具有短路設備的電保護器件的製作方法

2023-07-26 16:53:06 1

專利名稱：具有短路設備的電保護器件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有短路設備的電保護器件。
背景技術：
從文獻EP0962037B1中公知一種具有外部短路設備的充氣的過電壓放電器 (Oberspannungsableiter)。

發明內容
本發明的任務是說明一種具有快速響應的短路設備的電保護器件。通過按照權利要求1的電保護器件解決該任務。電保護器件的有利的擴展方案是 從屬權利要求的主題。說明了一種帶有短路設備的電保護器件，所述電保護器件具有帶有至少兩個電極 的過電壓放電器。過電壓放電器具有布置有至少兩個電極的空心體。雙電極放電器具有整 體陶瓷空心體。在三電極放電器的情況下藉助中間電極將陶瓷空心體劃分成兩個單獨的部 分。兩個部分以第一側布置在中間電極處。在兩個部分的第二側處分別布置端電極。電保護器件具有至少一個熔斷元件。電保護器件具有布置在過電壓放電器處的短 路設備。短路設備用來在放電器過度強烈地發熱時將放電器的電極短接，使得電流不再流 過放電器，而是流經短路設備。在優選的實施形式中，短路設備包括短路橋，所述短路橋被 預加應力並且通過其彈力壓向熔斷元件(Schmelzelment)。短路橋通過熔斷元件與過電壓 放電器的電極相間隔。熔斷元件具有幾何形狀，其中所述幾何形狀包括至少一個空腔。應將空腔理解為 由熔斷元件的部分或段所形成的空間。在此，既可以是封閉的空間，也可以是朝向至少一側 具有開口的空間。該空間至少由熔斷元件的兩個面或段來限制。在一種優選的實施形式中熔斷元件被構造為管狀的。但是也可能的是，熔斷元件 具有開槽的管的形狀。槽可以部分或完全地在縱向上通過管狀熔斷元件的外殼面延伸。在另一實施形式中，熔斷元件具有空心長方體的形狀。空心長方體可以朝向至少 一側具有開口。在另一實施形式中，熔斷元件可以由具有彎折(Knick)的或經摺疊的平面材料組 成。也可能的是，熔斷元件包括摺疊的薄膜，所述摺疊的薄膜被摺疊或成型為多角形體。熔斷元件優選布置在電保護器件的至少一個端面處。但是也可能的是，熔斷元件 布置在過電壓放電器的其它位置處，其中確保在正常情況下由熔斷元件使短路橋與過電壓 放電器的電極相間隔。在過電壓放電器的不允許的強烈發熱時熔斷元件熔斷。在熔斷元件熔斷時，短路 橋壓向過電壓放電器的至少兩個電極，並經由短路橋將這兩個電極互相電連接。在另一實施形式中，過電壓放電器具有中間電極。在這種變型方案中，短路橋具有 通向中間電極的連接。在過電壓放電器的不允許的強烈發熱時，由短路橋建立兩個電極經由短路橋通向中間電極的連接。熔斷元件優選由絕緣塑料組成。例如聚丙烯或具有電絕緣特性的另外的塑料適用 於此。在一種優選的實施形式中，熔斷元件具有壓鑄成型件的形狀。藉助壓鑄法可以制 造任意的幾何形狀。優選如此布置熔斷元件，使得熔斷元件的最大剛度指向由短路橋所施加的壓力方 向。熔斷元件具有少量的材料，其中，熔斷元件在小的材料量方面卻具有高的靜力強 度。由於採用儘可能少的要熔斷的材料，可以達到短路裝置的快速的開關過程。與在短路橋和過電壓放電器的電極之間採用薄膜作為絕緣元件的電保護器件相 比，在具有如上述的熔斷元件的電保護器件中，可以在短路橋和電極之間產生較大的距離。 由此即使熔斷元件不直接位於短路橋的接觸面和過電壓放電器之間，火花擊穿的危險仍然 降低。在藉助短路橋短接過電壓放電器的電極的情況下，或在過電壓放電器的不允許的 強烈發熱時，優選儘可能沒有熔斷元件的塑料材料再位於短路橋的接觸面和電極之間，使 得確保在短路橋和電極之間的可靠的電接觸。通過選擇相應的塑料和幾何形狀，可以因此覆蓋相應大的溫度範圍，由此也可以 影響短路設備的響應性能。


