FI88555B - Oeverspaenningsskydd foer laongstraeckt kopplingsplint med flera kopplingselement - Google Patents

Description

1 88555 Överspänningsskydd för längsträckt koppiingsplint med flera koppiingselement

Tekniskt omräde 5 Föreliggande uppfinning hänför sig tili det teknis- ka omrädet överspänningsskydd för kopplingsplintar. Upp-finningen avser ett överspänningsskydd för sädan kopp-lingsplint som har flera frän varandra isolerade kopp-lingselement för anslutning av ett flertal elektriska le-10 dare, vilket överspänningsskydd innefattar minst en jord-elektrod och ett flertal skyddselektroder, vilka elektro-der är anordnade isolerade frän varandra och med mellan-liggande luftgnistgap. överspänningsskyddet är användbart som äskskydd för kabelnät med en överspänningstälighet av 15 storleksordningen 10 kV eller mer.

Teknikens ständpunkt

Det är vanligt att använda överspänningsskydd av olika slag för att skydda kabelnät och ansluten utrustning mot överspänningar orsakade av bl a blixtnedslag. Flera 20 olika typer av överspänningsskydd för anslutning tili olika koppiingspunkter i kopplingsskäp anbringa överspänningsskydd med ett flertal ädelgasrör 1 kassetter. Sädana överspänningsskydd fungerar i allmänhet bra och kan ha en nominell tändlikspänning av storleksordning 300-600V. En 25 nackdel med sädana överspänningsskydd är att de i vissa sammanhang kan vara jämförelsevis dyra.

Sedan mycket läng tid tillbaka är det känt att i överspänningsskydd anordna luftgnistgap. Sädana kan till-verkas tili ett lägt pris ätminstone om toleranserna inte 30 är alltför snäva och luftgnistgapen inte är alltför korta.

I telefonsammanhang är det vanligt att använda par av ledare för överföring av signaler. Vid par av ledare med i stort sett samma sträckning kan överspänningar upp-träda antingen samtidigt pä bäda ledarna i paret i för-35 hällande tili jord eller mellan de bäda ledarna i paret.

2 88555

Det är därför önskvärt att ett överspänningsskydd för ut-rustning ansluten till ledarparet dels skyddar för över-spänning pä endera av ledarna i paret i förhällande tili jord dels skyddar för överspänningar pä endera ledaren i 5 förhällande tili den andra ledaren i paret.

Kopplingsplintar i kabelnät är normalt utformade för att elektriskt ansluta ett flertal första ledare tili varsin av ett flertal andra flertal andra ledare. I tele-fonisammanhang förekommer exempelvis längsträckta kopp-10 lingsplintar med radvis anordnade kopplingselement för anslutning av 10 par av inkommande ledare tili 10 par av utgäende ledare. Därvid kan överspänningar uppträda mellan närliggande ledare i olika par, vilka överspänningar kopp-lingsplinten och annan utrustning kan behöva skyddas mot. 15 Redogörelse för uppfinningen

Det har hittills värit ett enkelt och billigt kunna tillverka tillförligliga överspänningsskydd för sädana kopplingsplintar som har flera frän varandra isolerade kopplingselement för anslutning av ett flertal elektriska 20 ledare, vilka överspänningsskydd haft en väsentligt lägre tändlikspänning än den spänning vid vilken överslag normalt sker i kopplingsplinten. överspänningsskydd med ädel-gasrör har i vissa sammanhang ansetts vara för dyra medan överspänningsskydd med luftgnistgap värit alltför otill-25 förligliga och svära och/eller dyra att tillverka. Uppfinningen syftar tili att lösa detta problem och skapa ett överspänningsskydd som är tillräckligt tillförligligt och enkelt och billigt att tillverka samt väl anpassat tili kopplingsplintar och kablar av modernt slag.

