DE4124321C2

DE4124321C2 - Arrangement for the derivation of overvoltages

Info

Publication number: DE4124321C2
Application number: DE4124321A
Authority: DE
Inventors: Peter Hasse; Johannes Wiesinger; Walter Aumeier; Raimund Koenig
Original assignee: Dehn and Soehne GmbH and Co KG
Current assignee: Dehn SE and Co KG
Priority date: 1991-07-23
Filing date: 1991-07-23
Publication date: 2003-10-09
Anticipated expiration: 2011-07-24
Also published as: DE4124321A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Anordnung zur Ableitung von Überspannungen, wobei mehrere überspannungsbegrenzende Elemente, z. B. Varistoren (V1, V2) oder Dioden und z. B. durch Überhitzung oder Feststellung des Leckstromes auslösende Abschaltmittel (3) vorgesehen sind. Um die Sicherheit einer solchen Anordnung zu verbessern, insbesondere redundant auszubilden, so daß bei Ausfall eines der überspannungsbegrenzenden Elemente der Betrieb mit einem anderen überspannungsbegrenzenden Element weitergeführt werden kann, wobei zugleich eine einwandfreie Abschaltung eines defekten und überhitzten überspannungsbegrenzenden Elementes gewährleistet sein soll, ist vorgesehen, daß zumindest zwei überspannungsbegrenzende Elemente (V1, V2) vorgesehen sind, von denen jeder für sich ausreichend dimensioniert ist, um an der betreffenden Einsatzstelle den Überspannungsschutz zu gewährleisten, daß eine thermische Abschaltung (Thermosicherung) oder Überwachung eines Leckstromes (3) vorgesehen ist, die im Strompfad des einen, ersten überspannungsbegrenzenden Elementes (V1) liegt, bei dessen Überhitzung abschaltet und das zweite überspannungsbegrenzende Element (V2) zuschaltet (3').The invention relates to an arrangement for deriving overvoltages, with several overvoltage-limiting elements, for. B. varistors (V1, V2) or diodes and z. B. by overheating or detection of the leakage triggering shutdown means (3) are provided. In order to improve the safety of such an arrangement, in particular to make it redundant, so that if one of the overvoltage-limiting elements fails, operation with another overvoltage-limiting element can continue, while at the same time ensuring that a defective and overheated overvoltage-limiting element is switched off properly. that at least two overvoltage-limiting elements (V1, V2) are provided, each of which is sufficiently dimensioned in itself to ensure overvoltage protection at the location in question, that a thermal shutdown (thermal fuse) or monitoring of a leakage current (3) is provided, which lies in the current path of the one, first overvoltage-limiting element (V1), switches off when it overheats and switches on the second overvoltage-limiting element (V2) (3 ').

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ableitung von Überspannungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Hierzu kennt man aus DE 90 00 102 U1 einen steckbaren Überspannungsableiter für elektrische Anlagen, bei dem ein Paket von drei Varistoren parallel zueinander angeordnet sind. Im Falle der Überhitzung schmilzt eine Lotstelle, und ein unter Federwirkung stehendes Bauteil wird in seiner Lage verändert, wodurch der Anschluß der Varistoren an Spannung unterbrochen wird. Damit werden nachteiligerweise sämtliche Varistoren abgeschaltet. Dies heißt, daß bei Ausfall nur eines der Varistoren und entsprechender Überhitzung auch alle anderen Varistoren außer Betrieb gesetzt werden, obgleich diese noch funktionsfähig sind.The invention relates to an arrangement for discharging overvoltages according to the preamble of claim 1. For this purpose one knows from DE 90 00 102 U1 a pluggable surge arrester for electrical systems, in which a packet of three varistors are arranged in parallel. In the event of overheating, one soldering point melts and one under spring action standing component is changed in its position, whereby the connection of the Varistors on voltage is interrupted. This will be disadvantageous all varistors switched off. This means that if one fails, only one of the Varistors and corresponding overheating also all other varistors be put out of operation, although they are still functional.

Aus der DE 33 18 588 A1 ist ein Varistorsicherungselement vorbekannt, welches zum Schutz elektrischer Schaltkreise vor Überspannungen und Übertemperaturen dient.DE 33 18 588 A1 discloses a varistor fuse element, which protects electrical circuits from overvoltages and Overheating is used.

