Überspannungsschutzeinrichtung, insbesondere für abgeschirmte Antennenanlagen. Überspannungsschutzeinrichtungen, ins besondere für abgeschirmte Antennenanla gen, werden häufig mit zwei Entladungs strecken ausgebildet. Vorzugsweise werden diese Entladungsstrecken zwischen dem Ab schirmmantel der Antennenleitung und Erde und zwischen der Antennenleitung selbst und Erde eingeschaltet. Das Ziel der Erfin dung ist, über Überspannungsschutzeinrich- tungen mit mehreren Schutzfunkenstrecken einen gedrängten Aufbau zu erreichen und einen leichten Einbau bei leichter Auswech selbarkeit der Entladungsstrecken zu ermög lichen.
Gemäss der Erfindung werden die Or gane, zwischen denen die Schutzfunken strecken vorhanden sind, in einem als mecha nische Einheit ausgebildeten und in die übrigen Teile der Schutzeinrichtung einge- setzten Aggregat vereinigt. Vorteilhaft er weist sich die Ausbildung dieser Einheit in Form einer Patrone, die unmittelbar aussen die notwendigen Anschlussstücke aufweist. Die Schutzfunkenstrecken können in belie biger Weise senkrecht oder parallel der Längsrichtung der Patrone in dieser vorge sehen sein.
Auch die Anschlüsse an ihr kön nen eine beliebige Form haben, deren jeweils geeignete sich durch die zu beherrschende Aufbauform bestimmt. In diesem Sinne kön nen die Anschlüsse an einer Stirnseite der Patrone liegen oder auf beide Stirnseiten ver teilt sein, an der Mantelfläche der Patrone angeordnet sein oder schliesslich sowohl auf der Mantelfläche als auch auf einer oder bei den Stirnseiten der Patrone liegen. Für das Festhalten der Patrone m einem Tragkörper können an diesem besondere Haltemittel vor gesehen sein. Anschlüsse der Patrone können unmittelbar als Halteglieder für die Pa trone ausgenutzt sein.
An der Patrone selbst kann. für das Zusammenhalten der Elektro- den eine besondere Trag- oder Spannvorrieh- tung vorgesehen sein. Es kann in einer vor teilhaften Weiterbildung eine der Elektroden unmittelbar derart ausgebildet werden. dass sie die Rolle der Trageinrichtung für die andern Elektroden bezw. die Spannvorrich tung für das Elektrodenaggregat bildet.
Bei dieser letztgenannten Ausführung wird es sieh als besonders zweckmässig erweisen, der Erdelektrode der Pa'rone die Rolle der Spannvorrichtung zu übertragen.
Für die Herstellung der Anschlüsse zwi- #chen der Patrone und der Anordnung, in welche sie eingesetzt wird. kann der Aufbau beider folgendermassen getroffen sein: Die Patrone wird mittels eines als mechanische Verbindung benutzten Anschlusses in den Gegenkontakt der Dose eingedreht. In der dabei erreichten Endstellung wird eine weitere Druckkontakt-Verbindung zwischen einem andern Anschluss der Patrone und einem Gegenkontakt hergestellt.
Bei Antennenanlagen mit Schutzfunken strecke hat. sich nun die nachteilige Erschei nung eines Prasselns oder Iinackens in den angeschlossenen Empfängern gezeigt. Als Ursache ergaben sich statiselie Aufladungen der Antenne, die sich über die Schutzfunken- strecke ausgleichen.
Dieser Mangel lässt sich beseitigen, wenn die jeweilig nicht geerdete Elektrode der einzelnen Funkenstrecken über einen -N#@Tidersta.nd geeigneter Grösse geerdet hezw. die einzelnen Schutzfunkenstrecken durch einen solchen Parallelwiderstand überbrückt wurde. Hierdui-cli werden dann etwaige Aufladungen des Antennenleiters bezw. des Schirmes der Antennenableitung durch Luftelektrizität ständig zur Erde ab geleitet.
