DK165148B - Kredsloeb til beskyttelse af apparater, som er tilsluttet ledninger, mod over- eller forstyrrelsesspaendinger - Google Patents

Description

i

DK 165148 B

Opfindelsen angår et kredsløb til beskyttelse af apparater, som er tilsluttet ledninger, mod over- henholdsvis forstyrrelsesspændinger som omhandlet i krav l's indledning.

5 Sådanne kredsløb kendes eksempelvis fra tysk of fentliggørelsesskrift nr. 30 27 469, i hvilket der foreslås et kredsløb til beskyttelse af en transportabel telekommunikationsstation. Dette kredsløb tager sigte på i forbindelse med en hurtig montering henholdsvis 10 afmontering at yde en forøget beskyttelse mod skader som følge af lynnedslag, og der anvendes jordforbindelsesplader, hvorpå det køretøj, der skal benyttes, står.

Fra Schweizerische Technische Zeitschrift, 1979,

Nr. 5 side 266-270 kendes ligeledes en lynnedslagsbe-15 skyttelse af elektroniske apparater og anlæg, hvor optimal indbygning af effektive beskyttelseskredsløb, krav til det apparat, som skal beskyttes og yderligere ekstra foranstaltninger er diskuteret. Beskyttelsesindretningen er opbygget på en kredsløbsplade, og ved ud-20 førelse som gniststrækning kan grovbeskyttelsen føre lynstrøm.

Den foreliggende opfindelse tager sigte på at angive et kredsløb af den indledningsvis omhandlede art, med hvilket der sikres en forøget beskyttelse mod 25 overspændinger henholdsvis forstyrrelsesspændinger på ukompliceret måde. Kredsløbet skal muliggøre en kompakt opbygning, uden at der gives afkald på en høj afkobling.

Dette opnås med de i den kendetegnende del af 30 krav 1 angivne midler.

Det er fordelagtigt ved kredsløbet ifølge opfin-deslsen, at der i forbindelse med en kompakt opbygning på ukompliceret måde opnås en forøget beskyttelse mod over- henholdsvis forstyrrelsesspændinger som følge af 35 lynnedslag samt EMI (Electromagnetic Interference) -henholdsvis EMP (Electromagnetic Power)-indvirkning,

DK 165148 B

2 hvorhos der for de i modtakt foreliggende nyttesignal-spændinger sikres en høj afkobling af signalkredsene indbyrdes på den ene side og af de apparatsignalindgan-ge, der skal beskyttes, fra lynstrømvejene på den anden 5 side.

Fordelagtige videreudviklinger af opfindelsen er angivet i underkravene.

I det følgende forklares opfindelsen eksempelvis under henvisning til tegningen, hvor 10 fig. 1 viser koblingen for et udførelseseksempel på beskyttelseskredsløbet ifølge opfindelsen, fig. 2 og 2a et udførelseseksempel ifølge opfindelsen set henholdsvis fra siden og fra oven, fig. 3a, b og c to udførelseseksempler på en 15 stelkontaktskinne, og fig. 4 en perspektivisk afbildning af en ind-stiksenhed ifølge opfindelsen.

I strømplanen i fig. 1 ses lednings- og apparatsidens tilslutninger (stikforbindelsesled) al, bl-al6, 20 bl6 henholdsvis al', bl'-al6', bl6' for 16 signaltråd-par samt den gennemgående stelleder Ms til forbindelse af ledningssidens jordleder El med apparatsidens jordleder El'. Endvidere ses første afledere Al, Al1, lynbeskyttelsesdrosselspoler Dr med viklinger wl, wl' 25 (komponenterne henholdsvis konstruktionsdelene for sig-naltrådparrene 2-16 er ikke vist), andre afledere Vi, VI' samt kondensatorer Cl Cl', som udgør et lavpasfil-ter. Mens aflederne Al, Al', VI, vi' og kondensatorerne Cl, Cl' hver især er koblet mellem signaltråd al eller 30 bl og stel, ligger lynbeskyttelsesdrosselspolernes viklinger wl, wl' serielt i signaltrådstrækningerne. Efter lynbeskyttelsesdrosselspolen er en yderligere anden overspændingsafleder vi'' til finbeskyttelse af apparatindgangene koblet mellem de to signaltråde i et par.

