DE2753171A1 - Vorrichtung zum schutz elektrischer, insbesondere fernmeldetechnischer anlagen gegen ueberspannungsimpulse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schutz elektrischer, insbesondere fernmeldetechnischer Anlagen gegen Uberspannungsinipulse.

Eine derartige, bekannte Vorrichtung wurde im Hinblick auf überspannungsimpulse infolge atmosphärischer Entladungen entworfen und besteht aus einem Gehäuse aus Isolationsmaterial, in dem Elektroden angebracht sind, um die Impulse abzuleiten. Es ist dabei keine Rede voa Abschirmung _bi.gen andere magnetische oder elektrische Felder. Überdies arbeitet die bekannte Vorrichtung zu träge, als dass sie Cberspannungsimpulse infolge einer Kernexplosion ableiten könnte, die im Vergleich zu einer Steilheit dr.: Uberspannungsinipulse infolge atmosphärischer Entladungen von 10 kV/usiK eine solche von 5kV/nsek haben.

Nun ist auch eine Vorrichtung bekannt, von der gesagt wird, dass Uberspaunungsimpulse infolge von Kernexplosionen abgeleitet werden kennten. Diese Vorrichtung ist aber für den gedachten Zweck nicht brauchbar, d<\ sie in der Wand nichtabgeschirmte öffnungen für die Durchführung von Adern u-.l, was vor allem bei der Durchführung einer grossen Zahl von Adern nachteilig

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ist. überdies ist anzunehmen, dass die überspannungsableiter nur ein einziges Ableitungsglied haben, das Oberspannungsimpulse mit der genannten Steilheit nicht ausreichend ableiten kann.

Die Krfindu ;j» bietet eine Lösung des sich stellenden Problems durch die Kombination ri:us Wanddurchfuhrungsgchauses mit einer darin befindlichen Uberspannungss"hutzschaltung mit mindestens zwei Ableitungsgliedern derart, dass eine Spannungsspitze stufenweise abgeleitet werden kann. Eine derartige Schaltung ist an sich bekannt.. Nicht bekannt aber ist ein geeignetes Gehäuse, ohne das die Schaltung unter den obenerwähnten Umständen nicht oder nicht befriedigend funktionieren kann.

Der Gebrauch von Wellenleitern in der Wand eines Faradayschen Käfigs ist an sich bekannt - aber nur für Ventilationszwecke.

Die Erfindung beruht auf der Einsicht, dass die Ausfuhrung in Form koaxialer Wellenleiter in dem Fall, auf den sich die Erfindung bezieht, brauchbar ist. Für Niederfrequenzsignale mit schwacher Amplitude für die gewünschte Informationsübertragung fungiert das Gehäuse als koaxialer Leiter, für Störfelder unter der Grenztrequenz als Hohlleiter und für Uberspannungsimpulse auf den Adern fungiert die Schaltung als Dämpfungsnetzwerk. Es zeigt sich, dass ein Gehäuse mit Dimensionen von z.B.

10 cm χ 2 cm χ 2 cm, bei dem nur auf der einen Seite Storfelder einstrahlen, auf der anderen Seite eine zu vernachlässigende Ausstrahlung aufweist, selbst bei StSrimpulsen mit einer Steilheit von <^ 5 kV/nsek.

Die Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnung erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel wiedergegeben ist. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt des Gehäuses,

" 2 einen Querschnitt des Gehäuses nach Fig. 1, " 3 eine perspektivische Ansicht des Gehäuses, ¹¹ 4 einen Gehäuseblock und

¹¹ 5 eine Kabelrinne mit eingebautem Gehäuseblock.

