EP1338064B1 - Compact arrangement for multipole, surge-proof surge arresters and encapsulated surge arrester for the same - Google Patents

Abstract

The invention relates to a compact arrangement for multipole, surge-protected surge arresters, comprising internally wired, encapsulated series gaps which are arranged essentially in parallel in a housing. Said series gaps have opposite-lying, projecting contact surfaces which are connected to outer terminals and inner contact bars or bridges. The arrangement also comprises an electronic control or trigger circuit which is located on a wiring support. The housing is provided with dividing walls and has a trough shape, the resulting housing chambers accommodating the series gaps and the terminals. An insulating plate with openings into which spring contact elements are introduced is provided on the housing trough which opens upwards. Located above said insulating plate is the wiring. The spring contact elements create the electrical connection between contact points on the underside of the wiring support and the cover of one of the series gaps, respectively. The invention also relates to an encapsulated surge protector, comprising a series gap arrangement with two metallic main electrodes lying coaxially to each other and at least partially overlapping each other and having connections in opposite directions. Said main electrodes form an arc chamber in conjunction with at least one insulation part. According to the invention, at least one of the main electrodes has an inner expansion chamber and a trigger electrode extending preferably radially or axially rotationally symmetrically is provided at least in the area of an outer insulation part.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kompaktanordnung für mehrpolige stoßstromfeste Überspannungsableiter mit in einem Gehäuse im wesentlichen parallel angeordneten, intern verdrahteten, gekapselten Funkenstrecken, wobei die Funkenstrecken gegenüberliegende, hervorstehende Kontaktflächen aufweisen, die mit äußeren Anschlussklemmen sowie inneren Kontaktschienen oder -brücken verbunden sind, und mit einer elektronischen, auf einem Verdrahtungsträger befindlichen Ansteuer- oder Triggerschaltung, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a compact arrangement for multi-pole surge current proof with in a housing substantially parallel, internally wired, encapsulated spark gaps, the spark gaps having opposite, protruding contact surfaces, which are connected to external terminals and inner contact rails or bridges, and with an electronic , located on a wiring carrier drive or trigger circuit according to the preamble of patent claim 1.

Mehrpolige Überspannungsableiter, die bis zu 100 kA stoßstromfest sind und die in einem Gehäuse mehrere gekapselte Funkenstrecken, allerdings nicht in 3+1-Schaltung, enthalten, sind bekannt.Multi-pole surge arresters, which are resistant to surge current up to 100 kA and which contain a plurality of encapsulated spark gaps in a housing, but not in a 3 + 1 circuit, are known.

Bei einer sogenannten 3+1-Schaltung werden die Außenleiter L1, L2, L3 gegen N und der N-Leiter wiederum gegen PE geschaltet.
Bei derartigen Ausführungsformen von mehrpoligen Überspannungsableitern in einem Gehäuse ist also ein interner Verdrahtungsebenen-Wechsel dann erforderlich, wenn alle Leiter (L1, L2, L3 und N) von einer Seite ausgeschlossen werden sollen.In a so-called 3 + 1 circuit, the outer conductors L1, L2, L3 are switched against N and the N conductor again against PE.
In such embodiments of multi-pole surge arresters in a housing so an internal wiring level change is required if all conductors (L1, L2, L3 and N) to be excluded from one side.

Wird eine solche interne Verdrahtung durch eine zusätzliche Brücke realisiert, sind mindestens zwei weitere Schraub- oder Schweißverbindungen zur elektrischen Kontaktierung erforderlich. Aufgrund der Tatsache, dass eine derartige Brücke einer sehr hohen mechanischen Belastung bei den erwähnten möglichen Stoßströmen bis in den Bereich um 100 kA ausgesetzt ist, muss für eine entsprechende Dimensionierung und mechanische Ausführung Sorge getragen werden.If such an internal wiring is realized by an additional bridge, at least two further screw or welded connections for electrical contacting are required. Due to the fact that such a bridge is exposed to a very high mechanical load in the mentioned possible surge currents up to the range of 100 kA, care must be taken for a corresponding dimensioning and mechanical design.

Ein weiteres Problem bei den Ausführungsformen von mehrpoligen Ableitern mit Verdrahtungsebenen-Wechsel besteht darin, dass nach Möglichkeit kein zusätzlicher Bauraum für die Brücke selbst in Anspruch genommen werden soll, um die Außenabmessungen des Gehäuses nicht zu verändern bzw. um Standardgehäuse einzusetzen, die auch für andere Applikationen geeignet sind.Another problem with the embodiments of multi-pole arresters with wiring level change is that, if possible, no additional space for the bridge itself should be taken in order not to change the outer dimensions of the housing or to use standard housing, which also for others Applications are suitable.

Ebenso ist aus Gründen der Bauraumminimierung die Triggerschaltung bzw. eine Ansteuerschaltung im Gehäuse zu integrieren, wobei die elektrischen Anschlussstellen mit Blick auf den Montage- und Fertigungsaufwand auszubilden sind.Likewise, for reasons of space minimization to integrate the trigger circuit or a drive circuit in the housing, wherein the electrical connection points are to be formed with a view to the assembly and manufacturing costs.

In Niederspannungsnetzen werden zum Schutz vor Überspannungen zwischen dem N- und PE-Leiter sogenannte N-PE-Funkenstrecken eingesetzt.
Diese Funkenstrecken müssen insbesondere zum Schutz bei direktem Blitzeinschlag über ein sehr hohes Stoßstromableitvermögen bis hin zu 100 kA 10/350µs verfügen.In low-voltage networks, so-called N-PE spark gaps are used to protect against overvoltages between the N and PE conductors.
These spark gaps must have a very high surge current capability up to 100 kA 10/350 μs, in particular for protection against direct lightning strike.

Gekapselte Funkenstrecken mit einem derartigen Leistungsvermögen sind beispielsweise aus der DE 196 04 947 C1 , DE 198 18 674 A1 oder DE 298 10 937 U1 vorbekannt. Diese Funkenstrecken verfügen über einen Schutzpegel von ≥ 2,5kV.Encapsulated spark gaps with such a performance are for example from DE 196 04 947 C1 . DE 198 18 674 A1 or DE 298 10 937 U1 previously known. These spark gaps have a protection level of ≥ 2.5kV.

In bestimmten Anwendungsfällen sind jedoch Funkenstrecken mit niedrigeren Schutzpegeln erforderlich. Zur Realisierung dieser Anforderungen ist der Einsatz von Triggerschaltungen zweckmäßig. Leistungsfähige N-PE-Funkenstrecken, die auch eine zusätzliche wirksame Triggerelektrode bei gleichbleibend hohem Leistungsvermögen aufweisen, stehen noch nicht zur Verfügung. Die hohe Strombelastung, der damit verbundene hohe Materialabbrand, die hohen dynamischen Belastungen durch Stromkräfte, Druck, Energie und Temperatur stellen erhebliche konstruktive Anforderungen bei gekapselten Ableitern.In certain applications, however, spark gaps with lower protection levels are required. To realize these requirements, the use of trigger circuits is expedient. Powerful N-PE spark gaps, which also have an additional effective trigger electrode with consistently high performance, are not yet available. The high current load, the associated high material erosion, the high dynamic loads due to current forces, pressure, energy and temperature make significant design demands with encapsulated arresters.

