EP0567802A1 - Anordnung zur Masseanbindung an eine innere Blitzschutzanlage - Google Patents

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EP0567802A1 EP93105544A EP93105544A EP0567802A1 EP 0567802 A1 EP0567802 A1 EP 0567802A1 EP 93105544 A EP93105544 A EP 93105544A EP 93105544 A EP93105544 A EP 93105544A EP 0567802 A1 EP0567802 A1 EP 0567802A1
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Deutsche Aerospace AG
Airbus Operations GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/03—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections
    • H01R9/05—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections for coaxial cables
    • H01R9/0512—Connections to an additional grounding conductor

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for ground connection to an internal lightning protection system in land, water and aircraft. It can be used to a large extent for the effective connection to metal installations and other earthed parts of electrical engineering systems to ensure lightning protection equipotential bonding inside.
  • a divided hose connection in the protective measure can also be realized by means of a connector and a sleeve, a pipe clamp being attached to the sleeve and the connection to the primary structure already described taking place.
  • This common connection technology for connecting to internal lightning protection systems has the disadvantage that additional contact resistance occurs in the event of a fault due to the mechanical and electrical connection between the sleeve and the pipe clamp, there is unnecessary corrosion penetration of the clamp and an additional material expenditure occurs due to the clamp.
  • the invention has for its object to provide a generic arrangement such that it can be used to implement a reliable ground connection with low contact resistance to a primary structure of lightning protection systems. This connection should reduce weight and reduce corrosion.
  • the main advantage of the arrangement according to the invention is that with the elimination of a clamp that is traditionally used for protection or ground connections, a reliable ground connection with low contact resistance to the primary structure of a lightning protection system can be realized.
  • the reduction in weight with a simultaneous reduction in material while excluding the infiltration of metal clamps also has an advantageous effect in the arrangement according to the invention.
  • ground connection being either pluggable or executable by means of screw fastening.
  • FIG. 1 shows an end body 1, a hollow circular cylinder 4, a hollow circular truncated cone 5, an additional body 6, another body 3, a connecting element 7, a protective conductor 8 and a screw fastening 9.
  • the base body 2, which is a positive connection of the elements 4 and 5, is a crimp sleeve or a sleeve which is fitted into a cylindrical recess in the end body 1, which runs in the direction of the axis of origin 11, and with the end body 1, which can be an end housing should be conductive and firmly connected.
  • a plastic hollow body 3 with flexible, electrically conductive sheathing is guided into the crimp sleeve 2 with a finite length up to the inner closure of said recess.
  • two cuboid contacts 6 are arranged firmly along the base of this part of the sleeve 2.
  • the contact surface of the elements 6 should be metallic flat and electrically bright and have a bore 10.
  • With a screw fastening 9 it is possible to firmly and immovably connect a cable lug 7 to the contact surface of this connection contact 6.
  • the ground connection to the inner lightning protection system is done with a ground strap 8, which is connected in a suitable form to the element 7. This arrangement is effective with the crimping of the sleeve 2, since this is the only way to ensure an electrically conductive connection with the protective tube 3, which is surrounded by a wire mesh made of copper and nickel.
  • connection contact 6 shows a further form of design of the connection contact 6. This is in a fixed connection along the circumference of the base of the circular truncated cone 5 with the crimp sleeve 2. The connection of the ground strap 8 to this contact 6 is carried out in the manner described.
  • Fig. 4 shows a ground connection via a tab 6, which is worked out of the material of the sleeve 2.
  • the material recess 12 from the sleeve 2 can be seen in Fig. 3.
  • the connection to contact 6 is made as described above.
  • the sleeve 2 is cut at its free end transversely to its surface lines to 50%, the sleeve 2 here consisting only of the hollow circular cylinder 4.
  • the tabs 6 are to be separated along the origin axis 11 at the center of the incision made and provided with a bore 10. In addition, the edges of the tabs 6 are to be rounded and bent.
  • the ground strap 8 is also connected in the manner described.
  • FIG. 6 A top view after the separation and bending process can be seen in FIG. 6.
  • connection contact 6 can be designed both as a plug contact or as a screw contact.
  • a plug-in cable lug as a connecting element 7 via a conductive protective tube 3 to the internal lightning protection system is necessary.
  • All lightning protection components that are processed with crimp sleeves 2 can be provided with the described types of fastening.
  • the arrangement described can advantageously be used to connect metallic parts to a lightning protection system. It enables effective protection against the dangers of electrical surges.

