CH683048A5 - Overvoltage protection device. - Google Patents

Description

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine Überspannungsschutzvorrichtung mit einem gasgefüllten Überspa-nungsableiter, bei dem sich in einem gasdichten Gehäuse mindestens zwei Elektroden, zwischen denen sich bei Auftreten von Überspannungsbedingungen eine elektrisch leitende Verbindung ausbildet, gegenüberstehen und mit einer Thermoschutz-vorrichtung, die aus einem Federkontakt, einem Ableiterkontakt und einem zwischen den beiden Kontakten befindlichen, bei erhöhter Temperatur erweichenden Abstandhalter besteht und die bei Überlastung der Überspannungsschutzvorrichtung eine galvanische Verbindung zwischen den Elektroden des Überspannungsabieiters herstellt. The invention relates to an overvoltage protection device with a gas-filled surge arrester, in which at least two electrodes, between which an electrically conductive connection is formed when overvoltage conditions occur, face each other in a gas-tight housing, and with a thermal protection device, which consists of a spring contact, one Diverter contact and a spacer located between the two contacts, which softens at elevated temperature, and which creates a galvanic connection between the electrodes of the surge arrester when the surge protective device is overloaded.

Solche Überspannungsschutzvorrichtungen sind allgemein bekannt. Ihre wesentliche Aufgabe besteht darin, elektrische Geräte, Vorrichtungen oder Anlagen gegen Überspannungen, die durch Blitzschlag, Hochspannungsleitungskontakt o.ä. entstehen, zu schützen. Diese Aufgabe können sie dadurch erfüllen, dass sie einen Überspannungsablei-ter aufweisen, der im Prinzip aus einer gasgefüllten Funkenstrecke besteht, in der sich in einem gasdichten, isolierten Gehäuse mindestens zwei Elektroden in kurzem Abstand gegenüberstehen und im Normaifall elektrisch leitfähige Anlagenteile trennen. Bei Auftreten von Überspannungen, welche die Anlage gefährden könnten, bildet sich zwischen den Elektroden eine Gasentladung aus, wodurch die an der geschützten Anlage liegende Spannung auf die Brennspannung der Gasentladung herabgesetzt wird. Such surge protective devices are generally known. Their main task is to protect electrical devices, devices or systems against overvoltages caused by lightning, high-voltage line contact or similar. arise to protect. They can accomplish this task by having an overvoltage arrester, which in principle consists of a gas-filled spark gap, in which at least two electrodes face each other in a gas-tight, insulated housing at a short distance and normally separate electrically conductive system parts. If overvoltages occur, which could endanger the system, a gas discharge forms between the electrodes, whereby the voltage across the protected system is reduced to the operating voltage of the gas discharge.

Wenn die Überspannungsbedingungen längere Zeit bestehen bleiben, so dass die Funkenstrecke fortlaufend von einem Strom durchflössen wird, kann es vorkommen, dass der Überspannungsabieiter so stark erhitzt wird, dass er zerstört wird und seine Funktion nicht mehr ausüben kann; dies würde auch zur Zerstörung der zu schützenden Anlagen führen. Ausserdem würde dadurch eine erhebliche Brandgefahr entstehen. If the overvoltage conditions persist for a longer period of time so that a current flows through the spark gap, the surge arrester may be heated to such an extent that it is destroyed and can no longer function; this would also lead to the destruction of the systems to be protected. It would also create a significant fire hazard.

Zur Vermeidung dieser Gefahren werden schmelzbare Elemente verwendet, welche bei Auftreten solcher Überlasten schmelzen und entweder einen dauernden Kurzschluss am oder im Über-spannungsableiter hervorrufen oder einen anderen Mechanismus, z.B eine federbelastete Kurzschlussschiene, auslösen, welche die Kurzschlussverbindung herstellt; diese Vorrichtungen werden als «Failsafe-Einrichtungen» oder «Thermoschutzvor-richtungen» bezeichnet. To avoid these dangers, fusible elements are used which melt when such overloads occur and either cause a permanent short circuit on or in the surge arrester or trigger another mechanism, e.g. a spring-loaded short-circuit bar, which establishes the short-circuit connection; these devices are referred to as "fail-safe devices" or "thermal protection devices".