30 Vad som är utmärkande för ett överspänningsskydd enligt uppfinningen och föredragna utföringsformer därav framgär av det självständiga respektive de osjälvständiga patentkraven. Nägot förenklat kan man säga att överspän-ningsskyddet innefattar ätminstone en jordelektrod för 35 anslutning tili en jordledare och ett flertal skyddselek- 3 88555 troder för anslutning till kopplingsplintens koppiings-element, vilken jordelektrod och vilka skyhddselektroder i överspänningsskyddet är anordnade isolerade frän var-andra och med mellanliggande luftgap, vilka luftgap är 5 bestämmande för den nominella tändlikspänningen hos överspänningsskyddet. Därvid är enligt uppfinningen jordelek-troden och skyddselektroderna utformade och belägna pä ett sädant sätt relativt varandra i överspänningsskyddet att den nominella tändlikspänningen mellan jordelektroden och 10 en godtycklig skyddselektrod är väsentligen lika stor som den nominella tändlikspänningen mellan skyddselektroden och ätminstone en annan skyddselektrod.

Företrädesvis är för ätminstone de fiesta skydds-elekroderna den nominella tändlikspänningen mellan en 15 skyddselektrod och en jordelektrod väsentligen lika stor som den nominella tändlikspänningen mellan skyddselektroden och var och en av tvä andra skyddselekroder, mean den nominella tändlikspänningen mellan skyddselektoden och ytterligare andra skyddselektroderutöver de tvä är väsent-20 ligt högre.

Vid en föredragen utföringsform av överspännings-skydd är skyddselektroderna radvis anordnade, varvid den nominella tändlikspänningen mellan tvä godtyckliga i en rad pä varandra följande skyddselektroder är väsentligen . . 25 lika stor som den nominella tändlikspänningen mellan skyddselekroden och jordelektroden.

Vid en föredragen utföringsform av överspännings-skydd för längsträckta kopplingsplintar med radvis anordnade kopplingselement är jordelektroden längsträckt med 30 sin längsriktning i kopplingsplintens längdriktning, varvid skyddselektroderna befinner sig pä samma sida av jordelektroden sett i jordelektrodens längdriktning.

Företrädesvis är jordelektroden och skyddselektroderna tillverkadse av en metallegering, vilken metallege-35 ring ätminstone i de omräden av elektroderna där överslag < 88555 kan ske har ett överdrag av nickel, pä vilket överdrag ett tennskikt är anbragt.

Företrädesvis har luftgapen mellan jordelektrod och skyddselektroderna samt luftgapen mellan skyddselektroder-5 na inbördes en minsta längd av 0,6-0,8 mm, Företrädesvis är den nominella tändlikspänningen ca 4 kV.

Att utforma ett överspänningsskydd enligt uppfin-ningen innebär fördelar ur kostnads-, tillverknings- och 10 tillförlitlighetssynpunkt, vllka fördelar blir speciellt framträdande vid föredragna utföringsformer. Den primära och kanske viktigaste fördelen är att luftgapen som är bestämmande för den nominella tändlikspänningen kan göras jämförelsevis Stora i förhällande till den maximalt till-15 lätna spänningen mellan par av ledare i koppiingsdonet, ca 0,6-0,8 mm vid ca 4 kV. Detta beror pä att gnistluft-gapet mellan intill varandra liggande skyddselektroder, vilka är anslutna tili intill varandra liggande kopp-lingselement i plinten, är väsentligen lika stort som 20 gnistluftgapet mellan j ordelektroden och respektive skyddselektrod, varlgenom överslag i överspänningsskyddet sker lika enkelt direkt mellan tvä skyddselektroder som mellan en skyddselektrod och jordelektrod.

