DE102007042989A1 - Short-circuiting device for surge arresters - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kurzschließeinrichtung für Überspannungsableiter wie Varistoren, Funkenstrecken oder dergleichen Mittel, umfassend einen beweglichen leitfähigen oder leitfähige Abschnitte aufweisenden Kurzschließer, welcher, unter mechanischer Vorspannung stehend, durch eine Fixiereinrichtung gehalten ist, wobei die Fixiereinrichtung bei Erwärmung den Kurzschließer freigibt, so dass dieser die Überspannungsableiter-Anschlusskontakte überbrückt oder verbindet. Erfindungsgemäß ist die Fixiereinrichtung an einer Stelle mit ermittelter stärkster Erwärmung im Überlastfall unmittelbar am oder auf dem Überspannungsableiter angeordnet und über eine minimierte Wärmekapazität ausgestaltet, wobei weder der Kurzschließer noch die Fixiereinrichtung Teile der im Normalbetriebsfall stromführenden Elemente des Überspannungsableiters sind.The invention relates to a short-circuiting device for surge arresters such as varistors, spark gaps or the like, comprising a movable conductive or conductive sections having short-circuiter, which is held under mechanical prestressing, by a fixing device, wherein the fixing device releases when heating the short-circuiter, so that this the surge arrester connection contacts bridges or connects. According to the fixation device is arranged at a point with determined strongest warming in case of overload directly on or on the surge and configured over a minimized heat capacity, neither the short-circuiter nor the fixing parts of the normally energized in the event of operation elements of the surge arrester.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kurzschließeinrichtung für Überspannungsableiter wie Varistoren, Funkenstrecken oder dergleichen Mittel, umfassend einen beweglichen leitfähigen oder leitfähige Abschnitte aufweisenden Kurzschließer, welcher unter mechanischer Vorspannung stehend durch eine Fixiereinrichtung gehalten ist, wobei die Fixiereinrichtung bei Erwärmung den Kurzschließer frei gibt, so dass dieser die Überspannungsableiter-Anschlusskontakte überbrückt oder verbindet, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a short-circuiting device for surge arresters such as varistors, spark gaps or the like, comprising one movable conductive or conductive sections having short circuiter, which under mechanical Preload is held by a fixing device, wherein the fixing device when heating the short-circuiter free so that it bridges the surge arrester connection contacts or connects, according to the preamble of the claim 1.
Nach
dem Stand der Technik werden zur Überwachung von Varistoren
als Überspannungsableiter einfache Abtrenneinrichtungen
verwendet, die z. B. eine unter mechanischer Vorspannung stehende
Schaltzunge aufweisen, die durch thermisches Auftrennen einer Lotverbindung
eine Schaltbewegung ausübt und somit den Strompfad unterbricht. Derartige
thermische Abtrennvorrichtungen, die auch mit einer Sollbruchstelle
für hohe Ströme kombiniert sein können,
sind beispielsweise in der
Alternativ zur Abtrennung können Überspannungsableiter bei Überlastgefahr auch kurzgeschlossen werden. Sowohl das Abtrennen als auch das Kurzschließen dienen dem Schutz des Überspannungsableiters vor Überlastung. Bei Anwendungen im Niederspannungsbereich ist die Abtrennung dominierend. Der Vorteil dieser bekannten Schutzmethode besteht darin, dass bei den häufigsten Überlastfällen die Abtrennvorrichtung den Varistor vom Netz trennt, wobei die Netzversorgung bestehen bleibt.alternative surge arresters can be disconnected if overloads occur also be shorted. Both separation and shorting serve to protect the surge arrester from overloading. For low voltage applications, the separation is dominant. The advantage of this known protection method is that at the most frequent overload cases the separating device disconnects the varistor from the mains, whereby the mains supply exists remains.
In
einigen Überlastfällen, bei denen ein hoher Fehlerstrom
durch die Abtrennvorrichtung unterbrochen werden soll bzw. die Versorgungsspannung stark
erhöht ist, kann das Schaltvermögen der Abtrennvorrichtung überschritten
werden. Der entstehende Lichtbogen zwischen der Schaltzunge und dem
festen Anschlussstück eines Varistors kann nicht gelöscht
werden. Der hier entstehende lang dauernde Energieeintrag in den Überspannungsableiter
kann zum Abbrand der Anschlussteile sowie letztendlich zur Zerstörung
des Ableiters, aber auch zu Folgeschäden in der zu schützenden
Anlage führen. In derartigen Fällen ist das Realisieren
eines Kurzschlusses des Ableiters von Vorteil, da die vorgeordneten Überstromschutzeinrichtungen
ein vielfach höheres Schaltvermögen besitzen.
