专利名称：具有短路装置的过电压防护放电器的制作方法
具有短路装置的过电压防护放电器
背景技术：
由文献DE 19622461 B4已知一种具有外部的短路装置的过电压防护放电器 (Ueberspannungsableiter)0
发明内容
待实现的目的是，提供一种具有短路装置的过电压防护放电器，它可以成本有利地被制造并且具有紧凑的结构形式。该目的通过根据权利要求1所述的具有短路装置的过电压防护放电器实现。短路装置的有利的设计方案是从属权利要求的内容。提供一种具有短路装置的过电压防护放电器，其中短路装置布置在过电压防护放电器的外侧并且具有至少一个基础元件，基础元件与过电压防护放电器的第一电极导电地且机械固定地连接。短路装置具有至少一个布置在短路装置的基础元件处的弹性臂。弹性臂的自由端具有到基础元件的一定距离并且优选地在过电压防护放电器的至少两个相邻电极的长度上延伸。优选地，弹性臂的拉伸行程(Sparmweg)如此长，使得它在过电压防护放电器的两个相邻电极的距离上延伸。基础元件与弹性臂电气地相互连接。配给弹性臂的桥接片将弹性臂的非自由端与基础元件连接。优选地，桥接片布置在过电压防护放电器的末端侧的电极上方并布置在基础元件的端部处。在一个实施例中，弹性臂具有如下长度，该长度基本在过电压防护放电器的整个长度上延伸或者超过于此。由此利用厚的金属带作为弹性臂可以获得良好的弹性效果。在这样实施的具有由厚的金属带制成的弹性臂的短路装置中弹性臂在短路的电极上的接触压力足够大，以便保证弹性臂与过电压防护放电器的电极之间的可靠的电连接，如果在弹性臂与电极之间还存在熔化元件的剩余物的话。在一个优选的实施例中，短路装置包括一体的构件，其中该构件具有至少一个基础元件和至少一个弹性臂。优选地，该构件由冲压件制成。在一个优选的设计方案中，短路装置的基础元件与3电极过电压防护放电器的中间电极相连接。优选地，至少一个基础元件借助于焊接连接与第一电极、即放电器的中间电极机械地且电气地连接。在一个设计方案中，短路装置具有至少两个弹性臂。但是在另外的实施例中，短路装置具有多于两个弹性臂也是可能的。在具有两个弹性臂的实施例中，两个弹性臂优选地在基础元件两侧布置在过电压防护放电器的纵轴线的方向上。在正常的操作模式中，短路装置的两个弹性臂与过电压防护放电器的至少一个第二和第三电极隔开。第二和第三电极涉及3电极过电压防护放电器的外电极。第一弹性臂优选地在第二电极的方向上预紧，以便使它们在故障情况下、即在以不允许的程度剧烈加热过电压防护放电器时接触。第二弹性臂优选地在放电器的第三电极的方向上预紧，以便使它们在故障情况下接触。由此在中间电极与外电极之间产生短路。优选地，短路装置的展开体(Abwicklung)是对称的，尤其相对于展开体的中心是点对称的。弹性臂相应具有至少一个自由端。此外弹性臂相应具有带有桥接片的另外的端部，桥接片与短路装置的基础元件连接。在一个实施例中，在弹性臂的另一端部与基础元件之间的桥接片布置在基础元件的局部区域处。基础元件优选地具有带状的设计。在一个实施例中在基础元件的端部处布置有一个或多个局部区域，它们优选地布置成垂直于基础元件的纵向。基础元件的这些局部区域电气地且机械地接触弹性臂。在另一实施例中，两个基础元件通过关联的局部区域或桥接片相互连接，其中弹性臂优选地布置在基础元件之间。优选地，短路装置具有至少两个弹性臂，它们通过桥接片和基础元件的局部区域与至少一个基础元件连接。优选地，弹性臂通过桥接片布置在至少一个基础元件的相对的端部处。在正常的操作模式中，每个弹性臂在其自由端的区域中借助于由易于熔化的材料制成的元件与过电压防护放电器的至少一个电极隔开。短路装置的第一弹性臂借助于由易于熔化的材料制成的元件优选地与第二电极隔开。短路装置的第二弹性臂借助于由易于熔化的材料制成的元件优选地与放电器的第三电极隔开。预紧的弹性臂在上述的实施例中借助于由可熔化的材料制成的元件与放电器的外电极隔开。在3电极放电器的实施例中，预紧的弹性臂也与放电器的中间电极隔开。但是弹性臂至少通过基础元件与放电器的第一电极、中间电极导电连接。在一个实施例中，由可熔化的材料制成的元件包括电绝缘材料，例如聚合物。