Bei dieser gattungsbildenden Lösung weist das Sicherungselement zum elektrischen Anschluß eine erste Zuleitung sowie eine federnd ausgebildete zweite Zuleitung auf, wobei beide Zuleitungen mit einander gegenüber liegenden Schaltkontakten ausgerüstet sind. Ein Varistor ist einerseits direkt mit der ersten Zuleitung und andererseits über eine Schmelzlegierung mit der zweiten Zuleitung verbunden. Im normalen Betriebsfall sind die dortigen Schaltkontakte geöffnet und es ergibt sich ein Stromfluß über den Varistor. Bei Auftreten von Überspannungen steigt der Durchlaßstrom des Varistors steil an. Die hierdurch bedingte stark zunehmende Verlustleistung im Varistor heizt diesen auf, was zum Abschmelzen der Schmelzlegierung und folglich zum Schließen der Schaltkontakte führt, so daß sich eine niederohmige Brücke für den zu schützenden elektrischen Schaltkreis ergibt.In this generic solution, the securing element has electrical connection a first lead and a spring-formed second lead, with both leads facing each other lying switch contacts are equipped. On the one hand, a varistor is direct with the first supply line and on the other hand via a melt alloy with the second supply line connected. In normal operation, they are there Switch contacts open and there is a current flow through the varistor. If overvoltages occur, the forward current of the varistor increases steep. The resulting increasing power loss in the varistor heats this up, causing the melting alloy to melt and consequently leads to the closing of the switching contacts, so that there is a low resistance Bridge for the electrical circuit to be protected results.

Aus der DE 90 00 102 U1 ist eine Parallelschaltung von drei scheiben förmigen Varistoren mit dem Ziel vorbekannt, Platz zu sparen und höhere Leistungsparameter zu erreichen. Insbesondere dient die dortige Lösung dem Zweck, die Varistoren in üblichen Gehäusen unterbringen zu können. DE 90 00 102 U1 describes a parallel connection of three disks shaped varistors with the aim of saving space and higher Achieve performance parameters. In particular, the solution there serves that Purpose of being able to accommodate the varistors in conventional housings.

Bei der Anordnung eines Varistors in einem Gehäuse gemäß DE 90 12 881 U1 wird auf die Möglichkeit einer thermischen Abschaltung eines Varistors eingegangen, wobei ergänzend nach Öffnen eines Schmelzkontakts unter Federkraft eine Kontaktgabe des Netzanschlusses mit einer Fehleranzeige erfolgt.When arranging a varistor in a housing according to DE 90 12 881 U1 is on the possibility of a thermal shutdown of a varistor received, in addition after opening a fuse contact under Spring force makes contact with the mains connection with an error display he follows.

Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, die Sicherheit einer Anordnung zur Ableitung von Überspannungen zu verbessern, insbe sondere redundant auszubilden, so daß bei Ausfall eines der über spannungsbegrenzenden Elemente der Betrieb mit einem anderen überspannungsbegrenzenden Element weitergeführt werden kann, wobei zugleich eine einwandfreie Abschaltung eines defekten und überhitzten überspannungsbegrenzenden Elementes gewährleistet sein soll.From the above, it is therefore an object of the invention to provide security to improve an arrangement for discharging overvoltages, esp special redundant training, so that in the event of failure of one of the voltage limiting elements of operation with another Surge limiting element can be continued, wherein at the same time a perfect shutdown of a defective and overheated surge-limiting element should be guaranteed.