De jämförelsevis Stora luftgapen medger tillverk-25 ning och montering av elektroderna med jämförelsevis stor tolerans. Att tillverka och montera elektroderna i ett överspänningsskydd med jämförelsevis Stora luftgnistgap och stor tolerans blir väsentligt billigare än motsvarande tillverkning vid luftgnistgap som är smä eller har smä 30 toleranser. Utformas jordelektroden längsträckt och anord-nas skyddselektroderna med de tändlikspänningen bestämmande luftgapen tili elektroderna enbart pä ena sidan av jordelektroden kan jordelektroden och skyddselektroderna ges en utformning som är speciellt enkel och billig att 35 tillverka.

s 88555

De jämförelsevis Stora luftgnistgapen minskar ris-ken för att det bildas kortslutande bryggor över luftgapen av material frän elektroderna i samband med överslag. Den-na risk blir speciellt liten om elektroderna tillverkas 5 av en metallegering med ett överdrag av nickel, pä vilket överdrag ett tennskikt är anbragt. Härigenom ökas tillför-litligheten hos överspänningsskyddet.

Ytterligare fördelar hos ett överspänningsskydd enligt uppfinningen torde inses av fackmannen efter att 10 ha studerat efterföljande beskrivning av föredragna ut-föringsformer av överspänningsskydd.

Figurbeskrivning

Figur 1 illustrerar en kopplingsplint monterad pä en jordad plinthällare, tili vilken kopplingsplint ett 15 överspänningsskydd enligt uppfinningen är anslutet.

Figur 2 illustrerar hur skyddselektroder i ett överspänningsskydd kan elektriskt anslutas tili kopplings-element i en kopplingsplint enligt figur 1.

Figur 3 illustrerar en föredragen utformning och 20 ett föredraget anordnande av en längsträckt jordelektrod och skyddselektroder i ett längsträckt överspänningsskydd sett i överspänningsskyddets längdriktning.

Figur 4 illustrerar en föredragen utformning och ett föredraget anordnande av enlängsträcket jordelektrod •:· 25 och skyddselektroder i ett längsträckt överspänningsskydd sett frän ena längsidan av överspänningsskyddet.

Figur 5 illustrerar en föredragen utformning och ett föredraget anordnande av en längsträckt jordelektrod och skyddselektroder i ett längsträckt överspänningsskydd 30 sett uppifrän sett uppifrän, dvs i riktning mot koppiings-plinten.

Utföringsformer I figur 1 illustreras en kopplingsplint 1, vilken är fäst vid en jordad plinthällare 2. Koppiingsplinten är 35 av den kända typ som marknadsföres av Ericsson Network 6 88555

Engineering under typbeteckningen NER 25101 eller som be-skrivs i svensk patentansökan 8702766-0. Plinthällaren är av den typ som marknadsföres av Ericsson Network Engineering under typbeteckningen NBH 12301.

5 Ett överspänningsskydd 3 är anslutet tili kopp- lingsplinten. Överspänningsskyddet har en längsträckt yt-tre form med ungefär sairuna ytterdimensioner som ett känt överspänningsskydd som marknadsföres av Ericsson Network Engineering under typbeteckningen NFD 25111. Vid anslutn-10 ing av överspänningsskyddet 3 inskjutes undersidan av Överspänningsskyddet i kopplingsplintgen ovanifrän pä liknande sätt som vid anslutning av det kända överspänningsskyddet NFD 25111.

överspänningsskyddet innefattar en längsträckt jor-15 delektrod 4 och ett flertal skyddselektroder 5 monterade i en skyddskropp av elektriskt isolerande plast. Pä ovan-sidan av skyddskroppen har överspänningsskyddet ett plast-lock 7. För anslutning av jordelekroden tili jordledare eller plinthällaren har överspänningsskyddet tvä kontak-20 torgan 8, vilka kontaktorgan sticker ut frän skyddskroppen nedtill vid var sin ände av överspänningsskyddet. Kontakt-organen 8 är säledes belägna pä liknande sätt som mot-svarande kontaktorgan hos det kända överspänningsskyddet NFD 25111.

25 1 figur 2-5 visas inte skyddskroppen eller locket utan endast jordelektroden och skyddselektroderna för att tydligare visa elektrodernas form, läge och orientering i förhällande tili varandra. Jordelektroden 4 är längsträckt och har fränsett sinä ändpartier väsentligen formen av ett 30 rakt band med rektangulärt tvärsnitt. Vid vardera änden har jordelektroden ändpartier som innefattar kontaktorga-nen 8.