Überspannungsableiter mit koaxialen Elektrodenanordnungen, die aufgrund der gegebenen Rotationssymmetrie fertigungsseitig von Vorteil sind, wurden beispielsweise in der EP 0 840 413 A1 oder EP 0 771 055 A1 offenbart. Dort ist eine Elektrode beidseitig isoliert durch ein Rohr geführt, welches gleichzeitig die äußere Elektrode und den Gehäusemantel darstellt. Das Einbringen einer zusätzlichen Triggerelektrode ist nicht oder nur erschwert möglich. Darüber hinaus würde eine zusätzliche Elektrode unmittelbar in dem Brennbereich des Lichtbogens angeordnet sein und somit das Brennverhalten des Lichtbogens beeinflussen und einem starken Abbrand unterliegen. Gemäß DE 35 28 556 A1 oder EP 0 242 688 B1 werden koaxiale
Elektrodenanordnungen durch ein einseitiges Hineinragen einer Stabelektrode in eine Rohrelektrode gebildet. Bei den zitierten Lösungen ist das Einbringen einer dritten Elektrode nicht vorgesehen und auch nur schwer zu realisieren. Des weiteren besteht bei der Zündung von insbesondere stromstarken bzw. lang andauernden Lichtbögen die Gefahr, daß diese aus dem koaxialen Elektrodenbereich austreten und die Kapselung der Funkenstrecke nachhaltig schädigen. Vorhandene Hohlräume außerhalb des bevorzugten Brennraums können nicht zur Druckentlastung oder als Expansionraum genutzt werden, da die Wärmeabgabe an das Isolationsmaterial der Gehäusewand äußerst ineffektiv ist.Surge arresters with coaxial electrode arrangements, which are on the production side due to the given rotational symmetry of advantage, have been described for example in the EP 0 840 413 A1 or EP 0 771 055 A1 disclosed. There is an electrode isolated on both sides passed through a tube, which simultaneously represents the outer electrode and the housing shell. The introduction of an additional trigger electrode is not possible or only with difficulty. In addition, an additional electrode would be arranged directly in the focal region of the arc and thus affect the burning behavior of the arc and subject to a strong burn. According to DE 35 28 556 A1 or EP 0 242 688 B1 become coaxial
Electrode arrangements formed by a one-sided intrusion of a rod electrode into a tube electrode. In the cited solutions is the introduction a third electrode not provided and difficult to realize. Furthermore, in the ignition of particularly high-current or long-lasting arcs the risk that they escape from the coaxial electrode area and damage the encapsulation of the spark gap lasting. Existing cavities outside the preferred combustion chamber can not be used for pressure relief or as expansion space, since the heat transfer to the insulation material of the housing wall is extremely ineffective.

Aus der US 3,849,704 , aber auch der DE 198 17 063 A1 sind gekapselte Funkenstrecken mit koaxialer Elektrodenanordnung vorbekannt.
Gemäß DE 198 17 063 A1 nimmt der Elektrodenabstand mit zunehmender Entfernung von der Überschlagsstelle zu. Ziel ist es hier, eine Lichtbogenwanderung mit Lichtbogenverlängerung zur Erhöhung des Löschvermögens bei Netzfolgestrom zu erreichen. Die Verlängerung des Lichtbogens führt jedoch zwangsläufig zu höheren Energieumsätzen und stärkeren Temperatur- und Druckbelastungen, welche insbesondere bei N-PE-Funkenstrecken unnötig und darüber hinaus unerwünscht sind.
Ebenso wenig verfügen die zitierten Überspannungs-Schutzelemente über eine dritte Elektrode zur Triggerung. Der oben zitierte Stand der Technik zeigt auch keine Expansionsräume, in welchen das aufgeheizte Gas nach bzw. auch während der Belastung effektiv abgekühlt werden kann. Eine solche Maßnahme ist jedoch insbesondere bei N-PE-Funkenstrecken in gekapselter Ausführung sehr wesentlich, da so die Druckbelastung, die Bogenspannung und somit der Energieumsatz und die Temperaturbelastung auf ein Mindestmaß begrenzt werden können.From the US 3,849,704 , but also the DE 198 17 063 A1 are encapsulated spark gaps with coaxial electrode arrangement previously known.
According to DE 198 17 063 A1 the electrode spacing increases with increasing distance from the flashover point. The aim here is to achieve an arc migration with arc extension to increase the extinguishing capacity at Netzfolgestrom. The extension of the arc, however, inevitably leads to higher energy conversions and stronger temperature and pressure loads, which are unnecessary in particular in N-PE spark gaps and beyond undesirable.
Nor do the cited overvoltage protection elements have a third electrode for triggering. The above-cited prior art also shows no expansion spaces in which the heated gas can be effectively cooled after or during the load. However, such a measure is very important especially in N-PE spark gaps in encapsulated design, since so the pressure load, the arc voltage and thus the energy expenditure and the temperature load can be limited to a minimum.

Aus der DE 100 08 764 A1 wiederum ist eine Überspannungs-Schutzeinrichtung bekannt, die koaxiale Hauptelektroden aufweist, welche triggerbar sind. Der Anschluss der Elektroden erfolgt von der gleichen Seite, um innerhalb der Funkenstrecke eine gerichtete Bewegung des Lichtbogens zu einer Prallplatte zu bewirken.
Dies führt jedoch zu einer Verlängerung und Aufteilung des Lichtbogens, wodurch eine Löschung von Netzfolgeströmen unterstützt werden soll. Die Verlängerung des Lichtbogens ist, wie bereits dargelegt, für N-PE-Funkenstrecke nicht zweckmäßig. Weiterhin besitzt die bekannte Funkenstrecke keine geeigneten Expansionsräume, welche eine Abkühlung der heißen Gase ermöglichen. Der entstehende hohe Druck bewirkt so eine unerwünschte Erhöhung der Lichtbogenspannung und beansprucht das Gehäuse der Funkenstrecke in mechanischer Hinsicht unnötig. Ein Reduzieren der Druckbelastung kann nur durch große Auslassöffnungen erfolgen, welche schon bei der Lichtbogenentstehung wirksam sind, realisiert werden. Dabei jedoch besteht die Gefahr eines unerwünschten Austritts von elektrisch leitenden Gasen.From the DE 100 08 764 A1 In turn, an overvoltage protection device is known, which has coaxial main electrodes which are triggerable. The connection of the electrodes takes place from the same side in order to effect a directed movement of the arc to a baffle plate within the spark gap.
However, this leads to an extension and division of the arc, which is to support a deletion of Netzfolgeströmen. The extension of the arc is, as already stated, not suitable for N-PE spark gap. Furthermore, the known spark gap has no suitable expansion spaces, which allow cooling of the hot gases. The resulting high pressure causes an undesirable increase the arc voltage and claimed the housing of the spark gap in mechanical terms unnecessary. Reducing the pressure load can only be achieved by means of large outlet openings, which are already effective during arc formation. However, there is a risk of undesirable leakage of electrically conductive gases.