Für diese Ableitwiderstände hat sich ein Widerstandswert von etwa 10 bis 30 kOhm als geeignet erwiesen. Diese Ab- leitwiderstände werden zc@-ecl.:mässigerweise unmittelbar an dem Aggregat der Schutzfun kenstrecken angeordnet. Es wird hierbei für den Antennenableiter ein solcher Ableit- widerstand vorgesehen. Es kann jedoch aueli gleichzeitig für den Schirm der Antennen- ableitung ein solcher Able@twiderstand be nutzt werden.
Zu diesem Zwecke können Widerstände in die Einrichtung eingesetzt sein. Es können jedoch auch Teile, die zum Aufbau der r herspannLingsschutzeinrieh- tung dienen, als Träger für Widerstands- schichten oder Widerstandsbeläge benutzt -erden. Schliesslich ist es auch möglich, Bau teile, beispielsweise Dichtungsringe.
der L\herspannumgsschutzeinrielitung unmittel bar als Widerstandskörper auszubilden. Für die unmittelbare Benutzung von Bautei len der tfiberspannungsschutzeinrichtung als Widerstände können die betreffenden Teile, beispielsweise die Dichtungskörper, aus einen nachgiebigen Halbleiterwerkstoff her gestellt werden. Als Halbleiterwerkstoff für diesen Zweck eignet sich beispielsweise mit Graphit angereicherter Filz. Auch mit Gra phit angereicherter Gummi kann als ein derartiger Halbleiterwerkstoff verwendet werden.
Die Figuren der beiliegenden Zeichnung zeigen beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung. Fig. 1 zeigt die Funken- streckeneinrichtung in Form einer Patrone. Dabei Bezeichnen 7 his 3 die drei Elektro den. Zwischen den Elektroden 1 und 'bezw.
und 3 ist ,je ein Ring -l bezw. 5 aus dielek- trischem Material eingefügt, welcher den ge genseitigen Abstand der Elektroden bezw. den t\herschlags -eg der Schutzfunkenstrecke bestimmt. Die beiden Elektroden 1 und 3 haben T-förinigen Querschnitt und die verti kalen Teile der T-Forin sind als Anschluss- stücke ausgebildet.
Die mittlere Elektrode hat einen doppel-T-förmigen Querschnitt und ist durch Lmbördeliing der freien Ränder 6 bezw. 7 als Spannvorrichtung für das Elek- trodensvstem benutzt.
Hierzu sind noch Iso- lierstiieke 8 und 9 von L-förmigem Quer schnitt und Stiilz;cheiben 10 bezw. 11 einge fügt. Fig. ? zeigt eine solehe Patrone in der .-Ansicht. Die Anschlüsse an den Elektroden 1 bezw. 3 sind in Form von Sehraubbolzen 1? hezw. 13 ausgebildet,
wobei auf den Bol zen 13 noch eine Mutter 1=1 und eine Unter- legscheibe 15 aufgebracht ist. Die Fig. 3 und 4 zeigen den Einbau einer solchen Patrone in eine Anschlussdose. Das aus Isoliermaterial bestehende Gehäuse dieser Dose ist mit 16 bezeichnet, die einge- zetzte Patrone mit 17.
Die elektrische Ein- richtung der Dose ist derart getroffen, dass der Erdanschluss 18 an einem Plattenteil 19 vorgesehen ist, welcher einen solchen Auf bau aufweist, dass beim Eindrehen der Pa trone mit ihrem Stück 12 in ein entsprechen des Gegengewinde die Erdelektrode 2 sich mit dem einen stirnseitigen Rand gegen die Platte 19 legt. Innerhalb des Gehäuses 16 ist noch ein Abschirmgehäuse vorgesehen, ,welches aus einem becherartigen Teil 20 und einem Deckel 21 besteht.
