HU194448B - Firing spark gate with protection against lighting - Google Patents
Firing spark gate with protection against lighting Download PDFInfo
- Publication number
- HU194448B HU194448B HU181584A HU181584A HU194448B HU 194448 B HU194448 B HU 194448B HU 181584 A HU181584 A HU 181584A HU 181584 A HU181584 A HU 181584A HU 194448 B HU194448 B HU 194448B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- damping element
- lightning
- damping
- terminal
- voltage limiting
- Prior art date
Links
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
A találmány tárgya villámvédett gyújtószikragát, különösen robbanásveszélyes térben elhelyezett gyengeáramú berendezésekhez. A jelen találmány szerinti villámvédett gyújtószikragát lényege az, hogy legalább egy-egy túlfeszültséglevezetőt (1), előnyösen szikraközt, földelést, első feszültségkorlátozó elemet (2), előnyösen tranziens supressor diódát, második feszültségkorlátozó elemet (3), előnyösen Zehner diódát, első végponttal és második végponttal kialakított első csillapító elemet (4), előnyösen első ellenállást és első végponttal és második végponttal kialakított második csillapító elemet (5), előnyösen második ellenállást tartalmaz, mimellett az első csillapító elem (4) második végpontja a második csillapító elem (5) első végpontjához van kapcsolva, a túlfeszültséglevezető (1) pedig az első csillapító elem (4) első végpontja és a földelés (15) közé, az első feszültségkorlátozó elem (2) az első csillapító elem (4) és a második csillapító elem (5) közös pontja és a földelés (15) közé, a második feszültségkorlátozó elem (3) pedig a második csillapító elem (5) második végpontja és a földelés (15) közé van beiktatva (1. ábra). 1. ábraThe present invention relates to a lightning-protected ignition spark, especially for low-current devices located in potentially explosive atmospheres. The essence of the lightning-protected ignition spark of the present invention is that at least one surge arrester (1), preferably a spark gap, a ground voltage limiter (2), preferably a transient suppressor diode, a second voltage limiting element (3), preferably a Zehner diode, with a first endpoint and a first damping element (4) formed with a second endpoint, preferably a first damping member and a second damping element (5) formed with a first end point and a second endpoint, preferably a second resistor, the second endpoint of the first damping element (4) being the first damping element (5); the surge arrester (1) is between the first endpoint of the first damping element (4) and the ground (15), the first voltage limiting element (2) being the first damping element (4) and the second damping element (5) common and the ground (15), the second one and the voltage limiting element (3) is inserted between the second endpoint of the second damping element (5) and the ground (15) (1). figure). Figure 1
Description
A találmány tárgya villámvédett gyújtószikragát, különösen robbanásveszélyes térijén elhelyezett gyengeáramú berendezésekhez, amelyeknek védelme a villámcsapás által indukált szekunder feszültségek ellen hatásos.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to lightning protection spark arresters, particularly for low current devices located in an explosive atmosphere whose protection is effective against secondary voltages induced by lightning strikes.
A gyakorlatban sűrűn használnak olyan műszereket, irányítástechnikai, hírközlő és számítástechnikai berendezéseket, amelyek legalább részben robbanásveszélyes térben vannak elhelyezve.In practice, instruments, control, communications and computing devices which are located at least in part in potentially explosive atmospheres are frequently used.
Ezen berendezéseknél a központi egység általában a robbanásveszélyes helyen kívül foglal helyet, míg a robbanásveszélyes térben a berendezés külső áramköri egységei, például mérőátalakítók és távadók vannak elhelyezve.In these devices, the central unit is generally located outside the explosive area, while the external circuit units of the device, such as measuring transducers and transmitters, are located in the explosive space.
A központi egységet és a robbanásveszélyes térben elhelyezett külső áramköri egységet leggyakrabban kábellel csatlakoztatják egymáshoz.The central unit and the external circuit unit located in potentially explosive atmospheres are most often connected by a cable.
A robbanásveszélyes térben elrendezett külső áramköri egységben létrejövő villamos kisülés robbanásveszélyes térben robbanást válthat ki, ha a kisülés energiája egy adott értéket elér.An electrical discharge in an external circuit unit in an explosive atmosphere can cause an explosion in an explosive space when the discharge energy reaches a specific value.