Die DE-AS 12 82 153 stellt eine Funkenstrecke vor, die über einen sogenannten Expansions- und einen Reflexionsraum verfügt. Der Reflexionsraum soll durch den Druck, der bei der Lichtbogenzündung entsteht, den Lichtbogen gezielt in den Expansionsraum drücken, um einerseits die Zündstelle vor zu starkem Abbrand zu schützen und um andererseits den Lichtbogen zu verlängern, so dass das Löschverhalten der Funkenstrecke verbessert ist.The DE-AS 12 82 153 presents a spark gap that has a so-called expansion and a reflection space. The reflection space is intended by the pressure generated during the arc ignition, the arc specifically press into the expansion chamber, on the one hand to protect the ignition from excessive burn and on the other hand to extend the arc, so that the quenching behavior of the spark gap is improved.

Aus der CH 679 715 A1 ist eine gattungsbildende Kompaktanordnung für mehrpolige stoßstromfeste Überspannungsabteiter gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 vorbekannt. Diese bekannte Anordnung besitzt ein Gehäuse mit im Wesentlichen parallel angeordneten, intern verdrahteten, gekapselten Funkenstrecken. Die Funkenstrecken weisen gegenüberliegende, hervorstehende Kontaktflächen auf, die mit äußeren Anschlussklemmen sowie Kontaktschienen verbunden sind. Darüber hinaus ist eine Ansteuer- oder Triggerschaltung vorhanden und es besitzt das Gehäuse eine mit Trennwänden versehene Wannenform, um die Funkenstrecken aufzunehmen.From the CH 679 715 A1 is a generic compact arrangement for multi-pole surge current resistant Überspannungsabteiter according to the preamble of claim 1 previously known. This known arrangement has a housing with substantially parallel, internally wired, encapsulated spark gaps. The spark gaps have opposite, protruding contact surfaces, which are connected to outer terminals and contact rails. In addition, a drive or trigger circuit is provided and the housing has a partitioned trough shape to receive the spark gaps.

Aus dem Vorstehenden ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weitergebildete Kompaktanordnung für mehrpolige stoßstromfeste Überspannungsableiter mit in einem Gehäuse im wesentlichen parallel angeordneten, intern verdrahteten gekapselten Funkenstrecken mit Triggerschaltung anzugeben, die auch für eine sogenannte 3+1-Schaltung verwendet werden kann und die in besonders kostengünstiger Weise herstellbar ist.From the foregoing, it is therefore an object of the invention to provide a further developed compact arrangement for multi-pole surge current resistant surge arresters arranged in a housing substantially parallel, internally wired encapsulated spark gaps with trigger circuit, which can also be used for a so-called 3 + 1 circuit and in particularly cost-effective manner can be produced.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einer Kompaktanordnung für mehrpolige stoßstromfeste Überspannungsableiter nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1, wobei die Unteransprüche 2 - 18 zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.The object of the invention is achieved with a compact arrangement for multi-pole surge current resistant surge arrester according to the features of claim 1, wherein the dependent claims 2 - 18 include expedient refinements and developments.

Gemäß einem Grundgedanken der Erfindung wird von einem Gehäuse ausgegangen, das eine Wannenform mit inneren Trennwänden besitzt, wobei die derart gebildeten Gehäusekammern die einzelnen Funkenstrecken und die jeweiligen Anschlussklemmen aufnehmen.According to one aspect of the invention is based on a housing having a trough shape with inner partitions, wherein the housing chambers thus formed receive the individual spark gaps and the respective connection terminals.

Auf der nach oben offenen Gehäusewanne ist eine Isolierplatte vorgesehen, welche Öffnungen aufweist, in die Federkontaktelemente eingesetzt sind.On the upwardly open housing tray, an insulating plate is provided, which has openings, are inserted into the spring contact elements.

Weiterhin ist oberhalb der Isolierplatte der Verdrahtungsträger für die elektronische Ansteuer- oder Triggerschaltung befindlich, wobei die Federkontakte eine elektrische Verbindung zwischen Kontaktpunkten an der Unterseite des Verdrahtungsträgers einerseits und dem Außenmantel jeweils einer der Funkenstrecken andererseits herstellen.Furthermore, the wiring carrier for the electronic drive or trigger circuit is located above the insulating plate, wherein the spring contacts produce an electrical connection between contact points on the underside of the wiring substrate on the one hand and the outer sheath one of the spark gaps on the other.

Bevorzugt ist der Verdrahtungsträger eine kupferkaschierte Leiterplatte, wobei die Kontaktpunkte an der Unterseite dieser Leiterplatte als größerflächige Lotinseln ausgeführt sind.Preferably, the wiring carrier is a copper-clad circuit board, wherein the contact points are executed on the underside of this circuit board as a larger area solder pads.

Die Leiterplatte umfasst seitliche, vorzugsweise gekröpfte Anschlussfahnen, welche mit den inneren Kontaktschienen, die sich in den jeweiligen Gehäusekammern befinden, elektrisch und mechanisch verbindbar sind. Hierdurch wird also nicht nur die gewünschte elektrische Kontaktierung, sondern auch eine mechanische Arretierung der Isolierplatte, enthaltend die Federkontaktelemente, erreicht. Gesonderte Befestigungsmittel für die Isolierplatte selbst können entfallen.The circuit board comprises lateral, preferably cranked terminal lugs, which are electrically and mechanically connectable with the inner contact rails, which are located in the respective housing chambers. As a result, not only the desired electrical contact, but also a mechanical locking of the insulating plate, containing the spring contact elements achieved. Separate fasteners for the insulating itself can be omitted.

Die Isolierplattenunterseite weist im Bereich der Öffnungen vorzugsweise hülsenartige Fortsätze auf, welche unter einem Winkel zur Längsachse angeschnitten sind, so dass einerseits die Federkontaktelemente gegen Herausfallen nach unten gesichert sind und andererseits ein leitfähiger Abschnitt dieser freiliegt. Im nicht geschnittenen unteren Bereich ist der hülsenartige Fortsatz geschlossen, um bevorzugt eingesetzte zylindrische Druckfedern aufzunehmen, die beiderseits der jeweiligen Öffnungen, d.h. nach oben und nach unten über den Anschnitt frei- bzw. hervorstehen.The Isolierplattenunterseite has in the region of the openings preferably sleeve-like projections, which are cut at an angle to the longitudinal axis, so that on the one hand, the spring contact elements are secured against falling down and on the other hand, a conductive portion of this exposed. In the uncut lower region, the sleeve-like extension is closed to receive preferred cylindrical compression springs inserted on either side of the respective apertures, i. up and down over the gate free or protrude.

