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Title:
OVERCURRENT PROTECTION UNIT FOR USE IN OVERVOLTAGE PROTECTION DEVICES HAVING HIGH RATED VOLTAGES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/050153
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an overcurrent protection unit for use in overvoltage protection devices having higher rated voltages in combination with a mechanical trip for a display and fusible elements for overload protection. According to the invention, a series circuit has a plurality of fusible elements forming a geometrically prescribed mechanical and electrical combination. The series circuit comprises a mechanical and electrical parallel combination of fusible elements, wherein at least one of the fusible elements of the parallel combination comprises a striker as a mechanical trip.

Inventors:
EHRHARDT ARND (DE)
DAUM RICHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2008/063767
Publication Date:
April 23, 2009
Filing Date:
October 14, 2008
Export Citation:
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Assignee:
DEHN & SOEHNE (DE)
EHRHARDT ARND (DE)
DAUM RICHARD (DE)
International Classes:
H01H85/30; H01H85/44; H01T1/14
Foreign References:
CH238916A1945-08-31
US20070159758A12007-07-12
DE3831935A11990-03-29
US20070103834A12007-05-10
US3889222A1975-06-10
US2504804A1950-04-18
DE19914313A12000-09-14
DE3831935A11990-03-29
DE19751470A11999-06-02
DE3228471A11984-02-09
US6157529A2000-12-05
DE19838776C22002-01-10
Attorney, Agent or Firm:
MEISSNER, BOLTE & PARTNER GBR (81633 MünchenWidenmayerstr. 48, München, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. überstromschutzeinrichtung für den Einsatz in überspannungsschutzgeräten mit höheren Nennspannungen in Kombination mit einem mechanischen Auslöser für eine Anzeige sowie Schmelzelementen für den überlastschutz, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reihenschaltung aus mehreren Schmelzelementen vorgesehen ist, welche einen geometrisch vorgegebenen, mechanischen und elektrischen Verbund bilden.

2. überstromschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihenschaltung einen mechanischen und elektrischen Parallelverbund aus Schmelzelementen umfasst, wobei mindestens eines der Schmelzelemente des Parallelverbunds einen Schlagbolzen als mechanischen Auslöser aufweist.

3. überstromschutzeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Teil (9) des Reihenverbunds auf einer Seite eines Verdrahtungsträgers (8) und ein zweiter Teil des Reihenverbunds auf einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden Seite des Verdrahtungsträgers (8) befindlich ist.

4. überstromschutzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil des Reihenverbunds mindestens zwei zylindrische Einzelsicherungen (1; 2) aufweist, welche durch einen leitfähigen Zylinder (3) an den Stirnseiten (4) und dort vorhandenen Anschlusskappen (5) mechanisch und elektrisch verbunden sind .

5. überstromschutzeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbund aus zylindrischen Einzelsicherungen (1; 2) von einem isolierenden Schrumpfschlauch oder dergleichen Material (6) überzogen ist.

6. überstromschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teil des Reihenverbunds den Parallelverbund umfasst, wobei der

Parallelverbund überwiegend von einem Schutzgehäuse (7) umgeben ist.

7. überstromschutzeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusskappen der Schmelzelemente des Parallelverbu nds elektrisch und mechanisch verbunden jeweils in einen Anschlussfortsatz übergehen, welche eine Montage auf dem Verdrahtungsträgers (8), insbesondere einer Leiterplatte ermöglichen.

8. überstromschutzeinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der Einzelsicherungen (1; 2) Anschl usskappen (5) mit Lötfähnchen (5a) aufweisen.

9. überstromschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Einzelsicherungen (1; 2) bzw. Schmelzelemente durch einen leitfähigen, insbesondere metallischen, geometrisch angepassten Zylinder ersetzbar sind .

10. überstromschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrahtungsträger (8) eine langgestreckte, rechteckige Form mit an den Schmalseiten angebrachten Schraubanschlusslaschen (10) aufweist, wobei der erste Teil (9) des Reihenverbunds an einer Längsaußenkante, mit dieser im Wesentlichen seitlich abschließend, angeordnet ist.

11. überstromschutzeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teil des Reihenverbunds, den Parallelverbund enthaltend, im Wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse des ersten Teils (9) des Reihenverbunds auf dem Verdrahtungsträger (8) angeordnet ist.

12. überstromschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11,

dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgehäuse (7) zur Längskante des Verdrahtungsträgers (8) offen ist, um einen Austritt des Schlagbolzens sowie eine Wirkverbindung zu einem federvorgespannten Anzeigeschieber (11) zu ermöglichen.

13. überstromschutzeinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgehäuse (7) an seiner vom Verdrahtungsträger (8) abgewandten Oberseite eine farblich gestaltete Indikatorfläche aufweist oder einen Indikatorflächenfortsatz besitzt.

14. überstromschutzeinrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrahtungsträger (8) auf der Oberseite eines Gehäuses (12) montierbar ist, wobei im Gehäuse (12) eine Funkenstreckenanordnung vorsehbar ist.

15. überstromschutzeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkenstreckenanordnung in Reihenschaltung vorliegt.

16. überstromschutzeinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Funkenstrecken der Anordnung triggerbar ist u nd die Triggerschaltung sich auf dem Verdrahtungsträger (8) befindet.

17. überstromschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13 und 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Fu nkenstreckengehäuse (12) an seiner Oberseite eine muldenartige Ausnehmung (14) besitzt, in welche der erste Teil des Reihenverbu nds eintaucht, um eine Schutz- und Isolationsfunktion zu bewirken .

18. überstromschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtanordnung von einer isolierenden Kappe umgeben ist.

19. überstromschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch einen modulartigen Aufbau mit ausgewählten Schmelzelementen für die Reihenschaltung, um eine leichte Anpassung an unterschiedliche Nennspannungen zu bewirken.

20. überstromschutzeinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Anzeigeschieber (11) eine Anzeigefläche (15) aufweist, welche eine farblich abweichende Indikatorfläche freigibt oder verdeckt.

21. überstromschutzeinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Anzeigeschieber (11) einen Fortsatz (16) aufweist, welcher sich in Längsrichtung über die Schmalseite des Verdrahtungsträgers (8) erstreckt, um dort mit einem Fernmeldekontakt (17) in Wirkverbindung zu treten.

Description:

überstromschutzeinrichtung für den Einsatz in überspannungsschutzgeräten mit hohen Nennspannungen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine überstromschutzeinrichtung für den Einsatz in überspannungsschutzgeräten mit hohen Nennspannungen in Kombination mit einem mechanischen Auslöser für eine Anzeige sowie Schmelzelementen für den überlastschutz gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

überspannungsschutzgeräte werden in elektrischen und informationstechnischen Netzen zum Schutz von Anlagen, Verbrauchern und Endgeräten eingesetzt. Derartige überspannungsschutzgeräte begrenzen insbesondere bei transienten überspannu ngsereignissen, z. B. Blitzereignissen, die Spannung auf unkritische Werte. Die Begrenzung erfolgt bei überspannungsereignissen durch die Ableitung von Impulsströmen im Querpfad und damit allgemein parallel zu Verbraucheranschlüssen. Als überspannungsschutzelemente werden z. B. Funkenstrecken, Varistoren, Gasabieiter, nichtlineare Widerstände sowie deren Kombinationen eingesetzt.

Der Bedarf an überspannungsschutzeinrichtungen mit höheren Nennspannungen ist begrenzt. Der Aufwand, für jede Nennspannungsebene eine spezielle Geometrie von überspannungsschutzelementen, insbesondere Funkenstrecken, sowie entsprechenden Zündeinrichtungen und Gehäuseteilen zu entwickeln und zu fertigen, ist sehr hoch. Darüber hinaus sind die Anforderungen hinsichtlich der Schutz- und Anzeigeeinrichtungen von Hilfszündkreisen bei Ableitern mit höheren Nennspannungen sehr groß. Dies betrifft neben den Trennabständen, d . h. den Luft- und Kriechstrecken, auch die Höhe der Nennspannung und des Schaltvermögens der Schutzeinrichtungen des Hilfszündkreises, also der entsprechenden elektrischen Schaltung .

