FI59684C

FI59684C - Linjeskyddsanordning foer kommunikationsstroemkrets

Info

Publication number: FI59684C
Application number: FI3111/74A
Authority: FI
Inventors: Bertram William Baumbach; Richard E Nelson
Original assignee: Reliable Electric Co
Priority date: 1974-01-02
Filing date: 1974-10-24
Publication date: 1981-09-10
Also published as: BR7408460A; US3849750A; BE819400A; AU7571874A; DE2453056A1; AR202574A1; FI59684B; FI311174A; ES430205A1; SE7410453L; FR2256525A1; IT1035542B; FR2256525B3; GB1458738A; CA1029084A; NL7411223A; SE391067B; JPS5099610A

Description

RlSS^n ΓΒ1 ^KUULUTUSjULKAISU CQ (LQA

m (11) utlAggningsskrift ö 8 4 ^ (51) Kv.ik?/h*t.o.3 H 01 H 85Λ4-, 83/10 SUOMI—FINLAND (21) ρι*«*«ιιΛβηιιι 3ΐιΐΜ (22) Hakemtaptlv· — AiwOkningidag 24.10.74 ' (23) Alkupa*· — 24.10.74 (41) Tullut lulkiMkal — BIWK oflantili qj

Patentti· ja rekisteri hailit!!· Ntttiv»lc*lp*non μ kuuMuUuhun jmn.—

Patent· och refisterstyreleen AnaBkan uttefd och utl^krNtw· puMicarad 29.05.8l (32)(33)(31) Pyri»«y atuojkaui—Begird prlorltac Q2.01.74 USA(US) 429871 (71) Reliable Electric Company, 11333 Addison Street, Franklin Park,

Illinois 60131, USA(US) (72) Bertram William Baumbach, Arlington Heights, Illinois, Richard E.

Nelson, Arlington Heights, Illinois, USA(US) (74) Leitzinger Oy (54) Linjasuojain kommunikaatio-virtapiiriä varten - Linjeskyddsanordning för kommunikationsströmkrets

Keksinnön kohteena ovat sellaiset Iinjasuojaimet, jotka sijaitsevat pääkeskuksen kytkentälaitteiden ja sisäpuolisten kytkentälaitteiden välillä. Nämä suojaimet suojelevat sisäpuolisia laitteita vaurioilta, jotka aiheutuvat ulkopuolisissa linjoissa esiintyvistä häiriöistä, esim. ylijännitteistä ja ylivirrasta. Esimerkkejä tällaisista suojalaitteista esitetään seuraavissa amerikkalaisissa patenteissa: 3 743 888 myönnetty heinäkuun 3 päivänä 1973, 3 573 695 myönnetty huhtikuun 6 päivänä 1971 ja 3 587 021 myönnetty kesäkuun 22 päivänä 1971.

Yllä esitetyn kaltaisten suojainten linjavirtapiirissä käytetään toisinaan lämpökierukkaa, joka saa aikaansulavan juotoselementin sulamisen johdossa esiintyvän ylivirran aikana siten, että suojaimen sisään sijoitettu jousi saattaa kosketinparin yhteen muodostamaan suoran metallisen virtapiirin johdosta maahan. Näissä olosuhteissa kierrejousi joutuu usein kestämään suuria ja pitkäaikaisia ylikuormitus-virtoja. Tämä ei ole aina osoittautunut tyydyttäväksi, sillä saattaa tapahtua siten, että kierrejousi ei kykene kuljettamaan tarvittavaa virtaa. Lisäksi ylivirrasta johtuva kierrejousen lämpiäminen saattaa aiheuttaa sen veltostumisen, mikä puolestaan saa aikaan sen, että mainittu kosketinpari eroaa toisistaan tai on ainoastaan löyhässä kosketuksessa toisiinsa.