在另一实施例中，由可熔化的材料制成的元件包括导电的材料、例如软焊料 (Weichlot)。但是由可熔化材料制成的元件也可以包括其它材料，它们适合于，在以不允许的程度剧烈加热过电压防护放电器的情况下实现可靠地激活短路装置。在由可熔化的材料制成的元件包括软焊料的实施例中，该元件优选地布置在基础元件的局部区域中的一个与弹性臂之间。在3电极过电压防护放电器中，将焊料布置在中间电极与弹性臂之间是可能的。在由可熔化的材料制成的元件包括聚合物或电绝缘的材料的实施例中，该元件也可以布置在弹性臂与基础元件的局部区域之间。在由可熔化的材料制成的元件布置在弹性臂与放电器电极之间的实施例中，该元件优选地包括电绝缘的材料。在另一实施例中，由可熔化的材料制成的元件也布置在过电压防护放电器的另外的元件(例如陶瓷的绝缘体与弹性臂)之间，其中在正常操作模式中总是确保弹性臂与放电器的外电极隔开。在以不允许的程度剧烈加热过电压防护放电器时，由可熔化的材料制成的元件熔化，而弹性臂引起外电极与中间电极之间的短路或者在2电极放电器中引起外电极之间的短路。在此，预紧的弹性臂通过弹性应力压在放电器的外电极上。由此通过短路装置产生放电器的外电极之间的或外电极与中间电极之间的直接的电连接。通过短路防止放电器继续加热，其中避免通过继续加热放电器造成的损害。在以不允许的程度剧烈加热放电器时，该放电器通过短路装置的基础元件和至少一个弹性臂被短路。在一个实施例中，短路装置具有两个基础元件。但是短路装置具有多于两个基础元件也是可能的。基础元件通过基础元件的布置在其处的局部区域或通过桥接片相互连接，其中局部区域优选地布置在基础元件的相应端部处。在一个实施例中，两个基础元件与位于其间的局部区域一起形成具有展开体的框架，展开体是以基本封闭的四角形的形式。四角形的四个主侧优选地布置成矩形。在一个实施例中，矩形的拐角区域可以具有倾斜的分段。在一个实施例中，至少一个弹性臂布置在两个基础元件之间。但是也可以在短路装置的两个基础元件之间布置多个弹性臂。基础元件和弹性臂可以相互以各种任意的顺序布置，即也可以布置在(多个)基础元件外侧。在具有两个基础元件的实施例中，基础元件相应与中间电极、即放电器的第一电极导电地且机械地固定连接。在一个优选的实施例中，短路装置的展开体具有矩形的外轮廓。作为短路装置的外轮廓理解为短路装置的通过(多个)基础元件和弹性臂确定的外形(Umriss)。矩形的外轮廓尤其在制造时具有优点，这是因为在制造短路装置时因此仅较少地或者好到不产生边角料(Verschnitt)。短路装置的材料优选地含有铜铍。但是短路装置也能够由其它适合的材料制成。通过短路装置，在其中弹性臂在放电器的至少两个相邻的电极上延伸并且它们包括其联接片(Anschlusssteg)在整个长度上是自由地有弹性的，提供比较长的弹性臂供使用。为了在短的弹性臂的情况下达到足够好的弹性效果，优选地使用薄的板带 (Blechstreifen)作为弹性臂。通过弹性臂的比较大的长度，在弹性臂足够厚时能够可靠地短路。因此在所示的实施例中，弹性臂在放电器的电极上的接触压力对于可靠的接触足够大，即使在弹性臂与放电器的电极之间的接触缝隙中还应存在由可熔化的材料制成的元件的剩余物。因此上述的短路装置在紧凑的结构形式中具有大的弹性行程。
根据下面的附图和实施例详细解释上述的内容。下面描述的附图不可理解为真实比例。而是为了更好地表示，放大地、缩小地或失真地示出各个尺寸。彼此相同的或承担相同功能的元件利用相同的附图标记表示。图1示出三电极放电器上的短路装置的实施例，其中该短路装置具有基础元件和两个弹性臂，图2示意性示出根据图1的短路装置的展开体，图3示出三电极过电压防护放电器上的短路装置的实施例，在其中短路装置具有基础元件和两个弹性元件，其中基础元件具有局部区域，弹性臂借助于可熔化的材料保持在局部区域处，
图4示出根据图3的短路装置的展开体，图5示出三电极过电压防护放电器上的短路装置的实施例，在其中短路装置具有两个基础元件和两个弹性臂，图6示意性示出根据图5的短路装置的展开体。