Neben der Schutzfunktion für die überspannungsschutzelemente wird das Ansprechen einer Sicherung häufig als Anzeigekriterium für die überlastung und die Abtrennung des überspannungsschutzelements genutzt. Hierzu wird die Stromunterbrechung oder der erhöhte Spannungsabfall über der Sicherung ausgewertet. Neben der optischen Anzeige wird das elektrische

Signal auch für akustische Anzeigen oder das öffnen und Schließen von Schaltern zur Fernmeldung verwendet.

Aus der DE 199 14 313 Al ist die Absicherung einer Zündhilfe einer Funkenstrecke vorbekannt. Hierbei werden Schmelzsicherungen bzw. reversible Sicherungen eingesetzt. Das Schmelzen der Sicherung wird unter Zuhilfenahme elektronischer Schaltungen zur optischen, akustischen und/oder elektronischen Anzeige genutzt.

Nach dem Ansprechen der Sicherung soll die Funkenstrecke ohne Zündhilfe eine redu ndante Schutzfunktion mit einem erhöhten Schutzpegel ausüben können. Die Ableitung einer Anzeigefunktion aus dem Abschaltverhalten von Sicherungen ist darüber hinaus aus der DE 38 31 935 Al, der DE 197 51 470 Al oder der DE 32 28 471 Al vorbekannt.

Die US-PS 6, 157,529 offenbart die Unterbrechung eines Stromkreises mit Hilfe der Abschaltung einer Sicherung und einer Haltespule eines Schalters.

Zündhilfen, wie in der DE 199 14 313 Al beschrieben, werden auch bei Kombiableitern eingesetzt. Bei diesen Ableitern kann die Zündhilfe selbst als eigenständiges überspannungsschutzgerät ausgeführt werden, welches erst bei der Gefahr der eigenen überlastung über eine Triggerfunktion das Kurzschlusselement, im allgemeinen eine Funkenstrecke, aktiviert. Ein Kombi- ableiter ist beispielsweise in der DE 198 38 776 C2 gezeigt.

Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte überstromschutzeinrichtung für den Einsatz in überspannungsschutzgeräten mit höheren Nennspannungen im Bereich von 440 V bis 760 V und mehr anzugeben, und zwar in Kombination mit einem mechanischen Auslöser für eine Anzeige sowie Schmelzelementen für den überlastschutz. Dabei soll die Möglichkeit geschaffen werden, unter Verwendung von geometrisch baugleichen Gehäuse-, Anzeige- sowie Montageteilen bei verschiedenen Spannungsniveaus eine ökonomische und funktional sinnvolle Auslegung der aktiven Teile zu gestalten, so dass eine leichte Anpassbarkeit an unterschiedliche Verwendungs- und Einsatzfälle gegeben ist.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch die Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.

Der Grundgedanke der Erfindung liegt demgemäß darin, die Sicherungselemente, insbesondere Schmelzelemente, in eine Reihenschaltung mehrerer Sicherungen aufzuteilen, die neben der elektrischen Verbindung teilweise in einem mechanischen Reihenverbund und andererseits teilweise in einem mechanischen Parallelverbund stehen. Durch die so vorgenommene Aufteilung der Sicherungsanordnung entstehen verschiedene Möglichkeiten der geometrischen Gestaltung und damit zur optimalen Raumausnutzung bei ansonsten eingesetzten Standardgehäusen.

Die Aufteilung erlaubt darüber hinaus eine große Varianz hinsichtlich Restspannungsverhalten, überschlagsschutz, Strombegrenzung, dem eigentlichen Leistungsvermögen und den notwendigen Abständen zu gefährdeten weiteren Bauteilen, insbesondere einer Triggerschaltung .

