专利名称：气体绝缘式的电涌放电器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的气体绝缘式的电涌放电器。
背景技术：
这种电涌放电器包含一个导电材料制成的封装，封装内充满一种绝缘气体并且沿一中央轴线对齐。至少一个有源器件(active part)插入到该封装中并且沿其轴线对齐，其中，所述的有源器件包括变阻器以及一个高压电极和一个接地电极。该有源器件还包括用于将设置在该高压电极和接地电极之间的变阻器叠夹在一起以形成一个机械稳定之变阻器柱的装置。为使封装的尺寸相对较小，并且同时使单个的变阻器承受均匀的负载，一个设置在有源器件和封装之间的构件被连接至所述高压电极，并且用来控制在电涌放电器工作时作用在封装内部的电场。该放电器可以具有单相封装或多相封装。
该封装以一可防电击的方式实现，并且通常由金属(例如铝、铝合金或者钢)、导电塑料或涂覆导电层的绝缘材料组成。该封装充满一绝缘气体，例如压力为几巴的六氟化硫和/或氮，其中，封装通常为一个管的形式。在该管的外表面上可以设置具有可密封开口的凸缘延伸部。这样的延伸部可以容纳例如一电涌防护装置(burst protector)或者一测量装置，或者用作用于组装的通路点(access point)。
根据电压和电流负载，有源器件仅包含一个变阻器柱或者两个或更多个可以电串联和/或并联连接的变阻器柱。每个变阻器柱通常包括一些基于掺杂氧化锌的柱形变阻器，这些变阻器彼此叠置。还可以在至少两个变阻器之间设置一个用于吸热或者用于延伸所述柱的金属元件。如果设置了两个或多个变阻器柱，则可以在所述柱中，即在两个相应的变阻器之间或者一个电极和一个变阻器之间设置绝缘元件。这样所述柱被绝缘元件包围的部分可以电串联，以形成变阻器柱的一个串联电路。
在多相电涌放电器中，所述封装容纳有一些有源器件，这些有源器件相对于彼此绕所述封装轴线旋转一个角度，该角度由相数限定，即，该有源器件以轴向对称的方式布置在封装内。
在专利文献EP 0 036 046 A1、EP 0 050 723 A2以及US 4,814,936 A中描述了上述的气体绝缘式电涌放电器。这些电涌放电器分别包括一个充满诸如SF6或N2的绝缘气体的金属封装，并且根据需要限制的电压级别在其内设置一个变阻器柱(EP 0 050 723 A2)或者一些串联的变阻器柱(US 4,814,936A)。在根据EP 0 050 723 A2所述的技术中，变阻器柱被保持在一个瓷柱内，或者变阻器柱包含部分的变阻器柱，所述的部分变阻器柱分别由一个变阻器叠、两个电极以及一个瓷柱组成。与之对比，在US 4,814,936A所述的技术中，设置了用于机械地稳定变阻器柱的绝缘杆。
为使金属封装的尺寸相对较小，在每个电涌放电器中于封装的壁和变阻器柱之间分别设置一个场控制元件，即使得该场控制元件环绕所述柱。该场控制元件使得当电涌放电器工作时作用于所述壳体内部的电场均匀化，从而使得分别设置在变阻器柱内的变阻器承受一个或多或少均匀的负载。
在EP 1 083 579 A2中的封装式电涌放电器中，包含了一个嵌入弹性体绝缘材料外壳中的变阻器柱，所述变阻器柱借助于至少一个绝缘材料制成的环形夹来进行稳定，该环形夹的两端位于两个电极上。设置在两个电极间的变阻器叠被该环形夹夹持在一起。适当设计的封装可以使作用在变阻器柱的高压部分内的电场均匀化。
根据US 5,912,611 A，US 5,517,382 A，EP 0 810 613 A2和EP 1 066640 B1，可以使用一个或多个上述的由绝缘材料制成的环形夹，用于将所述变阻器柱机械地稳定在用于室外的电涌放电器中，其中，所述变阻器嵌入一个弹性体聚合物中。这些放电器没有设置场控制元件。
