электрическое защитное устройство

Формула изобретения

1. Электрическое устройство для защиты против избыточных напряжений или избыточных токов, содержащее: два элемента РТС термистора (1) в виде пластин, в котором элементы РТС термистора (1) расположены в общем корпусе (2), в котором корпус (2) в каждом случае содержит отверстие (3) на двух противоположных сторонах, в котором размеры отверстий (3) соответствуют размерам элементов РТС термисторов (1), так что элементы РТС термисторов (1) можно вставлять в корпус через отверстия (3) и закреплять в корпусе (2), в котором два элемента РТС термистора (1) электрически изолированы друг от друга в корпусе (2), и элементы РТС термисторов (1) каждый содержит, по меньшей мере, два соединительных провода (4), посредством которых элементы РТС термисторов (1) прикреплены к корпусу (2); причем концы соединительных проводов элементов РТС термисторов согнуты вокруг для обеспечения надлежащего крепления элементов РТС термисторов в корпусе.

2. Электрическое устройство по п.1, в котором корпус (2) является цельным.

3. Электрическое устройство по одному из пп.1 или 2, в котором корпус (2) выполнен из пластмассы.

4. Электрическое устройство по одному из пп.1 или 2, в котором наружные размеры корпуса (2) выступают всего лишь на несколько миллиметров за пределы размеров элементов РТС термисторов (1).

5. Электрическое устройство по п.1, в котором элементы РТС термисторов (1) образуют контакт с соединительными проводами (4) на двух противоположных базовых поверхностях.

6. Электрическое устройство по одному из пп.1 или 5, в котором элементы РТС термисторов (1) каждый содержит два соединительных провода (4), которые расположены параллельно торцевым поверхностям (11) на противоположных торцевых поверхностях (11), причем соединительные провода (4) расположены со смещением на 90° относительно друг друга.

7. Электрическое устройство по одному из пп.1 или 5, в котором соединительные провода (4) согнуты под углом 135° в центральном участке (41) и параллельны торцевым поверхностям (11) элементов РТС термисторов (1).

8. Электрическое устройство по одному из пп.1 или 5, в котором соединительные провода (4) элементов РТС термисторов (1) согнуты под углом 90° на концах (42).

9. Электрическое устройство по п.8, в котором концы (42) соединительных проводов (4), которые согнуты под углом 90°, используются для прикрепления элементов РТС термисторов (1) к корпусу (2).

10. Электрическое устройство по п.1, в котором корпус (2) содержит множество вырезов (5) на своей нижней поверхности (21), чтобы удерживать соединительные провода элементов РТС термисторов.

11. Электрическое устройство по п.1, в котором РТС термисторы (1) установлены в отверстиях (3) в корпусе (2) посредством зажима.

12. Электрическое устройство по п.11, в котором отверстия (3) в корпусе содержат зажимные ребра (6).

13. Электрическое устройство по п.1, в котором отверстия (3) в корпусе (2) содержат конусообразное приспособление в наружном участке.

14. Электрическое устройство по п.1, в котором элементы РТС термисторов (1) содержат прямоугольную базовую поверхность.

15. Электрическое устройство по п.1, в котором элементы РТС термисторов (1) содержат круглую базовую поверхность.

16. Электрическое устройство по п.1, которое является пригодным для использования в телекоммуникационных устройствах.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к электрическому защитному устройству.

Документ DE 10243113 А1 описывает электрический узел, который содержит два термистора и используется в качестве элемента защиты от отказов для защиты телефонных линий.

Одна проблема, которую требуется решить, заключается в детальном описании защитного устройства, которое можно изготавливать эффективно по стоимости и которое удовлетворяет требованиям телекоммуникационных устройств.

Описано защитное устройство, которое содержит два РТС термистора (РТС - термистор с положительным температурным коэффициентом, positive temperature coefficient) в виде пластин, причем РТС термисторы расположены в общем корпусе. Корпус в каждом случае содержит цилиндрическое отверстие на двух противоположных сторонах, причем размеры отверстий соответствуют размерам РТС термисторов, так что РТС термисторы можно вставлять в корпус через данные отверстия. РТС термисторы расположены таким образом, что они электрически изолированы друг от друга в корпусе. Каждый из двух РТС термисторов содержит два соединительных провода, при помощи которых РТС термисторы закреплены в корпусе.

РТС термисторы выполнены с торцевыми поверхностями, обращенными друг к другу в корпусе. РТС термисторы, предпочтительно, содержат круглую базовую поверхность, хотя они могут также иметь прямоугольную форму или любую другую возможную форму в качестве базовой поверхности.