Wie bereits dargelegt, ist erfindungsgemäß eine Reihenschaltung aus mehreren Schmelzelementen vorgesehen, welche einen geometrisch vorgegebenen, mechanischen und elektrischen Verbund bilden.

Diese Reihenschaltu ng weist in einer Ausgestaltung einen mechanischen und elektrischen Parallelverbund aus Schmelzelementen auf, wobei mindestens eines der Schmelzelemente des Parallelverbunds einen Schlagbolzen als mechanischen Auslöser zum Betätigen einer Funktionsanzeige umfasst.

Ein erster Teil des Reihenverbunds ist auf einer Seite eines Verdrahtungsträgers, insbesondere einer Leiterplatte, und ein zweiter Teil des Reihenverbunds auf einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden Seite des Verdrahtungsträgers befindlich.

Der erste Teil des Reihenverbunds umfasst mindestens zwei zylindrische Einzelsicherungen, welche durch einen leitfähigen Zylinder an den Stirnseiten und dort vorhandenen Anschlusskappen mechanisch und elektrisch verbunden sind. Diese mechanische und elektrische Verbindung mit H ilfe des leitfähigen

Zylinders erfolgt nur im Bereich der mechanischen Anschl usskappen, so dass die Isolations- und Trennabstände erhalten bleiben.

Der Verbund aus den zylindrischen Einzelsicherungen mit dem leitfähigen Verbindungszylinder kann von einem isolierenden Material, insbesondere von einem Schrumpfschlauch überzogen sein.

Der zweite Teil des Reihenverbunds umfasst den bereits erwähnten Parallelverbund, wobei der Parallelverbund überwiegend von einem Schutzgehäuse umgeben ist, dem weitere, nachstehend noch geschilderte Funktionen zugewiesen werden können.

Die Anschlusskappen der Schmelzelemente des Parallelverbunds sind elektrisch und mechanisch verbunden und gehen in einen Anschlussfortsatz über, welcher jeweils eine Montage auf dem Verdrahtungsträger ermöglicht.

Die freien Enden der Einzelsicherungen des ersten Teils des Reihenverbunds weisen ebenfalls Anschlusskappen mit Lötfähnchen oder laschenartigen Fortsätzen auf.

Zur Anpassung an die Nennspannungsbereiche besteht die Möglichkeit, eine oder mehrere der Einzelsicherungen bzw. Schmelzelemente durch einen leitfähigen, insbesondere metallischen, geometrisch im Durchmesser angepassten Zylinder zu ersetzen. Dabei kann der Zylinder auch über eine vorgegebene Impedanz verfügen.

Der Verdrahtungsträger weist in einer bevorzugten Ausführu ngsform eine langgestreckte, rechteckige Gestalt mit an den Schmalseiten angebrachten Schraubanschlusslaschen auf.

Der erste Teil des Reihenverbunds ist an einer Längsaußenkante, mit dieser im Wesentlichen seitlich abschließend, am Verdrahtungsträger befindlich.

Der zweite Teil des Reihenverbunds, den Parallelverbund enthaltend, ist im Wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse des ersten Teils des Reihenverbunds auf dem Verdrahtungsträger angeordnet.

Das Schutzgehäuse ist zur Längskante des Verdrahtungsträgers offen, um einen Austritt des Schlagbolzens sowie eine Wirkverbindung des Schlagbolzens hin zu einem federvorgespannten Anzeigeschieber zu gestatten.

Das Schutzgehäuse besitzt an seiner vom Verdrahtungsträger abgewandten Oberseite eine farblich gestaltete Indikatorfläche oder einen Indikatorflächenfortsatz, der am Gehäuse angeformt ist. Hierdurch kann bezogen auf ein Sichtfenster in einer Abschlusskappe oder einem Außengehäuse, das einen Blick auf die Oberseite des Schutzgehäuses freigibt, ein Funktionszustand angezeigt werden, indem ein Schieber entweder den Blick auf die Oberseite freigibt oder diesen Blick versperrt.