Ein Beispiel für eine Failsafe-Einrichtung, bei der innerhalb eines gasgefüllten Überspannungsablei-ters eine Kurzschlussverbindung geschaffen wird, ist der Überspannungsabieiter gemäss DE-A1 2 828 591, bei dem mindestens eine der im Abstand voneinander angeordneten Elektroden mit einem Metallplättchen versehen ist, das bei Überlastung schmilzt und eine galvanische Verbindung zwischen den Elektroden herstellt. An example of a failsafe device, in which a short-circuit connection is created within a gas-filled surge arrester, is the surge arrester according to DE-A1 2 828 591, in which at least one of the electrodes which are arranged at a distance from one another is provided with a metal plate, which at Overload melts and creates a galvanic connection between the electrodes.

Eine Failsafe-Einrichtung mit einem äusseren Kurzschlussmechanismus ist in der DE-A1 2 738 077 beschrieben. Bei dieser Einrichtung ist parallel zu dem ionisierbaren Spalt eine Zusatzluftspaltvorrichtung gelegt, die eine Schmelzvorrichtung aus schmelzbarem Material aufweist, welches im Falle einer anhaltenden Überspannung schmilzt und einen geschmolzenen Pfad aus stromleitendem Material zwischen den Elektroden der Überspannungsschutzvorrichtung herstellt. A failsafe device with an outer short-circuit mechanism is described in DE-A1 2 738 077. In this device, an additional air gap device is placed parallel to the ionizable gap, which has a melting device made of fusible material, which melts in the event of a persistent overvoltage and creates a melted path of current-conducting material between the electrodes of the overvoltage protection device.

In der DE-A1 1 922 823 ist eine weitere Failsafe-Einrichtung mit einem äusseren Kurzschlussmechanismus beschrieben. Bei dieser Einrichtung ist neben der einen Elektrode eine Weichlotpille angeordnet, die einen Bügel, der in elektrisch leitender Verbindung mit der anderen Elektrode steht, im Betriebszustand im Abstand von der ersten Elektrode hält. Bei Erwärmung des Überspannungsabieiters durch Überlastung schmilzt die Weichlotpille und der Bügel führt durch Berührung mit der ersten Elektrode den äusseren Kurzschluss herbei. DE-A1 1 922 823 describes a further failsafe device with an outer short-circuit mechanism. In this device, a soft solder pill is arranged next to the one electrode, which holds a bracket, which is in electrically conductive connection with the other electrode, in the operating state at a distance from the first electrode. When the surge arrester heats up due to overload, the soft solder pill melts and the bracket causes the external short circuit by contact with the first electrode.

An Stelle einer Weichlotpille kann auch eine Lotplatte verwendet werden. Beispielsweise ist in dem DE-U1 8 910 382 ein Knopfabieiter zum Ableiten von Überspannungen beschrieben, der in einen Halter mit sich gegenüberliegenden Kontaktfedern eingesetzt ist und bei dem mindestens auf der einen Seite zwischen dem metallischen Endstück des Knopfabieiters und der Kontaktfeder eine Lotplatte angeordnet ist. Die zuletztgenannten Failsafe-Einrichtungen haben gemeinsam, dass die Kurzschlussverbindung nicht durch das Material des metallischen Lots erfolgt, sondern dass durch das Schmelzen des Lots eine zusätzliche Vorrichtung den elektrischen Kontakt bewirkt. Die Kurzschlussverbindung erfolgt dabei häufig (wie z.B. bei den Überspannungsableitern gemäss DE-U1 8 910 383 und 384) über einen elektrischen Leiter in Form einer Feder. Instead of a soft solder pill, a solder plate can also be used. For example, DE-U1 8 910 382 describes a button conductor for dissipating overvoltages, which is inserted into a holder with opposing contact springs and in which a solder plate is arranged at least on one side between the metallic end piece of the button conductor and the contact spring. The latter failsafe devices have in common that the short-circuit connection is not made by the material of the metallic solder, but that an additional device causes the electrical contact by melting the solder. The short-circuit connection is often made (such as the surge arresters according to DE-U1 8 910 383 and 384) via an electrical conductor in the form of a spring.

Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Faiisafe-Überspannungsableiter besteht darin, dass sie bei Verwendung einer Lotpille durch schmelzendes Metall eine Verunreinigung der in der Nähe befindlichen Anlageteile verursachen. A major disadvantage of the known Faiisafe surge arresters is that if a solder pill is used, it causes contamination of the nearby system parts by melting metal.

Ein weiterer Nachteil der vorgenannten Überspannungsschutzvorrichtungen besteht darin, dass bei den Thermoschutzvorrichtungen der elektrische Kontakt über eine verhältnismässig kleine Berührungsfläche - manchmal sogar über eine Berührungslinie oder über einen Berührungspunkt - erfolgt. Dadurch entsteht eine hohe Stromdichte an der Übergangsstelle, wodurch sich ein Lichtbogen ausbilden kann, der die Kontaktfeder verbrennt und die Kurzschlussverbindung unwirksam macht. Dies bedeutet eine erhöhte Brandgefahr. Another disadvantage of the above-mentioned overvoltage protection devices is that in the case of the thermal protection devices, the electrical contact takes place over a relatively small contact area - sometimes even over a contact line or a contact point. This creates a high current density at the transition point, which can cause an arc to burn, which burns the contact spring and renders the short-circuit connection ineffective. This means an increased fire risk.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Überspannungsschutzvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Überspannungsschutzvorrichtungen vermeidet und insbesondere eine Überspannungsschutzvorrichtung zu schaffen, die bei einfacher Konstruktion sowohl bei kleinen Strömen (z.B < 4 A) als auch bei grossen Strömen (bis ca. 20 A) sicheren Kurzschluss gewährleistet und eine ausreichende Stromtragbarkeit aufweist. Based on this prior art, the invention has for its object to provide an overvoltage protection device of the type mentioned, which avoids the disadvantages of the known overvoltage protection devices and in particular to create an overvoltage protection device that with simple construction both at low currents (e.g. <4 A) than Even with large currents (up to approx. 20 A), a safe short circuit is guaranteed and the current carrying capacity is sufficient.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Überspannungsschutzvorrichtung zu schaf- Another object of the invention is to provide an overvoltage protection device

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fen, bei der durch das Auslösen der Thermoschutz-vorrichtung keine Verunreinigung von Apparateteilen in der Umgebung der Überspannungsschutzvorrichtung erfolgt. fen in which there is no contamination of apparatus parts in the vicinity of the surge protection device by triggering the thermal protection device.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Überspannungsschutzvorrichtung zu schaffen, welche bei Kurzschluss Halter und Gehäuse nicht beschädigt und die nach dem Ansprechen aus der Fassung gezogen werden kann. Another object of the invention is to provide an overvoltage protection device which does not damage the holder and housing in the event of a short circuit and which can be pulled out of the socket after the response.

Schliesslich besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Überspannungsschutzvorrichtung zu schaffen, bei der die Auslösung durch Temperaturanstieg, unabhängig von der Stromform erfolgt. Finally, it is an object of the invention to provide an overvoltage protection device in which the triggering is caused by an increase in temperature, regardless of the form of current.