Ezen berendezéseknél biztosítani kell tehát azt, hogy a központi egységből még üzemzavar esetén se kerülhessen ki a robbanás kiváltásához szükséges energiamennyiség. Ezt a követelményt a gyakorlatban általában az összekötő kábel és a központi egység közé beiktatott ún. Zener gáttal (gyújtószikragáttal), illetve galvanikus elválasztóval elégítik ki.These devices must therefore ensure that the central unit does not escape the amount of energy required to cause an explosion, even in the event of a malfunction. In practice, this requirement is usually installed between the connection cable and the central unit. It is supplied with a Zener barrier (spark gap) or galvanic separator.
Az összekötő kábel hosszúsága többszáz métert is elérhet. Emiatt a kábelben a villámcsapások szekunder hatásaként és egyéb nagyfeszültségű zavarforrás miatt nagyfeszültségű zavarjelek jönnek létre, amelyek egyrészt a berendezések működését zavarhatják, másrészt pedig adott esetben robbanást válthatnak ki.The connecting cable can be up to hundreds of meters long. As a result of lightning strikes and other sources of high-voltage interference in the cable, high-voltage interference signals are generated, which can both interfere with the equipment and possibly cause an explosion.
Az összekötő kábelben az egyes erek, valamint az erek és kábelköpeny közötti nagyfeszültséget egyrészt túlfeszültséglevezetőkkel, másrészt pedig a csillapító négypólusokkal eliminálják. Ezek a négypólusok a kábel veszteségét növelik, ami az illesztést megnehezíti. További nehézség, hogy a gyújtószikragát és a villámvédelem földelésének, illetve földfüggetlen áramkör esetében villámvédelem földelésigényének megtervezése és gyakorlati megvalósítása olymódon, hogy a villámcsapás a robbanásveszélyes térben veszélyes mértékű potenciálemelkedést ne indukáljon, elvileg is igen nehéz, a gyakorlatban sokszor megoldhatatlan feladat.In the interconnecting cable, the high voltage between the individual cores and between the cores and the cable sheath is eliminated by means of surge arresters on the one hand and the four-pole damping on the other. These four poles increase the cable loss, which makes the connection difficult. A further difficulty is that the design and practical implementation of the earthing needle of the ignition spark and lightning protection or, in the case of an independent circuit, the earthing need of lightning protection in such a way that the lightning strike does not induce dangerous potential increase in the explosive space.
Az eddigiekből kitűnően a technika jelenlegi állása szerint a központi egységből üzemzavar esetén kijutó maximális energia korlátozását (gyújtószikra elleni védelem) és a villámcsapás, ill. egyéb nagyfeszültségű zavar elleni védelmet külön-külön berendezésekkel biztosítják.According to the current state of the art, the maximum power output from the central unit in the event of a malfunction (protection against a spark plug) and lightning strikes and / or lightning strikes, according to the prior art. other high voltage disturbance protection is provided by separate equipment.
Ennek a megoldásnak kedvezőtlen jellemzője, hogy a központi egység és a külső áramköri egység közötti illesztés nehezen biztosítható, továbbá, hogy a megfelelő robbanásvédelmi igényeket kielégítő földelési rendszer kialakítása gyakran megoldhatatlan.The disadvantage of this solution is that it is difficult to secure the connection between the central unit and the external circuit unit, and that the design of a grounding system that satisfies the required explosion protection requirements is often impossible.
A jelen találmány célja a fenti kedvezőtlen jellemzők kiküszöbölése, ezáltal a központi egység és a külső áramköri egységek közötti illesztés javítása, továbbá a robbanás elleni védelem fokozása.The object of the present invention is to eliminate the above disadvantages, thereby improving the interface between the central unit and the external circuit units, and increasing the explosion protection.
A jelen találmány feladata olyan berendezés kialakítása, amellyel a gyújtöszikra elleni védelemhez szükséges energiakorlátozás, valamint a nagyfeszültségű zavarok elleni védelem egyaránt biztosítható.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an apparatus which can provide both the power limitation required for protection against lightning strike and protection against high voltage disturbances.
