过电压保护元件的制作方法

文档序号:14196553阅读:244来源:国知局
过电压保护元件的制作方法

本发明涉及一种带有壳体、带有布置在壳体中的限制过电压的结构元件、带有可导电的连接元件且带有至少一个绝缘分隔元件的过电压保护元件,其中,限制过电压的结构元件具有第一端口和第二端口且绝缘分隔元件相对于限制过电压的结构元件的第一端口可移动地布置,使得其可由第一位置被带到第二位置中。



背景技术:

过电压保护被理解为保护电气设备或电子设备免受太高的电压。用于保护设施和设备的必要措施根据预期的过电压划分成不同等级。在此,用于各个等级的保护设备尤其通过放电能力的高度和保护电平区分。第二保护级的过电压防护放电器(所谓的typ2过电压防护放电器)主要具有作为限制过电压的保护元件的压敏电阻器,其使得在较小剩余电压的情形中的较高的放电能力成为可能。除此之外,充气的过电压防护放电器或二极管然而也可被用作限制过电压的保护元件。在正常状态中,压敏电阻器具有相对较小的漏电流,然而其随着时间推移可由于老化或瞬间过载而提高。在这样的情况中与此相关的加热可导致压敏电阻器的热损坏,这又可能招致在相邻构件或设备处的损伤。因此须防止压敏电阻器的热损坏,为此在现有技术中使用热隔离装置,其在超出极限温度的情形中将压敏电阻器与待保护的网络隔离。

由文件de4241311c2已知一种过电压保护元件,其为了监控压敏电阻器的状态具有热隔离装置。该过电压保护元件具有两个用于联接到待保护的电流通路处的联接触点。第一联接触点经由弹性导体与可传导的连接元件相连接,其背对弹性导体的端部经由焊接部位与设置在压敏电阻器处的联接片(anschlussfahne)相连接。另一联接触点经由弹性导体牢固地与在压敏电阻器处的第二联接片相连接。可传导的连接元件被弹簧系统以如下的力来加载,该力所引起的是,连接元件在断开联接片的焊接连接的情形中被直线移开,使得压敏电阻器在热过载的情形中被电气隔离。为了熄灭在打开分隔部位的情形中形成的电弧,必要的是,连接元件在断开焊接连接之后具有相对联接片的尽可能大的距离,这使得过电压保护元件的相对较大的结构体积变得必要。

在已知的过电压保护元件的情形中所使用的基于焊接连接的熔化的热隔离装置需要实现多个目的。在过电压保护元件的正常状态中(也就是说在未隔离的状态中),须确保在相关联的联接触点与限制过电压的结构元件之间的可靠且良好的电气连接。在超出确定的极限温度的情形中,分隔部位须确保限制过电压的结构元件的可靠隔离以及持久的绝缘强度和耐漏电流稳定性(kriechstromfestigkeit)。如果过电压保护元件应具有尽可能小的尺寸,从而使过电压保护装置例如不超出对于支承轨道设备而言被轨道的尺寸,则这所引起的是,其在使用在直流电压网络的情形中仅具有相对较小的灭弧能力(löschvermögen)。

文件us6,430,019b1公开了一种带有热隔离装置的过电压防护放电器,在其中弹性接触舌簧的端部经由焊接部位与压敏电阻器的端口相连接。如果这导致压敏电阻器的不允许的加热,则这引起焊接连接的熔化,使得被偏转的接触舌簧的端部从压敏电阻器的端口弹开。同时,绝缘分隔元件在接触舌簧与压敏电阻器之间移动,以便于熄灭可能存在的电弧。因为绝缘分隔元件具有小于压敏电阻器的尺寸,所以由分隔元件仅屏蔽压敏电阻器的部分区域,从而不可排除的是,电弧或者在接触区域中构成的等离子体围绕分隔元件再次闭合,使得电流继续流动经过压敏电阻器。

先前所描述的过电压保护元件还由文件de202014103262u1已知。在该过电压保护元件的情形中,作为限制过电压的结构元件使用充气的过电压防护放电器,从而经由该过电压保护元件还可导出较大的脉冲电流。此外,过电压保护元件具有绝缘分隔元件,其可通过弹簧元件的力由第一位置移动到第二位置中。在过电压保护元件的情形中,第一联接触点持久地与过电压防护放电器的第一电极导电地相连接。在过电压保护元件的正常状态中(也就是说当过电压防护放电器不被不允许地加热时),可导电的连接元件的第一端部经由热分离的连接与过电压防护放电器的第二电极电气相连接,而连接元件的第二端部与第二联接触点传导地相连接。在过电压保护元件的正常状态中,此外绝缘分隔元件通过在可传导的连接元件的第一端部与过电压防护放电器的第二电极之间实现的连接保持在其位置中。

