过压放电器的制造方法

文档序号:9789837阅读:205来源:国知局
过压放电器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于使用在低压电网的供电中的过压放电器(Oberspannungsableiter),带有:两个主电极,这两个主电极的端侧轴向上处于彼此相对;构造在两个主电极的端侧之间的电弧燃烧室(Lichtbogenbrennkammer,有时称为灭弧室);以及至少具有电阻性(resitiv)引燃元件(ZUndelement,有时称为起弧/引燃元件)和电压切换元件的辅助引燃器(Zilndhilfe,有时称为辅助起弧/引燃器),其中引燃元件与电弧燃烧室处于连接中并且在一个侧边上与电压切换元件以导电的方式连接并且在另一侧边上与第二主电极处于触碰中,并且其中在两个主电极之间构造有火花间隙(Funkenstrecke),从而当对在两个电极的端侧之间的火花间隙进行引燃(zilnden,有时称为起弧/引燃)时在电弧燃烧室中产生电弧。
【背景技术】
[0002]在低压电网中为了保护免于受到过压通常使用基于火花间隙的过压放电器,即其重要的组成部分为火花间隙的过压放电器,该火花间隙在确定的过压下响应,其中当对在两个电极之间的火花间隙进行引燃时产生电弧。由于带有火花间隙的过压放电器还用于保护免于闪电击中,故以直至在三位数的千安培(kA)范围中的数值的非常高的且陡峭上升的电流能够流经火花间隙。尤其这样的过压放电器(即该过压放电器作为闪电电流放电器设置成用于使用在零线N和地线(Potentialausgleich)PE更确切地说PE线之间)在此必须具有直至100kA10/350 μ s的非常高的浪涌电流转向能力(有时称为浪涌电流放电能力)。由于在此在过压放电器的内部中出现的压力,将这样的过压放电器通常布置在抗压的壳体中,这些壳体通常由金属尤其由钢制成。
[0003]带有火花间隙的过压放电器作为放电器虽然具有高的浪涌电流承受能力的优点,然而还具有相对高的且还不特别恒定的响应电压(Ansprechspannung)的缺点。因此为了火花间隙的引燃已早已使用不同类型的辅助引燃器,借助于该辅助引燃器减小火花间隙的更确切地说过压放电器的响应电压。在此通常使用这样的辅助引燃器,即这些辅助引燃器至少具有引燃电极(ZUndelektrode,有时称为起弧/引燃电极),该引燃电极通过外部的切换回路与不同于处于两个主电极处的电位的电位相连接。引燃电极通常布置成与两个主电极中的一个具有非常小的间距,从而首先产生对在引燃电极和相关联的主电极之间形成的引燃火花间隙进行引燃,在其后由于在引燃火花间隙的引燃时出现的等离子体而产生对在两个主电极之间的主火花间隙进行引燃之前。
[0004]从文件DE10338835A1中已知了一种开头所描述的过压放电器,在该过压放电器的情况下在两个电极之间的间距选取得如此大,即使得电弧电压比预料的电网电压大。由此应当阻止电网持续电流的发生。为了使该过压放电器的响应电压不会由于火花间隙的两个电极的相对大的间距而过大,设置有辅助引燃器,通过该辅助引燃器能够调整过压放电器的期望的响应电压。
[0005]在该已知的过压放电器中,辅助引燃器除了引燃电极之外还具有电阻性引燃元件和电压切换元件。引燃电极和引燃元件在此这样布置在金属的壳体之内,即引燃电极和引燃元件与电弧燃烧室连接,该电弧燃烧室同轴地围绕该弓I燃电极和弓I燃元件。在出现比电压切换元件的响应电压大的过压时,电流首先从过压放电器的第一端口经过布置在金属的壳体之外的电压切换元件和金属的壳体流到引燃电极。因为电阻性引燃元件在一个侧边上与引燃电极处于触碰中并在另一侧边上与相关联的主电极处于触碰中,故电流从引燃电极经过引燃元件流到相关联的主电极。
[0006]电流流动经过引燃元件在此导致在引燃元件的表面处的放电,更确切地说导致在引燃电极和与引燃元件相关联的主电极之间的初始电弧,从而在邻接到引燃元件处的引燃区域中产生电离的气体,该气体接着在相对而置的主电极的方向上进行扩散。如果电弧燃烧室充分地填充有电离的气体,则由此降低在两个主电极之间的击穿电压,由此产生对在两个主电极之间的火花间隙进行引燃。待转向的浪涌电流此后不再经过辅助引燃器的构件而是经过构造在两个主电极之间的电弧进行转向(ableiten,有时称为放电)。
[0007]即使在文件DE10338835A1中所描述的辅助引燃器已经在实际中被证实为非常有效,然而引燃电极通过金属的壳体进行的电联接需要提高的耗费以用于相对于两个主电极和电弧燃烧室和在该电弧燃烧室中产生的电离的热的气体隔绝壳体。
[0008]直至火花间隙引燃的时间持续得越久,就有越多的电流流经辅助引燃器,从而辅助引燃器的构件尤其电压切换元件必须设计成相应地强大,以便避免构件的损伤。为了在辅助引燃器的构件的超负荷的情况下或在这些构件的寿命终点时避免对过压放电器的周围环境尤其布置在过压放电器附近的构件造成危害,通常使用切断装置,该切断装置在过压放电器的构件被过强烈地加热并且产生过压放电器燃烧之前应当及时断开过压放电器。该附加的措施需要附加的结构空间并且与附加的耗费和由此还与附加的成本联系起来。

