DE9017577U1

DE9017577U1 - Pluggable surge arrester for electrical systems

Info

Publication number: DE9017577U1
Application number: DE9017577U
Authority: DE
Original assignee: Obo Bettermann OHG
Current assignee: Obo Bettermann OHG
Priority date: 1990-01-08
Filing date: 1990-12-29
Publication date: 1991-03-21
Anticipated expiration: 2000-12-30

Description

Die Erfindung betrifft einen steckbaren Überspannungsableiter für elektrische Anlagen, bestehend aus einem quaderförmigen Gehäuseteil mit insbesondere an den Schmalseiten austretenden Kontaktschienen bzw. -messern und innenliegend angeordneten Varistoren als Überspannungsschutzeleraent sowie gegebenenfalls Defektanzeige an der schmalen Gehäusekopfseite, wobei die Flächenerstreckung des Varistors gering kleiner als die lichte Gehäuseweite ist und die Dicke des Varistors erheblich geringer ist als der lichten Gehäusetiefe entspricht .The invention relates to a plug-in surge arrester for electrical systems, consisting of a cuboid-shaped housing part with contact rails or blades emerging in particular on the narrow sides and varistors arranged inside as overvoltage protection elements and, if necessary, a defect indicator on the narrow housing head side, whereby the surface extension of the varistor is slightly smaller than the clear housing width and the thickness of the varistor is considerably smaller than the clear housing depth.

Ein derartiger Überspannungsableiter ist aus der DE 36 39 533 Al bekannt.Such a surge arrester is known from DE 36 39 533 Al.

Dabei kommen Me tall varistoren zum Einsatz, beispielsweise Zinkoxidvaristor en einer Stoßstromfestigkeit von AO IcA. Zur Absicherung gegen Überspannungen ist im IEC-Report, Publikation 664 eine Aufgliederung in verschiedene Kategorien vorgeschlagen. Die Kategorie IV betrifft die Einspeisung einschließlich des Hausanschlußkastens, wobei dort davon ausgegangen wird, daß dann, wenn ein Gebäude mit einer Blitzschutzanlage versehen ist, gemäß VDE 0185 auch die Starkstromzuleitung über Überspannungsschutzgeräte an die Potentialausgleichsschiene anzuschließen ist. Dieser Blitzschutz-Potentialausgleich soll die Hausinstallionen bei direkten Blitzeinschlägen schützen. Als Überspannungsschutzgerät wird bisher in dieser Installionskategorie IV eine Kombination von parallel geschalteten Metalloxidvaristoren und blitzstromtragfähigen Funkenstrecken eingesetzt. Aus dem Aufsatz "Isolationskoordination in Niederspannungsanlagen auch bei Blitzeinschlägen", etz Band 110 (1989), Heft 2, Seite 64 bis 66, ist auf die Problematik der Installationskategorie IV eingegangen worden.Metal varistors are used, for example zinc oxide varistors with a surge current strength of AO IcA. To protect against overvoltages, the IEC report, publication 664, proposes a breakdown into different categories. Category IV concerns the feed-in including the house connection box, whereby it is assumed that if a building is equipped with a lightning protection system, the high-voltage supply line must also be connected to the equipotential bonding bar via overvoltage protection devices in accordance with VDE 0185. This lightning protection equipotential bonding is intended to protect the house installations from direct lightning strikes. A combination of parallel-connected metal oxide varistors and spark gaps capable of carrying lightning currents has so far been used as an overvoltage protection device in this installation category IV. The problem of installation category IV is discussed in the article "Insulation coordination in low-voltage systems even in the event of lightning strikes", etz Volume 110 (1989), Issue 2, pages 64 to 66.