35 De andre overspændingsafledere er fortrinsvis varisto-rer med en kortere reaktionstid end i den første

DK 165148 B

3 overspændingsafleder. Lynbeskyttelsesdrosselspolernes viklinger er polet således, at et fra ledningssiden Ltg over tråden al indtræffende signal ad vejen over dros-selspoleviklingen wl, over stikforbindelse al' til ap-5 paratet og derfra igen over stikforbindelsen bl', den anden vikling wl' og videre over en tilbageførende signaltråd bl kun møder differensen mellem drosselspole-viklingsselvinduktionerne, mens et lyn eller andre forstyrrelses- henholdsvis overspændinger, som samtidigt 10 indtræffer på signaltrådene, på hver signaltråd møder den fulde selvinduktion af en drosselspolevikling.

Fig. 2 viser et sidebillede af en udførelsesform ifølge opfindelsen for en indstiksenhed som vist i fig.

1. Man ser kredsløbspladen LP, som udgående fra led-15 ningssiden Ltg til apparatsiden Ger fra venstre til højre mellem stikforbindelserne SV i streng rækkefølge er bestykket med en første overspændingsafleder A, derefter med lynbeskyttelsesdrosselspolen Dr, derefter med to afledere V og sluttelig med kondensatorer C.

20 Stelpladen Ms er ført parallelt med og i ringe afstand fra kredsløbspladen. Fordelen ved stelpladen ligger i, at der praktisk taget på enhvert sted af kredsløbspladen kan etableres en lavohmsk selvinduktionsfat-tig stelforbindelse, idet der kontaktes med det tilsva-25 rende over for beliggende stelpunkt (f. eks. cylinderskruer zs, sekskantmøtrikker Skm osv.).

Fig. 2a viser et planbillede af den i fig. 2 viste indstiksenhed, idet lederbaneforløbet for det første signaltrådpar mellem stikforbindelserne al, bl og 30 al', bl' er vist stedfortrædende for de øvrige lederbanestrækninger ved hjælp af tykke streger (optrukket er synlig, punkteret er skjult).

Fig. 3 viser endelig en stelkontaktskinne, med hvilken der muliggøres en meget god, lavohmsk og sel-35 vinduktionsfattig kontaktering.

I fig. 3a, som viser et snit i en sådan stelkon-taktskinne, ses den tilnærmelsesvis hesteskoformet buk-

DK 165148 B

4 kede kontaktfjeder F og den denne omgivende beskyttelsesskinne S. Ved hjælp af cylinderhovedskruen Zs og tryklasken Dl er fjeder og skinne forbundet kraftbindende med hinanden. Ved indskydning af stelpladen Ms 5 mellem kontaktfjederen F's to fjederlasker bliver de sidstnævnte trykket fra hinanden og frembyder således en god kontaktering.

I fig. 3b, som viser et sidebillede af kontaktskinnen, og hvor den ene halvdel af skinnen S og af-1 o fj ederen F er skåret bort over en skillelinie TRl, således at den højre kontaktfjederhalvdel og den højre skinnehalvdel bliver frit synlige, ses slidser SI i kontaktfjederen. Ved hjælp af disse slidser sikres en tilpasning af kontaktfjederen efter lokale ujævnheder 15 på stelskinnen og dermed en god kontaktering.

I fig. 3c vises en stelkontaktskinne i let modificeret form, hvor kontaktfj ederen kun har en laske og skinnen på den modsatte side er udformet fjederlaskeag-tigt, og hvor stelpladen indklemmes mellem den sidst-20 nævnte skinneside og fjederen F.

Til grovbeskyttelsen egner sig fortræffeligt glideafledere som angivet i tysk offentliggørelsesskrift nr. 3 101 354.

Store fordele ved kredsløbet ifølge opfindelsen 25 medfører anvendelsen af en flerelektrodevaristor, som den er foreslået i tysk offentliggørelsesskrift nr.

31 40 802 og i tysk brugsmønster nr. G 81 30 023 (BK 80/138), og som foruden at koble de enkelte signaltråde med varistorer til jord også har varistorer mellem ved 30 siden af hinanden beliggende signaltråde.

Som lynbeskyttelsesdrosselspole anvendes fordelagtigt én transformator med folievikling, hvorhos folieviklingen som følge af parallelføringen af de enkelte signaltråde sikrer en høj lighed med hensyn til vik-35 lingsselvinduktion og dermed en forsvindende ringe gennemgangsdæmpning for det enkelte signal samt en høj afkoblingsdæmpning for signalerne indbyrdes.