Diese Aufgabe wird bei einer Überspannungsschutzvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass auf mindestens einen der Kontakte der Thermosch utzvorrichtung ein Überzug aus einem leichtschmelzenden Metall aufgebracht wird, welches bei Stromdurchgang schmilzt und eine dauerhafte elektrische Verbindung zwischen den beiden Kontakten herstellt. This object is achieved in an overvoltage protection device of the type mentioned in that a coating of a light-melting metal is applied to at least one of the contacts of the thermal protection device, which melts when a current passes and establishes a permanent electrical connection between the two contacts.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungs-gemässen Überspannungsschutzvorrichtung besteht darin, dass das leichtschmelzende Metall, welches auf die Kontaktfedern aufgetragen wird, Zinn oder eine bei einer Temperatur von < 300°C schmelzende Legierung, vorzugsweise eine Zinn/Blei-Legie-rung, insbesondere eine Legierung aus 63 Gew.-% Zinn und 37 Gew.-% Blei, ist. Dabei kann das Metall durch Plattieren, durch Aufschmelzen oder -vorzugsweise - galvanisch auf die Kontaktfedern aufgebracht werden. Gemäss einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird das leichtschmelzende Metall in einer Schichtdicke von mindestens 10 um, insbesondere von mindestens 100 um, aufgebracht. A preferred embodiment of the surge protection device according to the invention consists in that the lightly melting metal which is applied to the contact springs is tin or an alloy melting at a temperature of <300 ° C., preferably a tin / lead alloy, in particular an alloy from 63% by weight of tin and 37% by weight of lead. The metal can be applied to the contact springs by plating, by melting or, preferably, by electroplating. According to a particularly preferred embodiment, the easily melting metal is applied in a layer thickness of at least 10 μm, in particular of at least 100 μm.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der erfin-dungsgemässen Überspannungsschutzvorrichtung besteht darin, dass der Abstandhalter aus einem bei normaler Betriebstemperatur (bis ca. 80°C) formstabilen, bei erhöhter Temperatur leicht erweichenden, glasfaserverstärkten Kunststoff besteht, der bei einer Temperatur von 150 bis 200°C so weit erweicht, dass er durch den Federdruck der Kontaktfeder zusammengedrückt wird, so dass sich Ableiterkontakt und Federkontakt berühren. Besonders bevorzugt wird, dass der Abstandhalter aus einem Polycarbonat besteht und dass ca. 10% Glasfasern in dem Abstandhalter enthalten sind. A further preferred embodiment of the overvoltage protection device according to the invention consists in that the spacer consists of a glass fiber reinforced plastic which is dimensionally stable at normal operating temperature (up to approx. 80 ° C) and slightly softens at elevated temperature and which is at a temperature of 150 to 200 ° C softened to such an extent that it is compressed by the spring pressure of the contact spring, so that the conductor contact and the spring contact touch. It is particularly preferred that the spacer consists of a polycarbonate and that approximately 10% glass fibers are contained in the spacer.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen The invention is explained below with reference to the embodiment shown in the drawings. Show it

Fig. 1 im Querschnitt eine erfindungsgemässe Überspannungsschutzvorrichtung mit einem Über-spannungsableiter und einer Thermoschutzvorrich-tung und Fig. 1 in cross section an inventive surge protection device with a surge arrester and a thermal protection device and

Fig. 2 (teilweise) im Querschnitt eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Überspannungsschutzvorrichtung mit zwei Überspan-nungsableitern. Fig. 2 (partially) in cross section another embodiment of an overvoltage protection device according to the invention with two surge arresters.

Die in Fig. 1 in vergrössertem Massstab im Querschnitt dargestellte Überspannungsschutzvorrichtung besteht aus einem handelsüblichen, gasgefüllten Überspannungsabieiter 1 (z.B. einem Knopf-ableiter UC 245 der Fa. CERBERUS, Schweiz) und einer Thermoschutzvorrichtung 6, 7, 8, 9. The overvoltage protection device shown on an enlarged scale in cross section in FIG. 1 consists of a commercially available, gas-filled surge arrester 1 (e.g. a button arrester UC 245 from CERBERUS, Switzerland) and a thermal protection device 6, 7, 8, 9.

Der Knopfabieiter 1 besteht aus einem rohrförmi-gen Keramikisolator 11, in den an beiden Enden die aus Metall hergesteilten Elektroden 4, 5 gasdicht eingefügt sind. Der dadurch gebildete Gasentladungsraum 13 ist mit einem Inertgas (z.B. einem Edelgas, wie Argon oder Neon) gefüllt. Auf die Elektroden 4, 5 ist eine Aktivierungsmasse 2 zur Herabsetzung der Zündspannung auf einen gewünschten stabilen niedrigen Wert aufgebracht. Um eine definierte niedrige Zündspannung bei raschem Spannungsanstieg zu erhalten, sind auf der Innenseite des Gehäuses 11 Zündhilfen aus elektrisch leitendem Material (z.B. aus Graphit) angebracht. Diese Zündstriche 3 sind entlang von Mantellinien parallel zur Achse des Überspannungsabieiters angebracht und abwechselnd mit einer der Elektroden 4, 5 verbunden und von der Gegenelektrode 5, 4 isoliert. The button conductor 1 consists of a tubular ceramic insulator 11, in which the electrodes 4, 5 made of metal are inserted gas-tight at both ends. The gas discharge space 13 thus formed is filled with an inert gas (e.g. an inert gas such as argon or neon). An activation mass 2 for reducing the ignition voltage to a desired stable, low value is applied to the electrodes 4, 5. In order to obtain a defined low ignition voltage with a rapid rise in voltage, 11 ignition aids made of electrically conductive material (e.g. graphite) are attached to the inside of the housing. These lines of ignition 3 are applied along surface lines parallel to the axis of the surge arrester and alternately connected to one of the electrodes 4, 5 and insulated from the counter electrode 5, 4.