A jelen találmány szerint a fenti feladatot olyan villámvédett gyújtószikragáttal oldjuk meg, amely első csillapító elemének egyik kivezetése egy második csillapító elem egyik kivezetésére, másik kivezetése túlfeszültséglevezető egyik kivezetésére, ez utóbbi másik kivezetése földelésre van kapcsolva, első feszültségkorlátozó elemének egyik kivezetése az első csillapító elem és a második csillapító elem közös pontjára, másik kivezetése a földelésre van csatlakoztatva, továbbá második csillapító elem másik kivezetésére második feszültségkorlátozó elem egyik kivezetése, az utóbbi másik kivezetése a földelésre van iktatva, továbbá a túlfeszültség levezető felőli oldala villamos távadóhoz, másik oldala pedig központi berendezéshez van csatlakoztatva.According to the present invention, the above object is solved by a lightning-protected ignition spark having one terminal of one of the first damping elements to one terminal of a second damping element, another terminal of one of the one terminal of the second damping element is connected to the ground, another terminal of the second damping element is connected to the earth, and the other terminal of the second damping element is connected to the earth and the other side of the surge is connected to the electric transmitter connected.
A találmány szerinti villámvédett gyújtószikragát egyik előnyös kiviteli alakjánál a második csillapító elemmel közvetve vagy közvetlenül túláramvédő elem, előnyösen olvadó biztosító van sorbakötve.In a preferred embodiment of the lightning protection spark plug according to the invention, the second damping element is connected in series directly or indirectly with an overcurrent protection element, preferably a fuse.
A találmány szerinti villámvédett gyújtószikragát további előnyös kiviteli alakjánál a második csillapító elemmel harmadik csillapító elem van sorbakötve, amelynek a második csillapító elemmel ellentétes végpontja és a földelés közé harmadik feszültségkorlátozó elem, adott esetben Zehner dióda van kapcsolva.In a further preferred embodiment of the lightning protection spark plug according to the invention, a third damping element is connected in series with the second damping element having a third voltage limiting element, optionally a Zehner diode, connected between the opposite end of the second damping element and the ground.
A találmány szerinti villámvédett gyújtószikragát további előnyös kiviteli alakjánál legalább az egyik második feszültségkorlátozó eleme, illetve legalább az egyik harmadik feszültségkorlátozó eleme legalább két - célszerűen egymással ellentétes Irányban - sorbakapcsolt Zehner diódát tartalmaz.In a further preferred embodiment of the lightning protection spark plug according to the invention, at least one of the second voltage limiting elements and at least one of the third voltage limiting elements comprises at least two Zehner diodes, preferably in opposite directions.
A találmány szerinti villámvédett gyújtószikragát kialakítását és működését a mellékelt rajzon ábrázolt példa alapján részletesen ismertetjük.The construction and operation of the lightning protection spark plug of the present invention will be described in detail with reference to the example depicted in the accompanying drawings.
A mellékelt rajzon az 1. ábra a találmány szerinti villámvédett gyújtószikragát kapcsolási és egyik előnyös bekötési rajza.In the accompanying drawing, Figure 1 is a schematic diagram of a preferred and wiring diagram of a lightning protection spark plug according to the invention.
Az 1. ábra szerinti villámvédett gyújtószikragát 1 túlfeszültséglevezetőt, 2 első feszültségkorlátozó elemet, 3 második feszültségkorlátozó elemet, 4 első csillapító elemet, 5 második csülapító elemet és 6 túláramvédő elemet tartalmaz. A 4 első csillapító elem, az 5 második csillapító elem és a 6 túláramvédő elem egymással sorba van kötve, az 1 túlfeszültséglevezető a 4 első csillapító elem szabad végpontja és 15 földelés közé, a 2 első feszültségkorlátozó elem közös pontja és a 15 földelés közé, a 3 második feszültségkorlátozó elem pedig az 5 második csillapitó elem és a 6 túláramvédő elem közös pontja és a 15 földelés közé van beiktatva.The lightning-protected ignition spark of Fig. 1 comprises a surge arrester 1, a first voltage limiting element 2, a second voltage limiting element 3, a first damping element 4, a second damping element 5 and an overcurrent protection element 6. The first damping element 4, the second damping element 5 and the overcurrent protection element 6 are connected in series, the surge arrester 1 between the free end point of the first damping element 4 and ground 15, between the common point of the first voltage limiting element 2 and ground 15. The second voltage limiting element 3 is inserted between the common point of the second damping element 5 and the overcurrent protection element 6 and ground 15.