Es besitzt also das Schutzgehäuse zum einen die Funktion der Isolation des Parallelverbunds und dient dem Zweck des Zurückhaltens von Elementen im Fall des Auslösens dieser Sicherung . Weiterhin dient das Gehäuse der vorerwähnten Bildung einer Indikatorfläche oder der Aufnahme eines Indikatorflächenfortsatzes.

Der Verdrahtungsträger ist bevorzugt auf der Oberseite eines Gehäuses montierbar, wobei das Gehäuse in seinem Inneren eine Anordnung von überspannungsableitern, insbesondere Funkenstrecken aufnimmt. Diese Anordnung von überspannungsableitern, insbesondere Funkenstrecken liegt in Reihenschaltung vor.

Eine der Funkenstrecken der Anordnung kann triggerbar sein, wobei in diesem Fall die Triggerschaltung sich auf dem Verdrahtungsträger befindet.

Das Gehäuse zur Aufnahme der Funkenstrecken besitzt an seiner Oberseite über eine Längskante eine muldenartige Ausnehmung, in welche der erste Teil des Reihenverbunds eintaucht, um auf diese Weise eine Schutz- und Isolationsfunktion des ersten Teils des Reihenverbunds zu bewirken.

Die Gesamtanordnung aus im Gehäuse montierten Funkenstrecken, auf der Oberseite des Gehäuses befindlichen Verdrahtungsträger mit elektrischen Elementen sowie der Reihenschaltung aus mehreren Schmelzelementen ist

von einer isolierenden Kappe umgebbar, wobei die Kappe das bereits erwähnte Sichtfenster zum Erkennen des Funktionszustands bezüglich der Indikatorflächen aufweist.

Die erfindungsgemäße überstromschutzeinrichtung ist durch einen modulartigen Aufbau mit ausgewählten Schmelzelementen für die Reihenschaltung gekennzeichnet, um eine leichte Anpassung an unterschied liche Nennspannungen zu bewirken.

Der Anzeigeschieber, welcher federvorgespannt ist und vom Schlagbolzen des Parallelverbunds freigegeben werden kann, besitzt eine Anzeigefläche, welche eine farblich abweichende Indikatorfläche, insbesondere die Indikatorfläche der Oberseite des Schutzgehäuses freigibt oder verdeckt.

Weiterhin besitzt der Anzeigeschieber einen Fortsatz, welcher sich in Längsrichtung über die Schmalseite des Verdrahtungsträgers hinaus erstreckt, um dort mit einem Fernmeldekontakt in Wirkverbindung zu treten.

Die in der Reihenschaltung der überstromschutzeinrichtung einsetzbaren Schmelzelemente bestehen aus preiswert zu fertigenden Einzelsicherungen, jeweils z. B. für eine Spannungsebene von 250 V.

Für den ersten Teil der Reihenschaltung werden mindestens zwei der Sicherungen durch einen passgenauen Zylinder miteinander verbunden. Der Zylinder kann bevorzugt ein Metalizylinder sein, der neben der elektrischen Verbindung auch das mechanische Fixieren und die notwendige mechanische Stabilisierung des entsprechenden Teils der Reihenschaltung übernimmt. Die Anzahl der Anschlusselemente ist durch diese Art der Verbindung geringer als bei einer einfachen Reihenschaltung von elektrischen Einzelsicherungen, die jeweils z. B. durch Löten mit einer Leiterplatte verbunden werden.

Der Abstand der verbleibenden Anschlusselemente bzw. Abschlusskappen der Sicherungen ist erheblich, wodurch die Einhaltung der Trennstreckenabstände erleichtert wird und die überbrückungsgefahr deutlich sinkt.