Hinsichtlich der Realisierung von Kurzschließeinrichtungen
für Varistoren sei z. B. auf die
Aus
der
Bei
der
Die
Gemäß
Eine
thermisch sensible Trennstelle einer üblichen Abtrennvorrichtung,
wie sie in der
Im Überlastfall, also insbesondere bei der Erwärmung des Varistors infolge von lang andauernden Überspannungen oder der Alterung des Varistors wird die Lotstelle der Abtrennvorrichtung aufgrund der erläuterten Verhältnisse nur allmählich erwärmt. Das heißt, selbst nach Erreichen einer für den Varistor kritischen Temperatur vergeht noch eine geraume Zeit, bis die Lotstelle die notwendige Schmelztemperatur erreicht. Häufig erfolgt hierdurch eine Überlastung des Varistors, bevor eine thermische Abtrennung erfolgen kann. Eine Überlastung des Varistors kann auch zu undefinierten Verhältnissen hinsichtlich des resultierenden Fehlerstroms und somit zu einer Vielzahl unterschiedlicher weiterer Fehler und Schäden führen.In case of overload, So especially when the heating of the varistor due of prolonged overvoltages or aging of the Varistors is the Lotstelle the separating device due to explained conditions only gradually heated. That means, even after reaching one one more time passes for the varistor critical temperature for a long time, until the soldering point the necessary melting temperature reached. Often this causes an overload of the varistor before thermal separation can occur. An overload of the varistor can also be undefined with respect to the resulting fault current and thus to a variety of different further errors and damage.
Wie bereits erwähnt, gehören Lösungen zum Stand der Technik, bei welchen eine Trennung des thermisch sensiblen Teils vom Hauptstrompfad erfolgt. Bei den bisher bekannt gewordenen Lösungen konnte jedoch das Problem der großen Wärmekapazität bzw. der starken Kühlung des thermisch sensiblen Teils nicht beseitigt werden, wodurch insbesondere bei einer schnellen Erwärmung des Varistors kein ausreichender Schutz erzielt werden konnte. Die unter anderem aus diesem Grund entwickelten Schutzeinrichtungen auf der Basis von elektronischen oder elektromechanischen Wirksystemen zielen ebenfalls auf einen verbesserten Schutz der Varistoren bei schnellen Erwärmungsvorgängen ab, sind jedoch sehr aufwendig, kostenintensiv und störanfällig.As already mentioned, solutions are part of the stand the technique in which a separation of the thermally sensitive part from the main current path. In the previously known solutions could However, the problem of large heat capacity or the strong cooling of the thermally sensitive part can not be eliminated, which in particular at a fast Heating of the varistor does not provide adequate protection could be. The protection devices developed for this reason, among others based on electronic or electromechanical systems Also aim at improved protection of the varistors in fast Heating processes, but are very expensive, costly and prone to failure.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Kurzschließeinrichtung für Überspannungsableiter, wie Varistoren, Funkenstrecken oder dergleichen Mittel, anzugeben, deren Wirkprinzip darin besteht, im ausgelösten Zustand einen Kurzschlusspfad in einen Parallelpfad zu dem defekten Ableiter zu schalten, so dass der ursprüngliche Strom als Kurzschlussstrom in den Parallelpfad kommutiert. Die zu schaffende Kurzschließeinrichtung soll eine möglichst geringe Verzugszeit besitzen, so dass eine unerwünschte Zerstörung des Überspannungsableiters vermieden werden kann bzw. der Schaden infolge einer Lichtbogenbildung begrenzbar ist. Die zu schaffende Lösung soll außerdem einfach, platzsparend und kostengünstig sein.Out The above, it is therefore an object of the invention, a further developed Short-circuiting device for surge arresters, as Varistors, spark gaps or the like means to indicate whose The principle of action consists in the triggered state one Short circuit path in a parallel path to the faulty arrester too turn off, leaving the original current as a short-circuit current commuted into the parallel path. The short-circuiting device to be created should have the shortest possible delay, so that an unwanted destruction of the surge arrester can be avoided or the damage due to arcing limited is. The solution to be created should also be simple, save space and be cost effective.
