PL193044B1 - Ochronnik przepięciowy - Google Patents

Abstract

1. Ochronnik przepieciowy posiadajacy ga- lezie dolaczane do przewodów napieciowego ukladu zasilajacego, przy czym kazda galaz ze wszystkimi innymi galeziami, jest polaczona poprzez uklad szeregowy zlozony z odgromni- ka i przynajmniej jednego bezpiecznika ter- micznego, przy czym pierwsze, podlaczane do tej samej galezi wyprowadzenia kazdorazowo dwóch odgromników sa polaczone ze soba i poprzez wspólny bezpiecznik termiczny sa doprowadzone do przyporzadkowanej im wspól- nej galezi, znamienny tym, ze pierwsze, podla- czane do tej samej galezi (1, 2, 3, 4, 7) wypro- wadzenia (A1), kazdorazowo dwóch odgromni- ków (V1, V2; V3, V4; V5, V6), sa polaczone bezposrednio ze soba, korzystnie sa przyluto- wane do siebie, przy czym drugie wyprowadze- nie (A2) jednego z dwóch odgromników (V1, V2; V3, V4; V5, V6) jest podlaczone do przypo- rzadkowanej mu galezi (1, 2, 3, 4, 7) poprzez nastepny bezpiecznik termiczny (F7). PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest ochronnik przepięciowy posiadający gałęzie dołączane do przewodów napięciowego układu zasilającego, przy czym co najmniej jedna gałąź z innymi gałęziami, korzystnie każda gałąź ze wszystkimi innymi gałęziami, jest połączona poprzez układ szeregowy złożony z odgromnika i przynajmniej jednego bezpiecznika termicznego.

Przepięcia przemijające, powstające na przykład wskutek uderzenia pioruna, mają stosunkowo dużą energię i mogą spowodować szkody w instalacjach elektrycznych. Dlatego, trzeba przewidzieć środki ochronne umożliwiające odprowadzanie takich przepięć. Nadają się do tego elementy konstrukcyjne uzależnione od napięcia, które przy niskich napięciach mają dużą oporność, natomiast przy wysokich napięciach mają małą oporność, jak na przykład warystory, diody przeciwzakłóceniowe, iskierniki. Elementy te włącza się po prostu między dwa przewody, których napięcie ma być kontrolowane.

Po przyłożeniu normalnego napięcia roboczego gałąź spełnia rolę przerwania (pomijając mały prąd upływowy), natomiast w przypadku przepięcia działa ona zwierająco, tak, że następuje znaczne obniżenie napięcia międzyprzewodowego i większa część energii przepięcia jest odprowadzana przez odgromnik. Jeżeli odprowadzana energia jest za duża, to znaczy przekracza maksymalną energochłonność odgromnika, to następuje uszkodzenie takiego odgromnika. W efekcie nawet podczas normalnej pracy, czyli po przyłożeniu normalnego napięcia sieciowego, odgromnik ma niską oporność, a więc płynie stale przez niego niedopuszczalnie wysoki prąd.

Aby wyeliminować takie prądy uszkodzeniowe, włącza się szeregowo z odgromnikiem urządzenia, które całkowicie i trwale oddzielają od sieci uszkodzony i przeznaczony do wymiany odgromnik. Prąd przepływający przez uszkodzony odgromnik przekształca się w energię cieplną nagrzewając ten odgromnik, a więc takie urządzenia oddzielające mogą działać na zasadzie termowyłącznika, to znaczy przerywają one dopływ prądu do odgromnika, gdy ma on niedopuszczalnie wysoką temperaturę.

W przypadku napięciowych układów zasilających z kilkoma przewodami, jak na przykład układy trójfazowe, istnieje często potrzeba kontroli lub ograniczenia napięcia każdego z przewodów względem innych przewodów. W związku z tym trzeba połączyć każdy przewód ze wszystkimi innymi przewodami za pomocą odgromnika.

Może być też potrzeba kontroli tylko przepięć między przewodami fazowymi i przewodem zerowym lub przewodem ochronnym, przy czym należy połączyć przewód zerowy albo przewód ochronny z przewodami fazowymi każdorazowo za pomocą odgromnika.