РТС термисторы вставляют в корпус через отверстия таким образом, что РТС термисторы закреплены в корпусе.

В одном предпочтительном варианте осуществления корпус выполнен как одно целое. Защитное устройство содержит только корпус и два РТС термистора, которые вставлены в отверстия в корпусе. Это обеспечивает эффективное по стоимости изготовление защитного устройства, при этом требуется только небольшое количество этапов изготовления.

Корпус, предпочтительно, выполнен из электроизоляционной и теплостойкой пластмассы.

В одном предпочтительном варианте осуществления наружные размеры корпуса выступают всего лишь на несколько десятых долей миллиметра за пределы размеров РТС термисторов. Это позволяет обеспечить экономичную геометрическую высоту, которая также является малой по сравнению с устройствами известного уровня техники. В качестве примера, если РТС термисторы имеют диаметр пластины, равный 8 мм, это обеспечивает геометрическую высоту примерно 8,5 мм.

Защитное устройство, предпочтительно, содержит цельный корпус, который не содержит дополнительной крышки. Это позволяет изготавливать защитное устройство эффективно по стоимости.

РТС термисторы, предпочтительно, вставляют сбоку в отверстия в защитном устройстве, при этом концы соединительных проводов РТС термисторов нужно только согнуть вокруг после вставки, чтобы обеспечить надлежащее прикрепление РТС термисторов в корпусе. В данном случае нет необходимости в трудоемком и дорогостоящем продевании соединительных проводов во втулки, которые должны быть дополнительно предусмотрены в корпусе для данной цели, и в данном случае разъединения, требующиеся между соединительными контактами, достигаются посредством специальной физической формы корпуса.

Цельная форма корпуса позволяет достичь малой геометрической высоты для защитного устройства, которая превосходит размеры используемых РТС термисторов всего лишь на несколько десятых долей миллиметра.

Размеры отверстий в корпусе можно изменять в соответствии с используемыми РТС термисторами или можно приспособить для соответствующих используемых РТС термисторов.

В одном предпочтительном варианте осуществления РТС термисторы содержат соединительные провода и имеют электрический контакт, образованный с ними, на противоположных торцевых поверхностях. Соединительные провода РТС термисторов, предпочтительно, проходят параллельно их торцевым поверхностям.

Каждый из РТС термисторов содержит два соединительных провода, которые расположены со смещением на 90° на противоположных торцевых поверхностях. Соединительные провода, предпочтительно, прикреплены к торцевым поверхностям РТС термисторов под углом приблизительно 135° вниз относительно вертикали.

Соединительные провода РТС термисторов, предпочтительно, расположены под углом 135° параллельно торцевым поверхностям РТС термисторов, в участке центра провода.

На концах соединительных проводов имеется участок, который согнут под углом примерно 90°. В одном предпочтительном варианте осуществления концы соединительных проводов, которые согнуты под углом 90°, используются для закрепления РТС термисторов в корпусе защитного устройства. Следовательно, соединительные провода РТС термисторов используются для образования внешнего контакта, и в то же время, посредством специальной прокладки их проводов, для дополнительного закрепления РТС термисторов в корпусе. Таким образом, РТС термисторы закрепляются в отверстиях в корпусе не только посредством зажима, но дополнительно при помощи их соединительных проводов, предпочтительно, на нижней поверхности корпуса.

В одном предпочтительном варианте осуществления, корпус содержит вырезы в нижней части, чтобы удерживать соединительные провода РТС термисторов. В зоне отверстий, которые предусмотрены для РТС термисторов, корпус содержит участки, которые выступают в качестве фиксатора во время вставки РТС термисторов в отверстия, для соединительных проводов РТС термисторов, которые расположены в конце в направлении внутренней части корпуса и на обращенных наружу торцевых поверхностях РТС термисторов. Цилиндрические отверстия в корпусе, которые используются для удерживания РТС термисторов, содержат вырезы на обращенном вниз участке, которые используются в качестве свободного пространства для вставки соединительных проводов во время вставки РТС термисторов. РТС термисторы можно вставлять соединительными проводами через цилиндрическое удерживающее отверстие, которое является открытым в нижней части, в корпусе, причем соединительные провода затем останавливаются на фиксаторах, при этом концы соединительных проводов РТС термисторов, которые затем сгибаются под углом 90°, используют для дополнительного закрепления РТС термисторов в корпусе. Кроме того, согнутые под углом концы соединительных проводов РТС термисторов используют для образования электрического контакта с защитным устройством. Согнутые под углом концы соединительных проводов двух РТС термисторов, предпочтительно, выполнены с возможностью их выравнивания, чтобы соответствовать размеру сетки соединений устройств поверхностного монтажа.

