DE19502919C1 - Screened conductor screen and overvoltage trip arrangement earthing device e.g. for telecomms. and data processing systems - Google Patents
Screened conductor screen and overvoltage trip arrangement earthing device e.g. for telecomms. and data processing systemsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft die Erdung einer Anordnung, die aus der Abschirmung eines Schirmleiters und einem Überspannungs schutzgerät besteht, wobei die Abschirmung den oder die Leiter umgibt und an zumindest einer Stelle über eine unterbrechbare Erdleitung geerdet ist (DE 41 06 505 C2). Hierbei ist insbesondere an Schirmleiter zum Schutz von Anlagen der Informationstechnik, wie Fernmelde-, MSR- und datenverarbeitende Anlagen vor transienten Überspannungen gedacht.The invention relates to the grounding of an arrangement comprising the shielding of a shield conductor and an overvoltage protection device, the shielding of the Leader surrounds and in at least one place is grounded via an interruptible earth line (DE 41 06 505 C2). This is particularly important for shield conductors to protect Information technology systems such as telecommunications, MCR and data processing systems against transient overvoltages thought.
Eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist in der Praxis beispielsweise in der Weise verwirklicht worden, daß ein Überspannungsschutzgerät gemäß Prospekt "BLITZDUCTOR KT" Nr. 542/392 der Firma DEHN + Söhne GmbH + Co. KG, Nürn berg, April 1986, Darstellung auf Seite 9 rechts unten, an einem Schirm leiter angeschlossen wurde, wobei dessen Abschirmung mit der Erdleitung dieses "Blitzductor KT" verbunden wurde. Sofern die örtlichen Verhältnisse es erforderlich machten, daß an die Stelle der direkten Erdung des Überspannungsschutzgerä tes und der Abschirmung eine Erdung durch einen Überspan nungsableiter gesetzt werden mußte, war es notwendig, hierzu ein Überspannungsschutzgerät zu verwenden, dessen Erdung durch einen solchen Überspannungsableiter mit Erdungsan schluß gebildet ist. Die Abschirmung des Schirmleiters war dann an die Geräteseite dieses Überspannungsableiters anzu schließen. Dies bedingte nachteiligerweise vor Ort die Lagerhaltung zweier unterschiedlicher Typen des betreffenden Überspannungsschutzgerätes, nämlich zum einen mit direkter Erdleitung und zum anderen mit Erdung in Form eines Über spannungsableiters. Dies ist kostenaufwendig. Wird die Lagerhaltung nicht genau kontrolliert, so kann außerdem die Situation eintreten, daß im Bedarfsfall das jeweils erfor derliche Überspannungsschutzgerät nicht zur Verfügung steht. Eine Montageunterbrechung mit Zeitverzug und weiteren Kosten ist die Folge.An arrangement according to the preamble of claim 1 is in in practice, for example, in the way that an overvoltage protection device according to the "BLITZDUCTOR KT "No. 542/392 from DEHN + Söhne GmbH + Co. KG, Nürn berg, April 1986, illustration on page 9 bottom right, on an umbrella conductor was connected, its shielding with the Earth line of this "Blitzductor KT" was connected. Provided the local conditions made it necessary that the place of direct earthing of the surge protective device tes and the shielding a grounding by a span must be set, it was necessary to do this to use a surge protector whose grounding by such a surge arrester with grounding conclusion is formed. The shield of the shield conductor was then to the device side of this surge arrester shut down. This disadvantageously caused the Warehousing of two different types of the concerned Surge protection device, namely on the one hand with direct Earth line and the other with earthing in the form of an over voltage arrester. This is expensive. Will the Warehousing not exactly controlled, so can the Situation occur that if necessary, the necessary Surge protection device is not available. An interruption in assembly with time delay and additional costs is the consequence.
