電路保護裝置製造方法

2023-06-07 13:26:51 2

電路保護裝置製造方法
【專利摘要】用以抑制在一用電電路中的電壓突波的一電壓抑制裝置，該裝置包括在一管狀套筒內的一壓敏元件，此壓敏元件具有一第一表面和一第二表面以及橫跨此第一和第二表面的一默認電壓額定值，且隨著橫跨此第一和第二表面所施以的電壓超過此電壓額定值，此壓敏元件亦增溫。
【專利說明】電路保護裝置
【技術領域】
[0001]本發明廣泛涉及電路保護裝置，尤其是涉及抑制瞬時電流/電壓突波的一裝置。【背景技術】
[0002]許多現今高敏感電子元件，諸如用於商業或是居家應用的計算機和計算機相關設備，均包含瞬時電壓突波抑制(TVSS, transient voltage surge suppression)裝置。此些裝置保護敏感且/或昂貴的電子電路和元件免於來自過電壓故障狀況的損害。此類瞬時電壓突波抑制系統一般是為了在正常使用下所預期的溫和故障狀況而設計。在這個方面，此類系統是設計來抑制相對輕微的故障狀況，而非設計來防止嚴重的過電壓狀況。嚴重的過電壓狀況的例子包括可能發生自系統中性或是接地端的喪失，或是發生自如同來自電擊的反覆電流脈衝的那些例子。此類嚴重的過電壓狀況可對敏感的電子電路和元件造成災難性的影響。為了避免此類故障狀況影響和損害電子電路、元件以及設備，利用較大的電壓突波抑制裝置已為人所習知。一般將這些裝置部署在一建築物的新進用電的伺服電力線路，或是部署在一建築物的配電網之內，以控制在通往此建築物的用電線路中，或是在通往此建築物的特定樓層的用電線路中的電力突波。此類電壓突波抑制裝置一般包括並聯於一伺服電力線路和一接地或是中性線路之間，或是並聯於一中性線路和一接地線路之間的多個金屬氧化物變阻器(Metal-Oxide Varistors, MOVs)。
[0003]金屬氧化物變阻器是由包含氧化鋅顆粒和一複合非晶質粒間材料之類陶瓷材料所製成的非線性電子裝置。在寬廣的電流範圍內，其電壓維持在通常稱作變阻器電壓的一窄帶之內。以伏特為單位的瞬間電壓對上以安培為單位的瞬間電流的一雙對數坐標圖產生近乎水平的一條線。正是此種獨特的電流-電壓特性使得金屬氧化物變阻器成為用於敏感電子電路的保護以防禦用電突波、過電壓、故障或是短路的理想裝置。
[0004]當暴露於超過其電壓值的電壓時，金屬氧化物變阻器變成吸收和散逸與過電壓相關的能量的高度導電裝置，並同步將傾瀉電流限於一中性線路或是接地面。若一過電壓狀況未中斷，則此些金屬氧化物變阻器將持續過熱，最終則災難性地失效，亦即破裂或是爆炸。此類災難性失效可能摧毀此敏感的電子設備和鄰近此些金屬氧化物變阻器的元件。在配電系統中的用電設備和元件的損毀可長期打斷通往建築物和樓層的電力直到更換或是修理此類元件為止。更有甚者，在一突波抑制系統中的金屬氧化物變阻器的失效可使此故障狀況影響此系統所欲保護的此敏感電子設備。
[0005]在命名為電路保護裝置並授予Martenson等人的美國專利編號6，040，971中，揭露了用於保護在一突波抑制系統中的一金屬氧化物變阻器陣列的一電壓抑制裝置。此裝置可確實脫機斷絕整個金屬氧化物變阻器陣列倘若一電壓突波到達在此陣列中的一個或是多個金屬氧化物變阻器可能災難性地失效的程度。在此經揭露的裝置和系統中，將一觸發用金屬氧化物變阻器設計成具有比任何在此陣列中的金屬氧化物變阻器都還要低的電壓額定值。因此，此整個陣列將會脫機斷絕倘若一突波狀況超過此觸發用金屬氧化物變阻器的電壓額定值。然而，在一些情況下可能希望維持金屬氧化物變阻器陣列的作用且僅在那些金屬氧化物變阻器感測到超過那個特定金屬氧化物變阻器的電壓額定值的一電壓突波時才脫機斷絕。
[0006]授予Mosesian等人的美國專利編號6，256，183揭露一電路保護裝置，當在此裝置中的一金屬氧化物變阻器感測到超過此金屬氧化物變阻器的電壓額定值的一電壓突波時，此電路保護裝置即脫機斷絕。前述兩個裝置都是設計用來連接於一伺服線路和一接地線路或是中性線路之間，或是連接於一中性線路和一接地線路之間。
[0007]本發明提供合併在一管狀套筒之內的一電路保護裝置和一瞬時電壓突波抑制系統，用以在保護一用電系統免於歸因於沿著此類線路的過多過電壓狀況或是反覆故障狀況的災難性故障中使用。

【發明內容】

[0008]按照本發明的一優選的具體實施例，提供一可自由更換的電壓抑制裝置用以抑制在一用電電路中的電壓突波。此裝置包括由一電性絕緣材料所組成的一管狀套筒。一第一導電元件依附於此管狀套筒的一第一末端。一第二導電元件依附於此管狀套筒的一第二末端。一壓敏元件配置在此管狀套筒之中。此壓敏元件具有一第一表面和一第二表面以及橫跨此第一和第二表面的一默認電壓額定值。隨著橫跨此第一和第二表面所施以的電壓超過此電壓額定值，此壓敏元件亦增溫。一第一終端電性連接至此壓敏元件的此第一表面並連接至此第一導電元件。一熱元件電性連接至此壓敏元件的此第二表面。此熱元件在室溫下為一電性導電固體並具有一默認軟化溫度。一第二終端電性連接至此第二導電元件。此第二終端具有與此壓敏元件的此第二表面電性相連的一接觸部。此壓敏元件感測介在此第一導電元件和此第二導電元件之間的一壓降。此第二終端通過此熱元件與此壓敏元件維持在電性接觸之中並從此處偏離,其中若通過此壓敏元件所感測到的一過電壓狀況超過此壓敏元件的此電壓額定值並使此壓敏元件加熱此熱元件至超出它的軟化點，則此第二終端從與此壓敏元件的電性接觸之處移開而中斷此用電電流路徑。當此第二終端從與此壓敏元件的電性接觸之處搬移時，一電弧遮屏可從一第一狀態移動至一第二狀態，且在此第一狀態中此電弧遮屏允許介在此第二終端的此接觸部和此壓敏元件之間的接觸，而在此第二狀態中將此電弧遮屏配置在此第二終端的此接觸部和此壓敏元件之間。