Es ist dort zwar unter bestimmten Bedingungen auch schon ausgesagt, daß der Blitzschutzpotentialausgleich in der Kategorie IV auch mit Varistoren
realisierbar ist. Jedoch wird dies als im Ergebnis nicht brauchbare Lösung angesehen und im Gegensatz dazu vorgeschlagen, Funkenstrecken als Blitzstromableiter in der Kategorie IV mit einer adaptierten Entlastungsschaltung zu versehen, die aus einer
koordinierten Induktivität in Serie mit dem Varistor besteht. Dieser Vorschlag basiert auf der
Überlegung, daß die Begrenzung der Überspannungen
infolge von Ferneinschlägen durch die Schutzelemente in der Kategorie III ohne Ansprechen des Blitzstromableiters in der Kategorie IV nicht sichergestellt werden kann, wenn die Leitungsimpedanz zwischen der Kategorie III und IV zu hoch ist. Bei dem Denkmodell gemäß IEC-Report, Publikation 664, wird davon ausgegangen, daß die Überspannungsableiter, die in der Kategorie IV ein gesetzt werden, eine Ansprechspannung aufweisen, die nur wenig unterhalb 6 KV
liegt, aber deutlich über 4 KV liegt, entsprechend der Kategorie III.It is stated there that under certain conditions the lightning protection equipotential bonding in category IV can also be achieved with varistors
However, this is not considered to be a viable solution and, in contrast, it is proposed to provide spark gaps as lightning current arresters in category IV with an adapted relief circuit consisting of a
coordinated inductance in series with the varistor. This proposal is based on the
Consideration that the limitation of overvoltages
as a result of remote strikes through the protective elements in Category III without the lightning arrester in Category IV responding, if the line impedance between Category III and IV is too high. The conceptual model according to IEC Report, Publication 664, assumes that the surge arresters used in Category IV have a response voltage that is just below 6 KV
but significantly above 4 KV, corresponding to Category III.

-A--A-

Die Kategorie III wird mit den eingangs beschriebenen vorbekannten Überspannungsableiter abgesichert, die allein aus Varistoren bestehen.Category III is protected by the previously described surge arresters, which consist solely of varistors.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Überspannungsableiter für die Kategorie IV zu schaffen, der bei einfachem Aufbau in übliche Gehäuseformen der Art gemäß DE 36 39 533 Al unterzubringen sind und nach dem dort beschriebenen Installationssystem angeschlossen werden können.The invention is based on the object of creating a surge arrester for category IV, which, with a simple structure, can be accommodated in conventional housing shapes of the type according to DE 36 39 533 A1 and can be connected according to the installation system described therein.

Voraussetzung zum Einsatz von Varistoren als Überspannungsableiter in der Kategorie IV ist, daß diese entsprechend stoßstromfest ausgebildet sind. Es sind z.wi se h e nze i 11 ic h von der Firma Siemens Metalloxidvaristoren bekannt, die grundsätzlich die Bedingungen der Leistungskategor ie IV erfüllen. Beispielsweise handelt es sich dabei um Metal!oxid-Varistoren, die eine Stoßstromfestigkeit von 70 kA besitzen. Die Anordnung eines derartigen Überspannungsableiters am Installationspunkt derThe prerequisite for using varistors as surge arresters in category IV is that they are designed to withstand surge currents. Metal oxide varistors from Siemens are now known that basically meet the requirements of performance category IV. For example, these are metal oxide varistors that have a surge current resistance of 70 kA. The arrangement of such a surge arrester at the installation point of the

Leistungskategorie IV würde dazu führen, daß auf die weitere Anordnung von Überspannungsablei tern in der Kategorie III verzichtet werden könnte, da die Absicherung schon über den in Kategorie IV installierten Über spannungsableiter&eegr; erfolgen kann. Problematisch ist dabei aber, daß diese sehr leistungsfähigen Varistoren eine große Flächenerstreckung aufweisen, so daß sie nicht in den üblichen Gehäuseformen gemäß DE 36 39 533 Al unterzubringen sind.Performance category IV would mean that the additional arrangement of surge arresters in category III could be dispensed with, since the protection can already be provided by the surge arrester installed in category IV. The problem here, however, is that these very powerful varistors have a large surface area, so that they cannot be accommodated in the usual housing shapes according to DE 36 39 533 Al.

Zur Lösung der oben bezeichneten Aufgabe wird vorgeschlagen, daß als Überspannungsschutzelement ein Paket von parallel zueinander angeordneten Varistoren gleicher Abmessung (Fläche und Dicke) und gleicher StoßstromfestigkeitTo solve the above-mentioned problem, it is proposed that a package of varistors arranged in parallel with each other of the same dimensions (area and thickness) and the same surge current strength be used as the overvoltage protection element.

von insbesondere 40 kA im Gehäuse angeordnet ist, wobei die Varistoren elektrisch parallel zueinander geschaltet sind.of in particular 40 kA is arranged in the housing, wherein the varistors are electrically connected in parallel to one another.

