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Halterung zur Aufnahme von Überspannungsableitern.
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Die Erfindung betrifft eine Haltcrullg ur Aufnahme von Überspaiinungsableitern.
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Diesc Anordnungen finden häufig in Trenn- und Schaltleisten für Verteileranlagon
der Fernmeldetechnik Verwendung und dienen dazu, den stromführenden Leitern der
Anlage jeweils Überspannungsableiter zuzuordnen, durch die die Leiter beim Auftreten
einer Überspannung an Erdpotontial gelegt werden.
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Es hat sich jedoch bei diesen bekannten Anordnungen herausgestellt,
daß sich die Überspannungsableiter bei länger andauernder Belastung mit technischem
Wechselstrom bis zur hellen Rotglut erhitzen, wodurch sio zur Ursache eines Brandes
werden können. Außerdem werden die Überspannungsableiter zerstört, wobei @hre Schutzwirkung
entfällt.
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Wegen lieser Gefahren ha-t sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe
gestellt, die Halterung der Überspannungsableiter so auszubilden, daß eine Wechselstrombelastung
zeitlich begrenzt wird.
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Durch die Erfindung wird diese Aufgabe dadurch ge@öst, daß zwischen
einer Elektrode des Überspannungsableiters und einer Kontaktflache der Halterung
eine Abschmelzperle eingeklemmt gehalten ist, wobei an der Halterung eine Kontaktvorrichtung
vorgesehen ist, die beim Erweichen der Abschmelzper@@ den Überspannu@gsa@leiter
kurzschließt.
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Durch Anbringen einer aus niedrig schmelzendem Metall bestehenden
Abschmelzperlo zwischen der Elcktrode des Überspannungsableiters
und
der Kontaktfläche der Halterung kann bei dieser erfindungsgemäß ausgebildeten Halterung
in vorteilhafter Weise erreicht werden, daß die Abschmelzperle bei Wechselstrombeanspruchung
auf Grund der auftretenden Erwärmung erweicht, wobei die weiterhin vorgeschene Kontaktvorrichtung
den Überspannungsableiter nach Erweichen der Abschmelzperle kurzschlicßt. Diescr
Vorgang des Kurzschließens kann beispielsvieise durch eine unmittelbar mit der Halterung
oder durch cinc mit der Abschmelzperle verbundene Vorrichtung bewirkt werden, die
mit einer Erdschiene verbunden ist.
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Um einen sicheren Sitz der Abschmelzperle zwischen der Halterung und
dem Überspannungs2bleiter zu gewährleisten, kann weiterhin in der Halterung eine
den äußeren Abmessungen der Abschmelzperle entsprechende Durchdrückung vorgeschen
werden, in der die Abschmelzperle nach ihrem Einsetzen unverrückbar gehalte ist.
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Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die
Halterung so ausgebildet werden, daß sie aus einem U-förmig gebogenen Bügel bcstcht,
dessen einer Schenkel auf sciner Innenseite einc Kontaktplatte trägt, wobei zwischen
der Kontaktplatte und er Innenseite des parallel zu der Kontaktplat--tc verlauf
enden anderen Schenkels des Bügels der Überspannungsableiter mit der Abschmelzperle
eingeklemmt gehalten ist. Dicse fertigungstechnisch einfach herstellbare Ausführungsform
der Halterung ermöglicht es, durch Abbiegen des in einem bestimmten Abstand parallel
zur Kontaktplatte verlaufenden Schenkeils in Richtung auf- die Grundplattc die für
den Abschsclz- und Kurzschlußvorgang erforderliche Federkraft so einzustellen, daß
im Störungsfalls der Überspannungsableiter mit Sicherheit nicht weiterbrennen kann.
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Bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Haltcrung läßt sich z.B.
ein Kontaktteil der den Kurzschluß bewirkenden Kontaktvorrichtung in einfacher Weise
dadurch realisieren, daß der in einem bestimm-ten Abstand parallel zur Kontaktplatte
verlaufende
@@@ mit einer Erdschiene verbundene Schenkel mit zumindest
einem auf die Kontaktplatte gerichteten Ansatz versehen ist, der durch die auf den
Überspannungsableiter aufgesetzte Abschmelzperle ven der Kontaktplatte auf Abstand
g@halten wird, während der andere Kontaktteil der Kontaktvo@richtung durch eiiie
auf der Kontaktplatte vorgesehene Lcitcrbc}iii gebildet ist, die wiederum mit der
der Abschmelzperle gegenüberliegenden Elektrode des Überspannungsableiters Kontakt
hat. Dabei wird der Abstand zwischen den frcicn Ende des Ansatzes und der Kontaktplatte
zweckmäßig so eingestellt, daß cr kleiner ist als der Abstand zwischen den parallel
zur Grundplatte verlaufenden Teil des Schenkels und der dicscn Bcrcich zugewandten
Elektrode des Überspannungsableiters, so daß der Überspannungsableitcr vo dem völligen
Erweichen der Abschmelzperle schon kurzgeschlossen ist.