Kopplingsplinten 1 är avsedd för anslutning av upp tili 20 inkommande ledare 9 tili var sin av upp tili 20 35 utgäende ledare 10. Kopplingsplinten har radvis anordnade 7 68555 frän varandra isolerade kopplingselement 11 för anslutning av ledarna. Varje kopplingselement bestär av tvä delar, 11a respektive 11b. överspänningsskyddet har 20 skydds-elekroder 5 utformade för anslutning tili var sitt kopp-5 lingselement genom anliggning mot motstäende sidor av en skänkel hos delen 11a.

Skyddselektroderna är sinsemellan lika. Varje skydsselektrod innefattar ett väsentligen skivformat läng-sträckt parti 12, vilket sträcker sig tvärs genom skydds-10 kroppen. I det längsträckta partiet finns en slits för skänkeln hos kopplingsplintens del 11a. Varje skyddselek-trod innefattar ocksä ett i huvudsak U-format parti 13 med väsentligen saama väggtjocklek som det längsträckta par-tiet. Det U-formade partiet 13 ansluter tili det läng-15 sträckta partiet 12 vid sin ena skänkel 14. Företrädesvis har det U-formade partiets form ästadkommits genom bockn-ing av ett rakt bandformat parti.

Skyddselekroderna är fästa i skyddskroppen av plast sä att deras l&ngsträckta partier sträcker sig väsentligen 20 parallellt med varandra och sä att de längsträckta par-tierna är anordnade i en rad i överspänningsskyddets längdriktning pä ena sidan av jordelektroden. Vidare är skyddselektroderna fästa i skyddskroppen av plast sä att de U-formade partierna är fria och är anordnade i en rad 25 i överspänningsskyddets längdriktning med väsentligen parallella skänklar 14 och 15 väsentligen vinkelräta mot spänningsskyddets längdriktning. De U-formade partiernas sammanbindningspartier 16 mellan skänklarna ör i huvudsak raka och orienterade väsentligen parallellt med varandra 30 och jordelektroden 4 pä ena sidan av jordelektroden.

Det minsta avständet mellan tvä närbelägna skydds-elektroder är avständet mellan den ena skyddselektrodens skänkel 14 och den andra skyddselektrodens skänkel 15. Detta avst&nd är väsentligen lika för alla skyddselektro-35 derna. Det minsta avständet mellan jordelektroderna och 8 88555 den del av en skyddselektrod som Inte helt täcks av skyd-dskroppen är avständet mellan sanunanbindningspartiet 16 och jordelektroden. Detta avständ är väsentligen lika för alla skyddselektroderna och väsentligen lika stort som det 5 minsta avständet mellan tvä närbelägna skyddselektroder och kan företrädesvis uppgä till 0,6-0,8 mm. Den nominella tändlikspänningen mellan jordfelektroden och en godtycklig skyddselektrod är därför väsetnligen lika stor som den nominella tändlikspänningen mellan skyddselektroden och 10 ätminstone en annan skyddselektrod. Den nominella tändlikspänningen kan företrädesvis vara ca 4 kV.

Skyddselektroderna och jordelektroderna har företrädesvis en nägon avrundad form vid sinä mot varandra vända kanter för undvikande av spetseffekter. För att 15 minska risken för att elektrodmaterial skall spruta och bilda bryggor mellan elektroderna är elektroderna tillver-ka av en tennbronslegering, vilken legering förnicklats och försetts med ett tennöverdrag ätminstone i de omräden av elektroderna där avständet mellan elektroderna är 20 minst. Företrädesvis är emellertid hela elektroderna för-nicklade och överdragna med ett tennskikt.

För fixering av de U-formade partiernas avständ tili jordelektroden kan de U-formade partierna ha urtag-ningar 17 vid sin Övre kant och locket 7 ha en styrfläns 25 pä sin undersida, vilken styvfläns är utformad för ingrepp i urtagningarna.

