УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ПОТРЕБИТЕЛЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ И СВЕРХТОКА Российский патент 1995 года по МПК H02H9/06 H02H7/06 

Изобретение относится к устройству защиты потребителя электроэнергии от перенапряжения и сверхтока (тока перегрузки), в частнорсти для телекоммуникационных установок, согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения.

Из публикции VDE 0845, ч. I, 1987, известны устройства защиты, пр которых каждая жила кабеля защищена через разрядник для защиты от перенапряжения. Для предохранения разрядника от аварии в результате длительных токовых нагрузок он часто снабжен элементом тепловой защиты, который закорачивает разрядник при усиленном нагреве. Так как кабельная жила может быть разрушена посредством тока короткого замыкания, перед разрядником для защиты от перенапряжения вставлен плавкий предохранитель, который размыкает электролинию при соответствующих токах.

Недостаток заключается в том, что такого рода предохранители должны быть стойкими к импульсному току для сопротивления к появляющимся в нормальном рабочем состоянии импульсам тока, для чего предохранители должны быть довольно объемистыми.

Из выложенной заявки ФРГ N 3831935 известно устройство защиты, которое содержит предохранитель в кабельной жиле и расположенную после него поперечную цепь между кабельной жилой и заземляющим проводом, состоящую из разрядника для защиты от перенапряжения и соединенного с ним элемента тепловой защиты. Повышенная тепловая нагрузка разрядника для защиты от перенапряжения ведет к срабатыванию элемента тепловой защиты, который разъединяет поперечную цепь. Продолжительная токовая нагрузка размыкает предохранитель электроцепи. Вследствие этого сторона источника не защищена больше от появляющихся коротких перенапряжений, поскольку не срабатывает предохранитель, а с другой стороны до срабатывания предохранителя нагружена сверхтоком. Поэтому предохранитель должен быть стойким к импульсному току, что обусловливает большой объем. После срабатывания элемента тепловой защиты и следующего за ним возможного срабатывания предохранителя вход стороны источника не находится больше на определенном потенциале, так что не исключено разрушение чувствительных компонентов схемы.

Целью изобретения является создание устройства защиты потребителя электроэнергии от перенапряжения и сверхтока, которое предохраняет от повышенной тепловой нагрузки разрядник для защиты от перенапряжения и надежным для стороны источника способом при повшыенной токовой нагрузке отключает электрическую линию без опасности возникновения пожара.

Цель достигается тем, что в устройство защиты потребителя электроэнергии от перенапряжения и сверхтока, содержащее предохранители, каждый из которых включен в соответствующую линию связи, соединяющую источники и потребитель электроэнергии, разрядники, снабженные тепловой защитой, каждый из которых включен между соответствующей линией связи и заземляющим проводом, введены короткозамкнутые линии, каждая из которых включена между соответствующей линией связи за предохранителем со стороны потребителя и заземляющим проводом, при этом подключение к заземляющему проводу осуществлено через управляемый переключатель, который по сигналу от тепловой защиты одновременно отключает от заземляющего провода разрядники и подключает к нему короткозамкнутую линию, разрядники подключены к соответствующим линиям связи перед соответствующими предохранители со стороны источника.

Устройство содержит предохранитель, включенный в токовую линию, включенный меду линией тока и цепью заземления снабженный элементом тепловой защиты разрядник для защиты от перенапряжения и расположенную относительно направления линейная сторона - сторона источника за предохранителем поперечную цепь короткого замыкания, которая в рабочем состоянии открыта. В результате более продолжительного перенапряжения нагревается разрядник для защиты от перенапряжения и вследствие этого срабатывает элемент тепловой защиты. Последний размыкает поперечную цепь разрядника для защиты от перенапряжения и одновременно замыкает поперечную цепь короткого замыкания позади предохранителя, так что электрическая линия может размыкаться посредством предохранителя. Таким образом, благодаря поперечной цепи короткого замыкания ввод стороны источника лежит на определенном потенциале, а именно потенциале земли.

При недопустимо высокой токовой нагрузке, которая может появиться, например, при перенапряжении в цепи тока без зажигания разрядника для защиты от перенапряжения размыкается цепь тока. Так как в этом случае не срабатывает элемент тепловой защиты, поперечная цепь короткого замыкания не замыкается, так что не существует опасности пожара из-за повышенных токов в цепи короткого замыкания.