Es ist zwar an sich bekannt, daß zur Erhöhung der Strombelastbarkeit Metalloxidvaristor en parallel geschaltet werden, wobei im Stand der Technik allerdings davon ausgegangen wird, daß dies nur für speziell ausgemessene Typen sinnvoll ist. Weil dies sehr aufwendig ist, wird im Stand der Technik vorgeschlagen, anstelle von Parallelschaltungen lieber eine größere Varistor scheibe einzusetzen. Wird beispielsweise eine doppelt so große Scheibe eingesetzt, so ergibt die doppelte Fläche ein verdoppeltes Ableitvermögen.It is known that metal oxide varistors are connected in parallel to increase the current carrying capacity, but the current technology assumes that this is only useful for specially measured types. Because this is very complex, the current technology suggests using a larger varistor disk instead of parallel connections. If, for example, a disk twice as large is used, the double surface area results in double the discharge capacity.

Demgegenüber macht sich die Erfindung die Erkenntnis zu Nutze, daß eine Selektion nicht erforderlich ist, weil bei hohen Stoßstrombelastungen (beispielsweise Blitzeinschlag) das Potential des zuerst leitenden Varistors angehoben wird, so daß dann auch der nächste oder die nächsten Varistoren leitend werden.In contrast, the invention makes use of the knowledge that selection is not necessary because, in the case of high surge current loads (e.g. lightning strikes), the potential of the first varistor to conduct is increased so that the next varistor or varistors also become conductive.

Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht es, das Paket der Varistoren der Größe des an sich für Überspannungsableiter der Kategorie III benutzten Gehäuses anzupassen, so daß auch dieses Paket in diesem Gehäuse unterzubringen ist. Dies bedeutet, daß bei gleicher Gehäuseform und gleichen Installationsunterteilen entsprechende steckbare Überspannungsableiter gefertigt werden können, bei denen zudem auch die bisher üblichen Varistoren Verwendung finden können, allerdings in paketartiger Vielfachanordnung.The design according to the invention makes it possible to adapt the package of varistors to the size of the housing used for Category III surge arresters, so that this package can also be accommodated in this housing. This means that with the same housing shape and the same installation bases, corresponding plug-in surge arresters can be manufactured, in which the previously usual varistors can also be used, albeit in a multiple package-like arrangement.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung wird darin gesehen, daß das Paket aus drei Varistoren mit quadratischer Fläche besteht.A particularly preferred further development is that the package consists of three varistors with a square surface.

Um eine besonders kompakte Bauform zu erreichen, wird vorgeschlagen, daß zwischen den einander benachbarten Flächen der Varistoren und auf den dazu parallelen Außenflächen der äußeren Varistoren Kontaktbleche befestigt sind, wobei jeweils abwechselnd zwei nicht unmittelbar benachbarte, sondern durch zwei VaristorenIn order to achieve a particularly compact design, it is proposed that contact plates be attached between the adjacent surfaces of the varistors and on the parallel outer surfaces of the outer varistors, whereby two varistors that are not directly adjacent but are connected by two

voneinander beabstandeteüber eine außenliegende elektrische Brücke verbunden sind.spaced apart from each other and connected via an external electrical bridge.

Dabei ist vorteilhaft, daß jede Brücke über Cu-Litze jeweils mit einer Kontaktschiene bzw. einem Kontaktmesser verbunden ist.It is advantageous that each bridge is connected to a contact bar or a contact blade via copper strands.

Bevorzugt ist ferner vorgesehen, daß jeder Varistor eine Stoßstrombelastbarkeit von 40 kA aufweist und eine Abmessung (Länge X Breite X Dicke) von 34 X 34 X 2,8 mm besitzt.Preferably, it is further provided that each varistor has a surge current load capacity of 40 kA and dimensions (length x width x thickness) of 34 x 34 x 2.8 mm.

Bevorzugt ist ferner, daß das Gehäuse eine Abmessung (Länge X Breite X Dicke) von etwa 45 X 47 X 18 mm besitzt. It is also preferred that the housing has dimensions (length x width x thickness) of approximately 45 x 47 x 18 mm.

