DE3800018A1

DE3800018A1 - Netz - zwischenstecker zum schutz elektrischer/elektronischer verbraucher

Info

Publication number: DE3800018A1
Application number: DE19883800018
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Muth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-02-03
Filing date: 1988-01-02
Publication date: 1989-04-13

Description

Die Erfindung betrifft einen Netz-Zwischenstecker zum Schutz elek trischer/elektronischer Verbraucher.

Bekanntlich gefährden Überspannungen im Stromnetz daran ange schlossene elektrische/elektronische Verbraucher. Dies um so mehr, je mehr in den Verbrauchern Halbleitertechnik Verwendung findet, deren hohe Empfindlichkeit bekannt ist. Ebenso gefährden Einschalt- Stromstöße am Netz angeschlossene Geräte.

Es müssen deshalb von den Elektrizitätserzeugern Maßnahmen ergriffen werden, solche Gefährdungen durch das Stromnetz auszuschließen. Dies ist jedoch bezüglich Überspannungen nur beschränkt und bezüglich Ein schalt-Stromstoß überhaupt nicht möglich.

Entlastungen von Überspannungen und Einschaltstromstößen können aber auch dezentral beim Verbraucher erfolgen. Dabei ist die angewendete Schutztechnik in der Praxis oft weit hinter den Erfordernissen zurück geblieben, so daß die Geräte beim Anwender den besagten Störimpulsen ausgesetzt sind. Hat aber ein Gerätehersteller bereits Schutzmaßnahmen eingebaut, so sind diese fest im Gerät eingebaut und auf die gerätespe zifischen Parameter abgestimmt. Das heißt, die Schutzeinrichtung ist nicht mobil, kann nicht an anderen Verbrauchern Verwendung finden.

Bekannt sind Netzadapter mit einer Schaltungsanordnung gegen Über spannungen alleine. Diese benötigen wegen Verwendung gasgefüllter Ableiter eine Feinsicherung, da diese nicht direkt am Energieversorgungs netz betrieben werden dürfen. Durch ihr ungünstiges Ansprech- und Löschverhalten wird wegen des sehr geringen Innenwiderstandes des Netzes als auch des gezündeten gasgefüllten Ableiters der höchstzu lässige Folgestrom im allgemeinen überschritten. Als Folge kommt es zu einer Überhitzung des Ableiters, so daß dieser nicht mehr löscht, was zu einer Zerstörung durch thermische Überlastung führt. Aus diesem Grunde der Zwang zur Verwendung einer Feinsicherung.

Ist eine solche nicht vorhanden, werden durch den hohen Folgestrom im Stromkreis befindliche Sicherungen der Hausinstallation aktiviert, wodurch wiederum daran angeschlossene Verbraucher wie z. B. Kühlschränke und Gefriertruhen vom Netz getrennt werden, welches entsprechende Folge schäden bei zu spätem Bemerken verursachen kann.

Hat weiterhin bei Verwendung einer Feinsicherung diese angesprochen, so ist mangels irgendeiner Anzeige ein optimaler Schutz nicht mehr gegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Netz-Zwischenstecker zum kontinuierlichen Schutz vor Überspannungen und Einschalt-Strom stößen mit Betriebsanzeige zu schaffen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß in einem Netz-Zwischen stecker ein Überspannungs-Grobschutz, ein Überspannungs-Feinschutz, ein Einschalt-Stromstoßschutz sowie eine Betriebsanzeige angeordnet ist.

Der Vorteil besteht darin, daß der Netz-Zwischenstecker mobil und flex ibel einsetzbar ist und einen umfassenden Schutz vor Überspannungen und Einschalt-Stromstößen gewährleistet. Ferner ermöglicht die Betriebsan zeige, ob durch ein Überspannungs- bzw. Einschalt-Stromstoßereignis eine entsprechende Haushaltssicherung im eingesetzten Stromkreis ausgelöst wurde.

Zweckmäßig ist die Betriebsanzeige einer Glimmlampe, da diese gleich zeitig den Überspannungs-Grobschutz (A 1) durchführt. Weiterhin dient sie als Schutzelement für den Einschalt-Stromstoßschutz (A 3).