如果过电压防护放电器由于过电压保护元件的持久过载被如此强地加热,即,超出极限温度,则其导致焊接连接的熔化且进而导致在可导电的连接元件与过电压防护放电器的相关联的电极之间的热连接的断开。绝缘分隔元件然后通过弹簧元件的力被移动到其第二位置中。在分隔元件的该位置中,分隔元件的区段布置在可导电的连接元件的第一端部与过电压防护放电器的相关联的电极之间,使得在可传导的连接元件与过电压防护放电器之间的直接连接被分开。然而在此还存在的危险是,由于在连接元件的端部与过电压防护放电器的相关联的端口之间仍存在的等离子体保持形成电弧,使得电流继续流动经过过电压防护放电器,这可引起过电压保护元件的热损坏。



技术实现要素:

因此,本发明所基于的目的是,提供一种先前所描述的过电压保护元件,在其中确保过电压保护元件与网络的可靠隔离且进而防止限制过电压的结构元件的热损坏。

该目的在带有专利权利要求1的特征的过电压保护元件的情形中由此来实现,即,绝缘分隔元件如此地构造,即,在分开在可导电的连接元件的第一端部与限制过电压的结构元件的第一端口之间的电气连接的情形中存在的电弧被带到至少部分封闭的腔室中。电弧通过绝缘分隔元件的偏转首先引起的是,电弧长度增大,由此电弧燃烧电压(lichtbogenbrennspannung)(也就是说对于维持电弧必要的电压)提高。此外,利用该电弧在可导电的连接元件的第一端部与限制过电压的结构元件的第一端口之间的区域中存在的等离子体还从触点之间的区域中被带出。因此实现等离子体的通过绝缘分隔元件的运动引起的被引导的从触点之间的区域的流出,这同样引起电弧燃烧电压的提高。由此,在打开在可传导的连接元件与限制过电压的结构元件的端口之间的连接的情形中形成的电弧被熄灭且电弧的重新点燃被可靠地防止。

将绝缘分隔元件从其第一位置带到其第二位置中的力可例如通过弹簧元件来产生,该弹簧元件为此与分隔元件相连接或者作用在分隔元件处。对此备选地,该力还可由膨胀材料来施加,其在达到确定温度的情形中扩展且由此将绝缘分隔元件从其第一位置带到其第二位置中。

起先如下来实施,即,在过电压保护元件的正常状态中可导电的连接元件的第一端部与限制过电压的结构元件的第一端口导电地相连接。在此,在连接元件的端部与限制过电压的结构元件的端口之间的触点接通可例如构造成压力触点接通。为此,连接元件可被相应地预紧或以力(例如弹簧力)对着限制过电压的结构元件的端口来按压。在达到限制过电压的结构元件的临界状态的情形中然后以如下方式断开该连接,即,至少可导电的连接元件的第一端部从从限制过电压的结构元件的端口移开。限制过电压的结构元件的临界状态可例如通过电流测量或温度测量来确定。

优选地,该连接然而实施成热分离的连接,其当限制过电压的结构元件的温度超出极限温度时断开,从而该结构元件是一种热隔离装置。如在现有技术中常见的那样,在根据本发明的过电压保护元件的情形中热分离的连接还优选通过焊接连接来实现。如果限制过电压的结构元件(也就是说过电压防护放电器)由于持久的过载被如此强地加热,即,超出规定的极限温度,则产生在过电压防护放电器的端口与可传导的连接元件之间的焊接连接的熔化。此外,绝缘分隔元件通过力(优选通过至少一个弹簧元件的力)在过电压防护放电器的端口与可传导的连接元件的相关联的端部之间移动。

按照根据本发明的过电压保护元件的优选的第一实施变体方案,绝缘分隔元件可移动地布置在其体积大于分隔元件的体积的壳体中,这也就是说壳体的内部仅部分被绝缘分隔元件填满。壳体内的、绝缘分隔元件在过电压保护元件的正常状态中未布置在其中的区域在此构成腔室,在断开可导电的连接元件的第一端部与限制过电压的结构元件的第一端口之间的电气连接的情形中存在的电弧通过分隔元件被带到该腔室中。此外,可由多个部分构成的壳体具有开口,在过电压保护元件的正常状态中可导电的连接元件的第一端部通过该开口与过电压防护放电器的第一端口导电地相连接。

在根据本发明的过电压保护元件的情形中,通过绝缘分隔元件由其第一位置到其第二位置中的运动不仅实现在可传导的连接元件与限制过电压的结构元件之间的连接的断开,而且实现电弧到在壳体中的腔室中的偏转。在断开在可导电的连接元件的第一端部与过电压防护放电器的第一端口之间的连接的情形中,在接触区域中存在的等离子体还被压到在壳体中的腔室中。为此,绝缘分隔元件的面向限制过电压的结构元件的第一端口的端侧可不同地构造,例如具有楔子或漏斗的形状。

根据本发明的一设计方案,绝缘分隔元件具有开口,在过电压保护元件的正常状态中可导电的连接元件的第一端部通过该开口与过电压防护放电器的第一端口导电地相连接。在此,在绝缘分隔元件中的开口与在壳体中的开口相对应地构造,使得在过电压保护元件的正常状态中可导电的连接元件的第一端部延伸穿过在壳体中的开口和在绝缘分隔元件中的开口且优选经由热分隔的连接、例如焊接连接与过电压防护放电器的端口相连接。