Целесообразно, чтобы отвод поперечной цепи разрядника для защиты от перенапряжения был расположен относительно направления сторона линии - сторона источника перед предохранителем, поэтому предохранитель не нагружается при импульсах тока и может сохраняться небольшим. При срабатывании элемента тепловой защиты поперечная цепь короткого замыкания замыкается позади предохранителя, так что последний при соответственно больших токах размыкает линию тока. Так как срабатывание элемента тепловой защиты производит размыкание поперечной линии разрядника для защиты от перенапряжения, предотвращается повторное зажигание разрядника для защиты от перенапряжения.

Целесообразно, чтобы поперечная цепь разрядника для защиты от перенапряжения и поперечная цепь короткого замыкания были расположены за предохранителем, причем предохранитель перемкнут коротким замыканием, которое отключается при размыкании поперечной линии разрядника для защиты от перенапряжения. При этом равным образом отделяется от предохранителя нагрузка импульсным током. Предохранитель находится перед отводом разрядника для защиты от перенапряжения и открытой короткозамкнутой поперечной линии и шунтирован параллельно выключателем короткого замыкания, так что по нему в рабочем случае проходит лишь незначительная часть тока. Срабатыание элемента тепловой защиты приводит к разъединению перемыкающего предохранитель короткого замыкания и к замыканию короткозамкнутой поперечной линии между линией тока и линией заземления, так что активизируется предохранитель.

Целесообразно также, чтобы устройство защиты для предохранения спаренных линий тока одной парной жилы было симметрично удвоено, причем при срабатывании одного элемента тепловой защиты через общий переключатель оба разрядника для защиты от перенапряжения отделяются от линии заземления и замыкаются обе поперечные линии короткого замыкания. При этом устройство защиты использовано в одной обычной в телекоммуникации парной жиле. По мере надобности между одной из двух линий тока и общей линией заземления функция защиты реализована таким образом, что при срабатывании лишь одного теплозащитного элемента разрешается общая функция защиты, оба разрядника для защиты от перенапряжения отсоединяются от линии заземления и замыкаются обе поперечные линии короткого замыкания. Вместо спаренного разомкнутого разрядника для защиты от перенапряжения может использоваться также трехполюсный разрядник для защиты от перенапряжения.

Также целесообразно, чтобы устройство защиты было расширено на защиту на малую силу тока, так что согласно VDE 0845, ч. 1, октябрь 1987 достигается ступенчатая защита в защите на малую и большую силу тока. При этом защита на малую силу тока включает сопротивление ПТК и варистор, которые тесно связаны соразмерно теплоте. Такого рода устройства известны из выложенной заявки ФРГ N 3231066. Такого рода защита на малую силу тока делает возможной защиту от быстрых переходных процессов и от перенарпяжений и сверхтоков, при которых не срабатывает защита на большую силу тока. Зависящее от напряжения сопротивление (варистор) обеспечивает ограничение напряжения на желаемом максимальном уровне и работает с соответствующими элементами схемы очень быстро с временами срабатывания в наносекундном диапазоне. Зависящее от температуры ПТК-сопротивление (ПТК - положительный температурный коэффициент) в продольной ветви служит для разъединения между ограничением напряжения в защите на малую силу тока и ограничением напряжения в защите на большую силу тока. Кроме того, сопротивление ПТК служит для временного ограничения токов, которые больше обычных допустимых рабочих токов вследствие самонагревания терморезистора с положительным температурным коэффициентом вследствие протекающего тока. Наконец, ПТК-сопротивление служит для защиты от перегрузки ограничения напряжения в защите на малую силу тока (варистор), с одной стороны, посредством самонагрева резистора (сопротивления) с ПТК проходящим током с вытекающим отсюда повышением сопротивления и, с другой стороны, посредством повышения сопротивления в результате термической связи резистора с ПТК с варистором.

Расположение места измерения и разъединения за ступенчатой защитой позволяет частичную проверку функционирования устройства защиты и линии тока с встроенным устройством защиты. В области телекоммуникации особенно предпочтительно выполнение такого рода устройств защиты в виде защитных штепселей.

Другие предпочтительные варианты выполнения изобретения, в частности выполнение устройства защиты в виде защитного штепселя, видны из дополнительных пунктов формулы изобретения.