2 59684

Lisäksi käytettäessä suojaimen linjavirtapiirissä lämpökierukkaa pitää virtapiirin kulkureitin suojaimen sisällä olla mahdollisimman lyhyt ja suojaimen sisällä pitää olla mahdollisimman vähän pinta pintaa vasten tapahtuvia kosketuksia. Tällainen järjestely yleensä vähentää linjalla tapahtuvia häiriöitä normaaleissa käyttöolosuhteissa. Aikaisemmin lämpökierukoilla varustetuissa suojaimissa pyrki toisinaan esiintymään häiriöitä, jotka johtuivat tarpeettoman pitkistä virtapiirin kulkureiteistä ja siitä, että useat linjavirta-piiriin kuuluvat komponentit olivat kosketuksessa pinta pintaa vasten suojaimen sisällä. Ongelmana sen tyyppisissä Iinjasuojaimissa, joihin keksintö kohdistuu on lisäksi se, että alayksiköiden sijoittaminen suojaimen koteloon pitäisi yksinkertaistaa, jotta suojaimen valmistuskustannukset pienenisivät. Erilaisista käyttötarkoituksista johtuen tarvitaan usein variaatioita suojaimen sisärakenteessa. Joissakin suojaimissa tarvitaan esim. hiilielektrodit, kun taas toisissa on käytettävä kaasulla täytettyjä putkia. Lisäksi lämpö-kierukoita tarvitaan joissakin tapauksissa, mutta toisissa tapauksissa ei tarvita. On kuitenkin edullista, että suojainyksiköihin järjestetään tietty määrä standardisoituja tai tavanomaisia osia, jotta suojaimen variaatiot voidaan saada kätevästi aikaan.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan ylläesitetyn kaltaista yleistä tyyppiä oleva Iinjasuojäin, joka pyrkii vähentämään linjahäiriöi-tä pitämällä suojaimen sisällä olevat linjavirtapiiriin liittyvät komponentit suhteellisen lyhyellä kulkureitillä ja pitämällä näiden välisten suorien kosketusten määrän mahdollisimman pienenä.

Lisäksi keksinnön tarkoituksena on saada aikaan linjasuojäin, jossa eri alayksiköitä voidaan sijoittaa suojaimen koteloon, jossa ne sijaitsevat samassa linjassa ja olennaisesti sama-akselisesti, jolloin suojaimen valmistuskustannukset pienenevät ja lisäksi suojaimen purkaminen ja kokoaminen huoltotarkoituksia varten käy mahdolliseksi.

Lisäksi keksinnön tarkoituksena on saada aikaan yllä esitettyä tyyppiä oleva linjasuojain, joka vaatii mahdollisimman pienen muutosprosessin eri suojainvaihtoehtojen valmistamiseksi, esim. hiilielektro-deilla tai kaasuputkilla varustetut suojaimet sekä lämpökierukkaa käyttävät tai käyttämättömät suojaimet.

Lisäksi keksinnön eräänä huomattavana tarkoituksena on saada aikaan esitetyn kaltainen suojain, jossa käytetään sähköä johtavasti yhden- 3 59684 suuntaisesti sijaitsevia ohituskappaletta ja kierrejousta kuljettamaan suuria ylävirtoja samalla kun varmistetaan se, että linjavir-ran maadottuminen tällaisessa ylivirtatilanteessa ei keskeydy.

Lisäksi keksinnön tarkoituksena on saada aikaan linjasuojain, joka ylivirtatilanteessa muodostaa elektrodien ulkopuolella sijaitsevan ohituskappaleen, joka on tehokkaampi kuin tähän mennessä aikaansaadut. Tämä on erityisen tärkeätä silloin kun suojaimessa käytetään kaasuputkia hiilielektrodien sijasta. Käytettäessä kaasuputkia lin-javirta maadottuu sellaisena ylävirtana, joka on riittävä juotosele-mentin sulattamiseksi. Tilanteissa joissa käytetään voimakkaita virtoja vain lyhyen ajan (niin lyhyen, että juotoselementti ei. ehdi sulaa) , kaasuputkien elektrodit syöpyvät. Joka tapauksessa linja maadottuu virtapiirin välityksellä, joka ohittaa kaasuputken elektrodit, jolloin suojaimen ei tarvitse olla riippuvainen kaasuputki elektrodi en sisäisestä oikosulusta maadoittumisen aikaansaamiseksi.

Keksinnön kohteena olevaan li.njasuojaimeen kuuluu eristävästä materiaalista valmistettu kotelo, johon puolestaan kuuluu pohja, pohjassa olevat Iinjapäätteet, pohjassa oleva maadotuspääte, pohjaan nähden välimatkan päässä sijaitseva ylijännitteen suojalaite, jolloin mainittuun suojalaitteeseen kuuluu välimatkan päässä toisistaan olevat elektrodit, jotka muodostavat kaari.välin, mainittujen linjapäät-teiden välinen Iinjavirtapiiri toisen elektrodin ja maadoitusliitän-nän välinen maadoituspiiri, mainitun Iinjavirtapiirin ja toisen elektrodin välinen sähköä johtava liitäntä ja pituussuuntaisesta laajennettavissa oleva jousi, joka puristaa mainitut suojalaitteet kohti mainittua pohjaa, jolloin mainittu jousi muodostaa osan maadoi-tusvirtapiiristä, ja edellä mainittujen keksinnön tarkoitusten saavuttamiseksi on linjasuojain tunnettu siitä, että jousi, suojalaite ja sen lisäksi oleva erillinen sähköä johtava liitäntä muodostavat rakenteet, jotka ovat kotelon sisällä samassa linjassa ja jotka ovat olennaisesti sama-akseli siä, ja että Iinjavirtapiriissä on ai nakin yksi. kosketin suojaimen pohjassa kosketuksessa yhteen samankeskisistä rakenteista, jolloin mainitut samankeskiset rakenteet ovat kokonaan jousen ja koskettimen välissä.