Die bevorzugte Anordnung der vorbeschriebenen Reihenschaltung auf der Unterseite des Verdrahtungsträgers schafft neben ausreichenden Trennu ngs- abständen auf dem Verdrahtungsträger auch Platz auf der Bestückungsseite, d . h. der gegenüberliegenden Seite, einerseits über die Volumeneinsparung und andererseits durch die Vermeidung kritischer Näherungen zwischen den überlastgefährdeten Elementen und der Schutzeinrichtung . Die Reihenschaltung der Sicherungen schafft einen weiteren Vorteil, der darin besteht, dass zwei Anschlussbeine oder Anschlussfüße in der Platine eingespart werden, und zwar aufgrund der Verbindung der Teilsicherungen mit einer leitfähigen, insbesondere Messinghülse.

Der erste Teil der Reihenschaltung wird an der Oberseite durch die Platine von den Bauteilen des Zündkreises getrennt und auf der Unterseite durch die muldenartige Ausprägung des Gehäuses. Es ergibt sich hierdurch quasi eine vollständige isolierende Umhüllung der Schutzeinrichtu ng . Dies verhindert im Fehlerfall eine Berußung, die womöglich auftritt, und es werden die Trennstrecken des Zündkreises beim Freiwerden von Gas oder Plasma aus der Sicherung vor überschlägen geschützt.

Die den zweiten Teil des Reihenverbunds darstellende Parallelverbu ndanordnung ist bevorzugt ausgestaltet wie in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2006 026 711.7 beschrieben. Der Inhalt dieser Patentanmeldu ng wird hiermit vollständig zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung erklärt.

Die eingesetzten Schmelzelemente als Sicherungen der Parallelschaltung und auch des Reihenverbunds besitzen bei maximaler Nennspannung bevorzugt den gleichen Schmelzleiter. Dies sichert bei adiabatischen Belastungen und bei Belastungen, bei denen die axiale Wärmeabgabe gegenüber der radialen Wärmeabgabe dominiert, ein nahezu gleichzeitiges Ansprechen aller Sicherungen.

Die Kennlinie der Reihenschaltung der Sicherungen entspricht somit einer Teilbereichsicherung . Die Abmessungen einer derartigen Reihenschaltung sind bei vergleichbaren Schaltvermögen erheblich kleiner als von Einzelsicherungen, z. B. für eine Nennspannung von 690 V.

Neben der erwähnten Platzeinsparung erlaubt die Aufteil ung der Sicherung in mehrere Teileinheiten auch eine sehr flexible Anordnung der einzelnen Funktionseinheiten bezogen auf die Position und Lage hinsichtlich des Verdrahtungsträgers.

Bei gewünschten niedrigeren Nennspannungen können eine oder mehrere Sicherungen des Reihenverbunds durch einen einfachen metallischen Zylinder ersetzt werden. Dies führt neben der Kostenreduktion auch zu einer Reduzierung der Restspannung und unterstützt somit die gewünschte Ableiterg rundfunktion. Durch eine beidseitige Anordnung von Metalizylindern neben einer realen Schmelzsicherung im Reihenverbund kann zudem die Stromkraftwirkung auf den Schmelzleiter reduziert werden, wodurch höhere Impulsströme getragen werden können.

Durch den Einsatz der bereits erwähnten impedanzbehafteten Zylinder können auch die Anforderungen hinsichtlich des Schaltvermögens der eigentlichen Sicherung reduziert werden, da der prospektive Kurzschlussstrom durch die Impedanz begrenzt wird .

Weitere Vorteile des modularen Aufbaus der erfindungsgemäßen über- stromschutzeinrichtung für Zündhilfen von Ableitern bei baugleichen geometrischen Anordnungen sind im nachstehenden Ausführungsbeispiel geschildert.