На фиг. 1 показана схема электрических соединений первого варианта выполнения устройства защиты, выполненной с расположенным после (в определенной последовательности) предохранителем для использования в парных жилах устройства защиты в рабочем состоянии; на фиг. 2 - схема устройства защиты согласно фиг. 1 в разомкнутом состоянии; на фиг. 3 - электрическая схема второго варианта выполнения устройства защиты с предвключенным перемкнутым предохранителем; на фиг. 4 - электрическая схема третьтего варианта выполнения устройства защиты в виде ступенчатой защиты с местом измерения и разъединения; на фиг. 5 - электрическая схема ступенчатой защиты; на фиг. 6 - устройство защиты, продольный разрез; на фиг. 7 - проводниковая плата устройства защиты, вид сверху; на фиг. 8 - устройство защиты, разрез А-В на фиг. 6; на фиг. 9 - устройство защиты, разрез С-D на фиг. 6; на фиг. 10 - устройство защиты при снятой проводниковой плате, вид снизу; на фиг. 11 - устройство защиты, вид сверху; на фиг. 12 - электрическая схема четвертого варианта выполнения устройства защиты; на фиг. 13 - боковая проекция присоединительной планки телекоммуникации с пятью вставленными защитными штепселями, подведенной шиной заземления и смонтированным сигнальным токоприемником для размыкания через сигнализирующие выступы устройства защиты; на фиг. 14 - присоединительная планка с вставленными устройствами защиты и сигнальным токоприемником в неоткинутом состоянии, вид спереди; на фиг. 15 - то же, вид спереди с откинутым сигнальным токоприемником.

Фиг. 1 показывает схему устройства защиты, которая включена во вводы а-а' и b-b' между линейной стороной L и стороной источника S, причем предусмотрен общий заземляющий провод Е для отвода сверхтоков, которые вызваны перенапряжениями, отнесенными к потенциалу земли. Схема устройства защиты содержит разрядники 1, 2 для защиты от перенапряжения, которые в виде поперечных линий включены между вводами а и Е или же b и Е и предохранители 3,4, которые за ответвлениями 12 разядников 1, 2 вставлены в линии связи между вводами а, а' или же b, b'. Разрядники 1, 2 для защиты от перенапряжения термически контролируются элементами 5, 6 тепловой зищты. Фиг.1 показывает схему защиты в рабочечм состоянии, т.е. разрядники 1, 2 для защиты от перенапряжений контактируют с переключателем 9, который через базу 10 соединен с линией Е заземления. Поперечные линии 7, 8 короткого замыкания разомкнуты и в рабочем состоянии не соединены с переключателем 9. Появляющиеся перенапряжения, продолжительность которых достаточна для зажигания разрядника 1 или 2 для защиты от перенапряжений, проводятся через них с вытекающим отсюда сверхтоком на землю Е. Предохранители 3, 4 поэтому не нагружаются токами перегрузки.

На фиг. 2 предсталена схема устройства защиты согласно фиг.1 при действии предохранителя. Повышенная тепловая нагрузка одного из разрядников 1,2, т.е. увеличенная токовая нагрузка, приводит в действие соответствующий элемент 5 или же 6 тепловой защиты и совершает переключение общего переключателя 9. Здесь это показано посредством его смещения вправо. Вследствие этого поперечные линии 7, 8 короткого замыкания подводятся на линию Е заземления и замыкаются. Поперечные линии разрядников 1, 2 для защиты от перенапряжений разъединяются. Предохранители 3, 4 сейчас активизированы и могут разъединить линии тока между вводами а, а' и b, b'. Вводы а', b' стороны S источника лежат теперь на определенном потенциале, а именно потенциале земли, так что на стороне S источника обеспечена как защита персонала, так и защита чувствительной электроники. Равным образом устройством защиты устранена возможная опасность воспламенения.

Фиг. 3 показывает другой вариант выполнения схемы устройства защиты с измененным расположением предохранителей 3', 4'. Предохранитель 3' расположен на линии связи между вводами а, а' перед поперечной линией разрядника 1 для защиты от перенапряжений. Расположенная после поперечная линия 7 короткого замыкания разомкнута в рабочем состоянии, в то время как поперечная линия разрядника 1 для защиты от перенапряжений контактирует с переключателем 9, соединенным с линией Е заземления. Предохранитель 3' замкнут накоротко, причем в этом коротком замыкании расположен замкнутый выключатель 11. Элемент 5 тепловой защиты действует на переключатель 9 и выключатель 11 таким образом, что срабатывания элемента 5 тепловой защиты производит размыкание поперечной линии разрядника 1 для защиты от перенапряжений и замыкание поперечной линии 7 короткого замыкания. Одновременно размыкается выключатель 1 в коротком замыкании предохранителя 3', так что предохранитель 3' активируется через поперечную линию 7 короткого замыкания.