4 59684

Seuraavassa keksintöä selostetaan viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 on perspektiivikuva keksinnön mukaisesta ja keksinnön mukaisesti rakennetusta linjasuojaimesta;

Kuvio 2 on suurennettu leikkauskuva pitkin kuvion 1 linjaa 2-2;

Kuvio 3 on vielä enemmän suurennettu leikkauskuva pitkin kuvion 4 linjaa 3 - 3, joka kuvio 4 on toisella piirustusarkilla;

Kuvio 4 on pitkin kuvion 2 linjaa 4-4 otettu leikkaus;

Kuvio 5 on perspektiivikuva yhdistetystä maadotustapista ja maado-tuslevystä, jotka muodostavat yhden keksinnön osan;

Kuvio 6 on pitkin kuvion 4 linjaa 6-6 otettu leikkaus;

Kuvio 7 on perspektiivikuva kierrejousesta, joka muodostaa osan keksintöä;

Kuvio 8 on kuvion 4 linjaa 8-8 pitkin otettu leikkaus;

Kuvio 9 on perspektiivikuva käämikoskettimesta, joka muodostaa osan keksintöä;

Kuvio 10 on samanlainen leikkauskuva kuin kuvio 3 ja se esittää erästä keksinnön mukaisen suojaimen muunnosmuotoa;

Kuvio 11 on kuvion 10 mukainen leikkauskuva, joka esittää erästä toista suojaimen muunnosmuotoa;

Kuvio 12 on pitkin kuvion 11 linjaa 12 - 12 otettu leikkaus;

Kuvio 13 on kuvion 11 mukainen leikkauskuva, joka esittää suojaimen erästä muunnosmuotoa;

Kuvio 14 on kuvion 13 mukainen leikkauskuva, joka esittää vielä yhtä uutta suojaimen suoritusmuotoa.

5 59684

Seuraavassa tarkastellaan yksityiskohtaisemmin piirustuksia ja erityisesti kuvioita 1-9. Suojaimeen 2 kuuluu olennaisesti suoraviivainen, sopivasta eristävästä muovimateriaalista valmistettu kotelo 4. Kotelon 4 yläpäähän on järjestetty kaulusosa 6, joka päättyy laippaan 8, josta suojaimeen voi tarttua sen irroittamiseksi vastaamatta jakappaleesta tai sijoittamiseksi siihen. Alpäässä koteloon kuuluu eristävästä muovista valmistettu pohja 10, joka sulkee kotelon seinämien muodostaman aukon 12. Useita sähköä johtavia pääte-pistokkeita 14, 16, 18, 20 ja 22 on kiinnitetty pohjaan 10, josta ne ulkonevat. Näihin pistokkeisiin kuuluu ensimmäinen linjatappi 14, ensimmäinen pääkeskustappi 16, toinen linjatappi 18, toinen pääkeskustappi 20, maadotustappi 22 ja polarointitappi 28, joka on pohjan 10 kanssa yhteen valettu muovinen valetappi. Ensimmäinen linjatappi 14 ja ensimmäinen pääkeskustappi 16 ovat komponentteja toisella suojaimen läpikulkevalla linjalla, kun taas toinen linja-tappi 18 ja toinen pääkeskustappi 20 ovat komponentteja suojaimen läpi kulkevalla toisella linjalla. Maadotustappi 22 on sopivasti tunnetulla tavalla yhdistetty maahan kun taas polarointitappi 24 ainoastaan varmistaa suojaimen oikean asennon kun se kytketään vastinkappaleeseensa.

Pohjan 10 sisäpuolella liittyy linjatappiin 14 Iinjakosketin 26, johon kuuluu pohjan 10 kanssa yhteenmuodostetulle, nostetulle nupille 30 kiinnittyvä jatkeosa 28. Käämikosketin 32 liittyy pääkes-kustappiin 16. Kuten kuvioista 3, 6 ja 9 käy parhaiten selville kuuluu käämikoskettimeen 32 olennaisesti T-muotoinen kanta 34, jonka läpi tappi 16 kulkee. Lisäksi käämikoskettimeen 32 kuuluu toisistaan välimatkan päässä olevat, viistosti ylöspäin työntyvät joustavat varret 36, 36, jotka ulottuvat hieman nupin 30 yläpuolelle. Linjakosketin 26a liittyy linjatappiin 18 ja käämikosketin 32a liittyy pääkeskustappiin 20a kuten kuvioista 4 ja 6 käy parhaiten selville. Linjakosketin 26a ja käämikosketin 32a ovat vastaavasti identtiset linjakoskettimen 26 ja käämikoskettimen 32 kanssa.