In Fig. 1 ist 1 eine Wand des Faradayschen Käfigs. Der Raum ausserhalb des Käfigs ist mit 2_ und der innerhalb des Käfigs mit 3_ bezeichnet. In dem Raum 3 befindet sich z.B. eine Telefonzentrale, mit der ein oder mehrere Kabel, die aus Doppeladern a - b bestehen, verbunden sind. Die Adern a, b können getrennt durch ein Gehäuse A in der Wand I eingeführt werden. Jedes Gehäuse kann aber auch, wi>_ Fig. 1 zeigt, mehrere Adern enthalten. Zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Gehäuses ist auf

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einer Schaltplatte 5 eine Schaltung angebracht, die fur jede einzelne Ader ein erstes Ableitungsglied 6, eine Induktionsspule 7 und ein zweites Ableitungsglied 8 hat. Die Erdung findet über die mittlere Bahn 9 der Schaltplatte 5 statt. Infolge seiner Trägheit kann das Glied 6 eine nukleare Spannungsspitze von z.B. 10 kV nicht ausreichend ableiten. Die restliche Spannungsspitze von z.B. 1000 V wird über das zweite Ableitungsglied 8 abgeführt. Die Steilheit (di/dt) des diesem zweiten Glied zugeführten Stroms wird mit Hilfe der Induktionsspule 7 schwach gehalten, um der Trägheit des zweiten Glieds Rechnung zu tragen. Eine Quertrennwand 10 ist mit einer Zunge 11 und einer Schraube 12, zusammen mit der Schaltplatte und einer Isolierplatte 13 an einer Wand des Gehäuses befestigt, wodurch zugleich auch die Erdung der mittleren Bahn 9 zustande gebracht ist. Die Montage erfolgt durch eine Aussparung 14 im Gehäuse (vergl. Fig. 3).

Fig. 4 zeigt eine Reihe von Gehäusen, die zu einem Block 15 zusammengefasst sind. Dieser Block kann so zusammengesetzt sein, dass die Aussparungen 14 sich nicht an der Aussenseite des Blocks befinden. Der Block kann aber auch mit Platten abgeschirmt sein.

Fig. 5 zeigt, wie ein Block 15 in einer Kabelrinne 16, deren Deckel entfernt ist, untergebracht wird. Diese Kabelrinne kann z.B. an der Aussenwand eines Faradayschen Käfigs angebracht werden. Die Kabelrinne 16 mit dem Block 15 ist dann sozusagen Teil der Wand 1 (Fig. 1). Ein Kabel 17 wird, in Adernpaare aufgeteilt, den verschiedenen Gehäusen 4 des Blocks 15 zugeführt. Auf der anderen Seite des Blocks werden die Adernpaare in einem abgeschirmten Raum 18 zu einem Kabel 19 zusammengefugt, das durch eine öffnung 20 in der Wand 1 in die in dem Käfig befindliche Telefonzentrale geleitet wird.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beschriebene Ausführungsform und Verwendung. Nachstehend sind einige Variationen aufgeführt:

- Die Wand I (Fig. 1) befindet sich in der Nahe eines der beiden Enden des bzw. der Gehäuse;
die Querschnittsfläche der Gehäuse hat eine andere Form:

- öffnungsfüllend : drei- oder sechseckig;

- nichtöffnungsfüllend: z.B. rund;

- die Gehäuse sind einzeln einsteck- oder einschraubbar;

- die Schaltung ist anders als die beschriebene Schaltung ausgeführt;

- die Schaltung kann einsteckbar in das Gehauseende eingeführt werden. In diesem Fall ist die Aussparung 14 überflüssig. Das ist vor allem wichtig, wenn Reservegehäuse vorgesehen sind und die Zahl der durchzuführenden Adern erweitert werden muss.

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Leerseite

Claims (4)

27 S3 1 7 1 PATENTANSPRÜCHE G)

1. ) Vorrichtung zum Schutz elektrischer, insbesondere fernmeldetechnischer Anlagen gegen überspannung, gekennzeichnet durch die Kombination eines Wanddurchführungsgehäuses aus leitfähigem Material mit einer darin befindlichen Überspannungsschutzschaltung mit mindestens zwei Ableitungsgliedern derart, dass eine Spannungsspitze stufenweise abgeleitet werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schutzschaltung auf einer Schaltplatte befindet, die zusammen mit einer Quertrennwand aus leitfähigem Material in dem Gehäuse befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Gehäuse einen Block bilden, an den eine Reihe von Kabeladern angeschlossen ist, wobei die Aufteilung des durchgeführten Kabels in Adern in einem sich an die Gehäuse anschliessenden abgeschirmten Raum erfolgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Block eine abschirmende Wand in der Längsrichtung einer Kabelrinne bildet.

809826/0570 ORIGINAL INSPECTED