Разделение устройства защиты на защиту для больших токов и защиту для малых токов в виде ступенчатой защиты показывает схема устройства защиты согласно фиг.4. Эта ступенчатая защита расширена расположенным после местом 22 измерения и разъединения.

Фиг. 5 показывает другой вариант выполнения ступенчатой защиты с местом 22 измерения и разъединения. В парную жилу линии связи между вводами а,а' и b,b' с проводом Е заземления включены защита 20 для больших токов, следующая после защита 21 для малых токов и последующие, находящиеся в каждой линии связи, места 22 измерения и разъединения. Предохранительное устройство 20 на максимальный ток образовано из поперечных линий с разрядниками 1, 2 для защиты от перенапряжения, последующих, включенных в линии связи, предохранителей 3, 4, поперечных линий 7, 8 короткого замыкания, элементов 5, 6 тепловой защиты, общего переключателя 9. Последующая защита 21 для малых токов состоит из включенных в действующую линию связи резисторов 30, 31 с ПТК и следующих за ними варисторов 32, 33, которые включены параллельно между текущей линией связи между вводами а, а' и b, b' и проводом Е заземления. Потенциал земли выведен как другое место 35 измерения, так что возможны измерения потенциала между местами 34 измерения и разъединения и местом 35 измерения для потенциала земли.

Фиг. 12 показывает другой вариант выполнения схемы устройства защиты с устройством сигнализации. Схема устройства защиты включает в себя трехполюсный разрядник 1' между линиями связи вводов a,a' и b,b' причем промежуточный электрод 13 через скользящий контакт 14 соединен с выполненным в виде ползуна 45 лежащим на потенциале земли переключателем 9. Предохранители 3, 4 вставлены за поперечной линией трехполюсного разрядника 1' в линии связи. Элементы 5, 6 тепловой защиты и поперечные линии 7, 8 короткого замыкания имеются в том же расположении, как в предшествующих вариантах. Провод Е заземления через скользящий контакт 15 прилегает к переключателю 9. В линиях связи между вводами а, a' и b, b' имеются места 34 измерения и разъединения.

На конце переключателя 9 установлен контактный датчик 16, соединительная линия 17 которого может быть соединена с другими устройствами защиты 99 и ведет к электронному сигнальному датчику 18, который через резистор 19 соединен с линией 24, в которой включены сигнальный датчик 25 для центрального сигнала и батарея 26 основного аппарата. Устройство защиты делает возможным центральную сигнализацию, оповещающую сработало ли устройство защиты 99 и в поле защиты, например, главного распределителя техники связи. При этом свободный конец переключателя 9 служит как сигнальный выступ 56, который при введенном в действие устройстве 99 защиты входит в контакт с контактным датчиком 16 и тоже принимает потенциал земли. Если вследствие этого через локальный сигнальный датчик 18 замыкается электрическая цепь, то тем самым в центре, на раме главного распределителя или в поле, в случае необходимости также на присоединительной планке 89, с помощью лампы, зуммера или каким-нибудь другим сигнальным элементом может быть показано срабатывание устройства 99 защиты. Замыкание контакта должно быть непродолжительным и может иметь вид триггерной функции. В случае необходимости электроснабжение сигнального устройства осуществляется через измерительный трансформатор DC/DC, так как защитная земля может принимать высокий потенциал. Через места разъединения вычислительные системы могут обнаруживать сильно нагруженные линии тока, т.е. линиии с частотым размыканием.

Фиг.6 показывает выполненное в виде миниатюрного штепселя устройство 99 защиты со схемой защиты, которая выполнена как ступенчатая защита с местом 22 измерения и разъединения. Миниатюрный штепсель находит свое применение прежде всего в телекоммуникационных устройствах.