Lämpökierukkayksikkö 38 on istutettu koskettimille 26, 32 ja samoin on lämpökierukkayksikkö 38a istutettu koskettimille 26a, 32a (kuvio 4), jolloin lämpökierukkayksiköt 38 ja 38a ovat identtiset. Kuten kuvioista 3 ja 4 huomataan kuuluu kumpaankin lämpökierukkayksikköön täysin lämpökierukkayksikön läpi ulottuvalla aksiaalisella ^aukolla 42 ja rengasmaisella yläpään laipalla 44 varustettu lieriömäinen metallikäämi 40. Käämin 40 alapäähän on kiinnitetty lieriömäinen 59684 muovinen eristyslevy 46, johon kuuluu levyn kehään kiinnitetty rengasmainen metallinauha 48. Levy 46 eristää nauhan 48 muusta käämistä 40. Käämin 40 ympärille on kierretty käämitys 50, jonka toinen pää on pysyvästi kiinnitetty päätylaipan 44 kehään muodostaen sen kanssa sähköä johtavan liitännän. Käämityksen 50 toinen pää on pysyvästi ja sähköä johtavasti kiinnitetty metallinauhaan 48.

Linjakoskettimen 26 jatke 28 kiinnittyy käämin 40 alapäähän kun taas joustavat varret 36, 36 haarautuvat käämin molemmin puolin ja kiinnittyvät metallinauhan 48 alapintaan. Tämän seurauksena muodostuu linjavirtapiiri ulkoisesta linjasta tappiin 14, koskettimeen 26, kämiin 40, käämityksen 50, metallinauhan 48, käämikoskettimien 32 kautta tapiin 16. Toinen linjavirtapiiri muodostuu samalla tavalla linjatapista 18 lämpökierukkayksikön 38a kautta pääkeskus-tappiin 20. Järjestämällä lämpökierukkayksiköt 38, 38a pohjan 10 välittömäään läheisyyteen ja käyttämällä yksinkertaista linjaa ja käämiä 26, 26a, 32, 32a vähenee häiriömahdollisuus linjavirtapii-reissä olennaisesti verrattuna aikaisempiin rakenteisiin, joissa lämpökierukkayksiköt sijaitsevat huomattavasti kauempana suojaimen pohjasta.

Käämin 40 sisään kiinnittyy tappi 52 teleskooppimaisesti, jonka tapin yläpäähän kuuluu kanta 54. Tapin 52 ja aukon 42 väliin on sä-teettäisesti sijoitettu lieriömäisen juotoskalvon muodossa oleva sulava elementti 56, joka pitää tapin 52 jäykästi kiinnittyneenä käämiin 40 paitsi siinä tapauksessa, että tämän kanssa yhteydessä olevassa virtapiirissä syntyy ylivirtaa, kuten seuraavassa lähemmin selitetään. Kuviosta 4 havaitaan, että lämpökierukkayksikön 38a käämiin kuuluu samanlainen tappi 52a, jota pitää jäykästi kiinnittyneenä omaan käämiinsä kuvion 3 viitenumeron 56 esittämän sulavan elementin kaltainen elementti.

Tarkasteltaessa kuviota 3 havaitaan, että lämpökierukkayksikön 38 yläpuolella on ylösalainen, yleisesti ottaen lieriömäinen metalli-kuppi 58, joka avautuu kohti pohjaa ja sisältää ylijännitteen suojalaitteen 60. Kuvioiden 3 ja 4 mukaisessa keksinnön suoritusmuodossa tähän ylijännitteen suojalaitteeseen kuuluu pari lieriömäisiä sama-aksiaalisia hiilielektrodeja 62, 64, jotka muodostavat kaarivälin 66. Elektrodi 62 on kiinnitetty liima-aineella 63 keskeisesti ympäröivän eristyselimen 68 sisään, jonka eristyselimen yläreuna ulottuu elektrodin 62 yläreunan ulkopuolelle, jolloin si- 7 59684 joitettaessa elektrodi 64 eristyselimen 68 yläreunaa vasten muodostuu kaariväli 66. Elektrodin 64 yläpää on sähköä johtavassa yhteydessä kupin 58 päätyseinämään 70.

