DK168902B1 - Overspændingssikring til aflang forbindelsesliste med flere forbindelseselementer - Google Patents

Description

DK 168902 B1

Den foreliggende opfindelse angår en overspændings-sikring for forbindelseslister. Opfindelsen angår en overspændingssikring for en sådan forbindelsesliste, som er udformet med flere indbyrdes isolerede forbindelseselementer 5 for tilvejebringelse af forbindelse med et antal elektriske i ledere, hvilken overspændingssikring indbefatter mindst én jordelektrode og et antal beskyttelseselektroder, hvilke elektroder er placeret isolerede fra hinanden og med mellemliggende luftgnistgab. Overspændingssikringen kan virke som 10 lynsikring for kabelnet med en overspændingstolerance af størrelsesordenen 10 kV eller mere.

Det er kendt at anvende overspændingssikringer af forskellige arter til at beskytte kabelnet og dermed forbundne apparater mod overspændinger forårsaget af bl.a.

15 lynnedslag. Flere forskellige arter af overspændingssikringer til forbindelse med forskellige forbindelsespunkter i kabelnettet er kendte. Eksempelvis er det kendt på forbindelseslister i forbindelsesskabe at placere overspændingssikringer med et antal rør med en inaktiv luftart i kassetter. Sådanne 20 overspændingssikringer virker i almindelighed godt og kan være udformet med en nominel tændjævnspænding af størrelsesordenen 300-600 V. En ulempe med sådanne overspændingssikringer er, at de i visse sammenhæng kan være forholdsvis kostbare.

25 Det har i lang tid været kendt i overspændingssik ringer at placere luftgnistgab. Sådanne kan fremstilles til en lav pris, i det mindste hvis tolerancerne ikke er alt for snævre og luftgnistgabene ikke er alt for korte.

I tilknytning til telefonanlæg er det almindeligt at 30 anvende lederpar til overføring af signaler. Ved lederpar med stort set samme udstrækning, kan overspændinger optræde enten samtidig på begge ledere i parret i forhold til jord eller mellem de to ledere i parret. Det er derfor ønskeligt, at en overspændingssikring for apparatur forbundet med leder-35 parret dels beskytter for overspændinger på enderne af lederne i parret i forhold til jord, dels beskytter mod overspæn- 2 DK 168902 B1 dinger på enderne af lederne i forhold til den anden leder i parret.

Koblingslister i kabelnet er normalt udformede til elektrisk at forbinde et antal første ledere parvis med et 5 antal anden ledere. I telefonsammenhæng forekommer eksempelvis aflange forbindelseslister med forbindelseselementer rettet ind på linie for at tilvejebringe forbindelse parvis med 10 par indkommende ledere og 10 par udgående ledere. Derved kan overspændinger optræde mellem tætliggende ledere 10 i forskellige par, hvilke overspændinger der kan være behov for at beskytte forbindelseslisten og andre apparater imod.

Det har hidindtil været et problem på enkelt og billig vis at kunne fremstille pålidelige overspændingssikringer til sådanne forbindelseslister, som er udformet med flere 15 indbyrdes isolerede forbindelseselementer til forbindelse med et antal elektriske ledere, hvilke overspændingssikringer har været tilvejebragt med en væsentlig lavere tændjævnspæn-ding, end den spænding, ved hvilken overslag normalt finder sted i forbindelseslisten. Overspændingssikringer med rør 20 med inaktive luftarter har i visse tilknytninger været anset for at være for dyre, medens overspændingssikringer med luftgnistgab har været alt for upålidelige og vanskelige og/eller dyre at fremstille. Det er formålet med opfindelsen at løse dette problem og tilvejebringe en overspændingssik-25 ring, som er tilstrækkelig pålidelig og enkelt og billig at fremstille, og som er godt tilpasset til forbindelseslister og kabler af moderne art.

Det som er karakteristisk for en over spændingssikring ifølge opfindelsen og foretrukne udførelsesformer deraf 30 fremgår af det selvstændige, respektive de uselvstændige patentkrav. Noget forenklet kan det siges, at overspændingssikringen er baseret på luftgnistgab, dvs. at overspændingssikringen indbefatter i det mindste en jordelektrode for forbindelse med en jordleder og et antal beskyttelseselek-35 troder for forbindelse med forbindelseslistens forbindelseselementer, hvilken jordelektrode og hvilke beskyttel- 3 DK 168902 B1 seselektroder i overspændingssikringen er placerede indbyrdes isolerede og med mellemliggende luftgab, hvilke luftgab er afgørende for den nominelle tænd jævnspænding i overspændingssikringen. Derved er ifølge opfindelsen jordelektroden og 5 beskyttelseselektroderne udformede og placerede på en sådan vis i forhold til hinanden i overspændingssikringen, at den nominelle tændjævnspænding mellem jordelektroden og en hvilken som helst beskyttelseselektrode i hovedsagen er lige så stor, som den nominelle tændjævnspænding mellem beskyttel-10 seselektroden og i det mindste en anden beskyttelseselektrode.

Fortrinsvis er for i det mindste de fleste beskyttelseselektroder den nominelle tændjævnspænding mellem en beskyttelseselektrode og en jordelektrode i det væsentlig 15 lige så stor, som den nominelle tændjævnspænding mellem beskyttelseselektroden og hver og en af to andre beskyttelseselektroder, medens den nominelle tændjævnspænding mellem beskyttelseselektroden og yderligere andre beskyttelseselektroder ud over de to er væsentlig højere.

20 I en foretrukken udførelsesform af overspændingssik ringen er beskyttelseselektroderne placerede på linie, hvorved den nominelle tænd jævnspænding mellem to tilfældige i en række hinanden følgende beskyttelseselektroder i det væsentlige er lige så stor som den nominelle tænd jævnspænding 25 mellem beskyttelseselektroden og jordelektroden.

I en foretrukken udførelsesform af overspændingssikringen for aflange forbindelseslister med rækkevis placerede forbindelseselementer er jordelektroden aflang med sin længderetning i forbindelseslistens længderetning, idet beskyt-30 telseselektroderne befinder sig på samme side af jordelektroden set i jordelektrodens længderetning.

Jordelektroden og beskyttelseselektroderne er fortrinsvis fremstillede i en metallegering, hvilken metallegering i det mindste i de områder af elektroderne, hvor 35 overslag kan finde sted, har en nikkelbelægning, på hvilken belægning er placeret et lag tin.

4 DK 168902 B1

Luftgabet mellem jordelektroden og beskyttelseselektroderne samt luftgabene mellem beskyttelseselektroderne indbyrdes er fortrinsvis tilvejebragt med en mindste længde på 0,6-0,8 mm.

5 Den nominelle tændjævnspænding er fortrinsvis ca. 4 kV.

At udforme en overspændingssikring ifølge opfindelsen indebærer fordele ud fra omkostnings-, fremstillings- og pålidelighedssynspunkter, hvilke fordele bliver særligt 10 fremtrædende ved foretrukne udførelsesformer. Den primære og måske vigtigste fordel er, at luftgabene, som er bestemmende for den nominelle tænd jævnspænding, kan gøres forholdsvis store i forhold til den maksimalt tilladte spænding mellem par af ledere i forbindelsesindretningen, ca.

15 0,6-0,8 mm ved ca. 4 kV. Dette skyldes, at gnistluftgabet mellem ved siden af hinanden placerede beskyttelseselektroder, som er forbundne med ved siden af hinanden beliggende forbindelseselementer i listen, i det væsentlige er af samme størrelse, som gnistluftgabet mellem jordelektroden og den 20 pågældende beskyttelseselektrode, hvorved overslag i overspændingssikringen finder sted ligeså simpel direkte mellem to beskyttelseselektroder, som mellem en beskyttelseselektrode og jordelektroden.

De forholdsvis store luftgab muliggør fremstilling 25 og montering af elektroderne med forholdsvis stor tolerance.

At fremstille og montere elektroderne i en over spændingssikring med forholdsvis store luftgab og stor tolerance bliver væsentlig billigere, end en modsvarende fremstilling med luftgnistgab, som er små og har små tolerancer. Udformes 30 jordelektroden så den er aflang og placeres beskyttelseselektroderne med de luftgab, som er afgørende for tændjævnspændingen, til elektroderne udelukkende på den ene side af jordelektroden, kan jordelektroden og beskyttelseselektroderne gives en udformning, som er i særlig grad enkel og 35 billig at fremstille.

5 DK 168902 B1

De forholdsvis store luftgnistgab formindsker risikoen for, at der dannes kortslutningsbroer over luftgabene af materiale fra elektroderne i forbindelse med overslag. Denne risiko bliver særlig lille, hvis elektroderne fremstilles 5 af en metallegering med en nikkelbelægning, på hvilken belægning er placeret et lag tin. Herved forøges pålideligheden i overspændingssikringen.

Yderligere fordele i en ved opfindelsen tilvejebragt overspændingssikring turde være indlysende for fagmanden på 10 området efter at den efterfølgende forklaring af de foretrukne udførelsesformer af overspændingssikringen er gennemgået under henvisning til tegningen, på hvilken: fig. 1 anskueliggør en forbindelsesliste monteret på en jordforbunden listeholder, med hvilken forbindelsesliste 15 en ved opfindelsen tilvejebragt overspændingssikring er forbundet, fig. 2 anskueliggør hvorledes beskyttelseselektroder i en overspændingssikring elektrisk kan forbindes med forbindelseselementet i en forbindelsesliste ifølge fig. 1, 20 fig. 3 anskueliggør en foretrukken udførelsesform og en foretrukken placering af en aflang jordelektrode og beskyttelseselektroder i en aflang overspændingssikring, set i overspændingssikringens længderetning, fig. 4 anskueliggør en foretrukken udførelsesform og 25 en foretrukken placering af en aflang jordelektrode og beskyttelseselektroder i en aflang overspændingssikring set fra den ene langside af overspændingssikringen, fig. 5 anskueliggør en foretrukken udførelsesform og en foretrukken placering af en aflang jordelektrode og be-30 skyttelseselektroder i en aflang overspændingssikring set ovenfra, dvs. i retning mod forbindelseslisten.

I fig. 1 er vist en forbindelsesliste 1, som er fastgjort til en jordforbunden forbindelseslisteholder 2. Forbindelseslisten er af den kendte art, som markedsføres af 35 Ericsson Network Engineering under typebenævnelsen NER 25101, eller som beskrives i den svenske patentansøgning nr.

6 DK 168902 B1 8702766-0 (svensk patentskrift nr. 458 066). Forbindelseslisteholderen ér af den art, som markedsføres af Ericsson Network Engineering under typebenævnelsen NBH 12301.

En overspændingssikring 3 er forbundet med forbindel-5 seslisten. Overspændingssikringen er tilvejebragt med en aflang ydre form, som omtrent har de samme udvendige dimensioner, som en kendt overspændingssikring, som markedsføres af Ericsson Network Engineering under typebenævnelsen NFD 25111. Når overspændingssikringen 3 forbindes, indskydes 10 undersiden af overspændingssikringen i forbindelseslisten ovenfra på samme vis, som ved forbindelse af den kendte overspændingssikring NFD 25111.

Overspændingssikringen indbefatter en aflang jordelektrode 4 og et antal beskyttelseselektroder 5, som er 15 monterede i et beskyttelseslegeme af elektrisk isolerende plastmateriale. På den opadvendende side af beskyttelseslegemet er overspændingssikr ingen tilvejebragt med et plastlåg 7. For tilvejebringelse af forbindelse med jordelektroden til jordlederen eller forbindelseslisteholderen er overspæn-20 dingssikringen tilvejebragt med to forbindelsesorganer 8, hvilke forbindelsesorganer rager ud fra sikringskroppen nedad til i hver sin ende af overspændingssikringen. Forbindelsesorganerne 8 er således placeret på samme vis, som modsvarende forbindelsesorganer i den kendte overspændings-25 sikring NFD 25111.

I fig. 2-5 er ikke vist sikringskroppen og låget, men kun jordelektroden og beskyttelseselektroderne for at tydeliggøre elektrodernes form, placering og orientering i forhold til hverandre. Jordelektroden 4 er aflang og har 30 bortset fra endestykkerne stort set samme form som et ret-liniet bånd med rektangulært tværsnit. I begge ender er jordelektroden tilvejebragt med endestykker, som indbefatter forbindelsesorganerne 8.

Forbindelseslisten 1 er udformet til at forbinde op 35 til 20 indkommende ledere 9 parvis med 20 udgående ledere 10. Forbindelseslisten er tilvejebragt med rækkevis placerede 7 DK 168902 B1 forbindelseselementer 11, som er isolerede indbyrdes, til forbindelse med lederne. Hvert forbindelseselement indbefatter to dele, 11a henholdsvis 11b. Overspændingssikringen har 20 beskyttelseselektroder 5, som er udformede til at 5 blive forbundet med hvert sit forbindelseselement ved anlæg mod modstående sider på et ben i delen 11a.

Beskyttelseselektroderne er stort set ensartede udformede. Hver beskyttelseselektrode indbefatter en i hovedsagen båndformet, aflangt stykke 12, som forløber tværs igennem 10 sikringskroppen. I det aflange stykke er tilvejebragt en slids til benet i forbindelseslistens del 11a. Hver beskyttelseselektrode indbefatter også et i hovedsagen U-formet stykke 13 med stort set samme vægtykkelse, som det aflange stykke. Det U-formede stykke 13 forenes med det langstrakte 15 stykke 12 med et ben 14. Det U-formede stykkes form er fortrinsvis tilvejebragt ved bukning af et retliniet, båndformet stykke.

Beskyttelseselektroderne er fastgjort i sikringskroppen af plastmateriale, således at deres aflange stykker 20 forløber stort set indbyrdes parallelt, og således, at de aflange stykker er placerede i en række i overspændingssikringens længderetning på den ene side af jordelektroden. Endvidere er beskyttelseselektroderne fastgjort i sikringskroppen af plast, således at de U-formede stykker ligger 25 frit og er placerede i en række i overspændingssikringens længderetning med i det væsentlige parallelle ben 14 og 15, som stort set ligger vinkelret på overspændingssikringens længderetning. De U-formede stykkers overgangsstykker 16 mellem benene er i hovedsagen lige og orienterede hoved-30 sagelig parallelt indbyrdes og parallelt med jordelektroden 4, placeret på den ene side af jordelektroden.

Den mindste afstand mellem to tæt beliggende beskyttelseselektroder er afstanden mellem den ene beskyttelseselektrodes ben 14 og den anden beskyttelseselektrodes ben 35 15. Denne afstand er stort set den samme for alle beskyttel seselektroder. Den mindste afstand mellem jordelektroderne DK 168902 B1 8 og den del af en beskyttelseselektrode, som ikke helt dækkes af sikringskroppen, er afstanden mellem overgangsstykket 16 og jordelektroden. Denne afstand er stort set den samme for alle beskyttelseselektroder, og stort set den samme, som 5 den mindste afstand mellem to ved siden af hinanden placerede beskyttelseselektroder, og den vil fortrinsvis være af størrelsesordenen 0,6-0,8 mm. Den nominelle tændjævnspænding mellem jordelektroden og en tilfældig beskyttelseselektrode er derfor i det væsentlige af samme størrelse, som den nomi-10 nelle tændjævnspænding mellem beskyttelseselektroden og i det mindste en anden beskyttelseselektrode. Den nominelle tændjævnspænding er fortrinsvis ca. 4 kV.

Beskyttelseselektroderne og jordelektroderne er fortrinsvis tilvejebragt med en noget afrundet form på de mod 15 hverandre vendende kanter, for at undgå spidsvirkninger.

For at formindske risikoen for, at elektrodematerialet skal vandre og danne broer mellem elektroderne, er elektroderne fremstillede i en tin-bronchelegering, hvilken legering er forniklet og tilvejebragt med en tinbelægning, i det mindste 20 i de områder af elektroderne, hvor afstanden mellem elektroderne er mindst. Det må dog foretrækkes, at hele elektroden er forniklet og belagt med et tinlag.

Til fastholdelse af de U-formede stykkers afstand til jordelektroden, kan de U-formede stykker være tilvejé-25 bragt med udskæringer 17 i den øverste kant, og låget 7 være tilvejebragt med en styreflange på sin underside, hvilken styreflange er udformet til indgreb i udskæringerne.