发明内容
具有如权利要求所述特征的本发明的目的在于，开发一种最初描述形式的气体绝缘式电涌放电器，其设计简单并且能廉价地制造，其中本发明同时还旨在揭示一种能更为有利地制造该放电器的方法。
在根据本发明的电涌放电器中，场控制元件和一插头连接器的第一插头式接触部保持在绝缘件的导电体上，而通过所述插头连接器以一种导电方式连接至所述导电体的变阻器柱的一个高压电极包含该插头连接器的第二插头式接触部。这些措施大大简化了电涌放电器的制造，即由于有源器件以及场控制元件可以彼此独立制造，并且还可以独立地固定到所述电涌放电器的两个不同组件上，例如，一个封装部分和所述支撑绝缘件上。另外，在电涌放电器的最后制造(definitivemanufacture)中，所述组件可以很容易地进行定位以及彼此进行机械连接。在这种情况下，通过两插头式接触部的彼此互连，在导电体和有源器件以及导电体和场控制元件之间提供了一个可靠的电连接。
所述的场控制元件通常为一钟型设计，其由变阻器柱和封装的形状限定。考虑到制造工艺，这样的设计有利地可以包括一个固定至所述导电体上的金属元件。若一预成型金属板部件形式的场控制元件的一部分保持在该金属元件上，该金属元件的尺寸可以实现相对较小。
根据所述放电器的规格，第一插头式接触部可以形成所述金属元件的一部分。若对第一插头式接触部的要求严格且需要实质性的后续处理的话，则对于制造工艺来说，将所述第一插头式接触部可拆分地固定在所述金属元件上是有利的。
对于制造工艺，也特别有利地是，所述变阻器柱包含至少一个具有变阻器特征的预组装单元，该单元包括至少两个电极和设置在该两电极之间的第一个变阻器叠、以及至少一个环形夹，该环形夹支撑在所述两个电极上并且将所述变阻器叠夹在一起。这样的预组装单元使得以一种特别经济的方式制造有源器件以及相应的放电器成为可能，因为在组装所述放电器之前需要设置在有源器件内的各个变阻器已经正确地设置并固定到位。这样的预组装单元也具有一种简单的设计。所述的两电极无论如何都是设置在所述变阻器柱内而不是绝缘管或绝缘杆，这样能够以一种节省空间的方式将所述环形夹以及另外的环形夹(如果需要)直接支撑在所述两电极上而不需要另外的安装装置。由于通常的电极已经包含了用于环形夹的预制支撑点，则通过将环形夹置于所述支撑点上并且在例如作用于一压力板的压下螺钉或者通过加热包含热收缩纤维的环形夹来紧固所述夹，从而可以简单地组装所述有源器件及随后的电涌放电器。如果这些夹放置在一个气体环境中，而该环境下当电涌放电器工作时由于湿度和部分放电能产生可与特定纤维材料，具体是石英，发生反应的侵蚀性分解产物，则会危及环形夹的稳定性以及进而放电器的工作可靠性。在这种情况下，本发明提出所述环形夹的材料由基于纤维增强聚合物的复合物组成，并且该复合物涂覆能抵抗分解产物的保护漆，并且/或者使用能抵抗分解产物的纤维。
对于特定的应用场合，轴向延伸一较长长度的预组装单元是有利的。此时，该预组装单元可以包括设置在两个第一电极中之一和第三电极之间的第二变阻器叠、以及至少一个第二环形夹，该第二环形夹被支撑在第一和第三电极上并且将第二变阻器叠夹在一起。
对于制造工艺来说，所述变阻器柱包含至少两个具有变阻器特征并且可拆分地彼此连接的预组装单元是特别有利的。此时，能够以一种具有成本效益的方式预制大量相对较短的预组装单元。然后这些预组装单元可以在制造电涌放电器过程中，例如借助于螺钉连接而很容易地被组装到一个变阻器柱中。
若要将根据本发明的放电器用于非常高的电压，则应该设置至少两个变阻器柱，其中，这些变阻器柱电串联，并且彼此邻近设置。此时，每个变阻器柱包含至少两个绝缘件，其中，第一绝缘件与变阻器柱内两邻近的变阻器电绝缘，从而形成两个互相绝缘的柱部分；并且第二绝缘件用于将一个变阻器的电势与该变阻器柱的一个电极的电势分开。另外，此时应该设置至少两个导电体，其中，第一导电体用来将第一变阻器柱内的第一柱部分连接至第二变阻器柱内的第一柱部分；而第二导电体用来将第二变阻器柱内的第一柱部分相应地连接至第一或第三变阻器内的第二柱部分。