Erwähnt sei, daß man die Erdung der Abschirmung eines Schirmleiters beispielsweise aus der Literaturstelle "Sig nal-Schnittstellen von SPS, PC und Prozeßrechnern unter EMV-Gesichtspunkten", Autor Herr Anton KOHLING, kennt, die im Tagungsband des Kongresses für elektromagnetische Ver träglichkeit vom 25. bis 27. Februar 1992, VDE-Verlag GmbH, Berlin und Offenbach, veröffentlicht ist. Auf den Seiten 132, 133 dieser Veröffentlichung wird in Bild 2-1 unter f die Erdung der Abschirmung an einer Stelle und auf Seite 133 in Bild 2-2 die Erdung der Abschirmung an zwei voneinander entfernt liegenden Stellen gezeigt. In beiden Fällen besteht die Erdung aus einer üblichen Leitung. Sie ist daher sehr niederohmig. Die Anordnung eines Überspannungsableiters ist nicht vorgesehen.It should be mentioned that the earthing of the shielding of a shield conductor is known, for example, from the literature reference "Signal interfaces of PLCs, PCs and process computers from an EMC point of view", author Mr. Anton KOHLING, which is published in the conference proceedings of the congress for electromagnetic compatibility from 25 until February 27, 1992, VDE-Verlag GmbH, Berlin and Offenbach. On pages 132, 133 of this publication, Fig. 2-1 under f shows the earthing of the shield at one point and on page 133 in Fig. 2-2 the grounding of the shield at two points apart. In both cases, the earthing consists of a normal line. It is therefore very low-resistance. The arrangement of a surge arrester is not intended.
Aus der Literaturstelle DE 41 06 505 C2 ist ein Überspan nungsschutzgerät für hausübergreifende Datenleitungen bekannt, wobei in einer Leitung vom Kabelschirm zur Erde eine wahlweise auftrennbare Brücke vorgesehen ist, die einem Gasableiter und einem Kondensator parallel geschaltet ist. Die vorgenannte Anordnung ist an zwei im Abstand voneinander befindlichen Stellen der Kabelabschirmung vorgesehen. Wie diese Brücken aufgetrennt, bzw. geschlossen werden, ist der vorgenannten Literaturstelle nicht zu entnehmen. Entweder geschieht dies bereits ab Fabrik mit dem Nachteil, daß dann vor Ort die Schaltung nicht mehr geändert werden kann. Oder das Auftrennen der Brücken geschieht vor Ort mit dem Nach teil, daß das Öffnen des entsprechenden Behälters schwierig und zeitraubend ist und daß sich hierbei Verschmutzungen der elektrischen Bauteile ergeben können.From the literature DE 41 06 505 C2 is a span Protection device for cross-house data lines known, being in a line from the cable shield to earth an optionally separable bridge is provided, which one Gas arrester and a capacitor is connected in parallel. The above arrangement is spaced apart at two provided places of the cable shield provided. How these bridges are opened or closed, is the not to refer to the aforementioned literature. Either this happens from the factory with the disadvantage that then the circuit cannot be changed on site. Or the bridges are separated on site with the night part that opening the corresponding container difficult and is time-consuming and that there is contamination of the electrical components can result.
Die Aufgaben- bzw. Problemstellung der Erfindung besteht demgegenüber darin, eine Erdung gemäß dem Oberbe griff des Anspruches 1 in vorteilhafter Weise den unter schiedlichen Anforderungen der Praxis besser anzupassen.The task or problem of the invention is in contrast, in an earthing according to the Oberbe handle of claim 1 in an advantageous manner to better adapt to different requirements in practice.