Наружный корпус 40, нижняя сторона которого образована проводниковой платой 41, содержит трехполюсный разрядник 42 для защиты от перенапряжений, промежуточные электроды 13 которого прилегают с контактом на листовую деталь 43. Такого рода трехполюсный разрядник 42 для защиты от перенапряжений содержит один левый и один правый внешние электроды 27, 28 и промежуточный электрод 13, так что возникают два искровых промежутка между внешними электродами 27, 28 и промежуточным электродом 13. Листовая деталь 43 через спай 44 проводящим образом соединена с металлическим ползуном 45 на направленном вниз носике 46, который проведен в направляющей прорези 81 проводящей платы 41. Ползун 45 контактными утолщениями 47, 48, из которых только одно видно на фиг.6, прилегает к печатной плате 41 и на своей обращенной к разряднику 42 стороны с помощью пружины 88, размещенной на направляющем выступе 49, нагружается натяжением пружины. Пружина 88 поддерживается на противоположной стороне на внутренней стенке 50 корпуса, которая вместе с внутренней крышкой 51 и левой поперечной стенкой 52 корпуса 40 образует полость 107 для приема разрядника 42 для защиты от перенапряжений, который охвачен стенками 50, 52 и крышкой 51 корпуса. Ползун 45 на своей верхней стороне контактирует с выполненным в виде пружинящего элемента заземляющим листом 53. Последний ведет в выемку 55, образованную из внутренней крышки 51 корпуса и наружной крышки 29 корпуса 40, которая открыта к наружной поперечной стенке 52 корпуса и служит для приема заземляющего штепселя или же заземляющей шины 98. Для надежного контакта заземляющий лист 53 в выемке 55 снабжен пружинным выступом 54.

Образующий переключатель 9 ползун 45 на своей противоположной пружине 88 стороне имеет сигнализирующий носик 56, который при срабатывании предохранителя выступает через выемку 87 правой поперечной стенки корпуса. В последней предусмотрена выемка 58, которая ограничивается печатной платой 41. Выемка 58 служит для приема непоказанного штеккера измерения и разъединения и содержит пружинящие выступы 59, 60, которые в нормальном состоянии, т.е. с невставленным штеккером измерения и разъединения, контактируют с проводниковой платой 41.

Фиг. 7 показывает печатную плату 41, которая образует часть корпуса 40 устройства 99 и на своем левом конце выполнена в виде контактного выступа 61. На представленной стороне проводной платы 41 выполнены контактные поверхности 62, 64, которые служат для контактирования вводов a, b линейной стороны и переходят в лежащие снаружи проводники 63, 65. На повернутой стороне проводниковой платы 41 имеются точно такие же контактные поверхности для контактирования вводов а', b' стороны источника. Последние через сквозные контакты 66, 68 соединены с проводниками 67, 69, которые проходят внутри параллельно проводникам 63, 65. На проводниках 63, 65 имеются сужения 70, 71, которые образуют предохранители 3, 4. Проводники 63, 65, 67, 69 кончаются на противоположной к контактному выступу 61 стороне проводниковой платы 41 по мере надобности в одной прямоугольной, продольной контактной зоне 72-75. В контактных зонах 72, 75 предусмотрено по два отверстия 76, 77, соответственно 78, 79 в каждой. Отверстия 76-79 служат для приема перпендикулярных контактных листов 96, 97. Приблизительно в середине печатной платы 41 предусмотрено углубление 80 для приема листовой детали 43. Длаее имеется направляющий паз 81, который показывает обращенную от углубления 80 к контактному выступу 61 сторону проводниковой платы 41 и служит для приема выступа 46 ползуна 45. Опорные точки 82, 83 обозначают точки контакта 48, 47 ползуна 45 в рабочем состоянии. Последние лежат в зоне выемок, служащих в качестве предохранителей 3, 4 сужений 70, 71 проводников 63, 65. Поэтому контактные утолщения 47, 48 в рабочем состоянии не имеют контакта с проводниками 63, 65. Точки 83, 85 контакта, находящиеся на контактных зонах 72, 75, указывают положение контактных утолщений 47, 48 при срабатывании предохранителей 3, 4.