Wenn die gekapselten Funkenstrecken eine im wesentlichen zylindrische Form besitzen, ist der Anschnitt der hülsenartigen Fortsätze kreissegmentartig und komplementär zum zylindrischen Funkenstreckengehäuse ausgebildet.If the encapsulated spark gaps have a substantially cylindrical shape, the gate of the sleeve-like projections is formed like a circle segment and complementary to the cylindrical spark gap housing.

Den jeweiligen hülsenartigen Fortsätzen gegenüberliegend ist mindestens ein weiterer Arretierungsfortsatz an der Isolierplatte angeformt, welcher mit seiner zur jeweiligen Funkenstrecke orientierten Seite an deren Gehäuseform angepasst ist, so dass die Isolierplatte beim Aufsetzen sich selbst justiert, wodurch der Montageaufwand weiter vereinfacht ist.The respective sleeve-like projections opposite at least one further Arretierungsfortsatz is integrally formed on the insulating plate, which is adapted to its respective spark gap side oriented to the housing shape, so that the insulating plate when placing itself adjusted, whereby the assembly effort is further simplified.

Die Oberseite der Isolierplatte weist angeformte Distanznocken auf, die sich gegen die Unterseite der Leiterplatte abstützen. Unerwünschte Krafteinwirkungen auf die Lötstellen der elektronischen Bauelemente auf der Leiterplatte sowie unerwünschte Spannungen und Kräfte auf die Leiterplatte werden hierdurch minimiert. In diesem Sinne befinden sich die Distanznocken über den Außenumfang der Oberseite der Isolierplatte verteilt angeordnet.The top of the insulating plate has molded spacer cams, which are supported against the underside of the circuit board. Undesirable force effects on the solder joints of the electronic components on the printed circuit board as well as undesirable stresses and forces on the printed circuit board are thereby minimized. In this sense, the distance cams are arranged distributed over the outer circumference of the top of the insulating.

Das Gehäuse und die Isolierplatte sind bevorzugt Kunststoff-Spritzgussteile, d.h. insbesondere die Isolierplatte mit den hülsenartigen Fortsätzen und den Distanznocken ist einstückig.The housing and the insulating plate are preferably plastic injection molded parts, i. in particular, the insulating plate with the sleeve-like projections and the distance cam is in one piece.

Eine vorgesehene Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke für eine 3+1-Schaltung weist eine im wesentlichen Z-Form mit zwei kurzen, entgegengesetzt gerichteten und einem längeren Verbindungsschenkel auf, wobei die Befestigung und elektrische Kontaktierung über eine Passung, im wesentlichen lediglich auf Formschluss basierend, realisiert ist.A dedicated 3-to-1 wiring plane swap bridge has a substantially Z-shape with two short, oppositely directed and one longer interconnecting legs, the attachment and electrical contacting being realized via a fit substantially only positive-fit ,

Vorhandene hervorstehende Kontaktflächen an den Funkenstrecken werden genutzt, um über diese quasi Bolzen die Befestigung und Kontaktierung der Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke zu erreichen. Der längere Verbindungsschenkel der Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke kann mit einer Isolationsumhüllung versehen sein.Existing protruding contact surfaces on the spark gaps are used to achieve the fastening and contacting of the wiring plane swap bridge via these quasi bolts. The longer connection leg of the wiring plane swap body may be provided with an insulation sheath.

In den kurzen Schenkeln sind Passbohrungen oder Aussparungen eingebracht, welche dem Außenmaß der jeweiligen hervorstehenden Kontaktflächen der Funkenstrecke entsprechen.In the short legs fitting holes or recesses are introduced, which correspond to the outer dimension of the respective protruding contact surfaces of the spark gap.

Weiterhin ist die Materialstärke mindestens der kurzen Schenkel im wesentlichen gleich oder einen geringen Betrag kleiner als das Höhenmaß des Kontaktflächen-Vorsprungs der jeweiligen Funkenstrecke. Die Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke ist dann im Außengehäuse des Überspannungsableiters so angeordnet, dass der lange Schenkel im Bauraumabstand zwischen zwei der Funkenstrecken bzw. zwischen zwei Kammern verläuft.Furthermore, the material thickness of at least the short legs is substantially the same or a small amount smaller than the height dimension of the contact surface projection of the respective spark gap. The wiring level swap body is then in the outer casing of the surge arrester arranged so that the long leg in the space between two spaces of the spark gaps or between two chambers.

Zur internen Verbindung sowie zur Aufnahme von äußeren Anschlussklemmen sind die hierfür erforderlichen Kontaktschienen bei einer Ausführungsform der Erfindung als metallische Winkelelemente ausgebildet, wobei ein erster Winkelschenkel kraftschlüssig mit der jeweiligen hervorstehenden Kontaktfläche der Funkenstrecke verbunden und über diesen Schenkel ein formschlüssiger Halt im Gehäuse gegeben ist. Ein zweiter Winkelschenkel nimmt die erwähnten äußeren Anschlussklemmen auf oder dient der Befestigung dieser.For internal connection and for receiving external terminals, the contact rails required for this purpose are formed in one embodiment of the invention as metallic angle elements, wherein a first angle leg frictionally connected to the respective projecting contact surface of the spark gap and is given over this leg a positive fit in the housing. A second angle leg receives the aforementioned external terminals or serves to attach this.

Der erste Winkelschenkel der Kontaktschienen ist über eine Schraubverbindung mit der jeweiligen Kontaktfläche der Funkenstrecke verbunden, wobei hierfür die dort vorgesehene Bohrung mit Innengewinde genutzt wird.The first angle leg of the contact rails is connected via a screw connection with the respective contact surface of the spark gap, for which purpose the bore provided there with internal thread is used.

Die Schraubverbindung, wie vorerwähnt, dient gleichzeitig der Sicherung der jeweiligen kurzen Schenkel der Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke. Demnach ist also keine weitere Schraubverbindung oder eine ähnliche Kontaktierungsmaßnahme für den Verdrahtungsebenen-Wechsel, z.B. über die Kontaktschienen hinweg, notwendig.The screw connection, as mentioned above, at the same time serves to secure the respective short legs of the wiring level swap body. Thus, there is no further screw connection or similar contacting action for the wiring plane change, e.g. beyond the contact rails, necessary.

Bei einer dreiphasigen Anordnung des mehrpoligen Überspannungsableiters mit Nulleiter verbindet eine der Kontaktschienen drei der vier Funkenstrecken auf einer der Gehäuselängsseiten. Die auf der gegenüberliegenden Gehäuselängsseite vorgesehene Kontaktschiene ist entweder als Einzelschiene pro Funkenstrecke oder als Kontaktschiene ausgebildet, die isolierende Abschnitte aufweist. Diese jeweils Einzelkontaktschienen bzw. die isolierenden Abschnitte aufweisende Kontaktschiene nimmt die Phasen- bzw. Nulleiter-Anschlussklemmen auf. Für den PE-Anschluss ist eine weitere Kontaktschiene mit mindestens einer äußeren Anschlussklemme vorgesehen, die mit der vierten Funkenstrecke verbunden ist.