Außerdem soll die Kurzschließeinrichtung auch zur Kombination mit an sich bekannten Abtrennvorrichtungen geeignet sein.Furthermore the short-circuiting device should also be combined with be known per se known separation devices.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch eine Kurzschließeinrichtung für Überspannungsableiter gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.The Solution of the object of the invention is achieved by a short-circuiting device for surge arresters according to the Feature combination according to claim 1, wherein the dependent claims at least expedient refinements and developments represent.
Es wurde erkannt, dass Überspannungsableiter, z. B. Varistoren, aufgrund der Einbausituation, des Materialaufbaus, der Geometrie und der Kontaktierung der Anschlussflächen sowie der Stromverteilung Bereiche unterschiedlicher Erwärmung besitzen. Demnach ist entsprechend der gegebenen Verhältnisse der Punkt oder der Bereich der stärksten Erwärmung für die Positionierung des thermisch sensiblen Teils, d. h. der Fixiereinrichtung, auszuwählen.It it was recognized that surge arresters, z. Varistors, due to the installation situation, the material structure, the geometry and the contacting of the pads and the power distribution Have areas of different heating. Therefore is the point or according to the given circumstances the area of the strongest warming for the positioning of the thermally sensitive part, d. H. the fixing device, select.
Das thermisch sensible Teil soll darüber hinaus über eine möglichst geringe Wärmekapazität verfügen und eine geringe Wärmeabfuhr besitzen. Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird ein bewegliches Kontaktstück der Zuleitung zum Überspannungsableiter mit einer Federvorspannung beaufschlagt. Die Verbindung dieses derart beweglichen Kontaktstücks mit dem Überspannungsableiter erfolgt über eine Kontaktstelle. Günstig für die Ausführung einer solchen Kontaktstelle ist es, wenn die Richtung der bei Stoßstrombelastung auftretenden Stromkräfte nicht gegen die Kontaktkraft wirkt.The thermally sensitive part is also about have the lowest possible heat capacity and have a low heat dissipation. In one embodiment The invention is a movable contact piece of the supply line applied to the surge arrester with a spring preload. The connection of this movable contact piece with the surge arrester via a Contact point. Cheap for the execution Such a contact point is when the direction of the surge current load occurring current forces does not act against the contact force.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist lediglich ein weiterer dauerstromtragfähiger Kontakt mit entsprechendem Gegenpotential vorzusehen. Dieser Kontakt wird so angeordnet, dass zwischen den verschiedenen Potentialen eine ausreichende Trennstrecke vorhanden ist und dass das bewegte Teilstück, welches an den weiteren Kontakt heranbewegt wird, eine ausreichende Dauerstromtragfähigkeit besitzt.at This embodiment of the invention is merely one further continuous current contact with corresponding Provide counterpotential. This contact is arranged so that between the various potentials a sufficient separation distance is present and that the moving section, which at the further contact is moved, a sufficient continuous current carrying capacity has.
Auf den Bereich des Varistors mit der stärksten Erwärmung wird ein thermisch sensibles Teil als Fixiereinrichtung angebracht. Diese Fixiereinrichtung soll über eine geringe Wärmekapazität verfügen. Zum Verbinden mit dem Überspannungsableiter bieten sich Wachse, Kleber, Lote oder geeignete Materialien mit einem Schmelzpunkt oder einer Erweichungstemperatur knapp oberhalb der üblichen Betriebstemperatur des Überspannungsableiters an. Diese Materialien halten dann entweder direkt oder in Verbindung mit Zwischenstücken das eigentliche bewegliche Teil der Kurzschließeinrichtung.On the area of the varistor with the strongest warming a thermally sensitive part is attached as a fixing device. This fixing device should have a low heat capacity feature. For connecting to the surge arrester Waxes, adhesives, solders or suitable materials are included a melting point or a softening temperature just above the usual operating temperature of the surge arrester at. These materials then either communicate directly or in conjunction with intermediate pieces the actual moving part of the Shunt devices.