分别以一管状方式实现所述的绝缘件并且沿封装轴线的方向对齐所述管的轴线被证明是有利的。所述绝缘件的两个环形端分别提供用于所述变阻器柱的一个变阻器或一个电极的防倾斜支撑部，并且可以与环形夹一样，大大有助于有源器件的机械稳定性。
为简化包含一些变阻器柱的放电器的制造，应该以一种可拆分的连接(具体为一个插头连接)来实现至少一个电连接器。通过机械连接所述预组装单元，可以非常容易地独立于实现串联电路所需的电连接器而制造该变阻器柱的至少一部分。所期望的电路可以在完成所述变阻器柱之后通过闭合所述可拆分连接得以实现。
由于根据本发明，设置在多柱有源器件内的绝缘件在放电器工作时要承受大的负载，因此在该绝缘件的两个环状端的至少一个上设置一个场控制电极是有利的。这样不仅均匀化了作用于绝缘件上的电场，而且该电极还同时用于邻近变阻器在变阻器柱内的对中。为所述场控制元件设置一个环形卷边(bead)是有利的。该卷边用来接收所述的管端，并用于对中所述绝缘件。为了进一步减小部件的数目，所述电连接器可以在所述的场控制电极上实现。如果在该绝缘件的管状壁上布置至少一个通风开口，则在放电器的组装和工作时绝缘气体快速流入所述绝缘件的内部，并因而始终保证了根据本发明的放电器的工作可靠性。
如果该电涌放电器用于限制一个多相的高电压，则绝缘件支撑一些分别连接至一个相的导电体，而且为这些相的导电体中的每个都指定一个设置在封装内的有源器件，其中，所述的有源器件分别包括一个沿封装轴线对齐的变阻器柱、以及一个高压电极和一个接地电极。另外，每个有源器件被一个场控制元件包围，且该场控制元件和一个插头连接器的第一接触部被保持在为每一相应相指定的绝缘件的相导电体上。此时，以一导电方式通过所述的插头连接器连接到所述指定的相导电体的该变阻器柱的一个高压电极包含所述插头连接器的第二插头式接触部。
接下来的处理步骤是执行用于制造根据本发明的、用于高达约250kV的高电压的一种电涌放电器的方法将一个形成为一有源器件并沿封装轴线对齐的预组装单元固定在所述封装上的形式为一安装板的部分上；将所述封装上呈一管形式的部分轴向套住所述有源器件，并且固定在所述安装板上，并且然后通过将已经保持了场控制电极和第一插头式接触部的所述预制支撑绝缘件设置在所述管的自由端，从而将所述有源器件连接至所述的至少一个导电体，并且同时提供所述的插头连接。
如果要将根据本发明的电涌放电器用于更高电压，则进行下述处理步骤将具有变阻器特征并且包含一个接地电极和第一中间电极并且沿所述封装轴线的方向对齐的第一预组装单元固定至所述封装上的形式为一安装板的部分上；将具有变阻器特征并且包含第二中间电极和所述高压电极并且沿所述封装轴线的方向对齐的第二预组装单元可拆分地固定至第一预组装单元上，从而完成所述有源器件；将所述封装上的呈一管形式的部分轴向套住所述有源器件，并且固定在所述安装板上，并且然后通过将已经保持了场控制电极和第一插头式接触部的所述预制支撑绝缘件设置在所述管的自由端，从而将所述有源器件连接至所述的至少一个导电体，并且同时提供所述的插头连接。
