NO854721L

NO854721L - DEVICE FOR THE PROTECTION OF AN ELECTRIC CIRCUIT FROM DAMAGE SIGNALS.

Info

Publication number: NO854721L
Application number: NO854721A
Authority: NO
Inventors: John Peter Phillips; Geoffrey Ian Palmer; John Douglas Flindall
Original assignee: Dubilier Plc
Priority date: 1984-11-28
Filing date: 1985-11-26
Publication date: 1986-05-29
Also published as: GB8529217D0; GB2167915B; GB2167915A; EP0183542A1

Abstract

En anordning for beskyttelse av en elektrisk krets mot skadelige signaler, slik som strmutladninger og spenningssprang,. omfatter en kombinasjon av et seriebeskyttelseelement (4) som danner åpen krets i tilfelle det forekommer et skadelig signal, samt et shuntbeskyttelseelement (1) som danner en lavmotstandskrets i tilfelle et sådant skadelig signal forekommer. Seriebeskyttelseelementet utgjres fortrinnsvis av en normalt lukket bryterinnretning (4) som bringes til å forandre kontaktstilling som reaksjon på varme som utvikles i shuntbeskyttelseelementet, som f.eks. foreligger i form av et gass-utladningsrør (1), således at kretsens serieforbindelse åpnes og det dannes en kortslutning av shuntforbindelsen. Beskyttelseanordningen kan anvendes både ved ubalanserte linjer og ved balanserte linjer (LI, L2) som mater inngangsklemmer (El, E2) for det kretsutstyr som skal beskyttes.A device for protecting an electrical circuit against harmful signals, such as current discharges and voltage surges. comprises a combination of a series protection element (4) which forms an open circuit in case a harmful signal occurs, and a shunt protection element (1) which forms a low resistance circuit in case such a harmful signal occurs. The series protection element is preferably constituted by a normally closed switch device (4) which is caused to change contact position in response to heat generated in the shunt protection element, such as e.g. is present in the form of a gas discharge pipe (1), so that the series connection of the circuit is opened and a short circuit of the shunt connection is formed. The protection device can be used both for unbalanced lines and for balanced lines (L1, L2) which feed input terminals (E1, E2) for the circuit equipment to be protected.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår beskyttelseanordninger for å beskytte en krets mot skadelige signaler, slik som høyspenning eller strømutladninger og plutselige overganger, og som omfatter både et seriebeskyttelseelement og et shunt-beskyttel-seelement som er anordnet slik at i tilfelle det opptrer et skadelig signal vil serieelementet søke å danne åpen krets mens shuntelementet vil forsøke å danne kortslutning. The present invention relates to protective devices for protecting a circuit against harmful signals, such as high voltage or current discharges and sudden transitions, and which comprise both a series protection element and a shunt protection element which is arranged so that in the event that a harmful signal occurs, the series element will seek to form an open circuit while the shunt element will attempt to short circuit.

Ved allerede eksisterende anordninger av denne art vil det vanligvis foreligge en viss endelig lekkasjestrøm over et serieelement som skal danne "åpen krets", mens en merkbar motstand, og således et spenningsfall, opptrer over et "kortsluttet" shuntelement, således at beskyttelseanordningens effektivitet nedsettes. In the case of already existing devices of this kind, there will usually be a certain final leakage current across a series element which will form an "open circuit", while a noticeable resistance, and thus a voltage drop, occurs across a "short-circuited" shunt element, so that the effectiveness of the protection device is reduced.

Det er derfor et formål for foreliggende oppfinnelse å frembringe en kretsbeskyttelseanordning hvor de ovenfor nevnte ulemper er nedsatt i betraktelig grad eller helt unngått. It is therefore an object of the present invention to produce a circuit protection device in which the above-mentioned disadvantages are reduced to a considerable extent or completely avoided.