Die Lösung dieser Aufgabe wird zunächst, ausgehend vom Oberbegriff des Anspruches 1, in den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 gesehen. Die bevorzugte und übliche Anordnung dieser überspannungs begrenzenden Elemente ist zwischen einer Phase (z. B. L, N) und der Erdleitung (PE). Jedes dieser beiden überspannungsbegrenzenden Elemente kann aufgrund seiner Bemessung die im normalen Betrieb auftretenden Spannungen und sonstigen Belastungen aushalten. Wird es aufgrund einer Überspannung defekt und beginnt sich zu überhitzen, so setzt die zuge hörige, z. B. thermische Abschaltung ein und trennt dieses überspannungs begrenzende Element von der jeweiligen Spannung. Ferner wird dabei das zweite überspannungsbegrenzende Element zugeschaltet. Wie oben erwähnt, ist auch dieses überspannungsbegrenzende Element so dimensioniert, daß es den Anforderungen des normalen Betriebes gewachsen ist. Man erzielt also mit nur zwei überspannungsbegrenzenden Elementen einen redundanten Betrieb, so daß bei Ausfall eines der überspannungsbegrenzenden Elemente durch das andere überspannungsbegrenzende Element weiterhin für einen einwandfreien Überspannungsschutz gesorgt ist. Diese Vorteile sind bei dem eingangs erläuterten Stand der Technik nicht gegeben. The solution to this problem is first of all based on the generic term of Claim 1, in the features of the characterizing part of claim 1 seen. The preferred and usual arrangement of this surge delimiting element is between a phase (e.g. L, N) and the Earth line (PE). Each of these two surge-limiting elements can, due to its dimensioning, occur in normal operation Withstand tensions and other stresses. Will it be due to a Overvoltage defective and begins to overheat, so the voltage continues belonging, e.g. B. thermal shutdown and isolates this overvoltage limiting element of the respective voltage. Furthermore, the second surge-limiting element switched on. As mentioned above, this surge-limiting element is also dimensioned so that it has grown to meet the requirements of normal operation. So you get a redundant one with only two surge-limiting elements Operation, so that in the event of failure of one of the surge-limiting elements through the other surge limiting element for one proper surge protection is ensured. These advantages are with the State of the art explained in the introduction does not exist.

Die Merkmale des Anspruches 2 stellen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar, weil hierdurch bei Ausfall eines der überspannungsbegren zenden Elemente hörbar und/oder sichtbar wird, daß dieses überspannungs begrenzende Element betriebsunfähig und daher auszuwechseln ist; bzw. daß das gesamte Gerät auszutauschen ist.The features of claim 2 represent a preferred embodiment of the Invention represents, because if one of the overvoltage limits fails elements are audible and / or visible that this overvoltage delimiting element is inoperable and therefore must be replaced; or that the entire device must be replaced.

Die Ansprüche 3 und 4 stellen mögliche und vorteilhafte Schaltungen der Anordnung nach Anspruch 1 bzw. 1 und 2 dar, nämlich zum einen eine Parallelschaltung, und zum anderen eine Reihenschaltung (mit Überbrückung eines der überspannungsbegrenzenden Elemente) dieser beiden überspan nungsbegrenzenden Elemente.Claims 3 and 4 represent possible and advantageous circuits of the Arrangement according to claim 1 or 1 and 2, namely on the one hand Parallel connection, and on the other hand a series connection (with bridging one of the surge limiting elements) of these two span limiting elements.

Ausgehend von einem Oberbegriff, der dem eingangs erwähnten Oberbegriff des Anspruches 1 entspricht, stellen die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 5 eine weitere Lösungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung dar. Abgesehen von dem Sonderfall, daß das zweite, größer bemessene überspannungsbegrenzende Element einen Schaden oder Fehler aufweist, wird zunächst das erste, kleiner dimensionierte überspannungs begrenzende Element abgeschaltet werden, so daß dann das zweite, größer dimensionierte überspannungsbegrenzende Element allein die Überspan nungsbegrenzung übernimmt. Diese Anordnung hat noch den weiteren Vorteil, daß beim Ausfall eines der überspannungsbegrenzenden Elemente keine Startstrombelastung für die Kontakte im Strompfad des anderen über spannungsbegrenzenden Elementes auftritt.Starting from a generic term, the generic term mentioned at the beginning of claim 1 corresponds to the characteristics of the characteristics of Claim 5 another possible solution of the invention Task. Apart from the special case that the second, larger rated surge limiting element a damage or failure has, the first, smaller dimensioned surge limiting element are switched off, so that the second, larger dimensioned surge-limiting element alone the surge limitation. This arrangement has another one Advantage that if one of the surge limiting elements fails no starting current load for the contacts in the current path of the other voltage-limiting element occurs.

Bei der Anordnung nach Anspruch 5 empfiehlt sich ebenfalls eine optische und/oder akustische Anzeige gemäß Anspruch 6.In the arrangement according to claim 5, an optical is also recommended and / or acoustic display according to claim 6.

Die Merkmale des Anspruches 7 sind zwar für sich bekannt, jedoch in Verbindung mit den Merkmalen eines oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche von Vorteil und in der Bauweise sowie im Betrieb sehr robust.The features of claim 7 are known per se, but in Link to the characteristics of one or more of the preceding Requirements of advantage and very robust in construction and operation.

