DE102010008537A1

DE102010008537A1 - Overvoltage protection arrangement for use in e.g. low-voltage system, has terminal elements fixed relative to two counter-contact elements, where fixation of terminal elements are released during heating of clamping element

Info

Publication number: DE102010008537A1
Application number: DE201010008537
Authority: DE
Inventors: Manfred 32825 Reith; Andreas 32756 Metzger; Joachim 32584 Wosgien; Karsten 32683 Trachte; Peter 33034 Bäckeralf; Carsten 33106 Plattmann; Markus 37297 Philipp; Wolfgang 32825 Hesse
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2010-02-18
Filing date: 2010-02-18
Publication date: 2011-08-18
Anticipated expiration: 2030-02-19
Also published as: DE102010008537B4

Abstract

The arrangement has a temperature-sensitive band shaped clamping element (24) i.e. plastic band, partially shifting two terminal elements (12, 14) of an overvoltage protection component (10) i.e. varistor, at a contacting state. The terminal elements are held relative to two counter-contact elements (18, 20) by the clamping element in a fixed manner. The fixation of the terminal elements are released during heating of the clamping element above a critical temperature of the clamping element, so that contacting between the terminal elements and the counter-contact elements is interrupted.

Description

Die Erfindung betrifft eine Überspannungsschutzanordnung mit einem Überspannungsschutzbauelement, insbesondere einem Varistor.The invention relates to an overvoltage protection arrangement with an overvoltage protection component, in particular a varistor.

Nach dem Stand der Technik werden zur Überwachung von Überspannungsschutzbauelementen, wie Varistoren, einfache Abtrennvorrichtungen verwendet, die beispielsweise 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 Soll-Bruchstelle für hohe Ströme kombiniert sein können, sind beispielsweise in der DE 42 41 311 A1 oder der DE 38 05 889 A1 beschrieben.According to the prior art, simple disconnecting devices are used for monitoring overvoltage protection components, such as varistors, which have, for example, a mechanically biased switching tongue which exerts a switching movement by thermally breaking a soldered connection and thus interrupts the current path. Such thermal separation devices, which may also be combined with a desired break point for high currents, are for example in the DE 42 41 311 A1 or the DE 38 05 889 A1 described.

Alternativ zur Abtrennung können Überspannungsschutzbauelemente bei Überlastgefahr auch kurzgeschlossen werden. Sowohl das Abtrennen als auch das Kurzschließen dienen dem Schutz des Überspannungsschutzbauelements 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 spannungsabhängigen Widerstand vom Netz trennt, wobei die Netzversorgung bestehen bleibt.As an alternative to disconnection, overvoltage protection components can also be short-circuited in the event of overload. Both the separation and the short-circuiting serve to protect the overvoltage protection device from overloading. For low voltage applications, the separation is dominant. The advantage of this known protection method is that in the most common cases of overload, the separation device separates the voltage-dependent resistor from the network, the mains supply remains.

Eine thermisch sensible Trennstelle einer üblichen Abtrennvorrichtung ist vorzugsweise in Form einer Lotstelle ausgebildet, welche zwei Metallteile, welche eine hohe Wärmeleitung und eine hohe Wärmekapazität besitzen, da diese Metallteile zwangsweise alle Strombelastungen im Arbeitsbereich des Ableiters zu beherrschen haben, miteinander verbindet. Die Lotverbindung selber muss den Anforderungen der Impulsstromtragfähigkeit gerecht werden. Zusätzlich wird die Lotverbindung permanent der mechanischen Belastung durch eine Federvorspannung, welche auf einen beweglichen Teil der Zuführung wirkt, ausgesetzt. Eine Optimierung auf die eigentliche Funktion, nämlich das Abtrennen des Überspannungsschutzbauelements bei dessen Erwärmung ist gemäß dem Stand der Technik nicht möglich. Thermische Abtrennvorrichtungen der bekannten Art besitzen eine erhebliche Trägheit, welche insbesondere auf der Wärmeleitfähigkeit der verwendeten Materialien, den notwendigen Anschlussquerschnitten und der resultierenden großen Wärmekapazität beruht.A thermally sensitive separation point of a conventional separation device is preferably in the form of a Lotstelle which two metal parts, which have a high heat conduction and a high heat capacity, since these metal parts forcibly have to control all current loads in the working area of the arrester, interconnected. The solder joint itself must meet the requirements of the pulse current carrying capacity. In addition, the solder joint is permanently exposed to the mechanical stress by a spring bias acting on a movable part of the feeder. An optimization of the actual function, namely the separation of the overvoltage protection device during its heating is not possible according to the prior art. Thermal separation devices of the known type have a considerable inertia, which is based in particular on the thermal conductivity of the materials used, the necessary connection cross-sections and the resulting large heat capacity.

Im Überlastfall, also insbesondere bei der Erwärmung des Überspannungsschutzbauelements infolge von lang andauernden Überspannungen, wird die Lotstelle der Abtrennvorrichtung aufgrund der erläuterten Verhältnisse nur allmählich erwärmt. Das heißt, selbst nach Erreichen einer für das Überspannungsschutzbauelement kritischen Temperatur vergeht noch eine geraume Zeit, bis die Lotstelle die notwendige Schmelztemperatur erreicht. Häufig erfolgt hierdurch eine Überlastung des Überspannungsschutzbauelements, bevor eine thermische Abtrennung erfolgen kann. Eine Überlastung des Überspannungsschutzbauelements kann auch zu undefinierten Verhältnissen hinsichtlich des resultierenden Fehlerstroms und somit zu einer Vielzahl unterschiedlicher weiterer Fehler und Schäden führen. Zudem ist es bei der Verwendung von Lotstellen nur möglich, jeweils pro Lotstelle eine einpolige Abtrennung zu realisieren.In case of overload, ie in particular in the heating of the overvoltage protection device as a result of long-lasting surges, the Lotstelle the separation device is heated only gradually due to the described conditions. This means that even after reaching a critical temperature for the overvoltage protection device, a considerable time passes until the soldering point reaches the necessary melting temperature. This often results in an overload of the overvoltage protection device before a thermal separation can take place. Overloading of the overvoltage protection device can also lead to undefined conditions with regard to the resulting fault current and thus to a large number of different further errors and damages. In addition, it is only possible when using Lotstellen, each to realize a single-pole separation per Lotstelle.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Überspannungsschutzanordnung zur Verfügung zu stellen, welche sich durch eine sicherere Abtrennung bei einer möglichst kurzen Ansprechzeit im Überlastfall auszeichnet.The object of the invention is therefore to provide an overvoltage protection arrangement, which is characterized by a safer separation with the shortest possible response time in case of overload.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Überspannungsschutzanordnung weist ein erstes ein erstes Anschlusselement und ein zweites Anschlusselement aufweisendes Überspannungsschutzbauelement, insbesondere einen Varistor, auf, wobei in einem kontaktierenden Zustand das erste Anschlusselement mit einem ersten Gegenkontaktelement und das zweite Anschlusselement mit einem zweiten Gegenkontaktelement kontaktierend angeordnet sind, wobei ein temperatursensibles bandförmiges Spannelement vorgesehen ist, welches das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement im kontaktierenden Zustand zumindest teilweise umspannt, wobei mittels des bandförmigen Spannelements das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement relativ zu dem ersten Gegenkontaktelement und dem zweiten Gegenkontaktelement fixiert gehalten ist, wobei die Fixierung bei einer Erwärmung des bandförmigen Spannelements oberhalb einer kritischen Temperatur des bandförmigen Spannelements lösbar ist, so dass die Kontaktierung zwischen den Anschlusselementen und den Gegenkontaktelementen unterbrechbar ist.The overvoltage protection arrangement according to the invention has a first overvoltage protection component having a first connection element and a second connection element, in particular a varistor, wherein in a contacting state the first connection element with a first countercontact element and the second connection element with a second countercontact element are arranged in contact, wherein a temperature-sensitive band-shaped Clamping element is provided which at least partially surrounds the first connection element and the second connection element in the contacting state, wherein by means of the band-shaped clamping element, the first connection element and the second connection element is held fixed relative to the first mating contact element and the second mating contact element, wherein the fixation at a heating the band-shaped clamping element above a critical temperature of the band-shaped clamping element is releasable, so that the contact between rule the connection elements and the mating contact elements is interruptible.

