CIRCUIT ARRANGEMENT FOR EXCESS-VOLTAGE PROTECTION

Abstract: 1. Circuit arrangement for the overvoltage protection of electronic connection circuits, which are connected via a connection line (AL), for end stations in telecommunications technology, in particular teleprinter technology, comprising overvoltage diverters (U1, U2) which are connected from the wires (a, b) of the connection line (AL) to the earth terminal (M) of connection devices (G), and comprising a longitudinal inductance (L1, L2) and as and when required, a resistor (R1, R2) in each wire (a, b) which together with a capacitor (C3; C1, C2), which is switched between the wires (a, b) or from the wires (a, b) to the earth terminal (M) of the connection device (G), form a voltage divider, characterised in that at least one wire (a, b) of the connection line (AL) is connected by means of a resistor (R3, R4) having a high resistance value to the earth terminal (M) of the connection device (G) which contains the connection circuit to be protected.

Description: Schaltungsanordnung zum Uberspannungs schutz Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Uber spannungs Schutz von Uber eine Anschlussleitung angeschalteten elektronischen AnschlussschäLtungen fUr Endstellen der Fernmelde- insbesondere der Fernschreibtechnik mit Uberspannungsableitern, die von den Adern der Anschluss- leitung zur Gerätemasse geschaltet sind, sowie mit einer Längs induktivität und bedarfsweise einem Widerstand in Jeder Ader, die zusammen mit einem zwischen die Adern bzw. von.den Adern zur Gerätemasse geschalteten Kondensator einen Spannungsteiler bilden. Zum Schutz elektronischer Anschlussschaltungen gegen auf einer Anschlussleitung auftretende Überspannungen, die sowohl zwischen den Adern als auch zwischen einer Ader und Erde auftreten können, ist bereits eine Schaltung be kannt (DG-PS 21 37 344), bei der von den Adern der Anschlussleitung zwei Uberspannungsableiter gegen Gerätemasse geschaltet sind. Zur Überbrückung der ZUndverzugszeit bzw. zur Überbrückung der Dauer der Differenz der Zndverzugs- zeit der beiden Uberspannungsableiter, ist in feder Ader eine Induktivität und bedarfsweise ein Widerstand vorgesehen, die während dieser Zeiten den Strom begrenzen. Zusammen mit Kondensatoren, die zwischen die Adern bzw. von diesen zur Gerätemasse geschaltet sind, bilden diese Induktivitäten und Widerstände einen Spannungsteiler, der die Spannung begrenzt. Eine solche Schaltung bietet einen ausreichenden Überspannungsschutz.für die zu schützende Schaltung unabhängig davon, ob die Gerätemasse mit Brde verbunden ist (Schutzklasse 1) oder nicht (Schutzklasse 2). Im ersten Fall wird die bei Jedem Uberspannungsimpuls auftretende Aufladung der Masse des Gerätes in sehr kurzer Zeit über den Erdschutzleiter zur Erde abgeführt. Im zweiten Fall dagegen, wenn kein Erdschlussleiter vorgesehen ist, führt Jeder Uberspannungstspuls zu einer Aufladung des Ge Gerätes, für dessen Rntladung sich, wegen derp,raktisch stets vorhandenen Gerätekapazität und den hohen in Schutzklasse 2 geforderten Isolationswiderständen, Rntladezeit- konstanten ergeben, die zu einer Entladezeitdauer von einig gen Minuten führen können. Die oftmals sehr hohe Aufladung während einer beträchtlich langen Zeitdauer bedeutet, dass bei Berührung des Gerätes durch eine Bedienungsperson diese einen empfindlichen elektrischen Schlag erhalten kann. Für den praktischen Einsatz bedeutet das einen erheblichen Nachteil. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltung zum Schutz gegen Überspannungen anzugeben, die gegen kurzzeitige Überspannungen die gleiche Sicherheit bietet wie die bekannte Schutzschaltung, die aber darüberhinaus die Aufladung von Anschlussschaltungsgeräten auch dann verhindert, wenn für diese kein Erdschutzleiter vorgesehen ist. Gemäss der Erfindung wird das dadurch erreicht, dass Widerstände mit hohem Widerstandswert zwischen die beiden Adern der Anschlussleitung bzw. von den Adern zur Gerätes masse geschaltet sind. Damit ist der Vorteil verbunden, dass die Aufladung der Gerätemasse in wesentlich ktirzerer Zeit als ohne diese Widerstände über die meist geerdete Anschlussleitung abgeleitet wird. Einzelheiten der Erfindung werden an einem in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrüngsbeispiel beschrieben. Dort ist eine in einem Anschlussgerät G angeordnete Sendeschaltung S einer Anschlussschaltung einer Fernschreibteilneh- merendstelle dargestellt, die über die Anschlussleitung AL mit ihren beiden Adern a und b an eine hier nicht dargestellte ferne Vermittlungsstelle angeschlossen ist. Zum Schutz gegen Überspannungen dienen die in bekannter Weise angeordneten Überspannungsableiter Ul und U2, die bei Auftreten einer Überspannung zünden und eine niederöhmi- ge Entlade strecke bilden. Sowohl zur Überbrückung von ZUndverzugszeitena als auch zur Vberbrü'ckung einer durch Differenz der Zündverzugszeiten der beiden Überspannungs- ableiter verursachten Verzögerungszeit, wird eine Strombegrenzung mit Hilfe der beiden Induktivitäten L1 und L2 und den im Ausführungsbeispiel vorgesehenen beiden Widerständen R1 und R2 erreicht. Eine Spannungsreduzierung ergibt sich durch die aus den genannten Induktivitäten 1.1 und L2 und der Widerständen R1 und R2 einerseits und den zwischen die Adern a und b geschalteten Kondensator C3 bzw. C1 und C2 andererseits gebildeten Spannungsteiler. Durch den Einsatz der Kondensatoren C3 bzw. C1'und C2, wird darüberhinaus auch noch eine sichere Löschung der gezündeten Vberspannungsableiter nach Beendigung eines Überspannungsimpulses erreicht. Diese Kondensatoren. erzeugen nämlich in Zusammenwirkung mit den beiden Induktivitäten L1 und L2 nach Beendigung eines Uberspannungsim- pulses eine kurze Unterschwingung, die die ffberspannungs- ableiter sicher löscht. Bei dem Gerät G, das die zu schUt- zende elektronische Einrichtung S enthält, handelt es sich um ein Gerät, das keinen Erdschutzleiter besitzt. Es besitzt Jedoch berUhrbare Masseteile M, wobei die unvermeidlichen Betriebskapazitäten zwischen diesen Masseteilen M und der Schaltung des Gerätes G mit Cg bezeichnet sind. Treten in einem solchen Falle Uberspannungs- impulse auf, so lädt sich das Gesamtgerät G und damit auch die Masseteile auf. Für die Entladung gilt, wie bereits erwähnt wurde, eine sehr grosse ktladezeitkon- stante. Die erfindungsgemäss zwischen die Adern a und b der Anschlussleitung AL und Masse geschnlteten Widerstän- de R3 und R4, deren Wert sehr hochohmig ist und beispielsweise 12M0hm betragen kann, reduzieren die Entladezeit auf einen nur Bruchteile von Sekunden umfassenden Zeitraum. Der Potentialausgleich,kann dabei über die meist vorhandene Erdung der Anschlussleitung AL an ihrem fernen Ende (z.B. Mittenerdung der Stromquelle) stattfinden. Selbst wenn die Anschlussleitung AL an ihrem fernen Ende keine Erdung aufweisi, ergibt sich > ine erhebliche Verbesserung gegenüber den bisherigen Pfassnahmen, da dann stets eine Parallelschaltung einer Reihe von Isolationswiderständen vorliegt oder am fernen Ende Ableiter vorgesehen sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wurde davon ausgegangen, dass wahrend des Betriebes die beiden Adern im Takt der Fernschreibzeichen verbunden bzw. unterbrochen werden. Wegen dieser Unterbrechung müssen an beiden Adern Ableitwiderstände vorgesehen werden. Bei Schaltungen, in denen die beiden Adern dauernd relativ niederohmig verbunden sind, beispielsweise bei Empfangsschaltungen, genügt ein Widerstand pro Adernpaar, der von einer beliebigen Ader gegen Masse geschaltet wird. In diesem Fall ist entweder nur der Widerstand R3 oder nur der Widerstand R4 vorgesehen. Bei Sende schaltungen können die notwendigen zwei Widerstände auch so angeordnet werden, dass nur von einer der beiden Adern ein Widerstand zur Masse führt und der andere Widerstand die beiden Adern überbrückt. In diesem Fall ist neben einem der Widerstände R3 oder R4 noch der gestrichelt eingezeichnete Widerstand R5 vorgesehen. Dies hat den Vorteil, dass wegen. der fehlenden Parallelschaltung bei leitenden Sendern ein niedrigerer Wert des Widerstandes gewählt werden kann. Die Aufgabe dieses zweiten, parallel liegenden Widerstandes kann dabei auch von einem anderen, evtl. schon vorhandenen Bauelement, z.B.. einer Zenerdiode, mit übernommen werden. Die Erfindung wurde an einem Beispiel mit einer zweiadrigen Anschlussleitung erläutert. Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, die beschriebenen Massnahmen mit den gleichen Vorteilen auch bei einer mehradrigen Anschlussleitung einzusetzen. 3 Patentansprüche 1 Figur