Wenn aus konstruktiven Gründen notwendig, kann die temperatursensible Fixiereinrichtung auch nicht unmittelbar am Varistor befestigt werden. In diesem Fall muss jedoch dafür gesorgt werden, dass die Wärmeleitung zwischen der Stelle mit der stärksten erwarteten Erwärmung und der Fixiereinrichtung ausreichend ist, und zwar bei einer an sich zu minimierenden Wärmekapazität.If necessary for design reasons, the temperature-sensitive Fixing device not be attached directly to the varistor. In In this case, however, care must be taken to ensure that the Heat conduction between the strongest point expected warming and fixation sufficient is, namely at a per se to be minimized heat capacity.
Dann, wenn die Schmelztemperatur des temperatursensiblen Bereichs bzw. der Fixiereinrichtung erreicht ist, bewegt sich der Kurzschlussbügel auf den zusätzlichen Kontakt zu mit der Folge des erwünschten schnellen Kurzschließens des betreffenden Überspannungsableiters.Then, when the melting temperature of the temperature-sensitive area or the fixing device is reached, the shorting bar moves to the additional contact with the consequence of the desired rapid short-circuiting of the relevant surge arrester.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Kurzschluss auch an zwei separaten gegenpoligen Kontakten durch Bewegung eines entsprechenden Kontaktstücks hin zu diesen Kontakten realisiert werden.at a further embodiment of the invention, the short circuit also on two separate opposite polarity contacts by movement of a corresponding Contact piece to be realized towards these contacts.
Bei sehr steilen und hohen Überspannungen oder Stoßströmen, bei welchen der Überspannungsableiter, insbesondere ein Varistor, innerhalb von wenigen Mikrosekunden überlastet wird, findet vor der Zerstörung des Varistors nahezu keine Erwärmung statt. In diesen Fällen ist vorgeschlagen, die erfindungsgemäße Kurzschließeinrichtung, d. h. die Fixiereinrichtung, in einem Bereich einer zusätzlichen Umhausung des Überspannungsableiters anzuordnen, wobei dieser Bereich im Falle eines entstehenden Lichtbogens Temperatur- und/oder Gaswirkungen des Lichtbogens sammelt oder bündelt. Das heißt, das entstehende heiße Gas, welches im Schadensfall vorliegt, wird direkt zur Fixiereinrichtung und zu dem dort vorgesehenen thermisch sensiblen Bereich geleitet. Dies kann im einfachsten Fall dadurch realisiert werden, dass der Überspannungsableiter bis auf den Bereich der Kontaktierung des temperatursensiblen Materials vollständig umschlossen ist. Hierbei kann das heiße Gas oder Plasma zu einem kaminartigen Kanal geführt werden, in welchem ein Draht oder ein Faden der Fixiereinrichtung befindlich ist. Als temperatursensibel wird hierbei die Kontaktstelle der Auslöseeinrichtung mit dem Varistor sowie im Falle eines Fadens aus Isolationsmaterial auch das Material des Fadens angesehen, welches im Falle der Lichtbogeneinwirkung schmelzen oder sich verlängern kann.at very steep and high surges or surge currents, in which the surge arrester, in particular a Varistor, overloaded within a few microseconds is, finds almost no before the destruction of the varistor Warming instead. In these cases, it is suggested the short-circuiting device according to the invention, d. H. the fixing device, in an area of an additional housing to arrange the surge arrester, this area in the case of an emerging arc, temperature and / or gas effects of the arc collects or bundles. This means, the resulting hot gas, which is present in case of damage, is directly to the fixer and provided there thermally directed at sensitive area. This can be realized in the simplest case be that the surge arrester down to the area the contacting of the temperature-sensitive material completely is enclosed. This can be the hot gas or plasma be led to a chimney-like channel, in which a wire or a thread of the fixing is located. When Temperatursensibel here is the contact point of the triggering device with the varistor and in the case of a thread made of insulating material also considered the material of the thread, which in the case of the arc effect Melt or extend.
