专利名称：用于电能传输网络中的过电压防护放电器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电能传输网络的过电压防护放电器，它包括一个至少具有一个压敏电阻块的放电通路，其中该压敏电阻块具有两个接触区和一个外形轮廓区。在一种公知的这类过电压防护放电器中，多个形成该过电压防护放电器的放电通路的压敏电阻块相串接地设置，且夹紧在两个端部配件之间。这种过电压防护放电器安装在不同电位面的能量传输网络中。在两端部配件之间环绕该压敏电阻块的外形轮廓设置了一个绝缘材料外壳。该压敏电阻块用绝缘纤维缠绕。这种压敏电阻块的内部故障会导致产生电弧。为了让由于触发电弧而产生的热气从该过电压防护放电器的内部流出，绝缘纤维中设有孔。此外，绝缘纤维以机械方式将压敏电阻块箍紧，从而在故障情况压敏电阻块爆裂时产生的碎片被箍住(参见欧洲专利申请公开说明书EP 0 335 480 A2)。
本发明要解决的技术问题是提供一种本说明书开始部分所提到的那一类过电压防护放电器，其能避免在出现故障时将压敏电阻块爆裂的危险。
上述技术问题是这样解决的在至少一个压敏电阻块的外形轮廓区的至少一个分区设置了一个用于在超过该压敏电阻块的临界温度时引入电飞弧的覆盖层。
借助本发明设置的覆盖层，在故障情况通过在外形轮廓区提前触发电弧来防止在压敏电阻块内部击穿。于是基本避免了压敏电阻块的碎裂。
作为覆盖层的材料，可以优选采用一种导热材料。这样一种材料在压敏电阻块的临界温度时将其电阻减小到低于放电段的飞弧强度，于是引入一个电飞弧。这样一种导热材料允许用与通常制造压敏电阻块相同的生产工艺(即烧结和上釉)来制造。敷设覆盖层也可以毫无问题地集成到通用的制造压敏电阻块的生产步骤中。
在本发明的进一步改进中，作为一种替换方式采用一种焰火材料来生成覆盖层。
在由于到达压敏电阻块的临界温度而触发焰火材料时由电离气体形成一导电通路。该导电通路用来生成一个沿压敏电阻块外形轮廓区的电飞弧。该导电通路立即在压敏电阻块的外部形成一个电弧。利用焰火材料来制成覆盖层给出了一种特别可靠的设计方案。就该层材料而言，可以考虑商业上通用的以硝化纤维为基的焰火材料。
焰火材料允许方便地敷设到压敏电阻块的外形轮廓区上。例如用一种硝化纤维在丙酮中的膏状溶液来敷设覆盖层。在敷设后溶剂蒸发，硝化纤维足够牢固地固定在外形轮廓表面。硝化纤维的触发温度大约与压敏电阻块的临界温度相当，从而在压敏电阻块过载前出现所希望的外部击穿。此外，硝化纤维制造成本不高。
本发明的一种优选结构为该覆盖层以与其各自所选择的材料无关的方式沿着至少一个压敏电阻块的外形轮廓线延伸。在这种情况下，该层可以敷设在该压敏电阻块的外表面或者置入一槽中。如果在外形轮廓区开有一条用于安放覆盖层的槽，则可以在不改变外形轮廓的条件下将覆盖层敷设在压敏电阻块上。
一条沿着一外形轮廓线延伸的覆盖层在多个前后串接设置的压敏电阻块情况可到达每一个压敏电阻块，从而不论哪一个压敏电阻块出现故障，确保保护措施快速生效。
还可以将该层制成环状。
如果覆盖层成环状敷设在压敏电阻块上，确保响应时间最短。必要时还可将一个环状层与一个沿外形轮廓线走向的层结合起来。然而一个环状布置的层会消耗较多的覆盖层材料。在极端情况下，可以在压敏电阻块的整个外形轮廓表面上敷设覆盖层。
下面结合附图对三个实施方式进行说明
图1示出了带有一个沿一外形轮廓线走向的膜层的过电压防护放电器的断面图；图2示出了带有多个呈环状环绕放电通路走向的膜层的过电压防护放电器的断面图；图3为一个带槽的单个压敏电阻块的透视图。