Das Überspannungsschutzbauelement ist vorzugsweise in Form eines Varistors ausgebildet. In dem kontaktierenden Zustand ist das Überspannungsschutzbauelement über das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement mit einem ersten Gegenkontaktelement und einem zweiten Gegenkontaktelement verbunden, so dass hierbei ein Strom zwischen den Elementen fließen kann. Als Teil der Abtrennvorrichtung ist ein temperatursensibles bandförmiges Spannelement vorgesehen, welches im kontaktierenden Zustand derart angeordnet ist, dass es das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement zumindest teilweise umspannt. Dabei ist es auch möglich, dass das Überspannungsschutzbauelement mehr als zwei Anschlusselemente aufweist, welche zumindest teilweise umspannt werden. Das temperatursensible bandförmige Spannelement ist vorzugsweise in Form eines Kunststoffbandes ausgebildet. Mittels des bandförmigen Spannelements wird im kontaktierenden Zustand das erste Anschlusselement relativ zu dem ersten Gegenkontaktelement und das zweite Anschlusselement relativ zu dem zweiten Gegenkontaktelement fixiert gehalten, so dass eine Kontaktierung zwischen den Gegenkontaktelementen und den Anschlusselementen erfolgen kann. Wird das bandförmige Spannelement oberhalb einer kritischen Temperatur des bandförmigen Spannelements erwärmt, das heißt über eine Temperatur, bei welcher das bandförmige Spannelement aufschmilzt und dadurch beispielsweise reißen kann, wird die Kontaktierung zwischen den Anschlusselementen und den Gegenkontaktelementen unterbrochen, da die Anschlusselemente und die Gegenkontaktelemente nicht mehr relativ zueinander fixiert gehalten werden. Der Stromkreis kann dadurch zeitnah unterbrochen werden, wodurch eine Überhitzung des Überspannungsschutzbauelements verhindert werden kann. Das Erreichen der kritischen Temperatur erfolgt vorzugsweise dadurch, dass ein an dem bandförmigen Spannelement angeordnetes Bauteil, wie das Überspannungsschutzbauelement bzw. die Anschlusselemente des Überspannungsschutzbauelements, eine Temperatur überschreiten, welche höher ist als die kritische Temperatur des Spannelements. Dadurch, dass das bandförmige Spannelement sowohl das erste Anschlusselement als auch das zweite Anschlusselement des Überspannungsschutzbauelements zumindest teilweise umspannt, erfolgt eine kritische Erwärmung des bandförmigen Spannelements, sowohl wenn das erste Anschlusselement als auch wenn das zweite Anschlusselement die kritische Temperatur überschreitet. Dadurch ist es möglich, mittels der erfindungsgemäßen Lösung eine allpolige wärmeauslösende Abtrennung mittels nur eines Bauteils in Form des bandförmigen Spannelements zu realisieren. Dies ist insbesondere sinnvoll für Überspannungsschutzgeräte, welche in Niederspannungsnetzen eingesetzt werden, aber auch in MSR- und Telekommunikationsanlagen. Die Abtrennung erfolgt dabei innerhalb kürzester Zeit, da das bandförmige Spannelement sobald die kritische Temperatur des Spannelements erreicht ist, darauf reagiert und an dieser Stelle aufschmilzt bzw. reißt und dadurch die Kontaktierung zwischen den Anschlusselementen und den Gegenkontaktelementen unterbrochen werden kann.The overvoltage protection component is preferably designed in the form of a varistor. In the contacting state, the overvoltage protection component is connected via the first connection element and the second connection element to a first countercontact element and a second countercontact element, so that in this case a current can flow between the elements. As part of the separating device, a temperature-sensitive band-shaped clamping element is provided, which is arranged in the contacting state such that it at least partially surrounds the first connection element and the second connection element. It is also possible that the overvoltage protection component has more than two connection elements, which are at least partially spanned. The temperature-sensitive band-shaped tensioning element is preferably designed in the form of a plastic band. In the contacting state, the first connection element is held fixed relative to the first mating contact element and the second connection element is fixed relative to the second mating contact element by means of the band-shaped tension element, so that contacting between the mating contact elements and the connection elements can take place. If the band-shaped tensioning element is heated above a critical temperature of the band-shaped tensioning element, that is to say above a temperature at which the band-shaped tensioning element melts and can thereby tear, for example, the contacting between the connection elements and the countercontact elements is interrupted since the connection elements and the countercontact elements are no longer interrupted be kept fixed relative to each other. The circuit can be interrupted in a timely manner, whereby overheating of the overvoltage protection device can be prevented. The critical temperature is preferably reached by a component arranged on the band-shaped tensioning element, such as the overvoltage protection component or the connection elements of the overvoltage protection component, exceeding a temperature which is higher than the critical temperature of the tensioning element. Because the band-shaped tensioning element at least partially surrounds both the first connection element and the second connection element of the overvoltage protection component, critical heating of the band-shaped tensioning element takes place both when the first connection element and when the second connection element exceeds the critical temperature. This makes it possible to realize by means of the solution according to the invention an all-pole heat-triggering separation by means of only one component in the form of the band-shaped clamping element. This is particularly useful for overvoltage protection devices that are used in low-voltage networks, but also in MSR and telecommunications systems. The separation takes place within a very short time, since the band-shaped clamping element as soon as the critical temperature of the clamping element is reached, reacts to it and melts at this point or breaks and thereby the contact between the connection elements and the mating contact elements can be interrupted.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein vorgespanntes Federelement vorgesehen, mittels welchem bei Lösung der Fixierung eine Bewegung der Anschlusselemente relativ zu den Gegenkontaktelementen oder eine Bewegung der Gegenkontaktelemente relativ zu den Anschlusselementen realisierbar ist. Die Lösung der Fixierung erfolgt, sobald das bandförmige Spannelement auf einer Temperatur oberhalb seiner kritischen Temperatur erwärmt ist und daraufhin aufschmilzt und/oder reißt. Ist die Fixierung mittels des bandförmigen Spannelements gelöst, werden die Anschlusselemente zu den Gegenkontaktelementen nicht mehr in einer definierten, kontaktierenden Position zueinander gehalten, sondern sind relativ zueinander bewegbar, insbesondere verschiebbar. Die Bewegung relativ zueinander erfolgt mittels eines vorgespannten Federelements, welches zwischen dem Überspannungsschutzbauelement bzw. den Anschlusselementen des Überspannungsschutzbauelements und den Gegenkontaktelementen angeordnet ist, so dass das Federelement eine Kraft auf das Überspannungsschutzbauelement, die Anschlusselemente des Überspannungsschutzbauelements und/oder die Gegenkontaktelemente ausüben kann, um eine Bewegung des Überspannungsschutzbauelements und damit der Anschlusselemente oder aber auch unmittelbar der Anschlusselemente relativ zu den Gegenkontaktelementen zu bewirken, um die Kontaktierung zwischen den Anschlusselementen und den Gegenkontaktelementen zu trennen. Dadurch ist es auf schnelle und einfache Art und Weise mit einer sehr geringen Ansprechzeit möglich, im Überlastfall eine Trennung der Kontaktierung zu bewirken.According to an advantageous embodiment of the invention, a prestressed spring element is provided, by means of which a solution of the fixing movement of the connecting elements relative to the mating contact elements or a movement of the mating contact elements relative to the connecting elements can be realized. The fixation is done as soon as the band-shaped clamping element is heated to a temperature above its critical temperature and then melts and / or ruptures. If the fixation is achieved by means of the band-shaped tensioning element, the connection elements to the counter-contact elements are no longer held in a defined, contacting position relative to one another, but are movable relative to one another, in particular displaceable. The movement relative to one another takes place by means of a preloaded spring element which is arranged between the overvoltage protection component or the connection elements of the overvoltage protection component and the mating contact elements, so that the spring element can exert a force on the overvoltage protection component, the connection elements of the overvoltage protection component and / or the mating contact elements Movement of the overvoltage protection device and thus the connection elements or also directly to cause the connection elements relative to the mating contact elements to separate the contact between the connection elements and the mating contact elements. This makes it possible in a quick and easy way with a very low response time to cause a separation of the contact in case of overload.