Oppfinnelsen gjelder således en beskyttelseanordning for å beskytte en krets mot skadelige signaler, slik som strømutlad-ninger og spenningssprang, og som omfatter en kombinasjon av et seriebeskyttelseelement som danner åpen krets når det foreligger et skadelig signal, samt et shuntbeskyttelseelement som danner en lavmotstandskrets i tilfelle et skadelig signal. I henhold til oppfinnelsen utgjøres seriebeskyttelseelementet av en normalt lukket bryterinnretning som reagerer på at varme utvikles i shuntbeskyttelseelementet med å åpne seriekrets-banen og kortslutte shuntkretsbanen. The invention thus relates to a protection device for protecting a circuit against harmful signals, such as current discharges and voltage jumps, and which comprises a combination of a series protection element that forms an open circuit when a harmful signal is present, as well as a shunt protection element that forms a low resistance circuit in the event a harmful signal. According to the invention, the series protection element consists of a normally closed switch device which reacts to heat developing in the shunt protection element by opening the series circuit path and short-circuiting the shunt circuit path.

Foreliggende oppfinnelse gjelder også en beskyttelseanordning for å beskytte en krets mot skadelige signaler slik som strøm-utladninger og spenningssprang, og som omfatter en omkobler som normalt holdes i en første stilling som slutter en serie-krets og danner et seriebeskyttelseelement, samt et shuntbe-sky ttelseelement i termisk sammenheng med nevnte omkoblerinnretning, således at varme som utvikles i shuntbeskyttelseele mentet som reaksjon på et skadelig signal frembringer overgang av omkoblerinnretningen til sin annen stilling, hvor den åpner seriekretsen og kortslutter shuntbanen. The present invention also relates to a protection device for protecting a circuit against harmful signals such as current discharges and voltage spikes, and which comprises a switch which is normally held in a first position which terminates a series circuit and forms a series protection element, as well as a shunt be cloud control element in thermal connection with said switching device, so that heat developed in the shunt protection element in response to a harmful signal produces transition of the switching device to its other position, where it opens the series circuit and short-circuits the shunt path.

Oppfinnelsen omfatter videre en kretsbeskyttelseanordning som omfatter en omkoblerinnretning som normalt holdes i en første stilling og danner et seriebeskyttelseelement og som er anordnet for termisk å bringes til sin annen stilling ved varme-som utvikles i et shuntbeskyttelseelement tilordnet nevnte omkoblerinnretning, idet omkoblerinnretningen i sin annen stilling åpner en seriebane og kortslutter en shuntbane i kretsen. Omkoblerprosessen er anordnet for å være irreversi-bel, således at når den termisk utløste omkoblerinnretning er bragt til sin annen stilling, vil den forbli i denne stilling selv om den varme som har utløst dens overgang, blir fjernet. The invention further comprises a circuit protection device which comprises a switching device which is normally held in a first position and forms a series protection element and which is arranged to be thermally brought to its second position by heat developed in a shunt protection element assigned to said switching device, the switching device in its second position opens a series path and short-circuits a shunt path in the circuit. The switching process is arranged to be irreversible, so that when the thermally triggered switching device has been brought to its second position, it will remain in this position even if the heat which has triggered its transition is removed.

I en foretrukket utførelse omfatter omkoblerinnretningen en kontakt som er forspent mot den kortsluttede shuntstilling, men som holdes i den normalt lukkede seriekretsstilling for beskyttelseanordningen ved hjelp av et termisk myknende material, f.eks. blødt loddemiddel eller smeltbar legering, som myknes til åpning av kontakten ved tilførsel av tilstrekkelig varme fra shuntbeskyttelseelementet. In a preferred embodiment, the switching device comprises a contact which is biased towards the short-circuited shunt position, but which is held in the normally closed series circuit position for the protection device by means of a thermally softening material, e.g. soft solder or fusible alloy, which is softened to open the contact by the application of sufficient heat from the shunt protection element.

Omkoblerkontakten kan være dannet av en ettergivende tråd eller strimmel, som kan omfatte en eller flere vindinger for å gi kontakten øket fjæring. The switch contact may be formed of a yielding wire or strip, which may include one or more turns to give the contact increased springing.

Shuntbeskyttelseelementet omfatter fortrinnsvis et gassutlad-ningsrør, og den varme som røret utvikler når det tennes, utnyttes for å frembringe omkoblerinnretningens varmefølsomme arbeidsoperasjon. The shunt protection element preferably comprises a gas discharge tube, and the heat which the tube develops when it is ignited is utilized to produce the switching device's heat-sensitive working operation.

