäuse angebrachten optischen Sender (LED) 26, dessen abgestrahltes (emittiertes) Licht bei 27 in den Stecker des Lichtwellenleiters eintritt. Dieser Sender ist so ausgebildet, daß er allein d. h. ohne Lichtwellen leiter-Anschluß als rein optische Meldung verwendbar ist; oder daß er auch zur Adaption für einen Lichtwellen leiter dienen kann. Diese galvanische Trennung vom Ge häuse 25 bzw. dessen Innenschaltung und dem Lichtwellen leiter ist ein weiterer Vorteil, da somit ein etwa am Gehäuse 25 bzw. dessen Innenschaltung auftretendes Über spannungspotential nicht über die angeschlossenen Leiter zu einer Zentrale (Schaltwarte) weitergeführt werden kann (was z. B. bei einer Meldung mit Kupferleiter der Fall sein könnte) und dort zu schweren Zerstörungen führen würde, wenn keine zusätzlichen wartungsintensiven Über spannungsschutzmaßnahmen vorgesehen sind.

Claims

1. Überspannungsschutz, insbesondere Überspannungsschutz gerät, mit einem Strombegrenzer in einem Stromlängs pfad und einem zwischen Strombegrenzer und zu schützen der Einrichtung gelegenen Querpfad, der zu einem wei teren Stromlängspfad oder zur Erde führt, und in dem ein Überspannungsableiter vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromlängspfad (1-3) ein oder zwei Poly-PTC-Strombegrenzer (7, 7′) und als Überspannungs ableiter im Querpfad (9) eine Suppressordiode (8) vor gesehen ist.

2. Überspannungsschutz, insbesondere Überspannungsschutz gerät, mit einem Stromlängspfad und einem zwischen Netzanschluß und zu schützender Einrichtung gelegenen Querpfad mit einer Abtrenneinrichtung und einem Über spannungsableiter, dadurch gekennzeichnet, daß als Abtrennvorrichtung ein Poly-PTC-Strombegrenzer (7) und als Überspannungsableiter eine Suppressordiode (9) vorgesehen sind.

3. Überspannungsschutz, insbesondere Überspannungsschutz gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Poly-PTC-Strombegrenzer (7) sich zwischen der Netzan schlußseite (1, 2) und der Suppressordiode (8) befindet.

4. Überspannungsschutz, insbesondere Überspannungsschutz gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Poly-PTC-Strombegrenzer (7′) sich zwischen der Geräte anschlußseite (3, 4) und der Suppressordiode (8) befindet.

5. Überspannungsschutz, insbesondere Überspannungsschutz gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Poly-PTC-Strombegrenzer (7) sich zwischen der Netzan schlußseite (1, 2) und der Suppressordiode (8) und ein weiterer Poly-PTC-Strombegrenzer (7′) sich zwischen der Geräteanschlußseite (3, 4) und der Suppressordiode be findet.

6. Überspannungsschutz, insbesondere Überspannungsschutz gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Daten des oder der Poly-PTC-Strombe grenzer(s) und die Daten der Suppressordiode (8) so auf einander abgestimmt sind, daß die Strombegrenzung den über die Suppressordiode (8) fließenden Strom auf einen Betrag unterhalb des für diese Diode zulässigen maxi malen Stromwertes begrenzt.

7. Überspannungsschutz, insbesondere Überspannungsschutz gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß dem oder den Poly-PTC-Strombegrenzer(n) (7, 7′) eine Defektanzeige (16; 10 bis 13) parallel ge schaltet ist.

8. Überspannungsschutz, insbesondere Überspannungsschutz gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Defektanzeige als akustische Anzeige oder als optische Anzeige (16) ausgebildet ist.

9. Überspannungsschutz, insbesondere Überspannungsschutz gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Defektanzeige mit einer Konstantstromquelle gekoppelt (10 bis 13) ist.

10. Überspannungsschutz, insbesondere Überspannungsschutz gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Defektanzeige zusätzlich als Fernanzeige ausgebildet ist.

11. Überspannungsschutz, insbesondere Überspannungsschutz gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Fernanzeige ein Lichtwellenleiter (13, 13′) dient, der galvanisch vom Überspannungsschutz, einschließlich eines etwaigen Gerätegehäuses (25) und der Auswerte schaltung getrennt ist.

12. Überspannungsschutz, insbesondere Überspannungsschutz gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn zeichnet, daß zwecks Schaffung einer Wärmekopplung der oder die Poly-PTC-Strombegrenzer (7, 7′) und die Suppres sordiode (8) räumlich dicht nebeneinander angeordnet sind.

13. Überspannungsschutz, insbesondere Überspannungsschutz gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, daß im Querpfad (9) der Poly-PTC-Strom begrenzer (7) und die Suppressordiode in Reihe liegen.

14. Überspannungsschutz, insbesondere Überspannungsschutz gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Querpfad sich zwischen einem Stromlängspfad (19) und einem Erdanschluß (15) erstreckt.

15. Überspannungsschutz, insbesondere Überspannungsschutz gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge kennzeichnet, daß sich im Stromlängspfad (1-3) zwischen Netzanschluß einerseits und dem oder den Poly-PTC-Strom begrenzer(n) (7, 7′) und Suppressordiode (8) anderer seits ein Widerstand (6) befindet, der zur Entkopplung bei Blitz- oder sehr hoher Überspannungsbeanspruchung dient.

16. Überspannungsschutz, insbesondere Überspannungsschutz gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge kennzeichnet, daß dem Netzanschluß (1, 2) in Energie flußrichtung (1-3) ein für das Ableiten größerer Überspannungen geeigneter Überspannungsableiter (5) nachgeordnet, sowie dem oder den Poly-PTC-Strombegren zer(n) (7, 7′) und der Suppressordiode (8) vorgeordnet ist, wobei der Überspannungsableiter (5) entweder zwischen den beiden Stromlängspfaden (1-3, 2-4) oder zwischen einem Stromlängspfad (1-3) und Erde oder Masse geschaltet ist.

17. Überspannungsschutzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch in ein Gehäuse (24, 25) integrierte Überspannungsschutz- und Überwachungs mittel, wobei auf einem Träger, z. B. einer Platine zumindest der oder die Poly-PTC-Strombegrenzer (7, 7′) und die Suppressordiode (8), bevorzugt räumlich dicht beieinander, angebracht sind.

18. Überspannungsschutzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Poly- PTC-Strombegrenzer (7, 7′) und die Suppressordiode (8) von einem sie mit elastischer Spannung umgebenden Schrumpfschlauch (28) zusammengehalten sind.

19. Überspannungsschutzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (24; 25) mit einer akustischen und/oder optischen Defekt anzeige (16) versehen ist, wobei zumindest im Fall der optischen Defektanzeige in der Gehäusewand eine Öff nung für das Wahrnehmen der Anzeige vorgesehen ist.

20. Überspannungsschutzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihenklemme (20) mit Anschlüssen (1, 3) für die Zu- und Ableitun gen (22, 23) die Platine (17) trägt, wobei von der Platine her ein Erdanschluß (15) aus dem Platinen gehäuse (24) herausgeführt ist.

21. Überspannungsschutzgerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenklemme (20) eine ela stische Einstecköffnung (18) zum Einstecken der Platine (17′) aufweist, wobei die Einstecköffnung elektrisch leitend ist und elektrisch mit dem durch die Reihenklemme (20) hindurchführenden Leiter (19) verbunden ist.