在图1中以断面图表示的过电压防护放电器具有一个第一端部配件2和一个第二端部配件3。在这两个端部配件2和3之间设置了一个由三个压敏电阻块4a、4b、4c构成的放电通路。为了与过电压防护放电器1电接触和对其作机械固定，在该第一端部配件上设置了一个第一连接螺栓5，在第二端部配件上设置了一个第二连接螺栓6。这三个压敏电阻块4a、4b、4c为达到机械稳定用绝缘杆7将它们拉紧。为保护不受外部影响，过电压防护放电器1具有一个绝缘材料制成的壳体8。沿着压敏电阻块4a、4b、4c的外形轮廓上设置了由一种在超过压敏电阻块的临界温度时会引起电飞弧的材料制成的覆盖层9。该覆盖层9例如可以由一种导热材料或一种焰火材料构成。该覆盖层9的作用方式在该层的设计方案中应当示例地解释成焰火覆盖层。
在过电压防护放电器中出现内部故障时，例如在压敏电阻块4a或4b或4c有故障时由于故障电流流过放电通路而使压敏电阻块加热。在达到约200℃的临界温度时使覆盖层9触发，且形成电离气体。该电离气体当时在第一端部配件和第二端部配件之间形成一导电通路。由于在两端部配件之间施加有高电势差，立即产生了电弧。该电弧在压敏电阻块4a、4b、4c外部燃烧；这样防止压敏电阻块4a、4b、4c的内部击穿。过电压防护放电器1的内部由于电弧燃烧而形成的气体过压可通过绝缘材料壳体8的相应裂开而消失。
图2所示的过电压防护放电器1a具有与图1中的过电压防护放电器1原则上相同的构造。仅仅该覆盖层9a、9b、9c以环状环绕设置在压敏电阻块4a、4b、4C上。焰火材料的敷设可以用各种变化方式来完成。如已经提到的那样，该焰火材料可以作为膏状溶液来利用。在此实施方式情况，焰火材料以一带状结构形式卷绕在各自的压敏电阻块上。
按照图3，一个单个的压敏电阻块4d沿着一外形轮廓线开有一槽10。该槽可充填用于在超过临界温度时会引起电飞弧的材料。
权利要求
1.一种用于电能传输网络中的过电压防护放电器(1，1a)，包括一个具有至少一个压敏电阻块(4a，4b，4c)的放电通路，其中该压敏电阻块(4a，4b，4c)具有两个接触区和一个外形轮廓区，其特征在于在所述至少一个压敏电阻块(4a，4b，4c)的外形轮廓区的至少一个分区设置了一个用于在超过该压敏电阻块的临界温度时引入电飞弧的覆盖层(9，9a，9b，9c)。
2.按照权利要求1所述的过电压防护放电器(1，1a)，其特征在于所述覆盖层(9，9a，9b，9c)由一种导热材料制成。
3.按照权利要求1所述的过电压防护放电器(1，1a)，其特征在于所述覆盖层(9，9a，9b，9c)由一种焰火材料制成。
4.按照权利要求3所述的过电压防护放电器(1，1a)，其特征在于所述覆盖层(9，9a，9b，9c)由一种以硝化纤维为基的材料制成。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的过电压防护放电器(1，1a)，其特征在于所述覆盖层(9)沿着至少一个压敏电阻块的外形轮廓线延伸。
6.按照权利要求1至4中任一项所述的过电压防护放电器(1，1a)，其特征在于所述覆盖层(9a，9b，9c)成环状。
7.按照权利要求1至6中任一项所述的过电压防护放电器(1，1a)，其特征在于所述覆盖层(9)设置在一个槽中。
全文摘要
本发明公开了一种过电压防护放电器(1)，其包括一个带有至少一个压敏电阻块(4a，4b，4c)的放电通路，为防止在出现内部故障且与此相联系地形成一个电弧时使压敏电阻块(4a，4b，4c)爆裂，建议在至少一个压敏电阻块(4a，4b，4c)的外形轮廓区设置一个由一种在超过压敏电阻块(4a，4b，4c)的临界温度时会导致电飞弧的材料制成的覆盖层(9，9a，9b，9c)。
文档编号H01C1/00GK1528001SQ02811981
公开日2004年9月8日 申请日期2002年7月16日 优先权日2001年7月17日
发明者伯恩德·克鲁斯卡, 卡伊·斯坦菲尔德, 伯恩德 克鲁斯卡, 斯坦菲尔德 申请人:西门子公司