Weiter ist es bevorzugt vorgesehen, dass ein erstes Verbindungselement zum Verbinden des ersten Anschlusselements mit dem ersten Gegenkontaktelement im kontaktierenden Zustand und ein zweites Verbindungselement zum Verbinden des zweiten Anschlusselements mit dem zweiten Gegenkontaktelement im kontaktierenden Zustand vorgesehen sind, wobei das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement an einem relativ zu dem ersten Gegenkontaktelement und relativ zu dem zweiten Gegenkontaktelement beweglichen Bauteil angeordnet sind, wobei in dem kontaktierenden Zustand das bewegliche Bauteil relativ zu dem ersten Anschlusselement und relativ zu dem zweiten Anschlusselement mittels des bandförmigen Spannelements in einer ersten Position fixiert gehalten ist, wobei bei der Erwärmung des bandförmigen Spannelements oberhalb der kritischen Temperatur des bandförmigen Spannelements das bandförmige Spannelement das bewegliche Bauteil freigibt, so dass zur Abtrennung der Kontaktierung zwischen dem ersten Anschlusselement und dem ersten Gegenkontaktelement und zwischen dem zweiten Anschlusselement und dem zweiten Gegenkontaktelement eine Bewegung des beweglichen Bauteils zusammen mit dem ersten Verbindungselement und dem zweiten Verbindungselement relativ zu dem ersten Gegenkontaktelement und dem zweiten Gegenkontaktelement von der ersten Position in eine zweite Position ermöglicht ist.Furthermore, it is preferably provided that a first connection element for connecting the first connection element to the first countercontact element in the contacting state and a second connection element for connecting the second connection element to the second countercontact element are provided in the contacting state, wherein the first connection element and the second connection element a movable relative to the first mating contact element and relative to the second mating contact element member are arranged, wherein in the contacting state, the movable member is held fixed relative to the first connection element and relative to the second connection element by means of the band-shaped tensioning element in a first position the heating of the band-shaped clamping element above the critical temperature of the band-shaped clamping element, the band-shaped clamping element releases the movable component, so that for separating the contacting zwi a movement of the movable member together with the first connecting element and the second connecting element relative to the first mating contact element and the second one of the first connection element and the first mating contact element and between the second connection element and the second mating contact element Mating contact element is made possible from the first position to a second position.

Die Verbindungselemente können beispielsweise in Form von Kontaktgabeln ausgebildet sein, welche eine Kontaktierung jeweils zwischen einem Anschlusselement und einem Gegenkontaktelement realisieren, indem sie diese teilweise umspannen und dadurch aneinander drücken. Die Verbindungselemente sind dabei an einem beweglichen Bauteil angeordnet, wobei das bewegliche Bauteil relativ zu den Gegenkontaktelementen von einer ersten Position in eine zweite Position bewegt werden kann. In der ersten Position ist das bewegliche Bauteil zusammen mit den Verbindungselementen vorzugsweise derart angeordnet, dass eine Kontaktierung zwischen den Anschlusselementen und den Gegenkontaktelementen erfolgen kann. In der zweiten Position ist das bewegliche Bauteil vorzugsweise derart relativ zu den Gegenkontaktelementen angeordnet, dass die Verbindungselemente von den Anschlusselementen und den Gegenkontaktelementen abgehoben sind und nicht mehr eine Kontaktierung zwischen den Anschlusselementen und den Gegenkontaktelementen bewirken, so dass in dieser zweiten Position die Kontaktierung unterbrochen ist und dadurch kein Strom zwischen den Anschlusselementen und den Gegenkontaktelementen mehr fließen kann. Das bewegliche Bauteil wird in der ersten Position mittels des temperatursensiblen bandförmigen Spannelements gehalten, welches das bewegliche Bauteil und das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement zumindest teilweise umspannt, so dass das bewegliche Bauteil relativ zu dem ersten Anschlusselement und relativ zu dem zweiten Anschlusselement in der ersten Position fixiert ist, so dass eine Kontaktierung zwischen den Gegenkontaktelementen und den Anschlusselementen erfolgen kann. Wird das bandförmige Spannelement oberhalb einer kritischen Temperatur des bandförmigen Spannelements erwärmt, das heißt über eine Temperatur, bei welcher das bandförmige Spannelement aufschmilzt und dadurch beispielsweise reißen kann, wird das bewegliche Bauteil von dem Spannelement freigegeben, so dass sich das bewegliche Bauteil relativ zu den Gegenkontaktelementen von der ersten Position in eine zweite Position bewegen kann und dadurch die Kontaktierung zwischen den Anschlusselementen und den Gegenkontaktelementen unterbrochen wird. Hierbei erfolgt somit die Unterbrechung der Kontaktierung im Überlastfall durch eine Bewegung eines beweglichen Bauteils mit daran angeordneten Verbindungselementen relativ zu den Gegenkontaktelementen, wobei vorzugsweise die Gegenkontaktelemente und die Anschlusselemente keine Bewegung relativ zueinander ausüben.The connecting elements may be formed, for example in the form of contact forks, which realize a contact in each case between a connection element and a mating contact element by partially surrounding them and thereby pressing against each other. The connecting elements are arranged on a movable component, wherein the movable member can be moved relative to the mating contact elements from a first position to a second position. In the first position, the movable component is preferably arranged together with the connecting elements such that a contacting between the connecting elements and the mating contact elements can take place. In the second position, the movable component is preferably arranged relative to the mating contact elements, that the connecting elements are lifted from the connection elements and the mating contact elements and no longer cause a contact between the connection elements and the mating contact elements, so that in this second position, the contact is interrupted and thereby no current between the connection elements and the mating contact elements can flow more. The movable component is held in the first position by means of the temperature-sensitive band-shaped clamping element, which at least partially surrounds the movable component and the first connection element and the second connection element, so that the movable component relative to the first connection element and relative to the second connection element in the first Position is fixed so that a contact between the mating contact elements and the connection elements can be made. If the band-shaped tensioning element is heated above a critical temperature of the band-shaped tensioning element, that is to say above a temperature at which the band-shaped tensioning element melts and can thereby tear, for example, the movable component is released by the tensioning element, so that the movable component is displaced relative to the countercontact elements can move from the first position to a second position and thereby the contact between the connecting elements and the mating contact elements is interrupted. In this case, therefore, the interruption of the contact in case of overload occurs by a movement of a movable member arranged thereon connecting elements relative to the mating contact elements, wherein preferably the mating contact elements and the connecting elements exert no movement relative to each other.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement im Bereich der Umspannung des bandförmigen Spannelements jeweils eine messerähnlich ausgebildete Anlagefläche auf, wobei in dem kontaktierenden Zustand das bandförmige Spannelement mittels eines Abstandselements von den messerähnlichen Anlageflächen des ersten Anschlusselements und des zweiten Anschlusselements beabstandet angeordnet ist. Die messerähnliche Ausbildung einer Anlagefläche der Anschlusselemente erfolgt vorzugsweise dadurch, dass das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement in jeweils einem Bereich, wo das bandförmige Spannelement die Anschlusselemente umspannt, eine messerähnliche Schneide aufweisen. Die Ausbildung vorzugsweise jeweils einer messerähnlichen Anlagefläche an den beiden Anschlusselementen ermöglicht eine besonders schnelle Auftrennung des bandförmigen Spannelements im Falle einer Überlastgefahr, um einen Stromfluss zwischen den Anschlusselementen und den Gegenkontaktelementen möglichst schnell unterbrechen zu können. Damit die messerähnlichen Anlageflächen nicht bereits eine Auftrennung des bandförmigen Spannelements in einem unkritischen Zustand, das heißt bei welchem die Anschlusselemente eine Temperatur niedriger als die kritische Temperatur des Spannelements aufweisen, veranlassen, ist das bandförmige Spannelement in dem kontaktierenden Zustand mittels eines Abstandselements von den messerähnlichen Anlageflächen des ersten Anschlusselements und des zweiten Anschlusselements beabstandet angeordnet. Das Abstandselement ist dabei derart ausgebildet, dass es eine Beabstandung der messerähnlichen Anlageflächen der Anschlusselemente zu dem bandförmigen Spannelement bewirkt, solange der kontaktierende Zustand gegeben ist und die Anschlusselemente eine Temperatur geringer als die kritische Temperatur des Spannelementes aufweisen. Insbesondere die Kombination der messerähnlichen Anlageflächen mit dem Abstandselement bewirkt eine hohe Funktionalität der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzanordnung.According to a preferred embodiment of the invention, the first connection element and the second connection element in the region of the tension of the band-shaped clamping element each have a knife-like contact surface, wherein in the contacting state, the band-shaped clamping element by means of a spacer of the knife-like contact surfaces of the first connection element and the second connection element spaced apart. The knife-like design of a contact surface of the connection elements is preferably carried out in that the first connection element and the second connection element in each case a region where the band-shaped clamping element spans the connection elements have a knife-like edge. The formation preferably in each case of a knife-like contact surface on the two connecting elements allows a particularly rapid separation of the band-shaped clamping element in the event of an overload hazard in order to interrupt a current flow between the connecting elements and the mating contact elements as quickly as possible. So that the knife-like contact surfaces do not already cause a separation of the band-shaped clamping element in a non-critical state, that is, in which the connection elements have a temperature lower than the critical temperature of the clamping element, the band-shaped clamping element is in the contacting state by means of a spacer of the knife-like contact surfaces spaced apart the first connection element and the second connection element. The spacer element is designed such that it causes a spacing of the knife-like contact surfaces of the connecting elements to the band-shaped clamping element, as long as the contacting state is given and the connecting elements have a temperature lower than the critical temperature of the clamping element. In particular, the combination of the knife-like contact surfaces with the spacer causes a high functionality of the overvoltage protection arrangement according to the invention.