Выравнивание концов соединительных проводов в соответствии со схемой устройств поверхностного монтажа позволяет интегрировать защитное устройство в любую электрическую схему. Защитное устройство, предпочтительно, используется в качестве так называемого компонента для защиты телекоммуникационной пары (Telecom Pair Protector), при этом защитное устройство защищает телекоммуникационные устройства от дефектов или выхода из строя линии, вызываемых короткими замыканиями в телефонной линии. Возможные короткие замыкания могут быть вызваны избыточными напряжениями или токами, прикладываемыми в результате внешних событий, таких как удар молнии на телефонной линии, или наведенными избыточными напряжениями, возникающими от соседних проводников, несущих сетевое напряжение, или как следствие контакта линий.

В одном варианте осуществления РТС термисторы установлены в отверстии в корпусе посредством зажима, при этом отверстие в корпусе может содержать зажимные ребра. В другом варианте осуществления отверстие в корпусе содержит наружный участок с конусообразным приспособлением или же наклонную поверхность для вставки, которые облегчают вставку РТС термисторов в отверстие и в то же время гарантируют, что РТС термисторы плотно зажаты в отверстии.

Защитное устройство особенно пригодно для использования в качестве компонента для защиты телекоммуникационной пары (Telekom Pair Protector) в телекоммуникационных устройствах. Защитное устройство соответствует нормам безопасности Международного телекоммуникационного союза (International Telecommunication Union - ITU) в отношении норм безопасности для телефонных устройств, содержащихся в стандартах ITU Т-К20 и К21, что означает, что данное защитное устройство соответствует требованиям и защитным элементам, используемым в настоящее время.

РТС керамика разрабатывается в соответствии с электрическими требованиями, и все характеристики, требующиеся для телекоммуникационных защитных устройств, являются регулируемыми. При необходимости размер физического пространства можно изменять с учетом использования других диаметров пластин.

Описанные задачи будут объяснены более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи и примерные варианты осуществления.

Чертежи, которые описаны в приведенном ниже тексте, не должны считаться выполненными в масштабе. В действительности отдельные размеры могут быть увеличенными, уменьшенными или как-то иначе искаженными для обеспечения большей наглядности.

Элементы, которые похожи друг на друга или которые выполняют одинаковые функции, обозначены одинаковыми ссылочными позициями.

Фиг.1 изображает первый вариант осуществления защитного устройства в виде трехмерного вида спереди.

Фиг.2 изображает трехмерный вид защитного устройства, если смотреть снизу.

Фиг.3 изображает схематичный вид нижней поверхности защитного устройства.

Фиг.4 изображает схематичный вид защитного устройства спереди.

Фиг.1 изображает первый вариант осуществления защитного устройства в виде трехмерного вида спереди, в котором РТС термисторы 1 размещены в общем, выполненном как одно целое корпусе 2. РТС термисторы 1, предпочтительно, расположены в отверстии 3 в корпусе 2. Отверстие 3 в корпусе 2, предпочтительно, имеет размер, который соответствует диаметру РТС термисторов 1. В проиллюстрированном варианте осуществления отверстие 3 содержит дополнительные зажимные ребра 6, которые используются для зажима РТС термисторов 1 в отверстии 3 в корпусе 1. Хотя отверстие может быть также выполнено без зажимных ребер 6, при этом зажим обеспечивается исключительно посредством внутренней поверхности отверстия 3 на наружной поверхности РТС термисторов 1. Соединительные провода 4 РТС термисторов 1 в каждом случае образуют электрический контакт с торцевыми поверхностями 11 РТС термисторов 1. Два соединительных провода 4 РТС термисторов 1 каждый расположен параллельно торцевой поверхности 11 и смещены на 90° друг относительно друга. В центральной зоне 41 соединительные провода 4 образуют угол 135°, при этом соединительные провода 4 проходят параллельно торцевым поверхностям 11 РТС термисторов 1. Концы 42 соединительных проводов 6 согнуты под углом 90° и закреплены на нижней поверхности 21 корпуса.

Фиг.2 изображает трехмерный вид защитного устройства, если смотреть снизу. Два РТС термистора 1 расположены в корпусе 2. Соединительные провода 4 РТС термисторов 1 пропускаются наружу на нижней поверхности 21 корпуса 2. На нижней поверхности корпуса 2 отверстие 3 содержит участок, который является открытым в нижней части. Данный открытый участок содержит ступенчатые вырезы 5, в которых соединительные провода 4 РТС термисторов 1 пропускаются наружу. Концы 42 соединительных проводов 4 согнуты под углом 90° на нижней поверхности, и их используют для закрепления РТС термисторов 1 в корпусе 2. Концы 42 соединительных проводов 4, предпочтительно, разнесены на заданное расстояние, соответствующее заданному размеру сетки для устройств поверхностного монтажа.