在根据本发明的过电压保护元件的优选的设计方案的情形中,壳体在腔室的区域中具有出口孔,由分隔元件压到壳体中的等离子体可经由其流出。这以有利的方式所引起是,等离子体可受控制地从壳体中漏出,由此进一步降低电弧的重新点燃的危险。此外,通过在壳体中的出口孔确保如下,即,当绝缘分隔元件由其第一位置移动到其第二位置中且由此等离子体被按压到壳体中时,在壳体中的压力不过大。由此,阻止壳体的损伤。在此,出口孔优选处在壳体的壁中,当分割元件由其第一位置被带到其第二位置中时,分隔元件被移向该出口孔。

根据本发明的另一特别有利的设计方案,在绝缘分隔元件中构造有至少一个通道,其在面向腔室的侧上敞开。绝缘分隔元件因此构造成一种空心体。如果绝缘分隔元件在断开在可导电的连接元件的第一端部与限制过电压的结构元件的第一端口之间的连接的情形中从其第一位置被移动到其第二位置中,则在此(如在闭合的分隔元件的情形中那样)将存在的电弧压到在壳体中的腔室中。在此,等离子体的部分也被压到在壳体中的腔室中,而等离子体的另一部分逆着分隔元件的运动方向流动到在分隔元件中的通道中。

由此,可传导的等离子体还以高效的形式和方式被从打开的触点之间的区域中引出。

根据该设计方案的一变体方案,在壳体内构造有接片或在绝缘分隔元件的运动方向上延伸的分隔壁,从而通过接片或者分隔壁将腔室在壳体中划分成两个子腔室。如果绝缘分隔元件由其第一位置被移动到其第二位置中,则接片或者分隔壁沉入到在分隔元件中的通道中。在此,在绝缘分隔元件中还可构造有多个通道且在壳体内相应地构造有多个接片或分隔壁,从而在壳体中相应地构造有多个子腔室。壳体然后具有呈梳状的结构。

如果绝缘分隔元件具有至少一个通道,等离子体在分隔元件从其第一位置移动到其第二位置中的情形中可流动到该通道中,则分隔元件优选具有至少一个出口孔,等离子体可通过该出口孔从绝缘分隔元件流出。在此,出口孔可例如构造在绝缘分隔元件中的背对腔室的面上。构造在分隔元件中的通道因此经由出口孔与壳体的内部相连接,其中,壳体优选同样具有出口孔。该出口孔可与在分隔元件中的出口孔相对而置地布置或也可布置在另一侧壁处。在过电压保护元件的这样的设计方案的情形中,等离子体可逆着绝缘分隔元件的运动方向流动通过在分隔元件中的通道且经由在壳体中的出口孔受控制地由壳体漏出。

在壳体的内壁与绝缘分隔元件的外表面之间可构造有出口通道,等离子体可通过其从在分隔元件中的通道穿过在分隔元件中的出口孔流动至在壳体中的出口孔。为了在此还提高热等离子体的冷却,在出口通道中可布置有用于冷却流出的等离子体的介质,其优选还用于缓冲等离子体的流动。在此,其可例如是带有呈蜂窝状结构的材料,其具有高的多孔性。同样地其还可以是颗粒状材料,例如沙子或砾石。

在其中绝缘分隔元件可移动地布置在壳体中的实施变体方案的情形中,绝缘分隔元件和壳体彼此如此地协调,即,壳体的内部空间的横截面仅略大于分隔元件的横截面。这所引起的是,在壳体的内壁与绝缘分隔元件的外表面之间仅存在相对较窄的、电弧可在其中扩展的缝隙。这引起在缝隙中的压力的提高,该压力的提高引起电弧燃烧电压的提高。当此外壳体和/或绝缘分隔元件至少区段地由充气材料构成时,这此外所引起的是,电弧在绝缘分隔元件与壳体的内壁之间的缝隙中被流出的材料吹拂且进而被冷却。这还促进电弧的期望的熄灭。

为了使壳体和绝缘分隔元件可靠地经受住可能出现的较高的温度或较高的压力,壳体和优选还有绝缘分隔元件由机械稳定和热稳定的材料、优选由纤维加强材料构成。

壳体的内部空间对于分隔元件的横截面的协调此外所引起的是,绝缘分隔元件在其从其第一位置移动到其第二位置中的情形中在壳体中被引导。此外,在绝缘分隔元件与壳体的内壁之间可构造有引导部,例如以导向肋和导向槽的形式,其彼此对应地构造在绝缘分隔元件处或者在壳体中。

如先前所描述的那样,根据本发明的过电压保护元件具有至少一个可相应地构造的绝缘分隔元件。根据本发明的一设计方案,过电压保护元件不仅具有分隔元件而且具有多个绝缘分隔元件,其相应地相对于限制过电压的结构元件的第一端口可移动地布置且优选被加载以力,通过该力可相应地将绝缘分隔元件从第一位置带到第二位置中。