Die Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke erstreckt sich zwischen der dritten Phasen-Funkenstrecke und der Nulleiter-Funkenstrecke und ist dort entsprechend elektrisch kontaktiert.In a three-phase arrangement of the multi-pole surge arrester with neutral conductor connects one of the contact rails three of the four spark gaps on one of the housing longitudinal sides. The provided on the opposite housing longitudinal side contact rail is formed either as a single rail per spark gap or as a contact rail having insulating portions. These respective individual contact rails or the insulating portions having contact rail takes on the phase or neutral terminals. For the PE connection, a further contact rail with at least one outer connection terminal is provided, which is connected to the fourth spark gap.

The wiring plane swap bridge extends between the third phase spark gap and the neutral spark gap and is electrically contacted there.

Bevorzugt besteht die Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke aus einem leitfähigen Flachmaterial, insbesondere Kupfer.The wiring level swap bridge preferably consists of a conductive flat material, in particular copper.

Wie vorerwähnt nehmen im Gehäuse ausgebildete Kammern die Funkenstrecken auf, wobei die Gehäuselängsseiten Nuten oder Schlitze umfassen, die der Führung und Befestigung der Kontaktschienen dienen.As mentioned above, chambers formed in the housing accommodate the spark gaps, with the housing longitudinal sides comprising slots or slots serving to guide and secure the contact rails.

Eine der Kammerwände kann zur führenden Aufnahme mindestens eines Teilabschnitts der Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke ausgebildet sein.One of the chamber walls can be designed for the leading reception of at least one subsection of the wiring plane interchange bridge.

Im Bereich der kurzen Schenkel der Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke sind zungenartige Ausprägungen oder Vorsprünge angeordnet oder vorgesehen, welche im montierten Zustand ein zum jeweiligen ersten Winkelschenkel der Kontaktschiene gerichtetes Gegenlager bilden, so dass bei Stoßstromfluss auftretende Streckungskräfte der Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke sicher aufgenommen werden können.In the region of the short legs of the wiring plane interchange tongue-like forms or protrusions are arranged or provided, which form in the assembled state a directed to the respective first angle leg of the contact rail counter bearing, so that occurring at surge current stretching forces of the wiring plane swap body can be safely absorbed.

Bei dem sich ergebenden Stromfluss einer 3+1-Schaltung mit Verdrahtungsebenen-Wechsel ist die Wechselbrücke so angeordnet, dass sich stromflussbedingte elektrische Kräfte im Sinne einer Kompensation gegenseitig aufheben, was einen weiteren wesentlichen Vorteil der Erfindung darstellt.In the resulting current flow of a 3 + 1 circuit with wiring plane change, the swap body is arranged so that current flow-related electrical forces cancel each other out in the sense of compensation, which represents a further significant advantage of the invention.

Dadurch, dass die Kontaktierung der Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke direkt an den Funkenstreckenpaketen über Bohrungen in der Brücke erfolgt, sind keine weiteren zusätzlichen mechanischen Verbindungen notwendig. Die bevorzugte Passung und die zusätzliche Sicherung der Passklemmung mittels der Kontaktschienen schafft eine optimale elektrische wie auch mechanische Konstruktion, ohne dass der Bauraum vergrößert ist und damit sich die Außenabmessungen des mehrpoligen Überspannungsableiter-Gehäuses verändern.Due to the fact that the contacting of the wiring level swap bridge takes place directly at the spark gaps through holes in the bridge, no further additional mechanical connections are necessary. The preferred fit and the additional securing of the Passklemmung by means of the contact rails creates an optimal electrical and mechanical construction, without the space is increased and thus change the outer dimensions of the multi-pole surge arrester housing.

Die bevorzugte Stapelanordnung von in einer ersten Ebene liegenden Funkenstrecken, einer darüber befindlichen Isolierplatte und der oberhalb dieser angeordneten Leiterplatte mit der elektronischen Schaltung reduziert den Bauraum in der gewünschten Weise. Dabei erfüllt die Isolierplatte nicht nur die Aufgabe der elektrischen Isolation, sondern dient als Trägerelement von bevorzugt zylindrischen Druckfedern, die der elektrischen Kontaktierung bzw. Verbindung der Ansteuer- oder Triggerschaltung mit den in der ersten dieser angeordneten Leiterplatte mit der elektronischen Schaltung reduziert den Bauraum in der gewünschten Weise. Dabei erfüllt die Isolierplatte nicht nur die Aufgabe der elektrischen Isolation, sondern dient als Trägerelement von bevorzugt zylindrischen Druckfedern, die der elektrischen Kontaktierung bzw. Verbindung der Ansteuer- oder Triggerschaltung mit den in der ersten Ebene befindlichen Funkenstrecken dienen. Eine Außenabdeckung komplettiert dann die Gesamtanordnung und sorgt für die Berührungssicherheit und den Schutz der Baugruppe.The preferred stack arrangement of lying in a first plane spark gaps, an insulating plate located above and arranged above this circuit board with the electronic circuit reduces the space in the desired manner. In this case, the insulating plate fulfills not only the task of electrical insulation, but serves as a carrier element of preferably cylindrical compression springs, the electrical contacting or connection of the control or trigger circuit with in the first this arranged printed circuit board with the electronic circuit reduces the space in the desired manner. The insulating plate not only fulfills the task of electrical insulation, but serves as a carrier element of preferably cylindrical compression springs, which serve the electrical contact or connection of the control or trigger circuit with the spark gaps located in the first plane. An outer cover then completes the overall arrangement and ensures the contact safety and protection of the assembly.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.The invention will be explained below with reference to exemplary embodiments and with the aid of figures.

Hierbei zeigen:

Fig. 1

eine Ansicht des wannenartigen Gehäuses mit Einzelkammern und darin befindlichen Funkenstrecken sowie die noch nicht endgültig positionierte Isolierplatte;

Fig. 2

eine Ansicht der Anordnung mit positionierter Isolierplatte und darüber befindlicher, noch nicht befestigter Leiterplatte;

Fig. 3

eine Draufsicht auf einen mehrpoligen Überspannungsableiter mit erkennbaren Funkenstrecken, Kontaktschienen und der Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke;

Fig. 4

Detaildarstellungen von jeweils zwei Überspannungsableitern mit erkennbarer konstruktiver mechanischer Anordnung der Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke und

Fig. 5

eine Ansicht der Leiterplattenunterseite der Ansteuer- oder Triggerschaltung mit Lotinsel-Kontaktpunkten.

Hereby show:

Fig. 1

a view of the trough-like housing with individual chambers and spark gaps therein and the not yet finally positioned insulating plate;

Fig. 2

a view of the arrangement with positioned insulating and overlying, not yet mounted circuit board;

Fig. 3

a plan view of a multi-pole surge arrester with detectable spark gaps, contact rails and the wiring level swap body;

Fig. 4

Detailed representations of two surge arresters each with recognizable constructive mechanical arrangement of the wiring level swap and

Fig. 5

a view of the PCB bottom of the drive or trigger circuit with Lotinsel-contact points.