Die Thermoschutzvorrichtung besteht aus einem Ableiterkontakt 6 und einem durch einen bei einer erhöhten Temperatur erweichenden Abstandhalter 8 im Abstand von dem Ableiterkontakt 6 gehaltenen Federkontakt 7. Der Federkontakt 7 ist mit einer Kraft von etwa 15 N vorgespannt. Am vorderen Ende des Federkontakts 7 ist auf der dem Ableiterkontakt 6 zugewandten Seite ein etwa 100 um dik-ker Überzug 9 aus einem leichtschmelzenden Metall aufgetragen. The thermal protection device consists of a conductor contact 6 and a spring contact 7 held by a spacer 8 softening at an elevated temperature at a distance from the conductor contact 6. The spring contact 7 is biased with a force of approximately 15 N. At the front end of the spring contact 7, an approximately 100 μm thick coating 9 made of a light-melting metal is applied to the side facing the conductor contact 6.

Der Abstandhalter 8 besteht aus einem isolierenden Kunststoff. Ein geeignetes Material, das bei Normaltemperatur genügend dimensionsstabil ist und bei einer Temperatur im Bereich von 150 bis 200°C erweicht, ist ein Polycarbonat, das mit etwa 10 Gew.-% Glasfasern verstärkt ist. Durch den Gehalt an Glasfasern wird verhindert, dass das Polycarbonat bei höheren Temperaturen aus der Überspannungsschutzvorrichtung heraustropft und Apparateteile verunreinigt. The spacer 8 consists of an insulating plastic. A suitable material that is sufficiently dimensionally stable at normal temperature and softens at a temperature in the range from 150 to 200 ° C. is a polycarbonate that is reinforced with about 10% by weight of glass fibers. The content of glass fibers prevents the polycarbonate from dripping out of the overvoltage protection device at higher temperatures and contaminating apparatus parts.

Der metallische Überzug 9 auf dem Federkontakt 7 besteht aus einer Zinn/Blei-Legierung, die aus 63 Gew.-% Blei und 37 Gew.-% Zinn besteht. Andere Zinn/Blei-Legierungen oder ein Überzug aus reinem Zinn sind für die Zwecke der Erfindung ebenfalls geeignet. The metallic coating 9 on the spring contact 7 consists of a tin / lead alloy consisting of 63% by weight of lead and 37% by weight of tin. Other tin / lead alloys or a pure tin plating are also suitable for the purposes of the invention.

Die Überspannungsschutzvorrichtung arbeitet so, dass im Normalfall keine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Elektroden 4, 5 besteht. Beim Auftreten von Überspannungsbedingungen bildet sich im Gasentladungsraum 13 des Überspannungsabieiters 1 zwischen den Elektroden 4, 5 eine Gasentladung aus, wodurch die an der geschützten Anlage liegende Spannung auf die Brennspannung der Gasentladung herabgesetzt wird. The overvoltage protection device works in such a way that there is normally no electrically conductive connection between the electrodes 4, 5. When overvoltage conditions occur, a gas discharge forms in the gas discharge space 13 of the overvoltage arrester 1 between the electrodes 4, 5, as a result of which the voltage applied to the protected system is reduced to the operating voltage of the gas discharge.