如果过电压保护元件具有多个绝缘分隔元件,则优选设置成,每个分隔元件在壳体或壳体区段中可移动地布置,其中,每个壳体或每个壳体区段具有开口且开口彼此布置成,在过电压保护元件的正常状态中可导电的连接元件的第一端部通过开口与过电压防护放电器的第一端口导电地相连接。因此,各个绝缘分隔元件构成一种串联,使得各个分隔元件在断开连接之后相应地被移动到其第二位置中,在其中分隔元件布置在可导电的连接元件的第一端部与限制过电压的结构元件的第一端口之间。如果过电压保护元件具有例如两个绝缘分隔元件,则在连接的断开的状态中两个绝缘分隔元件布置在可导电的连接元件的第一端部与过电压防护放电器的第一端口之间。

优选地在此,在过电压保护元件的正常状态中至少两个绝缘分隔元件大致如此地布置在限制过电压的结构元件的第一端口的不同侧上,即,这些分隔元件的运动方向彼此相反。大致布置在第一端口的不同侧上在此意味着如下,即,绝缘分隔元件的至少较大部分布置在不同侧上。因此,例如当在分隔元件中相应地构造有在过电压保护元件的正常状态中连接元件的第一端部延伸至第一端口所穿过的开口时,绝缘分隔元件的较小部分还可布置在第一端口的相同侧上。这样的分隔元件因此在正常状态中在第一端口的两侧上延伸,其中,然而较大部分布置在端口的一侧上。

如果过电压保护元件具有两个绝缘分隔元件,则这例如意味着,在过电压保护元件的正常状态中第一分隔元件布置在端口的左侧上而第二分隔元件布置在限制过电压的结构元件的端口的右侧上。在断开该连接的情形中,然后第一分隔元件在其壳体内由左向右移动而第二分隔元件在其壳体内由右向左移动。这所引起的是,在断开热连接的情形中形成的电弧的长度被进一步增大且等离子体通过绝缘分隔元件在相反方向上被压到两个腔室中。

当过电压保护元件具有多个绝缘分隔元件和多个壳体或者多个壳体区段时,分隔元件或者壳体的预先与绝缘分隔元件相关联地描述的有利的设计方案相应地也可实现。例如,在壳体中或者在壳体区段中可相应地构造有出口孔,从而使得等离子体通过出口孔在不同方向上可由壳体受控制地漏出。各个壳体优选彼此直接相邻地布置,从而使得壳体的内部空间相应地仅通过分隔壁被彼此断开,其中,分隔壁通过用于可导电的连接元件的第一端部的开口被中断。各个壳体还可牢固地彼此连接成共同的壳体,从而使得其中一个壳体具有多个壳体区段,在其中于是对于各个分隔元件而言相应地构造有相应的腔室。

按照根据本发明的过电压保护元件的另一实施变体方案,在绝缘分隔元件中构造有至少一个通道,其充当在出现热连接的情形中形成的电弧可被带到其中的腔室。在此,该通道在面向限制过电压的结构元件的第一端口的侧上敞开且绝缘分隔元件如此地相对于限制过电压的结构元件的第一端口可移动,即,可导电的连接元件的第一端部在绝缘分隔元件的第二位置中布置在分隔元件中的通道中。

在根据本发明的过电压保护元件的该设计方案的情形中,绝缘分隔元件在其第二位置中因此不作为整体处在限制过电压的结构元件的第一端口与可导电的连接元件的第一端部之间,而是绝缘分隔元件以其通道被推动到可导电的连接元件的第一端部上。可传导的连接元件的第一端部然后通过限制通道的下壁与限制过电压的结构元件的第一端口分隔。在绝缘分隔元件在限制过电压的结构元件的第一端口处运动经过的情形中,存在的电弧被压到充当腔室的通道中,由此电弧在限制过电压的结构元件的第一端口与可传导的连接元件的第一端部之间的长度增大,这一般而言引起电弧的熄灭。附加地还引起在触点之间的区域中构造成的等离子体从触点之间的活性区域的流出。在此,绝缘分隔元件附加地还可具有至少一个出口孔,等离子体可通过其从分隔元件中的通道流出。

根据该实施变体方案的一改进方案,在限制过电压的结构元件的第一端口的在其上在过电压保护元件的正常状态中不存在绝缘分隔元件的侧上布置有封闭元件,绝缘分隔元件在其第二位置中以通道的敞开侧贴靠在该封闭元件处。如果绝缘分隔元件处在其第二位置中,则因此通道的敞开侧通过封闭元件来封闭,从而使得可能还存在的电弧被“掐断”或者被“切断”。在绝缘分隔元件的第二位置中,然后可导电的连接元件的第一端部被完全包封,使得其不可重新引起在连接元件与过电压防护放电器的第一端口之间的电弧的点燃。在此,封闭元件具有连续的开口,可传导的连接元件延伸穿过该连续的开口,从而使得封闭元件还充当用于连接元件的支撑。