Gemäß Fig. 1 sind im Kunststoffgehäuse 6 Kammern vorgesehen, die die Überspannungsableiter bzw. Funkenstrecken 1 bis 4 aufnehmen. Zu erkennen sind weiterhin Anschlussklemmen 12 sowie Befestigungsschrauben 13.According to Fig. 1 6 chambers are provided in the plastic housing, which accommodate the surge arrester or spark gaps 1 to 4. To recognize are still terminals 12 and mounting screws 13th

Auf der nach oben offenen Gehäusewanne wird eine Isolierplatte 25 aufgesetzt, welche mehrere hülsenartige Fortsätze 26 an ihrer Unterseite besitzt. Diese hülsenartigen Fortsätze dienen der Aufnahme einer zylindrischen Druckfeder 27 (siehe auch Fig. 2).On the upwardly open housing tray, an insulating plate 25 is placed, which has a plurality of sleeve-like extensions 26 on its underside. These sleeve-like extensions serve to receive a cylindrical compression spring 27 (see also Fig. 2 ).

Bei Funkenstrecken 1 bis 4 in einer Form mit einem zylindrischen metallischen Außengehäuse sind die hülsenartigen Fortsätze 26 kreissegmentförmig angeschnitten bzw. ausgespart, wodurch ein Teil der zylindrischen Druckfeder 27 freiliegt.
Der untere Endabschnitt 28 der hülsenartigen Fortsätze 26 ist geschlossen, wodurch verhindert wird, dass die jeweiligen zylindrischen Druckfedern 27 nach unten herausfallen können.In spark gaps 1 to 4 in a form with a cylindrical metallic outer housing, the sleeve-like extensions 26 are cut or recessed circular segment, whereby a portion of the cylindrical compression spring 27 is exposed.
The lower end portion 28 of the sleeve-like projections 26 is closed, whereby it is prevented that the respective cylindrical compression springs 27 can fall down.

Es ist also, wie in der Fig. 1 ersichtlich, der Anschnitt der hülsenartigen Fortsätze 26 kreissegmentartig und komplementär zum zylindrischen Funkenstreckengehäuse ausgebildet.So it's like in the Fig. 1 it can be seen, the gate of the sleeve-like extensions 26 formed like a circle segment and complementary to the cylindrical spark gap housing.

Den jeweiligen hülsenartigen Fortsätzen 26 gegenüberliegend ist jeweils mindestens ein weiterer Arretierungsfortsatz 29 an der Unterseite der Isolierplatte 25 angeformt.
Weitere Fortsätze 30 im Randbereich der Unterseite der Isolierplatte sichern diese gegen unerwünschtes Verschieben.The respective sleeve-like projections 26 opposite at least one further Arretierungsfortsatz 29 is integrally formed on the underside of the insulating plate 25.
Further extensions 30 in the edge region of the underside of the insulating plate secure them against undesired movement.

An der Oberseite der Isolierplatte 25 sind im äußeren Randbereich angeformte Distanznocken 31 vorhanden, die in Verbindung mit den gekröpften Anschlussfahnen 32, die an der Leiterplatte 33 befindlich sind, unerwünschte Spannungskräfte auf die Lötstützpunkte für die elektronischen Bauelemente auf der Leiterplatte 33 bzw. auf die Leiterplatte selbst verhindern.At the top of the insulating plate 25 formed in the outer edge region spacer cam 31 are present, which in conjunction with the bent terminal lugs 32 which are located on the circuit board 33, undesirable stress forces on the soldering pads for the electronic components on the circuit board 33 and on the circuit board prevent yourself.

Unter Hinweis auf Fig. 2 ist oberhalb der Isolierplatte 25 die erwähnte Leiterplatte 33 anzuordnen, wobei die oberen Enden der zylindrischen Druckfedern 27 mit speziell ausgebildeten Lotkontaktpunkten an der Unterseite der Leiterplatte in Verbindung kommen, so dass ein elektrischer Anschluss hin zu den Funkenstrecken gewährleistet wird.
Der Durchmesser der Kontaktpunkte 34 ist gleich oder größer als der Durchmesser der zylindrischen Druckfedern bzw. des oberen Endes dieser Kontaktfeder 27. Die typische flache Kegelform eines Lotpunkts führt in Verbindung mit der Flexibilität der jeweiligen zylindrischen Druckfeder zu einer Zentrierung und sicheren Kontaktierung auch dann, wenn nicht zu vermeidende Toleranzen hinsichtlich der Lage und Ausführungsform der Anschlussfahnen 32 und deren Befestigung mittels Schrauben 13 vorliegen. Die Größenverhältnisse zwischen den Kontaktpunkten 34 einerseits und übrigen Lötinseln 35 zur Befestigung der elektronischen Bauelemente auf der Leiterplatte 33 sind der Fig. 5 entnehmbar, welche auch die seitlich angeordneten Anschlussfahnen 32 zeigt.Recalling Fig. 2 is above the insulating plate 25 to arrange the aforementioned printed circuit board 33, wherein the upper ends of the cylindrical compression springs 27 come with specially trained Lotkontaktpunkten on the underside of the circuit board, so that an electrical connection is ensured to the spark gaps.
The diameter of the contact points 34 is equal to or greater than the diameter of the cylindrical compression springs or the upper end of this contact spring 27. The typical flat conical shape of a Lotpunkts leads in Connection with the flexibility of the respective cylindrical compression spring for centering and secure contact even if there are unavoidable tolerances with respect to the position and embodiment of the terminal lugs 32 and their attachment by means of screws 13. The size ratios between the contact points 34 on the one hand and other solder pads 35 for mounting the electronic components on the circuit board 33 are the Fig. 5 removable, which also shows the laterally arranged terminal lugs 32.

Bei mehrpoligen Überspannungsableitern in 3+1-Schaltung ergibt sich bei entsprechend gewünschter Klemmung die Notwendigkeit eines internen Verdrahtungsebenen-Wechsels, wofür eine entsprechende Brücke zwischen einer der Phasen und dem Nulleiter erforderlich ist.In multi-pole surge arresters in 3 + 1 circuit arises with a corresponding desired clamping the need for an internal wiring plane change, for which a corresponding bridge between one of the phases and the neutral is required.

Die praktische Ausführung eines mehrpoligen stoßstromfesten Überspannungsableiters in 3+1-Schaltung lässt Fig. 3 erkennen. Die einzelnen Überspannungsableiter 1 bis 4 befinden sich in einzelnen Kammern 5 des Kunststoffgehäuses, wobei auf einer der Gehäuselängsseiten die Kontaktschiene 7 vorgesehen ist, welche die Überspannungsableiter 1 bis 3 elektrisch verbindet.The practical design of a multi-pole surge-proof surge arrester in 3 + 1 circuit leaves Fig. 3 detect. The individual surge arresters 1 to 4 are located in individual chambers 5 of the plastic housing, wherein the contact rail 7 is provided on one of the housing longitudinal sides, which connects the surge arresters 1 to 3 electrically.