下面将参考附图对本发明的具体实施例进行更详细的描述。在所述附图中图1为根据本发明的气体绝缘式电涌放电器的第一实施例的一个视图，所述电涌放电器具有一个轴向对称的封装，其中，设置在该封装内的有源器件包括一个变阻器柱，该变阻器柱由两个具有变阻器特征的预组装单元组成，并且以沿所述封装轴线的截面形式图示了该封装、一个场控制元件以及一个插头连接器；图2为对如图1所示气体绝缘式电涌放电器改进之后的第二实施例的变阻器柱的一局部视图；图3为根据本发明的气体绝缘式电涌放电器的第三实施例的一个局部视图；图4为根据本发明的气体绝缘式电涌放电器的第四实施例的一个视图，其中，该电涌放电器包括一些有源器件，这些有源器件被分别指定给一多相高电压的一个相；图5为根据本发明的气体绝缘式电涌放电器的另一实施例的有源器件的一个视图，其中，该有源器件包括三个变阻器柱，所述变阻器柱包含变阻器以及绝缘件，以及图6为如图5所示有源器件的绝缘件中之一的视图。
具体实施例方式
在所有附图中，相同作用的组件用相同的标号表示。图1所示的电涌放电器包含一个管状的金属封装1，该封装1的形式为一个罐，其内设置一个有源器件2，且该有源器件2设置为沿封装轴线A对齐。该有源器件包括一个变阻器柱3、一个高压电极4、一个接地电极5以及一个用于控制在电涌放电器工作时作用在该封装1内部之电场的元件6，其中，所述的元件6设置在所述变阻器柱3以及封装1之间，并且以导电的方式连接到所述高压电极4。
所述变阻器柱3包含两个叠7和7’，所述的两个叠沿所述柱的轴线彼此叠置，并且由呈实体圆柱形式的变阻器元件8组成，这些变阻器元件8由非线性高电阻率材料构成，例如由基于金属氧化物(特别是适当掺杂ZnO)的材料构成。所述叠7和7’借助于电绝缘环形夹9而保持机械稳定，电绝缘环形夹9以一定的预应力分别支撑在接地电极5和一个中间电极10、以及一个中间电极11和所述高压电极4上。由于这种机械稳定的设置，两个轻便的具有变阻器特征的预组装单元70和70’可与封装1分开制造。该两个预组装单元彼此可拆分地连接，从而分别形成变阻器柱3或者有源器件2。这种可拆分的连接例如可以通过两中间电极10、11间的螺纹连接或压合连接或夹紧连接的形式来实现。
每个上述的电极包含有两个保持装置12(仅在电极5处示出)，其上分别支撑两环形夹9的一相应端。取决于所述变阻器柱或预组装单元70、70’的相应尺寸，可能仅设置一个环形夹就已足够，或者需要沿所述柱的周向方向均匀地布置三个或更多环形夹。
该环形夹9由一种能抵抗绝缘气体分解产物的材料组成。这种材料根据所述绝缘气体的组成需要满足不同的要求，其中，这些要求对于基于六氟化硫的绝缘气体而言较之基于氮的绝缘气体要更为严格。这种材料优选地由一种基于纤维增强聚合物的复合材料组成。该纤维增强聚合物通常由缠绕玻璃纤维(wound glass fiber)或者聚合体纤维特别是聚酯、聚酰胺或者聚酰胺纤维组成。不过，该纤维增强聚合物也可由诸如机织织物、带或垫等结合有复合材料的聚合体的结构组成。该复合材料涂覆一种可抵抗分解产物的保护漆，以保护该纤维增强聚合物。可选地或者附加地，所述纤维以及(如果需要)用于嵌入该纤维的聚合物可由一种能抵抗分解产物的材料组成。该环形夹特别地可以具有介于圆形和三角形之间的任意截面轮廓。不过，出于制造技术的原因，矩形轮廓更为优选。
该变阻器柱3不一定要包括两个预组装单元，其可以仅包括一个预组装单元或者三个或者更多预组装单元。该变阻器柱3优选地仅由一个预组装单元组成，从而可以使用如图2所示的单个的中间电极13。所述的保持装置12设置在该中间电极13上。为了维持该中间电极沿所述柱轴线方向的小尺寸，指定给所述两个部分柱7和7’的环形夹9的保持装置12参照电极13的周向彼此错开。在如图3的实施例中，变阻器柱3由两个预组装单元70和70’以及一个第三预组装单元70”组成，该第三预组装单元70”在所述变阻器柱3内安装在该两个预组装单元之间，并且包含一个设置在两个中间电极10’和11’之间的变阻器叠。