Zwischen der Platte 19 für den Erdanschluss und dem Becher gehäuse 20, 21 ist eine Isolierplatte 22 ein gefügt. 23a und 23b bezeichnen den Anten- nenleiter, welcher mit dem Anschlussbolzen 13 der Patrone verbunden und mit seinem Abschirmmantel mittels Schellen 23c und 23d gegen das Gehäuse 20 gespannt ist, wäh rend 24 die Erdleitung bezeichnet.
Die Lei tungen sind durch vorzugsweise stopfbuch- senartig gestaltete Einführungstüllen hin durchgeführt. 25 bezeichnet den durch Schrauben 26 am Gehäuse 16 befestigten Deckel der Dose.
In den Fig. 1 bis 4 dient der mit 12 be zeichnete Bolzen sowohl als Anschlussorgan für die Überspannungsschutzeinriehtung als auch als mechanisches Halteglied der Pa trone.
In den weiteren Figuren der Zeichnung sind andere Ausführungsbeispiele für die Ausbildung der Patrone in . schematischer Dastellung gezeigt.
Nach den Fig. 5 und 6 sind die An schlüsse 27 der Elektroden an der Mantel fläche der Patrone vorgesehen und ein an der einen Stirnseite vorgesehener Gewinde bolzen 28 dient zur Befestigung der Pa trone. .
Nach Fig. 7 sind die Anschlüsse zweier Elektroden durch zwei Steckerstifte 29 an der einen Stirnseite der Patrone gebildet, während der andere Anschluss in Form eines Schraubenanschlusses 30 an der andern Stirnfläche der Patrone vorgesehen ist.
Fig. 8 zeigt eine Ausbildung der Pa trone, bei der alle drei Anschlüsse in Form von Steckerstiften 31 an der einen Stirn fläche der Patrone vorgesehen sind, und zwar zweckmässig in den Eckei i. eines gleichseiti gen Dreieckes. Sinngemäss können an einer Stirnfläche auch zwei Anschlüsse in Form von Schraubenverbindungen benutzt werden, während der dritte Ansch'luss in Form eines Steckerstiftes oder eines Schraubenbolzens oder einer Buchse. mit Muttergewinde an der andern Stirnfläche vorgesehen ist.
Fig. 9 zeigt eine Ausführung, bei welcher eine besondere mechanische Haltevorrichtung für die Patrone in der Dose benutzt ist. Die Patrone trägt in diesem Falle an einer Stirn seite 13 Anschlüsse 32 und ist an ihrer Man telfläche mit einem Ringwulst 33, an dessen Stelle auch eine Sicke treten kann, versehen, und über diesen Ringwulst greifen feder artige Glieder 34 als. Haltevorrichtung.
Fig. 10 zeigt eine andere Ausbildung einer Patrone und die Art ihrer Befestigung in einem Gehäuse. Die Patrone ist hierbei an einer Stirnseite mit einem steckerstiftarti- gen Anschlussstück 35 und an der andern Stirnseite mit einem Schraubenanschluss 36 versehen. Über den Rand der Patrone greifen federartige Spannglieder 37, welche unmit telbar als Teil der Erdleitung bezw. als Erd- leitungsanschluss dienen können.
Die Halte rung der Patrone erfolgt mit Hilfe der Spannglieder 37 und des Steckerstiftes 35, die gleichzeitig als Anschlussorgan dienen.
Während nach Fig. 1 und 2 eine Anein- anderreihung der Elektroden in der Längs richtung der Patrone gezeigt ist, wird man bei einer Ausführungsform, wie sie die Fig. 5 und - 6 und 8 zeigen, vorzugsweise die Elektroden als Zylindersektoren ausbil den. Schliesslich könnte jedoch der Aufbau auch derart gewählt werden, dass die Elek troden einander umschliessende Hülsen dar stellen, die in sinngemässer Weise wie nach den Fig. 1 und 2 durch entsprechende dielek- trische Ringe gegeneinander distanziert sind.
