DE3545519A1

DE3545519A1 - Installation device with an overvoltage suppressor

Info

Publication number: DE3545519A1
Application number: DE19853545519
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl Ing Solleder; Karl Heinz Stich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-12-20
Filing date: 1985-12-20
Publication date: 1987-06-25

Abstract

The invention relates to an installation device which operates per conductor to a load which is to be protected, having an overvoltage suppressor and having a switching element (which is arranged electrically in series and trips thermally) in a common retaining housing. It is provided that the retaining housing (1) consists of a base (2) and a screw cap (3), like the housing for screw-type fuses, and that in each case one thyristor (5) (as the overvoltage suppressor) and a melting conductor (6) (as the thermal switching element) be arranged in an insertion body (4), like fuse inserts for screw-type fuses, which has a contact lower cap (7) and a contact upper cap (8) with an indicator device (9). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Installationsein richtung, die je Leiter zu einem zu schützenden Ver braucher mit Überspannungsableiter und elektrisch in Reihe angeordnetem thermisch ansprechendem Schaltglied in einem gemeinsamen Aufnahmegehäuse arbeitet.The invention relates to an installation direction that each conductor to a protected Ver consumer with surge arrester and electrical in Row arranged thermally responsive switching element works in a common housing.

Überspannungsableiter sollen für empfindliche Ver braucher schädliche Überspannungen vor den zu schützen den Einrichtungen gegen Erde ableiten. Überspannungen können durch Gewitter oder Schaltvorgänge auftreten. Da viele Verbraucher durch den Einsatz von Elektronik empfindlicher geworden sind, gewinnen Schutzmaßnahmen gegen Überspannung zunehmend an Bedeutung. Üblicherweise setzen Energieversorgungsunternehmen Ventilableiter in den Freileitungen ein, die eine Funkenstrecke in Serien schaltung mit einem spannungsabhängigen Widerstand aufweisen.Surge arresters are intended for sensitive ver to protect users from harmful surges the facilities against earth. Surges can occur due to thunderstorms or switching operations. There many consumers through the use of electronics protective measures become more sensitive against overvoltage increasingly important. Usually energy supply companies put valve arresters in the overhead lines, which is a spark gap in series circuit with a voltage-dependent resistor exhibit.

Es hat sich gezeigt, daß es nicht genügt, Überspannungs ableiter in den Versorgungsnetzen einzusetzen, um die elektrischen Verbraucher in den einzelnen Verbraucher netzen zuverlässig gegen Überspannungen durch Wander wellen aus dem Versorgungsnetz, den Freileitungsnetzen, zu schützen. Um Verbraucher und Verbrauchernetze wirksam zu schützen, ist es bekannt, Überspannungsableiter in der Zählerverteilung eines Verbrauchernetzes, also nahe am Verbraucher, zu installieren (EP-A1-0 046 545). Die Überspannungsableiter können anhand einer Anzeigevor richtung dann leicht auf ihren ordnungsgemäßen Zustand überprüft werden. Das wäre beispielsweise in Frage gestellt, wenn solche Überspannungsableiter im ver sperrten Hausanschlußkasten untergebracht würden.It has been shown that overvoltage is not enough to use arresters in the supply networks in order to electrical consumer in the individual consumer network reliably against overvoltages caused by wandering waves from the supply network, the overhead line networks, to protect. To make consumers and consumer networks effective To protect, it is known to surge arresters in the meter distribution of a consumer network, so close on the consumer to install (EP-A1-0 046 545). The Surge arresters can be then slightly towards their proper condition be checked. That would be an example posed when such surge arresters in ver locked house junction box would be accommodated.