Предохранительная функция схемы защиты осуществляется посредстом расплавления спая 44, который соединяет ползун 45 с контактным листом 43 разрядника 42 для защиты от перенапряжений. При этом контактный лист 43 обеспечивает тесный тепловой контакт. Оплавление места 44 спайки производят перемещением ползуна 45, вызванным силой предварительно натянутой пружины 88. При этом ползун 45 удаляется от разрядника 42 и размыкает контакт разрядника 42 с заземляющим листом 53. При этом контактные утолщения 47, 48 оставляют свои неконтактирующие опорные точки 82, 83 и после перемещения лежат на контактных точках 84, 85. Таким образом, создано прямое короткое замыкание между заземляющим листом 53 и проводниками 53, 65 за сужениями 70, 71, образующими предохранители 3, 4. Сигнализирующий носик 56 выходит из выемки 87 поперечной стенки 57.

Устройство 99 защиты (фиг. 8) окружено корпусом 40 и проводниковой платой 41. Ползун 45 состоит из двух металлических L-образных частей 90, 91, которые таким образом соединены в одну Т-образную деталь, что длинные стороны 90', 91', образующие вертикальную сторону Т-образной детали, прижаты друг к другу и образуют остроугольную V-образную пружину. На действующих концах коротких полок 90", 91", образующих поперечную полку Т-образной детали, находятся поддерживающиеся на печатной плате 41 контактные утолщения 47, 48. Ползун 45, образующий переключатель 9, замыкается сверху с помощью силы пружины заземляющего листа 53.

На каждой стороне длинных полок 90', 91' частей 90, 91 ползуна расположены по мере надобности изнутри наружу один дискообразный варистор 32, 33, один разъединяющий контактный лист 94, 95, один резистор 30, 31 с ПТК и один внешний контактный лист 96, 97, причем контактные утолщения 92, 93 с помощью давления пружины длинных полок 90', 91' ползуна 45 нажимают на варисторы 32, 33 и таким образом электрически контактируют с ними. Контактные утолщения 92, 93 находятся на внутренней стороне продольных полок 90', 91' L-образных частей 90, 91 ползуна. Резисторы 30, 31 с ПТК имеют прямоугольную, а варисторы 32, 33 - цилиндрическую форму, причем ее высота меньше диаметра. По мере надобности один варистор 32, 33 и один резистор 30, 31 с ПТК на совей основной поврехности электрически соединены с помощью разъединяющего контактного листа 94, 95. Обусловленный этими большими контактными поверхностями тепловой контакт является очень хорошим.

Устройство 99 защиты (фиг.9) содержит корпус 40 с проводниковой платой 41. К внутренним боковым стенкам корпуса 40 прижимаются контактные листы 96, 97, из которых контактный лист 96 с помощью отверстий 76, 77 вертикально впаян в проводниковую плату 41, а контактный лист 97 - вертикально в отверстия 78, 79. Внутри замыкаются полости 100, 101, которые включают левый и правый резисторы 30, 31 с ПТК. Внутри проходят разделяющие контактные листы 94, 95, которые резисторы 30, 31 с ПТК электрически соединяют с варисторами 32, 33. Затем замыкаются приемные полости 102, 103 для приема варисторов 32, 33. В середине представлен сигнализирующий носик 56 ползуна. Между приемными полостями 102, 103 для варисторов 32, 33 и печатной платой 41 находятся пружинные выступы 59, 60 контактов измерения и разъединения. Полости 100, 101 для приема резисторов 30, 31 с ПТК и приемных полостей 102, 103 для варисторов 32, 33, разъединяющих контактных листов 94, 95 и пружинных контактных выступов 59, 60 выполнены в соответственно сформованном профильном элементе, который на своей передней стороне имеет другую выемку 105 для прохода сигнализирующего носика 56 ползуна 45.

На фиг. 10 представлено устройство 99 зищты при снятой проводниковой плате 41. Контактные пружинные выступы 59, 60, служащие для контакта в контактных зонах 73, 74 проводниковой платы 41, жестко соединены по мере надобности с одним листом 94, 95 размыкающего контакта. Таким образом, получены соединения между вводами а, b стороны линии и вводами а', b' стороны источника через сопротивления 30, 31 с ПТК без использования измеряющего и разъединяющего штеккера. Кроме того, фиг.10 показывает полости 100, 101 и приемные полости 102, 103 для приема резисторов 30, 31 с ПТК или же варисторов 32, 33. В середине расположен ползун 45 с контактными утолщениями 92, 93, поперечная сторона которого образована из коротких полок 90", 91". На их концах с нижней стороны расположены контактные утолщения 47, 48. Направляющий нос 49 пружины 88 сжатия выступает через внутреннюю корпусную стенку 50. На другой стороне корпусной стенки 50 располагается приемная полость 107 для трехполюсного разрядника 42 для защиты от перенапряжений.

