IT8647972A1

IT8647972A1 - Dispositivo di protezione da sovratensioni per impianti elettrici in particolare per apparecchi elettronici

Info

Publication number: IT8647972A1
Application number: ITRM1986A047972A
Authority: IT
Original assignee: Zellweger Uster Ag
Priority date: 1985-05-03
Filing date: 1986-04-30
Publication date: 1987-10-30
Also published as: IT8647972A0; GB2175156A; GB8609528D0; DE3611793A1; IT1191881B; CH668516A5; AU5651286A

Description

DOCUMENTAZIONE

RILEGATA

47972A30 Rl/lp/399P DISPOSITIVO DI PROTEZIONE DA SOVRATENSIONI PER IMPIANTI ELET-TRICI, IN PARTICOLARE PER APPARECCHI ELETTRONICI -a nome della ditta ZELLWEGER USTSR AG.

a USTER (OH)

Inventore sig. Bertalan LOMBI

Riassunto

Tra i due conduttori (1, 2) dell?ingresso di rete di un appa-recchio elettronico ? inserita una prima resistenza dipendente!

? j

dalla tensione (6) ed i due conduttori ( 1 , 2) sono messi a terj

?

ra o a massa ciascuno attraverso un?ulteriore resistenza dipen

dente dalla tensione (7., 8),mentre tra la massa e rispettivamente la terra e le ulteriori resistenze dipendenti dalla ten? sione (7T 8) ? disposto un deviatore di sovratensione riempito; O a gas. . _ _ | ? C F<I>AMM<E>NGH<I>vv.. 1 O 2 2 Il dispositivo di protezione da_sovratensioni (US) garantisce | . ? i <? >a un elevato livello di isolamento, il mantenimento costante de^, A ? ? > la tensione di esercizio richiesta in caso di avaria e la sop-

I

pressione della corrente residua o susseguente dopo lo smorzamento della sovratensione.

Descrizione

L?invenzione concerne un dispositivo di protezione da sovraten

sioni per impianti elettrici, in particolare per apparecchi et

.lettronici, in cui da un lato tra i due conduttori dell?ingresi

I

so di rete ? inserita una prima resistenza dipendente dallateh

sione e dall'altro lato, questi due conduttori sono messi ciascu no a terra o a massa attraverso un'ulteriore resistenza dipenrdente dalla tensione. . . .

Apparecchi elettronici ed impianti elettrici a <">bassa tensione , |

che costituiscono impianti con una tensione nominale o di eser |

i

cizio fino a circa 1000 V, sono come ? noto insidiati dalle so j

i vratensioni. Queste hanno origine per esempio nelle scariche at| mosferiche o nucleari , in un contatto diretto , in un accoppia- j

i

mento capacitivo o induttivo con altri impianti elettrici, che <1 >conducono maggiori tensioni , oppure nei processi di commutazio

ne negli impianti stessi.

L'impiego di resistenze dipendenti dalla tensione per i dispositivi di nrotezione da sovratensioni ? noto. Tali resistenze , !

-i ? ?L O in particolare varistori, che sono resistenze con un esponenzial 0 ? ?

?? n t e le negativo^ della tensione . che cade^ sulla resistenza, si con TZ o < ? c c U- g n O. traddistinguono per il . fatto che la loro resistenza diventa pi? d | I ? fi a piccola, al crescere della, tensione. Esse sono, pertanto adatte ? s e <3 > in linea di.jprincipiq alla protezione dalle sovratensioni.

Le propriet? accennate delle resistenze dipendenti dalla tensione sono anche sfruttate dal dispositivo , di protezione da so vratensioni del tipo citato all'inizio e noto dalla pubblicarzione DE-OS 31 09 883, in cui tuttavia esiste lo svantaggio che

iper effetto dell'applicazione diretta delle resistenze dipen- (

| .

denti dalla tensione a massa o a terra, il livello di isolamen |i

Ito richiesto , per esempio di almeno 2 kV, non e assicurato. :

razie all'invenzione, questo noto dispositivo.di protezione da ovratensioni deve essere sostanzialmente migliorato per il fat

o che esso garantisce la derivazione, delle sovratensioni riehe di energia ed oltre a ci? assicura un elevato livello di is

amento. In esso si deve contemporaneamente fare in modo che

ensione di esercizio dell'apparecchio elettronico in caso di

avaria non vada al di sotto del valore necessario per il mantenimento della sua capacit? di funzionamento.