根据本发明的放电器所使用场合的电压级别，该变阻器柱3可以具有米量级的长度。在该变阻器工作过程中，该变阻器柱被加热并沿该柱轴线的方向膨胀。这是为何高压电极4包含一插头连接器15的插头式接触部14的原因，其中该插头式接触件14以导电方式固定或集成在该电极的一部分上。当放电器工作过程中变阻器柱3的长度发生改变时，接触部14沿该柱轴线方向在该插头式接触装置的一固定的配合接触部16的轴向对齐的孔151内滑动，从而补偿这种长度变化。从固定插头式接触部16到可移动插头式接触部14的电流传递由一个环形的接触弹簧构件152保证。该固定插头式接触部16和所述的场控制元件6被保持在一个导电体30上，导电体30进而支撑于一个以气密方式密封所述封装1的绝缘件17上。该导电体30可以连接至一个需要由该放电器监控的高压线路上。该插头式接触部16可以设置成图示的槽或销柱的形式。
所述放电器也可以实现为一个多相封装，如图4本发明放电器的第四实施方式所示。在这种情况下，绝缘件17支撑一些导电体R、S，所述的导电体分别被指定给多相高电压的一个相。这些相导电体R、S中的每一个被指定有一个有源器件2R、2S，该有源器件被设置在封装1内并且包含一个沿该封装轴线A对齐的变阻器柱3、以及一个高压电极4和一个接地电极5。每个有源器件被一个场控制元件6围绕。该场控制元件6和插头连接器的插头式接触部16例如借助于一个或多个螺钉被保持在绝缘件17上用于各相的相应导电体R和S上，其中，高压电极4包含分别与导电体R或S或者未图示的第三相的导电体一起制造的所述插头连接器的插头式接触部14。对于每一相，所述场控制元件6包含一个金属元件61，金属元件61通过例如模铸、机加工和/或成形来实现并固定在指定的导电体R上。场控制元件6的一部分62形式为一个预成型金属板部件，并且被保持在金属元件61上。插头式接触部16可以形成为所述金属元件61的一部分。不过，将所述插头式接触部16通过例如螺钉可拆分地固定到金属元件61上更为有利。无论怎样，所述的两个插头式接触部14和16以及场控制元件6具有一个公共轴线，该轴线由变阻器柱3的轴线形成。
由于变阻器柱3包含至少一个具有变阻器特征的预组装单元70、70’，而且所述插头式接触部16和场控制元件6被保持在相应的导电体R和S(在图1所示实施例中仅保持在导电体30上)上，因此所述的放电器可以极简单的方式制造。
若该有源器件如图2所示的实施例仅由一个具有变阻器特征的预组装单元70组成，则该预组装单元沿所述封装轴线A的方向对齐，并且例如借助螺钉固定在封装1的安装板1’上，如图4所示。然后，封装1上呈管1”形式的部分轴向套住有源器件，并且以气密方式固定到安装板1’上，即同样通过螺钉和一个或多个环状密封件来固定。然后，通过以气密方式连接已经保持了场控制电极6和插头式接触部16的预制支撑绝缘件17，而将该有源器件连接到管1”的开口端，同时与导电体30一起提供了插头连接器15。当通过一个未图示的可密封开口将封装1的内部充满绝缘气体时，该放电器可以起作用，并且被绝缘件17闭合的一端可连接到一气体绝缘式开关装置的凸缘上。
当如图1、3和4所示实施例的情形，如果该变阻器柱包含一些具有变阻器特征的预组装单元，则首先将一个包含接地电极5和一中间电极10并且沿封装轴线A的方向对齐的预组装单元70固定在所述封装上呈一安装板1’的部分上。在如图1和4所示的实施例中，一个包含所述中间电极11和高压电极4并且沿封装轴线A的方向对齐的具有变阻器特征的预组装单元70’可拆分地固定到预组装单元70上，以分别完成变阻器柱3或有源器件2。在如图3所示的实施例中，具有中间电极10’的预组装单元70”可拆分地固定到预组装单元70的中间电极10上而非固定到预组装单元70’，然后，预组装单元70’对应地以一种可拆分的方式连接到所述预组装单元70”上。若该电涌放电器形式为一多相放电器，并且包含一些分别被指定给一个所述相的有源器件，例如如图4所示的有源器件2R、2S，则对应组装所有的有源器件。管1”套在这样组装的有源器件上，并且如上所述完成该电涌放电器。