如果在根据本发明的过电压保护元件的情形中限制过电压的结构元件具有突出的第一端口,则根据最后所描述的实施变体方案的另一设计方案设置成,在绝缘分隔元件中构造有第二通道,其平行于第一通道延伸。第二通道在此如此地构造,即,在绝缘分隔元件从其第一位置移动到其第二位置中的情形中分隔元件以其第二通道经由过电压防护放电器的突出的端口来推动。在绝缘分隔元件的第二位置中,然后可导电的连接元件的第一端部布置在第一通道中且过电压防护放电器的端口布置在第二通道中。端口和连接元件因此被绝缘分隔元件包围,其中,端口和连接元件处在分隔元件中的不同的通道中,从而使得其彼此分开且被电气绝缘。

为了可相对于优选地从过电压防护放电器垂直突出的第一端口使绝缘分隔元件移动,绝缘分隔元件的面向过电压防护放电器的底侧在第二通道的区域中敞开或第二通道在其底侧中具有在运动方向上延伸的裂缝,端口可滑动到其中。

在此,第二通道如同第一通道那样可在面向限制过电压的结构元件的第一端口的侧面上敞开,其中,然后绝缘分隔元件在其第一位置中在分隔元件的运动方向上布置在限制过电压的结构元件的第一端口旁边。在该变体方案的情形中,优选两个封闭元件设置成,当绝缘分隔元件处在其第二位置中时,两个通道的敞开侧相应地被封闭元件封闭。

对此备选地,绝缘分隔元件还构造成,限制过电压的结构元件的第一端口在分隔元件的第一位置中布置在第二通道中,其中,可导电的连接元件的第一端部触点接通限制过电压的结构元件的第一端口。为此,第一腔室具有小于第二腔室的长度,从而在绝缘分隔元件的第一位置中第一腔室在分隔元件的运动方向上布置在可导电的连接元件的第一端部旁边,而限制过电压的结构元件的第一端口布置在第二通道中。

同样地在其中在绝缘分隔元件中构造有两个通道的过电压保护元件的设计方案的情形中,优选在限制过电压的结构元件的第一端口的在其上在过电压保护元件的正常状态中不存在绝缘分隔元件的侧上布置有至少一个封闭元件,绝缘分隔元件在其第二位置中以通道的敞开侧贴靠在该封闭元件处。

根据另一有利的设计方案,绝缘分隔元件具有至少一个出口孔,优选在第二通道的背壁中,其在绝缘分隔元件的第一位置中与限制过电压的结构元件的第一端口间隔,从而使得等离子体可通过出口孔受控制地由相应通道的内部流出。由此当绝缘分隔元件处在其在其中通道的敞开侧通过封闭元件来封闭的第二位置中时,防止在绝缘分隔元件中的通道中构成过大的压力。

在根据本发明的过电压保护元件的先前所描述的实施例的情形中,(多个)绝缘分隔元件构造成滑块,从而使得(多个)分隔元件直线地由第一位置被移动到第二位置中。

附图说明

具体地存在多种设计和改进根据本发明的过电压保护元件的可行性方案。为此不仅参照在后置于专利权利要求1的专利权利要求而且参照优选的实施例结合附图的下面的说明。其中:

图1由侧面显示了在三种不同状态中的根据本发明的过电压保护元件的第一实施例的示意性图示,

图2由侧面显示了绝缘分隔元件和容纳分隔元件的壳体的两种变体方案,

图3由上部显示了绝缘分隔元件和容纳分隔元件的壳体的三种变体方案,

图4由根据图1的视线a显示了绝缘分隔元件和容纳分隔元件的壳体的二种变体方案,

图5显示了在三种不同状态中的带有两个绝缘分隔元件的根据本发明的过电压保护元件的在图1中示出的实施例的一种变体方案的示意性图示,

图6显示了在三种不同状态中的根据本发明的过电压保护元件的第二实施例的示意性图示,

图7显示了在三种不同状态中的根据本发明的过电压保护元件的另一实施例的示意性图示,

图8显示了在三种不同状态中的根据本发明的过电压保护元件的第四实施例的示意性图示,

图9以俯视图形式显示了在三种不同状态中的根据图8的过电压保护元件的示意性图示,

图10显示了在不同状态中的根据本发明的过电压保护元件的第五实施例的示意性图示,

图11以俯视图形式显示了在三种不同状态中的根据图10的过电压保护元件的示意性图示,

图12显示了在三种不同状态中的根据本发明的过电压保护元件的另一实施例的示意性图示,以及

图13显示了在三种不同状态中的根据本发明的过电压保护元件的另一实施例的示意性图示。

具体实施方式

这些附图显示了带有在附图中仅部分示出的壳体2的过电压保护元件1的不同实施例的示意性图示,压敏电阻器3作为限制过电压的结构元件布置在壳体中。此外,过电压保护元件1还具有可导电的连接元件4和至少一个绝缘分隔元件5,由其示出在图2至4中不同的实施变体方案。