Beskyttelseanordningen i henhold til oppfinnelsen kan utnyttes både ved balanserte og ubalanserte kretser og linjer og anordningen i henhold til oppfinnelsen kan hensiktsmessig foreligge i form av en modul som lett kan forbindes med og utskiftes i en kretsanordning som skal beskyttes. The protection device according to the invention can be used both for balanced and unbalanced circuits and lines and the device according to the invention can conveniently be in the form of a module which can be easily connected to and replaced in a circuit device to be protected.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere beskrevet ved hjelp av et utførelseseksempel og under henvisning til de vedføyde teg-ninger, hvorpå: Figurene la og lb er skjematiske diagrammer av kretsutstyret med to balanserte beskyttelseanordninger i henhold til oppfinnelsen, Fig. 2a er en skjematisk planskisse av en utførelse av kretsbeskyttelseanordningen i henhold til oppfinnelsen, Fig. 2b er et sideoppriss på basis av anordningen i fig. 2a og som viser de forskjellige komponenter montert på et kretskort , Fig. 3 er en skjematisk planskisse av en annen utførelse av kretsbeskyttelseanordningen, og Figurene 4a og 4b viser henholdsvis en perspektivskisse og et sideoppriss av en ytterliggende utførelse av kretsbeskyttelseanordningen . The invention will now be described in more detail by means of an embodiment and with reference to the attached drawings, on which: Figures la and lb are schematic diagrams of the circuit equipment with two balanced protection devices according to the invention, Fig. 2a is a schematic plan sketch of a embodiment of the circuit protection device according to the invention, Fig. 2b is a side elevation based on the device in fig. 2a and which shows the various components mounted on a circuit board, Fig. 3 is a schematic plan view of another embodiment of the circuit protection device, and Figures 4a and 4b respectively show a perspective sketch and a side elevation of an external embodiment of the circuit protection device.

De anordninger som nå skal beskrives under henvisning til tegningene er balanserte kretsanordninger og tilsvarende hen-visningstegn anvendes for samsvarende deler av beskyttelseanordningen i hver linje. The devices that will now be described with reference to the drawings are balanced circuit devices and corresponding reference signs are used for corresponding parts of the protection device in each line.

Som vist ved de skjematiske diagrammer i figurene la og lb, er et linjepar L som er balansert i forhold til jord og utstyrt med inngangsklemmer Li og L2 tilkoblet utstyr som skal beskyttes over klemmer El og E2. I tilslutning til linjene er det anordnet et shuntbeskyttelseelement som omfatter et dobbelt gassutladningsrør 1 med sin midtelektrode forbundet med jord over en koblingspinne 3 som også er forbundet med en normalt lukket bryterkontakt 4 serieinnkoblet i hver linje. Hver av disse kontakter 4 utgjør en del av en omkoblerinnretning og er anordnet for å aktiveres som reaksjon på varme som utvikles i gassutladningsrøret 1, for derved å åpne seriekretsen mellom inngangslinjene og vedkommende utstyr samt å kortslutte den shuntbane som dannes av røret 1. Aktivering av omkoblerkontaktene 4 i fig. 1 tjener til å kortslutte apparatsiden over klemmene El og E2, mens påvirkning av bryter-kontaktene 4 i fig. lb tjener til å kortslutte kretsen på linjesiden over klemmene LI og L2. Hvis såønskes, kan imidlertid omkobleren være anordnet for å kortslutte både inn-gangssiden og apparatsiden. As shown by the schematic diagrams in figures la and lb, a line pair L which is balanced with respect to ground and equipped with input terminals Li and L2 is connected to equipment to be protected via terminals El and E2. In connection with the lines, a shunt protection element is arranged which comprises a double gas discharge tube 1 with its center electrode connected to earth via a connecting pin 3 which is also connected to a normally closed switch contact 4 connected in series in each line. Each of these contacts 4 forms part of a switching device and is arranged to be activated in response to heat developed in the gas discharge tube 1, thereby opening the series circuit between the input lines and the relevant equipment as well as short-circuiting the shunt path formed by the tube 1. Activation of the switch contacts 4 in fig. 1 serves to short-circuit the device side across terminals El and E2, while the influence of the switch contacts 4 in fig. lb serves to short-circuit the circuit on the line side across terminals LI and L2. If desired, however, the switch can be arranged to short-circuit both the input side and the device side.