Claims: Patentansprüche 1. Schaltungsanordnung zum ffberspannungsschutz von über eine Anschlussleitung angeschalteten elektronischen An schlussschaltungen für Endstellen der Fernmelde- insbesondere der Fernschreibtechn1k, mit Uberspannungsablei- tern, die von den Adern der Anschlussleitung zur Gerätemasse von Anschlussgeräten geschaltet sind, sowie mit einer Längsinduktivität und bedarfsweise einem Widerstand in Jeder Ader, die zusammen mit einem zwischen die Adern bzw. von den Adern zur Gerätemasse geschalteten Kondensator einen Spannungsteiler bilden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass mindestens eine Ader (a,b) der Anschlussleitung (AL) über einen Widerstand (R3,R4) mit hohem Widerstandswert mit dem Masseanschluss (M) des die zu schützende Anschluss- schaltung enthaltenden Gerätes (G) verbunden ist. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t S dass bei einer mehradrigen Anschlussleitung sämtliche Adern über Jeweils einen hochohmigen Widerstand mit dem Masseanschluss des Anschlussgerätes verbunden sind. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h ' g e k e n n z e ic h n e t , dass bei mehradrigen Anschlussleitungen nur eine Ader (z.B.a) über einen Widerstand (z.B.R3) mit dem Masseanschluss (M) des AnschluBgerätes (G) verbunden ist und die übrigen Adern (z.B.b) über Widerstände (R5) mit dieser Ader (z.B.a) verbunden sind.

Inventors: SCHUHBAUER, ERNST, DIPL.-ING.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1980
Main classification: H02H9
IPC codes: H04L25, H02H9