Claims (9)

1. Kredsløb til beskyttelse af et apparat (Ger), som over trådpar (a', b'...) og en stelleder (Ms) er 20 tilsluttet en ledning (Ltg), mod over- eller forstyrrelsesspændinger som følge af lynnedslag og EMP-indvirkning, omfattende lynbeskyttelsesdrosselspoler (Dr), som er indføjet i serie i de enkelte trådpar (a1, b',...) mellem ledningen (Ltg) og apparatet (Ger)og er 25 magnetisk koblede og har i samme retning forløbende viklinger, hvorhos der før og efter lynbeskyttelsesdrosselspolerne mellem de enkelte tråde i hver trådpar og den med ledningens (Ltg) jordleder (El1) forbundne stelleder (Ms) er koblet første og andre overspæn-30 dingsafledere (Al, Al'..., VI, VI'...) til henholdsvis grov- og finbeskyttelse, og hvor der efter de andre overspændingsafledere (Vi, Vl'...) er indføjet et netværk (Cl, Cl'...) med frekvensafhængig overføringsfunktion, kendetegnet ved at kredsløbet er 35 anbragt på en kredsløbsplade (LP), at stellederen (Ms) er udformet som en parallelt med kredsløbspladen ført DK 165148B metalplade (Ms) med stor overflade, at de første overspændingsafledere (Al, Al1...) er i stand til at føre lynstrømmen og sammen med lynbeskyttelsesdrosselspolerne (Dr) de andre overspændingsafledere (Vi, vi'...) og 5 netværket (Cl, Cl'...) med frekvensafhængig funktion til beskyttelse mod EMI-indvirkning samt med de dem forbindende lederbaner er anbragt rumligt tæt efter hinanden i den nævnte rækkefølge på kredsløbspladen, og at samtlige lynbeskyttelsesdrosselspoler (Dr) er sam-10 menfattet til en transformator, hvis viklinger udgøres af flerlederfolievindinger.

2. Kredsløb ifølge krav l, kendetegnet ved, at lederbanerne (11, 11'...) mellem trådtilslutningerne (al1, bl'...) på ledningssiden og de modsat 15. ord beliggende tilslutninger på de første overspændingsafledere (Al, Al'...) samt lederbanerne (11'', 11'''...) mellem lynbeskyttelsesdrosselspolerne (Dr) og de modsat jord beliggende tilslutninger på de andre overspændingsafledere (VI, VI' —) hver især er udfor-20 met således, at de gennemsmeltes og adskilles af kraftige lynstrømme.

3. Kredsløb ifølge krav 2, kendetegnet ved, at de således udformede lederbaner er udformet tyndere på bestemte steder.

4. Kredsløb ifølge et eller flere af de fore gående krav, kendetegnet ved, at kredsløbspladen (LP) på indgangs- hhv. udgangssiden er forsynet med stikben henholdsvis stikbøsninger til tilslutning til ledningens (Ltg) tråde (al, bl...) henholdsvis til 30 apparatets (Ger) apparatindgange (al', bl'—).

5. Kredsløb ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at metalpladen (Ms) er forbundet med jordlederen (El) henholdsvis med apparatets stelforbindelse (El') ved hjælp af kontakt- 35 skinner.

5 Fig. 4 viser et perspektivisk planbillede af en på lignende måde som i fig. 2, 2a opbygget forbindelsesindstiksenhed, hvorhos de enkelte komponenter kan kendes på de tilsvarende og på samme måde anvendte betegnelser. 10. en yderligere optimal udførelse har metalpla den de samme dimensioner som lederpladen og ligesom denne en indstiksfunktion. Yderligere tjener metalpladen til afskærmning af i nærheden beliggende komponenter. 15

6. Kredsløb ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at netværket DK 165148 B er et lavpasfilter i form af en parallelt med signaltrådene (al, bl...) og stellederen (Ms) forbundet kondensator (Cl, Cl')·

7. Kredsløb ifølge et eller flere af de fore-5 gående krav, kendetegnet ved, at der mellem sammenhørende signaltråde (al', bl';...) efter lynbe-skyttelsesdrosselspoleviklingerne (wl, wl';...) er koblet en yderligere anden afleder (VI'’;...) til finbeskyttelse.

8. Kredsløb ifølge et eller flere af de foregåe- ne krav, kendetegnet ved, at metalpladen (Ms) tjener som afskærmning for i nærheden beliggende komponenter.

9. Kredsløb ifølge krav 4 og 5 eller ifølge krav 15 4 og 5 og kravene 6 eller 7, kendetegnet ved, at lederpladen (LP) og/eller metalpladen (Ms) har indstiksfunktion.