Kupin 58 yläpuolella ja sen päätyseinämää 70 vasten on kierrejou-sen 72 halkaisijaltaan suurempi pää. Tämän jousen muodostaa olennaisesti joustava metallikalvo, joka on järjestetty kuviossa 7 perspektiivikuvana esitetyn kierukan muotoon. Kierrejousen 72 halkaisijaltaan pienempi pää sijaitsee metallisen ohituskappaleen 76 lieriömäistä päätyseinämää 74 vasten. Tähän ohituskappaleeseen 76 kuuluu useita kehämäisesti välimatkan päähän toisistaan sijoitettuja sormekkeita 78, jotka ulottuvat kohti pohjaa 10 ja ovat joustavassa kosketuksessa kupin 58 sivuseinämän ulkopinnan kanssa. Täten ohituskappale 76 muodostaa vastaanottokappaleen kierrejouselle 72, kupille 58 ja kuppiin 58 sijoitetulle ylijännitteen suojayksi-kölle 60. Kuviosta 4 ilmenee, että suojaimeen kuuluu kaariväliyli-jännitteensuojalaitteella 60a varustettu kuppi 58a, kierrejousi 72a ja jousisormekkeilla 78a varustettu ohituskappale 76a, jotka kaikki ovat samanlaisia kuin edellä kuvatut vastaavat osat.

Kuviosta 8 voidaan havaita, että koteloon 4 kuuluu sen välittömässä läheisyydessä ja sen kanssa yhteydessä olevat pitkänomaiset onkalot 80, 80a kummankin lämpökierukkayksikön 38, 38a, suojalaitteiden 60, 60a, kuppien 58, 58a, kierrejousten 72, 72a ja ohituskappaleiden 76, 76a vastaanottamiseksi. Onkaloihin 80, 80a kuuluu myös pitkänomaiset urat 82, 8a vastaavien ohituskappaleiden 76, 76a sormekkeiden 78, 78a vastaanottamiseksi.

Lisäksi lämpökierukkayksikkö 38, suojayksiköllä 60 varustettu kuppi 58, kierrejousi 72 ja ohituskappale 76 ovat kotelon onkalossa 80 samassa linjassa ja olennaisesti sama-akselisia. Sama pitää paikkansa vastaavien osien kohdalla, joihin liittyy kirjain "a". Kotelon 4 yläpäähän kuuluu onkaloiden 80, 80a päissä sijaitseva päätyseinämä 84. Tämä päätyseinämä vastaanottaa maadotuslevyn 86 ja sijaitsee kosketuksessa vastaavien ohituskappaleiden 76, 76a päätyseinämien 74, 74a kanssa, kuten kuviosta 4 voidaan havaita. Maadotustappi 22 kiinnittyy läpimenevästi yläpäästään maadotuslevyyn 86 kuvioiden 2 ja 5 osoittamalla tavalla. Lisäksi se maadotustapin 22 osa, joka ulottuu levyn 86 ja pohjan 10 välillä on peitetty eristysvaipalla 88. Täten maadotuslevy 86 saa aikaan tavanomaisen maadotusliitännän kummastakin ohituskappaleesta 76, 76a maadotustappiin 22.

59684

Keksinnön mukaiselle suojaimelle on ominaista kokoonpanon helppous. Täten pohja 10 sekä koskettimet ja tapit liitetään yhteen etukäteen erillään muusta kotelosta. Maadotuslevy 86 ja siihen kiinnitetty maadotustappi 22 voidaan sijoittaa onkaloihin 80, 80a. Tämän jälkeen ohituskappaleen 76, kierrejousen 72 ja suojalaitteella 60 varustetun kupin muodostama alayksikkö voidaan sijoittaa onkaloon 80. Tämän jälkeen voidaan lämpökierukkayksikkö 38 sijoittaa onkaloon 80. Viite-kirjaimella "a" varustettujen vastaavien komponenttien kohdalla suoritetaan vastaavat toimenpiteet. Tämän jälkeen pohja 10 liitetään muuhun koteloon aukon 12 sulkemiseksi ja kierrejousten puristamiseksi kuten kuviosta 3 ja kuvion 4 vasemmanpuoleisesta osasta käy selville. Pohjan 10 pitää kiinnittyneenä muuhun koteloon ruuvi 90, joka työntyy pohjan läpi ja kiinnittyy kierteillä kotelon vahvennetussa sivuseinäosassa olevaan reikään 92 kuten parhaiten käy selville kuvioista 2 ja 4.