De regler som følges med hensyn til inngangs- og utgangssiden gjelder en innkommende feilstrøm og en hvilken som helst ut-gående feilstrøm som trenger inn i vedkommende apparatutstyr fra beskyttelseanordningen. Ønskede signalstrømmer kan natur-ligvis passere i begge retninger og beskyttelseanordningen kan anses som gjennomskinnelig for sådanne signalstrømmer. The rules that are followed with respect to the input and output side apply to an incoming fault current and any outgoing fault current that penetrates the relevant equipment from the protective device. Desired signal currents can of course pass in both directions and the protective device can be considered translucent for such signal currents.

Figurene 2a og 2b viser en utførelse av foreliggende oppfinnelse og hvor komponentene er montert på et kretskort. Hver omkoblerkontakt 4 foreligger i form av en formet ettergivende tråd eller strimmel som kan være viklet opp på en tapp 5 for å øke dens utbøyningsområde og som har sin ene ende loddet til et punkt 6, som er forbundet med klemmen El eller E2. Fjærkontaktene 4 er satt under sådan spenning av de er forspent mot den midtre jordede kontaktpinne 2 på gassutladningsrøret, men de er også holdt i kontakt med pinnene 3 og også med tappene 7 som står i forbindelse med linjeklemmene Li og L2 over smelteforbindelser i punktene Pl og/eller P2. Det vil forstås at begge punkter Pl og P2 kan være smelteforbindelser, eller at den ønskede vikling kan oppnås ved at bare ett av disse punkter utgjør en smelteforbindelse, mens det annet forbind-elsepunkt bare er en trykkontakt mellom vedkommende deler. Smelteforbindelsene kan utgjøres av et mykt loddemetall eller en smeltelegering. Figures 2a and 2b show an embodiment of the present invention and where the components are mounted on a circuit board. Each switch contact 4 is in the form of a shaped yielding wire or strip which can be wound on a pin 5 to increase its deflection area and which has one end soldered to a point 6, which is connected to the clamp E1 or E2. The spring contacts 4 are placed under such tension that they are biased against the central earthed contact pin 2 of the gas discharge tube, but they are also held in contact with the pins 3 and also with the pins 7 which are connected to the line terminals Li and L2 via fusible links at the points Pl and /or P2. It will be understood that both points P1 and P2 can be fusion joints, or that the desired winding can be achieved by only one of these points forming a fusion joint, while the other connection point is only a pressure contact between the relevant parts. The fusible links can be made of a soft solder or a fusible alloy.

Smelteforbindelsene er ment å kunne myknes av varme som utvikles i gassutladningsrøret 1, og skjønt det foreligger en direkte varmeoverføring til en smelteforbindelse i punktene Pl over kontaktpinnene 3, er det likevelønskelig å anordne et eget varmeoverføringsstykke i en eller annen form, slik som f.eks. en metallstrimmel mellom den isolerende kappe på gass-utladningsrøret 1 og tappene 7 når de smeltbare forbindelser befinner seg i punktene P2. The fusible links are intended to be able to be softened by heat developed in the gas discharge tube 1, and although there is a direct heat transfer to a fusible link in the points Pl above the contact pins 3, it is nevertheless desirable to arrange a separate heat transfer piece in one form or another, such as e.g. . a metal strip between the insulating jacket of the gas discharge tube 1 and the pins 7 when the fusible compounds are located at the points P2.

Utløsningsstillingen for en omkoblerkontakt 4 er vist i kontakt med den jordede midtpinne 2, samt ute av kontaktforbindelse med pinnen 3 og tappen 7 ved stiplede linjer for den øvre kontakt i fig. 2a. Dette er den stilling som kontakt-forbindelsen antar under sin naturlige fjærforspenning når den smeltbare legering i punktene Pl og/eller P2 har myknet tilstrekkelig til at den utløses fra sin normale tilbakeholdte stilling. The release position for a switch contact 4 is shown in contact with the grounded center pin 2, as well as out of contact connection with the pin 3 and pin 7 by dashed lines for the upper contact in fig. 2a. This is the position which the contact connection assumes under its natural spring bias when the fusible alloy at points P1 and/or P2 has softened sufficiently for it to be released from its normal restrained position.