Überspannungsableiter können bei Überlastung, wie sie durch nahe Blitzeinschläge auftreten kann, selbst schad haft werden. Sie werden dann gegen Betriebserde, gegen die sie Überspannungen ableiten sollen, mehr oder weni ger dauerhaft durchlässig, so daß wegen der endlichen Widerstände in Verbrauchernetzen die mit der Betriebs erde verbundenen weiteren Außenleiter eines Verbraucher netzes auf so hohe Spannung angehoben werden können, daß die Isolation und die elektronischen Einrichtungen in den weiteren Verbraucherzweigen des Verbrauchernetzes und auch Bedienungspersonen gefährdet werden könnten. Es ist daher erforderlich, schadhafte Überspannungsableiter abzuschalten. Dadurch vermeidet man auch bei infolge ihrer Schadhaftigkeit dauerhaft stark durchlässigen Überspannungsableitern Fehlabschaltungen des Verbrau chernetzes. Diese können durch vorgeordnete Sicherungen auftreten, was verbraucherseitig zu unangenehmen Stö rungen führen kann. So könnten Kühl- und Gefrierein richtungen oder Heizungssteuerungen ausfallen, die im betroffenen Verbraucherzweig angeschlossen sind. Zu größeren Fehlabschaltungen kann es auch bei Einsatz von Fehlerstromschutzschaltern kommen, die die einseitig gegen Erde abfließenden Ströme in schadhaften Über spannungsableitern registrieren und dann alle Verbrau cherzweige abschalten, denen der einschlägige Fehler stromschutzschalter zugeordnet ist. Surge arresters can work when overloaded, like them can occur due to nearby lightning strikes, even harmful become incarcerated. You will then be against plant earth, against that they should dissipate surges, more or less ger permeable permanently, so that because of the finite Resistors in consumer networks with the operating earth connected another outer conductor of a consumer can be raised to such high voltage that the isolation and the electronic devices in the other consumer branches of the consumer network and could also endanger operators. It is therefore necessary to defective surge arresters switch off. This also avoids in consequence permanently permeable to their harmfulness Surge arresters incorrect shutdown of the consumption network. This can be done using upstream fuses occur, which leads to unpleasant disturbances on the consumer side can lead. So could be fridge and freezer directions or heating controls fail in the affected consumer branch are connected. To Larger false shutdowns can also occur when using Residual current circuit breakers come that the one-sided currents flowing towards earth in defective overs register voltage arresters and then all consumption Switch off branches that have the relevant error circuit breaker is assigned.

Es ist eine elektrische Installationseinrichtung be kannt, die zum Schutz gegen Überspannung mit einer Funkenstrecke, einem spannungsabhängigen Widerstand und einer Trennvorrichtung in Serienschaltung in einem gemeinsamen Gehäuse aus Isolierstoff arbeitet (EP-A1-0 046 545). Diese Installationseinrichtung arbeitet insbesondere mit einem thermischen und mit einem elektromagnetischen Überstromauslöser in Verbin dung mit weiteren Bauteilen, wie sie bei Leitungs schutzschaltern gebräuchlich sind. Sie soll in Zählerver teilungen im Verbrauchernetz installiert werden können.It is an electrical installation device knows who to protect against overvoltage with a Spark gap, a voltage dependent resistor and a separator in series connection in one common housing made of insulating material works (EP-A1-0 046 545). This installation facility works especially with a thermal and with an electromagnetic overcurrent release in verbin with other components, such as those used for cables circuit breakers are in use. It should in meter ver divisions can be installed in the consumer network.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Installa tionseinrichtung mit Überspannungsableitern zu entwickeln, bei der auf das bewährte System der Schmelzsicherungen zum Abschalten schadhafter Überspannungsableiter zurück gegriffen wird, ohne daß es zu Fehlauslösungen hinsicht lich der Verbraucher kommt.The invention has for its object an Installa development device with surge arresters, on the tried and tested system of fuses to switch off defective surge arresters is gripped without causing false tripping Lich comes the consumer.