<">1 compito proposto viene risolto secondo la presente invenzione per il fatto che tra le ulteriori resistenze dipendenti dalla tensione e la massa e rispettivamente la terra ? disposto un derivatore di sovratensione riempito c2ti gas.

?i ?2.0 i .Jimpiego di derivatori di sovratensioni riempiti a gas nei di 0

ZUJ*3? ?-*> spositivi di protezione dalle sovratensioni ? in s? noto. Cos?, s^ _t=I?

<rU--=w_ uOs. nelle pubblicazioni BE-AS 2355421 e UE-OS 2538919 ? descrit O?lOiO : ?o un dispositivo di protezione dalle sovratensioni con tua deri

<? > Vatore di sovratensioni riempito a gas ed una resistenza dipendente dalla tensione che ? collegata in parallelo al derivatorej.

Questa disposizione non e in grado tuttavia di risolvere il comj

pito proposto. Pertanto, appena il derivatore di sovratensioni

. .

riempito a gas ha fornito una risposta, la tensione di esercizi^

crolla al suo cosiddetto valore d? tensione d'arco , che ammonta all'incirca da 10 a 25 V. E ci? comporta, in tutti gli appare c?^

ihi che necessitano una pi? elevata tensione di esercizio , una

I

interruzione di tensione^ a seguito del cortocircuito con fusio? j

ne del fusibile , a causa del quale l 'apparecchio viene messo

fuori servizio.

Un ulteriore ed essenziale vantaggio del dispositivo di protezione dalle sovratensioni secondo la presente invenzione risie -de nella sua soppressione della corrente residua o susseguente.

Ci? comporta che il derivatore di sovratensioni riempito a gas

dopo lo smorzamento della sovratensione , non fonde cos? come

la maggior parte dei noti dispositivi fintantoch? la tensione

applicata sta al di sopra della richiesta tensione di fusione

e rispettivamente finch? ? attiva la protezione dalle sovracorjrenti, bens? estingue il fenomeno per effetto dell 'azione delle

due ulteriori resistenze dipendenti dalla tensione .

jL' invenzione verr? illustrata maggiormente in dettaglio qui di

seguito sulla base di una forma di realizzazione rappresentata

jnella singola figura, la quale mostra un oircuito schematico di

A C <FI>AGM<E>NHM<I>w.. Un dispositivo di protezione dalle sovratensioni secondo la pre D D <OMOiNGHEIITl FMN>l<IAM>t<EGHI>o -..

Q Vi <F 3>O<1 Rt>MAa<t>ua<r>oonane -Sente invenzione.

i

kella figura ? rappresentato l?ingresso di jrete di un apparecchio elettronico da proteggere contro le sovratensioni. La tenisione di rete , per esempio , di 220 V ? applicata a due condutto

] <' >I

ri di alimentazione 1 e 2 e l 'ingresso di rete consiste di tre !

stadi secondo quanto illustrato; un dispositivo di protezione

dalle sovratensioni US , un <'>filtro passa basso TP ed uno stadio

i

jFF per la separazione del potenziale , da cui si diramano i con-I

?uttori 3 e 4 diretti all 'effettivo utilizzatore.

Lo stadio FT per la separazione di potenziale , che conformemen

te alla rappresentazione ? costituito da un trasformatore 5 che

agisce induttivamente, si presuppone che sia. noto e non viene

pertanto qui descritto maggiormente in dettaglio? Il filtro pae

sa basso TP, previsto per motivi di compatibilit? elettromagne

tica, svolge pertanto , per effetto della riduzione della parte

residua ad alta frequenza dei picchi di sovratensione , l ?azione di protezione del dispositivo di protezione dalle sovratensioni US, per? il suo contributo all 'azione di protezione ? so

10 di importanza secondaria.