Wenn die Überspannungsbedingungen längere Zeit anhalten, so dass eine Gefährdung der zu schützenden Anlage zu befürchten ist, erhitzt sich der Überspannungsabieiter 1 so stark, dass der Abstandhalter 8 erweicht und die Kontaktfeder 7 in leitende Verbindung mit der Kontaktfeder 6 bringt. Durch den Überzug 9 aus leichtschmelzendem Metall auf der Kontaktfeder 7 wird eine dauerhafte elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kon5 If the overvoltage conditions persist for a long time, so that the system to be protected is at risk, the surge arrester 1 heats up so much that the spacer 8 softens and brings the contact spring 7 into conductive connection with the contact spring 6. Due to the coating 9 made of easily melting metal on the contact spring 7, a permanent electrically conductive connection between the Kon5

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taktfedern 6, 7 und damit zwischen den Elektroden 4, 5 des Überspannungsabieiters 1 bewirkt. Der Abstandhalter 8 wird zwar weich, kann aber wegen der darin enthaltenen Glasfasern nicht herabtropfen, wodurch eine Verschmutzung anderer Apparateteile verhindert wird. Die Zusammensetzung des Poiy-carbonats wird so gewählt, dass eine Erweichung des Abstandhalters 8 eintritt, bevor eine ernsthafte Gefährdung der zu schützenden Apparatur auftritt. clock springs 6, 7 and thus between the electrodes 4, 5 of the surge arrester 1 causes. The spacer 8 becomes soft, but cannot drip down because of the glass fibers it contains, which prevents contamination of other parts of the apparatus. The composition of the polycarbonate is selected so that the spacer 8 softens before the equipment to be protected is seriously endangered.

Die Überspannungsschutzvorrichtung kann in eine (nicht dargestellte) Fassung eingesetzt werden, mit der sie in eine Halterung der zu schützenden Apparatur eingesetzt werden kann. Durch die erfindungsgemässe Ausführung der Überspannungsschutzvorrichtung kann diese Fassung ohne Schwierigkeiten aus der Halterung entfernt werden, wenn die Vorrichtung beim Auftreten einer Überspannung angesprochen hat. The overvoltage protection device can be inserted into a socket (not shown) with which it can be inserted into a holder of the apparatus to be protected. Due to the inventive design of the overvoltage protection device, this version can be removed from the holder without difficulty if the device has responded when an overvoltage occurs.

Eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Überspannungsschutzvorrichtung ist in Fig. 2 in vergrössertem Massstab (teilweise) im Querschnitt dargestellt. Sie besteht aus zwei Über-spannungsableitern 1 (z.B. den Knopfableitern UC 245 der Fa. CERBERUS) und dient zum Schutz von zwei elektrischen Anschlüssen, die gegen Erde abgesichert werden sollen. Die beiden Knopfabieiter 1 sind mit ihrer einen Elektrode 5 fest mit einer Kontaktschiene 12 verbunden, die im Betrieb Erd-schluss hat. Mit ihren anderen Elektroden 4 sind die Knopfabieiter 1, analog der Ausführungsform gemäss Fig. 1, mit je einem Ableiterkontakt 6 verbunden. Über diese Ableiterkontakte 6 können die Elektroden 4 der Überspannungsabieiter 1 über (nicht dargestellte) Kontakte und Leitungen mit den zu schützenden Anlagen verbunden werden. Die Überspannungsschutzvorrichtung kann auch in eine (nicht dargestellte) Fassung montiert sein, die in eine entsprechend ausgebildete Halterung der zu schützenden Apparatur eingesetzt werden kann. Another embodiment of an overvoltage protection device according to the invention is shown in FIG. 2 on an enlarged scale (partially) in cross section. It consists of two surge arresters 1 (e.g. the UC 245 button arrester from CERBERUS) and serves to protect two electrical connections that are to be protected against earth. The two button arresters 1 are firmly connected with their one electrode 5 to a contact rail 12 which has a ground fault during operation. With their other electrodes 4, the button arresters 1 are connected to an arrester contact 6, analogously to the embodiment according to FIG. 1. Via these arrester contacts 6, the electrodes 4 of the surge arresters 1 can be connected to the systems to be protected via contacts and lines (not shown). The overvoltage protection device can also be mounted in a socket (not shown) which can be inserted into a correspondingly designed holder for the apparatus to be protected.