Hierbei zeigen :

Fig . 1 und 2 eine Darstellung des ersten Teils des Reihenverbunds von Schmelzelementen;

Fig . 3 eine Draufsicht auf das Gehäuse mit eingeschlossenen

Funkenstrecken und erkennbarer muldenartiger Ausnehmung an der Oberseite des Gehäuses;

Fig . 4 eine Seitenansicht einer Anordnung mit Gehäuse sowie

Verdrahtungsträger, welche u .a. die Triggerschaltung sowie die überstromschutzeinrichtung aufnimmt, u nd

Fig . 5 eine Darstel lung ähnlich derjenigen nach Fig. 4, jedoch in perspektivischer Form.

Die erfindungsgemäße überstromschutzeinrichtung umfasst eine Reihenschaltung aus mehreren Schmelzelementen, welche einen geometrisch vorgegebenen, mechanischen und elektrischen Verbund bilden.

Ein erster Teil des Reihenverbunds umfasst zwei zylindrische Einzelsicherungen 1 und 2. Diese beiden zylindrischen Einzelsicherungen 1 und 2 werden durch einen leitfähigen, bevorzugt metallischen Zylinder 3 an den Stirnseiten 4 und dort vorhandenen Anschlusskappen 5 mechanisch und elektrisch, z. B. durch Klemmen oder Verlöten verbunden.

Der so entstandene Verbund aus den zylindrischen Einzelsicherungen 1 und 2 mit dem Verbindungszylinder 3 ist mit einem isolierenden Schrumpfschlauch 6 überzogen (siehe Fig . 2).

Die freien Enden der Einzelsicherungen 1 und 2 weisen ebenfalls Anschlusskappen 5, jedoch mit Lötfähnchen 5a, welche dem elektrischen Anschluss und dem mechanischen Fixieren auf einer Leiterplatte dienen, auf.

Die erfindungsgemäße Reihenschaltung umfasst darüber hinaus einen mechanischen und elektrischen Parallelverbund aus Schmelzelementen, wobei mindestens eines der Schmelzelemente des Parallelverbunds einen Schlagbolzen als mechanischen Auslöser aufweist. Der mechanische Auslöser kann als drahtförmiges Auslöseteil ausgeführt sein, wobei bevorzugt dieser Draht des Auslöseteils über einen Teil der gesamten überstromschutzeinrichtung parallel geschaltet wird, was den Vorteil hat, dass die Abstimmung der Stromkommutierung und des Schaltvermögens sich auf d iesen Teil der Sicherung beschränkt.

Bei einer Parallelschaltung zur gesamten Sicherungsanordnung, d . h. parallel zu allen Teilsicherungen, müsste der Schmelzleiter der Indikatorsicherung das volle Schaltvermögen besitzen, was zwar möglich ist, jedoch zu höheren Kosten führt.

In einer Ausführungsform kann der Schmelzleiter der Sicherung, zu welcher der Indikator parallel geschaltet ist, mit einem minimal niedrigeren Schmelzinteg ral versehen werden, um eine sichere Anzeige auch bei geringen überlastungen zu gewährleisten.

Da das vollständige Ausgasen der Indikatorsicherung bzw. das Wegschleudern von Teilen des Indikators nur mit hohem Aufwand vermieden werden kann, besteht grundsätzlich die Gefahr des Außenüberschlags der Sicherungsanordnung bei hohen Spannungen.

Um dieser Gefahr entgegenzuwirken, wird der Indikatorteil, d . h. der Parallelverbund, mit einem zusätzlichen Gehäuse 7 (siehe Fig . 4 und 5) versehen.

Dieses Gehäuse 7 blockiert den Außenüberschlag und reduziert die Gefahr, die durch frei werdende Indikatorteile (Schlagbolzen) entstehen können, erheblich.

Wie aus der Fig . 4 ersichtlich, ist das Gehäuse 7 bevorzugt im rechten Winkel bezogen auf die Längsachse des Verdrahtungsträgers 8 angeordnet.

Der erste Teil des Reihenverbunds 9, umfassend die Einzelsicheru ngen mit Verbindungszylinder und Schutzüberzug, ist auf der Unterseite des Verdrahtungsträgers 8 befindlich, wobei der zweite Teil des Reihenverbunds, der sich im Gehäuse 7 befindet, auf der Oberseite des Verdrahtungsträgers 8 angeordnet wird.