Uppfinningen är inte begränsad tili överspännings-skydd som helt överensstämmer med fig 1-5 eller tili över-spänningsskydd som enbart kan användas vid den kända kop-30 plingsplingen NER 25101. överspänningsskydd enligt uppfinningen kan med fördel användas även vid andra längstrräck-ta kopplingsplintar med radvis anordnade koppiingselement för ett flertal ledare.

Claims (9)

1. 9 88555 1. överspänningsskydd (3) för sädan kopplingsplint (1) sora har flera frän varandra isolerade kopplingselement 5 (11) för anslutning av ett flertal elektrlska ledare (9, 10. vilket överspänningsskydd innefattar minst en jord-elektrod (4) för anslutning tili en jordledare och ett flertal skyddselektroder (5) för anslutning tili kopp-lingsplintens kopplingselement, vilken jordelektrod och 10 vilka skyddselektroder i överspänningsskyddet är anordnade isolerade frän varandra och med mellanliggandse luftgap, vilka luftgap är bestämmande för den nominella tändlik-spänningen hos överspänningsskyddet, kännetecknat därav, att jordeloektroden och 15 tändelektroderna är utformade och belägna pä ett sädant sätt reiätivt varandra 1 överspänningsskyddet att dennomi-nella tändlikspänningen mellan jordelektroden och en god-tycklig skyddselektrod är väsentligen lika stor som den nominella tändlikspänningen mellan skyddselektroden och 20 ätminstone en annan skyddselektrod. 2. överspänningsskydd enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att för ätminstone de fiesta skyddselektroderna är den nominella tändlikspänningen mellan en skyddselektrod och en jordelektrod väsent- *:* 25 ligen lika stor som den nominella tändlikspänningen mellan skyddselektroden och var och en av tvä anda skyddselek-troder, mellan den nominella tändlikspänningen mellan skyddselektroden och ytterligare skyddselektroder utöver de tvä är väsentligt högre. - 30 3. överspänningsskydd enligt patentkravet 1 eller 2,kännetecknat därav, att den nominella tändlikspänningen är ca 4 kV. 4. överspänningsskydd enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat därav, att luftgapen mellan 35 jordelektrod och skyddselektrod och luftgapen mellan 10 88555 skyddselektroder inbördes har en minsta längd av 0,6-0, 8 nun. 5. överspänningsskydd enligt patentkravet 3 eller 4, kännetecknat därav, att jordelektroden och 5 skyddselektroderna är tillverkade av en metallegering, vilken metallegering ätminstone i de omräden av elektro-derna där överslag sker har ett överdrag av nickel, pä vilket överdrag ett tennskikt är anbragt. 6. överspänningsskydd enligt patentkravet 1 eller 10 2, kännetecknat därav, att skyddselektroderna är radvis anrdnade, varvid den nominella tändlikspänningen mellan tvä godtyckliga pä varandra följande skyddselektroder i en rad är väsentligen lika stor som den nominella tändlikspänningen mellan skyddselektroderna och jordelek-15 troden. 7. överspänningsskydd enligt patentkravet 1 eller 2 för en längsträckt koppiingsplint (1) med radvis anord-nade kopplingselement (ll)kännetecknat därav, attjordelektroden (4) är längsträckt med sin längdriktning 20. kopplingsplintens längdriktning, samt att skyddselektroderna (5) befinner sig pä ena sidan av jordelektroden sett i jordelektroden sett i jordelektrodens längdriktning. 8. överspänningsskydd enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat därav, att tändelektroderna 25 är sinsemellan väsentligen lika och vardera innefattar ett längsträckt parti (12) och ett tili det längsträckta par-tiets ena ände anslutande väsentligen U-format parti (13), vilket U-formade parti har tvä väsentligen planparallella skänklar (14, 15) och ett väsentligen plant förbindelse-30 parti (16) mellan skänklarna. 9. överspänningsskydd enligt patentkravet 9, kännetecknat därav, att det längsträckta par-tiet har en slits för införing av ett kopplingselement (11) hos koppiingsplinten. I: : il 88555