Desweiteren ist vorzugsweise vorgesehen, daß das Paket von Varistoren in Vergußmasse im Gehäuse eingebettet ist .Furthermore, it is preferably provided that the package of varistors is embedded in the casting compound in the housing.

Die erfindungsgemäße Ausbildung hat zur Folge, daß eine komplette Installationseinheit für den not-The design according to the invention results in a complete installation unit for the emergency

wendigen vierpoligen Anschluß aus vier Blöcken von jeweils drei Varistoren besteht, deren maximale Leistungsaufnahme 10 Asec bei 100 kA beträgt. Jeder einzelne Varistor ist dabei aber nur mit 0,83 Asec belastet, so daß ein möglicherweise auftretendes Überspannungsereignis (Blitzeinschlag) nicht zu einer Zerstörung eines Varistors führt, sondern diese Überspannung ohne weiteres über die Varistoren abgeleitet werden kann. Der weitere Vorteil, der sich aus der erfindungsgemäßen Kombination ergibt, ist der, daß bei Installation einer derartigen Kombination von Uberspannungsableitern am Installationspunkt der Installationskategorie IV eine zusätzliche Absicherung in der Installationskategorie III nicht mehr erfolgen muß, da die Ansprechspannung der Ableiter in Installationskategorie IV derjenigen Spannung der Ableiter in Kategorie III entspricht. Dabei sind auch die sich aus unterschiedlichen Leitungsimpedanzen ergebenden Problem erledigt, so daß es beispielsweise nicht der zusätzlichen Anordnung einer koordinierten Induktivität in Serie mit einem Varistor bedarf.The flexible four-pole connection consists of four blocks of three varistors each, the maximum power consumption of which is 10 Asec at 100 kA. However, each individual varistor is only loaded with 0.83 Asec, so that a possible overvoltage event (lightning strike) does not lead to the destruction of a varistor, but this overvoltage can be easily diverted via the varistors. The further advantage that results from the combination according to the invention is that when installing such a combination of surge arresters at the installation point of installation category IV, additional protection in installation category III is no longer necessary, since the response voltage of the arresters in installation category IV corresponds to the voltage of the arresters in category III. This also solves the problems resulting from different line impedances, so that, for example, there is no need for the additional arrangement of a coordinated inductance in series with a varistor.

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Um den Überspannungsableiter hinsichtlich seiner Herstellung und Funktion noch zu vereinfachen und zu verbessern, wird vorgeschlagen, daß die aus Cu-Scheiben bestehenden Kontaktbleche als elektrische Brücken angeformte Materialstreifen aufweisen, die paarweise, ihrer Polung entsprechend quer zur Flächenerstreckung der Kontakt bleche abgebogen, aufeinander gefügt und im Überdeckungsbereich miteinander verbunden sind.In order to simplify and improve the surge arrester in terms of its manufacture and function, it is proposed that the contact plates consisting of copper disks have strips of material formed as electrical bridges, which are bent in pairs, according to their polarity, transverse to the surface area of the contact plates, joined together and connected to one another in the overlap area.

Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß zwei der Materialstreifen zueinander abgebogen sind.It is preferably provided that two of the material strips are bent towards each other.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, daß zwei der Materialstreifen gleichgerichtet abgebogen sind und über die Seitenrandkante des Varistorpaketes hinausragend enden, wobei der überragende Bereich den Anschluß für thermische Überwachungsmittel bildet.Furthermore, it is preferably provided that two of the material strips are bent in the same direction and end up projecting beyond the side edge of the varistor package, with the projecting area forming the connection for thermal monitoring means.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird nicht nur eine elektrische Kopplung der nebeneinander angeordneten Varistoren erreicht, sondern es wird zusatz-The design according to the invention not only achieves an electrical coupling of the varistors arranged next to each other, but also

lieh eine thermische Kopplung erreicht, indem die Kupferscheiben über angeformte Materialbrücken miteinander verbunden sind, welche Brücken auch als Anbindung für die thermische Überwachung genutzt werden können. Die thermische Überwachung ist der an sich bekannten Defektanzeige zugeordnet, so daß bei Erreichen einer bestimmten Temperatur der Anzeiger der Defektanzeige sich lösen kann und in die Defektposition unter Einwirkung von Federkräften oder dergleichen überführt wird.A thermal coupling is achieved by connecting the copper discs to one another via molded material bridges, which bridges can also be used as a connection for thermal monitoring. The thermal monitoring is associated with the known defect indicator, so that when a certain temperature is reached, the indicator of the defect indicator can be released and moved to the defect position under the influence of spring forces or the like.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. The invention is described in more detail below using exemplary embodiments.