Zwischen den beiden Knopfableitern 1 ist auf der Kontaktschiene 12 eine Kontaktfeder 7 montiert, die zwei federnd ausgebildete Enden aufweist; diese sind so ausgebildet, dass sie entsprechend geformten Enden der Ableiterkontakte 6 gegenüberstehen und im Normalfall durch die Abstandhalter 8 von diesen Ableiterkontakten elektrisch getrennt sind. Die Enden der Kontaktfedern 7 sind auf der den Ableiterkontakten 6 gegenüberliegenden Flächen mit einem Überzug aus einer Zinn/Blei-Legierung (63 Gew.-% Zinn, 37 Gew.-% Blei) versehen. Die Abstandhalter 8 bestehen wie bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1 aus einem isolierenden Kunststoff, der bei einer Temperatur im Bereich von 150 bis 200°C erweicht, z.B. einem Polycarbonat, das mit etwa 10 Gew.-% Glasfasern verstärkt ist. Durch den Gehalt an Glasfasern wird verhindert, dass das Polycarbonat bei höheren Temperaturen aus der Überspannungsschutzvorrichtung heraustropft und Apparateteile verunreinigt. Between the two button arresters 1 a contact spring 7 is mounted on the contact rail 12, which has two resilient ends; these are designed such that they face correspondingly shaped ends of the conductor contacts 6 and are normally electrically separated from these conductor contacts by the spacers 8. The ends of the contact springs 7 are provided on the surface opposite the conductor contacts 6 with a coating of a tin / lead alloy (63% by weight of tin, 37% by weight of lead). As in the embodiment according to FIG. 1, the spacers 8 consist of an insulating plastic that softens at a temperature in the range from 150 to 200 ° C., e.g. a polycarbonate reinforced with about 10% by weight of glass fibers. The content of glass fibers prevents the polycarbonate from dripping out of the overvoltage protection device at higher temperatures and contaminating apparatus parts.

Beim Auftreten von Überspannungsbedingungen bildet sich zwischen den Elektroden 4, 5 mindestens eines der beiden Überspannungsabieiter 1 eine Gasentladung aus, wodurch die an der geschützten Anlage liegende Spannung auf die Brennspannung der Gasentladung herabgesetzt wird. Wenn die Überspannungsbedingungen längere Zeit anhalten, so dass eine Gefährdung der zu schützenden Anlage auftreten könnte, erhitzen sich die Überspannungsabieiter 1 so stark, dass die Abstandhalter 8 erweichen und die Kontaktfeder 7 in leitende Verbindung mit den Ableiterkontakten 6 kommt. Durch den Überzug 9 aus leichtschmelzendem Metall auf den Enden der Kontaktfeder 7 wird eine dauerhafte elektrisch leitende Verbindung zwischen den Ableiterkontakten 6 und dem Federkontakt 7 und damit zwischen den Elektroden 4, 5 der Überspannungsabieiter 1 bewirkt. Die Abstandhalter 8 werden zwar weich, können aber - selbst wenn sie bei erhöhter Temperatur schmelzen sollten -wegen der darin enthaltenen Glasfasern nicht herabtropfen, wodurch eine Verschmutzung anderer Apparateteile verhindert wird. If overvoltage conditions occur, at least one of the two surge arresters 1 forms a gas discharge between the electrodes 4, 5, as a result of which the voltage across the protected system is reduced to the operating voltage of the gas discharge. If the overvoltage conditions persist for a long time, so that the system to be protected could be endangered, the surge arresters 1 heat up so much that the spacers 8 soften and the contact spring 7 comes into conductive connection with the arrester contacts 6. The coating 9 of easily melting metal on the ends of the contact spring 7 creates a permanent, electrically conductive connection between the arrester contacts 6 and the spring contact 7 and thus between the electrodes 4, 5 of the surge arrester 1. Although the spacers 8 become soft, they cannot drip - even if they should melt at an elevated temperature - because of the glass fibers contained therein, which prevents contamination of other parts of the apparatus.

Abwandlungen der vorbeschriebenen Konstruktion sind im Rahmen der Erfindung gemäss den Ansprüchen möglich und dem Fachmann geläufig. Modifications of the construction described above are possible within the scope of the invention according to the claims and are familiar to the person skilled in the art.