Bei einer umhüllten Ausführung des Überspannungsableiters kann zusätzlich auch die Druckentwicklung für den Kurzschluss genutzt werden. Hierzu wirkt der Druck, z. B. in Form eines Kolbensystems, direkt auf den Kurzschluss kontakt ein. Die mechanische Festigkeit des Haltesystems (Kontaktstelle, Festigkeit des Drahtes) wird hierbei bereits bei geringen Drücken überlastet.at a wrapped version of the surge arrester In addition, the pressure development for be used the short circuit. For this purpose, the pressure acts, z. In Shape of a piston system, directly contact the short circuit. The mechanical strength of the holding system (contact point, strength of the wire) is already overloaded at low pressures.
Die Kurzschließeinrichtung der Erfindung ist über eine thermische Trennstelle mit dem eigentlichen zu überwachenden Element, d. h. einem Varistor oder einer Funkenstrecke, verbunden und wird beim Überschreiten einer bestimmten Wärmemenge z. B. ausgelötet oder durch Veränderung der Viskosität eines Klebers ausgelöst. Als Folge davon wird in einem Parallelpfad zum betroffenen Element ein Kurzschlusspfad geschlossen, ohne dass das eigentliche Überspannungsschutzelement abgetrennt wird. Da der Parallelpfad in jedem Fall niederohmiger als der defekte Ableiter ist, erfolgt eine nahezu vollständige Kommutierung des Stroms über den so geschaffenen Bypass, wodurch der Leistungsumsatz im defekten Ableiterelement auf einen vernachlässigbar geringeren Wert reduzierbar ist. Wesentlich ist, dass die Stromkommutierung bereits erfolgt, bevor z. B. ein Varistor aufgrund seines Zerstörungsgrads durchlegiert ist. Dies erfordert eine schnelle Schalteinrichtung, die erfindungsgemäß durch eine verlustfreie Wärmeübertragung vom Überspannungsableiter an die thermische Trennstelle und von dort auf den eigentlichen Kurzschlussschalter gekennzeichnet ist.The Short-circuiting device of the invention is about a thermal separation point with the actual monitored Element, d. H. a varistor or a spark gap connected and z. When exceeding a certain amount of heat z. B. soldered or by changing the viscosity triggered an adhesive. As a result, in one Parallel path to the affected element a shorted path closed, without the actual overvoltage protection element separated becomes. Since the parallel path in each case lower impedance than the defective Arrester is, there is an almost complete commutation of the current over the thus created bypass, whereby the Power conversion in the defective arrester element to a negligible lower Value is reducible. What is essential is that the current commutation already done before z. B. a varistor due to its degree of destruction is alloyed. This requires a fast switching device, the invention by a lossless heat transfer from the surge arrester to the thermal separation point and from there to the actual short-circuit switch marked is.
Wie bereits erläutert, besteht ein direkter Wärmekontakt der Fixiereinrichtung bzw. der thermischen Trennstelle mit dem Überspannungsableiter oder Schutzelement, insbesondere einem Varistor oder einer Funkenstrecke. Die thermische Trennstelle ist von der eigentlichen Schalteinrichtung thermisch entkoppelt, wobei die Kurzschließeinrichtung im Normalzustand potentialfrei ist. Bei einer Ausgestaltung liegt ein potentialfreier Kurzschlusskontakt mit hoher Kurzschluss- und Dauerstrombelastung durch Wärmeabführung von der Kontaktstelle vor.As already explained, there is a direct thermal contact the fixing device or the thermal separation point with the surge arrester or Protective element, in particular a varistor or a spark gap. The thermal separation point is the actual switching device thermally decoupled, the short-circuiting in the Normal state is potential-free. In one embodiment is an potential-free short-circuit contact with high short-circuit and continuous current load through Heat dissipation from the contact point before.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht die Kurzschließeinrichtung aus einer Vorrichtung, bei der ein direkt auf einen Varistor aufgebrachter Draht über eine Federkraft vorgespannt ist. Am gegenüberliegenden Ende weist der Draht eine bevorzugt kreisförmige Kontaktplatte auf, die zum einen mit ihrer Unterseite die Feder im nicht ausgelösten Zustand spannt und die zum anderen im ausgelösten Zustand mit ihrer Oberseite eine Kurzschlussverbindung zwischen zwei Kontaktbügeln herstellt. Diese Kontaktbügel sind wiederum mit den jeweiligen Anschlusspotentialen des Varistors und so mit den äußeren Anschlüssen verbunden, so dass die Kontaktplatte die Zuschaltung des Bypasses und damit die beabsichtigte Stromkommutierung auslöst.at a further embodiment of the invention is the Short-circuiting device of a device in which a wire applied directly to a varistor over a Spring force is biased. At the opposite end the wire has a preferably circular contact plate on the one hand with its underside the spring in the untried State spans and the other in the triggered state with its top creates a short-circuit connection between two contact bars. These contact bars are in turn with the respective connection potentials of the varistor and so with the external terminals connected so that the contact plate the connection of the bypass and thus triggers the intended current commutation.