[0009]按照本發明的另一方面，提供用以抑制在一用電電路中的電壓突波的一電壓抑制裝置。此裝置包括一電性絕緣材料所組成的一管狀套筒。一第一導電元件依附於此管狀套筒的一第一末端。一第二導電兀件依附於此管狀套筒的一第二末端。提供具有一默認電壓額定值的一壓敏元件。隨著橫跨此壓敏元件所施以的電壓超過此電壓額定值，此壓敏元件亦增溫。終端是為了電性連接介在此第一導電元件和此第二導電元件之間的此壓敏元件而配備。一常態地關閉的熱開關包括此些終端之一的一個末端、此壓敏元件的一表面以及一熱元件。此些終端之一的此一個末端通過此熱元件與此壓敏元件的此表面維持在電性接觸之中。此熱開關在此些導電元件之一和此壓敏元件之間與此壓敏元件電性串聯。此熱開關熱耦合至此壓敏元件，且其中當此壓敏元件的溫度達到使此熱元件軟化的一程度時，此些終端之一從一常態地關閉的狀態移至一開啟的狀態，且在此關閉的狀態中此些終端之一與此壓敏元件的此表面維持在電性接觸中，而在此開啟的狀態中此些終端之一自與此壓敏元件的此表面的電性接觸移出以形成介在此些終端之一和此壓敏元件之間的一間隙。此些終端之一包括一接觸部和從此接觸部延伸而出的一第二部。當此些終端之一移至一開啟的狀態時，一非導電性的障礙物可確實移入至此間隙。此非導電性的障礙物避免線路電壓突波在此些終端之一和此壓敏元件之間形成電弧。此些終端之一的此第二部擴展到至少此非導電性的障礙物的一部分的上方並彎向此熱元件以便通過此熱元件將此接觸部抓住直到此熱元件開始軟化為止。此非導電性的障礙物是偏向此熱元件的，但是卻在與此接觸部相間隔開的一特定位置上通過與此些終端之一的此第二部的接觸來拘束此非導電性的障礙物移向此熱元件，直到此熱元件開始軟化為止。
[0010]按照本發明的另一方面，提供一電壓抑制裝置用以抑制在一用電電路中的電壓突波。此裝置包含由一電性絕緣材料所組成的一管狀套筒。一第一導電元件依附於此管狀套筒的一第一末端。一第二導電元件依附於此管狀套筒的一第二末端。一壓敏元件配置在此管狀套筒之中。此壓敏元件具有一第一表面和一第二表面以及橫跨此第一和第二表面的一默認電壓額定值。隨著橫跨此第一和第二表面所施以的電壓超過此電壓額定值時，此壓敏元件亦增溫。一第一終端電性連接至此壓敏元件的此第一表面以及此第一導電元件。一熱元件電性連接至此壓敏元件的此第二表面。此熱元件在室溫下為一電性導電固體並具有一默認軟化溫度。一第二終端由一彈力金屬所組成，此彈力金屬具有與此壓敏元件的此第二表面電性連接的一個末端以及連接至此第二導電元件的另一個末端。此壓敏元件感測介在此第一導電元件和此第二導電元件之間的一壓降。通過此熱元件將此第二終端從一常態且未受拘束的形態彎曲至與此壓敏元件維持在接觸之中。此第二終端本身自然是會從此壓敏元件偏離而朝向此常態且未受拘束的形態，其中若通過此壓敏元件所感測到的一過電壓狀況超過此壓敏元件的此電壓額定值並使此壓敏元件加熱此熱元件至超出它的軟化點，則此第二終端從與此壓敏元件的電性接觸之處彈開，且以此軟化並中斷此用電電流路徑。當此第二終端從與此壓敏元件的電性接觸之處搬移時，一電弧遮屏可從一第一狀態移動至一第二狀態，且在此第一狀態中此電弧遮屏允許介在此第二終端和此壓敏元件之間的接觸，而在此第二狀態中將此電弧遮屏配置在此第二終端和此壓敏元件之間。此第二終端具有用以製造與此熱元件的電性接觸的一接觸部和一第二部。此第二部貫穿此電弧遮屏的路徑並攔阻此電弧遮屏的移動直到此熱元件達到它的軟化點為止。
[0011]提供一電路保護裝置以保護敏感電路元件和系統免於電流和電壓突波為本發明的一優勢。
[0012]提供如上所述的一電路保護裝置以預防在一電路之內的一瞬時電壓突波抑制系統的災難性失效為本發明的另一優勢，而此災難性失效可能發生自反覆的電流故障或是發生自過量部分的一單一故障。
[0013]本發明的再一優勢是提供包括一電流抑制裝置和一電壓抑制裝置而如上所述的一電路保護裝置。
[0014]本發明的另一優勢是提供用以保護具有金屬氧化物變阻器的一瞬時電壓突波抑制系統而如上所述的一電路保護裝置。
[0015]本發明的尚一優勢是提供包括作為一中斷電路裝置的一金屬氧化物變阻器而如上所述的一電路保護裝置。
[0016]本發明的尚一優勢是提供在設計上是模塊化且在一電路線路中是易於更換而如上所述的一電路保護裝置。[0017]從以下本發明一優選具體實施例的說明連帶圖示一同視之將使得這些和其他優勢變得更加明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]此發明可於某些零件或是零件的配置中採用實體型式，將其一優選的具體實施例於此說明書中來詳述之並在於此形成說明書的一部分的圖標中來圖標闡明之，而其中:
[0019]圖1為一熔絲座的一局部剖面且側面的正視圖，此熔絲座展示一管狀且局部插在其中的電路保護裝置。
[0020]圖2為根據本發明一優選具體實施例的一電路保護裝置的一透視圖，展示將此電路保護裝置架設在一由德國標準協會所制定的導軌式熔絲座之中；
[0021]圖3為展示於圖2中的此電路保護裝置的一橫剖面視圖，展示在一常態運作狀況中的此裝置；
[0022]圖4為展示於圖2中的此電路保護裝置的一橫剖面視圖，展示通過一故障狀況而引發啟動後的此裝置；
[0023]圖5為此電路保護裝置的一經分解拆開且為透視畫法的視圖，此電路保護裝置展示於圖2中；
[0024]圖6為沿著圖3的剖面線6-6所截取的一橫剖面視圖；
[0025]圖7為一兩件式金屬氧化物變阻器元件的一透視圖，此元件根據本發明的另一具體實施例；
[0026]圖8為具有一「跳脫後已遮斷電路」的指示器的一電路保護裝置的一橫剖面視圖，其圖示闡明本發明的另一具體實施例；以及
[0027]圖9為展示圖8的此電路保護裝置並展示此裝置在一「跳脫後已遮斷電路」的狀況中的一橫剖面視圖。
【具體實施方式】
[0028]現在參照此些圖示，而其中此些展現圖是為了圖示闡明此發明的一優選具體實施例的目的而已且非為了限制此發明的目的，圖1，根據本發明的一優選具體實施例，展示在一傳統熔絲座12之中的一電路保護裝置10。熔絲座12，自己本身，雖未形成本發明的一部分，但仍應簡短描述以圖標闡明一電路保護裝置10的使用的一優選方式。
[0029]熔絲座12包括具有沿著其下表面所形成的腳部14a、14b的一模塑聚合物外殼14。腳部14a、14b是設計來允許外殼14，以彈力扣鎖型式，依附至一架設用導軌(未展示)，其中形成一用電電路的一部分的相間隔開的導線(未展示)與相間隔開的成對接觸片24涉及電性接觸。將一接納器16通過一軸銷17樞軸轉動式地架設至外殼14。接納器16包括為了接納一圓柱形熔絲(未展示)或是根據本發明接納一電路保護裝置10而形成其尺寸的一狹長插槽16a。
[0030]接納器16可樞軸轉動式地移至外殼14並可在一開啟的狀態，如於圖1中所展示，和一關閉的狀態間移動，當進一步閱讀本說明書而將更加理解的是，在關閉的狀態時一熔絲或是電路保護裝置10的此些末端與接觸片24是處在電性接觸之中。
[0031]在圖2中，所展示的是將電路保護裝置10架設至具有一基底22和相間隔開的成對接觸片24的一沿襲由德國標準協會所制定的導軌式熔絲支架20。