A villámvédett gyújtószikragát 6 túláramvédő elem felőli oldala 8 központi berendezéshez, az 1 túlfeszültséglevezető felőli oldala pedig 12 kábelereken keresztül 9 villamos távadóhoz van csatlakoztatva. A kábel 12 kábelerei és 15 földelés közé 11 robbanásbiztos tokozású egységben lévő további 10 túlfeszültséglevezetők vannak beiktatva, a 11 robbanásbiztos tokozást egység pedig 14 robbanásveszélyes térben van elhelyezve. A 14 robbanásveszélyes térben a kábel 13 árnyékolása a 15 földeléssel van összekötve. A 14 robbanásveszélyes téren kívül a kábel 13 árnyékolása a 15 földeléshez ugyancsak további 10 túlfeszültséglevezetőn keresztül van összekötve.The lightning protection spark plug 6 is connected to the central unit 8 on the side of the overcurrent protection element and the side 1 of the surge arrester 1 is connected to the electric transmitter 9 via cable 12. Between the cable conductors 12 of the cable and the ground 15, an additional surge arrester 10 in an explosion-proof enclosure 11 is inserted and the explosion-proof enclosure 11 is located in an explosive space 14. In the explosive space 14, the shield 13 of the cable is connected to the ground 15. In addition to the explosive space 14, the shield 13 of the cable is also connected to ground 15 via an additional surge arrester 10.
A gyakorlati kialakításnál az 1 túlfeszültséglevezető, valamint a további 10 túlfeszültséglevezetők előnyösen szikraközként vannak kialakítva, amelyek átütési feszültsége 350 V-nál célszerűen nem nagyobb. Az 2 első feszültségkorlátozó olyan elem, előnyösen tranziens supressor dióda (transzorber), amelynek legnagyobb üzemi feszültsége célszerűen legalábbIn practical embodiments, the surge arrester 1 and the further surge arresters 10 are preferably configured as a spark gap, preferably with a breakdown voltage of not more than 350 V. The first voltage limiter 2 is preferably a transient suppressor diode (transistor) having a maximum operating voltage preferably at least
194.448194 448
350 V és az ennél nagyobb impulzus-feszültséget is jól elviselik.They can withstand impulse voltages of 350 V and above.
A 3 második feszültségkorlátozó elem célszerűen Zehner-dióda.The second voltage limiting element 3 is preferably a Zehner diode.
A 4 első csillapító elem és az 5 második csillapftó elem célszerűen első ellenállás és második ellenállás. A 6 túláramvédő elem célszerűen olvadó biztosító vagy más hasonló elem, célszerűen ellenállás.The first damping element 4 and the second damping element 5 are preferably first resistor and second resistor. The overcurrent protection element 6 is preferably a melting fuse or the like, preferably a resistor.
Az első ellenállás és a második ellenállás értékét úgy kell megválasztani, hogy az elégítse ki:The value of the first resistance and the second resistance shall be chosen so as to satisfy:
- a gyújtószikramentes áramkorlátozást,- intrinsically safe current limitation,
- a gyújtószikramentes feszültség stabilizálásához szükséges Zehner-dióda munkapont beállítást,- Zehner diode duty point setting required to stabilize the intrinsically safe voltage,
- a nagyfeszültségű zavarjel impulzus csillapításának együttes igényét.- the combined need for pulse damping of the high voltage interference signal.
Az olvadó biztosító, illetve egyéb túláramvédő elem értékét a Zehner-gát általánosan ismert Zehner-diódája védelmének megfelelően kell megválasztani.The value of the fuse or other overcurrent protection element must be chosen in accordance with the protection of the commonly known Zehner diode of the Zehner Dam.
A szikraközök feladata a nagyfeszültségű zavarjelek föld felé történő zárása. Ez a kábel, illetve a külső áramköri elem felől érkező feszültséglökést olyan értékre korlátozza, hogy a félvezető elemeket a meghibásodástól megvédje, valamint a feszültségimpulzust a következő fokozatok által feldolgozható értékre csillapítsa.The function of the spark gaps is to close the high voltage disturbance signals to the ground. This limits the voltage surge coming from the cable or external circuit element to a value that protects the semiconductor components from failure and reduces the voltage pulse to a value that can be processed by the following stages.