Opfindelsen er ikke begrænset til overspændingssik-ringer, som er udformet som vist i fig. 1-5, eller til over-30 spændingssikringer, som udelukkende kan anvendes sammen med den kendte forbindelsesliste NER 25101. Den ved opfindelsen tilvejebragte overspændingssikring kan med fordel anvendes også sammen med andre aflange forbindelseslister med rækkevis placerede forbindelseselementer for et antal ledere.

Claims (9)

9 DK 168902 B1 Patentkrav.

1. Overspændingssikring (3) for en sådan forbindelsesliste (1), som er tilvejebragt med flere indbyrdes isolerede forbindelseselementer (11) til forbindelse med et antal 5 elektriske ledere (9,10), hvilken overspændingssikring indbefatter i det mindste en jordelektrode (4) til forbindelse med en jordleder og et antal beskyttelseselektroder (5) til forbindelse med forbindelseslistens forbindelseselementer, hvilken jordelektrode og hvilke beskyttelseselektroder i 10 overspændingssikringen er placerede indbyrdes isolerede og med mellemliggende luftgab, hvilke luftgab er bestemmende for den nominelle tændjævnspænding i overspændingssikringen, kendetegnet ved, at jordelektroden og beskyttelseselektroderne er udformede og placerede på en sådan vis i 15 forhold til hinanden i overspændingssikringen, at den nominelle tændjævnspænding mellem jordelektroden og en hvilken som helst beskyttelseselektrode hovedsagelig er lige så stor, som den nominelle tændjævnspænding mellem beskyttelseselektroden og i det mindste en anden beskyttelseselektrode.

2. Overspændingssikring ifølge krav 1, kende tegnet ved, at for i det mindste de fleste beskyttelseselektroder er den nominelle tændjævnspænding mellem en beskyttelseselektrode og en jordelektrode stort set lige så stor, som den nominelle tændjævnspænding mellem beskyttel-25 seselektrode og enhver af to andre beskyttelseselektroder, medens den nominelle tændspænding mellem beskyttelseselektroden og yderligere beskyttelseselektroder udover de to er væsentlig højere.

3. Overspændingssikring ifølge krav 1 eller 2, k e n-30 detegnet ved, at den nominelle tændjævnspænding er ca. 4 kV.

4. Overspændingssikring ifølge krav l eller 2, k e n-detegnet ved, at luftgabet mellem jordelektroden og beskyttelseselektroden og luftgabene mellem beskyttelseselek- 35 troderne indbyrdes har en mindste længde på 0,6 mm - 0,8 mm. 10 DK 168902 B1

5. Overspændingssikring ifølge krav 3 eller 4, kendetegnet ved, at jordelektroden eller beskyttelseselektroderne er fremstillede af en metallegering, hvilken metallegering i det mindste i de områder af elektroderne, 5 hvor der sker overslag, er belagt med nikkel, på hvilken belægning er placeret et lag af tin.

6. Over spændingssikring ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at beskyttelseselektroderne er opstillede på række, hvorved den nominelle tænd jævnspænding mellem 10 to tilfældige efter hinanden følgende beskyttelseselektrodér i en række i det væsentlige er lige så stor, som den nominelle tændjævnspænding mellem beskyttelseselektroderne og j ordelektroden.

7. Overspændingssikring ifølge krav l eller 2 for en 15 aflang forbindelsesliste (1) med på række opstillede forbindelseselementer (11) , kendetegnet ved, at jordelektroden (4) er aflang med sin længderetning i forbindelseslistens længderetning, samt at beskyttelseselektroderne (5) befinder sig på den ene side af jordelektroden set i 20 jordelektrodens længderetning.

8. Overspændingssikring ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at beskyttelseselektroderne i hovedsagen alle er ens udformede, og at hver beskyttelseselektrode indbefatter et aflangt stykke (12) og et med dette aflange 25 stykkes ene ende forbundet, i det væsentlige U-formet stykke (13), hvilket U-f ormede stykke er udformet med to i det væsentlige planparallelle ben (14,15) og et i hovedsagen plant overgangsstykke (16) mellem benene.

9. Overspændingssikring ifølge krav 9, kende- 30 tegnet ved, at det aflange stykke er udformet med en slids til indføring af et forbindelseselement (11) i forbindelseslisten.