Fig. 2b viser anordningen montert på et kretskort B.Fig. 2b shows the device mounted on a circuit board B.

Det skal nå henvises til utførelsen i fig. 3, hvor hver omkoblerkontakt 4 atter er en ettergivende tråd eller strimmel som i dette tilfelle danner en hovedsakelig V-formet fjær som er oppviklet på et mellomliggende punkt over sin lengdeut-strekning om en tapp 5, samt har en arm 4a som ligger an mot en tapp som utgjør kontaktklemmen El eller E2. Kontaktene 4 er satt under sådan spenning at de andre armer 4b er forspent mot den jordede midtpinne for gassutladningsrøret, men armene tilbakeholdes i kontakt med kontaktpinnene 3 samt også i kontaktforbindelse med de pinner som danner inngangsklemmene LI og L2 ved hjelp av smeltbare forbindelser i punktene Pl og/eller P2. Det er også her mulig at begge punkter Pl og P2 er smeltbare forbindelser, eller også kan den ønskede virkning oppnås ved at bare et punkt er en smelteforbindelse og det annet punkt bare utgjøres av en trykkontakt mellom vedkommende deler. De smeltbare forbindelser kan utgjøres av et mykt loddemetall eller en smeltbar legering. Reference must now be made to the design in fig. 3, where each switch contact 4 is again a yielding wire or strip which in this case forms a mainly V-shaped spring which is wound at an intermediate point over its length about a pin 5, and has an arm 4a which rests against a stud that forms the contact terminal El or E2. The contacts 4 are set under such tension that the other arms 4b are biased against the grounded central pin for the gas discharge tube, but the arms are retained in contact with the contact pins 3 and also in contact with the pins forming the input terminals LI and L2 by means of fusible connections at the points Pl and/or P2. It is also possible here that both points P1 and P2 are fusible connections, or the desired effect can be achieved by only one point being a fusible connection and the other point only consisting of a pressure contact between the relevant parts. The fusible connections can be made of a soft solder or a fusible alloy.

Som i den tidligere omtalte utførelse er de smeltbare forbindelser ment å kunne myknes ved varme som utvikles i gass-utladningsrøret, og skjønt det foreligger en direkte varme-overføring til de smeltbare forbindelser i punktene Pl over kontaktpinnene 3, er det likevel ønskelig å anordne et varme-overf øringslegeme i en eller annen form, slik som f.eks. en metallstrimmel mellom den isolerende kappe for gassutladnings-røret 1 og tappene P2, idet tilfelle de smeltbare forbindelser befinner seg i punktene P2. As in the previously mentioned embodiment, the fusible compounds are meant to be softened by heat developed in the gas discharge tube, and although there is a direct heat transfer to the fusible compounds in the points Pl above the contact pins 3, it is still desirable to arrange a heat transfer body in one form or another, such as e.g. a metal strip between the insulating jacket for the gas discharge tube 1 and the pins P2, in the event that the fusible compounds are located at the points P2.

Utløsningsstillingen for en omkoblerkontakt 4 i forbindelse med den jordede midtpinne 2 samt ute av kontakt med kontaktpinnen 3 og tappen Li er vist ved stiplede linjer for den øvre kontakt i fig. 2. Dette er den stilling som kontakten antar under sin naturlige fjærforspenning når smeltelegeringen i punktene Pl og/eller P2 har myknet tilstrekkelig til å frigjøre kontakten fra sin venlige tilbakeholdte stilling. I den utløste stilling vil spenningen i den oppviklede del av fjæren sikre dens vedvarende trykk mot utgangspinnen El, E2 såvel som mot jordkontaktpinnen 2. I praksis vil begge fjærer utløses omtrent samtidig, slik at inngangene LI, L2 blir isolert og utgangene El og E2 jordes. The release position for a switch contact 4 in connection with the grounded center pin 2 as well as out of contact with the contact pin 3 and the pin Li is shown by dashed lines for the upper contact in fig. 2. This is the position assumed by the contact under its natural spring bias when the molten alloy at points P1 and/or P2 has softened sufficiently to release the contact from its friendly restrained position. In the released position, the tension in the coiled part of the spring will ensure its continuous pressure against the output pin El, E2 as well as against the ground contact pin 2. In practice, both springs will be released approximately simultaneously, so that the inputs LI, L2 are isolated and the outputs El and E2 are grounded .