Dabei besteht die Kontaktplatte bevorzugt aus einem mechanisch und thermisch hoch belastbaren Isolationsmaterial, z. B. aus glasfaserverstärktem Epoxidharz. Am äußeren Randbereich ist eine kreisförmige metallische Beschichtung vorhanden. Diese metallische Beschichtung oder ein darauf gelöteter metallischer Kurzschlussring stellt im ausgelösten Zustand die beabsichtigte Kurzschlussverbindung zwischen den vorerwähnten Kontaktbügeln her.there the contact plate preferably consists of a mechanical and thermal highly resilient insulation material, eg. B. of glass fiber reinforced epoxy resin. At the outer edge area is a circular metallic coating available. This metallic coating or a metallic shorting ring soldered to it in the tripped state interposes the intended short-circuit connection the aforementioned contact ironing ago.
Durch die Auslegung der Kontaktplatte erfolgt im Zustand „thermisches Trennen" die Wärmeabführung ausschließlich über den Draht mit geringem Durchmesser, was jedoch durch dessen geringe Wärmeleitfähigkeit und die vorhandene geringe Masse vernachlässigbar ist.By the design of the contact plate takes place in the state "thermal Disconnect the heat dissipation exclusively the wire with a small diameter, but due to its low thermal conductivity and the existing low mass is negligible.
Der Draht kann auch durch einen Kunststofffaden ersetzt werden, der anstelle der Lotstelle unter Wärmeeinwirkung durch den Varistor aufschmilzt und so die Vorspannung der Kontaktplatte über die Federkraft frei gibt.The wire can also be made by a plastic be replaced, which melts in place of the Lotstelle under heat through the varistor and thus releases the bias of the contact plate on the spring force.
Wenn die Kontaktplatte den vorerwähnten kreis-, kreisring- oder ringförmig ausgebildeten Kontakt aufweist, der über eine Isolierstrecke auf der Kontaktplatte von dem gegebenenfalls potentialführenden Draht getrennt und somit sowohl thermisch als auch elektrisch von diesem isoliert ist, führt die Kontaktplatte im nicht ausgelösten Zustand kein Potential. Hierdurch können die Luft- und Kriechstrecken zu potentialführenden Teilen verringert werden, was den Schaltweg verkleinert und die Lichtbogendauer das Schaltlichtbogens extrem verkürzt.If the contact plate the aforementioned circular, or circular ring ring-shaped contact having over an insulating line on the contact plate of the optionally potential-carrying wire separated and thus both thermally and Also electrically isolated from this leads the contact plate in the untripped state no potential. hereby the air and creepage distances can lead to potential Parts are reduced, which reduces the switching path and the Arc duration of the switching arc extremely shortened.
Im abgetrennten Zustand überbrückt der Ringkontakt die beiden unterschiedlich potentialbehafteten Kontaktbügel, so dass eine sehr gute Wärmeabführung über die Kontaktbügel bzw. der daran anschließenden Klemmverbindungen vorliegt. Damit kann die Einrichtung auch sehr hohe Kurzschlussströme dauerhaft führen.in the disconnected state bridges the ring contact the two differently potentialed contact clips, allowing a very good heat dissipation over the contact bracket or the adjoining Clamp connections is present. Thus, the device can also very permanently cause high short-circuit currents.