[0032]電路保護裝置10普遍包括定義出一內部膛孔或是腔室34的一管狀且絕緣的套筒32。膛孔或是腔室34軸向貫穿套筒32。在所展示的此具體實施例中，套筒32具有一圓柱外形並定義出一圓柱形且在內部的腔室34。套筒32具有一預設壁厚。在所展示的此具體實施例中，圓柱形管狀套筒32定義出一圓柱形外部表面36。為了具有厚度遭受縮減的兩個明確壁面區域38而形成套筒32的此些遠側末端。在套筒32的外部表面36中切削出環狀溝壑或是深凹處42，正如在圖5中所能清楚觀察到的。將這些環狀溝壑或是深凹處42從橫截面遭受縮減的壁面區域38隔開。
[0033]配置在此套筒之內的是一壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52，其具有一面朝外的第一表面52a以及一面朝內的第二表面52b。在所展示的此具體實施例中，此壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52在外形上為管狀，其中此壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52的此圓柱形外部表面定義出第一表面52a而壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52的此圓柱形內部表面定義出第二表面52b。壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52為了配合安裝在套筒32之內而形成其尺寸。如同以下將更詳加描述的是，壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52具有略短於套筒32的此軸長的一軸長。
[0034]按照本發明，壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52，正如其名所意指，是易於感受電壓的且當橫跨此裝置所施以的一電壓超過一默認電壓時，確實會變熱。按照本發明，壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52優選地包括一金屬氧化物變阻器(Metal-OxideVaristor, MOV)。
[0035]作為【背景技術】而言，金屬氧化物變阻器(Metal-Oxide Varistors, MOVs)主要包括燒結在一起的氧化鋅顆粒。在所展示的此具體實施例中，此些氧化鋅顆粒燒結在一起以形成一圓柱形管狀物。氧化鋅，作為一固體，是一高度導電的材料。然而，微小的空氣間隙或是晶界存在於一金屬氧化物變阻器之中的此些經燒結的氧化鋅顆粒之間，而且這些空氣間隙和晶界在低電壓時阻止電流流動。在較高電壓時，介在此些氧化鋅顆粒之間的此些間隙和交界並未廣闊到足以攔阻電流流動，且因此此金屬氧化物變阻器變成一高度導電性的元件。這個電傳導，終究，在此金屬氧化物變阻器之中產生顯著熱能。一般通過一「標稱電壓」來歸類並識別金屬氧化物變阻器。一金屬氧化物變阻器的此標稱電壓，一般以VN(DC)來標識，為此裝置從一「關閉的狀態」(亦即，此金屬氧化物變阻器普遍為非導電性)改變而進入其運作的導電模式的電壓。重要的是，在此I毫安的點上描述這個電壓的特性並經指定最低和最高電壓等級，從此以後分別將其以Vmin和Vmax來指稱。作為例子而非限定來說，具有200伏特的一標稱變阻器電壓，VN(D。)，的一金屬氧化物變阻器(MOV)可能實際上於介在184伏特的一最低電壓，Vmin，和228伏特的一最高電壓，Vmax，之間的一電壓之下呈現從其普遍非導電到其導電的狀態的一改變。對於一額定後標稱電壓VN(D。)的一金屬氧化物變阻器而言這個操作電壓的變動範圍為此裝置的本質特性的自然結果。在這個方面，一金屬氧化物變阻器的實際電壓值基本上取決於此金屬氧化物變阻器的厚度並取決於配置在此兩個電極表面之間的此些氧化鋅顆粒的數量和尺寸。目前，由於金屬氧化物變阻器(MOVs)的結構和成分的關係，要製造具有相同的運作特性的一致裝置簡單來說是不可能的。
[0036]因此，儘管電路保護裝置10的壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52優選地具有在I毫安之下的一經額定的「標稱電壓」 VN(D。)，此金屬氧化物變阻器和所有其他金屬氧化物變阻器從一非導電中的狀態改變至一導電中狀態的實際電壓可能在屬於此額定後標稱電壓值的一 Vmin和一 Vmax之間變動。在本發明的情況下，如同以下將更詳加討論的是，此所選的金屬氧化物變阻器的此最低電壓Vmin是重要的。
[0037]為了與壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52的第二表面52b處在電性接觸之中而提供一第二導電襯套72。在所展示的此具體實施例中，第二導電襯套72在外形上是管狀且是為了受安置後可與壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52的此面朝內的第二表面52b鄰接並處在接觸之中而形成其尺寸。如此形成第二導電襯套72的尺寸以致於至少第二導電襯套72的一部分沿著壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52的中央部分伸展。在所展示的此具體實施例中，第二導電襯套72在外形上是圓柱形且具有至少等同於壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52的長度的一長度。
[0038]配置一第一導電襯套62在壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52的第一表面52a之上。在所展示的此具體實施例中，第一導電襯套62包括由一導電的材料，諸如金屬，所組成的一管狀元件。在一優選的具體實施例之中，第一導電襯套62是由銅所組成。在所展示的此具體實施例中，第一導電襯套62具有實質上等同於壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52的長度的一長度。第一導電襯套62具有為了緊配壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52的外徑而如此形成其尺寸的一內徑以致於當安置第一導電襯套62在壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52上面時,第一導電襯套62的內部表面與壓敏兀件(金屬氧化物變阻器)52的第一表面52a是處在電性接觸之中。電性連接一第一終端64至第一導電襯套62。在所展示的此具體實施例中，第一終端64普遍是馬蹄形。第一終端64為了交迭在套筒32的一個末端之上而形成其尺寸，正如在圖3和4中所能清楚觀察到的，以電性連接至第一導電襯套62的馬蹄形第一終端64的一腳部64a的方式和以平行地重迭覆蓋並延伸於套筒32的外部表面的另一個腳部64b的方式。正如在圖3和4中所圖示闡明的，將腳部64b配置在套筒32的末端而與壁面區域38鄰接，且其中套筒32於此的壁面厚度是縮減厚度的。朝腳部64b稍微地向內彎曲馬蹄形第一終端64的腳部64a以定義出稍微寬於壁面區域38的厚度的一端部稍微地向外展開或是加寬的基部64c。