I drift av de ovenfor omtalte anordninger vil korte og lite hyppige transienter med lav energi bli undertrykt eller "avklippet" av gassutladningsrøret 1 uten at dets temperatur økes tilstrekkelig til å utløse fjærkontaktene 4. Anordning-ens toleranse overfor sådanne transienter kanøkes ved å anordne et varmesluk for gassutladningsrøret og/eller ved å øke varmeoverføringsmotstanden mellom gassutladningsrøret og klumpene av smeltbar legering i punktene Pl og/eller P2. In operation of the devices mentioned above, short and infrequent transients with low energy will be suppressed or "clipped" by the gas discharge tube 1 without its temperature being increased sufficiently to trigger the spring contacts 4. The device's tolerance to such transients can be increased by arranging a heat sink for the gas discharge tube and/or by increasing the heat transfer resistance between the gas discharge tube and the lumps of fusible alloy at points P1 and/or P2.

Når imidlertid temperaturen av gassutladningsrøret øker tilstrekkelig til at legeringen smelter og fjærkontaktene 4 utløses, vil apparatklemmene El, E2 bli fullstendig utkoblet fra linjene Li, L2 samt kortsluttet direkte til jord ved kontaktpinnen 2. I stedet for begge kontakter kan imidlertid bare en av kontaktene 4 bringes til å arbeide på denne måte. However, when the temperature of the gas discharge tube rises sufficiently for the alloy to melt and the spring contacts 4 to trip, the device terminals El, E2 will be completely disconnected from the lines Li, L2 as well as shorted directly to ground at the contact pin 2. Instead of both contacts, however, only one of the contacts 4 can are brought to work in this way.

Denne temperaturøkning kan opptre som en følge av en kraftig utladning frembragt ved lynutløsning eller ved induksjon fra en kraftlinje under feilforhold, eller av en vedvarende veksel- eller likestrøm på noen får ampere som følge av en tilfeldig kontakt mellom vedkommende linje og en kraftfor-syningskabel. Formålet for foreliggende oppfinnelse er å frembringe effektiv beskyttelse i disse og lignende tilfeller. This increase in temperature can occur as a result of a strong discharge produced by lightning or by induction from a power line under faulty conditions, or by a sustained alternating or direct current of a few amperes as a result of an accidental contact between the line in question and a power supply cable. The purpose of the present invention is to provide effective protection in these and similar cases.

For balanserte linjer som omfatter både Li og L2 samt en felles jordforbindelse, vil beskyttelsemodulen kreve to fjærkontakter som angitt. Den resulterende utforming er kjent som et 5-punkt arrangement. For ubalanserte eller "linje/jord"-kretser, er bare et 3-punkt arrangement med en enkel f jær-kontakt påkrevet. Hver av disse utførelser kan lett konstru-eres som en modul. For balanced lines comprising both Li and L2 as well as a common ground, the protection module will require two spring contacts as indicated. The resulting layout is known as a 5-point arrangement. For unbalanced or "line/ground" circuits, only a 3-point arrangement with a single spring contact is required. Each of these designs can be easily constructed as a module.

Fjærkontaktene kan eventuelt være tilstrekkelig tynne til å kunne oppvarmes ved for kraftig strøm og derved enten frembringe eller bidra til smelting av den smeltbare legering. En undersøkelse av de foreliggende arbeidsforhold i praktiske tilfeller viser imidlertid at et sådant strømnivå bare kan opptre som en følge av tilstrekkelig høy foreliggende spenning til å "tenne" gassutladningsrøret således at dette gjøres ledende og derved uten hjelp frembringe tilstrekkelig varme. The spring contacts can optionally be sufficiently thin to be able to be heated by excessive current and thereby either produce or contribute to the melting of the fusible alloy. An examination of the present working conditions in practical cases shows, however, that such a current level can only occur as a result of a sufficiently high present voltage to "ignite" the gas discharge tube so that it is made conductive and thereby produces sufficient heat without help.