Mikäli jommalla kummalla linjalla esiintyy lyhytaikainen ylijännite, muodostuu kyseisen ylijännitelaitteen kaarivälin yhdistävä kaari, jolloin maadottuminen tapahtuu maadotustapin 22 kautta. Tällöin esim. tapissa 14 esiintyvä ylijännite synnyttää kaariväliin 66 kaaren, koska tappi 14 liittyy sähköä johtavasti koskettimeen 26, käämiin 40,tappiin 52 ja elektrodiin 62, joka kaari ohjautuu elektrodista 64 kierrejousen ja ohituskappaleen 76 kautta maadotuslevyyn 86 ja maa-dotustappiin 22.

Kuitenkin mikäli jollekin linjavirtapiirille syntyy ylivirtaa, esim. tappien 14 ja 16 virtapiirille, käämityksestä 50 tuleva lämpö siirtyy käämiin 40, joka lämmittää juotoselementin 56 ja saa aikaan sen sulamisen. Tällöin kierrejousta 72 vastassa ei enää ole juotoskal-voa 56, joten kierrejousi laajenee pituussuuntaisesti työntäen kupin 58 reunan suoraan kosketukseen käämin päätylaipan 44 kanssa. Tuloksena on suora metallinen ohituspiiri linjatapista 14 koskettimen 26, käämin 40, kupin 58, kierrejousen 72 ja ohituskappaleen 76 kautta maadotuslevyyn 86 ja maadotustappiin 22. Ohituskappale 76 ja kierrejousi 72 siirtävät yhdessä suuria virtoja maadotuslevylle. Siinä tapauksessa, että ylivirtatilanne tapahtuu tappien 18 ja 20 virtapiirissä, syntyy samanlainen tilanne kuten kuvion 4 oikean puoleisesta osasta käy selville. Tässä kuviossa ylivirta on sulattanut juotos-kalvon ja aiheuttanut kierrejousen 72a pitkittäissuuntaisen laajenemisen, jolloin kierrejousi 72a painaa kupin 58a reunan 59a kosketukseen käämin laipan 44a kanssa.

9 59684

Kuviossa 10 esitetään suojaimen eräs muunnosmuoto, joka on muuten samanlainen kuin edellä kuvattu laite paitsi että siinä käytetään kaasulla täytetyn putken muodostamaa suojalaitetta eikä hiilielek-trodeja 62, 70. Kupissa 58 sijaitseva kaasulla täytetty putki on rakenteeltaan aikaisemmin tunnettujen kaltainen ja siihen kuuluu elektrodit 98, 100, jotka muodostavat kaarivälin 102. Elektrodit 98, 100 erottaa toisistaan lasi- tai keramiikkasylinteri 104, johon kumpikin elektrodi on kiinnitetty tunnetulla tavalla. Elektrodia 100 ympäröi muovinen eriste 106, joka voidaan sijoittaa paikalleen kuumana, jolloin se eristää elektrodin 100 kupista 58. Elektrodit 98, 100 ovat katkaistun kartion muotoisia ja tappi 52a on jonkin verran pidempi kuin tappi 52, vaikka se toimii olennaisesti samalla tavalla. Tappi 52a on kosketuksessa elektrodin 100 sen päätyseinämän kanssa, joka muodostaa kaarivälin toisen sivun. Myöskin juotoselementti 108 on sijoitettu elektrodin 98 ja kupin 58 pohjan väliin.

Lyhytaikaisissa ylijännitetilanteissa kaari ylittää välin 102 ja kulkee edellä selostetulla tavalla maahan. Ylijännitetilanteissa, jotka synnyttävät välin 102 ylittävän kaaren ja joista seuraa pitkäaikaisia pieniä virtoja, virran kehittämä lämpö tai elektrodin 98 kautta juotoselementille 108 tuleva lämpö saa aikaan juotosele-mentin 108 sulamisen. Tästä seuraa kierrejousen 72 laajeneminen, jolloin kuppi 58 joutuu suoraan metalliseen kosketukseen käämin 40 päätylaipan kanssa. Toisaalta kun virrat ovat suhteellisen suuria ja ne vaikuttavat niin lyhyen ajan, joka ei ole riittävä sulattamaan juotoselementtiä 108, kaarivälissä 102 tapahtuva elektrodien syöpyminen aiheuttaa niiden murtumisen, jolloin tappi 52a ei enää vastusta kierrejousen 72 työntöä. Tällöin jousi painaa kupin 58 suoraan metalliseen kosketukseen käämin 40 päätylaipan kanssa. Lopuksi ylivirtatilanne voi saada aikaan sen, että lämpökierukkayksikön käämitys sulattaa juotoskalvon 56, jolloin kuppi 58 joutuu kosketukseen käämin laipan kanssa. Joka tapauksessa suojain varmistaa sen, että reagoipa se ylivirtatilanteessa millä tavalla tahansa, linja kuitenkin kulkee maahan ohittaen kaasuputken elektrodit.