压敏电阻器3具有第一端口6和第二端口7,当过电压保护元件1处在正常状态中、也就是说未被隔离时,第一端口和第二端口与过电压保护元件1的此处未示出的联接触点导电地相连接。在过电压保护元件1的在图1a中示出的正常状态中,压敏电阻器3的第一端口6与可导电的连接元件4的第一端部8经由热分离的连接相连接。在示出的实施例的情形中,热分离的连接构造成焊接连接9,其当压敏电阻器3的温度达到极限值时断开。通过在过电压保护元件1的正常状态中存在的焊接连接9,绝缘分隔元件5逆着作用在分隔元件5处的例如通过弹簧元件可产生的力保持在其第一位置中。

如果导致压敏电阻器3的不允许的加热,则这引起焊接连接9的软化,这首先导致如下,即,连接元件4的第一端部8从压敏电阻器3的第一端口6移开。这可例如由此实现,即,连接元件4自身有弹性且当其经由焊接连接9与端口4相连接时偏离其松开状态。对此备选地,在连接元件4处然而还可作用有指离焊接连接9的力。此外,绝缘分隔元件5由其第一位置在其第二位置的方向上移动,如这在图1c中示出的那样。由此还可辅助连接元件4的第一端部8由压敏电阻器3的第一端口6离开的运动。在根据本发明的过电压保护元件1的情形中,绝缘分隔元件5此时构造成,其将在断开在连接元件4的第一端部8与压敏电阻器3的端口6之间的连接9的情形中形成的电弧10压到至少一个部分封闭的腔室11中。

图2至6显示了根据本发明的过电压保护元件1的不同实施例,在其中绝缘分隔元件5可移动地布置在其体积大于分隔元件5的体积的壳体12中,从而使得壳体12仅部分被分隔元件5填满。壳体12具有开口13,在过电压保护元件1的正常状态中可导电的连接元件4的第一端部8通过该开口与压敏电阻器3的第一端口6经由焊接连接9导电地相连接,如这例如由图1a显而易见。

在图1中示出的实施例的情形中,绝缘分隔元件5在过电压保护元件1的正常状态中处在壳体12内的关于压敏电阻器3的第一端口6的左侧上,而壳体12的右侧包围腔室12,在断开焊接连接9的情形中在端口6与连接元件4之间存在的电弧10通过绝缘分隔元件5被压到腔室12中。这如由图1c显而易见的那样引起电弧10的明显延长,由此电弧10被熄灭。因为此外等离子体14还由在触点之间、也就是说在压敏电阻器3的第一端口6与连接元件4的第一端部8之间的活性区域被压出,所以还阻碍电弧在触点之间的否则可能的重新点燃。

在此,图1b示意性地显示了当焊接连接9断开且连接元件4的端部8与压敏电阻器3的端口6解开时的状态。在此还示出了在连接元件4的端部8与压敏电阻器3的端口6之间延伸的电弧10,或者在连接元件4的端部8与压敏电阻器3的端口6之间的区域中形成的等离子体14。在此,当焊接连接9断开时,即使分隔元件5到第二位置中的运动(也就是说在根据图1向右的图示的情形中)已开始时,绝缘分隔元件5仍在第一位置中示出。

为了使在绝缘分隔元件5由其第一位置到其第二位置中的运动的情形中在壳体12中的腔室11内的压力不太大,壳体12具有至少一个出口孔15,等离子体14可通过其受控制地流出,如这在图1c中通过箭头显示的那样。由此防止壳体12由于由被偏转到腔室11中的等离子体14引起的太高的压力或太高的温度的损伤。在此,当分隔元件被移动到其第二位置中时,出口孔15优选处在壳体12的、分隔元件5移动向其的壁中。备选地或附加地还可在壳体12的包围腔室11的其它壁中构造出口孔。

图2至4显示了绝缘分隔元件5以及分隔元件5在其中被引导的壳体12的不同实施变体方案。在图2中,壳体12和分隔元件5(如同在图1中那样)由侧面示出,其中,省略壳体12的侧壁,使得布置在壳体12中的分隔元件5可见。在图3中以俯视图示出了壳体12和分隔元件5,其中,此处省略壳体12的顶侧,从而又使分隔元件5可见。

根据图2a和图2b,绝缘分隔元件5的面向在过电压保护元件1的正常状态中的连接元件4的第一端部8或者压敏电阻器3的第一端口6的端侧16可例如呈弧形地或呈楔形地构造。如由根据图3c的俯视图可见的那样,分隔元件5的端侧16还可呈漏斗状地构造。同样地,绝缘分隔元件5的端侧16还可直地构造,如这在图3a和3b中示出的那样。在图3b中示出的实施例的情形中,绝缘分隔元件5具有开口17,在过电压保护元件1的正常状态中可导电的连接元件4通过该开口17经由焊接连接9与压敏电阻器3的第一端口6相连接。为了说明,此处还示出了压敏电阻器3的布置在壳体12中的相应开口13下方的第一端口6。