Schaltungsmäßig kann die Erfindung überall da eingesetzt werden, wo ein Überspannungsableiter mit redundantem Betrieb notwendig ist, zumindest sich empfiehlt. Die räumliche Unterbringung wird den jeweiligen Verhält nissen anzupassen sein. In terms of circuitry, the invention can be used wherever a Surge arrester with redundant operation is necessary, at least is recommended. The spatial accommodation is the respective relationship need to be adjusted.

Das als Ersatz dienende überspannungsbegrenzende Element kann auch nur sogenannte Notlaufeigenschaften haben, d. h. es muß nicht für einen Dauer betrieb konzipiert sein.The surge-limiting element serving as a replacement can only have so-called emergency running properties, d. H. it doesn't have to last for a long time operation.

Im Sinne der Aufgabenstellung einer Verbesserung der Sicherheit einer solchen Anordnung sind die Merkmale des Anspruches 9 und 10 Ansprüche vorgesehen. Dies ist eine sogenannte "fail-safe"-Schaltung ("Fehler-Ab sicherungs"-Schaltung), und zwar in verschiedenen Varianten und zuge höriger Ausgestaltung. Wenn gemäß Anspruch 9 das zweite überspannungs begrenzende Element abgeschaltet wird, werden gleichzeitig die Anordnung zur Ableitung der Überspannung und das zu schützende System sowohl kurzgeschlossen als auch von der Spannung abgeschaltet. Durch wahlweise einsetzbare Brücken können je nach "fail-safe"-Anforderung das Kurz schließen und Abschalten von der Spannung einzeln oder auch insgesamt unwirksam gemacht werden.In terms of the task of improving the security of a such an arrangement are the features of claim 9 and 10 claims intended. This is a so-called "fail-safe" circuit fuse "circuit), in different variants and supplied proper design. If according to claim 9, the second surge limiting element is turned off, the arrangement will be simultaneously to discharge the surge and the system to be protected both short-circuited as well as switched off from the voltage. By optional Depending on the "fail-safe" requirement, usable bridges can do the short close and switch off the voltage individually or as a whole be rendered ineffective.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind der nachstehenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung zu entnehmen. In der im wesentlichen schematisch und für das Verständnis der Erfindung unwesent liche Bauteile weglassenden Zeichnung zeigt:Further advantages and features of the invention are as follows Description and the associated drawing. In the in essentially schematic and not essential for the understanding of the invention The drawing omitting components shows:

Fig. 1 die Schaltung einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 1 shows the circuit of a first embodiment of the invention,

Fig. 2 die Schaltung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 shows the circuit of a second embodiment of the invention,

Fig. 3 die Schaltung einer dritten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 3 shows the circuit of a third embodiment of the invention,

Fig. 4 ein Diagramm der Stromverläufe zum Ausführungsbeispiel der Fig. 3, Fig. 4 is a diagram of current waveforms to the embodiment of Fig. 3,

Fig. 5 ein Schaltungsschema mit mehreren Möglichkeiten einer sogenannten "fail-safe"-Schaltung. Fig. 5 shows a circuit diagram with several possibilities of a so-called "fail-safe" circuit.