Kuviot 11 ja 12 esittävät erästä keksinnön pidemmälle muunneltua suoritusmuotoa, joka on muuten samanlainen kuin kuvioissa 1-9 esitetty suojain paitsi että lämpökierukkayksikkö on jätetty pois ja pohjan 10 koskettimet on yksinkertaistettu. Tällöin kuvioissa 11 ja 12 esitetyssä suojaimen yksinkertaistetussa suoritusmuodossa tappien 14 ja 16 välinen linjavirtapiiri muodostetaan yksinkertaisella kytkentä- 10 59684 langalla 110, joka liittyy tappeihin 14 ja 16 ja joka on taivutettu pohjan 10 nupin 30 yli. Tämä suojain saa aikaan ylijännitesuojauksen niissä tapauksissa, joissa ylivirtasuojausta ei erityisesti tarvita tai ylivirtasuojaus on saatu aikaan joidenkin muiden lisälaitteiden avulla. Tämän mukaisesti halkaisijaltaan ja pituudeltaan suunnilleen kierukkayksikön 38 kokoinen, lieriömäinen sähköä johtava välikappale 112 korvaa lämpökierukkayksikön ja istuu kytkentälangalla 110. Välikappaleen 112 yläpäähän kuuluu keskeinen, samaan kappaleeseen kuuluva kannella 54b varustettu tappi 52b, joka korvaa edellä kuvatun tapin 52. Tällöin suojainyksikkö 60, kierrejousi 72, ohituskappale 76, maadotuslevy 86 ja maadotustappi 22 voivat olla samat kuin aikaisemmin esitetyt. Kuviosta 12 havaitaan, että kytkentälanka 110a, joka on samanlainen kuin kytkentälanka 110 voi kulkea linjatappien 18, 20 välillä.

Kuviossa 13 esitetään eräs suojaimen pidemmälle muunneltu suoritusmuoto, jossa käytetään aikaisemmin kuvatun kaltaista kaasuputkea ylijännitesuojaukseen, mutta linjavirtapiirissä ei käytetä lämpö-kierukkaa. Lämpöä johtava lieriömäinen välikappale 112a on kytken-tälangan 110 päällä, joka kytkentälanka liittää Iinjatappipäätteet toisiinsa kuvioiden 11 ja 12 esittämällä tavalla. Välikappaleeseen 112a kuuluu ylöspäin suuntautuva ulkonema tai tappiosa 114, joka liittyy elektrodiin 100 suuressa määrin kuviossa 10 esitetyllä tavalla. Tapin 114 alaosa voi olla kartiomaisesti laajeneva tapin 114 vahvistamiseksi. Ylivirtatilanteessa juotoselementti 108 voi sulaa tai elektrodit voivat syöpyä. Reagoipa suojain kummalla tavalla tahansa, on seurauksena kuitenkin se, että kierrejousi 72 painaa kupin 58 suoraan metalliseen kosketukseen välikappaleen 112 kanssa, jolloin muodostuu suora metallinen virtapiiri linjasta maahan.

Kuviossa 14 esitetään eräs suojaimen vielä pidemmälle modifioitu suoritusmuoto, joka on muuten samanlainen kuin kuviossa 13 esitetty paitsi että välikappaleeseen 112 b kuuluu aukko 42b ja siinä tappi 114b. Tappi 114b on kosketuksessa elektrodin 100 kanssa ja sen pitää jäykästi paikallaan aukossa 42b juotoskalvo 56b. Juotos-kalvo 56b on paljon pienempi massaltaan kuin välikappaleessa oleva juotoselementti 108. Koska lämpöä tulee kaasuputkesta yhtä suuret määrät sulaa juotoskalvo 56b nopeammin kuin juotoselementti 108, jolloin suojaimen reagointiaika suurenee. Täten kuvion 14 mukaiseen suojaimeen kuuluu tehokkaasti kaksi juotoselementtiä, joista kumman tahansa sulaessa kuppi 58 siirtyy suoraan metalliseen koske- 59684 tukseen välikappaleen 112b kanssa, jolloin muodostuu suora metallinen maadottuminen kytkentälangasta 110 maadotustappiin.

Kuvioissa 10 - 14 on esitetty suojajärjestely ainoastaan yhden linjan osalta. Tapit 18, 20 käsittävän toisen linjan osalta järjestely on kuitenkin täysin samanlainen, eli suojaimet ovat tyypiltään kaksoisyksiköitä kuten kuvio 4 osoittaa.