具体实施例方式在图1中以外部的短路装置的第一实施例示出过电压防护放电器1。过电压防护放电器1具有三个电极2、3、4，其中第一电极2构造为中间电极而第二电极3和第三电极4 构造为外电极或端电极。过电压防护放电器1在电极2、3、4之间具有优选地陶瓷的、充气的绝缘体。在所示的实施例中，短路装置具有基础元件5，它导电且机械固定地在中心布置在第一电极2处，例如钎焊或焊接。基础元件5在过电压防护放电器1的纵向上延伸直至过电压防护放电器1的第二电极3和第三电极4，其中基础元件5通过端部区域的弯曲与第二电极3和第三电极4隔开。以到过电压防护放电器1的第二电极3和第三电极4有一定距离地、平行于基础元件5且在基础元件5两侧相应布置有弹性臂6、7。弹性臂6、7直接地且一体地与基础元件5连接。在实际大致带状的基础元件5与每个弹性臂6、7之间相应布置有基础元件5的局部区域12、13和桥接片14、15。因此在弹性元件6、7的自由区域与基础元件5之间保留间隙或距离。弹性臂6、7相应具有自由端9、10。弹性臂6、7的与自由端9、10相对的区域与基础元件5直接地或通过桥接片或基础元件5的局部区域相连接。弹性臂6、7优选地在过电压防护放电器1的至少两个相邻的电极2、3或2、4上延伸。第一弹性臂6在所有三个电极上延伸并且与过电压防护放电器1的电极2、3、4隔开，其中第一弹性臂6在其自由端9处在第二电极3的方向上预紧。在第一弹性臂6与第二电极3之间布置有由可熔化的材料制成的元件11，其在图1中通过弹性臂6遮盖。元件 11在图1所示的实施例中优选地包括电绝缘的材料，例如易于熔化的聚合物。第二弹性臂 7相对于基础元件与第一电极的连接点点对称地布置在基础元件处并且如第一弹性臂6 — 样与过电压防护放电器1的电极2、3、4隔开，其中第二弹性臂7在其自由端10的区域中在第三电极4的方向上预紧。在第二弹性臂7与第三电极4之间布置有由可熔化的材料制成的电绝缘元件11。在以不允许的程度剧烈加热过电压防护放电器1时，在弹性臂6、7与第二或第三电极之间的元件11熔化，使得弹性臂6、7接触这些电极并且在过电压防护放电器1的基础元件5或第一电极2与第二电极3或第三电极4之间形成短路。通过电极之间的短路防止继续加热过电压防护放电器1，使得保护过电压防护放电器1免受损害。图2示意性示出根据图1的短路装置的平面展开体。展开体具有中心的基础元件 5，两个弹性臂6、7平行于基础元件5在相反方向上从基础元件5延伸。第一弹性臂6通过基础元件5的局部区域12和桥接片14与基础元件5隔开。在所示的实施例中，第一弹性臂6平行于基础元件5 —直延伸到其自由端9。第二弹性臂7对此对称地通过基础元件5 的局部区域13和桥接片15与基础元件隔开。在所示实施例中，第二弹性臂7平行于基础元件5—直延伸到其自由端10。但是在另一未示出的实施例中，也能够使两个弹性臂6、7相互倾斜地和/或还倾CN 102246370 A
说明书
5/6
斜于基础元件5地布置。在图2中所示的展开体大致对应于短路装置的由薄板冲压而成的毛坯形状 (Rohform)。虚线表示棱边，冲压而成的毛坯形状在棱边处弯曲，使得形成短路装置的在图1 中所示的形状。在所示的实施例中，展开体的外形大致包括四角形。因此在制造短路装置时，产生较少的边角料。因此短路装置能够相对简单且成本有利地被制造。图3示出用于具有三个电级2、3、4的过电压防护放电器1的短路装置的另一实施例。该短路装置包括中心的基础元件5，其与过电压防护放电器1的第一电极2、中间电极导电地且机械稳定地连接。在基础元件5两侧在过电压防护放电器的纵轴线方向上短路装置包括第一弹性臂6和第二弹性臂7，它们取向平行于基础元件5并且与基础元件5侧面地隔开。弹性臂6、7的与自由端9、10相对的区域直接与基础元件5通过相应的桥接片14、15 连接。弹性臂6、7通过短路装置的基础元件5与过电压防护放电器1的第一电极2导电地连接。第一弹性臂6在正常的操作状态中与过电压防护放电器1的电极2、3、4隔开，其中第一弹性臂6在其自由端9处在第二电极3的方向上预紧。在第一弹性臂6与基础元件 5的局部区域12之间布置有由可熔化的材料制成的元件11，其在图1中通过基础元件5的局部区域12被遮盖。通过由可熔化的材料制成的元件11，弹性臂6与放电器1的第二电极 3保持距离。