In den vorliegenden Ausführungsbeispielen sind als bevorzugte Ausführungen der überspannungsbegrenzenden Elemente Varistoren gewählt, ohne daß aber die Erfindung hierauf beschränkt sein soll. Dabei zeigt Fig. 1 zwischen einer Phase 1 (L) und der Erde 2 eine Parallelschaltung von zwei Varistoren V1 und V2. Ferner ist eine thermische Abschaltung (Thermosicherung) 3 vorgesehen, die in der normalen Betriebsstellung den ersten Varistor V1 an die Spannung 1 (L) legt. Die Erfindung ist ferner nicht auf eine thermische Abschaltung begrenzt. Dies könnte auch eine andere Form der Abschaltung sein, z. B. die Überwachung eines Leckstromes der überspannungsbegren zenden Elemente und Abschaltung, falls der Leckstrom einen definierten Wert übersteigen sollte. Die Abschaltungen wirken wie nachstehend beschrieben. Wird im vorliegenden Beispiel dieser Varistor überhitzt, so schaltet die genannte thermische Abschaltung in die Position 3'. Dies kann unter Wirkung einer Zugfeder 4 geschehen, welche in der erstgenannten Stellung 3 dieser thermischen Abschaltung entsprechend gespannt ist. Die thermische Abschaltung kann auch eine Thermosicherung mit Wärmekontakt zum Varistor sein (in der Zeichnung nicht dargestellt). In der Position 3' ist der erste Varistor V1 abgeschaltet, kann sich also nicht weiter überhitzen, und der zweite Varistor V2 ist zugeschaltet und übernimmt den Überspannungsschutz. Eine optische und/oder akustische Anzeige 6 wird bei der Position 3' der thermischen Abschaltung, d. h. bei Inbetriebnahme des zweiten Varistors V2, zugeschaltet und zeigt somit an, daß der erste Varistor V1 ausgewechselt werden muß.In the present exemplary embodiments, varistors are selected as preferred versions of the overvoltage-limiting elements, but the invention is not intended to be limited to these. Here, FIG. 1 shows between a phase 1 (L) and the earth 2 is a parallel circuit of two varistors V1 and V2. Furthermore, a thermal shutdown (thermal fuse) 3 is provided, which in the normal operating position applies the first varistor V1 to the voltage 1 (L). The invention is also not limited to a thermal shutdown. This could also be another form of shutdown, e.g. B. the monitoring of a leakage current of overvoltage-limiting elements and shutdown if the leakage current should exceed a defined value. The shutdowns operate as described below. If this varistor is overheated in the present example, the aforementioned thermal shutdown switches to position 3 '. This can take place under the action of a tension spring 4 , which is tensioned accordingly in the first-mentioned position 3 of this thermal shutdown. The thermal shutdown can also be a thermal fuse with thermal contact to the varistor (not shown in the drawing). In position 3 ', the first varistor V1 is switched off, so it cannot overheat, and the second varistor V2 is switched on and takes over the overvoltage protection. An optical and / or acoustic display 6 is switched on at position 3 'of the thermal shutdown, ie when the second varistor V2 is started up, and thus indicates that the first varistor V1 must be replaced.

Eine im Prinzip ähnliche, jedoch eine Reihenschaltung der beiden Varistoren V1 und V2 beinhaltende Anordnung ist in Fig. 2 dargestellt. Hierbei sind für gleiche Teile dieselben Bezugsziffern wie im Beispiel der Fig. 1 vorgesehen. Die thermische Abschaltung befindet sich in der Lage 3. Der erste Varistor V1 liegt an der Spannung zwischen 1 (L) und 2. Bei seinem Ausfall und Über hitzung reagiert die thermische Abschaltung und kommt in die Lage 3'. Damit wird der erste Varistor V1 abgeschaltet, da er dann von der Leitung 3'-2 überbrückt ist, und der zweite Varistor V2 übernimmt den Überspannungs schutz. Die Anzeige 6 hat die gleiche Funktion wie im Beispiel der Fig. 1.An arrangement which is similar in principle but contains a series connection of the two varistors V1 and V2 is shown in FIG. 2. Here, the same reference numerals are provided for the same parts as in the example of FIG. 1. Thermal shutdown is in position 3 . The first varistor V1 is connected to the voltage between 1 (L) and 2. When it fails and overheats, the thermal shutdown reacts and comes into position 3 '. The first varistor V1 is thus switched off since it is then bridged by the line 3 '- 2 , and the second varistor V2 takes over the overvoltage protection. The display 6 has the same function as in the example in FIG. 1.

In beiden vorgenannten Ausführungsbeispielen ist also die thermische Abschaltung sowohl Thermosicherung mit Abtrennfunktion, als auch gleich zeitig Wechselkontakt für den Übergang von der Zuschaltung des ersten Varistors V1 auf die des zweiten Varistors V2. In both of the above-mentioned exemplary embodiments, the thermal is Shutdown both thermal fuse with disconnect function, as well early changeover contact for the transition from the connection of the first Varistor V1 to that of the second varistor V2.