Es zeigt :It shows :

Fig. 1 Einen steckbaren Überspannungsableiter inFig. 1 A pluggable surge arrester in

Draufsicht ;
Fig. 2 eine vierpolige Ausführung einer kompletten Überspannungsabi eitereinheit ;Top view ;
Fig. 2 a four-pole version of a complete surge arrester unit;

Fig. 3 einen in Einbaustellung befindlichen steckbaren Überspannungsableiter im Schnitt gesehen; Fig. 3 shows a plug-in surge arrester in the installed position, seen in section;

Fig. 4-6 Pakete von Varistoren in unterschiedlicher Ansicht;Fig. 4-6 Packages of varistors in different views;

Fig. 7 ein zum Einbau in einen Überspannungsableiter vorgesehenes Paket von Varistoren in Ansicht ;Fig. 7 shows a view of a package of varistors intended for installation in a surge arrester;

Fig. 8 desgleichen von oben gesehen;Fig. 8 also seen from above;

Fig. 9 desgleichen im Schnitt III-III der Fig. 7 gesehen.Fig. 9 also seen in section III-III of Fig. 7.

Fig. 10 die Einzelheit &khgr; der Fig. 9 in vergrößerter Darstellung;Fig. 10 shows the detail x of Fig. 9 in an enlarged view;

Fig. 11 die Einzelheit y der Fig. 8 in ebenfalls vergrößerter Darstellung.Fig. 11 shows detail y of Fig. 8 in an enlarged view.

Die Installationseinheit besteht im wesentlichen aus einem etwa U-förmigen Gehäuseunterteil 1 mit Kontaktzungen 2 oder auch Kontaktzungenpaaren , die innerhalb hohler Schenkel 3 des Gehäuseunterteils befestigt sind und mit Schraubklemmen 4 in Verbindung stehen.The installation unit essentially consists of an approximately U-shaped housing base 1 with contact tongues 2 or pairs of contact tongues, which are fastened within hollow legs 3 of the housing base and are connected to screw terminals 4.

Der steckbare Überspannungsableiter selbst besteht aus einem etwa quaderförmigen Gehäuseteil 5 mit an dessen Schmalseiten 6 austretenden Kon takt schienen bzw. Kontaktmessern 7, die hochkant angeordnet sind, so daß die Schmalseite in Einschub richtung verläuft, wie dies aus den Figurendarstellungen ersichtlich ist. Mit den Kontaktschienen 7 sind die im Gehäuseoberteil 5 angeordneten Überspannungsschutzelemente 8, auf die später noch näher eingegangen wird, elektrisch verbunden. Als Überspannungsschutzelemente kommen Metalloxidvaristoren zum Einsatz. Mit diesen Varistoren ist eine Defektanzeige verbunden, die ebenfalls im Gehäuseoberteil 5 angeordnet ist.The plug-in surge arrester itself consists of an approximately cuboid-shaped housing part 5 with contact rails or contact blades 7 emerging from its narrow sides 6, which are arranged upright so that the narrow side runs in the direction of insertion, as can be seen from the figures. The overvoltage protection elements 8 arranged in the upper housing part 5, which will be discussed in more detail later, are electrically connected to the contact rails 7. Metal oxide varistors are used as overvoltage protection elements. A defect indicator, which is also arranged in the upper housing part 5, is connected to these varistors.