Zur Lösung dieser Aufgaben- bzw. Problemstellung ist gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1 vorgesehen, daß sich am oder im Überspannungsschutzgerät eine Aufnahme für einen Einschub befindet, der mit einem Überspannungsab leiter und zwei hiermit elektrisch verbundenen Anschluß stellen versehen ist, von denen in der vorgegebenen Ein schublage des Einschubes sich eine Anschlußstelle in elek trisch leitendem Kontakt mit einer zur Abschirmung und zum Überspannungsschutzgerät führenden Gegenanschlußstelle und die andere Anschlußstelle mit einer zur Erde führenden weiteren Gegenanschlußstelle befinden und daß eine Unterbre chungsstelle der Erdleitung in der Bewegungsbahn des Ein schubes oder eines hiervon mitbewegten Teiles vorgesehen ist derart, daß mit dem Bringen des Einschubes in seine Ein schublage die Unterbrechung der Erdleitung erfolgt.To solve this task or problem is provided according to the characterizing part of claim 1, that there is a recording on or in the surge protective device for a slide-in that is equipped with an overvoltage conductor and two connectors electrically connected to it is provided, of which in the given one position of the plug-in a connection point in elec trically conductive contact with one for shielding and Surge protection device leading counter connection point and the other junction with one leading to earth another counter junction and that a Unterbre Location of the earth line in the movement path of the unit thrust or a part moved therefrom is provided in such a way that with the insertion of the insert into its one the ground line is interrupted.
Hiermit wird der Vorteil erreicht, daß man bei nicht eingebrachten Einschub eine niederohmige Erdung, in der Regel einen ent sprechenden Leiter zwischen Abschirmung sowie dem Überspan nungsschutzgerät und der Erde vorliegen hat. Es können aber Situationen bzw. Anforderungen an die Erdung einer solchen Anordnung dahingehend gestellt werden, daß die Erdung über eine Überspannungsableitung zu erfolgen hat. Dieser Anforde rung konnte bisher nur in der Weise entsprochen werden, wie es beispielsweise eingangs zum Stand der Technik gemäß Einsatz eines Gerätes Blitzductor KT erläutert wurde. In der Praxis kommt es aber häufig vor, daß man erst vor Ort, d. h. auf der Baustelle entscheiden kann, ob die Erdung der Anord nung niederohmig oder hochohmig über einen Überspannungsab leiter zu erfolgen hat. Hierdurch ergaben sich die eingangs geschilderten Nachteile wie doppelte Lagerhaltung, Zusatz arbeiten und Zeitverlust. Mit der Erfindung dagegen wird der Praxis eine Anordnung zur Verfügung gestellt, die vor Ort zusätzlich zu der stets vorhandenen Erdung zwischen Über spannungsschutzgerät und Erde wahlweise auf niederohmige Erdung oder auf hochohmige Erdung mit einem Überspannungsableiter eingestellt werden kann. Hierzu ist lediglich das Einschie ben oder Herausnehmen des Einschubes nötig. Die Erfindung ist insbesondere mit Erfolg einsetzbar bei solchen Anordnun gen, die nur an einer Stelle zu erden sind.This has the advantage that one does not bring in Insert a low-resistance earthing, usually an ent speaking conductor between the shield and the span protection device and earth. But it can Situations or requirements for the grounding of such Arrangement can be made that the grounding over overvoltage must be drained off. That requirement So far, it could only be met in the way it, for example, according to the prior art Use of a Blitzductor KT device was explained. In the In practice, however, it often happens that only on site, ie. H. on site can decide whether grounding the arrangement low or high impedance via a surge arrester has to be conducted. This resulted in the beginning Disadvantages described such as double storage, addition work and wasted time. With the invention, however, the Practice an arrangement provided on site in addition to the always existing grounding between over Voltage protection device and earth optionally on low impedance Grounding or to high-resistance earthing with a surge arrester can be adjusted. This is just the insertion need to be removed or removed. The invention can be used particularly successfully in such arrangements conditions that can only be earthed in one place.