图5显示了所述有源器件也可以包含两个或更多邻近设置的变阻器柱3、3’、3”，而非只有一个变阻器柱。虽然可以设想将这些变阻器柱电并联连接以获得更大的电流承载能力，不过通常这些变阻器柱为串联连接——如图5所示。该串联电路借助于绝缘件18、18’来实现，使得邻近设置的变阻器柱的部分可以电互连。这进而使得能大幅缩小放电器的尺寸，并且因此能在用于高电压级别时获得特别的优势。各个绝缘件18用来将变阻器柱3、3’、3”中两邻近变阻器8的电势隔开，使得形成两个相互绝缘的柱部分19和20。与之相比，绝缘件18’用来将所述变阻器柱内的一个变阻器8的电势与该变阻器柱内的一个电极例如电极13的电势隔开。另外，设置电连接器21、21’用于互连不同的变阻器柱3、3’、3”的柱部分。电连接器21连接柱部分19或20，而电连接器21’连接柱部分19和20。例如，电连接器21将变阻器3’内的柱部分19连接到变阻器柱3”内的柱部分19，而电连接器21’将变阻器柱3”内的柱部分19连接到变阻器柱3内的柱部分20。
图6示出了绝缘件18以及对应的绝缘件18’可以分别实现为一管状形式。该管的轴线分别沿所述变阻器柱的轴线方向和封装1的轴向方向对齐。绝缘件18的两个环形端分别形成一个防倾斜支撑，该防倾斜支撑一个用于变阻器8、一个用于例如电极10的电极，或者形成为金属盘，用来延伸所述柱(如果需要的话)。部分柱7、7’以及变阻器柱3、3’、3”在环形夹9夹紧之后分别具有高机械稳定性的特征。在所述绝缘件18两个管端上分别设置有用于在放电器工作时使作用于绝缘件18上的电场均匀化的两个场控制电极22中的一个。两个场控制电极22均设置有一个环形卷边23，用来收纳所述管端，并用于对中所述绝缘件18。由于电极11本身具有场控制效应，因而不需要在位于诸如电极11的电极上的绝缘件18’的管端上设置一个场控制电极。
所述电连接器21中的一个一体地形成在所述场控制电极22上。这简化了变阻器柱的组装。另外，当部分柱7、7’在环形夹9的帮助下被夹在一起时，不仅所述部分柱的各个组件彼此接触，而且同时产生了与电连接器21、21’的电接触。该电连接器包括一个插头式接触部24。在组装该放电器时，当完成变阻器柱3、3’、3”之后，以一种导电的方式将该插头式接触部24连接到另一电连接器21、21’的一个配合接触部，从而实现所期望的所述变阻器串联电路。
在绝缘件18的管状壁上设置有通风开口25，以确保在封装1充注绝缘气体时，绝缘气体能快速注入所述管内部。
附图标记列表1 封装1’安装板1”封装管2、2R、2S 有源器件3、3’、3”变阻器柱4 高压电极5 接地电极6 场控制元件7、7’ 变阻器叠8 变阻器9 环形夹10、10’、11 、11’ 中间电极12 保持装置13 中间电极14 插头式接触部15 插头式接触装置151 孔152 弹簧接触构件16 插头式接触部17、18、18’ 绝缘件19、20 柱部分21 电连接器22 场控制电极23 卷边24 插头式接触部
25开口27、28电连接器30导电体61金属元件62场控制元件的部分，预成型金属板部件70、70’、70” 预组装单元A 封装轴线R、S 导电体
权利要求