Das insgesamt hohle Unterteil 1 aus Isolierstoff, insbesondere Kunststoff, weist eine Basis 9 auf, die gegebenenfalls zum Einsatz auf Hutprofile von Unterverteilungen oder Haupt Verteilungen ausgeformt sein kann. Die Schenkel des Unterteils sind etwa quaderförmig ausgebildet, wobei diese Schenkel 3 aus derThe completely hollow lower part 1 made of insulating material, in particular plastic, has a base 9, which can optionally be shaped for use on hat profiles of sub-distributions or main distributions. The legs of the lower part are approximately cuboid-shaped, whereby these legs 3 are made of the

der Basisfläche abgewandten Stirnseite ausmündende, zueinander offene Schlitzführungen 10 aufweisen. Die Kontaktschienen des Gehäuseoberteiles sind in diese Schlitze bzw. Schlitzpaare einschiebbar, wobei im Einschubweg die Kontaktzungen des Gehäuseunterteils angeordnet sind, so daß durch das Einschieben der elektrische Kontakt zwischen den entsprechenden Bauteilen hergestellt wird. Oberhalb der Kontaktschienen 7 sind noch Ansätze 13 an das Gehäuse 5 angeformt, die eine Berührung der Kontaktschienen 7 in der Betriebsstellung mittels eines Werkzeuges oder dergleichen ausschließen lassen. Wie aus Figur 2 ersichtlich, ist das Gehäuseunterteil mit mehreren, parallel zueinander und mit Abstand voneinander angeordneten Schlitzführungspaaren versehen, wobei der Abstand etwa gleich der Breite der Gehäuseteile 5 ist, um eine kompakte Bauform sicherzustellen. Die Defektanzeige 11 ist in den Figuren 1 und 2 nur schematisch dargestellt. Sie ist unter der nach oben weisenden Stirnfläche 12 des Gehäuseoberteils angeordnet .have slotted guides 10 that open towards one another and open out from the front side facing away from the base surface. The contact rails of the upper housing part can be inserted into these slots or pairs of slots, with the contact tongues of the lower housing part being arranged in the insertion path, so that electrical contact is established between the corresponding components by inserting them. Above the contact rails 7, lugs 13 are formed on the housing 5, which prevent the contact rails 7 from coming into contact in the operating position using a tool or the like. As can be seen from Figure 2, the lower housing part is provided with several pairs of slotted guides that are arranged parallel to one another and at a distance from one another, with the distance being approximately equal to the width of the housing parts 5 in order to ensure a compact design. The defect indicator 11 is only shown schematically in Figures 1 and 2. It is arranged under the upward-facing front surface 12 of the upper housing part.

Der Aufbau gemäß Figur 1 bis 3 entspricht im wesentlichen dem aus der DE 36 39 533 Al vorbekannten Bauart. Insbesondere ist die gleiche Baugröße dieser Bauelemente auch gemäß der Erfindung beibehalten. Allerdings ist gemäß der Erfindung als Überspannungsschutzelement 8 ein Paket von parallel zueinander angeordneten Varistoren 14 vorgesehen, wobei die Varistoren 14 gleiche Abmessung (Fläche und Dicke) und gleiche Stoßstromfestigkeit von 40 kA aufweisen. Die Varistoren 14 sind parallel zueinander geschaltet, wobei das Paket aus drei Varistoren 14 mit quadratischer Fläche besteht. Zwischen den einander benachbarten Flächen der Varistoren 14 und auf den dazu parallelen Außenflächen der äußeren Varistoren 14 sind Kontakt bleche 15, 16 angeordnet, die jeweils flächig mit den Kontaktflächen der Varistoren 14 elektrisch verbunden (beispielsweise verlötet) sind. Jeweils abwechselnd sind zwei nicht unmittelbar benachbarte, sondern durch zwei Varistoren 14 voneinander beabstandete Kontaktbleche 15, 15 bzw.The structure according to Figures 1 to 3 corresponds essentially to the design previously known from DE 36 39 533 A1. In particular, the same size of these components is also retained according to the invention. However, according to the invention, a package of varistors 14 arranged parallel to one another is provided as the overvoltage protection element 8, whereby the varistors 14 have the same dimensions (area and thickness) and the same surge current strength of 40 kA. The varistors 14 are connected in parallel to one another, whereby the package consists of three varistors 14 with a square surface. Contact plates 15, 16 are arranged between the adjacent surfaces of the varistors 14 and on the parallel outer surfaces of the outer varistors 14, each of which is electrically connected (for example soldered) to the contact surfaces of the varistors 14. Alternating in each case are two contact plates 15, 15 or 16 which are not directly adjacent but are spaced apart from one another by two varistors 14.