[0039]現在參照圖5，一第二終端74包括一基部76和一臂部78。在所展示的此具體實施例中，基部76具有一扁平且類似圓盤的形態而臂部78具有一狹長、扁平且類似長方條的形態。在一常態的形態中，臂部78普遍陡立於基部76而延伸。基部76和臂部78是優選地由一剛硬的、電性傳導的、扁平且類似盤或是類似板的材料所整體構成。在一優選的具體實施例中，第二終端74，亦即，基部76和臂部78，是由一銅盤所構成。構成基部76和臂部78的此類似盤的材料優選地具有如此一厚度以致於臂部78雖是剛硬的，但臂部78的自由末端卻可用以下將更詳加描述的一方式相對於基部76而移動，亦即，陡然向下彎曲。
[0040]基部76具有大致等同於套筒32的直徑的一直徑，而臂部78具有當裝配電路保護裝置10時，其自由末端是設置在瀕臨套筒32的軸中心的一長度。
[0041]如於此圖示中所展示，在臂部78中瀕臨其自由末端處形成一彎曲82。如同以下將更詳加描述的是，為了與第二導電襯套72的內部表面形成一電性接觸彎曲82定義出一接觸點82a。
[0042]正如在圖3和4中所能清楚觀察到的，將第一導電襯套62的外部表面伏貼地配置倚靠於套筒32的內部表面,而連帶第一和第二導電襯套62、72在內的壓敏兀件(金屬氧化物變阻器)52隨之形成其尺寸以將其自身配置於套筒32之內。如於此些圖示中所展示，在所展示的此具體實施例中，壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52以及第一和第二導電襯套62、72具有稍微短於套筒32的長度的一長度。馬蹄形的第一終端64形成其尺寸以交迭在套筒32的一個末端之上，用沿著套筒32的外部表面配置腳部64b的方式。第二終端74為了插入套筒32的另一個末端而形成其尺寸。
[0043]為了隱藏在套筒32之內的第一和第二終端而在套筒32的遠側末端之上配備末端保護蓋92、94。各末端保護蓋92、94為了封裝套筒32的一個末端而形成其尺寸。在這個方面，各末端保護蓋92、94均是杯形的且具有一圓形底壁部96和一圓柱形側壁部98。通過掐壓側壁部98的開啟的末端到套筒32上來附加末端保護蓋92、94至套筒32上。正如在圖3和4中所能清楚觀察到的，末端保護蓋92、94的側壁部98的開放末端受到如此掐壓，以致於迫使各末端保護蓋92、94的側壁部98的自由邊緣進入到在套筒32的外部表面36上所形成的一環狀深凹處42之內。
[0044]正如在圖3中所能清楚觀察到的，將馬蹄形的第一終端64的腳部64b如此關押在套筒32的壁面區域38和末端保護蓋92的側壁部98之間，以致於第一終端64的腳部64b與金屬的末端保護蓋92是處在電性接觸之中。在這個方面，末端保護蓋92是經由第一終端64和第一導電襯套62而與壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52的第一表面52a處在電性接觸之中。在末端保護蓋92的內配置一第一絕緣圓片112。如於此圖示中所展示，形成第一絕緣圓片112的尺寸以將其自身配置在底壁部96的內部表面之上。第一絕緣圓片112是由一電性絕緣材料所組成且基本上是備以確保末端保護蓋92與第二導電襯套72是電性隔絕的。
[0045]正如在圖4中所能清楚觀察到的，擴大馬蹄形的第一終端64的基部64c以便不但保障壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52的末端，而且保障沿著與套筒32的末端相間隔的壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52的內部表面所配置的第二導電襯套72。換句話說，壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52和第二導電襯套72的此些末端與在所展示的此具體實施例中的第一絕緣圓片112相間隔。
[0046]第二終端74的圓形基部76為了配合安裝在末端保護蓋94之內而形成其尺寸，以將基部76配置倚靠於末端保護蓋94的底壁部96，且與其處在電性接觸之中的方式。
[0047]一第二絕緣圓片114，由一絕緣材料所構成，是備以安置在末端保護蓋94之內。第二絕緣圓片114是具有為了配合安裝在末端保護蓋94之內而形成其尺寸的一圓形外部邊緣的一扁平圓片。在第二絕緣圓片114的中心形成一孔或是洞116。孔116為了容許第二終端74的臂部78貫穿此處而形成其尺寸。在這個方面，第二絕緣圓片114是設計用來將之安置於與套筒32、壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52以及第一和第二導電襯套62、72的此些末端相毗連的位置。第二絕緣圓片114，實質上，將第一和第二導電襯套62、72的此些末端與末端保護蓋94的底壁部96相隔絕。將第二終端74的基部76限制在第二絕緣圓片114和末端保護蓋94的底壁部96之間，正如在圖3和4中所能清楚觀察到的。
[0048]當第二終端74最初與套筒32裝配時，第二終端74的臂部78軸向地延伸進入到定義於套筒32裡的膛孔或是腔室34之內。正如在圖3和4中所能清楚觀察到的，稍微彎曲第二終端74的臂部78的自由末端以定義出一偏移部。設計第二終端74的臂部78以從它的常態的第一狀態(如於圖4中所展示)移置，亦即，迫使其到一第二狀態，在此第二狀態中彎曲82，是於臂部78中所形成的，與第二導電襯套72的內部表面進入到電性接觸中的狀態。