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Darüberhinaus kann die Abschmelzperle aus verschiedenen, niedrig schnclzenden
Metallen gcfcrtigt oder mit Qucrschnittsvcrringerungen verschen werden, die den
Abschmelzvorgang und damit die Abschaltezeit beeinflussen. Die beispielsweise zylindlische
rein der Abschmelzperle kann durch halbkugelförmige oder kegelige Aussparungen vorzugsweise
an den Kontaktflächen oder durch cinc Einschnürung des Zylindermantels den jeweiligen
Bedingungen angepaßt werden. Zweckmäßig wird dabei das Volunen der Abschmelzperle
so bemessen, daß es geringer ist als der in Überspannungsableiter und der in der
Durchdrückung des Schenkels zur Verfügung gestellte Raum, so daß die erweichende
Abschmelzperle den sich im Störungsfall schließenden Kontakt nicht behindern kann.
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Bei Anordnung mehrerer Überspannungsableiter in einer derart ausgebildeten
Halterung, die z.B. nit !.nschlußkontakten enthaltenden Fe) tsätzen zun instecken
in ein Bauteil versehen werden kann, tritt bei Verwendung in Verteileranlagen der
Scrnsprochtechnik das Problem der Nebensprechkopplung auf. Um diese Nebensprechkopplung
weitgehend zu unterdrücken, kann die Kontaktplatte beispielsweise als gedruckte
Schaltungsplatte
ausgeführt und mit als Gegenkapazitäten wirkenden
metallisierten Flächen versehen werden, so daß ohne Mehraufwand die Nebensprechkopplung
des betreffenden Bauteils kompensiert wird.
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Weiterhin besteht bei dieser Ausführungsform die Möglichkeit, zwischen
den die Anschlußkontakte enthaltenden Fortsätzen und dem diesen zunächst liegenden
Überspannungsableiter ein plattenförmiges Teil vorzusehen, das bci einem eventuell
in Brand geratenen Überspannungsableiter als Hitz@blende dient und somit eine Abschirmung
der Wärmestrahlung von dem Bauteil bewirkt.
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Dieses plattenförmige Tcil kann z.B. mit einen rechtwinkelig abgebogenen
Ansatz versehen werden, der mit der Basis des U-förmigen Bügels der Halterung verbunden
ist. Weiterhin kann der Ansatz an seinem freien Ende eine Nase besitzen, die mit
einer in der Kontaktplatte vorgesehenen Nut eine Rastverbindung ein geht. Durch
eine derartige Ausbildun-g kann zusätzlich cine Arretierung der Kontaktplatte gegen
den beim Einsteckvorgang in das Bauteil auftretenden Steckdruck erreicht werden.
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Es besteht weiterhin die Möglichkeit, an der Basis des U-förmigen
Bügels einc Rastfeder vorzusehen, die im eingesteckten Zustand der Halterung mit
einer am Bauteil vorgesehenen Kontaktvorrichtung, die als Erdschiene dienen kann,
verrastet.
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Die Erfindung soll im folgenden auhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert werden.
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Es zeigen Fig. 1 die erfindungsgemäße ltaltcrung in einer Seitenansicht,
Fig. 2 die Halterung nach Fig. 1 in einer Draufsicht, Fig. 3 eine geschnittene Ansicht
längs der Linie A-B, Fig. 4 bis Fig. 6 verschiedene Ausführungsformen der Abschmelzperle,
Fig. 7 die in die Halterung einzulegende Kontaktplatte.
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Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Halterung 1, die vicr in einer
Ebene hintereinanderliegende Überspannungsableiter 5 aufnimmt,
besitzt
einen U-förmigen Querschnitt, wobei der Schenkel 4 und die Basis 2 als durchgehendes
Blech und die Schenkel 3 als federnde Blechstrcifen ausgebildet sind. Die freien
Enden der Schenkel 3 besitzen jeweils einen rechtwinkelig abgebogenen, auf den Schenkel
4 gerichteten Ansatz 6. Dicsc Ansätze 6 sind, wie aus Fig. 2 gut erkennbar ist,
jeweils paarweise an den außen liegenden Seiten der Schenkel 3 angcordnct, um das
Entfernen bzw. . Einbringen der Überspannungsableiter mit der Abschmelzperle in
der Pfeilrichtung C zu erleichtern.