Die Lösung der geschilderten Aufgabe besteht nach der Erfindung in einer Installationseinrichtung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Patentanspruch 1. Der Schmelzleiter zum Abschalten eines schadhaften Über spannungsleiters ist hierbei zwangsläufig in einem Neben zweig zum zu schützenden Verbraucherzweig angeordnet. Das Aufnahmegehäuse für den Überspannungsableiter wird aus Sockel und Schraubkappe nach Art des Gehäuses bei Schraubsicherungen gebildet. Als Überspannungsableiter dient jeweils ein Varistor und als thermisches Schalt glied ein Schmelzleiter in einem Einsatzkörper, der nach Art von Sicherungseinsätzen bei Schraubsicherungen ge staltet ist. Er weist eine Kontaktunterkappe auf, die mit einem Unterkontakt des Sockels zusammenarbeitet und eine Kontaktoberkappe mit einer Anzeigevorrichtung, die mit einem Oberkontakt in der Schraubkappe des Aufnahme gehäuses kontaktgebend zusammenwirkt. The solution to the problem described is after Invention in an installation device with the Features of the characterizing part of claim 1. The fuse element for switching off a damaged over The voltage conductor is inevitably in a subsidiary arranged to the consumer branch to be protected. The housing for the surge arrester is from base and screw cap according to the type of housing Screw locks formed. As a surge arrester one varistor each serves as a thermal switch limb a fuse element in an insert body, which follows Type of fuse links for screw locks ge is designed. It has a contact bottom cap that cooperates with a sub-contact of the base and a contact cap with a display device that with an upper contact in the screw cap of the receptacle housing interacts.

Bei einer solchen Installationseinrichtung kann der Schmelzleiter im Einsatzkörper relativ genau auf die Betriebserfordernisse des Überspannungsableiters abge stimmt werden, wie es das langjährige Wissen bei Schmelzsicherungen ermöglicht. Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß Überspannungsableiter re lativ selten ansprechen, aber in ihrem Ansprechverhalten auf einen störungsfreien Betrieb von Verbrauchernetzen relativ genau eingestellt sein sollten, was durch den Schmelzleiter ermöglicht wird.With such an installation device, the Fusible conductor in the insert body relatively precisely on the Operating requirements of the surge arrester be agreed, as is the long-standing knowledge Fuses enabled. The invention lies with it based on the knowledge that surge arresters re rarely respond, but in their responsiveness on trouble-free operation of consumer networks should be set relatively precisely, what by the Fusible conductor is made possible.

Es ist zwar gebräuchlich, bei Installationseinrichtungen, die zwischen einer Verbaucherzweigleitung und der Be triebserde einen Überspannungsableiter eingeschaltet haben, vorgeordnet im Zweigleiter zum gewöhnlichen Schutz von Verbrauchern eine Sicherung in der Verteilung des Verbrauchernetzes vorzusehen. Eine derartige Schmelzsicherung ist jedoch im Verbraucherzweig selbst und nicht in einem Nebenzweig eingeschaltet und nicht auf den Überspannungsableiter, sondern auf den Verbrau cher abgestimmt. Sie soll bei einem schadhaften Ver braucher abschalten. Da eine derartige Sicherung bei Überspannungen, die der Überspannungsableiter gegen Erde ableiten sollte, nicht ansprechen soll, kann sie in den meisten Fällen bei einem schadhaft gewordenen Überspan nungsableiter nicht ansprechen.It is common for installation facilities, between a consumer branch line and the Be drive earth switched on a surge arrester have arranged in the branch manager to the ordinary Protection of consumers a backup in the distribution of the consumer network. Such one However, fuse is in the consumer branch itself and not switched on in a secondary branch and not on the surge arrester, but on the consumption matched. It is said in a defective ver switch off users. Because such a backup Surge voltages that the surge arrester has against earth should derive, should not respond, it can in the most cases in the case of a damaged span Do not respond to the surge arrester.