Fig. 11 zeigt das Schema einer allge schirmten Antennenanlage mit einer erfin dungsgemässen f"berspannungsschutzeinricli- tung. In dieser Anlage bezeichnet 38 den Antennenleiter, 39 die zu ihm gehörige Elektrode der Schutzfunkenstrecke, 40 das die I'berspannun gsahleiteinrichtung ein schliessende Abschirmgehäu se,
41 die an ihm angeschlossene Elektrode der Schutzfunken- strecke und 4\3 die Erdelektrode, welche über die Erdleitung 43 an eine geeignete Erde 44 angeschlossen<B>ist.</B>
Werden bei der Antennenanlage Ableit- ividerstä.nde vorgesehen, so ergibt sich statt des Schaltungsschemas nach Fig. 11. ein ,solches gemäss der Fig. 1?. 45 bezeichnet den Antennenleiter, 46 den SeLirni seiner Ab leitung. 47 und 48 die Scbutzfunkenstreeken, 49 und 50 die diesen parallel an Erde 51 liegenden Ableitwiderstände.
Die Fig. 13 und 14 veranschaulichen A usfiihrnngsbaispiele in Form eines patro nenartigen Aggregates für die beiden Schutz funkenstrecken von Antennenleiter und An- tennenableitungsschirm bei unmittelbarer Be nutzung von Bauteilen dieser Patrone. als Träger der Ableitwiderstände bezw. unmit telbaren Widerstandskörper.
In Fig. 13 be zeichnen 59 bis 54 die drei Elektroden des Autennenableiters, wobei die Elektroden 53 und 54 T-förmige und die Elektrode 53 doppel-T-förmige Querselinittsforni aufwei sen. Zwischen den Elektroden liegen die iso lierenden Zwischenlagen 5:i mit.
Aussparun gen zur Bildung der >\ berselilagsstellen. 56 und 57 sind Dichtungsringe, vorzugsweise ,aus Weichgummi, 58 und 59 starre Isolier platten, 60 und 61 Metallringe sowie 6? und 63 Anschlussbolzen. Die mittlere Eiektrode bildet durch die Querbalken ihrer doppel-T- förmigen Ausgestaltung die Fassung für die beiden äussern Elektroelen und gleichzeitig eine Vorrichtung für das Zusammenspannen,
indem die freien Enden dieser Querbalken umgebördelt sind. Auf die Isolierplatten 58 bezw. 59 ist nun je ein Belag f4 lic-z-%v. <B>6,5</B> aus Widerstandsmaterial aufgetragen, wel- ehe die Ableilwidcrstände 49 und 50 ent sprechend der Fig. 1? bilden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 14 sind nicht die Isolierplatten als Widerstands körper benutzt, sondern die Dichtungsringe 66 und 67 bilden durch ihre Herstellung aus einem nachgiebigen Halbleiterwerkstoff, z. B. mit Graphit angereicherten Filz bezw. Gummi, unmittelbar die Widerstandskörper.
Surge protection device, in particular for shielded antenna systems. Overvoltage protection devices, in particular for shielded antenna systems, are often designed with two discharge paths. Preferably, these discharge paths are switched on between the shield jacket from the antenna line and earth and between the antenna line itself and earth. The aim of the invention is to use surge protection devices with several protective spark gaps to achieve a compact structure and to enable easy installation with easy replacement of the discharge gaps.
According to the invention, the organs between which the protective sparks are present are combined in a unit designed as a mechanical unit and inserted into the other parts of the protective device. The design of this unit in the form of a cartridge, which has the necessary connection pieces immediately outside, is advantageous. The protective spark gaps can be seen easily in any way perpendicular or parallel to the longitudinal direction of the cartridge in this.
The connections to it can also have any shape, the suitable shape of which is determined by the design to be mastered. In this sense, the connections can be on one end face of the cartridge or be divided on both end faces, arranged on the surface of the cartridge or, finally, on the surface as well as on or near the end faces of the cartridge. For holding the cartridge m a support body can be seen on this special holding means. Connections of the cartridge can be used directly as holding members for the Pa trone.