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung ist Gegenstand des Anspruches 2. Hiermit wird der Einschub mit dem Überspan nungsableiter in den Verlauf der unterbrochenen Erdleitung eingebracht, so daß kein zusätzlicher, geerdeter Verbin dungsteil für die Erdung des Einschubes in seiner Einschub lage erforderlich ist. Ebenso ist keine zusätzliche Verbin dung des geräteseitigen Kontaktes des Einschubes mit der Abschirmung und dem Überspannungsschutzgerät notwendig, da auch hierzu der entsprechende Bereich der unterbrochenen Erdleitung genutzt werden kann. Diese Ausführung der Erfin dung zeichnet sich ferner durch einen sehr geringen Raumbe darf aus.A preferred embodiment of the invention is the subject of Claim 2. Hereby the insert with the span in the course of the interrupted earth line introduced so that no additional, grounded connection earthing part for earthing the insert in its insert location is required. Likewise, there is no additional connection the device-side contact of the insert with the Shielding and the surge protection device necessary because also the corresponding area of the interrupted Earth line can be used. This execution of the Erfin manure is also characterized by a very small space may out.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind den weite ren Unteransprüchen, sowie der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung von erfindungsgemäßen Ausfüh rungsmöglichkeiten zu entnehmen. Die im wesentlichen schema tische Zeichnung zeigt:Further advantages and refinements of the invention are the broad ones ren subclaims, as well as the following description and the associated drawing of Ausfüh invention options. The main scheme table drawing shows:
Fig. 1 das elektrische Schaltschema dem Erfindung, Fig. 1 shows the electrical circuit diagram of the invention,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die direkte Erdleitung wirksam ist und zwar zum Teil in der Seitenansicht, zum Teil geschnitten, Fig. 2 shows an embodiment of the invention, wherein the direct ground connection is effective and that, cut in part in the side view in part,
Fig. 3 die Ausführung nach Fig. 2 in der gleichen Darstellung, jedoch mit eingebrachtem Ein schub und Erdung über einen Überspannungsab leiter. Fig. 3 shows the embodiment of FIG. 2 in the same representation, but with an inserted thrust and grounding over a surge arrester.
Fig. 1 zeigt eine Leitung 1 mit Abschirmung 2, einen Über spannungsableiter 3 der spannungsführenden Leitungen 1, eine niederohmige Erdleitung 4, einen noch näher zu erläuternden Überspannungsableiter 5 und der Erdung 6. Ferner ist schema tisch das nachstehend erläuterte Beispiel eines Überspan nungsschutzgerätes mit Oberteil B (durchgezogene Linie) und Unterteil 7 (gestrichelte Linie) eingezeichnet. Die Erdung kann auch der Potentialausgleich in einem Gebäude sein. Die zugehörigen Geräteanschlüsse sind mit 1′, 1′′ beziffert. Die Erdleitung 4 ist mit einer Unterbrechung 4′ versehen, die nachstehend näher erläutert wird. Fig. 1 shows a conduit 1 with shield 2, an excess of 3 arresters voltage cables 1, a low-ground line 4, an even closer to surge explanatory 5 and the Ground 6. Furthermore, the example of an overvoltage protection device with upper part B (solid line) and lower part 7 (dashed line) explained below is shown schematically. Grounding can also be the equipotential bonding in a building. The associated device connections are numbered 1 ', 1 ''. The earth line 4 is provided with an interruption 4 ', which is explained in more detail below.