Bei einer bekannten Einschubleiste mit Überspannungsab leitern im Zweiwegebetrieb können Einsatzkörper, die einen Überspannungsableiter mit einer Lotperle als Schmelzelement in Reihe zwischen den Anschlußelektroden aufnehmen, eingesetzt werden (EP-A1-0 062 090). Bei einem schadhaften Überspannungsableiter soll die Lot perle jeweils nebeneinander liegende Anschlußelektroden einer Seite kurzschließen und den Überspannungsableiter so vom Netz trennen. Eine solche Lotperle kann, nicht zuletzt wegen des nicht reproduzierbaren Verhaltens, wie und mit welcher Güte ein Kurzschluß zwischen den benach barten Elektroden hergestellt wird, nicht das Verhalten von Schmelzleitern erreichen, die nach Kennlinien mit verhältnismäßig engen Toleranzen ansprechen und eine Schaltstrecke unterbrechen. Diese Eigenschaften von Schmelzleitern werden bei der Einrichtung nach der Er findung gerade genutzt.In a known slide-in bar with overvoltage ladders in two-way operation can insert bodies that a surge arrester with a solder bead as Melting element in series between the connection electrodes record, are used (EP-A1-0 062 090). At a defective surge arrester is said to solder pearl each adjacent connection electrodes Short circuit one side and the surge arrester so disconnect from the network. Such a solder pearl cannot last because of the non-reproducible behavior, such as and with what quality a short circuit between the neighbors beard electrodes is made, not behavior of fusible conductors, which are based on characteristic curves address relatively narrow tolerances and a Interrupt switching distance. These characteristics of Fusible conductors are used in the establishment after the Er finding just used.

Der Varistor kann über die ganze innere Breite des Ein satzkörpers mit dem Überspannungsableiter angeordnet werden. Dadurch können handelsübliche Varistoren ohne große Änderungen eingesetzt werden.The varistor can cover the entire inner width of the A arranged with the surge arrester will. This allows commercially available varistors without big changes are used.

Das Aufnahmegehäuse kann vorteilhafterweise nach Art einer Schaltersicherungseinrichtung aufgebaut sein. Dadurch läßt sich die Betriebssicherheit von derartigen auf dem Markt befindlichen Schaltersicherungseinrichtun gen nutzen, wonach der Einsatzkörper im spannungsfreien Zustand der Einrichtung ausgewechselt werden kann, was bei üblichen Schraubsicherungen nicht so vollkommen er reicht wird.The receiving housing can advantageously according to Art be built a switch protection device. This allows the operational safety of such switch fuse devices on the market use what the insert body in the tension-free Condition of the facility can be replaced what not so perfect with conventional screw locks is enough.

Die Erfindung soll nun anhand von in der Zeichnung grob schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The invention will now be roughly based on in the drawing schematically illustrated embodiments are explained.

In Fig. 1 ist eine Installationseinrichtung veran schaulicht, die mit einer Schaltersicherungseinrichtung arbeitet, die teilweise im Längsschnitt dargestellt ist.In Fig. 1, an installation device is illustrated that works with a circuit breaker device, which is partially shown in longitudinal section.

In Fig. 2 ist ein Einsatzkörper schematisch wiederge geben.In Fig. 2 an insert body is given schematically.

In Fig. 3 ist in der Darstellungsweise nach Fig. 2 eine andere Ausgestaltung des Einsatzkörpers dargestellt.In Fig. 3, 2, another embodiment of the insert body in the manner of representation according to FIG. FIG.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausgestaltung des Einsatz körpers wiedergegeben. In Fig. 4 a further embodiment of the insert body is shown.