On the cartridge itself can. A special support or tensioning device can be provided for holding the electrodes together. In a preferred development, one of the electrodes can be formed directly in this way. that they BEZW the role of the support device for the other electrodes. the Spannvorrich device for the electrode assembly forms.
In the case of this last-mentioned embodiment, it will prove particularly expedient to transfer the role of the tensioning device to the earth electrode of the cartridge.
For making the connections between the cartridge and the arrangement in which it is used. The structure of both can be made as follows: The cartridge is screwed into the mating contact of the socket by means of a connection used as a mechanical connection. In the end position thereby reached, another pressure contact connection is established between another connection of the cartridge and a mating contact.
With antenna systems with protective spark gap. the disadvantageous appearance of a crackling or clinking in the connected receivers is now shown. The cause was static charges on the antenna, which are balanced out via the protective spark gap.
This deficiency can be remedied if the respective non-earthed electrode of the individual spark gaps is earthed via a -N#@Tidersta.nd suitable size. the individual protective spark gaps were bridged by such a parallel resistor. Hierdui-cli are then any charges of the antenna conductor respectively. the shield of the antenna conductor is constantly conducted to earth by air electricity.
A resistance value of around 10 to 30 kOhm has proven to be suitable for these bleeder resistors. These leakage resistances are zc @ -ecl.: Arranged directly on the unit of the protective spark gaps. Such a discharge resistor is provided for the antenna arrester. At the same time, however, such a resistance can be used for the shield of the antenna conductor.
Resistors can be used in the device for this purpose. However, parts that are used to build up the tensioning protection device can also be used as supports for resistance layers or resistance coverings. Finally, it is also possible to build parts, such as sealing rings.
the L \ herspannumgsschutzeinrieleitung directly as a resistance body. For the direct use of components of the fiber voltage protection device as resistors, the relevant parts, for example the sealing body, can be made from a flexible semiconductor material. A suitable semiconductor material for this purpose is, for example, felt enriched with graphite. Rubber enriched with graphite can also be used as such a semiconductor material.
The figures in the accompanying drawings show exemplary embodiments of the invention. 1 shows the spark gap device in the form of a cartridge. 7 to 3 denote the three electrodes. Between the electrodes 1 and 'respectively.
and 3 is one ring -l respectively. 5 inserted from dielectric material, which respectively the ge mutual distance of the electrodes. determines the impact-g of the protective spark gap. The two electrodes 1 and 3 have a T-shaped cross-section and the vertical parts of the T-shape are designed as connecting pieces.
The middle electrode has a double-T-shaped cross section and is by Lmbördeliing the free edges 6 respectively. 7 used as a clamping device for the electrode system.
For this purpose, insulating pieces 8 and 9 with an L-shaped cross-section and pieces 10 and 10, respectively, are required. 11 inserted. Fig.? shows such a cartridge in the. view. The connections to the electrodes 1 respectively. 3 are in the form of visual bolts 1? now 13 trained,
A nut 1 = 1 and a washer 15 are also applied to the bolt 13. 3 and 4 show the installation of such a cartridge in a junction box. The housing of this box, made of insulating material, is denoted by 16, the inserted cartridge by 17.
The electrical device of the socket is made such that the earth connection 18 is provided on a plate part 19 which has such a structure that when the cartridge is screwed with its piece 12 into a corresponding mating thread, the earth electrode 2 contacts the a front edge against the plate 19 places. Within the housing 16, a shielding housing is also provided, which consists of a cup-like part 20 and a cover 21.
An insulating plate 22 is inserted between the plate 19 for the ground connection and the cup housing 20, 21. 23a and 23b designate the antenna conductor, which is connected to the connecting bolt 13 of the cartridge and is clamped with its shielding jacket against the housing 20 by means of clamps 23c and 23d, while 24 designates the earth line.
The lines are led through insertion grommets, preferably designed like a stuffing box. 25 denotes the lid of the can, which is fastened to the housing 16 by screws 26.
In Figs. 1 to 4, the bolt marked with 12 is used both as a connecting element for the overvoltage protection device and as a mechanical holding member of the pa trone.