Das Abstandselement ist vorzugsweise aus einem temperatursensiblen Material ausgebildet. Das Abstandselement ist dabei vorzugsweise aus einem Material, insbesondere einem Wachs, ausgebildet, welches bei Übertreten einer kritischen Temperatur sich verflüssigt, wobei die kritische Temperatur beispielsweise bei 180°C liegt. Das Erreichen der kritischen Temperatur des Abstandselements erfolgt dadurch, dass das erste Anschlusselement und/oder das zweite Anschlusselement eine Temperatur höher als die kritische Temperatur des Abstandselements aufweisen. Sobald die kritische Temperatur des Abstandselements überschritten ist, schmilzt das Abstandselement auf und/oder verflüssigt sich, so dass der Abstand zwischen den messerähnlichen Anlageflächen der Abstandselemente und dem bandförmigen Spannelement soweit reduziert wird, bis das bandförmige Spannelement mit den messerähnlichen Anlageflächen der Anschlusselemente in Kontakt tritt, so dass das bandförmige Spannelement von den messerähnlichen Anlageflächen der Anschlusselemente durchtrennt werden kann, wodurch die Kontaktierung zwischen den Anschlusselementen und den Gegenkontaktelementen unterbrochen werden kann. Durch das zusätzliche Vorsehen von messerähnlichen Anlageflächen wird das Spannelement sowohl durch ein Aufschmelzen als auch durch ein Durchschneiden durchtrennt, wodurch eine besonders sichere und schnelle Abtrennung der Kontaktierung im Überlastfall möglich ist.The spacer element is preferably formed of a temperature-sensitive material. The spacer element is preferably made of a material, in particular a wax, which liquefies when crossing a critical temperature, the critical temperature is for example at 180 ° C. The reaching of the critical temperature of the spacer element takes place in that the first connection element and / or the second connection element have a temperature higher than the critical temperature of the spacer element. Once the critical temperature of the spacer element is exceeded, the spacer melts and / or liquefies, so that the distance between the blade-like contact surfaces of the spacer elements and the band-shaped clamping element is reduced so far until the band-shaped clamping element with the knife-like contact surfaces of the connecting elements comes into contact, so that the band-shaped clamping element can be severed by the knife-like contact surfaces of the connecting elements, whereby the contact between the connecting elements and the mating contact elements can be interrupted. Due to the additional provision of knife-like contact surfaces, the clamping element is severed both by melting and by cutting through which a particularly safe and rapid separation of the contact in case of overload is possible.

Das Abstandselement ist bevorzugt zwischen dem ersten Anschlusselement und dem zweiten Anschlusselement angeordnet. Dadurch, dass das Abstandselement zwischen dem ersten Anschlusselement und dem zweiten Anschlusselement angeordnet ist, kann das Abstandselement besonders sensibel auf eine Erhöhung der Temperatur der Anschlusselemente reagieren, so dass eine Erhöhung der Temperatur der Anschlusselemente oberhalb der kritischen Temperatur von dem Abstandselement sehr schnell wahrgenommen werden kann und das Abstandselement darauf durch eine Verflüssigung des Abstandselements in kürzester Zeit reagieren kann, so dass eine besonders schnelle und sichere Trennung der Kontaktierung bewirkt werden kann.The spacer element is preferably arranged between the first connection element and the second connection element. Because the spacer element is arranged between the first connection element and the second connection element, the spacer element can react particularly sensitively to an increase in the temperature of the connection elements, so that an increase in the temperature of the connection elements above the critical temperature can be perceived very quickly by the spacer element and the spacer can react to it by liquefying the spacer element in the shortest possible time, so that a particularly fast and secure separation of the contacting can be effected.

Weiter bevorzugt ist es vorgesehen, dass das Abstandselement in einem Halteelement angeordnet ist. Mittels des Halteelements kann das Abstandselement, solange nicht die kritische Temperatur des Abstandselements erreicht ist, in seiner Ursprungsform gehalten werden. Um eine besonders gute Aufnahme und Lagerung des Abstandselements in dem Halteelement zu erreichen, ist das Halteelement vorzugsweise wannenförmig ausgebildet. Das Halteelement ist vorzugsweise aus einem Kunststoff ausgebildet. Das Halteelement wird vorzugsweise in an dem ersten Anschlusselement und an dem zweiten Anschlusselement vorgesehenen Öffnungen fixiert, so dass eine sichere Fixierung des Halteelements bzw. des Abstandselements zwischen dem ersten Anschlusselement und dem zweiten Anschlusselement erfolgen kann.More preferably, it is provided that the spacer element is arranged in a holding element. By means of the holding element, the spacer element, as long as the critical temperature of the spacer element is not reached, be kept in its original form. In order to achieve a particularly good reception and storage of the spacer element in the holding element, the holding element is preferably formed trough-shaped. The retaining element is preferably formed from a plastic. The holding element is preferably fixed in openings provided on the first connection element and on the second connection element, so that a secure fixing of the holding element or of the spacer element between the first connection element and the second connection element can take place.

Gemäß einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist entlang der Umfangsfläche des bandförmigen Spannelements ein zweites Überspannungsschutzbauelement angeordnet. Dadurch, dass ein oder mehrere zweite Überspannungsschutzbauelemente entlang der Umfangsfläche des bandförmigen Spannelements angeordnet sind, kann eine Abtrennung der Kontaktierung zwischen den Anschlusselementen und den Gegenkontaktelementen auch erfolgen, sobald eines dieser Überspannungsschutzbauelemente mit seiner Temperatur die kritische Temperatur des bandförmigen Spannelements überschreitet. Die Überspannungsschutzbauelemente sind dafür vorzugsweise mit ihrer Außenumfangsfläche angrenzend an dem bandförmigen Spannelement angeordnet. Dadurch ist es möglich, ohne zusätzliche Lotstellen oder andere Verbindungen einen Überspannungsschutz vorzusehen, ohne zusätzliche Abtrennvorrichtungen vorsehen zu müssen. Dadurch kann eine besonders effektive und kostengünstige Überspannungsschutzanordnung realisiert werden, welche unmittelbar für mehrere Überspannungsschutzbauelemente gleichzeitig wirksam sein kann.According to a further advantageous embodiment of the invention, a second overvoltage protection component is arranged along the peripheral surface of the band-shaped clamping element. Because one or more second overvoltage protection components are arranged along the circumferential surface of the band-shaped clamping element, separation of the contacting between the connection elements and the mating contact elements can also take place as soon as one of these overvoltage protection components exceeds the critical temperature of the band-shaped clamping element with its temperature. The overvoltage protection components are preferably arranged with their outer peripheral surface adjacent to the band-shaped clamping element. This makes it possible to provide overvoltage protection without additional solder joints or other connections without having to provide additional disconnecting devices. As a result, a particularly effective and cost-effective overvoltage protection arrangement can be realized, which can be effective for a plurality of overvoltage protection components simultaneously.

Vorzugsweise ist es dabei vorgesehen, dass das zweite Überspannungsschutzbauelement ein gasgefüllter Überspannungsableiter (ÜsAg) ist. Dadurch kann ein gasgefüllter Überspannungsableiter unmittelbar in die Abtrennvorrichtung der Überspannungsschutzanordnung mit eingebunden werden. Der gasgefüllte Überspannungsableiter liegt dabei vorzugsweise mit seiner Außenumfangsfläche zumindest teilweise an dem bandförmigen Spannelement an. Dadurch ist es möglich, einen gasgefüllten Überspannungsableiter mit zu überwachen, welcher im Defektfall ebenso eine allpolige Abtrennung der Kontaktierung zwischen den Anschlusselementen und den Gegenkontaktelementen auslöst.Preferably, it is provided that the second overvoltage protection component is a gas-filled surge arrester (ÜsAg). As a result, a gas-filled surge arrester can be integrated directly into the disconnecting device of the overvoltage protection arrangement. The gas-filled surge arrester preferably lies with its outer peripheral surface at least partially against the band-shaped tensioning element. This makes it possible to monitor a gas-filled surge arrester, which also triggers an all-pole separation of the contact between the connection elements and the mating contact elements in the event of a defect.