Zur weiteren Erläuterung dienen die nachfolgenden Zeichnungen. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild,

Fig. 2 eine Schutzschaltung,

Fig. 3 und 4 das Arbeitsprinzip des Überspannungsschutzes,

Fig. 5 das Arbeitsprinzip des Einschalt-Stromstoßschutzes,

Fig. 6 das Arbeitsprinzip der Glimmlampe.

Nach Fig. 1 und 2 gelangt die aus dem Energieversorgungsnetz kom mende Spannung zuerst an die Schutzschaltungskombination bestehend aus A 1 und A 2, wobei A 1 als Überspannungs-Grobschutz sowie Be triebsanzeige und A 2 als Überspannungs-Feinschutz fungiert.

Zweckmäßig ist dabei die Schutzschaltung A 1 einer Glimmlampe. Neben ihrer Funktion als Betriebsanzeige wirkt sie aufgrund ihres Arbeitsprin zips nach Fig. 6. Kennzeichnend für die Glimmlampe ist ihr Verhalten gegenüber einer Änderung des durch die Lampe fließenden Stromes: Bei Änderung der Stromstärke innerhalb eines bestimmten Bereiches bleibt die Brennspannung konstant.

A 2 ist zweckmäßigerweise ein spannungsabhängiger Widerstand, der energieschwache Überspannungsspitzen (Transienten) auf ein erträgliches Maß reduziert.

Bei energiereichen Überspannungen steigt der Ableitstrom durch den spannungsabhängigen Widerstand A 2 und damit auch der Spannungsab fall über die Schutzkombination aus A 1 und A 2. In diesem Fall über nimmt der Überspannungs-Grobschutz A 1 den Schutz für A 2 und die zu schützende Einrichtung. Den Zusammenhang zeigen Fig. 3 und 4.

Der im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 bezeichnete Einschalt- Stromstoßschutz A 3 hat die Eigenschaft, seinen Widerstand mit zu nehmender Temperatur zu verringern.

Viele elektrische/elektronische Geräte weisen im Einschaltmoment überhöhte Ströme auf, so daß es zu Beschädigungen von Bauelementen oder zum Fehlauslösen von Sicherungen kommen kann. Mit temperatur abhängigen Widerständen ist es möglich, diese Ströme zu begrenzen.

Die speziell hierfür entwickelten temperaturabhängigen Widerstände begrenzen den Strom im Einschaltmoment durch den relativ hohen Kalt widerstand. Als Folge der Strombelastung verringert der Heißleiter seinen Widerstandswert dann um den Faktor 10 bis 50, die von ihm aufgenommene Leistung reduziert sich entsprechend.

Fig. 5 zeigt ein Diagramm, in dem der Einschaltstrom über der Zeit dar gestellt ist. Wie man erkennen kann, steigt der Strom langsam an, folgt dann einem steileren Teil der Kennlinie, um anschließend in einen end lichen Teil überzugehen. Dieses Stromflußverhalten steht am Ausgang des Netz-Zwischensteckers zur Verfügung.

Claims

1. Mobiler Netz-Zwischenstecker zum Schutz eines elektrischen/ elektronischen Verbrauchers vor netzseitig auftretenden Überspannungen als auch gleichzeitigem Schutz vor Einschalt-Stromstößen mit Betriebs anzeige, dadurch gekennzeichnet, daß im Netz-Zwischenstecker eine erste Vorrichtung (A 1) als Über spannungs-Grobschutz, daß eine zweite Vorrichtung (A 2) als Über spannungs-Feinschutz und daß eine dritte Vorrichtung (A 3) als Ein schalt-Stromstoßschutz angeordnet ist.

2. Netz-Zwischenstecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überspannungs-Grobschutz (A 1) eine Glimmlampe, der Über spannungs-Feinschutz (A 2) ein spannungsabhängiger Widerstand und der Einschalt-Stromstoßschutz (A 3) ein temperaturabhängiger Wider stand ist.

3. Netz-Zwischenstecker nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Überspannungs-Grobschutz (A 1) als Betriebsan zeige ausgebildet ist.