Im Beispiel der Fig. 3 sind ebenfalls zwei Varistoren vorgesehen, wobei der erste Varistor V1' für eine kleinere maximale Betriebsspannung ausgelegt ist als der zweite Varistor V2'. In diesem Beispiel ist jedem der beiden vorge nannten Varistoren eine thermische Abschaltung 7, 8 zugeordnet, deren jeweilige Abschaltposition mit 7' bzw. 8' gekennzeichnet ist. Bei Inbetrieb nahme der Anordnung sind die Schalter der thermischen Abschaltungen 7, 8 geschlossen, d. h. beide Varistoren V1' und V2' liegen an der Spannung zwischen 1 (L) und 2 (PE). Da der Varistor V2' eine höhere Betriebsspannung hat als der Varistor V1', zieht bei der gleichen angelegten Spannung U der Varistor V1' einen höheren Strom i1 als den Strom i2, der über den Varistor V2' geht. Dabei ist aber zu berücksichtigen, daß es sich bei den vorge nannten Strömen i1 und i2 nicht um ständig fließende Betriebsströme, sondern um Stoßströme handelt, die nur über einen kurzen Zeitraum wirken. Es wird also - abgesehen vom eingangs erwähnten Sonderfall eines Fehlers beim zweiten Varistor V2' - im Falle einer Überspannung zunächst der erste Varistor V1' überlastet werden, sich aufheizen und zum Abschalten der thermischen Auslösung 7 führen. Damit ist der erste Varistor V1' abge schaltet und die zugehörige Anzeige 6 zugeschaltet, während der zweite Varistor V2' nach wie vor an Spannung liegt und für den Überspannungs schutz zur Verfügung steht. Die Anzeige von 6 sagt aber der Bedienungs person, daß der erste Varistor V1' auszuwechseln ist. Sollte aus irgendeinem Grund auch der zweite Varistor V2' ausfallen, so schaltet seine thermische Abschaltung in die Position 8', trennt ihn somit von der Spannung L und schaltet die zugehörige Anzeige 6 ein. Sollten in einem Extremfall beide Varistoren V1' und V2' ausgefallen sein, so sind dann beide Anzeigen 6 eingeschaltet.In the example of FIG. 3, two varistors are also provided, the first varistor V1 'being designed for a smaller maximum operating voltage than the second varistor V2'. In this example, a thermal shutdown 7 , 8 is assigned to each of the two aforementioned varistors, the respective shutdown position of which is identified by 7 'or 8'. When commissioning the arrangement, the switches of the thermal cutouts 7 , 8 are closed, ie both varistors V1 'and V2' are at the voltage between 1 (L) and 2 (PE). Since the varistor V2 'has a higher operating voltage than the varistor V1', with the same applied voltage U the varistor V1 'draws a higher current i1 than the current i2 which goes through the varistor V2'. However, it must be taken into account that the currents i1 and i2 mentioned above are not constantly flowing operating currents, but rather surge currents which only act over a short period of time. Apart from the special case of an error in the second varistor V2 'mentioned at the outset, in the event of an overvoltage the first varistor V1' will first be overloaded, heat up and lead to the thermal release 7 being switched off. The first varistor V1 'is thus switched off and the associated display 6 is switched on, while the second varistor V2' is still connected to voltage and is available for overvoltage protection. However, the display of 6 tells the operator that the first varistor V1 'is to be replaced. If for some reason the second varistor V2 'also fails, its thermal shutdown switches to position 8 ', thus separating it from the voltage L and switching on the associated display 6 . If, in an extreme case, both varistors V1 'and V2' have failed, then both displays 6 are switched on.

Im Normalbetrieb besteht der Vorteil, daß eine größere Strombelastung möglich ist, nämlich i1 + i2 (siehe hierzu das Strom-Spannungsdiagramm gemäß Fig. 4). Hinzu kommt der oben bereits erwähnte Wegfall einer Startstrombelastung über Schaltkontakte.In normal operation there is the advantage that a larger current load is possible, namely i1 + i2 (see the current-voltage diagram according to FIG. 4). Added to this is the abolition of a starting current load via switch contacts, as already mentioned above.

Der jeweils nach Ausfall abgeschaltete Varistor ist nach dem erfolgten Umschalten spannungslos und kann dann ausgewechselt werden. The varistor that is switched off after a failure is the one that has taken place Switch over without voltage and can then be replaced.

Anschließend kann der Schalter, der auf den zweiten Varistor geschaltet war, wieder in die Ausgangslage zurückgestellt werden, in welcher der neu eingesetzte Varistor die Funktion des überspannungsbegrenzenden Elementes übernimmt. Die vorstehenden Ausführungen zeigen besonders, daß es möglich ist, den zweiten Varistor lediglich so dimensionieren zu müssen, daß er Notlaufeigenschaften hat. Es versteht sich, daß die jeweiligen Umschal tungen so stark dimensioniert werden müssen, daß sie einen Defektstrom führen und auch abschalten können.Then the switch that was switched to the second varistor can be returned to the starting position in which the new Varistor used the function of the overvoltage limiting element takes over. The foregoing particularly shows that it it is possible to only have to dimension the second varistor so that he has emergency running properties. It is understood that the respective Umschal lines must be dimensioned so strongly that they have a defect current can lead and also switch off.