11 dispositivo di protezione dalle sovratensioni US consiste , conformemente a quanto rappresentato , in totale di tre resister

ze Zener 6 , 7 e 8 e di una cellula a gas 9? La? prima resistenza

1

1 o

| Zener 6 ? collegata tra i due conduttori di alimentazione 1 e S. z UJ ? **- i PO I

j^Le altre due resistenze Zener 7 e 8 si trovano in un secondo re <?>< x ?= ; mo ohe unisce i conduttori di alimentazione 1 e 2 e dal quale

; si diparte , in corrispondenza di un nodo 10 compreso tra le due >

' resistenze 7 <e >8, un ulteriore ramo 11 , che ? messo a terra o

j a massa attraverso la cellula a gas 9?

|

^11 dispositivo di protezione dalle sovratensioni US ? efficace

i

| contro entrambi i tipi di sovratensione , e cio? contro quelle

1

j che agiscono in controfase rispetto alla polarit? ed al condut

I

! tore di terra, cos? come contro quelle che agiscono in fase ri

i

1 spetto alla polarit? e conduttore di terra verso massa.

: Le sovratensioni in controfase vengono derivate attraverso la

resistenza 6 , che analogamente ad un diodo Zener <">bipolare inizia ? diventare conduttiva quando la sovratensione va al di so-pra del valore della sua tensione di soglia.

Per effetto della sovratensione in fase la cellula a gas 9 si

accende e ne segue pertanto una derivazione a massa attraverso

le resistenze J e 8. Appena la sovratensione ? stata smorzata,

la cellula a gas 9 si spegne , perch? alla tensione di esercizio

di rete che regna ora in essa le resistenze 7 e 8 non sono pi?

conduttive e di conseguenza l ?arco di luce nella cellula a gas

9 cessa per difetto di corrente. Grazie al collegamento in serie della cellula a gas 9 con le resistenze 7 <? >8 non pu? insd?

gere alcuna corrente residua o susseguente nonostante la picco?

_ S | jla tensione di esercizio della cellula a gas 9? i O 5l ooc . I U zJ i <U>. n: jTipici valori orientativi per le resistenze Zener 6 , 7 e 8 e la

i 1 = I cellula a gas 9 sono i seguenti : SII o l i 3 j- resistenze 6 , 7? 8: tensione di soglia 470 v/lmA

i < ? ?s > j~ cellula a gas 9<: >tensione di accensione 1500 V

[ tensione di fusione 15 V

II dispositivo di protezione dalle sovratensioni descritto US

ipu? essere impiegato sia negli apparecchi con terra di protezic_

ne ? isolamento 2 kVe^ ? sia in ?quelli con isolamento di prot?j_

<!>zione - isolamento 4 kV Per la prova dell 'isolamento deve

t - - eri |

' i

^essere unicamente rimossa la cellula a gas 9? j ?

Claims

RIVENDICAZIONI \

1. Dispositivo di protezione dalle sovratensioni per impianti

elettrici, in particolare per apparecchi.elettronici, in cuids un lato tra 1 due conduttori dell?ingresso di rete ? collegata, una prima resistenza dipendente dalla tensione e dall?altro la to questi due conduttori sono messi a terra o a massa.ciascuno attraverso una ulteriore resistenza dipendente dalla tensione,, oaratterizzato dal fatto che tra le ulteriori resistenze dipen denti dalla tensione (7? 8) e la massa e rispettivamente later ra ? disposto un derivatore di sovratensioni (9) riempito agas 2. Dispositivo di protezione dalle sovratensioni, secondo, la rj-vendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le resistenze dipendenti dalla tensione (6, 7i 8) sono formate da resistenzeZe ner.

3. Dispositivo di protezione dalle sovratensioni, secondo lari ivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che le resistenze Ze? I

ner (6,7? 8) presentano una tensione di soglia di circa 470 ?

? :1mA, e che il derivatore di sovratensioni riempito a gas (9) presenta una tensione di accensione di circa 1500 V ed una ten jjione di fusione di circa 15 V.

Aw. C. FIAAAMENC

Do?. D. DOMENIGHETTI FIAMMENGHI Via Quadro Fontane - ROMA IO M H tta

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