Z opisu patentowego USA 5 032 946 znany jest ochronnik przepięciowy, w którym przewidziana jest sieć składająca się z fazy, przewodu zerowego i uziemiającego, a pomiędzy fazą i przewodem zerowym, jak również pomiędzy fazą i przewodem uziemiającym znajduje się każdorazowo opornik zależny od napięcia. Obu opornikom zależnym od napięcia przyporządkowany jest bezpiecznik dla termicznej kontroli obu oporników, przy czym przewidziano umieszczenie bezpiecznika razem z opornikami zależnymi od napięcia wspólnie w jednym zespole elementów konstrukcyjnych lub w poszczególnym kompaktowym elemencie konstrukcyjnym, przez co jeden bezpiecznik kontroluje dwa oporniki.

Opis patentowy USA 4 587 586 opisuje również instalację ochronnika przepięciowego, w której jeden przewód połączony jest za pomocą dwóch zależnych od napięcia oporników, każdorazowo z jednym dalszym przewodem, przy czym obydwóm zależnym od napięcia opornikom przyporządkowany jest jeden bezpiecznik.

Niedogodnością przy tego rodzaju rozwiązaniach jest to, że przy występującym jednocześnie uszkodzeniu obu zależnych od napięcia oporników kontrolowanych przez jeden bezpiecznik, przez elementy konstrukcyjne płynie duży prąd, który nie może już być pewnie rozdzielony przez bezpiecznik.

Zadaniem wynalazku jest zaproponowanie ochronnika przepięciowego określonego wyżej rodzaju, w którym, jak poprzednio, wszystkie odgromniki są zabezpieczone termicznie, przy czym zabezpieczenie to realizowane jest przy użyciu możliwie małej ilości bezpieczników termicznych.

Zgodnie z wynalazkiem ochronnik przepięciowy, posiadający gałęzie dołączane do przewodów napięciowego układu zasilającego, przy czym każda gałąź ze wszystkimi innymi gałęziami, jest połączona poprzez układ szeregowy złożony z odgromnika i przynajmniej jednego bezpiecznika termicznego, przy czym pierwsze, podłączane do tej samej gałęzi wyprowadzenia każdorazowo dwóch odgromników są połączone ze sobą i poprzez wspólny bezpiecznik termiczny są doprowadzone do przyporządkowanej im wspólnej gałęzi, zgodnie z wynalazkiem charakteryzuje się tym, że pierwsze, podłączane do tej samej gałęzi wyprowadzenia, każdorazowo dwóch odgromników, są połączone

PL 193 044 B1 bezpośrednio ze sobą, korzystnie są przylutowane do siebie, przy czym drugie wyprowadzenie jednego z dwóch odgromników jest podłączone do przyporządkowanej mu gałęzi poprzez następny bezpiecznik termiczny.

W związku z tym odgromniki zajmują mniej miejsca i nie są potrzebne specjalne połączenia między pierwszymi wyprowadzeniami.

Korzystnie, następny bezpiecznik termiczny jest utworzony przez wspólny bezpiecznik termiczny dwóch innych odgromników.

Ochronnik przepięciowy według wynalazku, korzystnie, ma dodatkową gałąź, która jest połączona tylko z jedną z pozostałych gałęzi, gałęzią, poprzez odgromnik, z którym korzystnie jest połączony szeregowo bezpiecznik termiczny.

Każdy bezpiecznik termiczny ma ruchomy styk, który jest przylutowany do nieruchomego styku za pomocą lutu mającego określoną temperaturę topnienia i który jest wstępnie naprężony w kierunku od tej spoiny lutowniczej.

Zgodnie z dalszą cechą wynalazku, wszystkie elementy składowe układu są umieszczone we wspólnej obudowie.

Przy czym, korzystnie, wspólna obudowa ma postać modułu wtykowego, który jest wetknięty w cokół montowany w skrzynce rozdzielczej.

Włączając bezpiecznik termiczny szeregowo z drugim wyprowadzeniem jednego z odgromników, co umożliwia odłączenie danych odgromników nawet przy jednoczesnym uszkodzeniu, unika się tej wady, że w razie jednoczesnego uszkodzenia obu połączonych ze sobą odgromników płynie niedopuszczalnie wysoki prąd przez: drugie wyprowadzenie pierwszego odgromnika - pierwszy odgromnik - pierwsze wyprowadzenie pierwszego i drugiego odgromnika - drugi odgromnik, który to prąd nie może być przerwany przez wyzwolenie włączonego przed pierwszymi wyprowadzeniami bezpiecznika termicznego, a więc odgromniki nie byłyby zabezpieczone termicznie przy takim jednoczesnym uszkodzeniu.

Jeden bezpiecznik termiczny zabezpiecza każdorazowo jednocześnie dwa odgromniki, tak, że ilość koniecznych bezpieczników przepięciowych i w konsekwencji zapotrzebowanie na miejsce całego obwodu zabezpieczającego jest zredukowana.

Dzięki temu, z jednej strony, zredukowane zostaje również zapotrzebowanie na miejsce dla odgromników przepięciowych, z drugiej strony, oszczędza się na oddzielnych przewodach łączących pomiędzy pierwszymi wyprowadzeniami.

W związku z tym, że następny bezpiecznik termiczny jest utworzony przez wspólny bezpiecznik termiczny dwóch innych odgromników, który i tak znajduje się w obwodzie, dodatkowa ochrona termiczna nie pociąga za sobą zwiększenia ilości elementów konstrukcyjnych.

W następnym ukształtowaniu wynalazku, w ochronniku znajduje się dodatkowa gałąź, która jest połączona z tylko jedną z pozostałych gałęzi poprzez odgromnik, z którym korzystnie jest połączony szeregowo bezpiecznik termiczny.

Poprzez dodatkową gałąź w ochronniku przepięciowym, można włączyć do układu zabezpieczającego przewód ochronny, przy czym koszt elementów konstrukcyjnych jest szczególnie niski.

Zabezpieczenia termiczne działają niezawodnie dzięki prostej budowie i mają małe wymiary geometryczne.

Wspólna obudowa, w której znajdują się wszystkie elementy układu, ułatwia zabudowę tego układu według wynalazku w istniejących napięciowych systemach zasilających, a jej postać modułu wtykowego pozwala sprawnie wymieniać układ w razie uszkodzenia jednego albo kilku odgromników.

Wynalazek w przykładach wykonania został objaśniony na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat elektryczny zbudowanego według stanu techniki ochronnika przepięciowego przeznaczonego do układu trójfazowego z przewodem zerowym; fig.2 - schemat według fig. 1 zmodyfikowany sposobem zgodnym z wynalazkiem; fig. 3 - uproszczony schemat elektryczny według fig. 2; fig. 4 - schemat według fig. 3 z modyfikacją rozwijającą wynalazek; fig. 5 - schemat elektryczny ochronnika według wynalazku w wykonaniu trójbiegunowym; fig. 6a,b - schematy elektryczne ochronnika według wynalazku w wykonaniu pięciobiegunowym; fig. 7 - schemat według fig. 4 z dodatkową gałęzią służącą do dołączenia przewodu ochronnego; fig. 8a - pięciobiegunowy ochronnik według wynalazku, przy czym tylko jedna gałąź jest połączona ze wszystkimi innymi gałęziami każdorazowo poprzez odgromnik; fig. 8b - układ według fig. 8a w wykonaniu czterobiegunowym; fig. 8c - układ według fig. 8a w wykonaniu trójbiegunowym; fig. 9 - możliwy sposób ukształtowania bezpiecznika ter4

PL 193 044 B1 micznego; fig.10 - bezpiecznik termiczny według fig. 9, zabudowany na warystorze i fig. 11 - pokazane z boku dwa korzystnie połączone ze sobą odgromniki.

Na fig. 1 przedstawiono schematycznie budowę i zasadę działania ochronnika przepięciowego 10 do układu trójfazowego z przewodem zerowym N lub przewodem PEN. Ochronnik 10 posiada cztery gałęzie 1, 2, 3, 4, które mogą być połączone na przykład zaciskami śrubowymi 5 z przewodami L1, L2, L3, N napięciowego układu zasilającego.

Taki ochronnik 10 ma ograniczać nie tylko napięcie wzdłużne, to znaczy kontrolować napięcia między przewodami fazowymi L1, L2, L3 i przewodem zerowym N albo przewodem PEN, lecz powinien także ograniczać napięcie poprzeczne, to znaczy kontrolować napięcia między przewodami fazowymi L1, L2, L3. Jeżeli zamiast napięć przewodów fazowych L1, L2, L3 względem przewodu zerowego N lub przewodu PEN mają być kontrolowane napięcia przewodów fazowych L1, L2, L3 względem uziemienia PE, to można je podłączyć do ochronnika zamiast przewodu zerowego N lub przewodu PEN.

Celem uzyskania ograniczenia zarówno napięcia wzdłużnego jak i napięcia poprzecznego, konieczne jest połączenie każdej z gałęzi 1, 2, 3, 4 z każdorazowo innymi gałęziami poprzez odgromnik V1-V6.

Aby każdy odgromnik V1-V6 w razie uszkodzenia odłączyć trwale od układu, z każdym odgromnikiem V1-V6 połączono szeregowo w opisany wcześniej sposób bezpieczniki termiczne F1-F6. Na rysunku zaznaczono liniami kreskowymi termiczne sprzężenie każdego odgromnika V1-V6 z przyporządkowanym mu bezpiecznikiem termicznym F1-F6, przy czym sprzężenie to stanowi w praktyce przewód elektryczny ułożony między odgromnikiem i bezpiecznikiem termicznym.

Jedna z najczęściej spotykanych odmian wykonania takich bezpieczników termicznych F1-F6 przedstawiona została na fig. 9 i 10. Występuje tu nieruchomy styk 11 oraz ruchomy styk 12, które są złączone ze sobą lutem 13 mającym określoną temperaturę topnienia. Ruchomy styk 12 jest wstępnie naprężony w kierunku od tej spoiny lutowniczej, co uzyskuje się przykładowo dzięki temu, że ruchomy styk 12 jest ustalony na pierwszym, wolnym końcu odpowiednio naprężonej i zaciśniętej na drugim końcu sprężyny płytkowej 14. Sprężynę tę można zastąpić elastycznym przewodem elektrycznym, jak metalowa linka okrągła albo giętki przewód, jak na przykład płytki metalowe, a wspomniane naprężenie wstępne ruchomego styku 12 trzeba wówczas stworzyć innymi środkami, przykładowo za pomocą sprężyny 15 zaznaczonej na fig. 9.

Jak pokazano na fig. 1, taki układ stykowy włącza się szeregowo w przewód prowadzący do chronionego odgromnika V, w związku z czym jeden z dwóch styków 11 lub 12 jest połączony z wyprowadzeniem A chronionego odgromnika V. Ciepło powstające w odgromniku V rozpływa się przewodem elektrycznym ułożonym między odgromnikiem V i bezpiecznikiem termicznym F i dochodzi również do spoiny lutowniczej. Gdy lut 13 nagrzeje się do temperatury topnienia, ruchomy styk 12 może oderwać się pod wpływem naprężenia od spoiny lutowniczej, co powoduje przerwanie doprowadzenia do odgromnika V.

Jak to przedstawiono na fig. 10, odgromnik V i przynależny bezpiecznik termiczny F są zamontowane we wspólnej obudowie 16. Przy tym stały styk 11 jest często połączony bezpośrednio z jednym z wyprowadzeń A odgromnika V, co zapewnia bezstratne przenoszenie ciepła wytwarzanego w odgromniku V do spoiny lutowniczej.

Ochronnik przepięciowy według fig. 1 spełnia wymaganie polegające na tym, żeby każda gałąź 1, 2, 3, 4 była połączona z każdą inną gałęzią 1, 2, 3, 4 poprzez odgromnik V. Wynika stąd, że wyprowadzeniom A kilku odgromników V ma być przyporządkowana jedna i ta sama gałąź 1, 2, 3, 4, to znaczy mają one być podłączone do tej samej gałęzi 1, 2, 3, 4. Konkretnie na przykład wyprowadzenia A11, A12 i A16 powinny być podłączone do gałęzi 1a wyprowadzenia A13, A14 i A22 do gałęzi 2.

Przewidziano, aby złączyć ze sobą każdorazowo dwa odgromniki V, których pierwsze przyłącza A1 mają być podłączone do jednej i tej samej gałęzi 1, 2, 3, 4, to znaczy, których pierwsze przyłącza A1 mają być bezpośrednio złączone ze sobą, i takie połączenie ma być doprowadzone poprzez wspólny bezpiecznik termiczny F do tej gałęzi 1, 2 3, 4, której jest przyporządkowane pierwsze wyprowadzenie A1 obu odgromników V.

PL 193 044 B1

Realizację tej idei przedstawiono na fig. 2, gdzie złączone zostały ze sobą: V1 z V2; V3 z V4 i V5 z V6. Tak więc wyprowadzenia A11 i A12; A13 i A14 oraz A15 i A16 połączono ze sobą każdorazowo przewodami zaznaczonymi grubszą linią. Każdy z tych przewodów połączeniowych doprowadzony jest przez bezpiecznik termiczny F12 lub F34 lub F56 odpowiednio do gałęzi 1 2 i 3. Drugie wyprowadzenia A2 są połączone z przyporządkowanymi im gałęziami 1, 2, 3, 4 tak samo jak w układzie według fig. 1.

Efektem takiego złączenia jest zaoszczędzenie trzech bezpieczników termicznych, dzięki czemu cały ochronnik przepięciowy 10 zajmuje mniej miejsca. Mimo zmniejszenia ilości tych bezpieczników wszystkie odgromniki V są zabezpieczone, tak samo jak w układzie według fig. 1, ponieważ, tak jak poprzednio, każdy odgromnik V jest sprzężony termicznie poprzez zaznaczone grubszą linią przewody elektryczne z włączonym przed nim bezpiecznikiem termicznym F (co zaznaczono symbolicznie liniami kreskowymi). Różnica względem fig. 1 polega tylko na tym, że spowodowane przegrzaniem odgromnika V wyzwolenie wstępnego bezpiecznika F powoduje nie tylko odłączenie samego przegrzanego odgromnika, lecz jednocześnie również połączonego z nim, być może jeszcze sprawnego odgromnika ochronnika przepięciowego 10.

Zaznaczone grubszymi liniami na fig. 2 połączenia pierwszych wyprowadzeń A1 złączonych odgromników V mogą być wykonane przewodami miedzianymi, ale korzystnie odgromniki V łączy się ze sobą w sposób pokazany na fig.11.

Odgromniki V1i V2 są tu utworzone przez krążkowe warystory, których wyprowadzenia A mają postać założonych na stronach czołowych płytek metalowych. Pierwsze wyprowadzenia A11, A12 przylegają tu do siebie i są połączone przewodzące ze sobą. Połączenie to powstaje korzystnie poprzez przylutowanie wyprowadzeń A11, A12. Ale można byłoby też wykonać razem parę odgromników V1, V2, przy czym pierwsze wyprowadzenia A12, A12 mogłyby mieć kształt jednej elektrody a po obu stronach tej elektrody byłyby zamontowane warystory V1i V2.

Realizację ochronnika przepięciowego 10 według fig.2 z przylutowanymi do siebie bezpośrednio odgromnikami V przedstawiono na fig. 3. W tym miejscu trzeba zwrócić uwagę na to, że dla działania ochronnika 10 według wynalazku nie ma znaczenia, z jaką gałęzią 1, 2, 3, 4 są połączone 12 poszczególne przewody sieciowe L1, L2, L3, N lub PEN: każda gałąź 1, 2, 3, 4 jest połączona z każdą inną gałęzią 1, 2, 3, 4 poprzez odgromnik V, tak że kontrolowane są zawsze wszystkie możliwe napięcia między przewodami sieciowymi.

Wspólny bezpiecznik termiczny F połączonych ze sobą odgromników V może przerywać tylko takie prądy uszkodzeniowe, które płyną przez jedno z dwóch pierwszych wyprowadzeń A1. Gdyby uszkodziły się jednocześnie oba połączone ze sobą odgromniki V, to występuje nadal przepływający szeregowo przez oba odgromniki V prąd uszkodzeniowy symbolizowany na fig.3 linią punktową.

Jeżeli odgromniki mają być odłączone także przy takich prądach uszkodzeniowych, to w ścieżce takich prądów trzeba zamontować następny bezpiecznik termiczny F, co oznacza, że drugie wyprowadzenie A2 jednego z dwóch połączonych ze sobą odgromników V1, V2; V3, V4; V5, V6 musiałoby być podłączone przez ten następny bezpiecznik F do przyporządkowanej mu gałęzi 1, 2, 3, 4. Taki następny bezpiecznik termiczny F7 połączony szeregowo z drugim wyprowadzeniem A26 zaznaczono linią kreskową na fig. 4. Gdyby takie dodatkowe bezpieczniki F7 były również przy wszystkich innych odgromnikach zespolonych, to na każdy odgromnik V przypadałby znów bezpiecznik termiczny F, co zniwelowałoby już osiągniętą korzyść wynikającą ze zmniejszenia ilości elementów konstrukcyjnych.

Jak zaznaczono na fig. 4 liniami ciągłymi, według wynalazku, utworzono ten następny bezpiecznik F7 poprzez wspólny bezpiecznik termiczny F12, F34, F56 dwóch innych odgromników V1, V2; V3, V4; V5, V6.

W tym celu każde drugie wyprowadzenie A2, które ma być podłączone do tej samej gałęzi 1, 2, 3, 4 co pierwsze wyprowadzenia A1 innego, sąsiedniego odgromnika zespolonego, łączy się z tymi pierwszymi wyprowadzeniami A1i poprzez wspólny bezpiecznik termiczny F podłącza się do przyporządkowanej mu gałęzi 1, 2, 3, 4.

Konkretnie na fig. 4 wyprowadzenie A22 trzeba podłączyć do gałęzi 2, podobnie jak pierwsze wyprowadzenia A13, A14 odgromników V3, V4. Po połączeniu wyprowadzenia A22 z pierwszymi wyprowadzeniami A13, A14 bezpiecznik termiczny F34 jest teraz połączony szeregowo również z odgromnikami V1, V2 i może przerwać przepływ prądu zaznaczony linią punktową na fig. 3.

PL 193 044 B1

Żeby odgromniki V1, V2 mogły spowodować wyzwolenie bezpiecznika termicznego F34, muszą one być z nim sprzężone termicznie, co symbolizują na rysunku linie kreskowe, a w praktyce można to zrealizować poprzez przewodność cieplną przewodu elektrycznego ułożonego między odgromnikami V1, V2 i bezpiecznikiem termicznym F34.

Takie same wyjaśnienia dotyczą drugiego wyprowadzenia A24, które jest podłączone poprzez bezpiecznik termiczny F56 do gałęzi 3, oraz drugiego wyprowadzenia A26 podłączonego przez bezpiecznik F12 do gałęzi 1.

Jak widać wyraźnie na fig. 4, przewód między drugim wyprowadzeniem A26 i pierwszymi wyprowadzeniami A11, A12 jest stosunkowo długi. Gdyby także w praktycznej realizacji tej odmiany wykonania wynalazku potrzebny był długi przewód, który nie przekazywałby w dostatecznym stopniu ciepła wytwarzanego na odgromnikach V5, V6 na bezpiecznik termiczny F12, to można zamontować w nim dodatkowy bezpiecznik F7 w pobliżu odgromników V5, V6, który będzie dobrze sprzężony termicznie z tymi odgromnikami. Taki bezpiecznik termiczny F7 można wtedy podłączyć bezpośrednio do gałęzi 1 z pominięciem połączenia z pierwszymi wyprowadzeniami A11, A12, jak to zaznaczono linią kreskową.

Ochronnik przepięciowy 10 według wynalazku nie ogranicza się tylko do omówionego tu wykonania czterobiegunowego. Jak ukazuje fig. 5, w sposób zgodny z wynalazkiem można też zbudować ochronnik trójbiegunowy, w którym każda gałąź 1, 2, 3 jest połączona z każdą inną gałęzią 1, 2, 3 poprzez odgromnik V połączony szeregowo z przynajmniej jednym bezpiecznikiem termicznym F. W takim ochronniku potrzebne są tylko trzy odgromniki V1, V2, V3, tak, że można utworzyć tylko jeden zespolony odgromnik dwójkowy V1, V2. Trzeci odgromnik V3 może być pojedynczym odgromnikiem V z wstępnym bezpiecznikiem termicznym F; ale można też dodać, jak na fig. 5, drugi odgromnik dwójkowy V3, V4, przy czym odgromnik V3 z tego zespolonego odgromnika jest podłączony do odpowiedniej gałęzi 1, 2, 3. Jak zaznaczono linią kreskową, można też zespolić w układzie drugi odgromnik V4, który jednak jest wtedy równoległy do odgromnika V1 pierwszej dwójki V1, V2 i nie zmienia działania układu. W każdym razie zaoszczędza się jeden z trzech bezpieczników termicznych F.

Do takiego trójbiegunowego ochronnika mogą być podłączone przykładowo trzy przewody fazowe L1, L2, L3 układu trójfazowego albo przewody L, N i PE układu jednofazowego.

Jeżeli w układzie trójfazowym z przewodem zerowym mają być kontrolowane także napięcia przewodów L1, L2, L3, N względem przewodu ochronnego PE, to należy wybrać pięciobiegunowe wykonanie ochronnika według wynalazku. Jak przedstawiono na fig. 6a, opisywany dotąd układ czterobiegunowy trzeba uzupełnić tylko o jedną następną gałąź 1, która jest także połączona ze wszystkimi innymi gałęziami 1, 2, 3, 4 każdorazowo poprzez odgromnik połączony szeregowo z bezpiecznikiem termicznym F (połączenia szeregowe odgromnika V i bezpiecznika F symbolizują na fig. 6a linie proste, żeby zachować przejrzystość rysunku).

Część układu oznaczona przez X na fig. 6a, b ma budowę jak na fig. 3 lub 4; dwa odgromniki V8, V9 albo V10, V11 podłączane każdorazowo swoimi pierwszymi przyłączami A1 do następnej gałęzi 1 przeznaczonej dla przewodu ochronnego PE, są złączone w sposób według wynalazku i odpowiednio poprzez wspólny bezpiecznik termiczny F10, F11 są doprowadzone do następnej gałęzi 7. Również w tym wariancie układu nie jest istotne, z jakimi gałęziami 1, 2, 3, 4, 7 jest połączony jeden z przewodów L1, L2, L3, N, PE, ponieważ i tak każda gałąź 1, 2, 3, 4, 7 jest połączona z każdą inną poprzez odgromnik V.

Często nie trzeba kontrolować na przepięcia wszystkich przewodów napięciowego systemu zasilającego względem przewodu ochronnego PE, lecz tylko napięcie między przewodem zerowym N i przewodem ochronnym PE. Żeby spełnić to wymaganie, w przedstawionym na fig.7 wykonaniu wynalazku zastosowano dodatkową gałąź 7', która jest połączona z tylko jedną z pozostałych gałęzią 4 poprzez odgromnik V12, z którym korzystnie jest połączony szeregowo bezpiecznik termiczny F13.

Jeżeli oprócz napięcia między przewodem zerowym N i przewodem ochronnym PE mają być kontrolowane napięcia przewodów fazowych L1, L2, L3 względem przewodu zerowego N, to przewód zerowy N powinien być podłączony do gałęzi 4 a przewód ochronny PE do dodatkowej gałęzi 7', jak pokazano 10 na fig. 7. Ale można też zamienić ze sobą przewód zerowy N i przewód ochronny PE, w efekcie czego kontrolowane są napięcia przewodów fazowych L1, L2, L3 względem przewodu ochronnego PE.

Ideę, polegającą na połączeniu ze sobą pierwszych, podłączanych do tej samej gałęzi 1, 2, 3, 4 wyprowadzeń A1 każdorazowo dwóch odgromników V oraz na doprowadzeniu poprzez wspólny bezpiecznik termiczny F do przyporządkowanej im wspólnej gałęzi 1, 2, 3, 4, można również zrealizować

PL 193 044 B1 w takich ochronnikach przepięciowych 10, w których każda z gałęzi 1, 2, 3, 4 jest zabezpieczona tylko względem jednej i tej samej, innej gałęzi 8. Przykłady takich ochronników przedstawiono na fig. 8a-c. Według fig. 8a kontroluje się napięcia między przewodami fazowymi L1, L2, L3 lub przewodem zerowym N i przewodem ochronnym PE; pierwsze, podłączane każdorazowo do przewodu ochronnego PE wyprowadzenia A1 każdej dwójki odgromników V1, V2 lub V3, V4 są połączone ze sobą i poprzez wspólne bezpieczniki termiczne F12 lub F34 są połączone z przewodem ochronnym PE.

Figura 8b ukazuje również ochronnik 10 do sieci trójfazowej, ale tu mają być kontrolowane tylko napięcia między przewodami fazowymi L1, L2, L3 i przewodem zerowym N. Na fig. 8c przedstawiono odpowiadający fig. 8a ochronnik 10 do sieci jednofazowej.

Jak widać z tych figur rysunku, zaoszczędza się tu również dwa (fig. 8a) albo każdorazowo (fig. 8b, c) jeden bezpiecznik termiczny F. Można też włączyć następne bezpieczniki termiczne F7 połączone szeregowo z jednym z dwóch wyprowadzeń A2.

Konstrukcja jednego z przedstawionych ochronników przepięciowych według wynalazku zawiera wszystkie elementy składowe układu we wspólnej obudowie. Obudowa taka może być ukształtowana podobnie do obudowy przewodowego wyłącznika ochronnego, to znaczy może być zamontowana w skrzynce rozdzielczej. Oprócz tego obudowa ochronnika może mieć postać modułu wtykowego, który można wetknąć w cokół montowany w skrzynce rozdzielczej.

Claims (6)

1. Ochronnik przepięciowy posiadający gałęzie dołączane do przewodów napięciowego układu zasilającego, przy czym każda gałąź ze wszystkimi innymi gałęziami, jest połączona poprzez układ szeregowy złożony z odgromnika i przynajmniej jednego bezpiecznika termicznego, przy czym pierwsze, podłączane do tej samej gałęzi wyprowadzenia każdorazowo dwóch odgromników są połączone ze sobą i poprzez wspólny bezpiecznik termiczny są doprowadzone do przyporządkowanej im wspólnej gałęzi, znamienny tym, że pierwsze, podłączane do tej samej gałęzi (1, 2, 3, 4, 7) wyprowadzenia (A1), każdorazowo dwóch odgromników (V1, V2; V3, V4; V5, V6), są połączone bezpośrednio ze sobą, korzystnie są przylutowane do siebie, przy czym drugie wyprowadzenie (A2) jednego z dwóch odgromników (V1, V2; V3, V4; V5, V6) jest podłączone do przyporządkowanej mu gałęzi (1, 2, 3, 4, 7) poprzez następny bezpiecznik termiczny (F7).

2. Ochronnik przepięciowy według zastrz. 1, znamienny tym, że następny bezpiecznik termiczny (F7) jest utworzony przez wspólny bezpiecznik termiczny (F12, F34, F56) dwóch innych odgromników (V1, V2; V3, V4; V5, V6).

3. Ochronnik przepięciowy według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że ma dodatkową gałąź (7'), która jest połączona tylko z jedną z pozostałych gałęzi, gałęzią (4), poprzez odgromnik (V12), z którym korzystnie jest połączony szeregowo bezpiecznik termiczny (F13).

4. Ochronnik przepięciowy według zastrz. 1, znamienny tym, że każdy bezpiecznik termiczny (F) ma ruchomy styk (12), który jest przylutowany do nieruchomego styku (11) za pomocą lutu (13) mającego określoną temperaturę topnienia i który jest wstępnie naprężony w kierunku od tej spoiny lutowniczej.

5. Ochronnik przepięciowy według zastrz. 1, znamienny tym, że wszystkie elementy składowe układu są umieszczone we wspólnej obudowie.

6. Ochronnik przepięciowy według zastrz. 5, znamienny tym, że wspólna obudowa ma postać modułu wtykowego, który jest wetknięty w cokół montowany w skrzynce rozdzielczej