Die Bewegung des beweglichen Bauteils von der ersten Position in die zweite Position ist vorzugsweise mittels eines vorgespannten Federelements realisiert. Das Federelement ermöglicht eine möglichst schnelle, zeitnahe Reaktion des beweglichen Bauteils auf eine Überhitzung der entlang des bandförmigen Spannelements angeordneten Überspannungsschutzbauelemente, sobald das bewegliche Bauteil im Falle einer Überlastgefahr von dem bandförmigen Spannelement freigegeben wird. Dadurch kann eine möglichst kurze Ansprechzeit der Überspannungsschutzanordnung erreicht werden. Das vorgespannte Federelement ist dabei vorzugsweise im Bereich der Gegenkontaktelemente angeordnet. Sobald das bewegliche Bauteil von dem bandförmigen Spannelement freigegeben wird, wird das vorgespannte Federelement ausgelöst und bewegt das bewegliche Bauteil von der ersten Position in die zweite Position zur Unterbrechung der Kontaktierung zwischen den Anschlusselementen und den Gegenkontaktelementen. Das bewegliche Bauteil ist dabei vorzugsweise in Form eines Federschlittens oder eines Klappschenkeldeckels ausgebildet.The movement of the movable member from the first position to the second position is preferably realized by means of a prestressed spring element. The spring element allows a fast, timely reaction of the movable component to overheating of the arranged along the band-shaped clamping element surge protection devices as soon as the movable member is released in the event of an overload hazard of the band-shaped clamping element. As a result, the shortest possible response time of the overvoltage protection arrangement can be achieved. The prestressed spring element is preferably arranged in the region of the mating contact elements. As soon as the movable component is released from the band-shaped clamping element, the prestressed spring element is triggered and moves the movable component from the first position to the second position for interrupting the contacting between the connecting elements and the counter-contact elements. The movable member is preferably formed in the form of a spring carriage or a folding leg cover.

Das erste Überspannungsschutzbauelement ist bevorzugt aus mehreren Scheibenelementen ausgebildet, wobei das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement aus den Scheibenelementen herausragen. Dadurch, dass die Anschlusselemente aus den Scheibenelementen des Überspannungsschutzbauelements herausragen, kann auf einfache Art und Weise eine direkte Verbindung des temperatursensiblen bandförmigen Spannelements mit den beiden Anschlusselementen erfolgen.The first overvoltage protection component is preferably formed from a plurality of disk elements, wherein the first connection element and the second connection element protrude from the disk elements. Due to the fact that the connection elements protrude from the disk elements of the overvoltage protection component, in a simple manner a direct connection of the temperature-sensitive band-shaped clamping element with the two connection elements.

Weiter ist es bevorzugt vorgesehen, dass das erste Anschlusselement und das zweite Anschlusselement parallel zueinander angeordnet sind. Durch die parallele Anordnung der Anschlusselemente zueinander kann das Abstandselement auf einfache Art und Weise zwischen den Anschlusselementen positioniert werden und das bandförmige Spannelement kann zudem derart um die Anschlusselemente geführt sein, dass das bandförmige Spannelement die Anschlusselemente derart teilweise umspannt, dass das erste Anschlusselement mit dem Spannelement eine gleich große Anlagefläche aufweist wie das zweite Anschlusselement mit dem Spannelement. Dadurch kann das Spannelement auf eine Überhitzung des ersten Anschlusselements bzw. des zweiten Anschlusselements gleich schnell und sicher reagieren.Furthermore, it is preferably provided that the first connection element and the second connection element are arranged parallel to one another. Due to the parallel arrangement of the connection elements to each other, the spacer element can be positioned in a simple manner between the connection elements and the band-shaped clamping element can also be guided around the connection elements such that the band-shaped clamping element so partially spans the connection elements that the first connection element with the clamping element has an equally large contact surface as the second connection element with the clamping element. As a result, the clamping element can react to an overheating of the first connection element or of the second connection element with equal speed and reliability.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings with reference to preferred embodiments.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Überspannungsschutzanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform in einem kontaktierenden Zustand; 1 a schematic representation of an overvoltage protection arrangement according to the invention according to a first embodiment in a contacting state;

2 eine schematische Darstellung der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Überspannungsschutzanordnung in einem nicht kontaktierenden Zustand; 2 a schematic representation of in 1 shown overvoltage protection arrangement according to the invention in a non-contacting state;

3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Überspannungsschutzanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform in einem kontaktierenden Zustand; 3 a schematic representation of an overvoltage protection arrangement according to the invention according to a second embodiment in a contacting state;

4 eine schematische Darstellung einer Überspannungsschutzanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform in einem kontaktierenden Zustand; 4 a schematic representation of an overvoltage protection device according to a third embodiment in a contacting state;

5 eine schematische Darstellung der in 4 gezeigten Ausführungsform mit einer Detaildarstellung der Anschlusselemente, der Gegenkontaktelemente und der Verbindungselemente in einem kontaktierenden Zustand; 5 a schematic representation of in 4 shown embodiment with a detailed representation of the connection elements, the mating contact elements and the connecting elements in a contacting state;

6 eine schematische Darstellung einer Anordnung des erfindungsgemäßen Abstandselements zwischen dem ersten Anschlusselement und dem zweiten Anschlusselement; und 6 a schematic representation of an arrangement of the spacer element according to the invention between the first connection element and the second connection element; and

7 eine schematische Darstellung der in 4 gezeigten Ausführungsform in einem nicht kontaktierenden Zustand in einer teilweise geschnittenen Ansicht der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzanordnung. 7 a schematic representation of in 4 shown embodiment in a non-contacting state in a partially sectioned view of the surge protective device according to the invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Überspannungsschutzanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform mit einem ersten Überspannungsschutzbauelement 10 in Form eines Varistors, welcher ein erstes Anschlusselement 12 und ein zweites Anschlusselement 14 aufweist, wobei das erste Überspannungsschutzbauelement 10 aus mehreren Scheibenelementen 16 ausgebildet ist, wobei das erste Anschlusselement 12 und das zweite Anschlusselement 14 aus den Scheibenelementen 16 herausragen. Das erste Anschlusselement 12 ist dabei parallel zu dem zweiten Anschlusselement 14 angeordnet. 1 shows a schematic representation of an inventive overvoltage protection arrangement according to a first embodiment with a first overvoltage protection device 10 in the form of a varistor, which is a first connection element 12 and a second connection element 14 wherein the first overvoltage protection device 10 from several disc elements 16 is formed, wherein the first connection element 12 and the second connection element 14 from the disk elements 16 protrude. The first connection element 12 is parallel to the second connection element 14 arranged.

In 1 ist die Überspannungsschutzanordnung in einem kontaktierenden Zustand gezeigt, wobei das erste Anschlusselement 12 mit einem ersten Gegenkontaktelement 18 und das zweite Anschlusselement 14 mit einem zweiten Gegenkontaktelement 20 kontaktiert. Der spannungsabhängige widerstand 10 und damit das erste Anschlusselement 12 und das zweite Anschlusselement 14 sind über ein vorgespanntes Federelement 22 in dem kontaktierenden Zustand positioniert, wobei eine Fixierung des Überspannungsschutzbauelements 10 in dem kontaktierenden Zustand mittels eines temperatursensiblen bandförmigen Spannelements 24 realisiert ist. Das temperatursensible bandförmige Spannelement 24 umgreift zumindest teilweise das erste Anschlusselement 12 und das zweite Anschlusselement 14 sowie einen Verlängerungsarm 40 des ersten Gegenkontaktelements 18 und einen Verlängerungsarm 42 des zweiten Gegenkontaktelements 20.In 1 the overvoltage protection arrangement is shown in a contacting state, wherein the first connection element 12 with a first mating contact element 18 and the second connection element 14 with a second mating contact element 20 contacted. The voltage-dependent resistance 10 and thus the first connection element 12 and the second connection element 14 are over a prestressed spring element 22 positioned in the contacting state, wherein a fixation of the overvoltage protection device 10 in the contacting state by means of a temperature-sensitive band-shaped clamping element 24 is realized. The temperature-sensitive band-shaped tensioning element 24 at least partially surrounds the first connection element 12 and the second connection element 14 and an extension arm 40 of the first mating contact element 18 and an extension arm 42 of the second counter-contact element 20 ,