Es besteht die Möglichkeit der Unterbringung der beiden Varistoren V1, V2, bzw. VI¹, V2', einschließlich ihrer zugehörigen thermischen Abschaltmittel, in einem gemeinsamen Gehäuse.There is the possibility of accommodating the two varistors V1, V2 or VI ¹ , V2 ', including their associated thermal shutdown means, in a common housing.

Fig. 5 zeigt die Möglichkeiten einer "fail-safe" ("Fehler-Absicherungs")- Anordnung. Es sind wieder zwei Varistoren V1 und V2 vorgesehen. Dabei ist V1 der zunächst tätige Varistor und V2 der redundante Varistor. Wird V1 beschädigt, so schaltet der Schalter 9 durch thermische oder andere Auslö sung ab, und der Schalter 10 schließt den Varistor V2 ans Netz L-N. Die Varistoren V1, V2 können mit akustischen und/oder optischen Anzeigen 11, 12 versehen sein, wobei die Anzeigen 11 im übrigen auch noch auf eine Fernanzeige 13 geschaltet sein können. Die "fail-safe"-Schaltung, die nach stehend erläutert wird, soll eine zusätzliche Sicherung für den Fall geben, daß auch der nach Ausfall des ersten Varistors V1 zugeschaltete, redundante Varistor V2 ausfällt, z. B. an einem Wochenende oder in sonstigen Zeiten, in denen keine ständige Kontrolle durch eine Betriebsperson vorliegt. In einem solchen Fall kann der redundante Varistor V2 entweder durch Öffnen des Schalters 14 in seinem Querstrompfad L-PE oder auch durch Öffnen des Schalters 15 im Längsstrom-pfad der Phase L von Spannung getrennt werden, wobei gleichzeitig das zu schützende System vom Netz abgetrennt und vor schädlichen Überspannungen geschützt wird. Weiterhin ist es auch möglich, durch Schließen eines Schalters 16 den Querstrompfad L-PE kurzzuschließen, so daß das geschützte System kurzgeschlossen ist, wodurch das zu schützende System vor schädlichen Überspannungen geschützt ist. Das Öffnen des Schalters 15 und das Schließen des Schalters 16 und gleich zeitiges Öffnen des Schalters 14 kann durch eine gemeinsame Betätigung 17 synchron erfolgen. Falls ein Abschalten und/oder Kurzschließen des zu schützenden Systems nicht erwünscht ist, kann die Funktion des Schalters 15 durch das Einsetzen einer Überbrückung 18 und die Funktion des Schalters 16 durch das Entfernen einer Überbrückung 19 aufgehoben werden. Im letzten Fall kann eine optische oder akustische Anzeige 20 (auch als Fern anzeige 13) aktiviert werden. Die Anzeigen 11, 12, 20 können verschieden farbig sein, z. B. 11 grün, 12 orange und 20 rot. Fig. 5 shows the possibilities of a "fail-safe"("errorprotection") arrangement. Two varistors V1 and V2 are again provided. V1 is the first active varistor and V2 the redundant varistor. If V1 is damaged, the switch 9 switches off by thermal or other triggering, and the switch 10 connects the varistor V2 to the mains LN. The varistors V1, V2 can be provided with acoustic and / or optical displays 11 , 12 , with the displays 11 also being able to be switched to a remote display 13 . The "fail-safe" circuit, which is explained below, is intended to provide an additional fuse in the event that the redundant varistor V2 which is switched on after the first varistor V1 fails, z. B. on a weekend or other times when there is no constant control by an operator. In such a case, the redundant varistor V2 can be separated from voltage either by opening the switch 14 in its cross-current path L-PE or also by opening the switch 15 in the longitudinal current path of the phase L, the system to be protected being disconnected from the mains and is protected against harmful overvoltages. Furthermore, it is also possible to short-circuit the cross-current path L-PE by closing a switch 16 , so that the protected system is short-circuited, as a result of which the system to be protected is protected against harmful overvoltages. The opening of the switch 15 and the closing of the switch 16 and simultaneous opening of the switch 14 can be done synchronously by a joint operation 17 . If switching off and / or short-circuiting the system to be protected is not desired, the function of the switch 15 can be canceled by inserting a bypass 18 and the function of the switch 16 by removing a bypass 19 . In the latter case, an optical or acoustic display 20 (also as a remote display 13 ) can be activated. The displays 11 , 12 , 20 can be of different colors, e.g. B. 11 green, 12 orange and 20 red.