16, 16 über eine außenliegende elektrische Brücke16, 16 via an external electrical bridge

17, 18 verbunden. Jede Brücke 17, 18 ist über Kupferlitzen 19, 20 jeweils mit einer Kontaktschiene 7 verbunden. Jeder Varistor 14 hat eine Abmessung (Länge &khgr; Breite &khgr; Dicke) von 34 &khgr; 34 &khgr; 2,8 mm, was auch der üblichen Dimension des im Stand der Technik gemäß DE 36 39 533 Al zum Einsatz kommenden Varistor entspricht. Das Gehäuse hat auch die vorbekannte übliche Abmessung von etwa 45 &khgr; 47 &khgr; 18 mm. Innerhalb des Gehäuses ist das Paket der Varistoren 14 in Vergußmasse eingebettet. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist es möglich, unter Beibehalt der bisher üblichen Gehäusegröße und unter Beibehalt der bisher üblichen Gehäuseunterteile steckbare Überspannungsableiter zu schaffen, die ein der Kategorie IV entsprechendes Ableitvermögen besitzen.17, 18. Each bridge 17, 18 is connected to a contact rail 7 via copper strands 19, 20. Each varistor 14 has a dimension (length x width x thickness) of 34 x 34 x 2.8 mm, which also corresponds to the usual dimension of the varistor used in the state of the art according to DE 36 39 533 Al. The housing also has the previously known usual dimension of approximately 45 x 47 x 18 mm. The package of varistors 14 is embedded in casting compound within the housing. The design according to the invention makes it possible to create plug-in surge arresters that have a discharge capacity corresponding to category IV, while retaining the previously usual housing size and retaining the previously usual housing base parts.

Insbesondere ist es auch möglich, anstelle der aus der DE 36 39 533 Al bekannten Gehäuseform andere übliche Gehäuseformen anderer Hersteller mit entsprechenden Leistungspaketen von Varistoren zuIn particular, it is also possible to use other common housing shapes from other manufacturers with corresponding performance packages of varistors instead of the housing shape known from DE 36 39 533 A1.

bestücken, so daß auch dort bei bisher üblichen Gehäuseformen kleiner steckbarer Überspannungsableiter ein erheblich größeres Ableitvermögen erzeugt werden kann.so that a considerably greater discharge capacity can be generated even in the previously common housing shapes of small plug-in surge arresters.

Gemäß Figur 7 bis 11 besteht das Überspannungsschutzelement aus einem Paket von parallel zueinander angeordneten Varistoren 14, die parallel zueinander geschaltet sind. Zwischen den einander benachbarten Flächen der Varistoren 14 und auf den dazu parallelen Außenflächen der äußeren Varistoren 14 sind aus Kupferscheiben bestehende Kontakt bleche 15, 16 angeordnet, die jeweils flächig mit den Kontaktflächen der Varistoren 14 elektrisch verbunden, beispielsweise verlötet sind. Jeweils abwechselnd sind zwei nicht unmittelbar benachbarte, sondern durch zwei Varistoren 14 voneinander beabstandete Kontaktbleche 15, 15 bzw. 16, 16 über eine außenliegende elektrische Brücke 17 bzw. 18 miteinander verbunden. Jede dieser Brücken 17 bzw. 18 ist durch an die Kontakt bleche 15 bzw. 16 angeformte Materialstreifen gebildet, welche Materialstreifen paarweise, ihrerAccording to Figures 7 to 11, the overvoltage protection element consists of a package of varistors 14 arranged parallel to one another, which are connected in parallel to one another. Contact plates 15, 16 made of copper disks are arranged between the adjacent surfaces of the varistors 14 and on the parallel outer surfaces of the outer varistors 14, which are each electrically connected, for example soldered, to the contact surfaces of the varistors 14. Two contact plates 15, 15 or 16, 16 that are not immediately adjacent but are spaced apart by two varistors 14 are alternately connected to one another via an external electrical bridge 17 or 18. Each of these bridges 17 or 18 is formed by material strips molded onto the contact plates 15 or 16, which material strips are connected in pairs, their

Polung entsprechend, quer zur Flächenerstreckung der Kontakt bleche 15, 16 abgebogen, aufeinandergefügt und im Überdeckungsbereich miteinander verbunden sind. Dies ist insbesondere aus den vergrößerten Darstellungen deutlich ersichtlich.According to the polarity, they are bent transversely to the surface area of the contact plates 15, 16, joined together and connected to one another in the overlap area. This is particularly clear from the enlarged illustrations.