【发明内容】

[0009]因此本发明的任务在于,如此改进开头所描述的过压放电器,即尽可能避免之前提及的缺点。尤其在此应当尽可能地保护辅助引燃器的构件以免受损伤,并且过压放电器应具有高的隔绝强度。此外应当进一步地减小由于过压放电器的损伤而引起的对过压放电器的周围环境造成的危害的风险。
[0010]该任务在带有专利权利要求1的特征的开头所描述的过压放电器的情况下以下面的方式解决,即第一主电极具有孔,电压切换元件布置在该孔中,其中电压切换元件的第一端口与第一主电极电连接。此外电压切换元件的第二端口与引燃元件电连接,该引燃元件布置在电压切换元件的面向主电极的端侧的侧边上。
[0011]通过在第一主电极中构造孔并且将电压切换元件布置在该孔中首先实现了,电压切换元件集成在过压放电器之内。在此通过将电压切换元件布置在主电极的孔之内不会提高需要的结构空间。所以这是有利的,因为现代的过压放电器应当日益具有尽可能小的结构尺寸,从而在过压放电器之内供使用的结构空间非常有限。因为电压切换元件以其第一端口与第一主电极电连接,故此外电压切换元件的电联接可特别简单地通过第一主电极实现。
[0012]因为电压切换元件布置于在第一主电极中的孔之内并且引燃元件布置在电压切换元件的面向主电极的端侧的侧边上,故电压切换元件不与电弧燃烧室直接接触。这导致了降低当在两个主电极之间出现电弧时电压切换元件的热的负荷。作为电压切换元件在此优选地使用气体放电器(⑶T)或气体放电器和变阻器的组合。
[0013]将电压切换元件尤其气体放电器布置在构造在第一电极中的孔之内并且将优选地盘形的引燃元件布置在电压切换元件的第二端口和第二主电极之间此外具有的优点是,过压放电器的构件尤其两个主电极能够构造成旋转对称,这简化了这些构件的制造。
[0014]在根据本发明的过压放电器中,引燃元件如同在开头所阐述的那样与电弧燃烧室处于连接中,其中电弧燃烧室轴向上由两个主电极的端侧限制并且径向上向内部由引燃元件限制。在电压切换元件进行引燃时电流首先从第一主电极经过连通的电压切换元件且经过引燃元件流到第二主电极。在此由于至少引燃元件的与电弧燃烧室处于连接中的表面的小的电流承受能力因而电流流动经过引燃元件导致
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