Auf der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 6 sind Einzelkontaktschienen 8 bis 11 vorgesehen. Diese Einzelkontaktschienen nehmen jeweils ein Paar von äußeren Anschlussklemmen 12 (siehe auch Fig. 4) auf.On the opposite side of the housing 6, individual contact rails 8 to 11 are provided. These individual contact rails each take a pair of outer terminals 12 (see also Fig. 4 ) on.

Die Kontaktschiene 7 bzw. die Einzelkontaktschienen 8 bis 11 sind mit einer hervorstehenden Kontaktfläche 14 der jeweiligen Funkenstrecken 1 bis 4 elektrisch über eine Schraube verbunden, die von einer Bohrung mit Innengewinde der vorstehenden Kontaktfläche 14 aufgenommen wird.The contact rail 7 or the individual contact rails 8 to 11 are connected to a protruding contact surface 14 of the respective spark gaps 1 to 4 electrically via a screw which is received by a bore with internal thread of the protruding contact surface 14.

Die notwendige Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke 15, die eine im wesentlichen Z-Form aufweist, befindet sich mit ihrem längeren Verbindungsschenkel zwischen den Funkenstreckenableitern 3 und 4.The necessary wiring plane interchangeable bridge 15, which has a substantially Z-shape, is located with its longer connecting leg between the spark gap arresters 3 and 4.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist zur führenden Aufnahme mindestens des langen Schenkels der Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke 15 eine Ausformung 16 in der entsprechenden Kammertrennwand 17 vorhanden.According to the embodiment Fig. 3 is to form the leading receiving at least the long leg of the wiring plane changing bridge 15 a molding 16 in the corresponding chamber partition wall 17 is present.

Wie aus der Fig. 4 im oberen Bildteil besonders deutlich erkennbar, ist im kurzen Schenkel 18 der Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke 15 eine Passbohrung eingebracht, die auf die äußeren Abmessungen der vorstehenden Kontaktfläche 14 des jeweiligen Ableiters 1 bis 4 abgestimmt ist.Like from the Fig. 4 In the upper part of the image particularly clearly recognizable, a fitting bore is introduced in the short leg 18 of the wiring plane changing bridge 15, which is tuned to the outer dimensions of the projecting contact surface 14 of the respective arrester 1 to 4.

Damit kann der jeweilige kurze Schenkel 18 in Formschluss mit der vorstehenden Kontaktfläche 14 gebracht werden, wobei das Endfixieren dann mit Hilfe einer entsprechenden Kontaktschiene erfolgt, wie dies im unteren Bildteil nach Fig. 4 deutlich wird.Thus, the respective short leg 18 can be brought into positive engagement with the projecting contact surface 14, wherein the final fixing is then carried out with the aid of a corresponding contact rail, as in the lower part of the picture Fig. 4 becomes clear.

Die Materialstärke mindestens der kurzen Schenkel 18 ist im wesentlichen gleich oder kleiner als das Höhenmaß des Kontaktflächen-Vorsprungs 14 der jeweiligen Funkenstrecke 1 bis 4.The material thickness of at least the short legs 18 is substantially equal to or smaller than the height dimension of the contact surface projection 14 of the respective spark gap 1 to 4.

Bevorzugt besteht die Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke 15 aus einem Flachkupfermaterial, welches mindestens in einem Teilbereich mit einer Isolationsumhüllung 19 (siehe Fig. 4) versehen sein kann.Preferably, the wiring plane changing bridge 15 consists of a flat copper material, which at least in a partial area with an insulation sheath 19 (see Fig. 4 ) can be provided.

Die Kontaktschiene 7, aber auch die Einzelkontaktschienen 8 bis 11 sind als metallische Winkelelemente ausgebildet, wobei ein erster Winkelschenkel 20 kraftschlüssig mit der jeweiligen hervorstehenden Kontaktfläche 14 der jeweiligen Funkenstrecke verbunden ist. Über diesen Schenkel 20 kann gleichzeitig ein Formschluss oder entsprechender Halt im Gehäuse 6 erreicht werden, was hierfür entsprechende Nuten oder dergleichen Aussparungen besitzt.The contact rail 7, but also the individual contact rails 8 to 11 are formed as metallic angle elements, wherein a first angle leg 20 is non-positively connected to the respective projecting contact surface 14 of the respective spark gap. About this leg 20, a positive connection or corresponding support in the housing 6 can be achieved at the same time, which has corresponding grooves or the like recesses.

Ein zweiter Winkelschenkel 21 trägt die Anschlussklemmen 12.
Der erste Winkelschenkel 20 ist über eine Schraubverbindung (siehe Fig. 4) mit der jeweiligen Kontaktfläche 14 der jeweiligen Funkenstrecke verbunden. Diese Schraubverbindung kann gleichzeitig den jeweiligen kurzen Schenkel 18 der Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke 15 sichern, wie dies im Bildteil rechts unten nach Fig. 4 dargestellt ist.A second angle leg 21 carries the terminals 12th
The first angle leg 20 is connected via a screw connection (see Fig. 4 ) connected to the respective contact surface 14 of the respective spark gap. This screw can simultaneously secure the respective short leg 18 of the wiring level change bridge 15, as shown in the picture below right below Fig. 4 is shown.

Zungenartige Ausprägungen oder Vorsprünge 22, die im Bereich der kurzen Schenkel 18 der Verdrahtungsebenen-Wechselbrücke 15 angeordnet oder eingebracht sind, orientieren sich im montierten Zustand hin zum jeweiligen ersten Winkelschenkel, so dass dann ein Gegenlager entsteht, welches elektrodynamische Kräfte im Stoßstromfall aufnehmen kann.
Insbesondere wirkt dieses Gegenlager einer Streckung des Bügels beim Stromfluss entgegen.Tongue-like forms or projections 22, which are arranged or introduced in the region of the short legs 18 of the wiring plane swap body 15, oriented in the mounted state towards the respective first angle leg, so that then an abutment is formed which can absorb electrodynamic forces in the surge current case.
In particular, this counter bearing counteracts stretching of the bracket during the flow of current.