由根据图4的两个相应地由腔室11的方向显示绝缘分隔元件5和壳体12的变体方案的图示可见,绝缘分隔元件5和壳体12被如此地彼此协调,即,壳体12的内部空间的横截面仅略大于分隔元件5的横截面。这所引起的是,在壳体12的内壁与绝缘分隔元件5的顶侧以及底侧之间相应地仅形成非常窄的、电弧10可在其中扩展的缝隙,如这在图1c中示出的那样。此外这所引起的是,分隔元件5在壳体12中在其由第一位置移动到第二位置中的情形中被引导。为了改善该引导,绝缘分隔元件5此外根据图4a可具有导向肋18,在壳体12的内壁中构造有与其对应的导向槽19。对此备选地,根据图4b在壳体12的内壁处可构造有导向肋20且在绝缘分隔元件5中构造有对应的导向槽21。

图5再次在三种不同状态中显示了在图1中示出的过电压保护元件1的一种变体方案的示意性图示。在根据图1的过电压保护元件1的情形中仅设置有一个绝缘分隔元件5,而根据图5的过电压保护元件1具有两个绝缘分隔元件5,5',其相应地在壳体12,12'中可移动地被引导。两个壳体12,12'相应地具有开口13,13',其中,两个开口13,13'彼此相叠地、也就是说彼此对齐地布置,从而在过电压保护元件1的正常状态中可传导的连接元件4的第一端部8通过两个开口13,13'经由焊接连接9与压敏电阻器3的第一端口6导电地相连接。

如由图5a显而易见的那样,两个绝缘分隔元件5,5'在过电压保护元件1的正常状态中布置在压敏电阻器3的第一端口6的不同侧上。与此对应,构造在两个壳体12,12'中的腔室11,11'还构造在压敏电阻器3的第一端口6的不同侧上,从而使得两个分隔元件5,5'的运动方向同样彼此相反。如由图5c显而易见的那样,下部的第一分隔元件5在断开在壳体12内的焊接连接9的情形中由左向右移动,而上部的第二分隔元件5'在其壳体12'内由右向左移动。因此,两个绝缘分隔元件5,5'如两个相反的滑块那样起作用,从而使得在断开焊接连接9的情形中形成的电弧10的长度被进一步增大,且等离子体14通过两个绝缘分隔元件5,5'在相反方向上被压到在两个壳体12,12'中的两个腔室11,11'中。经由构造在壳体12,12'的端侧处的出口孔15,15',等离子体14可再次受控制器地漏出,其中,出口孔15,15'还构造在不同侧上。

在图6中示出了根据本发明的过电压保护元件1的另一实施例的示意性图示,其中,在该实施例的情形中在绝缘分隔元件5中构造有通道22,其在面向腔室11或者等离子体3的第一端口6的侧上敞开。如果绝缘分隔元件5在断开焊接连接9之后由其第一位置(图6a)在其第二位置(图6c)的方向上移动,则在此存在的电弧10被按压到壳体12中的腔室11中。附加地,等离子体14还首先被压到腔室11中,其中,然而等离子体14的一部分逆着分隔元件5的运动方向还流动到分隔元件5中的通道22中。通过在绝缘分隔元件5中构造在背对腔室11的侧上的出口孔23,在此等离子体14可由通道22流动到壳体12中。通过构造在壳体12中的第二出口孔24(其构造在壳体12的与第一出口孔15相对而置的侧上),等离子体14然而同样可在相反于分隔元件5的运动方向的方向上由壳体12漏出。

在根据图7的另一实施例的情形中,在绝缘分隔元件5中构造有通道25,其充当在断开焊接连接9的情形中存在的电弧10可被带到其中的腔室。在分隔元件5的面向压敏电阻器3的第一端口6的侧上,通道25敞开,使得分隔元件5以其单侧敞开的通道25被推动到可传导的连接元件4的第一端部8上,当分隔元件5由其第一位置(图7a)移动到其第二位置(图7c)中时。连接元件4然后通过限制通道25的下壁与压敏电阻器3的第一端口6分开。在该实施变体方案的情形中,因此当分隔元件5处在其第二位置中时,可导电的连接元件4的一部分、尤其其第一端部8被绝缘分隔元件5包围。同样地在此,在断开焊接连接9的情形中形成的电弧10通过分隔元件5被带到由通道25构成的腔室11中,这首先引起电弧10的长度增大。

如由图7此外显而易见的那样,在压敏电阻器3的第一端口6的在其上在过电压保护元件1的正常状态中不存在绝缘分隔元件5的侧上设置有封闭元件26,绝缘分隔元件5在其第二位置中以通道25的敞开侧贴靠在该封闭元件处。在分隔元件5的第二位置中,单侧敞开的通道25然后通过封闭元件26来密封,由此可能仍存在的电弧10被“掐断”或者被“切断”,从而使得电弧10于是最晚被熄灭。封闭元件26具有连续的开口27,连接元件4通过其被贯穿,从而使得封闭元件26同样充当用于连接元件4的支撑。