Wird die kritische Temperatur des bandförmigen Spannelements 24 überschritten, beispielsweise wenn eines oder beide der Anschlusselemente 12, 14 eine Temperatur erreicht, welche höher ist als die kritische Temperatur des Spannelements 24, schmilzt das bandförmige Spannelement 24 auf und reißt, so dass das Überspannungsschutzbauelement 10 freigegeben wird und sich, wie in 2 gezeigt, relativ zu den Gegenkontaktelementen 18, 20 weg bewegen kann, so dass die Anschlusselemente 12, 14 aus den Gegenkontaktelementen 18, 20 herausbewegt werden, wodurch die Kontaktierung zwischen den Anschlusselementen 12, 14 und den Gegenkontaktelementen 18, 20 unterbrochen wird. 2 zeigt einen derartigen, nicht kontaktierenden Zustand, bei welchem die Anschlusselemente 12, 14 nicht mehr in einer kontaktierenden Position mit den Gegenkontaktelementen 18, 20 angeordnet sind.Will the critical temperature of the band-shaped clamping element 24 exceeded, for example, if one or both of the connection elements 12 . 14 reaches a temperature which is higher than the critical temperature of the clamping element 24 , melts the band-shaped clamping element 24 on and ruptures, allowing the overvoltage protection device 10 is released and, as in 2 shown, relative to the mating contact elements 18 . 20 can move away, leaving the connection elements 12 . 14 from the mating contact elements 18 . 20 be moved out, whereby the contact between the connecting elements 12 . 14 and the mating contact elements 18 . 20 is interrupted. 2 shows such a non-contacting state in which the connecting elements 12 . 14 no longer in a contacting position with the mating contact elements 18 . 20 are arranged.

Zusätzlich zu dem bandförmigen Spannelement 24 ist zwischen dem ersten Anschlusselement 12 und dem zweiten Anschlusselement 14 ein Abstandselement 26, welches ebenfalls aus einem temperatursensiblen Material ausgebildet ist, vorgesehen, wobei, wie in 1 gezeigt, das Abstandselement 26 zumindest teilweise von dem bandförmigen Spannelement 24 umspannt ist. In dem kontaktierenden Zustand ist das bandförmige Spannelement 24 von einer messerähnlichen Anlagefläche 28 des ersten Anschlusselements 12 und einer, in 1 nicht erkennbaren, messerähnlichen Anlagefläche 44 des zweiten Anschlusselements 14 mittels des Abstandselements 26 beabstandet angeordnet. Weist das Abstandselement 26 bzw. das temperatursensible Material des Abstandselements 26 eine Temperatur auf, welche oberhalb einer kritischen Temperatur des Abstandselements 26 ist, indem sich die Temperatur des Abstandselements 26 durch eine Erwärmung der Anschlusselemente 12, 14 erhöht, schmilzt das Abstandselement 26 zumindest teilweise auf, so dass das bandförmige Spannelement 24 mit den messerähnlichen Anlageflächen 28, 44 der Anschlusselemente 12, 14 in Kontakt kommt und dadurch von den messerähnlichen Anlageflächen 28, 44 aufgetrennt werden kann, wodurch eine möglichst schnelle Unterbrechung der Kontaktierung zwischen den Anschlusselementen 12, 14 und den Gegenkontaktelementen 18, 20 erfolgen kann, indem der spannungsabhängige Widerstand 10 freigegeben wird und durch das Federelement 22 relativ zu den Gegenkontaktelementen 18, 20 verschoben, insbesondere wegbewegt, werden kann. Die messerähnlichen Anlageflächen 28, 44 der Anschlusselemente 12, 14 sind dabei vorzugsweise in dem Bereich ausgebildet, wo das bandförmige Spannelement 24 die Anschlusselemente 12, 14 umspannt.In addition to the band-shaped clamping element 24 is between the first connection element 12 and the second connection element 14 one spacer 26 , which is also formed of a temperature-sensitive material, provided, wherein, as in 1 shown the spacer element 26 at least partially of the band-shaped clamping element 24 is spanned. In the contacting state, the band-shaped tensioning element 24 from a knife-like contact surface 28 of the first connection element 12 and one, in 1 unrecognizable, knife-like contact surface 44 of the second connection element 14 by means of the spacer element 26 spaced apart. Indicates the spacer element 26 or the temperature-sensitive material of the spacer element 26 a temperature which is above a critical temperature of the spacer element 26 is by changing the temperature of the spacer element 26 by heating the connection elements 12 . 14 increases, the spacer melts 26 at least partially, so that the band-shaped clamping element 24 with the knife-like contact surfaces 28 . 44 the connection elements 12 . 14 comes into contact and thereby of the knife-like contact surfaces 28 . 44 can be separated, whereby the fastest possible interruption of the contact between the connection elements 12 . 14 and the mating contact elements 18 . 20 can be done by the voltage-dependent resistor 10 is released and by the spring element 22 relative to the mating contact elements 18 . 20 moved, in particular, can be moved away. The knife-like contact surfaces 28 . 44 the connection elements 12 . 14 are preferably formed in the area where the band-shaped clamping element 24 the connection elements 12 . 14 spans.

3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Überspannungsschutzanordnung, wobei hierbei das Federelement 22 nicht in Form einer Blattfeder, wie in 1 gezeigt, ausgebildet ist, sondern in Form einer Spiralfeder. Das Prinzip der Überspannungsschutzanordnung entspricht dabei dem Prinzip der Überspannungsschutzanordnung wie es in 1 und 2 dargestellt ist, wobei hierbei lediglich das Federelement 22 nicht auf die Scheibenelemente 16 des Überspannungsschutzbauelements 10 wirkt, wie es in 1 und 2 gezeigt ist, sondern das Federelement 22 unmittelbar auf die Anschlusselemente 12, 14 des Überspannungsschutzbauelements 10 wirkt. 3 shows a second embodiment of an overvoltage protection arrangement according to the invention, in which case the spring element 22 not in the form of a leaf spring, as in 1 shown, is formed, but in the form of a coil spring. The principle of overvoltage protection arrangement corresponds to the principle of overvoltage protection arrangement as in 1 and 2 is shown, in which case only the spring element 22 not on the disc elements 16 the overvoltage protection device 10 acts as it does in 1 and 2 is shown, but the spring element 22 directly on the connection elements 12 . 14 the overvoltage protection device 10 acts.

4 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Überspannungsschutzanordnung in einer Seitenansicht, wobei in 4 die Überspannungsschutzanordnung ebenfalls in einem kontaktierenden Zustand gezeigt ist. Hierbei umspannt das bandförmige Spannelement 24 nicht nur die Anschlusselemente 12, 14 teilweise, sondern auch ein bewegliches Bauteil 30, wobei das bewegliche Bauteil 30 mittels eines, wie in 7 gezeigten, Federelements 46 relativ zu den Gegenkontaktelementen 18, 20, in 4 nicht erkennbar, bewegbar ist. 4 shows a third embodiment of an overvoltage protection arrangement according to the invention in a side view, wherein in 4 the overvoltage protection device is also shown in a contacting state. This spans the band-shaped clamping element 24 not just the connection elements 12 . 14 partly, but also a movable component 30 , wherein the movable member 30 by means of a, as in 7 shown, spring element 46 relative to the mating contact elements 18 . 20 , in 4 not recognizable, is movable.

In dem hier gezeigten kontaktierenden Zustand ist das erste Anschlusselement 12 mit dem ersten Gegenkontaktelement 18 mittels eines Verbindungselements 32, wie in 7 gezeigt, und das zweite Anschlusselement 14 mit dem zweiten Gegenkontaktelement 20 mittels eines zweiten Verbindungselements 34 kontaktierend verbunden. Die Verbindungselemente 32, 34 sind dabei in Form von Kontaktgabeln ausgebildet. Das erste Verbindungselement 32 und das zweite Verbindungselement 34 sind an dem relativ zu dem ersten Gegenkontaktelement 18 und relativ zu dem zweiten Gegenkontaktelement 20 beweglichen Bauteil 30 angeordnet. Das temperatursensible bandförmige Spannelement 24 umspannt teilweise das bewegliche Bauteil 30 und das erste Anschlusselement 12 und das zweite Anschlusselement 14.In the contacting state shown here, the first connection element 12 with the first mating contact element 18 by means of a connecting element 32 , as in 7 shown, and the second connection element 14 with the second counter-contact element 20 by means of a second connecting element 34 contacting connected. The connecting elements 32 . 34 are designed in the form of contact forks. The first connection element 32 and the second connecting element 34 are at the relative to the first mating contact element 18 and relative to the second mating contact element 20 movable component 30 arranged. The temperature-sensitive band-shaped tensioning element 24 partially surrounds the movable component 30 and the first connection element 12 and the second connection element 14 ,