1.一种气体绝缘式的电涌放电器，包括一个由导电材料制成的封装(1)，其充满了绝缘气体，并且沿一封装轴线(A)对齐；一个绝缘件(17)，其保持在所述封装(1)上，并且用于支撑至少一个可连接至高电压的导电体(30、R、S)；至少一个有源器件(2、2R、2S)，其设置在所述封装(1)内，并且包括至少一个沿所述封装轴线(A)对齐的变阻器柱(3、3’、3”)，以及一个元件(6)，用于控制在该放电器工作过程中作用于所述封装(1)内部的电场，其中，所述元件被设置在所述有源器件(2、2R、2S)和所述封装(1)之间，并且可连接至高电压，其特征在于，所述场控制元件(6)和一个插头连接器(15)的第一插头式接触部(16)保持在所述绝缘件(17)的导电体(30、R、S)上，并且通过所述插头连接器(15)以导电方式连接至所述导电体的所述变阻器柱(3)的一个高压电极(4)包含该插头连接器的第二插头式接触部(14)。
2.如权利要求1所述的电涌放电器，其特征在于，所述场控制元件(6)包含一个固定在所述导电体(R)上的金属元件(61)。
3.如权利要求2所述的电涌放电器，其特征在于，所述场控制元件(6)的一个部分(62)呈一预成型的金属板部件形式，并且被保持在所述金属元件(61)上。
4.如权利要求2或3所述的电涌放电器，其特征在于，所述第一插头式接触部(16)形成所述金属元件(61)的一部分。
5.如权利要求2或3所述的电涌放电器，其特征在于，所述的第一插头式接触部(16)可拆分地固定在所述金属元件(61)上。
6.如权利要求1-5中任一项所述的电涌放电器，其特征在于，所述变阻器柱(3)包含一个具有变阻器特征的预组装单元(70、70’、70”)，该预组装单元包括至少两个电极(4、5、10、10’、11、11’、13)和一个设置在所述两电极之间的第一变阻器叠(8)、以及至少一个支撑于所述两电极上并且将所述变阻器叠夹在一起的第一环形夹(9)。
7.如权利要求6所述的电涌放电器，其特征在于，所述的预组装单元(70)包括一个设置在所述两电极中的第一电极与一个第三电极(13)之间的第二变阻器叠(8)、以及至少一个支撑于所述第一电极和所述第三电极上并且将所述第二变阻器叠夹在一起的第二环形夹(9)。
8.如权利要求6或7所述的电涌放电器，其特征在于，所述的变阻器柱(3)包括至少两个具有变阻器特征并且彼此可拆分连接的预组装单元(70、70’)。
9.如权利要求1-8中任一项所述的电涌放电器，其特征在于，至少两个变阻器柱(3、3’、3”)电串联并且彼此紧邻设置，其中，所述变阻器柱分别包含至少两个绝缘件(18、18’)，第一绝缘件(18)用于将变阻器柱(3)内的两个紧邻的变阻器(8)电绝缘，从而形成两个相互绝缘的柱部分(19、20)；而第二绝缘件(18’)用于将所述变阻器柱的一个变阻器(8)与一个电极(10)电绝缘，并且还设置有至少两个电连接器(21、21’)，其中，第一个电连接器(21)将第一变阻器柱内(3’)内的第一柱部分(19)连接至第二变阻器柱(3”)内的第一柱部分(19)；而第二个电连接器(21’)将第二变阻器柱内(3”)内的第一柱部分(19)分别连接至第一或第三变阻器柱(3)内的第二柱部分(20)。
10.如权利要求9所述的电涌放电器，其特征在于，所述的绝缘件(18、18’)分别呈一管状形式，并且具有一个与所述封装轴线的方向对齐的管轴线。
11.如权利要求9或10所述的电涌放电器，其特征在于，所述电连接器(21、21’)中的至少一个包括一个可拆分的连接，具体为一个插头连接器(24)。
12.如权利要求10或11所述的电涌放电器，其特征在于，在所述绝缘件(18、18’)的至少一个管端上相应设置有一个场控制电极(22)。
13.如权利要求12所述的电涌放电器，其特征在于，所述的场控制电极(22)设置有一个用于接收所述管端以及用于对中所述绝缘件(18、18’)的环形卷边(23)。
14.如权利要求12或13所述的电涌放电器，其特征在于，所述电连接器(21)中的一个一体地形成在所述场控制电极(22)上。