Фиг.11 показывает устройство 99 защитыу, вид сверху. Представлены контактные листы 96, 97, разъединяющие контактные листы 94, 95 с относящимися к ним полостями 100, 101 и приемными полостями 102, 103 для приема резисторов 30, 31 с ПТК или же варисторов 32, 33. Заземляющий лист 53 частично выступает через полые и приемные пространства 100-103 и через приемное пространство 107 разрядника 42 с пружинным языком 54. Последний служит для контакта с заземляющей шиной 98.

Вместо варисторов 32, 33 использовались ограничивающие напряжения полупроводниковые схемные элементы. Варисторы, диоды и другие схемные элементы могут изменяться для типизации в продукции (модульная конструкция).

Фиг. 13 показывает присоединительную пластину 89 техники связи с пятью установленными устройствами 99 защиты и одной заземляющей шиной 98. На оебих торцовых сторонах присодинительной планки 89 через поворотный подшипник 37 установлен U-образный сигнальный токоприемник 36. Вертикаль полки 38 сигнального токоприемника 36 приблизительно длиннее высоты вставленных защитных штекеров 99 над присоединительной планкой 89. Поэтому соединительная перемычка 39 сигнального токоприемника 36 находится в зоне дейстия срабатываемых сигнализирующих носиков 56 устройств 99 защиты. На внутренней стороне продольной перемычки 39 сигнального токоприемника 36 расположена электропроводная контактная полоса 106, которая через представленную на фиг.12 присоединительную линию 17 присоединена к центральной системе сигнализации.

Фиг.14 показывает боковую проекцию присоединительной пластины 89 с расположенным на ней сигнальным токоприемником 36 в рабочем состоянии. Фиг.15 показывает боковую проекцию согласно фиг.14 с откинутым сигнальным токоприемником 36 для возможности замены устройств 99 защиты и для возможности более легкого входа в измеряющий и размыкающий контакт. Откидывание сигнального токоприемника 36 является необходимым, так как в противном случае устройства 99 защиты не могут вытягиваться. Откидывание сигнального токоприемника 36 возможно также в другом, нежели представлено на фиг.15, направлении, в случае если расположенные на одной стороне присоединительной пластины 89 другие присоединтельные пластины 89 с вставленными устройствами 99 защиты затрудняют откидывание.

На фиг.13 представлено устройство 99 защиты с выступающим сигнализирующим носиком 56. Это означает, что, вследствие нарушения с последующим нагреванием, расплавился спай 44 и ползун 45 устройства 99 защиты под действием пружины 88 вытолкнулся из корпуса 40. Оптически сигнализирующий носик 56 касается контактной полосы 106 и замыкает сигнальную электрическую цепь согласно показанной на фиг.12 электрической схеме к проводу заземления Е. Также в качестве дополнительной сигнализации допустимо сигнальную электрическую цепь согласно фиг.12 через провод Е замкнуть тогда, когда сигнальный токоприемник 36 откинут согласно фиг.15. Этому стало бы мешать недопустимое выключение сигнализации в результате откидывания сигнального токоприемника 36, т.е. уже при откидывании сигнального токоприемника 36 через контакт выдается сигнал. Сам сигнальный токоприемник 36 также может содержать сигальный элемент, например лампу или т.п., для облегчения обнаружения ошибки.

Использование: в схемах защиты потребителей электроэнергии от перенапряжений и сверхтоков, в установках телесвязи. Сущность: устройство содержит разрядник с тепловой защитой, предохранитель, короткозамкнутую линию, переключатель. При срабатывании тепловой защиты разрядник отключается от линии, а короткозамкнутая на землю линия к ней подключается, создавая короткое замыкание. Срабатывает предохранитель и отключает потребитель от источника питания. Защита от сверхтоков может быть дополнена защитой от малых токов, которая содержит резисторы с переменным тепловым коэффициентом и варисторы, включенные между линией связи и заземляющим проводом. Защита расположена в штепселе. 3 з.п.ф-лы, 15 ил.

1. УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ПОТРЕБИТЕЛЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ И СВЕРХТОКА, содержащее предохранители, каждый из которых включен в соответствующую линию связи, соединяющую источники и потребитель электроэнергии, разрядники, снабженные тепловой защитой, каждый из которых включен между соответствующей линий связи и заземляющим проводом, отличающееся тем, что в него введены короткозамкнутые линии, каждая из которых включена между соответствующей линией связи за предохранителем со стороны потребителя и заземляющим проводом, при этом подключение к заземляющему проводу осуществлено через управляемый переключатель, который по сигналу от тепловой защиты одновременно отключает от заземляющего провода разрядники и подключает к нему короткозамкнутую линию, разрядники подключены к соответствующим линиям связи перед соответствующими предохранителями со стороны источника. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что предохранители включены в соответствующие линии связи перед разрядниками со стороны источника и шунтированы выключателями, цепи отключения которых подключены к выходам соответствующих тепловых защит соответствующих разрядников. 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что в линии связи последовательно с защитой от перенапряжений и сверхтоков включена защита на малую силу тока, содержащая резисторы с переменным тепловым коэффициентом, включенные в соответствующие линии связи, варисторы, включенные между соответствующей линией связи и заземляющим проводом за соответствующим резистором с переменным тепловым коэффициентом, причем обе защиты образуют ступенчатую защиту. 4. Устройство по пп. 1 - 3, отличающееся тем, что в каждую линию связи после ступенчатой защиты включен штепсель для разъединения и подключения измерительной аппаратуры. 5. Устройство по пп.1 - 4, отличающееся тем, что управляемый переключатель выполнен в виде установленного внутри корпуса ползуна, один конец которого через место спайки, являющееся тепловой защитой, соединен с заземляющим листом неподвижно установленного внутри корпуса разрядника, который в направлении удаления от разрядника находится под натяжением пружины и с возможностью скольжения прилегает к заземляющему листу, при этом ползун имеет контактные утолщения, которые в рабочем состоянии не имеют контакта с линиями связи. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что ползун выполнен в виде двух L-образных в поперечном сечении частей, которые соединены так, что их длинные полки образуют вертикальную стойку и взаимно разведены с образованием V-образной пружины, на наружной стороне коротких полок и на внутренней стороне длинных полок размещено по одному контактному утолщению. 7. Устройство по пп. 5 и 6, отличающееся тем, что корпус на одной стороне закрыт проводниковой платой, которая на одном своем конце выполнена в виде выступающего через корпус контактного язычка, который имеет с обеих сторон контактные площадки, а на обращенной к внутренней стороне корпуса стороне - проводники. 8. Устройство по пп. 5 - 7, отличающееся тем, что предохранители на печатной плате выполнены в виде сужений проводников. 9. Устройство по пп.5 - 8, отличающееся тем, что ползун имеет показывающий в направлении поперечной стороны корпуса сигнализирующий носик, который после срабатывания предохранителя выступает наружу и индицирует сигнал. 10. Устройство по пп.5 - 9, отличающееся тем, что с обеих сторон расположенного в середине корпуса ползуна находится по варистору, внутреннему контактному листу, резистору с переменным тепловым коэффициентом, внешнему контактному листу, которые все электрически соединены друг с другом. 11. Устройство по пп. 5 - 10, отличающееся тем, что на обращенной к контактному язычку поперечной стенке корпуса предусмотрены отверстия для ввода заземляющей шины, контактируемой внутри корпуса с помощью пружины. 12. Устройство по пп. 5 - 11, отличающееся тем, что на обращенной к сигнализирующему носику корпусной стенке предусмотрено отверстие, через которое может быть введен штеккер для разъединения и подключения измерительной аппаратуры, который внутри корпуса отрывает от входящего проводника пружинный контакт, соединяющий входящий проводник за резистором с переменным тепловым коэффициентом с отходящим проводником. 13. Устройство по пп. 5- 12, отличающееся тем, что введен сигнальный токоприемник, который расположен на небольшом расстоянии от торцевой поперечной стенки защитного штепселя, который контактирует с сигнализирующим носиком, причем сигнальный токоприемник снабжен контактной полосой для выдачи сигнала на сигнализирующее устройство. 14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что сигнальный токоприемник выполнен V-образным с возможностью откидывания полок, его образующих, через поворотный подшипник, расположенный на присоединительной пластине.