元件11在图1所示的实施例中包括例如软焊料。但是在另一实施例中，由可熔化的材料制成的元件11也可以包括聚合物或其它适合的、易于熔化的材料。在图3所示的实施例中没有意义的是，元件11是否是导电的或绝缘的，这是因为通过元件11没有与过电压防护放电器1的第二电极3或第三电极4的间接接触。第二弹性臂7在正常操作状态中对此对称地与过电压防护放电器1的电极2、3、4 隔开，其中第二弹性臂7在其自由端10的区域中在第三电极4的方向上预紧。在第二弹性臂7与基础元件5的局部区域13之间布置有由可熔化的材料制成的元件11。图3示出短路装置的故障情况，在其中过电压防护放电器1的以不允许的程度的剧烈加热使在弹性臂6、7与基础元件5的局部区域12、13之间的元件11熔化，使得通过弹性臂6、7的端部9、10和基础元件5出现在过电压防护放电器1的第一电极2与第二电极 3或第三电极4之间的短路。图4示意性示出根据图3的短路装置的平面展开体。虚线表示棱边，冲压而成的毛坯形状在棱边处弯曲，使得形成短路装置的在图3中所示的形状。短路装置具有中心的基础元件5，两个弹性臂6、7平行于基础元件5在相反方向上从基础元件5延伸。在弹性臂 6、7的自由端9、10的区域中布置有基础元件5的局部区域12、13，其垂直于基础元件5取向。在图4中所示的展开体大致对应于短路装置的由薄板冲压而成的毛坯形状。在所示的实施例中，展开体的外形大致对应于四角形，其中拐角区域是倒角的。孔16、17用于将局部区域12或13与弹性臂9或10利用元件11相连接。在图5中示出短路装置的另一实施例，该短路装置布置在具有三个电极2、3、4的过电压防护放电器1上。该短路装置在所示的实施例中包括两个基础元件5、8，在它们之间布置有两个弹性臂6、7。基础元件5、8导电地且机械固定地(例如通过钎焊或焊接连接) 与过电压防护放电器1的第一电极2连接。弹性臂6、7相互平行且关于两个基础元件5、8 平行地布置。两个弹性臂6、7直接导电地与基础元件5、8连接，其中弹性臂6、7相互隔开。弹性臂6、7分别具有自由端9、10。弹性臂6、7的与自由端9、10相对的区域与基础元件5、 8通过相应的桥接片14、15直接连接。第一弹性臂6在正常操作状态中优选地与过电压防护放电器1的电极2、3、4隔开，其中第一电极6在其自由端9处在第三电极4的方向上预紧。在第一弹性臂6与基础元件5的局部区域12之间布置有由可熔化的材料制成的元件11。元件11在图5所示的实施例中包括例如软焊料。第二弹性臂7与第一弹性臂6 —样在正常操作状态中与过电压防护放电器1的电极2、3、4隔开，其中第二弹性臂7在其自由端10的区域中在第二电极3的方向上预紧。在第二弹性臂7与基础元件8的局部区域13之间布置有由可熔化的材料制成的元件11。图5示出短路装置在故障情况下的状态，在其中过电压防护放电器1的以不允许的程度的剧烈加热使在弹性臂6、7与基础元件5、8的局部区域12、13之间的元件11熔化， 使得通过弹性臂6、7和基础元件5、8出现在过电压防护放电器1的第一电极2与第二电极 3或第三电极4之间的短路。图6示意性示出根据在图5中所示的短路装置的短路装置展开体。该展开体具有带有两个基础元件5、8的封闭的区域，基础元件5、8通过局部区域12、13相互连接。在基础元件5、8之间布置有两个弹性臂6、7，它们分别通过桥接片14、15与基础元件5、8或通过局部区域12、13与基础元件8、5连接。在弹性臂6、7的自由端9、10的区域中，弹性臂与基础元件5、8的局部区域12、13分离并且没有连接，使得弹性臂6、7在其自由端9、10处向上或向下自由运动。图6中的虚线表示棱边，通过它们短路装置可被带到所期望的形式。在材料的上侧或下侧上可通过原材料的凹陷形成棱边，使得可实现在以后变形时更容易地加工短路装置。尽管在实施例中仅能描述本发明的有限数目的可能的改进方案，但是本发明不限于它们。短路装置包括多个基础元件原则上是可能的，它们例如布置在多个弹性臂之间。这里说明的内容的描述不限于各个特别的实施例；而是各个实施例的特征只要技术上有意义就可以任意地相互组合。因此短路装置也可构造用于2电极过电压防护放电器。那么基础元件与两个电极中的一个固定地连接。附图标记清单