15.如权利要求10-14中任一项所述的电涌放电器，其特征在于，在所述绝缘件(18)的管状壁上设置有至少一个通风开口(25)。
16.如权利要求1-15中任一项所述的电涌放电器，其特征在于，所述的绝缘件(17)支撑一些可以分别连接至一个多相高电压的一相上的导电体(R、S)，其中为每个相的导电体(R、S)指定一个设置在所述封装(1)内的有源器件(2R、2S)，其中，所述有源器件分别包括至少一个沿所述封装轴线(A)对齐的变阻器柱(3)、以及一个高压电极(4)和一个接地电极(5)，并且每个有源器件(2R、2S)被一个场控制元件(6)围绕，并且对于每一相，所述场控制元件(6)和一个插头连接器(15)的第一接触部(16)被保持在所述被指定给各相应相的相导电体(R)上，而且，通过所述插头连接器(15)以导电方式连接至所述被指定的导电体(R)上的所述变阻器柱(3)的一个高压电极(4)包含所述插头连接器(15)的第二插头式接触部(14)。
17.一种制造根据权利要求1-16中任一项所述的电涌放电器的方法，其特征在于，将一个实现为有源器件(2R)形式并且沿所述封装轴线(A)对齐的预组装单元固定至所述封装上的形成为一个安装板(1’)的部分上；所述封装的形成为一个管(1”)的部分轴向套住所述有源器件(2R)，并且固定至所述安装板(1’)上；然后通过将已经保持了所述场控制电极(6)和第一插头式接触部(16)的所述预制支撑绝缘件(17)固定在所述管(1”)的自由端上，而将所述有源器件(2R)连接到至少一个导电体(R)，并且同时提供所述插头连接器(15)。
18.一种制造根据权利要求1-16中任一项所述的电涌放电器的方法，其特征在于，将包含所述接地电极(5)和一个第一中间电极(10)、并且沿所述封装轴线(A)的方向对齐的、具有变阻器特征的第一预组装单元(70)固定至所述封装(1)上的形式为一安装板(1’)的部分上；将包含一个第二中间电极(11)和所述高压电极(4)、并且沿所述封装轴线(A)的方向对齐的、具有变阻器特征的第二预组装单元(70’)可拆分地固定至第一预组装单元(70)，从而完成所述有源器件(2R)；将所述封装上的呈一管(1”)形式的部分轴向套住所述有源器件(2R)，并且可拆分地固定在所述安装板(1’)上；然后通过将已经保持了场控制电极(6)和第一插头式接触部(16)的所述预制支撑绝缘件(17)设置在所述管(1”)的自由端，从而将所述有源器件(2R)连接至所述至少一个导电体(R)上，并且同时提供所述插头连接器(15)。
19.如权利要求18所述的制造电涌放电器的方法，其特征在于，将包含一个第三中间电极(10’)和一个第四中间电极(11’)的具有变阻器特征的一个第三预组装单元(70”)可拆分地固定到第一中间电极(10)上而不固定到第二预组装单元(70’)上。
全文摘要
一种气体绝缘式电涌放电器，包括一个由导电材料制成的充满绝缘气体的管状封装(1)、一个保持在所述封装(1)上并且用来支撑一个连接至高电压的导电体(R)的绝缘件(17)、一个设置在封装(1)内并且包括至少一个沿封装轴线(A)对齐的变阻器柱(3)的有源器件(2R)、以及一个场控制元件(6)。为将该放电器的制造成本维持在一个较低水平，将场控制元件(6)和一插头连接器(15)的第一插头式接触部(16)保持在绝缘件(17)导电体(R)上，并且通过所述插头连接器(15)以导电方式连接至导电体(R)上的变阻器柱(3)的高压电极(4)包含该插头连接器(15)的第二插头式接触部(14)。
文档编号H01C7/12GK1707705SQ200510075209
公开日2005年12月14日 申请日期2005年6月3日 优先权日2004年6月4日
发明者贝恩哈德·德泽, 沃尔特·施米特, 丹尼尔·穆勒 申请人:Abb技术有限公司