图8和9显示了根据本发明的过电压保护元件1的另一实施例,其中,绝缘分隔元件5具有两个彼此平行地延伸的通道25,25'。两个通道25,25'在面向压敏电阻器3的第一端口6的侧上敞开,从而在绝缘分隔元件5的第二位置中连接元件4的第一端部8布置在第一通道25中而压敏电阻器3的第一端口6布置在分隔元件5中的第二通道25'中。区别于根据图7的在其中压敏电阻器3的第一端口6平地构造在压敏电阻器3的一侧处的实施例,在根据图8和9的过电压保护元件1的情形中第一端口6大致垂直地从压敏电阻器3突出。为了可使绝缘分隔元件5相对于突出的第一端口6移动,第二通道25'在其面向压敏电阻器3的底侧上具有在分隔元件5的运动方向上延伸的裂缝,在其中端口6在分隔元件5的移动的情形中可由第一位置滑动到其第二位置中。

除了用于第一通道25的封闭元件26之外,在分隔元件5的第二位置中设置有作为用于第二通道25'的封盖的第二封闭元件28。在分隔元件5的第二位置中,因此两个通道25,25'通过两个封闭元件26,28来封闭或者密封。此外,在绝缘分隔元件5的与第二通道25'的敞开侧相对而置的背壁29中构造有出口孔30,等离子体14通过其可受控制地由通道25'流出。

图10和11显示了根据本发明的过电压保护元件1的先前所描述的且在图8和9中示出的实施例的一变体方案,在其中第一端口6大致垂直地从压敏电阻器3突出且绝缘分隔元件5同样具有两个彼此平行地延伸的通道25,25'。在该实施例的情形中,压敏电阻器3的第一端口6在绝缘分隔元件5的第一位置中部分被第二通道25'包围,如由图11a可见的那样。为此,第二通道25'具有大于在面向压敏电阻器3的端口6的侧上敞开的第一通道25的长度。在绝缘分隔元件5的第一位置中,因此第一通道25在左侧处在连接元件4的第一端部8的旁边。

在根据图11c的绝缘分隔元件5的第二位置中,于是连接元件4的第一端部8布置在第一通道25中,而压敏电阻器3的第一端口6布置在第二通道25'中。在此,两个通道25,25'由第一通道25的纵壁和额外的壁31彼此分开,其中,额外的壁31同样如压敏电阻器的第一端口6那样大致垂直地从压敏电阻器3或者由包围压敏电阻器3的壳体2突出。

因为在该实施例的情形中第二通道25'具有第二背壁32,所以在分隔元件5的第二位置中设置有仅一个作为用于第一通道25的封盖的封闭元件26。在分隔元件5的第二位置中,由此两个通道25,25'同样被封闭或者密封。此外,在第二通道25'的在绝缘分隔元件5的第一位置中与限制过电压的结构元件3的第一端口6间隔开的背壁29中构造有出口孔30,等离子体14通过其可受控制地由通道25'流出。

在图12中示出了根据本发明的过电压保护元件1的另一实施例,在其中该实施例是在图6中示出的实施例的一种变体方案。同样地在该实施例的情形中,在绝缘分隔元件5中构造有在面向压敏电阻器3的第一端口6的侧上敞开的通道22。在壳体12的另一侧上构造有在壳体12中的分隔壁33,从而使得腔室11被划分成两个子腔室11',11''。分隔壁33略薄于在绝缘分隔元件5中的通道22,从而使得分隔壁33滑动到通道22中,当绝缘分隔元件5由其第一位置移动到其第二位置中时。

如果绝缘分隔元件5在断开焊接连接9之后由其第一位置(图12a)在其第二位置(图12c)的方向上移动,则在此存在的电弧10和等离子体14被按压到在壳体12中的两个子腔室11',11''中。附加地,电弧10和等离子体14的一部分还逆着分隔元件5的运动方向被压到在分隔元件5中的通道22中,这引起电弧10的较大的延长。通过构造在壳体12中的出口孔15(其构造在壳体12的与绝缘分隔元件5相对而置的侧上),等离子体14可在分隔元件5的运动方向上由壳体12漏出。

图13最后显示了根据本发明的过电压保护元件1的在图6中示出的实施例的另一变体方案。在该实施例的情形中,在壳体12中布置有两个绝缘分隔元件5,5',其在压敏电阻器3的正常状态中处在压敏电阻器3的第一端口6的不同侧上,也就是说分隔元件5布置在端口6的左侧而分隔元件5'布置在端口6的右侧。在左侧的第一分隔元件5中构造有两个通道22,22',其通过分隔壁34彼此分开。在右侧的第二分隔元件5'中构造有三个通道22,22',22'',其通过两个分隔壁34,34'被彼此分开。在此,在两个分隔元件5,5'中的分隔壁和通道彼此如此地布置,即,当两个分隔元件5,5'相应地由其第一位置移动到其第二位置中时,两个绝缘分隔元件5,5'呈梳状地接合到彼此中。由此,在断开焊接连接9之后存在的电弧10呈蜿蜒状地被压到各个通道22,22',22''中,这引起电弧10的长度的明显增大。同时,等离子体14还被压到两个绝缘分隔元件5,5'中的各个通道22,22',22''中。

经由在分隔元件5,5'中构造的出口孔23,等离子体14可由在分隔元件5,5'中的通道22,22',22''在两个方向上流动到壳体12中。附加地在壳体12的两个端侧处构造的出口孔15,24此外使得等离子体14由壳体14的受控制的漏出成为可能。

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