In the other figures of the drawing, other exemplary embodiments for the design of the cartridge are shown in FIG. schematic representation shown.
According to FIGS. 5 and 6, the connections 27 of the electrodes are provided on the jacket surface of the cartridge and a threaded bolt 28 provided on one end face is used to attach the Pa trone. .
According to FIG. 7, the connections of two electrodes are formed by two plug pins 29 on one end face of the cartridge, while the other connection is provided in the form of a screw connection 30 on the other end face of the cartridge.
Fig. 8 shows an embodiment of the Pa trone, in which all three connections are provided in the form of connector pins 31 on the one end face of the cartridge, specifically in the Eckei i. of an equilateral triangle. Analogously, two connections in the form of screw connections can also be used on one end face, while the third connection in the form of a plug pin or a screw bolt or a socket. is provided with a nut thread on the other end face.
Fig. 9 shows an embodiment in which a special mechanical holding device is used for the cartridge in the can. The cartridge carries in this case at an end face 13 connections 32 and is telfläche on its Man with an annular bead 33, in the place of which a bead can occur, and over this annular bead grip spring-like members 34 as. Holding device.
Fig. 10 shows another configuration of a cartridge and the manner of its attachment in a housing. The cartridge is provided with a plug-like connector 35 on one end and with a screw connection 36 on the other end. Over the edge of the cartridge grip spring-like tendons 37, which bezw immediately as part of the ground line. can serve as an earth connection.
The holding tion of the cartridge takes place with the help of the tension members 37 and the pin 35, which also serve as a connecting element.
While according to FIGS. 1 and 2 the electrodes are arranged in a row in the longitudinal direction of the cartridge, in an embodiment as shown in FIGS. 5 and 6 and 8, the electrodes are preferably designed as cylindrical sectors. Ultimately, however, the structure could also be selected in such a way that the electrodes represent sleeves surrounding one another, which are spaced from one another in a manner analogous to that in FIGS. 1 and 2 by means of corresponding dielectric rings.
11 shows the diagram of a generally shielded antenna system with an overvoltage protection device according to the invention. In this system, 38 designates the antenna conductor, 39 the electrode of the protective spark gap belonging to it, 40 the shielding housing enclosing the overvoltage protection device,
41 the electrode of the protective spark gap connected to it and 4 \ 3 the earth electrode, which is connected to a suitable earth 44 via the earth line 43. </B>
If divider stands are provided in the antenna system, instead of the circuit diagram according to FIG. 11, there is one according to FIG. 45 denotes the antenna conductor, 46 the SeLirni of its derivation. 47 and 48 are the protective spark lines, 49 and 50 are the discharge resistors lying parallel to earth 51.
13 and 14 illustrate exemplary embodiments in the form of a cartridge-like unit for the two protective spark gaps of antenna conductor and antenna discharge screen when components of this cartridge are used directly. as a carrier of the leakage resistors respectively. direct resistance body.
In Fig. 13 be 59 to 54 denote the three electrodes of the antenna arrester, the electrodes 53 and 54 T-shaped and the electrode 53 double-T-shaped transverse linings aufwei sen. The insulating intermediate layers 5: i with are located between the electrodes.
Recesses for the formation of the overlay areas. 56 and 57 are sealing rings, preferably made of soft rubber, 58 and 59 rigid insulating plates, 60 and 61 metal rings and 6? and 63 connecting bolts. The middle electrode forms with the crossbar of its double-T-shaped design the socket for the two outer electrodes and at the same time a device for clamping them together.
by flanging the free ends of these crossbars. On the insulating plates 58 respectively. 59 is now one surface f4 lic-z-% v. <B> 6.5 </B> applied from resistance material, which before the draining resistors 49 and 50 according to FIG. 1? form.
In the embodiment of FIG. 14, the insulating plates are not used as a resistance body, but the sealing rings 66 and 67 form by being made of a flexible semiconductor material, for. B. with graphite enriched felt respectively. Rubber, directly the resistance body.