Zwei der Materialstreifen (Einzelheit y) sind zueinander hin abgebogen, so daß sie nicht über die Seitenrandkanten des Varistor paket es hinausragen. Die beiden anderen Materialstreifen (Einzelheit x) sind gleichgerichtet zueinander abgebogen und enden über die Seitenrandkante des Varist orpaketes hinausragend. Dieser überragende Bereich kann zum Anschluß für thermische Überwachungsmittel genutzt werden. Die erfindungsgemäße Ausbildung ist konstruktiv einfach und funktionell äußerst sicher. Zudem wird hierdurch die thermische Kopplung der Varistoren über die Kupferscheiben und die darin angeformten Materialrücken vorzüglich erreicht, so daß ein sicheres Ansprechen der gegebenenfalls abgebundenen thermischen Überwachung gewährleistet ist.Two of the material strips (detail y) are bent towards each other so that they do not protrude beyond the side edges of the varistor package. The other two material strips (detail x) are bent in the same direction towards each other and end protruding beyond the side edges of the varistor package. This protruding area can be used to connect thermal monitoring devices. The design according to the invention is structurally simple and functionally extremely reliable. In addition, the thermal coupling of the varistors via the copper disks and the material backs formed therein is excellently achieved, so that a reliable response of the thermal monitoring, if connected, is guaranteed.

Die Erfindung ist nicht auf die Ausfiihrungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.The invention is not limited to the embodiments, but is variable in many ways within the scope of the disclosure.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.All new individual and combination features disclosed in the description and/or drawing are considered essential to the invention.

Claims

Protection claims:

1. Plug-in surge arrester for electrical systems, consisting of a cuboid-shaped housing part with contact rails or blades emerging in particular on the narrow sides and varistors arranged inside as an overvoltage protection element and, if necessary, a defect indicator on the narrow housing head side, wherein the surface area of the varistor is slightly smaller than the clear housing width and the thickness of the varistor is considerably smaller than the clear housing depth, characterized in that a package of varistors (14) arranged parallel to one another, of the same dimensions (area and thickness) and the same surge current strength of in particular 40 kA, is arranged in the housing (5) as an overvoltage protection element (8), wherein the varistors (14) are electrically connected in parallel to one another.

2. Plug-in surge arrester according to claim 1, characterized in that the package consists of three varistors (14) with a square surface.

3. Plug-in surge arrester according to claim 1 or 2, characterized in that contact plates (15, 16) are fastened between the adjacent surfaces of the varistors (14) and on the outer surfaces of the outer varistors (14) parallel thereto, wherein two contact plates which are not immediately adjacent but are spaced apart from one another by two varistors (14) are alternately connected via an external electrical bridge (17, 18).

4. Plug-in surge arrester according to one of claims 1 to 3, characterized in that each bridge (17, 18) is connected via copper strands (19, 20) to a contact rail (7) or a contact blade.

5. Plug-in surge arrester according to one of claims 1 to 4, characterized in that each varistor (14) has a surge current load capacity of 40 kA and has dimensions (length x width x thickness) of 34 x 34 x 2.8 mm.

6. Plug-in surge arrester according to one of claims 1 to 5, characterized in that the housing (5) has a dimension (length x width x thickness) of approximately 45 x 47 x 18 mm.

7. Plug-in surge arrester according to one of claims 1 to 6, characterized in that the package of varistors (14) is embedded in potting compound in the housing (5).

8. Plug-in surge arrester according to one of claims 1 to 7, characterized in that the contact plates (15, 16) consisting of Cu disks are designed as electrical bridges (17, 18).

have shaped material strips which are bent in pairs, according to their polarity, transversely to the surface extension of the contact sheets (15, 16), joined one another and connected to one another in the overlap area.

9. Plug-in surge arrester according to claim 8, characterized in that the two material strips (eg at 17) are bent towards each other.

10. Plug-in surge arrester according to claim 8 or 9, characterized in that two of the material strips (eg at 18) are bent in the same direction and end projecting beyond the side edge of the varistor package, the projecting area forming the connection for thermal monitoring means.