A transzorber dióda, vagy más hasonló elem, a szikraköz utáni feszültségeket, köztük a maradék nagyfeszültségű impulzusokat a Zehner-dióda üzemszerű működési feszültségszintjére csökkenti.The transistor diode or similar element reduces the post-spark voltages, including residual high-voltage pulses, to the operating voltage level of the Zehner diode.
A villámvédett gyújtószíkragát a 8 központi berendezés felőli üzemzavari állapotban érkező energiát az önmagában ismert gyújtószikramentes védelemnél szokásos módon a megengedett szinten tartja.The lightning-protected spark plug keeps the power coming from the central unit 8 in the event of a malfunction, as is conventionally known in the case of intrinsically safe intrinsically safe protection.
A jelen találmány szerinti villámvédett gyújtószikragát előnye, hogy kevés számú elemmel, illesztetten és egyszerű szereléssel biztosítja mind a gyújtószikramentes áramkorlátozást, mind pedig a nagyfeszültségű zavarok, különösen villámlás szekunder hatása elleni védelmet.The lightning protection spark plug of the present invention has the advantage of providing both an intrinsically safe current limitation and protection against the secondary effects of high-voltage disturbances, particularly lightning, with a small number of elements, fitted and simple to install.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU181584A HU194448B (en) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | Firing spark gate with protection against lighting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU181584A HU194448B (en) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | Firing spark gate with protection against lighting |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUT37305A HUT37305A (en) | 1985-11-28 |
| HU194448B true HU194448B (en) | 1988-01-28 |
Family
ID=10956328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU181584A HU194448B (en) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | Firing spark gate with protection against lighting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HU194448B (en) |
-
1984
- 1984-05-10 HU HU181584A patent/HU194448B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUT37305A (en) | 1985-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3934175A (en) | Power surge protection system | |
| US4389695A (en) | Equipment for protecting electronic equipment and personnel against inadvertent occurrence of extended or transient high voltages and method | |
| CA2772219C (en) | Method and apparatus for protecting power systems from extraordinary electromagnetic pulses | |
| EP2327131B1 (en) | Method and apparatus for protecting power systems from extraordinary electromagnetic pulses | |
| US4835650A (en) | Apparatus and method for minimizing the let-through voltage associated with circuits used in conjunction with electronic elements to suppress surges, transients and like electrical disturbances | |
| ES263947U (en) | Overvoltage protection device for domestic electrical appliances. | |
| US5289335A (en) | Compound lightning arrester for low voltage circuit | |
| ATE50097T1 (en) | ELECTRICAL INSTALLATION WITH OVERVOLTAGE PROTECTION. | |
| HU194448B (en) | Firing spark gate with protection against lighting | |
| RU191571U1 (en) | COMBINED VOLTAGE PROTECTION SYSTEM | |
| US3760227A (en) | Gas tube protector having an internal fuse link | |
| US3660720A (en) | Automatic grounding switch | |
| CA2008172C (en) | Compound lightning arrester for low voltage circuits | |
| SU1372460A2 (en) | Arrangement for overvoltage protection of cable line | |
| US11942244B2 (en) | Surge protection apparatus and method for substation protective relays | |
| JPS61287101A (en) | Protective apparatus for electric circuit | |
| US20220404399A1 (en) | Surge protection device integrating a current measurement sensor | |
| JP2000261957A (en) | Surge absorber and indoor wiring method using the same | |
| JP2890462B2 (en) | Lightning proof terminal block | |
| JPH05111152A (en) | Building grounding system and discharge cutout for coupling grounding poles | |
| JPH0316234Y2 (en) | ||
| JPS6412818A (en) | Absorption of overvoltage | |
| GB1588893A (en) | Arc quenching in surge arresters | |
| KR890002311B1 (en) | Over voltage protecting circuit | |
| JPS611221A (en) | Overvoltage protecting circuit and overvoltage protecting system of communication cable thereby |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HU90 | Patent valid on 900628 | ||
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |