WO2019166170A1 - Überspannungsschutzanordnung, bestehend aus einer in einem isolierenden gehäuse befindlichen hörnerfunkenstrecke - Google Patents

Überspannungsschutzanordnung, bestehend aus einer in einem isolierenden gehäuse befindlichen hörnerfunkenstrecke Download PDF

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WO2019166170A1
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overvoltage protection
housing
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spark gap
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Helmut Hirschmann
Georg Wittmann
Edmund ZÄUNER
Ralph Brocke
Sebastian Haas
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Dehn Se + Co Kg
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    • H01H2085/0486—Fuse resistors with voltage dependent resistor, e.g. varistor

Definitions

  • Overvoltage protection arrangement consisting of a horn spark gap located in an insulating housing
  • the invention is based on an overvoltage protection arrangement, consisting of a horn spark gap located in an insulating housing with deion chamber for arc quenching, the deion chamber a
  • a trigger electrode is befindlich, further comprising a varistor, which is electrically connected in series with the Hörnerfunkenrange, according to the preamble of claim 1.
  • Horn spark gap lightning current arrester with Deionhunt for arc extinction are already known from DE 10 2011 051 738 Al, for example.
  • a corresponding Hörnerfunkenumble is located in a housing and has means for controlling the internal gas flow to adjust a different behavior of the resulting in a pulse current load arc on the one hand and the Netz Riversidestrom-related arc on the other.
  • Trigger electrode can be arranged.
  • This trigger electrode may comprise a conductive element which is surrounded by a sliding path.
  • adjacent sliding can consist of an insulating or semiconductive material.
  • the known trigger electrode is either inserted at one of the two electrodes in the ignition region or preferably arranged between the two electrodes of the horn spark gap in the lower region of the ignition region.
  • DE 195 45 505 CI shows a surge arrester at least one voltage-dependent resistor, for example a varistor, and thermal shutdown devices.
  • shut-off devices consist on the one hand of a safety strip and on the other hand of a thermal release with eutectic enamel alloy.
  • a damage indicator is actuated by means of a spring force. A claim is visible.
  • a housing in which there is a shock current resistant fuse strip.
  • the damage indicator is a separate, releasably secured to the housing and movable after release of a spring relative to the fuse housing component.
  • the thermal tripping is arranged outside the housing and communicates with the varistor in a thermally conductive connection, such that an impermissible heating of the varistor causes the separation of the thermal tripping and the damage is indicated.
  • the spark gap has a series-connected fuse, wherein the series circuit can be connected to a supply network having a first potential and a second potential different therefrom.
  • the spark gap has two main electrodes. Furthermore, a housing is available.
  • the fusible conductor connects a first terminal to the second
  • Main electrode of the spark gap wherein the fuse further comprises a further contact, wherein the further contact isolated to the first contact and isolated to the second main electrode of the spark gap is arranged.
  • the overvoltage protection device has a plasma channel, the off the combustion chamber of the spark gap leads into the vicinity of the fusible conductor, that plasma can act on the hot melt targeted degrading. As a result, the fuse wire may be subject to destruction.
  • the separating device comprises a device, wel che switches in the thermal overload case of Varistorableitiatas a fuse in the electrical connection path.
  • the surge arrester arrangement is able to reduce the short-circuit current of the connected power supply or of the connected network in the overload short-circuit state inside the varistor discharge element. Consequential damage to connected devices and / or internal connections can be reduced.
  • an overvoltage protection arrangement consisting of a horn spark gap located in an insulating housing with Deionhunt for arc extinguishing.
  • the Deionhunt points a plurality of spaced quenching plates, as shown for example in DE 10 2011 051 738 Al.
  • a trigger electrode is located to make the response of the spark gap adjustable.
  • the overvoltage protection arrangement comprises a varistor, which is electrically connected in series with the horn spark gap.
  • a housing for receiving the overvoltage protection arrangement is formed, which accommodates a first and a second disconnecting device.
  • the first separating device is in heat-conducting connection with the varistor.
  • a spring-assisted slide is released which interrupts the series connection between varistor and horn spark gap.
  • This thermal separation device may, for example, comprise a solder joint, which changes its state of aggregation upon reaching the melting temperature, so that the mentioned slider with the aid of the spring force support is able to carry out the desired movement.
  • Melting conductor which may be located in the region of the Deionhunt and there may be exposed to a resulting arc.
  • the fusible conductor is contacted with quenching plates of the deionization chamber and melts under load, in particular in one
  • the fusible conductor is able to hold a spring-assisted separating element in a first position, but also to release this separating element upon arc-induced melting, such that the separating element occupies a second position.
  • an electrical connection to the trigger electrode is interrupted.
  • a renewed ignition of the spark gap is no longer possible due to the overload occurred.
  • a three-pronged, rotatably mounted star or a circular disk with lugs is formed in the housing so that a first star point or nose with a star-shaped end of the slide during its movement to the
  • Twisting of the star together with triggering of the pivotable lever corresponds to a quasi-mechanical "OR" connection with regard to the separating devices.
  • the scanning of the respective state of the relevant separating device is carried out in addition to passing a
  • the trigger electrode is connected via a voltage-limiting element to one of the main electrodes of the horn spark gap. This aforementioned connection is by means of
  • the housing has in a first housing level, the horn spark gap and the varistor, wherein in a second housing level at least the separating element, the star and the lever and an actuating extension of the slider are formed.
  • the slider passes as a result of the separation movement in such a
  • the slider penetrates into the separation gap and thereby possibly arcing arcs are prevented.
  • the separating element raises with reaching the second position
  • Both the slider and the separating element consist of an electrically insulating material.
  • the lever for status display is pivoted in the housing gelag ert and has at a first end of the lever on a bend which releases or covers a display surface, wherein at a second end of the lever an actuating nose for the telecommunications contact is formed.
  • the display surface may in this case preferably be a housing surface or a window in the housing.
  • the axis of rotation of the star or the disc and the pivot axis of the lever are preferably parallel to each other and have a distance such that the third point of the star upon rotation of the star of a
  • Stop position based on the lever in a release position can be transferred.
  • At least the axis of rotation, the pivot axis, the star and the lever are components of a housing insert part, which is located in the second housing level.
  • This housing insert part forms an intermediate wall with respect to an underlying housing level in which the horn spark gap and the varistor is located.
  • the overvoltage protection arrangement can be designed as a plug-in part with plug contacts for receiving in a base part.
  • the plug contacts are preferably located on an underside of the plug-in part.
  • Side surfaces of the male part can latching elements for fixing the male part in the base part but Also have means for locking or unlocking these locking elements and for easier removal of the male part from the base part.
  • the fusible conductor of the second separator is selected at two spaced apart ones
  • the voltage-limiting element is preferably designed as a gas discharge.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an overvoltage protection arrangement with illustrated first and second separating device together with rotating star and lever function display in a state of complete function of the surge arrester used, in particular a Hörnerfunkenumble and a varistor.
  • Fig. 2 is a view similar to that of FIG. 1, but in the
  • FIG. 3 shows a representation similar to that according to FIG. 2, but here with a triggered second separating device, wherein the separating element takes along the rotating star, so that the latter can in turn release the lever for indicating the state;
  • FIG. 4 is a perspective view of an overvoltage protection arrangement formed as a plug-in part with partially broken housing and recognizable housing insert (upper part) together with rotary star, lever and the separating element of the second separating device with the detail of a spring contact bow, in the proper state with a contact surface of a Gasableiters communicates.
  • the overvoltage protection arrangement shown in the figures is based on a housing 1.
  • the Deionhunt has in a conventional manner a plurality of spaced quenching plates.
  • Trigger electrode located.
  • a varistor (not shown) is located in the housing 1, which is electrically connected in series with the Hörnerfunkenrange.
  • Within the housing 1 is a first and a second
  • the first separating device 2 is in heat-conducting connection with the varistor, not shown.
  • the slide 3 is released, which is mounted on a guide (see FIG. 2) supported by a spring 4 in a spring-assisted manner.
  • the electrical connection between the contacts 5 and 6 is closed.
  • the slider takes with one of its front edges with a first tine 7 a rotatably mounted star.
  • a telecommunications contact 11 can be triggered or a
  • a second separating device 13 which has a fusible link, not shown.
  • This fusible conductor is located in the region of the Deionhunt, not shown, where it can be a resulting
  • the fusible conductor of the second separating device 13 stops
  • the separating element 14 After melting the fusible conductor by arc or by Netzellostrombelastung the separating element 14 is released. The result is that the separating element 14 assumes its second position, as shown in FIG.
  • a respective end of the separating element 14 acts on a second point 16 of the rotatably mounted star.
  • the axes of rotation 17 and 18 on the one hand of the star and on the other hand of the lever 8 have a distance from each other and are parallel to each other.
  • the overvoltage protection device can be formed as a plug-in part with plug-in connections 20 and 21.
  • a gas discharge tube 22 can be seen, which has a contact surface on one of its end faces.
  • a corresponding spring contact 24 rests with a bracket-side end on the contact surface of the gas discharge.
  • Trigger circuit is interrupted.
  • the separating element 14 the spike 16 of the rotatably mounted star with to release the lever 8 of the display and error message device.
  • the housing has a first, lower plane 26, which accommodates the horn spark gap and the varistor.
  • a second, overlying housing level 27 receives at least the separating element 14, the star with its star points, the lever 8 and an actuating extension of the slider 3.
  • lever 8 is mounted pivotably by means of the axle 18.
  • the lever 8 has at a first end of the lever 81 a bend which releases or covers a display surface, wherein at a second end of the lever 82 an actuating nose for the telecommunications contact 11 is formed.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Überspannungsschutzanordnung, bestehend aus einer in einem isolierenden Gehäuse (1) befindlichen Hörnerfunkenstrecke mit Deionkammer. Im Zündbereich der Hörnerfunkenstrecke ist eine Triggerelektrode befindlich. Weiterhin ist ein Varistor vorhanden, welcher mit der Hörnerfunkenstrecke elektrisch in Reihe geschalten ist. Erfindungsgemäß ist im Gehäuse eine erste und eine zweite Abtrennvorrichtung ausgebildet, wobei die erste Abtrennvorrichtung (2) in wärmeleitender Verbindung mit dem Varistor steht und beim Erreichen oder Überschreiten einer Grenztemperatur einen federkraftunterstützten Schieber (3) freigibt, welcher die Reihenschaltung zwischen Varistor und Hörnerfunkenstrecke unterbricht. Weiterhin weist die zweite Abtrennvorrichtung (13) einen Schmelzleiter auf, welcher z.B. innerhalb der Deionkammer befindlich und dort einem entstehenden Lichtbogen ausgesetzt sein kann, wobei der Schmelzleiter ein federkraftunterstütztes Abtrennelement (14) in einer ersten Position hält und dieses Abtrennelement (14) bei lichtbogeneinwirkungsbedingtem Schmelzen freigibt, derart, dass das Abtrennelement (14) eine zweite Position einnimmt, wobei mit dem Erreichen der zweiten Position eine elektrische Verbindung zur Triggerelektrode unterbrochen wird. Im Gehäuse ist ein dreizackiger, drehbar gelagerter Stern oder eine Kreisscheibe mit Nasen oder Zacken so ausgebildet, dass eine erste Sternzacke (7) vom Schieber (3) bei dessen Bewegung zum Unterbrechen der Reihenschaltung mitgenommen wird. In gleicher weise wird eine zweite Sternzacke (16) bei Bewegung des Abtrennelementes (14) von der ersten in die zweite Position mitgenommen, wobei im Ergebnis der jeweiligen Mitnahmebewegung der Stern einer Verdrehung um seine Drehachse (17) unterliegt mit der Folge, dass eine dritte Sternzacke (10) einen federkraftunterstützten verschwenkbaren Hebel (8) freigibt, welcher einen Fernmeldekontakt (11) und/oder eine optische Fehlerzustandsanzeige (12) betätigt.

Description

Überspannungsschutzanordnung, bestehend aus einer in einem isolierenden Gehäuse befindlichen Hörnerfunkenstrecke
Beschreibung
Die Erfindung geht aus von einer Uberspannungsschutzanordnung, bestehend aus einer in einem isolierenden Gehäuse befindlichen Hörnerfunkenstrecke mit Deionkammer zur Lichtbogenlöschung, wobei die Deionkammer eine
Vielzahl von beabstandeten Löschblechen aufweist und im Zündbereich der Hörnerfunkenstrecke eine Triggerelektrode befindlich ist, weiterhin mit einem Varistor, welcher mit der Hörnerfunkenstrecke elektrisch in Reihe geschalten ist, gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.
Hörnerfunkenstrecken-Blitzstromableiter mit Deionkammer zur Lichtbogen- löschung sind beispielsweise aus der DE 10 2011 051 738 Al vorbekannt.
Eine entsprechende Hörnerfunkenstrecke befindet sich in einem Gehäuse und weist Mittel zur Steuerung der internen Gasströmung zur Einstellung eines unterschiedlichen Verhaltens des bei einer Impulsstrombelastung entstehenden Lichtbogens einerseits sowie des Netzfolgestrom-bedingten Lichtbogens andererseits auf.
Bei einer derartigen Hörnerfunkenstrecke ist im Zündbereich eine
Triggerelektrode anordenbar. Diese Triggerelektrode kann ein leitfähiges Element umfassen, welches von einer Gleitstrecke umgeben ist. Ebenso können benachbarte Gleitstrecken aus einem isolierenden oder halbleitenden Material bestehen. Die bekannte Triggerelektrode ist entweder an einer der beiden Elektroden im Zündbereich eingesetzt oder zwischen den beiden Elektroden der Hörnerfunkenstrecke bevorzugt im unteren Bereich des Zündbereiches angeordnet. Die DE 195 45 505 CI zeigt einen Überspannungsableiter mit mindestens einem spannungsabhängigen Widerstand, zu m Beispiel einem Varistor, und thermischen Abschaltvorrichtungen.
Diese Abschaltvorrichtungen bestehen einerseits aus einem Sicherungsstreifen sowie andererseits aus einer Thermoauslösung mit eutektischer Schmelz- legierung.
Mit dem Auftrennen des Sicherungsstreifens oder der Thermosicherung wird mit Hilfe einer Federkraft ein Schadensanzeiger betätigt. Ein Schadensfall ist damit sichtbar.
Um sowohl im Falle eines durch Alterung entstehenden unzulässigen
Leckstromes des Varistors als auch im Falle eines zu hohen, einen Kurzschluss im Varistor erzeugenden Stoßstromes mit einfachen Mitteln in raumsparender Bauweise für eine Anzeige des eingetretenen Fehlerfalles zu sorgen, ist ein Gehäuse vorgesehen, in dem sich ein stoßstromfester Sicherungsstreifen befindet. Der Schadensanzeiger ist ein gesonderter, am Gehäuse lösbar befestigter und nach Lösung einer Feder relativ zum Sicherungsgehäuse bewegbarer Bauteil .
Die Thermoauslösung ist außerhalb des Gehäuses angeordnet und steht mit dem Varistor in einer wärmeleitenden Verbindung, derart, dass eine unzulässige Erwärmung des Varistors die Auftrennung der Thermoauslösung bewirkt und die Schadensanzeige erfolgt.
Aus der DE 10 2014 215 282 B3 ist ein kombiniertes Überspannungsschutz- gerät mit einer integrierten Funkenstrecke vorbekannt. Die Funkenstrecke weist eine in Reihe geschaltete Schmelzsicherung auf, wobei die Reihen - schaltung an ein Versorgungsnetz mit einem ersten Potential und einem hiervon verschiedenen zweiten Potential anschließbar ist. Die Funken strecke weist zwei Hauptelektroden auf. Weiterhin ist ein Gehäuse vorhanden.
Der Schmelzleiter verbindet einen ersten Anschluss mit der zweiten
Hauptelektrode der Funkenstrecke, wobei die Schmelzsicherung weiterhin einen weiteren Kontakt aufweist, wobei der weitere Kontakt isoliert zum ersten Kontakt und isoliert zur zweiten Hauptelektrode der Funkenstrecke angeordnet ist. Das Überspannungsschutzgerät weist einen Plasmakanal auf, der aus dem Brennraum der Funkenstrecke so in die Nachbarschaft des Schmelzleiters führt, dass Plasma auf den Schmelzdraht gezielt degradierend einwirken kann. Infolgedessen kann der Schmelzdraht einer Zerstörung unterliegen.
Bei dem Überspannungsableiter mit mindestens einem Varistorelement sowie einer Abtrennvorrichtung nach DE 10 2011 011 254 Al dient die
Abtrenneinrichtung dazu, das Varistorableitelement vom Netz zu trennen, wobei die Abtrennvorrichtung in den elektrischen Anschlusspfad der
Ableiteranordnung eingebunden ist.
Die Abtrennvorrichtung umfasst eine Einrichtung, wel che im thermischen Überlastfall des Varistorableitelementes eine Sicherung in den elektrischen Anschlusspfad schaltet. Damit ist die Überspannungsableiteranordnung in der Lage, im Überlastungs-Kurzschlusszustand im Inneren des Varistorableit- elementes den Kurzschlussstrom der angeschlossenen Stromversorgung bzw. des angeschlossenen Netzes zu reduzieren. Folgeschäden angeschlossener Geräte und/oder interner Verbindungen können reduziert werden.
Ausgehend vom geschilderten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Überspannungsschutzanordnung, bestehend aus einer in einem isolierenden Gehäuse befindlichen Hörnerfunkenstrecke mit
Deionkammer zur Lichtbogenlöschung anzugeben, welche die Möglichkeit schafft, bei allen denkbaren auftretenden Fehlerfällen, das heißt bei zu hoher thermischer Belastung des eingesetzten Varistors aber auch bei auftretenden grenzwertigen Lichtbögen innerhalb der Deionkammer ein Abschalten zu bewirken, wobei jeder eingetretene Fehlerzustand unabhängig von seiner Ursache oder Art mit einer einzigen Anzeigeeinrichtung symbolisiert und gegebenenfalls ferngemeldet werden kann.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit der Merkmalskombination nach der Lehre des Patentanspruches 1, wobei die Unteransprüche m indestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.
Es wird demnach von einer Überspannungsschutzanordnung bestehend aus einer in einem isolierenden Gehäuse befindlichen Hörnerfunkenstrecke mit Deionkammer zur Lichtbogenlöschung ausgegangen . Die Deionkammer weist eine Vielzahl von beabstandeten Löschblechen auf, wie dies beispielsweise in der DE 10 2011 051 738 Al gezeigt ist.
Im Zündbereich der Hörnerfunkenstrecke ist eine Triggerelektrode befindlich, um das Ansprechverhalten der Funkenstrecke einstellbar zu gestalten.
Weiterhin umfasst die Überspannungsschutzanordnung einen Varistor, welcher mit der Hörnerfunkenstrecke elektrisch in Reihe geschalten ist.
Erfindungsgemäß ist ein Gehäuse zur Aufnahme der Überspannungsschutz - anordnung ausgebildet, das eine erste und eine zweite Abtrennvorrichtung aufnimmt.
Die erste Abtrennvorrichtung steht in wärmeleitender Verbindung mit dem Varistor. Beim Erreichen oder Überschreiten einer Grenztemperatur wird ein federkraftunterstützter Schieber freigegeben, welcher die Reihenschaltung zwischen Varistor und Hörnerfunkenstrecke unterbricht. Diese thermische Abtrennvorrichtung kann beispielsweise eine Lötstelle umfassen, welche mit Erreichen der Schmelztemperatur ihren Aggregatzustand ändert, so dass der erwähnte Schieber unter Zuhilfenahme der Federkraftunterstützung in der Lage ist, die gewünschte Bewegung auszuführen.
Weiterhin ist eine zweite Abtrennvorrichtung vorhanden, die einen
Schmelzleiter aufweist, welcher im Bereich der Deionkammer befindlich und dort einem entstehenden Lichtbogen ausgesetzt sein kann . In einer Ausführungsform ist der Schmelzleiter mit Löschblechen der Deionkammer kontaktiert und schmilzt bei Belastung, insbesondere bei einer
Netzfolgestrom belastung.
Der Schmelzleiter ist in der Lage, ein federkraftunterstütztes Abtrennelement in einer ersten Position zu halten, aber auch dieses Abtrennelement bei lichtbogeneinwirkungsbedingtem Schmelzen freizugeben, derart, dass das Abtrennelement eine zweite Position einnimmt. Wenn die zweite Position erreicht wurde, wird eine elektrische Verbindung zur Triggerelektrode unterbrochen. Ein erneutes Zünden der Funkenstrecke ist infolge der eingetretenen Überlastung nicht mehr möglich. Weiterhin ist im Gehäuse ein dreizackiger, drehbar gelagerter Stern oder eine Kreisscheibe mit Nasen so ausgebildet, dass eine erste Sternzacke oder Nase mit einem Sternzackenende vom Schieber bei dessen Bewegung zum
Unterbrechen der Reihenschaltung mitgenommen wird .
In gleicher Weise ist eine zweite Sternzacke oder Nase mit ihrem
Sternzackenende bei Bewegung des Abtrennelementes von der ersten in die zweite Position mitnehmbar, wobei im Ergebnis der jeweiligen
Mitnahmebewegung der Stern oder die Scheibe einer Verdrehung um seine Drehachse unterliegt. Die Folge ist, dass eine dritte Sternzacke oder Nase mit ihrem Sternzackenende einen federkraftunterstützten, verschwenkbaren Hebel freigibt, welcher einen Fernmeldekontakt und/oder eine optische
Fehlerzustandsanzeige betätigt.
Die jeweilige Einwirkung entweder des Schiebers oder des Abtrennelementes auf den drehbar gelagerten Stern mit der Folge der dann eintretenden
Verdrehung des Sterns nebst Auslösen des verschwenkbaren Hebels entspricht einer quasi mechanischen„ODER"-Verknüpfung hinsichtlich der Abtrenn- vorrichtungen.
Erfindungsgemäß kann durch Einsatz des drehbar gelagerten Sterns oder der Kreisscheibe auf engstem Raum das Abtasten des jeweiligen Zustandes der betreffenden Abtrennvorrichtung erfolgen nebst Weitergabe einer
mechanischen Bewegung derart, dass der vorerwähnte Hebel aus seiner durch die dritte Sternzacke fixierten Position freigegeben wird.
In Ausgestaltung der Erfindung ist die Triggerelektrode über ein spannungs - begrenzendes Element mit einer der Hauptelektroden der Hörnerfunkenstrecke in Verbindung stehend. Diese vorgenannte Verbindung ist mittels des
Abtrennschiebers elektrisch unterbrechbar.
Das Gehäuse weist in einer ersten Gehäuseebene die Hörnerfunkenstrecke und den Varistor auf, wobei in einer zweiten Gehäuseebene mindestens das Abtrennelement, der Stern und der Hebel sowie ein Betätigungsfortsatz des Schiebers ausgebildet sind . Der Schieber gelangt im Ergebnis der Abtrennbewegung in eine solche
Position, dass zwei metallische Kontakte getrennt werden, wobei der Schieber in den Trennungszwischenraum eindringt und hierdurch möglicherweise entstehende Lichtbögen verhindert werden.
Das Abtrennelement hebt mit dem Erreichen der zweiten Position einen
Federkontaktbügel von einer Kontaktfläche des spannungsschaltenden
Elementes ab, so dass hierdurch die gewünschte Unterbrechung der
elektrischen Verbindung realisierbar ist.
Sowohl der Schieber als auch das Abtrennelement bestehen aus einem elektrisch isolierenden Material .
Der Hebel zur Zustandsanzeige ist verschwenkbar im Gehäuse gelag ert und weist an einem ersten Hebelende eine Abwinkelung auf, welche eine Anzeigefläche freigibt oder abdeckt, wobei an einem zweiten Hebelende eine Betätigungsnase für den Fernmeldekontakt ausgebildet ist.
Die Anzeigefläche kann hierbei bevorzugt eine Gehäusefläche oder ein Fenster im Gehäuse sein.
Die Drehachse des Sterns oder der Scheibe und die Schwenkachse des Hebels liegen bevorzugt parallel zueinander und weisen einen solchen Abstand auf, dass die dritte Zacke des Sterns bei Verdrehung des Sterns von einer
Anschlagposition bezogen auf den Hebel in eine Freigabeposition überführbar ist.
Mindestens die Drehachse, die Schwenkachse, der Stern und der Hebel sind Bestandteile eines Gehäuseeinsatzteiles, welches in der zweiten Gehäuseebene befindlich ist. Dieses Gehäuseeinsatzteil bildet eine Zwischenwand bezogen auf eine darunterliegende Gehäuseebene, in der sich die Hörnerfunkenstrecke und der Varistor befindet.
Die Überspannungsschutzanordnung kann als Steckteil mit Steckkontakten zur Aufnahme in einem Basisteil ausgebildet werden. Die Steckkontakte befinden sich dabei bevorzugt an einer Unterseite des Steckteiles. Seitenflächen des Steckteiles können Rastelemente zum Fixieren des Steckteiles im Basisteil aber auch Mittel zum Arretieren bzw. Entarretieren dieser Rastelemente sowie zum leichteren Ziehen des Steckteiles aus dem Basisteil aufweisen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Schmelzleiter der zweiten Abtrennvorrichtung mit ausgewählten zwei beabstandeten
Löschblechen kontaktiert.
Das spannungsbegrenzende Element ist bevorzugt als Gasableiter ausgebildet.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
Hierbei zeigen :
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Überspannungsschutzanordnung mit dargestellter erster und zweiter Abtrennvorrichtung nebst Drehstern und Hebelfunktionsanzeige in einem Zustand der vollständigen Funktion der eingesetzten Überspannungsableiter, insbesondere einer Hörnerfunkenstrecke und einem Varistor;
Fig. 2 eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig . 1, jedoch im
Zustand der ausgelösten ersten Abtrennvorrichtung mit Schieber und hierdurch resultierender Drehbewegung des Sterns nebst Freigabe des Hebels für die Federanzeige;
Fig. 3 eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 2, jedoch hier mit ausgelöster zweiter Abtrennvorrichtung, wobei das Abtrenn - element den Drehstern mitnimmt, so dass dieser wiederum den Hebel zur Zustandsanzeige freigeben kann; und
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer Überspannungs- schutzanordnung ausgebildet als Steckteil mit teilweise weggebrochenem Gehäuse und erkennbarem Gehäuseeinsatzteil (oberes Teil) nebst Drehstern, Hebel und dem Abtrennelement der zweiten Abtrennvorrichtung mit dem Detail eines Feder- kontaktbügels, der im ordnungsgemäßen Zustand mit einer Kontaktfläche eines Gasableiters in Verbindung steht. Die in den Figuren gezeigte Überspannungsschutzanordnung geht aus von einem Gehäuse 1.
In diesem Gehäuse befindet sich eine nicht gezeigte Hörnerfunkenstrecke mit Deionkammer zur Lichtbogenlöschung.
Die Deionkammer weist in an sich bekannter Weise eine Vielzahl von beabstandeten Löschblechen auf.
Im Zündbereich der Hörnerfunkenstrecke ist eine nicht dargestellte
Triggerelektrode befindlich.
Weiterhin ist ein Varistor (nicht gezeigt) im Gehäuse 1 befindlich, welcher mit der Hörnerfunkenstrecke elektrisch in Reihe geschalten ist.
Innerhalb des Gehäuses 1 befindet sich eine erste und eine zweite
Abtrennvorrichtung.
Die erste Abtrennvorrichtung 2 steht in wärmeleitender Verbindung mit dem nicht dargestellten Varistor. Beim Erreichen oder Überschreiten einer Grenztemperatur wird der Schieber 3 freigegeben, welcher durch eine Feder 4 federkraftunterstützt auf einer Führung (siehe Figur 2) gelagert ist. Im ordnungsgemäßen Betriebszustand ist die elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 5 und 6 geschlossen.
Im Überlastungsfall des nicht gezeigten Varistors (siehe Figur 2) findet eine Bewegung des Schiebers in Pfeilrichtung statt. Infolgedessen gelangt der Schieber 3 mit seinem vorderen Ende in den Raum zwischen den Kontakten 5 und 6 mit der gewünschten Unterbrechung des betreffenden Stromkreises.
Der Schieber nimmt dabei mit einer seiner vorderen Kanten eine erste Zacke 7 eines drehbar gelagerten Sterns mit.
Infolgedessen rotiert der Stern in Pfeilrichtung, so dass der Hebel 8
freigegeben wird (siehe Figur 2). Hierbei wird die Bewegung des Hebels 8 durch eine weitere Feder 9 unterstützt. Es gibt also die dritte Sternzacke 10 den Hebel 8 frei.
Hierdurch kann ein Fernmeldekontakt 11 ausgelöst werden bzw. eine
Statusanzeige bezogen auf die Positionsveränderung des Hebels 8 im Hinblick auf ein Anzeigefenster 12 im Gehäuse 1 erfolgen.
Weiterhin ist eine zweite Abtrennvorrichtung 13 vorhanden, die einen nicht gezeigten Schmelzleiter aufweist. Dieser Schmelzleiter ist im Bereich der nicht gezeigten Deionkammer befindlich und kann dort einem entstehenden
Lichtbogen ausgesetzt sein.
Der Schmelzleiter der zweiten Abtrennvorrichtung 13 hält ein
federkraftunterstütztes Abtrennelement 14 in einer ersten Position. Die
Federkraftunterstützung erfolgt durch eine dritte Feder 15.
Nach Schmelzen des Schmelzleiters durch Lichtbogeneinwirkung oder durch Netzfolgestrombelastung wird das Abtrennelement 14 freigegeben. Die Folge ist, dass das Abtrennelement 14 wie in der Figur 3 gezeigt, seine zweite Position einnimmt.
Mit Erreichen der zweiten Position wirkt ein diesbezügliches Ende des Abtrenn - elementes 14 auf eine zweite Zacke 16 des drehbar gelagerten Sternes ein.
Dies ist in der Figur 3 dargestellt.
Die Folge ist auch hier, dass der drehbar gelagerte Stern eine Drehbewegung ausführt, wobei die dritte Zacke 10 des Sterns eine Positionsverlagerung ausführt und den Hebel 8 in gleicher Weise freigibt, wie dies anhand der Figur 2 erläutert wurde.
Die Drehachsen 17 und 18 einerseits des Sterns und andererseits des Hebels 8 weisen einen Abstand zueinander auf und liegen parallel zueinander.
Bei der perspektivischen Darstellung nach Figur 4 wird deutlich, dass die Überspannungsschutzanordnung als Steckteil mit Steckanschlüssen 20 und 21 ausgebildet werden kann. Anhand dieser Darstell ung nach Figur 4 mit teilweggebrochenem Gehäuse ist ein Gasableiter 22 erkennbar, der eine Kontaktfläche auf einer seiner Stirnflächen aufweist.
Ein entsprechender Federkontakt 24 liegt mit einem bügelseitigen Ende auf der Kontaktfläche des Gasableiters auf.
Mit Bewegung des Abtrennelementes 14 in Richtung des Federbügels 24 schiebt sich ein Ende des Abtrennelementes in den Raum zwischen Federbügel und Kontaktoberfläche des Gasableiters 22, so dass der Stromfluss der
Triggerschaltung unterbrochen wird. Gleichzeitig nimmt wie bereits anhand der Figur 3 erläutert, das Abtrennelement 14 die Zacke 16 des drehbar gelagerten Sternes mit, um den Hebel 8 der Anzeige- und Fehlermeldeeinrichtung freizugeben.
Aus der Darstellung nach Figur 4 ist auch ersichtlich, dass das Gehäuse eine erste, untere Ebene 26 aufweist, welche die Hörnerfunkenstrecke und den Varistor aufnimmt. Eine zweite, darüber liegende Gehäuseebene 27 nimmt mindestens das Abtrennelement 14, den Stern mit seinen Sternzacken, den Hebel 8 sowie einen Betätigungsfortsatz des Schiebers 3 auf.
Aus den Darstellungen wird ersichtlich, dass der Hebel 8 verschwenkbar mittels der Achse 18 gelagert ist.
Der Hebel 8 weist an einem ersten Hebelende 81 eine Abwinkelung auf, welche eine Anzeigefläche freigibt oder abdeckt, wobei an einem zweiten Hebelende 82 eine Betätigungsnase für den Fernmeldekontakt 11 ausgebildet ist.

Claims

Patentansprüche
1. Überspannungsschutzanordnung, bestehend aus einer in einem isolierenden Gehäuse (1) befindlichen Hörnerfunkenstrecke mit Deionkammer zur
Lichtbogenlöschung, wobei die Deionkammer eine Vielzahl von beabstandeten Löschblechen aufweist und im Zündbereich der Hörnerfunkenstrecke eine Triggerelektrode befindlich ist, weiterhin mit einem Varistor, welcher mit der Hörnerfunkenstrecke elektrisch in Reihe geschalten ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Gehäuse (1) eine erste und eine zweite Abtrennvorrichtung ausgebildet ist, wobei die erste Abtrennvorrichtung (2) in wärmeleitender Verbindung mit dem Varistor steht und beim Erreichen oder Überschreiten einer Grenztemperatur einen federkraftunterstützten Schieber (3) freigibt, welcher die
Reihenschaltung zwischen Varistor und Hörnerfunkenstrecke unterbricht, weiterhin die zweite Abtrennvorrichtung (13) einen Schmelzleiter aufweist, welcher im Bereich der Deionkammer befindlich ist, wobei der Schmelzleiter ein federkraftunterstütztes Abtrennelement (14) in einer ersten Position hält und dieses Abtrennelement bei belastungsbedingtem Schmelzen freigibt, derart, dass das Abtrennelement (14) eine zweite Position einnimmt, wobei mit dem Erreichen der zweiten Position eine elektrische Verbindung zur
Triggerelektrode unterbrochen wird,
weiterhin im Gehäuse (1) ein dreizackiger drehbar gelagerter Stern oder eine Scheibe so ausgebildet ist, dass eine erste Sternzacke (7) vom Schieber (3) bei dessen Bewegung zum Unterbrechen der Reihenschaltung mitgenommen wird und in gleicher Weise eine zweite Sternzacke (16) bei Bewegung des Abtrennelementes (14) von der ersten in die zweite Position mitgenommen wird, wobei im Ergebnis der jeweiligen Mitnahmebewegung der Stern einer Verdrehung um seine Drehachse unterliegt mit der Folge, dass eine dritte Sternzacke (10) einen federkraftunterstützten, verschwenkbaren Hebel (8) freigibt, welcher einen Fernmeldekontakt (14) und/oder eine optische
Fehlerzustandsanzeige (12) betätigt.
2. Überspannungsschutzanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Triggerelektrode über ein spannungsbegrenzendes Element mit einer der Hauptelektroden der Hörnerfunkenstrecke in Verbindung steht und diese Verbindung mittels des Abtrennelementes (14) unterbrechbar ist.
3. Uberspannungsschutzanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuse in einer ersten Gehäuseebene (26) die Hörnerfunkenstrecke u nd den Varistor aufweist, wobei in einer zweiten Gehäuseebene (27) mindestens das Abtrennelement (14), der Stern (100) und der Hebel (8) sowie ein
Betätigungsfortsatz des Schiebers (3) ausgebildet sind.
4. Überspannungsschutzanordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Abtrennelement (14) mit Erreichen der zweiten Position einen
Federkontaktbügel (24) von einer Kontaktfläche des spannungsschaltenden Elementes (22) abhebt und somit die elektrische Verbindung unterbricht.
5. Überspannungsschutzanordnung nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schieber (3) und das Abtrennelement (14) aus einem elektrisch
isolierenden Material bestehen.
6. Überspannungsschutzanordnung nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Hebel (8) verschwenkbar im Gehäuse (1) gelagert ist und an einem ersten Hebelende (81) eine Abwinkelung aufweist, welche eine Anzeigefläche freigibt oder abdeckt, wobei an einem zweiten Hebelende (82) eine Betätigungs nase für den Fernmeldekontakt (11) ausgebildet ist.
7. Überspannungsschutzanordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Drehachse (17) des Sternes (100) und die Schwenkachse (18) des Hebels (8) parallel zueinander verlaufen.
8. Überspannungsschutzanordnung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens die Drehachse (17), die Schwenkachse (18), der Stern (100) und der Hebel (8) Bestandteil eines Gehäuseeinsatzteiles sind, welches in der zweiten Gehäuseebene (27) befindlich ist.
9. Uberspannungsschutzanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
diese als Steckteil mit Steckkontakten (20; 21) zur Aufnahme in einem Basisteil ausgebildet ist.
10. Überspannungsschutzanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schmelzleiter mit zwei beabstandeten Löschblechen der Deionkammer kontaktiert ist.
11. Überspannungsschutzanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass
das spannungsschaltende Element als Gasableiter (22) ausgebildet ist.
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