En ytterligere fordel ved foreliggende oppfinnelsegjenstand er følgelig at fjærkontaktene kan være tilstrekkelig kraftige til (I) å unngå utglødning og tap av fjærspenning på grunn av A further advantage of the present invention is therefore that the spring contacts can be sufficiently strong to (I) avoid annealing and loss of spring tension due to

varmevirkninger av feilstrømmer, (II) bare innføre ubetydelige tapsmotstander i serie med signalkretsene, og (III) frembringe tilstrekkelig kontakttrykkpå et hvilket som helst kontaktpunkt som ikke er loddet. heating effects of fault currents, (II) introduce only negligible loss resistances in series with the signal circuits, and (III) produce sufficient contact pressure at any contact point that is not soldered.

Det skal nå henvises til figurene 4a og 4b hvor det er vist en utførelse av beskyttelseanordningen utformet som en modul som er mekanisk utskiftbar med eksisterende typer av beskyttelse-moduler, f.eks. av den art som anvendes i telefonsentralut-styr. Ved bruk av metallstrimmelkontakter i stedet for tråder, oppnås en bedre føringsevne for pulsstrømmer, i kraft av såvel ledernes større tverrsnitt som de større trykkontakt-flater. Reference should now be made to figures 4a and 4b, where an embodiment of the protection device is shown designed as a module which is mechanically interchangeable with existing types of protection modules, e.g. of the kind used in telephone exchange equipment. By using metal strip contacts instead of wires, a better conduction capacity for pulse currents is achieved, by virtue of both the conductors' larger cross-section and the larger pressure contact surfaces.

Et gassutladningsrør 1 er understøttet fra en plattform 10 av isolerende material ved hjelp av to armer 11 utformet som metallstrimler, som er forbundet med hver sin ringformede klemme 3 forbundet med gassutladningsrørets ytre elektroder. De nedre ender av armene 11 er forbundet med kontaktstrimler 12 som rager ned under plattformen 10 og danner inngangsfor-bindelsene LI og L2. Også forbundet med eller utført i et stykke med de nedre ender av armene 11 er det anordnet U-formede fjærer 4 som er forspent på sådan måte at de bringes til kontakt med ytterendene av en brokontakt 13 med et midtstykke 13a i kontakt med den ringformede klemme 2 som er forbundet med midtelektroden for gassutladningsrøret 1. Et annet midtstykke 13b er forbundet med en jordkontaktpinne 15 som strekker seg gjennom plattformen 10 og også tjener til å holde på plass og understøtte brokontakten 12 over ytterendene av de U-formede fjærer 4. Også forbundet med plattformen 10 og med sin ene ende anbragt under ytterendene av fjærene 4 er det anordnet kontaktstrimler 14 som danner utgangsforbindelsene El og E2. A gas discharge tube 1 is supported from a platform 10 of insulating material by means of two arms 11 designed as metal strips, which are each connected to a ring-shaped clamp 3 connected to the gas discharge tube's outer electrodes. The lower ends of the arms 11 are connected by contact strips 12 which protrude below the platform 10 and form the input connections LI and L2. Also connected to or made in one piece with the lower ends of the arms 11 are arranged U-shaped springs 4 which are biased in such a way that they are brought into contact with the outer ends of a bridge contact 13 with a middle piece 13a in contact with the ring-shaped clamp 2 which is connected to the center electrode of the gas discharge tube 1. Another center piece 13b is connected to a ground contact pin 15 which extends through the platform 10 and also serves to hold in place and support the bridge contact 12 over the outer ends of the U-shaped springs 4. Also connected with the platform 10 and with its one end placed under the outer ends of the springs 4 there are arranged contact strips 14 which form the output connections E1 and E2.