Landscapes

  • Elimination Of Static Electricity (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Die Anordnung dient zur Masseanbindung an eine innere Blitzschutzanlage. Sie besteht aus einer Crimphülse 2, einem Endgerät 1 und einem an seiner Ummantelung leitfähigen Schutzschlauch 3, der über die Hülse 2 mit dem Endgerät 1 verbunden ist. An oder aus der Hülse 2 ist ein Anschlußkontakt 6 angesetzt oder herausgeführt. Dieser Kontakt 6 ist als Steck- oder Schraubkontakt gestaltet. Er ist mit einer inneren Blitzschutzanlage verbunden, wobei ein Masseband 8 mit endloser Länge und in geeigneter Weise an den Kontakt 6 angeschlossen ist. Die Erfindung bietet einen wirksamen Schutz vor Gefährdungen durch Blitzeinschlag bzw. Überspannungen. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung Zur Masseanbindung an eine innere Blitzschutzanlage in Land- Wasser- und Luftfahrzeugen. Sie ist weitestgehend zur wirksamen Verbindung mit metallenen Installationen und anderen geerdeten Teilen elektrotechnischer Anlagen zur Gewährleistung eines Blitzschutz-Potentialausgleiches im Inneren nutzbar.
  • Es ist bekannt, daß eine äußere Blitzschutzanlage allein nicht verhindern kann, daß bei einem Blitzschutz im Inneren von Gebäuden oder Fahrzeugen Schäden an den elektrotechnischen oder elektronischen Einrichtungen entstehen. Maßnahmen gegen die Auswirkungen des Blitzstromes und seiner magnetischen und elektrischen Felder auf metallene Installationen und elektrische Anlagen sind notwendig. Die wesentlichste Maßnahme zur Vermeidung von Gewitterüberspannungsschäden ist dabei der Blitz-Schutz-Potentialausgleich. Darunter ist das Verbinden der Blitzschutzanlagen mit metallischen Rohrleitungen sowie mit Erdungsanlagen, gegebenenfalls über Trennfunkenstrecken, und anderen geerdeten Teilen von elektrotechnischen Anlagen zu verstehen.
  • Es sind verschieden Lösungen bekannt, die eine Masseanbindung bzw. -verbindung zu Blitzschutzsystemen realisieren. Üblicherweise werden derartige leitende Verbindungen an Metallschellen gelegt, die an den metallenen Installationen in geeigneter Form befestigt sind. Es sind weiterhin Lösungen bekannt, bei denen beispielsweise ein Endgehäuse, in das eine leitfähige Schutzschlauchverbindung eingeführt ist, mittels einer an einer Hülse befestigten metallenen Rohrschelle in die Masseanbindung eines bestehenden Blitzschutzsystems einbezogen wird. Der leitfähige Verbund zur Primärstruktur des Blitzschutzsystems ist hier durch eine Schraubbefestigung zwischen einem Kabelschuh, an dem ein elektrischer Leiter angeschlossen ist, und einer metallenen Schelle gewährleistet. Die Einbeziehung einer geteilten Schlauchverbindung in die Schutzmaßnahme ist ebenfalls mittels eines Verbinders und einer Hülse realisierbar, wobei eine Rohrschelle an der Hülse befestigt ist und die bereits beschriebene Verbindung zur Primärstruktur erfolgt. Diese übliche Verbindungstechnik zur Anbindung an innere Blitzschutzsysteme besitzt den Nachteil, daß durch die mechanische und elektrische Verbindung zwischen Hülse und Rohrschelle zusätzliche Übergangswiderstände im Störungsfall auftreten, eine unnötige Korrosionsunterwanderung der Schelle gegeben ist und ein zusätzlicher Materialaufwand durch die Schelle auftritt.
  • Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anordnung derart auszubilden, daß mit ihr eine zuverlässige Masseanbindung mit geringen Übergangswiderständen an eine Primärstruktur von Blitzschutzsystemen realisierbar ist. Diese Verbindung soll gewichtsreduzierend und korrosionsgemindert sein.
  • Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Anordnung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 angegeben.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in den Ansprüchen 6 bis 12 dargestellt.
  • Der Hauptvorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß mit dem Wegfall einer Schelle die traditionell für Schutz- bzw. Masseanbindungen eingesetzt wird, eine zuverlässige Masseanbindung mit gering gehaltenen Übergangswiderständen an die Primärstruktur eines Blitzschutzsystems realisierbar ist. Die Minderung des Gewichtes bei gleichzeitiger Materialreduzierung unter Ausschluß des Unterwanderns von Metallschellen wirkt bei der erfindungsgemäßen Anordnung ebenfalls vorteilhaft.