Bei einer im wesentlichen mindestens abschnittsweisen U-Form der Kontaktschienen 8 bis 11 bzw. 23 für den PE-Anschluss dient ein dritter Zungen-Winkelschenkel 24 (siehe oberer Bildteil nach Fig. 4) als Kabelbefestigungs-Druckplatte. Dieser dritte Zungen-Winkelschenkel 24 liegt im wesentlichen dem zweiten Winkelschenkel 21 gegenüber.In a substantially at least partially U-shape of the contact rails 8 to 11 or 23 for the PE connection is a third tongue-angle leg 24 (see the upper part of the picture Fig. 4 ) as a cable fixing pressure plate. This third tongue-angle leg 24 is substantially opposite to the second angle leg 21.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 bis 41 to 4

Überspannungsableiter bzw. FunkenstreckenSurge arresters or spark gaps

55

Kammerchamber

66

KunststoffgehäusePlastic housing

77

Kontaktschienecontact bar

8 bis 118 to 11

EinzelkontaktschienenSingle contact rails

1212

Anschlussklemmeterminal

1313

Schraubescrew

1414

hervorstehende Kontaktfläche der Funkenstreckeprotruding contact surface of the spark gap

1515

Verdrahtungsebenen-WechselbrückeWiring levels-swap

1616

Ausformungformation

1717

Kammertrennwanddividing wall

1818

kurzer Schenkel der Verdrahtungsebenen-Wechselbrückeshort leg of the wiring level swap

1919

Isolationsumhüllunginsulation enclosure

2020

erster Winkelschenkelfirst angle leg

2121

zweiter Winkelschenkelsecond angle leg

2222

zungenartige Ausprägungen oder Vorsprüngetongue-like forms or protrusions

2323

PE-KlemmePE terminal

2424

Zungen-WinkelschenkelTongue angle leg

2525

Isolierplatteinsulation

2626

hülsenartiger Fortsatzsleeve-like extension

2727

zylindrische Druckfedercylindrical compression spring

2828

unterer Endabschnitt des hülsenartigen Fortsatzeslower end portion of the sleeve-like extension

2929

ArretierungsfortsatzArretierungsfortsatz

3030

weitere Fortsätzefurther extensions

3131

Distanznockenspacer cams

3232

Anschlussfahneterminal lug

3333

Leiterplattecircuit board

3434

Kontaktpunktcontact point

3535

Lötinselnsolder pads

Claims (18)

1. Compact arrangement for multipole surge-current proof surge arresters comprising internally wired, encapsulated spark gaps (1 to 4) essentially arranged in parallel in a housing (6), said spark gaps (1 to 4) having facing projecting contact surfaces (14) connected to outer terminals (12) and inner contact bars (7) or bridges, and comprising an electronic control or trigger circuit present on a wiring support (33), said housing (6) being trough-shaped with dividing walls (17), wherein the resulting housing chambers (5) accommodate the spark gaps (1 to 4) and the terminals (12),
   characterized in that
   an insulating plate (25) is provided on the upwardly opening housing trough, which insulating plate has openings into which spring contact elements (27) are introduced,
   moreover, the wiring support (33) is arranged above said insulating plate (25), with the spring contact elements (27) forming an electrical connection between contact points (34) on the underside of the wiring support (33) and the cover of one of the spark gaps (1 to 4), respectively.
2. Compact arrangement according to claim 1,
   characterized in that
   the wiring support (33) is a copper-clad circuit board, with the contact points (34) being formed as larger-area solder lands (35).
3. Compact arrangement according to claim 1 or 2,
   characterized in that
   the circuit board (33) comprises lateral terminal lugs (32) which may be electrically connected to the inner contact bars (7), whereby a simultaneous mechanical locking of the insulating plate (25) containing the spring contact elements (27) is hereby achieved.
4. Compact arrangement according to one of the preceding claims,
   characterized in that
   in the area of the openings, the underside of the insulating plate (25) comprises sleeve-like extensions (26) which are cut at an angle to the longitudinal axis so that the spring contact elements (27), on the one hand, are secured from dropping out downwardly, and, on the other hand, a conductive portion thereof is exposed.
5. Compact arrangement according to claim 4,
   characterized in that
   the encapsulated spark gaps (1 to 4) are essentially cylindrical-shaped or have such a partial shape, said cut portion of the sleeve-like extensions (26) being formed like a circle segment and complementarily to the cylindrical spark gap housing or a corresponding housing part.
6. Compact arrangement according to one of the preceding claims,
   
   characterized in that
   the spring contact elements are cylindrical pressure springs (27) which project on both sides of the corresponding opening.
7. Compact arrangement according to claim 5,
   characterized in that
   facing said sleeve-like extension (26), at least one further locking extension (29) is provided which on its side facing the corresponding spark gap (1 to 4) is adapted to the housing shape thereof.
8. Compact arrangement according to one of the preceding claims,
   characterized in that
   the upper side of the insulating plate (25) has spacer cams (31) formed thereon.
9. Compact arrangement according to one of the preceding claims,
   characterized in that
   the housing (6) and the insulating plate (25) are made of injection-molded plastic.
10. Compact arrangement according to one of the preceding claims,
    characterized in that
    an essentially Z-shaped wiring plane change-over bridge (15) is provided including two short (18), oppositely directed connection legs and one longer connection leg, with fitting bores or recesses being formed in the short legs (18), which correspond to the outer dimension of projecting contact surfaces (14) of the spark gap, with the material thickness of at least the short legs (18) being essentially equal to or less than the height of a projection of a contact surface (14) of the spark gap (1 to 4), and the long leg extending in the spacing of the installation space between two of the spark gaps (1 to 4).
11. Compact arrangement according to claim 10,
    characterized in that
    the contact bars (8 to 11) are formed as metallic angular elements, with a first angle leg (20) being non-positively connected with the corresponding projecting contact surface (14) of the spark gap (1 to 4), and a form-fit support being provided in the housing by this leg, and a second angle leg (21) moreover accommodating the outer terminals (12).
12. Compact arrangement according to claim 11,
    characterized in that
    the first angle leg (20) is connected with the corresponding contact surface of the spark gap (1 to 4) by means of a screw connection.
13. Compact arrangement according to claim 12,
    characterized in that
    the screw connection simultaneously secures the respective short leg (17) of the wiring plane change-over bridge (15).
14. Compact arrangement according to claim 10,
    characterized in that
    in a three-phase arrangement including a neutral conductor, one of the contact bars connects three (1 to 3) of the four spark gaps on one of the longitudinal housing sides, with the contact bar (7) provided on the facing longitudinal housing side comprising insulating portions or being interrupted, and accommodating the terminals of the phase and the neutral conductor, a contact bar having at least one outer terminal being moreover connected with the fourth spark gap (4) for the PE-connection, and the wiring plane change-over bridge (15) being arranged and electrically contacted between the spark gap of the third phase and the spark gap of the neutral conductor.
15. Compact arrangement according to claim 10,
    characterized in that
    the wiring plane change-over bridge (15) consists of a conductive flat material, in particular copper.
16. Compact arrangement according to claim 10,
    characterized in that
    a dividing wall of the chamber (17) is formed to guidingly receive at least one partial portion of the wiring plane change-over bridge (15).
17. Compact arrangement according to one of claims 10 to 16,
    characterized in that
    in the area of the short legs (18) of the wiring plane change-over bridge (15), tongue-like elevations or projections (22) are arranged, which when assembled, form a counter-bearing facing the corresponding first angle leg.
18. Compact arrangement according to claim 11,
    characterized in that
    with an essentially portion-wise U-shape of the contact bars (8 to 11), a third tongue angle leg (24) facing the second angle leg (21) forms a pressure plate for cable fixation.

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