[0049]根據本發明的一個方面，將第二終端74的狹長臂部78約束在通過一熱元件122而與第二導電襯套72的內部表面處在電性接觸中的此第二狀態(展示於圖3中)。在一優選的具體實施例中，熱元件122為具有一相對低的軟化溫度或是熔化溫度的一焊接材料。可能使用一低熔化溫度的金屬合金或是具有一低軟化溫度的一聚合物。熱元件122在室溫下(25°C )優選地為一固體且直到大約35°C的一溫度仍為一固體。優選地，熱元件122具有介在大約70°C和140°C之間的一熔化溫度或是一軟化溫度，且更優選地，具有介在90°C和大約100°C之間的一熔化溫度或是軟化溫度。
[0050]當依附於第二導電襯套72時，如於圖3中所展示，將第二終端74的臂部78彈性地變形(和塑性地變形相對比)到將臂部78約束在適當位置而倚靠於第二導電襯套72的內部表面的程度，但若未受熱元件122束縛，則會大致彈回至它的原始且常態的狀態，如於圖4中所展示。換句話說，因為臂部78是狹長的且是由一普遍剛硬的金屬材料所組成，所以它具有一類似彈簧的特性。當被固定在它的第二狀態中時，正如在圖3中所圖示闡明的，在臂部78的接觸區域和第二導電襯套72的內部表面之間形成一插槽或是深凹126。
[0051]配備可在套筒32之內移動的一屏障元件132。如同以下將更詳加描述的是，屏障元件132實質上為一電弧遮屏。更明確地來說，屏障元件132可在第二導電襯套72之內移動。在所展示的此具體實施例中，屏障元件132普遍為具有一扁平圓形基底132a並連帶一圓柱形側壁132b的一杯形裝置。屏障元件132定義出一圓柱形內部腔室132c。如此形成屏障元件132的圓柱形側壁132b的尺寸以致於屏障元件132在通過第二導電襯套72所定義出的孔穴之內是可自由地滑動的。屏障元件132是優選地由一電性絕緣而非導電的材料，諸如，作為例子而非限定來說，一聚合物材料，所整體組成。偏置元件134將屏障元件132偏向第二終端74的臂部78。當通過熱元件122將臂部78約束倚靠於第二導電襯套72的內部表面時，通過臂部78的彎曲末端和第二導電襯套72的表面所形成的插槽或是深凹126關押屏障元件132的圓柱形側壁132b的邊緣。在所展示的此具體實施例中，偏置元件134為一壓縮彈簧。如此形成臂部78、屏障元件132以及偏置元件134的尺寸，以致於當將狹長臂部78的自由末端約束倚靠於第二導電襯套72的內部表面時，通過臂部78的彎曲82避免屏障元件132在第二導電襯套72之內相對於臂部78而移動。如於圖3中所展示，偏置元件134受到壓縮而施加一偏置力量來對抗通過臂部78的彎曲82避免其移動的杯形屏障元件132的基底132a。
[0052]現在涉及電路保護裝置10的運作，可設想到的是可以一起使用一個或是多個電路保護裝置10以保護一用電電路抗拒一電路故障狀況。雖然可以在一沿襲由德國標準協會所制定的導軌式熔絲支架20的中使用電路保護裝置10，如於圖2中所展示，然而優選地卻是在一熔絲座12之中使用電路保護裝置10，如於圖1中所展示。熔絲座12容許一個體輕易地將一電路保護裝置10連接至所欲保護的用電系統或是電路而無需此個體面臨經電性賦予電壓的電力線路。換句話說，一熔絲座12不但容許一電路保護裝置10安全且輕易地依附於一「通電的」電路，而且從此移除時亦同。
[0053]當電路保護裝置10配置在熔絲座12之內，且熔絲座12是在一關閉的狀態中時，電路保護裝置10的末端保護蓋92、94是與熔絲座12的接觸片24處在接觸之中。當橫跨一用電電路的一電力線路和一接地且中性的線路依附熔絲座12時，經由電路保護裝置10產生一電路路徑。更明確地來說，從末端保護蓋92開始經由第一導電襯套62和壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52 一直到第二導電襯套72為止產生一電路路徑。此電路路徑繼續從第二導電襯套72經由第二終端74 (通過熱元件122將其自身與第二導電襯套72約束在接觸之中)的臂部78到末端保護蓋94。換句話說，當將熔絲座12依附於一架設用導軌(未展示)而電路保護裝置10是與接觸片24處在電性接觸之中時，經由電路保護裝置10在一電力線路和一接地或是中性的線路之間定義出一導電路徑。如同該會領會到的是，即使互換末端保護蓋92、94的此些位置，仍然將會經由電路保護裝置10建立一導電路徑。
[0054]如上所表明，可能使用不止一個電路保護裝置10來保護一用電電路。一電路保護系統可能包含並聯至一電力線路和一接地或是中性的線路的「N」個電路保護裝置10。在這樣的一「多重裝置系統」中，各電路保護裝置10具有同樣的額定後「標稱電壓」VN(D。)和一最高電流突波額定值。這樣的一多重裝置系統所貢獻的總電流突波保護因此大致是「N」倍於在此系統之中所使用的一電路保護裝置10的最高電流突波額定值。舉例來說，若各電路保護裝置10具有10，000安培的一最高電流突波額定值，則此聯合裝置具有(10，000.N)安培的一總最高電流突波額定值。如上所表明，儘管各電路保護裝置10可能具有同樣的「額定後標稱電壓」，但是實際上，每個在一電路保護裝置10內的金屬氧化物變阻器的「額定後標稱電壓」可能在一 Vmin和一 Vmax之間變動。結果是，各電路保護裝置10所經歷到的電流突波可能不會出現在同樣的時刻，如同在下文中所描述的那樣。
[0055]如果發生一過電壓狀況或是反覆脈衝狀況，一電路保護裝置10的壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52將會經歷一過電壓狀況。這個過電壓狀況導致介在第一導電襯套62和第二導電襯套72之間且橫跨壓敏兀件(金屬氧化物變阻器)52的第一表面52a和第二表面52b的一電壓差(偏壓)。當這個情形出現時，此突波電流產生會彰顯於溫度的能量，而各管狀壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52則開始吸收能量且以作為熱量的形式散逸此類能量。隨著橫跨一壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52的電壓差變得更大，此壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52的電導率也增加且從而引起熱量的增量。如上所表明，因為各壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52的實際特性並非一致，所以在一串聯配置中的一個壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52和其餘的相對比該會具有一較低的能量額定值和一較快的熱響應時間。因此，在一多重裝置系統的內不同的壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52該會比其他壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52更迅速地加熱。若此故障狀況夠嚴重，則一個或是多個電路保護裝置10的壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52將會加熱至熱元件122的低溫焊接材料的熔化溫度。當這個情形出現時，不再將第二終端74的臂部78約束在它的第一狀態(如於圖3中所展示)。當熱元件122熔化時，隨著此金屬材料形成的第二終端74企圖返回它的常態平坦形態，臂部78也可從壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52的內部第一表面52a自由移開。