  • Weitere Vorteile sind aus Anspruch 5 bis 7 ersichtlich, wobei die Masseanbindung entweder steckbar oder mittels Schraubbefestigung ausführbar ist.
  • Die Erfindung ist anhand der Zeichnung dargestellt und in den Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen
    • Fig. 1
    die erfindungsgemäße Anordnung mit dargestelltem Masseanschluß und Masseanbindung,
    Fig. 2
    die modifizierte Anordnung ohne Masseanbindung,
    Fig. 3
    die modifizierte Anordnung nach dem Crimpvorgang der Hülse,
    Fig. 4
    die modifizierte Anordnung nach Fig. 3 mit abgehobenem Masseanschluß,
    Fig. 5
    die modifizierte Anordnung mit am Ende der Hülse befindlichem doppelt ausgeführtem Masseanschluß und
    Fig. 6
    die Draufsicht von Fig. 5.
  • An einen ersten Ausführungsbeispiel soll die erfindungsgemäße Anordnung näher erläutert werden. In der Fig. 1 ist ein Endkörper 1, ein hohler Kreiszylinder 4, ein hohler Kreiskegelstumpf 5, ein Zusatzkörper 6, ein weiterer Körper 3, ein Verbindungselement 7, ein Schutzleiter 8 und eine Schraubbefestigung 9 dargestellt. Der Grundkörper 2, der einen formschlüssigen Verbund der Elemente 4 und 5 darstellt, ist eine Crimphülse oder eine Muffe, die in einer zylindrischen Vertiefung des Endkörpers 1, die in Richtung der Ursprungsachse 11 verläuft, eingepaßt und mit dem Endkörper 1, der ein Endgehäuse sein soll, leitfähig und fest verbunden ist. In die Crimphülse 2 ist mit endlicher Länge bis zum inneren Abschluß der genannten Vertiefung ein plastischer Hohlkörper 3 mit flexibler elektrisch leitfähiger Ummantelung geführt. Entlang dem Verlauf der Mantellinien des Kreiskegelstumpfes 5 sind zwei quaderförmige Kontakte 6 fest entlang der Grundfläche dieses Teiles der Hülse 2 angeordnet. Die Kontaktfläche der Elemente 6 soll metallisch plan und elektrisch blank sein und eine Bohrung 10 besitzen. Mit einer Schraubbefestigung 9 ist so möglich, einen Kabelschuh 7 fest und unverrückbar mit der Kontaktfläche dieses Anschlußkontaktes 6 zu verbinden. Die Masseanbindung an die innere Blitzschutzanlage geschieht mit einem Masseband 8, das in geeigneter Form mit dem Element 7 verbunden ist. Wirksam ist diese Anordnung mit dem Crimpen der Hülse 2, da so erst ein elektrisch leitfähiger Verbund mit dem Schutzschlauch 3, der von einem Drahtgeflecht aus Kupfer und Nickel umgeben ist, gewährleistet ist.
  • In der Fig. 2 ist eine weitere Form der Ausführung des Anschlußkontaktes 6 dargestellt. Dieser befindet sich im festen Verbund entlang des Umfanges der der Grundfläche des Kreiskegelstumpfes 5 mit der Crimphülse 2. Der Anschluß des Massebandes 8 an diesen Kontakt 6 erfolgt in der beschriebenen Weise.
  • Fig. 4 zeigt eine Masseanbindung über eine Lasche 6, die aus dem Material der Hülse 2 herausgearbeitet ist. Die Materialaussparung 12 aus der Hülse 2 ist in Fig. 3 erkennbar. Hier erfolgt die Verbindung mit dem Kontakt 6 wie vorbeschrieben.
  • Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Anordnung. Die Hülse 2 wird an ihrem freien Ende quer zu deren Mantellinien zu 50% eingeschnitten, wobei die Hülse 2 hier nur aus dem hohlen Kreiszylinder 4 besteht. Entlang der Ursprungsachse 11 sind die Laschen 6 auf Mitte des erfolgten Einschnitts zu trennen und mit einer Bohrung 10 zu versehen. Im weiteren sind die Kanten der Laschen 6 zu runden und aufzubiegen. Der Anschluß des Massebandes 8 erfolgt ebenfalls in der beschriebenen Weise.
  • Eine Draufsicht nach dem Trenn- und Biegevorgang ist der Figur 6 entnehmbar.
  • Beispielgemäß ist zu verdeutlichen, daß der Anschlußkontakt 6 sowohl als Steckkontakt oder als Schraubkontakt ausführbar ist. Im besonderen Falle des Steckkontaktes ist ein Steckkabelschuh als Verbindungselement 7 über einen leitfähigen Schutzschlauch 3 zum inneren Blitzschutzsystem nötig.