Фиг.3 изображает схематичный вид нижней поверхности защитного устройства. Нижняя поверхность 21 корпуса 2 содержит два отверстия 3 на двух противоположных поверхностях. РТС термистор 1 расположен в каждом из отверстий 3, вставленные в отверстия 3. Соединительные провода 4 РТС термисторов 1 обращены в направлении нижней поверхности 21 корпуса 2. Открытый участок 5 содержит ступенчатые вырезы 5, в которых соединительные провода 4 РТС термисторов 1 пропускаются наружу. Отверстия 3 содержат вырезы 5, которые выполнены таким образом, что во время вставки РТС термисторов 1 согнутые под углом соединительные провода 4 останавливаются концами 42 в двух боковых вырезах 5. Концы 42 соединительных проводов 4 остаются на нижней кромке корпуса 2, так что концы 42 соединительных проводов обеспечивают дополнительное закрепление РТС термисторов 1 в корпусе 2.

Вырезы 5, предпочтительно, содержат множество уступов, причем первый 51 и второй 52 из уступов вырезов 5 выступают в качестве боковой границы для концов 42 соединительных проводов 4. В то же самое время положение первого 51 и второго 52 уступов вырезов 5 обеспечивает размещение внешнего контакта защитного устройства с заданными контактами устройств поверхностного монтажа. Таким образом, концы 42 соединительных проводов 4, предпочтительно, разнесены на заданное расстояние, которое соответствует размеру сетки для устройств поверхностного монтажа. Таким образом, защитное устройство приводится в соответствие с требуемым размером сетки для устройств поверхностного монтажа посредством соответствия первого 51 и второго 52 уступов вырезов 5, посредством чего концы 42 соединительных проводов 4, по меньшей мере, в значительной степени закреплены с их вертикальным разделением. Концы 42 соединительных проводов 4 согнуты под углом 90° на нижней поверхности и используются не только для образования контакта с РТС термисторами 1 снаружи, но также для закрепления РТС термисторов 1 в корпусе 2.

Фиг.4 показывает схематичный вид защитного устройства спереди. РТС термистор 1, предпочтительно, размещен в каждом из отверстий 3 в корпусе 2, в корпусе 2, который содержит два отверстия 3, из которых можно видеть только одно отверстие 3. Отверстия 3 в корпусе 2, предпочтительно, имеют размер, который соответствует диаметру РТС термисторов 1. В проиллюстрированном варианте осуществления отверстие 3 содержит дополнительные зажимные ребра 6, которые используются для зажима РТС термисторов 1 в отверстии 3 в корпусе 1. Однако отверстие может быть также выполнено без зажимных ребер 6, при этом зажим обеспечивается исключительно посредством внутренней части отверстия 3 на наружной поверхности РТС термисторов 1. Соединительные провода 4 РТС термисторов 1 каждый образует электрический контакт с торцевыми поверхностями 11 РТС термисторов 1. Два соединительных провода 4 РТС термистора 1 каждые расположены параллельно торцевым поверхностям 11 и смещены на 90° друг относительно друга. В центральном участке 41 соединительные провода 4 образуют угол 135°, параллельные торцевым поверхностям 11 РТС термисторов 1. Концы 42 соединительных проводов 4 согнуты под углом 90° и закреплены на нижней поверхности 21 корпуса.

Хотя можно описать только ограниченное количество возможных усовершенствований изобретения в примерных вариантах осуществления, изобретение не ограничено ими. В принципе можно изменять размер корпуса, когда используются другие диаметры пластин.

Изобретение не ограничено проиллюстрированным количеством элементов.

Описание упомянутых в данном документе целей не ограничено отдельными конкретными вариантами осуществления, и в действительности признаки отдельных вариантов осуществления можно комбинировать друг с другом при необходимости, когда это технически целесообразно.

Перечень ссылочных позиций

1 РТС термистор

11 Торцевая поверхность РТС термистора 1

2 Корпус

21 Нижняя поверхность корпуса 2

3 Отверстие

4 Соединительный провод

41 Центральный участок соединительного провода 4

42 Конец соединительного провода 4

5 Вырез

51 Первый уступ выреза 5

52 Второй уступ выреза 5

6 Зажимные ребра