Die Erfindung ist nicht nur auf die Anwendung im Zusammenhang mit Varistoren beschränkt. Dadurch, dass funktionsbedingt im nicht ausgelösten Zustand im Gegensatz zu einer Abtrennvorrichtung keine Belastung mit dem über das Überspannungsschutzelement abzuleitenden Stossstrom vorliegt und keine entsprechende Auslegung notwendig wird, können z. B. auch blitzstromtragfähige Funkenstrecken mit einer erfindungsgemäßen Fixiereinrichtung versehen werden, indem z. B. deren Mantelrohr als Wärmeindikator dient, der mit einem metallischen Draht oder einem Kunststofffaden über eine Lotstelle oder sonstige Trennstelle verbunden ist. Damit kann auch bei Funkenstrecken im Überlastfall eine thermische Zerstörung der dortigen Isolationsstrecken verhindert werden.The Invention is not limited to the application in connection with varistors limited. Due to the fact that it is in the untriggered state due to the function in contrast to a separating device no load with the over the overvoltage protection element derived surge current and no appropriate interpretation is necessary, can z. B. also lightning current carrying spark gaps with a Fixing device according to the invention are provided, by z. B. whose jacket tube serves as a heat indicator, the over with a metallic wire or a plastic thread a Lotstelle or other separation point is connected. So can too in case of spark gaps in case of overload, thermal destruction the local isolation distances are prevented.
Zusammenfassend wird also von einer Kurzschließeinrichtung ausgegangen, die einen beweglichen leitfähigen oder leitfähige Abschnitte aufweisenden Kurzschließer umfasst, welcher unter mechanischer Vorspannung stehend durch eine Fixiereinrichtung gehalten ist, wobei die Fixiereinrichtung bei Erwärmung den Kurzschließer frei gibt, so dass dieser die Überspannungsableiter-Anschlusskontakte überbrückt oder verbindet. Erfindungsgemäß ist die Fixiereinrichtung an einer Stelle mit ermittelter stärkster Erwärmung im Überlastfall unmittelbar am oder auf dem Überspannungsableiter angeordnet und verfügt über eine minimierte Wärmekapazität. Weder der Kurzschließer noch die Fixiereinrichtung sind Teile der im Normalbetriebsfall stromführenden Elemente, d. h. im Betriebsfall potentialfrei.In summary So it is assumed that a short-circuiting, the one moving conductive or conductive Includes short-circuiting having which under mechanical prestressing by a fixing device is held, wherein the fixing device when heated releases the short circuiter so that it bridges the surge arrester connection contacts or connects. According to the invention, the fixing device in a place with determined strongest warming in case of overload directly on or on the surge arrester arranged and has a minimized heat capacity. Neither the short circuiter nor the fixing device are parts the current-carrying elements in normal operation, d. H. in the case of operation potential-free.
Die Fixiereinrichtung ist bei einer ersten Ausführungsform ein mit einem Lot oder einem wärmelöslichen Kleber gehaltenes Blockierelement. Bei einer zweiten Ausführungsform ist die Fixiereinrichtung ein mit einem Lot oder einem wärmelöslichen Kleber gehaltener Draht oder Faden.The Fixing device is in a first embodiment one with a solder or a heat-soluble adhesive held blocking element. In a second embodiment the fixer is a with a solder or a heat-soluble adhesive held wire or thread.
Bei einer dritten Ausführungsform ist die Fixiereinrichtung ein bei Temperaturbelastung längenveränderlicher, schmelzender oder sich auflösender Draht oder Faden.at A third embodiment is the fixing device a length-variable at temperature load, melting or dissolving wire or thread.
Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen sowie von Figuren näher erläutert werden.The Invention will be described below with reference to embodiments as well as figures are explained in more detail.
Hierbei zeigen:in this connection demonstrate:
Wie
in der Beschreibungseinleitung dargelegt, sind aus dem Stand der
Technik thermische Abtrennvorrichtungen gemäß
Ein
Abtrennstreifen
Bei
einer Erwärmung des Varistors
Wie
in der
Hier
ist lediglich ein weiterer dauerstromtragfähiger Kontakt
Auf
den Bereich des Varistors
Im
Falle einer entsprechenden Erwärmung der Fixiereinrichtung,
bestehend aus dem Teil
Die
Wie
in der
Das
bewegliche Kontaktstück
Wenn
die Schmelztemperatur des Materials
Die
Ausführungsform nach
Bei
der Ausführungsvariante gemäß
Bei
sehr steilen und hohen Überspannungen bzw. Stossströmen,
bei welchen der Varistor
Kommt
es zum Entstehen eines Lichtbogens
Alternativ
besteht die Möglichkeit, das Material des Drahtes oder
Fadens
Bei
der in der
Der
Draht
Die erläuterten Ausführungsbeispiele zeichnen sich dadurch aus, dass die funktionstragenden Teile der thermischen Auslösefunktion von den stromführenden Anschlussteilen sowohl körperlich als auch funktional getrennt sind und somit in ihrer jeweiligen Funktion optimiert werden können.The explained embodiments are characterized characterized in that the functional parts of the thermal tripping function from the live connection parts both physically as are also functionally separated and thus in their respective function can be optimized.