Aus der Darstellung nach Fig. 4 ist ersichtlich, dass der Verdrahtungsträger 8 eine langgestreckte, rechteckige Form mit an den Schmalseiten angebrachten Schraubanschlusslaschen 10 aufweist, wobei der erste Teil des Reihenverbunds 9 an einer Längsaußenkante, mit dieser im Wesentlichen seitlich abschliessend, befindlich ist.

Das Schutzgehäuse 7 ist zur Längskante des Verdrahtungsträgers 8 offen, um einen Austritt des darin befindlichen Schlagbolzens sowie eine

Wirkverbindung zu einem federvorgespannten Anzeigeschieber 11 zu ermöglichen.

Das Schutzgehäuse 7 besitzt an seiner vom Verdrahtungsträger 8 abgewandten Oberseite eine farblich gestaltete Indikatorfläche 18, z. B. rot, oder weist einen Indikatorflächenfortsatz auf, der sich vom Gehäuse 7 ausgehend erstreckt.

Der Verdrahtungsträger 8 ist auf der Oberseite eines Gehäuses 12 montierbar, wobei im Gehäuse 12 sich eine in Reihe geschaltete Funkenstreckenanordnung befinden kann.

Mindestens eine Funkenstrecke der Funkenstreckenanordnung ist triggerbar und es kann sich die Triggerschaltung auf dem Verdrahtu ngsträger befinden. Die Kontaktierung zwischen Verdrahtungsträger und der zu triggernden Funkenstrecke kann über eine Kontaktfeder erfolgen, die sich durch eine Ausnehmung 13 im Gehäuse 12 erstreckt.

Weiterhin besitzt das Funkenstreckengehäuse 12 an seiner Oberseite eine muldenartige Ausnehmung 14, in welche der erste Teil 9 des Reihenverbunds eintaucht, um eine Schutz- und Isolationsfunktion zu bewirken (siehe hierzu Fig. 3 und 4).

Die Gesamtanordnung kann von einer isolierenden Kappe umgeben werden, wobei die Kappe ein Sichtfenster aufweist, um einen Blick auf die Oberseite des Gehäuses 7 bzw. den Anzeigeschieber 11 zu gestatten.

Der Anzeigeschieber 11 weist eine Anzeigefläche 15 auf. Diese Anzeigefläche kann z. B. eine grüne Farbe besitzen, die den Zustand „in Ordnung" signalisiert.

Bewegt sich der Anzeigeschieber in der Darstellung gemäß Fig. 5 nach links, wird die darunter liegende Oberseite des Gehäuses 7, welche andersfarbig gestaltet ist, freigegeben und ein Fehlerzustand signalisiert.

Der Anzeigeschieber 11 besitzt darüber hinaus einen Fortsatz 16, welcher sich in Längsrichtung über die Schmalseite des Verdrahtungsträgers 8 erstreckt, um mit einem Fernmeldekontakt 17 in Wirkverbindung zu treten.

Im Bereich des Fortsatzes 16 besitzt der Anzeigeschieber 11 eine dornenartige Ausformung, die eine Schraubendruckfeder aufnimmt, welche sich gegenüber dem Funkenstreckengehäuse 12 abstützt, um die notwendige Vorspannung zu erzeugen.

Bezugszeichenliste

1; 2 zylindrische Einzelsicherung

3 Verbindungszylinder

4 Stirnseite

5 Anschlusskappe 5a Lötfähnchen

6 überzug

7 Gehäuse fü r Parallelverbu nd

8 Verdrahtungsträger

9 erster Teil des Reihenverbunds

10 Schraubanschlusslasche

11 Anzeigeschieber

12 Funkenstreckengehäuse

13 Ausnehmung für Triggerkontaktierung

14 muldenartige Ausnehmung

15 Anzeigefläche

16 Fortsatz

17 Fernmeldekontakt

18 Indikatorfläche