[0056]根據本發明的一個面向，壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52的第二表面(內部表面)52b比第一表面(外部表面)52a更快速地變熱。這是歸因於第二表面52b比第一表面區域52a具有更少的表面區域，歸因於此些各自表面的不同直徑。因為它的較小表面區域，所以每單位面積電流密度，和繼之而來的每單位面積焦耳熱，沿著第二表面52b會比沿著第一表面52a來得更高。當故障狀況存在時，第二表面52b的較快速變熱供給熱元件122的熔化。
[0057]當臂部78從壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52移開時，中斷經由電路保護裝置10的導電路徑，其中電路保護裝置10 「脫機」斷絕。
[0058]當一個電路保護裝置10 「脫機」斷絕時，縮減在此多重裝置系統中的其餘電路保護裝置10的電流突波額定值。使用以上所闡述的例子，若一個電路保護裝置10 「脫機」斷絕，則此系統將失去此10，000安培的突波容許能力，但是卻將仍然具有(10，000.(N-D)安培的一電流突波額定值，直到諸如替換此脫機的電路保護裝置10的時候為止。
[0059]本發明因此提供可能單獨使用或是與其他相似裝置協力以形成一電路保護系統的局部的一電路保護裝置10。電路保護裝置10為具有一專門功能的一獨立完備的裝置，且當此些電壓尖峰訊號明顯超過受到保護從而預防同樣的災難性失效的此裝置的額定後標稱電壓時，其可確實抑制在一電路中的電壓尖峰訊號並脫機斷絕。
[0060]現在參照圖8和9，展示了圖示闡明本發明之一最終具體實施例的一電路保護裝置210。電路保護裝置210跟電路保護裝置10在許多方面是相同的。在這個方面，將類似在電路保護裝置10中的元件的電路保護裝置210的元件以同樣的參照號碼標示。介在電路保護裝置210和此前述的電路保護裝置10間的主要差異是圓柱形屏障元件132包括從屏障元件132的扁平且圓形的基底132a軸向地延伸的一狹長栓銷。正如在圖8中所能清楚觀察到的，當通過第二終端74的臂部78將屏障元件132維持在倚靠於偏置元件134的第一狀態中時，栓銷232形成其尺寸以貫穿經由第一絕緣圓片112和末端保護蓋92的底壁部96所形成的一孔穴234。如於圖8中所展示，當電路保護裝置210是在它的常態運作形態之中時，栓銷232的末端部232a延伸到末端保護蓋92的底壁部96以外。如果發生會使電路保護裝置210 「因突發意外瞬間啟動釋放機制而造成電路遮斷」的一故障狀況，隨著偏置元件134迫使屏障元件132到一「跳脫後已遮斷的狀態」，栓銷232的末端部232a也會退縮進入到套筒32的內部膛孔或是腔室34內。因此，缺乏從末端保護蓋92延伸的栓銷232的末端部232a意味著電路保護裝置210已經「因突發意外瞬間啟動釋放機制而造成電路遮斷」且應該要替換之。電路保護裝置210因此提供一快捷又簡單的形態以提供標示電路保護裝置210的狀況的一指示器工具。
[0061]此前的說明為本發明的一特定具體實施例。應領會到的是敘述這個具體實施例僅是為了圖示闡明的目的，且在未背離本發明的精神和範圍之下本發明所屬【技術領域】中具有通常知識者可實行為數眾多的變更及修改。舉例來說，在迄今為止所描述的具體實施例中，壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52為一單件式元件。圖7展示由可能用來取代在電路保護裝置10中的壓敏元件(金屬氧化物變阻器)52的兩個零件154、156所組成的一壓敏元件152。如同本發明所屬【技術領域】中具有通常知識者該會領會到的是，在電路保護裝置10內第一和第二導電襯套62、72會將零件154、156維持在此所欲的管狀形態中。可預期的是所有此類修改和變更將會被包括只要它們落在如同聲明所有權中所主張的此發明的範疇或是其相當者內。
【權利要求】
1.一種用以抑制在一用電電路中的電壓突波的一可自由更換的電壓抑制裝置，所述裝置包括: 一管狀套筒，其由一電性絕緣材料所組成； 一第一導電元件，其依附於所述套筒的一第一末端； 一第二導電元件，其依附於所述套筒的一第二末端； 一壓敏元件，其在所述管狀套筒之內，所述壓敏元件具有一第一表面和一第二表面以及橫跨所述第一和第二表面的一默認電壓額定值，隨著橫跨所述第一和第二表面所施以的電壓超過所述電壓額定值，所述壓敏元件亦增溫； 一第一終端，其電性連接至所述壓敏元件的所述第一表面並至所述第一導電元件； 一熱元件，其電性連接至所述壓敏元件的所述第二表面，所述熱元件在室溫下為一電性導電固體並具有一默認軟化溫度； 一第二終端，其電性連接至所述第二導電元件，所述第二終端具有與所述壓敏元件的所述第二表面處在電性接觸之中的一接觸部，所述壓敏元件感測介在所述第一導電元件和所述第二導電元件之間的該壓降，所述第二終端通過所述熱元件與所述壓敏元件維持在電性接觸之中並從該處偏離，其中若通過所述壓敏元件所感測到的一過電壓狀況超過所述壓敏元件的該電壓額定值並使所述壓敏元件加熱所述熱元件至超出它的軟化點，則所述第二終端從與所述壓敏元件的電性接觸之處移開而中斷所述用電電流路徑；以及 一電弧遮屏，其當所述第二終端從與所述壓敏元件的電性接觸之處搬移時，可從一第一狀態移動至一第二狀態，且在所述第一狀態中所述電弧遮屏允許介在所述第二終端的所述接觸部和所述壓敏元件之間的接觸，而在所述第二狀態中將所述遮屏配置在所述第二終端的所述接觸部和所述壓敏元件之間。
2.如權利要求1所述的電壓抑制裝置，其中所述壓敏元件為一金屬氧化物變阻器(Metal Oxide Varistor, MOV)?