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An das Innenseite des Schenkels 4 ist mit einer Isolierstoffzwischenlage
8 die Kontaktplatte 7 eingelegt, auf deren Ausbildung noch später eingegangen werden
soll. Zwischen der Kontaktplatte 7 und den Schenkeln 3 ist jeweils ein Überspannungsablciter
5 mit einer auf scincr Elektrode ii aufgesetzten Abschmelzperle 28 geklemmt gehalten.
In den Schenkel 3 der Haltcrung ist ferner eine etwa den Außenabucssungen der Abschmelzperle
entsprechende Durohdrüokung 9 vorgesehen, durch die die Abschmelzperle 28 gegen
ein Verschieben gesichert ist. Das Volumcn der Abschmelzperle 28 ist dabei geringer
als der im Überspannungsableiter 5 und der in der Durchdrüclung 9 des Schenkels
3 zur Verfügung gestellte Raum, so daß die erweichende Abschmelzperle 28 den sich
im Störungsfall schlicßenden Kontakt 6 nicht behindern kann. Dcr Abstand x1 zwischen
dem freien Ende des Ansatzes 6 und der Kontaktplatte 7 ist so bemessen, daß er geringer
ist als der Abstand x2 zwischen dem Schenkel 3 und der Oberkante des Überspannungsableiters
5, so daß in Störungsfall schon vor den völligen Erweichen der Abschmelzperle 28
der Überspannungsableiter 5 kurzgeschlossen wird.
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Zwischen dem die Anschlußkontakte 18 enthaltenden Fortsatz 29 dc Kontaktplatte
7 und den diesen zunächst liegenden Überspannungsableiter ist ein plattenförmiges,
als Hitzeblende dienendes Blech 14 vorgesehen, dessen rechtwinkelig abgebogener
Ansatz 15 mit der Innenseite der Basis 2 verbunden ist. Dicscr Ansatz 15 besitzt
an seinem freien Endc einc asc 13, die in eine Nut 27 (Fig. 7) der eingelegten Kontaktplatte
7 eingrcift.
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Dadurch wird die Kontaktplatte 7, auf die beim Einbringen de Halterung
in ein hicr nicht dargestelltes Bauteil der Stcekdruck P ausgeübt wird, gegen ein
Verrutschen gesichert. Mit der Außenseite der Basis 2 der Halterung 1 ist weiterhin
eine Rastfeder 16 verbunden, dic im eingeschobenen Zustand der Haltcrung in das
Bauteil mit einer hicr angedeuteten, am Battcil befestigten Erdschiene 17 in kontaktgebende
Berührung tritt.
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Bei den in den Fig. 4 bis 6 gezeigten Abschrnclzperlen handelt es
sich um zylindrische Ausführungsformen, die über die Möglichkeiten hinaus, die verschiedene
Lotmatorialien mit untcrschiedlichem Schmelzpunkt bieten, eine Be@influssung des
Abschmelzvorganges und damit der Abschaltezeiten der Kontaktvorrichtung gestatten.
Während bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform die Abschmelzperle 28 eine parallel
zu ihrcr Mittelachsc verlaufende tinsehnürung 10 aufweist, wird jeweils an den der
Kontaktierung dienenden Flächen eine Querschnittsverringerung bei der Abschmelzperle
19 (Fig. 4) durch halbkugelförmige Vertiefungen 22, bei der Abschmelzperle 20 (Fig.
5) durch kegelförmige Vertiefungen 23 und bei der Abschmelzperle 21 (Fig. 6) durch
mehrere kegelähnliche Vertiefungen 24 und 25 erreicht.
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Die in Fig. 7 dargestellte Kontaktplatte ist als beidseitig bcdruckte
Leiterplatte ausgeführt. Die Anschlüsse für die in Bauteil befindlichen Leiter a1,
a2, b1 und 62 sowie für die Überspannungsableiter 5 sind jeweils auf der Ober- bzw.
Unterseite der Plattc 7 verlaufend zu einem in das hier nicht gezeigte Bauteil einzusteckenden
Fortsatz 29 gcführt. Dabei sind tcilweise die Anschlußstellen für die Überspannungsableiter
und für die im Kurzschlußfall auf der Kontaktplattenoberfläche aufliegenden Enden
der Ansätze 6 der Kontaktvorrichtung der auf der Unterseite der Platten geführten
Leiterbahnen zur Oberseite der Platte durchkontaktiert. Zusätzlich sind noch motallisierte
Flächen
F1 und F2 auf der Platte aufgebracht, die zur Ausbildung von Gegenkapazitäten dienen,
womit eine Nebensprechkopplung des angeschlossenen Bauteils kompensiert werden kann.
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11 Patentansprüche 7 Figuren