Fjærene 4 holdes normalt i kontakt med endene av strimlene 4 ved hjelp av et bløtt loddemiddel eller smeltbar legering, slik som antydet på tegningene, således at det dannes en serieforbindelse mellom inngangsklemmene Li, L2 og utgangs-klemmene El, E2. Ved overheting av gassutladningsrøret 1 vil imidlertid varme bli ledet over metallstrimlene 11 og 13 for nedsmelting av den smeltbare legering, således at de U-formede fjærer 4 utløses og derved bryter kontakten med strimlene 14 og danner kontakt med broen 13. Dette medfører effektiv åpning av seriebanene mellom Li og El samt L2 og E2, The springs 4 are normally kept in contact with the ends of the strips 4 by means of a soft solder or fusible alloy, as indicated in the drawings, so that a series connection is formed between the input terminals Li, L2 and the output terminals El, E2. When the gas discharge tube 1 is overheated, however, heat will be conducted over the metal strips 11 and 13 to melt down the fusible alloy, so that the U-shaped springs 4 are triggered and thereby break the contact with the strips 14 and form contact with the bridge 13. This results in effective opening of the series paths between Li and El as well as L2 and E2,

samtidig som gassutladningsrøret kortsluttes.at the same time as the gas discharge tube is short-circuited.

Skjønt spesielle utførelser er blitt beskrevet, vil det forstås at forskjellige modifikasjoner kan utføres uten at oppfinnelsens ramme overskrides. De fjærkontakter som utfører omkoblingsfunksjonen kan således være av forskjellige andre former enn den som er spesielt vist. Også den shuntbeskyttel-seinnretning som frembringer varme kan være en annen komponent enn et gassutladningsrør. Although particular embodiments have been described, it will be understood that various modifications can be made without exceeding the scope of the invention. The spring contacts which perform the switching function can thus be of various other forms than the one specifically shown. Also, the shunt protection device that generates heat can be a different component than a gas discharge tube.

Claims

1. Protection device for protecting a circuit against harmful signals, such as stray mutucharges and voltage spikes, and comprising a combination of a series protection element which forms an open circuit in the event of a harmful signal occurring, and a shunt protection element which forms a low resistance circuit in the event of such a harmful signal , characterized in that the protection element is a normally closed switch device which reacts to heat developed in the shunt protection element by opening the series path through the element and producing a short circuit of the shunt path.

2. Protection device as stated in claim 1, characterized in that it comprises a switching device which is normally retained in a position where it terminates the series circuit and forms the series protection element, while the shunt protection element is arranged in thermal connection with said switching device in such a way that heat developed in the shunt protection element which response to a harmful signal produces reversal of the switching device to its other position, where it opens the series circuit and short-circuits the shunt path.

3. Circuit protection device, characterized in that it comprises a converter device which is normally held in a first contact position to form a series protection element and which is arranged for thermal transition to its second contact position under the influence of heat developed in a shunt protection element assigned to said switching device, so that the switching device in said other contact position opens a series path for the circuit and short-circuits a shunt path.

4. Circuit protection device as stated in claim 1, 2 or 3, characterized in that the switching device comprises a contact which is biased towards the short-circuited shunt position, but is retained in the normally closed position for series circuit protection by means of a material which softens under the influence of heat, so that the material softens to a sufficient extent to trigger the contact in question when sufficient heat from the shunt protection element.

5. Circuit protection device as stated in claim 4, characterized in that the thermally softening material is a soft solder or a fusible alloy.

6. Circuit protection device as specified in claims 1-5, characterized in that it comprises one or more switch contacts which are formed by a yielding wire or strip.

7. Circuit protection device as stated in claims 1-6, characterized in that the shunt protection element comprises a gas discharge tube arranged to utilize the heat developed when the tube is ignited, to produce the heat effect that triggers the switch device's work function.

8. Circuit protection device as specified in claims 1-7, characterized in that it is in the form of a module that can be easily connected to and replaced in circuit equipment to be protected.

9. Circuit protection device as specified in claims 1-8, characterized in that it is arranged in combination with a pair of balanced lines, where a switching device is arranged in series with each line and the shunt protection element is connected between the lines.

10. Circuit protection device as stated in claim 9, characterized in that the shunt protection element consists of a double gas discharge tube, which has its center electrode connected to a reference potential, such as earth.