3.如權利要求2所述的電壓抑制裝置，其中所述金屬氧化物變阻器在外形上為管狀。
4.如權利要求1所述的電壓抑制裝置，其中所述熱元件包括一可熔合金的一金屬焊接劑。
5.如權利要求4所述的電壓抑制裝置，其中所述金屬焊接劑具有大約95°C的一熔點。
6.如權利要求1所述的電壓抑制裝置，其中所述熱元件為一電性傳導的聚合物。
7.如權利要求1所述的電壓抑制裝置，其中所述電弧遮屏通過所述第二終端而將其自身支撐在所述第一狀態中。
8.如權利要求1所述的電壓抑制裝置，其中所述電弧遮屏偏向所述第二狀態且可沿著所述套筒的該軸移動。
9.如權利要求8所述的電壓抑制裝置，其中所述電弧遮屏通過一彈簧元件而偏置。
10.如權利要求9所述的電壓抑制裝置，其中所述電弧遮屏在當所述第二終端與所述熱元件處在接觸中時，通過所述第二終端而維持在所述第一狀態中。
11.如權利要求8所述的電壓抑制裝置，其中所述電弧遮屏在所述壓敏元件之內是可移動的。
12.如權利要求1所述的一可自由更換的電壓抑制裝置，其中 所述第二終端具有一接觸部和從該接觸部延伸而出的一第二部，至少所述第二終端的該第二部是可彈性曲撓的且位於至少該電弧遮屏的一部分的上方並彎向該熱元件，在該熱元件軟化以前通過該熱元件將所述第二終端的所述接觸部約束在與該壓敏元件的電性接觸中， 所述第二終端，其當該熱元件軟化時，遠離該熱元件而向外彈性曲撓，而且該電弧遮屏，其在該熱元件軟化以前，是偏向該熱元件的，但是卻在沿著與該接觸部相間隔開的該第二部的一特定位置上通過所述第二終端的該第二部來拘束該電弧遮屏移向該熱元件，直到該熱元件軟化且所述第二終端遠離該熱元件而向外彈性曲撓為止。
13.如權利要求12所述的一可自由更換的電壓抑制裝置，其中，當該熱元件軟化時，所述第二終端從所述受到彎曲的狀況獲得釋放接著它向外彈性曲撓至一較為平直的狀況。
14.如權利要求12所述的一可自由更換的電壓抑制裝置，其中 該第二終端，當該熱元件軟化時，其向外彈性曲撓至與該熱元件相間隔的一狀態，而且至少該電弧遮屏的一部分，當橫跨該壓敏元件的該電壓超過該壓敏元件的該電壓額定值且加熱該壓敏元件以便軟化該熱元件時，其介入該熱元件和所述第二終端之間。
15.如權利要求1所述的一可自由更換的電壓抑制裝置，其中 該熱元件在該壓敏元件的該常態運作中為固體，但是當橫跨該壓敏元件的該電壓增加到超出該壓敏元件的該電壓額定值時，該壓敏元件變熱至達到或是超過所述默認軟化溫度的一溫度，該所增加的熱量使該熱元件軟化， 所述第二終端具有一接觸部和從該接觸部延伸而出的一第二部， 所述第二終端的該接觸部，單獨通過該熱元件將其自身約束在與該壓敏元件的電性接觸中，而所述第二終端的該第二部則受到安置以在該熱元件軟化之前攔阻該電弧遮屏的該路徑，接著當該熱元件軟化時，該第二終端的該接觸部從該熱元件獲得釋放，而且 該第二終端，當該熱元件軟化時，其從該熱元件移開，接著釋放該電弧遮屏以沿著緊靠該熱元件的一路徑穿過。
16.如權利要求1所述的一可自由更換的電壓抑制裝置，其中 所述第二終端具有一接觸部和一第二部，通過該熱元件將所述接觸部約束在與該壓敏元件的電性接觸中，並通過在所述第二終端中的內在機械力將所述接觸部從該壓敏元件偏離， 所述電弧遮屏，當通過該熱元件將所述第二終端的該接觸部抓住時，將其設置在該壓敏元件和所述第二終端的該第二部之間， 所述第二終端的該第二部貫穿該電弧遮屏的該路徑以在該熱元件軟化之前拘束該電弧遮屏的移動，且一旦該熱元件軟化並釋放所述第二終端的該接觸部，所述電弧遮屏就會橫貫大體上平行於該壓敏元件的一路徑。
17.用以抑制在一用電電路中的電壓突波的一電壓抑制裝置，所述裝置包括: 一管狀套筒，其由一電性絕緣材料所組成； 一第一導電元件，其依附於所述套筒的一第一末端； 一第二導電元件，其依附於所述套筒的一第二末端； 一壓敏元件，其具有一默認電壓額定值，隨著橫跨所述壓敏元件所施以的電壓超過所述電壓額定值，所述壓敏元件亦增溫； 終端，用以將所述 壓敏元件電性連接在所述第一導電元件和所述第二導電元件之間；一常態地關閉的熱開關，其包括所述終端之一的一個末端、所述壓敏元件的一表面以及一熱元件，所述終端之一的所述一個末端通過所述熱元件與所述壓敏元件的所述表面維持在電性接觸中，所述熱開關在所述導電元件之一和所述壓敏元件之間與所述壓敏元件電性串聯，所述熱開關熱耦合至所述壓敏元件，且其中當所述壓敏元件的該溫度達到使所述熱元件軟化的一程度時，所述終端之一從一常態地關閉的狀態移至一開啟的狀態，且在所述關閉的狀態中所述終端之一與所述壓敏元件的所述表面維持在電性接觸中，而在所述開啟的狀態中所述終端之一自與所述壓敏元件的所述表面的電性接觸移出以形成介在所述終端之一和所述壓敏元件之間的一間隙； 所述終端之一包括一接觸部和從該接觸部延伸而出的一第二部； 一非導電性的障礙物，當所述終端之一移至一開啟的狀態時，其可確實移入至所述間隙，所述障礙物避免線路電壓突波在所述終端之一和所述壓敏元件之間形成電弧， 所述終端之一的該第二部，其擴展到至少該非導電性的障礙物的一部分的上方並彎向該熱元件以便通過該熱元件將該接觸部抓住直到所述熱元件開始軟化為止，而且 所述非導電性的障礙物是偏向該熱元件的，但是卻在與該接觸部相間隔開的一特定位置上通過與所述終端之一的該第二部的接觸來拘束所述非導電性的障礙物移向該熱元件，直到所述熱元件開始軟化為止。