In dem in 4 gezeigten kontaktierenden Zustand ist das bewegliche Bauteil 30 relativ zu dem ersten Anschlusselement 12 und dem zweiten Anschlusselement 14 in einer ersten Position fixiert. Bei einer Erwärmung des bandförmigen Spannelements 24 über eine kritische Temperatur des bandförmigen Spannelements 24 wird das bewegliche Bauteil 30 von dem Spannelement 24 freigegeben, so dass eine Abtrennung der Kontaktierung zwischen dem ersten Anschlusselement 12 und dem ersten Gegenkontaktelement 18 und dem zweiten Anschlusselement 14 und dem zweiten Gegenkontaktelement 20 durch eine Bewegung des beweglichen Bauteils 30 zusammen mit dem ersten Verbindungselement 32 und dem zweiten Verbindungselement 34 relativ zu dem ersten Gegenkontaktelement 18 und dem zweiten Gegenkontaktelement 20 von der ersten Position in eine zweite Position, wie sie in 7 gezeigt ist, ermöglicht wird. Hierbei erfolgt somit nicht eine Relativbewegung des Überspannungsschutzbauelements 10 relativ zu den Gegenkontaktelementen 18, 20 bei Erreichen einer kritischen Temperatur des bandförmigen Spannelements 24 im Falle einer Überlastgefahr, welche beispielsweise durch eine starke Erhöhung der Temperatur des Überspannungsschutzbauelements 10 bzw. der Anschlusselemente 10, 12 des Überspannungsschutzbauelements 10 hervorgerufen wird, sondern es erfolgt eine Relativbewegung eines zusätzlichen beweglichen Bauteils 30 zusammen mit den daran angeordneten Verbindungselementen 32, 34 relativ zu den Gegenkontaktelementen 18, 20 bzw. zu den Anschlusselementen 12, 14 um die Kontaktierung zwischen den Anschlusselementen 12, 14 und den Gegenkontaktelementen 18, 20 zu unterbrechen.In the in 4 shown contacting state is the movable member 30 relative to the first connection element 12 and the second connection element 14 fixed in a first position. Upon heating of the band-shaped clamping element 24 over a critical temperature of the band-shaped tensioning element 24 becomes the moving component 30 from the tensioning element 24 released, allowing a separation of the contact between the first connection element 12 and the first mating contact element 18 and the second connection element 14 and the second mating contact element 20 by a movement of the movable component 30 together with the first connecting element 32 and the second connection element 34 relative to the first mating contact element 18 and the second mating contact element 20 from the first position to a second position, as in 7 is shown is possible. In this case, there is thus no relative movement of the overvoltage protection component 10 relative to the mating contact elements 18 . 20 upon reaching a critical temperature of the band-shaped clamping element 24 in the case of an overload hazard, which, for example, by a strong increase in the temperature of the overvoltage protection device 10 or the connection elements 10 . 12 the overvoltage protection device 10 is caused, but there is a relative movement of an additional movable member 30 together with the connecting elements arranged thereon 32 . 34 relative to the mating contact elements 18 . 20 or to the connection elements 12 . 14 to the contact between the connection elements 12 . 14 and the mating contact elements 18 . 20 to interrupt.

Zusätzlich zu dem bandförmigen Spannelement 24 ist zwischen den parallel zueinander angeordneten Anschlusselementen 12, 14 ein Abstandselement 26 in Form eines temperatursensiblen Materials angeordnet, welches das die Anschlusselemente 12, 14 umspannende bandförmige Spannelement 24 in dem kontaktierenden Zustand beabstandet von den messerähnlichen Anlageflächen 28, 44 der Anschlusselemente 12, 14 hält. Bei einer Überhitzung der Anschlusselemente 12, 14 schmilzt das, vorzugsweise aus einem wachsförmigen Material ausgebildete, Abstandselement 26 auf, wodurch sich der Abstand zwischen dem bandförmigen Spannelement 24 und den messerähnlichen Anlageflächen 28, 44 reduziert bis das bandförmige Spannelement 24 in Kontakt mit den messerähnlichen Anlageflächen 28, 44 kommt und von diesen aufgetrennt wird, wodurch das bewegliche Bauteil 30 für eine Bewegung von der ersten Position, wie in 4 gezeigt, in die zweite Position, wie in 7 gezeigt, freigegeben wird.In addition to the band-shaped tensioning element 24 is between the mutually parallel connection elements 12 . 14 one spacer 26 arranged in the form of a temperature-sensitive material, which is the connecting elements 12 . 14 spanning band-shaped clamping element 24 in the contacting state spaced from the knife-like abutment surfaces 28 . 44 the connection elements 12 . 14 holds. If the connection elements overheat 12 . 14 melts the, preferably formed of a waxy material, spacer 26 on, which increases the distance between the band-shaped clamping element 24 and the knife-like contact surfaces 28 . 44 reduced until the band-shaped clamping element 24 in contact with the knife-like contact surfaces 28 . 44 comes and is separated by these, causing the moving component 30 for a movement from the first position, as in 4 shown in the second position, as in 7 shown is released.

Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist zusätzlich entlang der Außenumfangsfläche des bandförmigen Spannelements 24 ein zweites Überspannungsschutzbauelement 36 in Form eines gasgefüllten Überspannungsableiters angeordnet, wobei das zweite Überspannungsschutzbauelement 36 mit seiner Außenumfangsfläche unmittelbar an das Spannelement 24 angrenzt, so dass bei einem Anstieg der Temperatur des Überspannungsschutzbauelements 36 oberhalb der kritischen Temperatur des bandförmigen Spannelements 24 in dem Kontaktbereich des zweiten Überspannungsschutzbauelements 36 an dem bandförmigen Spannelement 24 ein Aufschmelzen des Spannelements 24 bis hin zum Reißen des Spannelements 24 erfolgt und dadurch ebenfalls die Kontaktierung unterbrochen wird, indem das bewegliche Bauteil 30 und damit die Verbindungselemente 32, 34 relativ zu den Gegenkontaktelementen 18, 20 wegbewegt werden. Das bewegliche Bauteil 30 weist hierfür eine schlitzförmige Aussparung 38 auf, welche gerade so groß ist, dass das bewegliche Bauteil 30 an dem zweiten Überspannungsschutzbauelement 36 bei einer Relativbewegung des beweglichen Bauteils 30 vorbei bewegt werden kann, wie in 7 gezeigt ist.In the embodiment shown here, in addition, along the outer peripheral surface of the band-shaped clamping element 24 a second overvoltage protection device 36 arranged in the form of a gas-filled surge arrester, wherein the second overvoltage protection device 36 with its outer peripheral surface directly to the clamping element 24 adjacent, so that with an increase in the temperature of the surge protection device 36 above the critical temperature of the band-shaped clamping element 24 in the contact region of the second overvoltage protection device 36 on the band-shaped clamping element 24 a melting of the clamping element 24 to the breaking of the clamping element 24 takes place and thereby also the contact is interrupted by the movable member 30 and thus the fasteners 32 . 34 relative to the mating contact elements 18 . 20 be moved away. The moving component 30 has a slot-shaped recess for this purpose 38 which is just so big that the moving part 30 on the second overvoltage protection device 36 in a relative movement of the movable member 30 can be moved over, as in 7 is shown.

5 zeigt einen detaillierten Ausschnitt der Anordnung der Anschlusselemente 12, 14 an den Gegenkontaktelementen 18, 20 in dem kontaktierenden Zustand, wobei die Anschlusselemente 12, 14 mittels der Verbindungselemente 32, 34 in Form von Kontaktgabeln an die Flächen der Gegenkontaktelemente 18, 20 gedrückt werden, um eine Kontaktierung herzustellen. Die Verbindungselemente 32, 34 umgreifen dabei teilweise die Anschlusselemente 12, 14 und die Gegenkontaktelemente 18, 20. 5 shows a detailed section of the arrangement of the connection elements 12 . 14 on the mating contact elements 18 . 20 in the contacting state, wherein the connection elements 12 . 14 by means of the connecting elements 32 . 34 in the form of contact forks on the surfaces of the mating contact elements 18 . 20 be pressed to make a contact. The connecting elements 32 . 34 thereby partially surround the connection elements 12 . 14 and the mating contact elements 18 . 20 ,

6 zeigt die Anordnung eines Abstandselements 26 zwischen dem ersten Anschlusselement 12 und dem zweiten Anschlusselement 14, wobei das Abstandselement 26 in an den Anschlusselementen 12, 14 vorgesehenen Öffnungen 48 fixiert angeordnet ist, wodurch verhindert werden kann, dass das Abstandselement 26 innerhalb der Anschlusselemente 12, 14 verrutschen oder von den Anschlusselementen 12, 14 abrutschen kann. Das Abstandelement 26 kann aber auch in einem hier nicht dargestellten Halteelement, insbesondere einem wannenförmigen Halteelement, angeordnet sein, wobei in diesem Fall das Halteelement vorzugsweise in den Öffnungen 48 fixiert angeordnet ist. 6 shows the arrangement of a spacer 26 between the first connection element 12 and the second connection element 14 , wherein the spacer element 26 in at the connection elements 12 . 14 provided openings 48 is fixed, which can prevent the spacer 26 within the connection elements 12 . 14 slip or from the connection elements 12 . 14 can slip. The spacer element 26 but can also be arranged in a retaining element, not shown here, in particular a trough-shaped retaining element, in which case the retaining element preferably in the openings 48 is arranged fixed.