  • Alle Blitzschutzkomponenten, die mit Crimphülsen 2 verarbeitet werden, können mit den beschriebenen Befestigungsarten versehen werden.
  • Die beschriebene Anordnung ist vorteilhafterweise zur Verbindung von metallischen Teilen mit einem Blitzschutzsystem einsetzbar. Mit ihr ist ein wirksamer Schutz vor Gefahren elektrischer Überspannungen möglich.

Claims (12)

  1. Anordnung zur Masseanbindung an eine innere Blitzschutzanlage in Land-, Wasser- und Luftfahrzeugen, die aus einem Endkörper, einem Grundkörper und einem weiteren Körper mit endloser Länge, der zylinderförmig und elektrisch leitend gestaltet ist, besteht, bei der der Grundkörper aus einem hohlen Kreiszylinder und einem hohlen Kreiskegelstumpf formorientiert zusammengesetzt ist, wobei die Mantellinien des Kreiszylinders an seiner Grundfläche mit denen des Kreiskegelstumpfes nahtlos an dessen Deckfläche ineinander übergehen, bei der der Grundkörper aus einem Material mit geeigneten Werkstoffparametern besteht, das elektrisch leitfähig ist, bei der der Endkörper einen zylinderförmige Vertiefung besitzt, die zur paßgerechten Aufnahme eines Teiles des Kreizylinders mit dessen Deckfläche geeignet ist, wobei der Endkörper mit diesem Teil des Grundkörpers formschlüssig, fest und elektrisch leitfähig verbunden ist, bei der die Grundfläche des Kreiskegelstumpfes zur paßgerechten Aufnahme eines Teiles der endlichen Länge des weiteren Körpers vorgesehen ist, wobei der weitere Körper bis an die Kreisendfläche der zylinderförmigen Vertiefung des Endkörpers geführt ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Grundkörper (2) ein quaderförmiger Zusatzkörper (6) mit rechteckiger oder quadratischer Grund- und Deckfläche, der die Wandstärke des hohlen Grundkörpers (2) besitzt, geführt ist, der einen festen Verbund mit dem Grundkörper (2) besitzt, daß zwischen dem Zusatzkörper (6) und dem Mantel des Kreiszylinders (4) oder des Kreiskegelstumpfes (5) ein definierter Winkel vorhanden ist, daß der Zusatzkörper (6) mit oder ohne Bohrung (10) ausgeführt ist, wobei die Bohrung (10) in der Nähe des freien Endes des Zusatzkörpers (6) und auf einer Linie, deren Ursprung mit dem 1/2-fachen Wert des Seitenkantenverbundes des Zusatzkörpers (6) definiert ist, liegt, daß die Kontaktflächen des Zusatzkörpers (6) plan und blank ausgeführt sind.
  2. Anordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkörper (6) eine Teilmantelfläche des Kreiszylinders (4) ist, die quer oder längs der Mantellinien als Materialaussparung (12) am Kreiszylinder (4) sichtbar ist.
  3. Anordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Mantel des Grundkörpers (2) entlang der Grundfläche des Kreiskegelstumpfes (5) längs oder quer der Mantellinien des Grundkörpers (2) ein oder mehrere Zusatzkörper (6) geführt sind.
  4. Anordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Zusatzkörpers (6) eine querschnittsbezogene kreisbogenförmige Gestalt ist.
  5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkörper (6) zur Aufnahme eines elektrisch leitfähigen Verbindungselementes (7), an den ein Schutzleiter (8) angeschlossen ist, vorgesehen ist.
  6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkörper (6) ein Steckkontakt und das Verbindungselement (7) ein Steckkabelschuh ist.
  7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkörper (6) zur Aufnahme eines Verbindungselementes (7), das ein Kabelschuh mit einer Lochaussparung ist, vorgesehen ist, wobei beide Elemente mittels einer Schraubbefestigung (9) leitfähig und mechanisch fest verbunden sind.
  8. Anordnung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzleiter (8) ein Masseband ist.
  9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkörper (6) eine Lasche ist.
  10. Anordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Körper (3) ein plastischer Hohlkörper ist, der an seiner Mantelfläche von einer flexiblen elektrisch leitfähigen Ummantelung umgeben ist.
  11. Anordnung nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Körper (3) aus einem Schutzschlauch besteht, der von einem Drahtgeflecht oder einem Wellschlauch umgeben ist.
  12. Anordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2) eine Crimphülse oder eine Muffe ist.
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