Das Beispiel der Fig. 2, 3 zeigt die Erfindung im Zusammen hang mit einem elektrisch mit dem Schirmleiter zu verbinden den Überspannungsschutzgerät, bestehend aus einem Unterteil 7 mit den Ein- und Ausgangs- sowie Erdungsklemmen und einem Oberteil 8, in dem sich Überspannungsschutzelemente gemäß Ziff. 3 in Fig. 1 befinden. Der Überspannungsschutz 3 beein flußt den Überspannungsableiter 5 für die Abschirmung 2 nicht. Die direkte Erdung dieses Überspannungsschutzes 3 gemäß Fig. 1 hat auch keinen Einfluß auf die Ausgestaltung und Funktion der Erdung gemäß der vorliegenden Erfindung, die nachstehend im Zusammenhang mit dem Überspannungsablei ter 5 und der Erdleitung 4 erläutert ist. Auch gilt, daß die in einem Verkabelungssystem getroffenen Schirmungsmaßnahmen dadurch nicht umgangen werden. Jedoch ist die Erfindung nicht auf die Anwendung bei dem dargestellten und oben erläuterten Typ eines Überspannungsschutzgerätes beschränkt. Die Erfindung ist beispielsweise auch bei einem einteiligen Überspannungsschutzgerät einsetzbar. Sie ist überall dort verwendbar, wo eine niederohmige Erdung und alternativ dazu eine hochohmige Erdung mittels eines Überspannungsschutzes der Anordnung erreicht werden soll.The example of FIGS. 2, 3 shows the invention in connection with an electrically to the shield conductor to connect the surge protection device, consisting of a lower part 7 with the input and output and grounding terminals and an upper part 8 , in which surge protection elements according to para . 3 are in Fig. 1. The surge protector 3 does not affect the surge arrester 5 for the shield 2 . The direct grounding of this surge protector 3 according to FIG. 1 also has no influence on the design and function of the grounding according to the present invention, which is explained below in connection with the surge arrester 5 and the ground line 4 . It also applies that the shielding measures taken in a cabling system are not avoided. However, the invention is not limited to use with the type of surge protection device shown and explained above. The invention can also be used, for example, in a one-part surge protection device. It can be used wherever low-resistance earthing and, alternatively, high-resistance earthing are to be achieved by means of a surge protection device.
Der Schirmleiter ist mit seiner Abschirmung 2 am Unterteil 7 mittels einer Federklemme 9 gehalten, während die Innenlei tung 1 über eine Leitung 10 an das Überspannungsschutzgerät angeschlossen ist. Die Federklemme 9 bildet sowohl die vorgenannte elektrische Verbindung als auch eine Zugentla stung des angeschlossenen abgeschirmten Kabels.The shield conductor is held with its shield 2 on the lower part 7 by means of a spring clip 9 , while the inner line 1 is connected via a line 10 to the surge protective device. The spring terminal 9 forms both the aforementioned electrical connection and a strain relief of the connected shielded cable.
Die Abschirmung 2 ist elektrisch über die Federklemme 9 mit einem ersten Bereich 4′ der niederohmigen Erdleitung 4 ver bunden, die aus einem federnden Blech besteht und aufgrund ihrer Federkraft am zweiten Bereich 4′′ dieser Erdleitung anliegt, der zur Erde 6 führt. Der Unterteil 7 des Überspan nungsschutzgerätes besitzt eine Aufnahme 11, deren Innenab messungen so sind, daß eine Einschub 12 in Pfeilrichtung 13 in diese Aufnahme einschiebbar ist. Im vorderen Abschnitt 14 des Einschubes 12 befindet sich ein Überspannungsableiter, z. B. ein Gasableiter, der an Kontaktflächen 15 elektrisch leitend angeschlossen ist. Statt eines Gasableiters kann auch ein Varistor oder eine Diode als Überspannungsableiter vorgesehen sein. Die als Anschlußstellen dienenden Kontakt platten 15 kommen bei in die Aufnahme 11 eingebrachtem Einschub in elektrischen Kontakt mit Gegenanschlußstellen, die einerseits mit der Abschirmung und des zu erdenden Kontaktes oder Anschlusses des Überspannungsschutzgerätes und andererseits mit der Erde elektrisch verbunden sind. In der nachfolgend erläuterten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dienen hierzu die beiden o.g. Bereiche 4′ und 4′′ der Erdleitung 4.The shield 2 is electrically connected via the spring terminal 9 to a first area 4 'of the low-resistance earth line 4 , which consists of a resilient sheet and rests due to its spring force on the second area 4 ''of this earth line, which leads to earth 6 . The lower part 7 of the overvoltage protection device has a receptacle 11 , whose Innenab dimensions are such that an insert 12 in the direction of arrow 13 can be inserted into this receptacle. In the front section 14 of the insert 12 there is a surge arrester, e.g. B. a gas arrester, which is electrically conductively connected to contact surfaces 15 . Instead of a gas arrester, a varistor or a diode can also be provided as a surge arrester. The serving as connection points contact plates 15 come in the receptacle 11 inserted into electrical contact with counter-connection points, which are on the one hand electrically connected to the shield and the contact or connection of the surge protection device to be grounded and on the other hand to earth. In the preferred embodiment of the invention explained below, the two above-mentioned regions 4 'and 4 ''of the earth line 4 serve for this purpose.