Bei
den Ausführungsbeispielen nach den
Die
Fixiereinrichtung besteht bei den Ausführungsbeispielen
nach
Ein
Ende des Drahtes
Die
Kontaktplatte
Durch
die Auslegung der Kontaktplatte
Die
Ausführung der Kontaktplatte
Im
ausgelösten Zustand überbrückt der Ringkontakt
Ein
weiterer Vorteil der vorgestellten Kurzschließeinrichtung
besteht darin, dass diese nicht nur auf die Anwendung im Zusammenhang
mit Varistoren beschränkt ist. Dadurch, dass die Einrichtung
im nicht ausgelösten Zustand im Gegensatz zu einer Abtrennvorrichtung
nicht mit dem über das Überspannungsschutzelement
abzuleitenden Stossstrom belastet wird und demzufolge auch nicht
dafür ausgelegt werden muss, können z. B. auch
blitzstromtragfähige Funkenstrecken
Bei
der Darstellung nach
- 1; 1001; 100
- Varistorvaristor
- 22
- Abtrennvorrichtungcut-off
- 33
- Abtrennstreifen; bewegliches Teiltear-off strips; moving part
- 44
- Engstellebottleneck
- 55
- Lotstellesolder joint
- 6, 76 7
- Varistoranschlussvaristor
- 88th
- lose, lotfreie Verbindungloose, Lotlose connection
- 99
-
Verbindung
zwischen Varistoranschluss
7 und Abtrennstreifen3 Connection between varistor connection7 and separating strips3 - 1010
- Klemmtascheglassine envelopes
- 1111
- Haltebolzenretaining bolt
- 1212
- temperatursensibles Material wie Lot, Wachs oder dergleichentemperature-sensitive Material such as solder, wax or the like
- 1313
- Drahtwire
- 1414
- Federfeather
- 1515
- bewegliches Kontaktstückportable contact piece
- 1616
- separate gegenpolige Kontaktstückeseparate opposite pole contact pieces
- 1717
- druckfeste Ummantelungflameproof jacket
- 1818
- Kontaktstückcontact piece
- 1919
- LichtbogenElectric arc
- 2020
- abbrandfeste Kontaktplatteerosion-resistant contact plate
- 2121
- Kaminfireplace
- 200200
- Druckfedercompression spring
- 300300
- Drahtwire
- 400400
- Lot-Trennstelle; Lot-AuslöseeinrichtungLot-separation point; Lot-release device
- 500500
- Leiter- und/oder TrägerplatteLadder- and / or carrier plate
- 600600
- Kontaktplattecontact plate
- 700700
- Ringkontaktring Contact
- 800800
- erster äußerer Anschlussfirst outer connection
- 800'800 '
- erster Kurzschlussbügelfirst Shorting bar
- 800''800 ''
- erster Anschlusspunkt Varistor/Funkenstreckefirst Connection point varistor / spark gap
- 900900
- zweiter äußerer Anschlusssecond outer connection
- 900'900 '
- zweiter Kurzschlussbügelsecond Shorting bar
- 900''900 ''
- zweiter Anschlusspunkt Varistor/Funkenstreckesecond Connection point varistor / spark gap
- 101101
- Verankerung für Draht oder Fadenanchoring for wire or thread
- 110110
- Signalknopfsignal button
- 120120
- Funkenstrecke mit Kupfermanschetteradio link with copper cuff
- 130130
- Sichtfensterwindow
- 140140
- Installationsgehäuseinstallation Enclosures
- FF
- Kraftwirkung einer Federforce action a spring
- Isis
- Isolationsstreckeinsulating gap
- SS
- Schaltweg/Schaltstrecke/ Switching range
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- - DE 2634479 [0004] - DE 2634479 [0004]
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