藉助以下的圖和實施例更詳細地闡述上述主題。下面說明的附圖不應被理解為按正確比例的。更確切地說為了更好地表示，可以 以放大、縮小或甚至於失真的方式示出各個尺度。用相同的參考符號表示彼此相同的或承 擔相同功能的元件。圖Ia以側視圖展示了在端面處具有管狀的熔斷元件的電保護器件，圖Ib從端面展示了根據圖Ia的電保護器件，圖2a以側視圖展示了具有在過電壓放電器和短路橋之間的長方體形的熔斷元件 的電保護器件，圖2b從端面展示了根據圖2a的電保護器件。
具體實施例方式在圖Ia和Ib中示出了電保護器件，所述電保護器件包括具有兩個空心體9和三 個電極2、6的過電壓放電器1。過電壓放電器1在端面處分別具有電極2。在所示出的實 施形式中，在布置在端面的電極2之間，過電壓放電器1具有中間電極6。電極2和中間電 極6配備有連接線7。在過電壓放電器1處布置具有通向中間電極6的電接觸的短路橋5。在過電壓放電器1的端面電極2處分別布置熔斷元件3。熔斷元件3具有空腔4。 優選如此在電極2和短路橋5之間布置熔斷元件3，使得熔斷元件3的最大剛度指向短路橋 5的指向熔斷元件3的壓力的方向。在所示出的實施例中，熔斷元件3具有管狀的結構，其 中熔斷元件3以管的開口分別對準電極2的方向和短路橋5的方向。在這種布置中，管狀體關於在縱軸方向上垂直作用於管的力具有其最大剛度。通過這鐘布置，可以採用與其尺 寸相比只具有少量材料的熔斷元件3。熔斷元件3的管狀體具有槽8，其中穿過所述槽引導 電極2的連接線7。在圖Ib中示出了槽8。在另一實施形式中，也可以涉及雙電極放電器，其中在此情況下，短路橋例如在空 心體範圍中藉助環或夾子(Klammer)與過電壓放電器機械連接。圖Ib從過電壓放電器1的端面看展示了圖Ia的電保護器件的視圖。管狀的熔斷 元件3具有槽8，其中穿過所述槽8引導電極2的連接線7。所示出的電保護器件是三電極 放電器。第三中間電極6具有到短路橋5的電接觸。在過電壓放電器1的不允許的高發熱 的情況下，短路橋5將過電壓放電器1的電極2與中間電極6相連接。在所示出的實施例 中，中間電極6具有比過電壓放電器1的主體更大的直徑。在圖2a和2b中示出了電保護器件的另一實施例。電保護器件的過電壓放電器1 具有兩個空心體9和至少兩個電極2。在所示出的實施例中，涉及具有第三中間電極6的三 電極放電器。電極2和中間電極6為了裝配目的配備有連接線7。過電壓放電器1配備有 包括短路橋5的短路設備。短路橋5藉助熔斷元件3與過電壓放電器1的電極2相間隔。 短路橋5被預加應力並壓向熔斷元件3。在過電壓放電器的不允許的強烈發熱情況下，熔斷 元件3熔斷，由此短路橋5在電極2之間產生電接觸。因此在兩個電極2之間產生短路，由 此過電壓放電器1不繼續生熱。在所示出的實施例中，短路橋5將兩個電極2與中間電極6相連接。熔斷元件3 優選具有空腔4。因此熔斷元件3具有與熔斷元件3的體積相比微小的材料量。由於熔斷 元件3的減小的材料量，在過電壓放電器1的不允許的強烈發熱時，熔斷元件3比實心的熔 斷元件3更快速地熔斷。優選如此布置熔斷元件3的空腔4，使得熔斷元件3在由短路橋5 作用於熔斷元件3的壓力的方向上具有其最大剛度。圖2b從其端面展示了圖2a的電保護器件的視圖。為了防止過電壓放電器1的不 允許的強烈發熱和由此產生的可能的破壞，該過電壓放電器1具有短路設備。短路設備包 括藉助兩個熔斷元件3與過電壓放電器1的電極2相間隔的短路橋5。短路橋5具有到過 電壓放電器1的中間電極6的電接觸。在過電壓放電器1的不允許的強烈發熱的情況下， 熔斷元件3熔斷，並且短路橋5在兩個電極2和中間電極6之間產生短路。雖然在實施例中可能僅描述本發明的有限數量的可能的改進方案，但是本發明並 不局限於這些改進方案。原則上可以採用熔斷元件的每種任意的形式，其中，具有一個或多 個空腔和因此與實心的熔斷元件相比具有較少材料量的幾何形狀是特別適合的。本發明不局限於所示元件的數量。對這裡所說明的主題的描述不局限於各個特定的實施形式。更確切地說，只要技 術上有意義，各個實施形式的特徵可以任意地互相組合。參考符號清單1 過電壓放電器2 電極3 熔斷元件4 空腔5 短路橋
6中間電極7連接線8槽9空心體
權利要求
具有短路設備的電保護器件，包括 具有至少兩個電極(2)的過電壓放電器(1)， 至少一個熔斷元件(3)，所述熔斷元件具有包括至少一個空腔(4)的幾何形狀， 布置在過電壓放電器(1)處的短路橋(5)， 其中短路橋(5)壓向熔斷元件(3)， 其中短路橋(5)藉助熔斷元件(3)與電極(2)相間隔。
2.按照權利要求1的電保護器件，其中熔斷元件(3)被構造為管狀的。
3.按照權利要求1的電保護器件，其中熔斷元件(3)具有空心長方體的形狀。
4.按照權利要求1的電保護器件，其中熔斷元件(3)具有有至少一個彎折的幾何形狀。
5.按照權利要求1的電保護器件，其中熔斷元件(3)包括摺疊的薄膜。
6.按照以上權利要求之一的電保護器件，其中熔斷元件(3)布置在過電壓放電器(1) 的至少一個端面處。
7.按照以上權利要求之一的電保護器件，其中熔斷元件(3)在過電壓放電器(1)的不 允許的強烈發熱時熔斷。
8.按照以上權利要求之一的電保護器件，其中短路橋(5)具有到中間電極(6)的電連接。
9.按照以上權利要求之一的電保護器件，其中熔斷元件(3)包括絕緣塑料。
10.按照以上權利要求之一的電保護器件，其中熔斷元件(3)是壓鑄成型件。
11.按照以上權利要求之一的電保護器件，其中熔斷元件(3)的剛度在由短路橋(5)所 施加的壓力的方向上是最大的。
全文摘要
本發明描述了一種具有短路設備的電保護器件，該電保護器件具有帶有至少兩個電極(2)的過電壓放電器(1)。電保護器件具有至少一個熔斷元件(3)，所述熔斷元件具有包括至少一個空腔(4)的幾何形狀。在過電壓放電器(1)處布置短路橋(5)，其中短路橋(5)壓向熔斷元件(3)。短路橋(5)藉助熔斷元件(3)與電極(2)相間隔。
文檔編號H01T1/14GK101933203SQ200980103765
公開日2010年12月29日 申請日期2009年1月27日 優先權日2008年1月31日
發明者P·博貝特 申請人:埃普科斯股份有限公司