Die Installationseinrichtung nach Fig. 1 weist ein Auf nahmgehäuse 1 aus Sockel 2 und Schraubkappe 3 auf. Solche Gehäuse sind bei Schraubsicherungen gebräuchlich. In einem Einsatzkörper 4 nach Art von Sicherungseinsätzen bei Schraubsicherungen sind als Überspannungsableiter ein Varistor 5 und als thermisches Schaltglied ein Schmelzleiter 6 dargestellt. Man vergleiche Fig. 2. Varistor 5 und Schmelzleiter 6 sind in Reihe zwischen der Kontaktunterkappe 7 und der Kontaktoberkappe 8 elektrisch verbunden. Ein Ende des Schmelzleiters 6 ist zu einer Anzeigevorrichtung 9 geführt, die in einer bei Sicherungseinsätzen für Schraubsicherungen gebräuchlichen Weise gefertigt sein kann. So kann ein Anzeigeplättchen unter Federdruck abgesprengt werden, wenn der Schmelz leiter 6 durchschmilzt und sein zur Anzeigevorrichtung führendes Ende frei wird. Wenn sich der Varistor 5 über die ganze innere Breite des Einsatzkörpers 4 erstrecken kann, können handelsübliche Varistoren ohne große Ände rungen untergebracht werden.The installation device according to FIG. 1 has a housing 1 on base 2 and screw cap 3 . Such housings are common in screw locks. In an insert body 4 in the manner of fuse links for screw-type fuses, a varistor 5 is shown as a surge arrester and a fusible conductor 6 as a thermal switching element. Compare FIG. 2. Varistor 5 and fuse element 6 are electrically connected in series between the lower contact cap 7 and the upper contact cap 8 . One end of the fuse element 6 is led to a display device 9 , which can be manufactured in a manner customary for fuse links for screw locks. Thus, a display plate can be blown off under spring pressure when the fuse 6 melts and its leading end to the display device becomes free. If the varistor 5 can extend over the entire inner width of the insert body 4 , commercially available varistors can be accommodated without major changes.

Der Varistor 5 kann im Einsatzkörper 4 nach Fig. 3 auch an der Kontaktoberkappe 8 angeordnet werden. Nach Fig. 4 ist der Varistor 5 im Einsatzkörper 4 an der Kontakt unterkante 7 angeordnet.The varistor 5 can also be arranged in the insert body 4 according to FIG. 3 on the contact cap 8 . According to Fig. 4 of the varistor 5 in the insert body 4 is bottom edge to the contact 7 is arranged.

Das Aufnahmegehäuse ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 als Schaltersicherungseinrichtung aufgebaut. Über die Schraubkappe 3 ist ein Deckel 10 geklappt, der beim Öffnen über eine Mechanik Schaltkontakte 11 trennt, die im Strompfad der Schaltersicherungseinrichtung zwischen den Anschlußklemmen 12 und 13 liegen. Wenn der Deckel 10 hochgeklappt wird, werden die Schaltkontakte 11 geöffnet und das Aufnahmegehäuse 2 für den Einsatzkörper 4 span nungsfrei geschaltet. Derartige Schaltersicherungsein richtungen sind auf dem Markt (DE-C-29 15 170).In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the receiving housing is constructed as a switch protection device. A cover 10 is folded over the screw cap 3 and , when opened, mechanically separates switch contacts 11 which are located in the current path of the circuit breaker device between the connection terminals 12 and 13 . When the lid 10 is folded up, the switch contacts 11 are opened and the receiving housing 2 for the insert body 4 is switched off. Such switch fuse devices are on the market (DE-C-29 15 170).

Claims

1. Installation device that responds to each conductor to be protected with a surge arrester and electrically arranged in series, the switching element works in a common housing, characterized in that the housing ( 1 ) from the base ( 2 ) and screw cap ( 3 ) after Type of housing for screw fuses and that as a surge arrester each a varistor ( 5 ) and as a thermal switching element a fuse ( 6 ) in an insert body ( 4 ) are arranged in the manner of fuse links with screw fuses, the contact cap ( 7 ) and a contact has upper cap ( 8 ) with display device ( 9 ).

2. Installation device according to claim 1, characterized in that the varistor ( 5 ) over the entire inner width of the insert body ( 4 ) is arranged.

3. Installation device according to claim 1, characterized in that the receiving housing ( 1 ) is constructed in the manner of a circuit breaker device.