Der federnde erste Bereich 4′ der Erdleitung 4 liegt in der Bewegungsrichtung 13 des Einschubes 12. Befindet sich der Einschub 12 gemäß Fig. 3 in seiner Einschublage, d. h. in seiner eingeschobenen Endstellung, so hat er den federnden Bereich 4′ von seiner Kontaktlage auf dem zweiten Bereich 4′′ abgehoben und nach oben verschwenkt. Der hiervon gebildete Schaltkontakt in der Erdleitung 4 wird somit unterbrochen. Die Abmessungen des in Einschubrichtung 13 gelegenen vorde ren Abschnittes 14 des Einschubes 12 und daran befindlichen Kontaktflächen 15 sind in Bezug auf die Lage der Kontakte der Erdleitungsbereiche 4′ und 4′′ so gewählt, daß in dieser Einschublage die in den Fig. 2, 3 obere Kontaktfläche 15 elektrischen Kontakt mit dem federnden Blech 4′ des ersten Bereiches der Erdleitung und die untere Kontaktfläche 15 elektrischen Kontakt mit dem zweiten Bereich 4′′ der Erd leitung hat. Der in den Fig. 2, 3 links gelegene Abschnitt des Einschubes ist als Handhabe ausgebildet. Dieser Ab schnitt des Einschubes besteht aus Kunststoff. Das gleiche gilt für die Aufnahme 11 im unteren Geräteteil, in welche der Einschub schlittenartig einsteckbar und in der jeweils gewünschten Lage gehalten ist.The resilient first area 4 'of the earth line 4 is in the direction of movement 13 of the insert 12th The insert 12 is shown in FIG. 3 in its inserted position, that is in its inserted end position, it has the resilient region 4 is lifted 'from its contact position on the second portion 4' 'and pivoted upwardly. The switching contact formed in the ground line 4 is thus interrupted. The dimensions of the section 14 of the insert 12 and the contact surfaces 15 located there in the insertion direction 13 are selected with respect to the position of the contacts of the earth line regions 4 'and 4 ''in such a way that the insertion position in FIGS. 2, 3 Upper contact surface 15 has electrical contact with the resilient sheet 4 'of the first region of the earth line and the lower contact surface 15 has electrical contact with the second region 4 ''of the earth line. The section of the insert located on the left in FIGS. 2, 3 is designed as a handle. From this section of the slot is made of plastic. The same applies to the receptacle 11 in the lower part of the device, into which the insert can be inserted like a slide and is held in the desired position.
Bei nicht eingebrachtem Einschub ist also die niederohmige Erdleitung 4 wirksam (Fig. 2). Dagegen erfolgt bei einge schobenem Einschub gemäß Fig. 3 die Erdung über den Über spannungsableiter 5 bei gleichzeitiger Unterbrechung der niederohmigen Erdleitung 4. Dies ist elektrisch in Fig. 1 dargestellt. Wird der Einschub aus dem Position gemäß Fig. 3 herausgezogen, so kommt der erste Bereich 4′ der Erdleitung 4 aufgrund seiner Elastizität wieder in die Lage gemäß Fig. 2 und es ist hiermit die niederohmige Erdleitung 4 wieder geschlossen.If the insert is not inserted, the low-resistance earth line 4 is effective ( FIG. 2). In contrast, the grounding via the arresters 5 About with a simultaneous interruption of the low-impedance ground wire 4 in accordance with insertion into schobenem FIG. 3. This is shown electrically in Fig. 1. If the tray from the position shown in FIG. 3 pulled, the first portion 4 'of the ground wire 4 due to its elasticity comes back into the position shown in FIG. 2 and it is thus the low-ground line 4 is closed again.
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