18.如權利要求17所述的一電壓抑制裝置，其中所述熱開關包括通過所述熱元件將其自身約束在與所述壓敏元件的電性接觸中的一終端，所述終端是會從所述壓敏元件偏離的。
19.如權利要求1 8所述的一電壓抑制裝置，其中所述熱元件為一低熔化溫度的焊接材料。
20.如權利要求17所述的一電壓抑制裝置，其中 至少所述終端之一的該第二部是可彈性曲撓的且位於至少該非導電性的障礙物的一部分的上方並彎向該熱元件，在該熱元件軟化以前通過該熱元件將所述終端之一的所述接觸部約束在與該壓敏元件的電性接觸中， 所述終端之一的所述第二部，其當該熱元件軟化時，遠離該熱元件而向外彈性曲撓，而且 該非導電性的障礙物，其在該熱元件軟化以前，是偏向該熱元件的，但是卻在沿著與該接觸部相間隔開的該第二部的一特定位置上通過所述終端之一的該第二部來拘束該非導電性的障礙物移向該熱元件，直到所述終端之一遠離該熱元件而向外彈性曲撓為止。
21.如權利要求17所述的一電壓抑制裝置，其中 所述終端之一是可彈性曲撓的且，當從所述熱元件獲得釋放時，它遠離所述熱元件而向外彈性曲撓至一較為平直的狀況。
22.如權利要求17所述的一電壓抑制裝置，其中 所述非導電性的障礙物以它的前方邊緣緊靠所述終端之一的該第二部的方式受到安置， 所述終端之一的所述第二部是為了在該熱元件軟化之前攔阻該非導電性的障礙物的該路徑而受到安置。
23.如權利要求17所述的一電壓抑制裝置，其中所述熱元件由一電性傳導的焊接劑所組成，所述終端之一的所述第二部通過它的內在機械力將其自身從該熱元件偏離，但是卻通過該熱元件將它的接觸部約束在與該壓敏元件的電性接觸中， 所述終端之一的所述第二部擴展到至少該非導電性的障礙物的一部分的上方且當通過該熱元件將該接觸部抓住時，該第二部彎向該熱元件， 該非導電性的障礙物是偏向該熱元件的，但是當通過該熱元件將所述終端之一的該接觸部抓住時，卻是通過沿著所述終端之一的所述第二部(與該接觸部相間隔開)的該長度的一部位來拘束該非導電性的障礙物移向該熱元件。
24.如權利要求17所述的一電壓抑制裝置，包括用以標示所述障礙物的移動的一指示器。
25.用以抑制在一用電電路中的電壓突波的一電壓抑制裝置，所述裝置包括: 一管狀套筒，其由一電性絕緣材料所組成； 一第一導電元件，其依附於所述套筒的一第一末端； 一第二導電元件，其依附於所述套筒的一第二末端； 一壓敏元件，其布置在所述套筒之內，所述壓敏元件具有一第一表面和一第二表面以及橫跨所述第一和第二表面的一默認電壓額定值，隨著橫跨所述第一和第二表面所施以的電壓超過所述電壓額定值，所述壓敏元件亦增溫； 一第一終端，其電性連接至所述壓敏元件的所述第一表面以及所述第一導電元件； 一熱元件，其電性連接至所述壓敏元件的所述第二表面，所述熱元件在室溫下為一電性傳導的固體並且具有一默認軟化溫度； 一第二終端，其由一彈力金屬所組成，該彈力金屬具有與所述壓敏元件的所述第二表面處在電性接觸中的一個末端以及連接至所述第二導電元件的另一個末端，所述壓敏元件感測介在所述第一導電元件和所述第二導電元件之間的一壓降，通過所述熱元件將所述第二終端從一常態且未受拘束的形態彎曲至與所述壓敏元件維持在接觸之中，所述第二終端本身自然會從所述壓敏元件偏離而朝向所述常態且未受拘束的形態，其中若通過所述壓敏元件所感測到的一過電壓狀況超過所述壓敏元件的該電壓額定值並使所述壓敏元件加熱所述熱元件至超出它的軟化點，則所述第二終端從與所述壓敏元件的電性接觸之處彈開，且以此軟化並中斷所述用電電流路徑；以及 一電弧遮屏，其當所述第二終端從與所述壓敏元件的電性接觸之處搬移時，可從一第一狀態移動至一第二狀態，且在所述第一狀態中所述電弧遮屏允許介在所述第二終端和所述壓敏元件之間的接觸，而在所述第二狀態中將所述電弧遮屏配置在所述第二終端和所述壓敏元件之間； 該第二終端具有用以製造與該熱元件的電性接觸的一接觸部和一第二部，該第二部貫穿該電弧遮屏的該路徑並攔阻該電弧遮屏的該移動直到該熱元件達到它的軟化點為止。
【文檔編號】H01C7/12GK103907257SQ201280054071
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年9月28日 優先權日:2011年11月4日
【發明者】傑瑞·L·摩賽西恩, 珍-法藍科伊斯·狄帕瑪, 馬克·A·瑞德茲姆 申請人:默森美國紐柏瑞港-麻薩諸塞州責任有限公司