7 zeigt die in 4 gezeigte Ausführungsform in einem nicht kontaktierenden Zustand, wobei hierbei bereits eine Abtrennung der Kontaktierung zwischen den Anschlusselementen 12, 14 und den Gegenkontaktelementen 18, 20 ausgelöst worden ist. Hierbei ist deutlich zu erkennen, dass das bewegliche Bauteil 30 zusammen mit den Verbindungselementen 32, 34 von den Anschlusselementen 12, 14 und den Gegenkontaktelementen 18, 20 in einer abgehobenen Position angeordnet ist, das heißt in der zweiten Position angeordnet ist, wobei keine Kontaktierung mehr mittels der Verbindungselemente 32, 34 erfolgt. In 7 ist das bandförmige Spannelement 24 und das Abstandselement 26 bereits nicht mehr vorhanden, da sie aufgrund einer unzulässigen Erwärmung des ersten Überspannungsschutzbauelements 10 bzw. der Anschlusselemente 12, 14 des ersten Überspannungsschutzbauelements 10 und/oder des zweiten Überspannungsschutzbauelements 36 aufgeschmolzen bzw. abgerissen sind. In 7 ist ebenfalls deutlich zu erkennen, dass in dieser Position das zweite Überspannungsschutzbauelement 36 in der schlitzförmigen Aussparung 38 des beweglichen Bauteils 30 angeordnet ist. 7 shows the in 4 shown embodiment in a non-contacting state, in which case already a separation of the contact between the connecting elements 12 . 14 and the mating contact elements 18 . 20 has been triggered. It can be clearly seen that the moving component 30 together with the connecting elements 32 . 34 from the connection elements 12 . 14 and the mating contact elements 18 . 20 is arranged in a raised position, that is arranged in the second position, wherein no more contacting by means of the connecting elements 32 . 34 he follows. In 7 is the band-shaped clamping element 24 and the spacer 26 already no longer available, since they due to an impermissible heating of the first overvoltage protection device 10 or the connection elements 12 . 14 of the first overvoltage protection device 10 and / or the second overvoltage protection device 36 melted or torn off. In 7 is also clearly seen that in this position the second overvoltage protection device 36 in the slot-shaped recess 38 of the moving component 30 is arranged.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Erstes ÜberspannungsschutzbauelementFirst overvoltage protection device
1212: Erstes AnschlusselementFirst connection element
1414: Zweites AnschlusselementSecond connection element
1616: Scheibenelementdisk element
1818: Erstes GegenkontaktelementFirst counter contact element
2020: Zweites GegenkontaktelementSecond counter-contact element
2222: Federelementspring element
2424: Spannelementclamping element
2626: Abstandselementspacer
2828: Messerähnliche AnlageflächeKnife-like contact surface
3030: Bewegliches BauteilMoving component
3232: Erstes VerbindungselementFirst connection element
3434: Zweites VerbindungselementSecond connecting element
3636: Zweites ÜberspannungsschutzbauelementSecond overvoltage protection component
3838: Aussparungrecess
4040: Erster VerlängerungsarmFirst extension arm
4242: Zweiter VerlängerungsarmSecond extension arm
4444: Messerähnliche AnlageflächeKnife-like contact surface
4646: Federelementspring element
4848: Öffnungopening

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4241311 A1 [0002]
DE 3805889 A1 [0002]

Claims

Overvoltage protection arrangement, with a first a first connection element ( 12 ) and a second connecting element ( 14 ) surge protection device ( 10 ), in particular a varistor, wherein in a contacting state, the first connection element ( 12 ) with a first counter-contact element ( 18 ) and the second connection element ( 14 ) with a second counter-contact element ( 20 ) are arranged in contact, wherein a temperature-sensitive band-shaped clamping element ( 24 ) is provided, which the first connection element ( 12 ) and the second connection element ( 14 ) at least partially spanned in the contacting state, wherein by means of the band-shaped clamping element ( 24 ) the first connection element ( 12 ) and the second connection element ( 14 ) relative to the first mating contact element ( 18 ) and the second mating contact element ( 20 ) are held fixed, wherein the fixation at a heating of the band-shaped clamping element ( 24 ) above a critical temperature of the band-shaped tensioning element ( 24 ) is detachable, so that the contact between the connecting elements ( 12 . 14 ) and the counter-contact elements ( 18 . 20 ) is interruptible.

Overvoltage protection arrangement according to claim 1, characterized in that a prestressed spring element ( 22 ) is provided, by means of which a solution of the fixing movement of the connecting elements ( 12 . 14 ) relative to the mating contact elements ( 18 . 20 ) or a movement of the mating contact elements ( 18 . 20 ) relative to the connection elements ( 12 . 14 ) is feasible.

Overvoltage protection arrangement according to claim 1, characterized in that a first connecting element ( 32 ) for connecting the first connection element ( 12 ) with the first mating contact element ( 18 ) in the contacting state and a second connecting element ( 34 ) for connecting the second connection element ( 14 ) with the second counter-contact element ( 20 ) are provided in the contacting state, wherein the first connecting element ( 32 ) and the second connecting element ( 34 ) at a relative to the first mating contact element ( 18 ) and relative to the second mating contact element ( 20 ) movable component ( 30 ) are arranged, wherein in the contacting state, the movable member ( 30 ) relative to the first connection element ( 12 ) and relative to the second connection element ( 14 ) by means of the band-shaped tensioning element ( 24 ) is held fixed in a first position, wherein during the heating of the band-shaped clamping element ( 24 ) above the critical temperature of the band-shaped tensioning element ( 24 ) the band-shaped tensioning element ( 24 ) the movable component ( 30 ), so that for the separation of the contact between the first connection element ( 12 ) and the first mating contact element ( 18 ) and between the second connection element ( 14 ) and the second mating contact element ( 20 ) a movement of the movable component ( 30 ) together with the first connecting element ( 32 ) and the second connecting element ( 34 ) relative to the first mating contact element ( 18 ) and relative to the second mating contact element ( 20 ) is allowed from the first position to a second position.

Overvoltage protection arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first connection element ( 12 ) and the second connection element ( 14 ) in the region of the tension of the band-shaped tensioning element ( 24 ) each have a knife-like contact surface ( 28 . 44 ), wherein in the contacting state, the band-shaped clamping element ( 24 ) by means of a spacer element ( 26 ) of the knife-like contact surfaces ( 28 . 44 ) of the first connection element ( 12 ) and the second connection element ( 14 ) is arranged at a distance.

Overvoltage protection arrangement according to claim 4, characterized in that the spacer element ( 26 ) is formed of a temperature-sensitive material.

Overvoltage protection arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that the spacer element ( 26 ) between the first connection element ( 12 ) and the second connection element ( 14 ) is arranged.

Overvoltage protection arrangement according to one of claims 4 to 6, characterized in that the spacer element ( 26 ) is arranged in a holding element.

Overvoltage protection arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that along the peripheral surface of the band-shaped clamping element ( 24 ) a second overvoltage protection device ( 36 ) is arranged.

Overvoltage protection arrangement according to claim 8, characterized in that the second overvoltage protection component ( 36 ) is a gas-filled surge arrester.

Overvoltage protection arrangement according to one of Claims 3 to 9, characterized in that the movement of the movable component ( 30 ) from the first position to the second position by means of a prestressed spring element ( 46 ) is realized.

Overvoltage protection arrangement according to one of Claims 1 to 10, characterized that the first overvoltage protection component ( 10 ) of several disc elements ( 16 ), wherein the first connection element ( 12 ) and the second connection element ( 14 ) from the disk elements ( 16 protrude).

Overvoltage protection arrangement according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the first connection element ( 12 ) and the second connection element ( 14 ) are arranged parallel to each other.