Die sinngemäß gleiche Schaltung kann auch für den Fall vorgesehen werden, daß bei Fehlen eines Varistors V2 für den Varistor V1 eine "fail- safe"-Schaltung gewünscht wird (in der Zeichnung nicht dargestellt).The equivalent circuit can also be provided for the case that in the absence of a varistor V2 for the varistor V1 a "fail- safe "circuit is desired (not shown in the drawing).

Wie eingangs bereits erwähnt, ist die Erfindung nicht auf den Einsatz von Varistoren zur Überspannungsableitung beschränkt. Dies könnten die erläuterten anderen spannungsbegrenzenden Elemente sein, zu denen auch Löschfunkenstrecken gehören.As already mentioned at the beginning, the invention is not based on the use of Varistors for overvoltage dissipation limited. This could be the explained other voltage-limiting elements, including those Extinguishing spark gaps belong.

Claims

1. Arrangement for the derivation of overvoltages with at least two overvoltage-limiting elements (V1, V2) with at least one thermally actuable switch ( 3 ), the heating element of which lies in the current path of a first overvoltage-limiting element (V1), characterized in that for overvoltage protection by two Lines ( 1 , 2 ) between the two lines ( 1 , 2 ) two overvoltage-limiting elements (V1, V2) are connected, each of which is sufficiently dimensioned to ensure overvoltage protection at the location in question, and that the contacts of the thermally actuated switch when one element (V1) overheats, de-energize it and connect the second overvoltage-limiting element (V2) to the two lines ( 1 , 2 ).

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the thermal shutdown ( 3 , 3 ') in the position ( 3 '), which it assumes after it has been triggered, actuates an optical and / or acoustic display ( 6 ).

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the two overvoltage-limiting elements (V1, V2) are connected in parallel and the thermal shutdown ( 3 ) in the common feed line of the phase ( 1 ) to the two parallel branches of this circuit.

4. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the two overvoltage-limiting elements (V1, V2) are switched in series, that the thermal shutdown ( 3 ) first bypassing the second overvoltage-limiting element (V2) the first overvoltage-limiting element (V1) switches on and that after triggering this thermal fuse ( 3 ) with the first overvoltage-limiting element switched off, the second overvoltage-limiting element is switched on.

5. Arrangement for switching off overvoltages with at least two overvoltage-limiting elements (V1, V2) and with at least one thermally actuable switch ( 3 ), the heating element of which lies in the current path of a first overvoltage-limiting element (V1), characterized in that for overvoltage protection by two lines ( 1 , 2 ) of at least two of the overvoltage-limiting elements are each sufficiently dimensioned in themselves to ensure overvoltage protection at the relevant point of use, with two overvoltage-limiting elements differing in their maximum operating voltage between the two lines ( 1 , 2 ) (V1 ', V2') are connected in parallel, and that each of these overvoltage-limiting elements has a thermally actuated switch ( 7 , 8 ) which triggers when overheating and disconnects the relevant overvoltage-limiting element (V1 ', V2') from the voltage.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the thermal shutdowns ( 7 , 8 ) in the position ( 7 ', 8 '), which they assume after they have been triggered, actuate an optical and / or acoustic display ( 6 ).

7. Arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the thermal shutdown against the action of a spring is carried out by melting a solder joint, the spring causing the switchover to another switching position ( 3 ', 7 ', 8 ').

8. Arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the overvoltage-limiting elements (V1, V2; V1 ', V2') with their thermal shutdowns are in a common housing.

9. Arrangement according to one of claims 1 to 8, marked by a so-called "fail-safe" ("protection-protection") circuit, which in the case damage or failure of one, preferably both, of the overvoltage limiting elements this and / or the system to be protected shorts and / or switches off.

10. The arrangement according to claim 9, characterized by selectively usable bridges ( 18 , 19 ) of switches or displays.