Claims (6)

PatentansprücheClaims 1. Überspannungsschutzvorrichtung mit einem gasgefüllten Überspannungsabieiter (1), bei dem sich in einem gasdichten Gehäuse mindestens zwei Elektroden (4, 5), zwischen denen sich bei Auftreten von Überspannungsbedingungen eine elektrisch leitende Verbindung ausbildet, gegenüberstehen und mit einer Thermoschutzvorrichtung (6, 7, 8), die aus einem Federkontakt (7), einem Ableiterkontakt (6) und einem zwischen den beiden Kontakten (6, 7) befindlichen, bei erhöhter Temperatur erweichenden Abstandhalter (8) besteht und die bei Überlastung der Überspannungsschutzvorrichtung (6, 7, 8) eine galvanische Verbindung zwischen den Elektroden (4, 5) des Überspannungsabieiters (1) herstellt, dadurch gekennzeichnet, dass auf mindestens einen der Kontakte (6, 7) der Thermoschutzvorrichtung (6, 7, 8) ein Überzug aus einem leichtschmelzenden Metall (9) aufgebracht ist, welches bei Stromduchgang schmilzt und eine dauerhafte elektrische Verbindung zwischen den beiden Kontakten (6, 7) herstellt.1. Overvoltage protection device with a gas-filled surge arrester (1), in which at least two electrodes (4, 5), in which an electrically conductive connection is formed when overvoltage conditions occur, face each other in a gas-tight housing and with a thermal protection device (6, 7, 8), which consists of a spring contact (7), an arrester contact (6) and a spacer (8) located between the two contacts (6, 7) that softens at elevated temperature and which is overloaded when the overvoltage protection device (6, 7, 8 ) creates a galvanic connection between the electrodes (4, 5) of the surge arrester (1), characterized in that on at least one of the contacts (6, 7) of the thermal protection device (6, 7, 8) a coating of a readily melting metal (9 ) is applied, which melts when the current passes and creates a permanent electrical connection between the two contacts (6, 7). 2. Überspannungsschutzvorrichtung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das leichtschmelzende Metall (9) Zinn oder eine bei einer Temperatur von < 300°C schmelzende Legierung, vorzugsweise eine Zinn/Blei-Legierung, insbesondere eine Legierung aus 63 Gew.-% Zinn und 37 Gew.-% Blei, ist.2. Surge protection device according to claim 1, characterized in that the easily melting metal (9) tin or an alloy melting at a temperature of <300 ° C, preferably a tin / lead alloy, in particular an alloy of 63 wt .-% tin and 37% by weight of lead. 3. Überspannungsschutzvorrichtung gemäss einem der Patentansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das leichtschmelzende Metall (9) durch Plattieren, durch Aufschmelzen oder -vorzugsweise - galvanisch auf die Kontaktfedern aufgebracht ist.3. Overvoltage protection device according to one of the claims 1 and 2, characterized in that the low-melting metal (9) is galvanically applied to the contact springs by plating, by melting or, preferably. 4. Überspannungsschutzvorrichtung gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das leichtschmelzende Metall (9) in einer Schichtdicke von mindestens 10 (im, vorzugsweise von mindestens 100 um, aufgebracht ist.4. Surge protection device according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the low-melting metal (9) is applied in a layer thickness of at least 10 (im, preferably of at least 100 µm). 5. Überspannungsschutzvorrichtung gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandhalter (8) aus einem bei5. Surge protection device according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the spacer (8) consists of a 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 44th 77 CH 683 048 A5CH 683 048 A5 normaler Betriebstemperatur dimensionsstabilen und bei erhöhter Temperatur erweichenden, glasfaserverstärkten Kunststoff besteht und dass ca. 10% Glasfasern in dem Abstandhalter (8) enthalten sind.normal operating temperature is dimensionally stable and softens at elevated temperature, glass fiber reinforced plastic and that about 10% glass fibers are contained in the spacer (8). 6. Überspannungsschutzvorrichtung gemäss Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandhalter (8) aus einem Kunststoff, der bei einer Temperatur von 150-200°C erweicht, vorzugsweise aus einem Polycarbonat, besteht.6. Surge protection device according to claim 5, characterized in that the spacer (8) made of a plastic that softens at a temperature of 150-200 ° C, preferably made of a polycarbonate. 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 55