1(过电压防护)放电器
2放电器1的第一-电极
3放电器1的第二电极
4放电器1的第三电极
5,8基础元件
6,7弹性臂
9，10弹性臂的自由端
11由可熔化的材料制成的元件
12，13基础元件的局部区域
14，15弹性臂的桥接片
16，17在基础元件的局部区域中的孔
权利要求
1.一种具有短路装置的过电压防护放电器，-所述短路装置具有至少一个基础元件(5，8)，所述基础元件(5，8)在所述过电压防护放电器的整个长度上延伸并且与所述过电压防护放电器⑴的第一电极⑵导电地且机械固定地连接，并且-所述短路装置具有至少一个布置在所述基础元件( 处的弹性臂(6)，所述弹性臂 (6)的自由端具有到所述基础元件的一定距离并且所述弹性臂(6)在所述过电压防护放电器(1)的至少两个相邻电极(2，3)上延伸。
2.根据权利要求1所述的短路装置，其特征在于，所述短路装置具有至少两个弹性臂 (6，7)，所述弹性臂(6，7)的自由端(9，10)在相反的方向上延伸。
3.根据权利要求2所述的短路装置，其特征在于，第一弹性臂(6)与所述过电压防护放电器(1)的第二电极(3)隔开。
4.根据权利要求3所述的短路装置，其特征在于，第二弹性臂(7)与所述过电压防护放电器(1)的第三电极⑷隔开，并且在所述第三电极⑷的方向上预紧。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的短路装置，其特征在于，所述弹性臂(6，7)在其自由端(9，10)的区域中借助于由易于熔化的材料制成的元件(11)与所述过电压防护放电器(1)的至少一个电极(3，4)隔开。
6.根据权利要求5所述的短路装置，其特征在于，所述元件(11)包括可熔化的、导电的材料。
7.根据权利要求5所述的短路装置，其特征在于，所述元件(11)包括可熔化的、电绝缘的材料。
8.根据权利要求6所述的短路装置，其特征在于，所述可熔化的材料(11)布置在所述弹性臂(6，7)与所述基础元件(5)的局部区域(12，13)之间。
9.根据权利要求7所述的短路装置，其特征在于，由可熔化材料制成的所述元件(11) 布置在所述弹性臂的端部区域(9，10)与所述过电压防护放电器(1)的电极(3，4)之间。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的短路装置，其特征在于，所述过电压防护放电器(1)在以不允许的程度剧烈加热的情况下通过所述基础元件( 和至少一个弹性臂(6， 7)短路。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的短路装置，其特征在于，所述短路装置的展开体具有大致矩形的外轮廓。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的短路装置，其特征在于，所述基础元件(5，8) 借助于焊接连接与所述过电压防护放电器(1)的第一电极(2)相连接。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的短路装置，其特征在于，所述短路装置具有两个基础元件(5,8) 0
14.根据权利要求13所述的短路装置，其特征在于，至少一个弹性臂(6，7)布置在所述两个基础元件(5，幻之间。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的短路装置，其特征在于，所述短路装置含有铜铍。
全文摘要
提供一种具有短路装置的过电压防护放电器，其中短路装置具有至少一个第一基础元件。第一基础元件与过电压防护放电器的第一电极导电地且机械固定地连接。短路装置具有至少一个布置在基础元件(5)处的弹性臂(6)，其自由端具有到基础元件的一定距离并且它在过电压防护放电器(1)的至少两个相邻电极(2，3)上延伸。
文档编号H01T1/14GK102246370SQ200980151600
公开日2011年11月16日 申请日期2009年12月16日 优先权日2008年12月16日
发明者P·博伯特, T·韦斯特比 申请人:埃普科斯股份有限公司