Claims

59684 Patentti vaatimukset

1. Linjasuojäin kommunikaatiovirtapiiriä varten, johon kuuluu eristävästä materiaalista valmistettu kotelo (4), johon puolestaan kuuluu pohja (10), pohjassa olevat Iinjapäätteet (14, 16), pohjassa oleva maadoituspääte (22), pohjaan nähden välimatkan päässä sijaitseva ylijännitteen suojalaite (60, 68, 96, 58), jolloin suojalaitteeseen kuuluu välimatkan päässä toisistaan olevat elektrodit (62, 64; 98, 100), jotka muodostavat kaarivälin (66, 102), linjapäätteiden välinen Iinjavirtapiiri (26, 38, 32; 110) toisen elektrodin (64; 98) ja maa-doitusliitännän (22) välinen maadoi.tuspiiri (86, 76), linjavirtapii-rin ja toisen elektrodin (62; 100) välinen sähköä johtava liitäntä (52, 40; 112; 112a) ja pituussuuntaisesti laajennettavissa oleva jousi (72), joka puristaa suojalaitteet kohti pohjaa, jolloin jousi muodostaa osan maadoitusvirtapiiristä, tunnettu siitä, että jousi (72) , suojalaite ja sen lisäksi oleva erillinen sähköä johtava liitäntä (52, 40; 112, 112a) muodostavat rakenteet, jotka ovat kotelon sisällä samassa linjassa ja jotka ovat olennaisesti sama-akselisia, ja että Iinjavirtapiirissä on ainakin yksi. kosketin (26, 32, 110) suojaimen pohjassa kosketuksessa yhteen samankeskisistä rakenteista, jolloin samankeskiset rakenteet ovat kokonaan jousen (72) ja koskettimen (26, 32, 110) välissä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen linjasuojäin, tunnettu siitä, että suojalaitteeseen kuuluu sähköä johtava kuppi (58) , joka sisältää mainitut elektrodit ja jonka kupin kanssa mainittu toinen elektrodi (64; 98) on sähköä johtavassa kosketuksessa, jolloin kuppi. (58) aukeaa kohti pohjaa (10).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen linjasuojäin, tunnettu siitä, että kuppiin (58) kuuluu pohja (70), joka on kosketuksessa jousen (72) kanssa.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen linjasuojäin, tunnettu siitä, että jousi (72) on kierrejousi ja että ohituskappale (76) on kosketuksessa kupin (58) kanssa ja ottaa myös vastaan jousen (72), joten sekä ohituskappale että jousi kuuluvat mainittuun maadotus-virtapiiriin ja onituskappale muodostaa vastaanottajakappaleen kupille ja jouselle.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukai nen li njasuojäi n, t u n - 13 59684 n e t t u siitä, että siihen kuuluu jousta (72) vastaan painava sulava elementti (56), jolloin mainittu sulava elementti sulaa yli-virran seurauksena aiheuttaen siten sen, että jousi liikuttaa suojalaitteen (60, 58; 96, 58) sellaiseen asemaan, jossa syntyy suora metallinen liitäntä maadotustappiin (22), joka ohittaa kaarivälin (66, 102) .

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen linjasuojäin, tunnettu siitä, että siihen kuuluu kupissa (58) oleva sulava lisäelementti (108), joka sulaa ylivirran vaikutuksesta aiheuttaen siten sen, että jousi (72) liikuttaa kupin (58) suoraan metallisen kosketukseen sähköä johtavaan liitäntään (52; 40; 112, 112a) kuuluvan osan kanssa.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen linjasuojäin, tunnet-t u siitä, että siihen kuuluu linjavirtapiiri.in kuuluva lämpökie-rukka (38) ensin mainitun sulavan elementin (56) lämmittämiseksi.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen linjasuojäi n, tunnettu siitä, että lämpökierukkakäämityksen (50) vastakkaisiin päihin on liitetty koskettimet (32, 28), jolloin koskettimet (32, 28) sijaitsevat lämpökierukkayksikön (38) ja pohjan (10) välissä.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen linjasuojäi n, jossa mai nittuun ylijännitteen suojauslaitteeseen kuuluu kaasulla täytetty putki (96), tunnettu siitä, että osan sähköä johtavan liitännän rakenteesta muodostaa elementti (114, 114b 52a), joka on pu-ristuskosketuksessa toisen kaasuputkielektrodin (100) kanssa, jolloin elektrodin (100) syöpyessä Iinjavirtapiiri. maadottuu kaasuputken ulkopuolella. 5 9 6 8 4 14