灭弧室的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种灭弧室，其用于过压放电器，具有多个进行去电离的灭弧片或灭弧板，这些灭弧片或灭弧板以如下方式间隔开，即，形成用于接收电弧引起的气体的多个通道，其中，所述灭弧片具有一狭缝形的进入区域并且此外一气体流出区域通过这些灭弧片之间的侧向的和/或端侧的开口组成。由所述灭弧室的对称轴线出发，根据本实用新型，相邻的灭弧片对之间的气体流出区域分别交替地向一个或另一个室侧面或室半部导向并且就此而言存在分隔接片，其中，气体分流在一共同的降压空间中才彼此混合或经受并集。
【专利说明】灭弧室【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种根据权利要求1的灭弧室，其用于过压放电器，具有多个进行去电离的灭弧片或灭弧板，这些灭弧片或灭弧板以如下方式间隔开，即，形成用于接收电弧引起的气体的多个通道，其中，所述灭弧片具有一狭缝形的进入区域并且此外一气体流出区域通过这些灭弧片之间的侧向的和/或端侧的开口组成。本实用新型也涉及一种根据权利要求13的过压放电器，其包括灭弧室。
【背景技术】
[0002]由DE102005015401A1在先公开了一种带有两个发散的电极和在所述电极之间起作用的火花隙。根据那里的教导，电弧的可运动性就在其点火之后通过一系列用于加强由电弧引起的特征磁场和分级气体循环的措施的组合而得以提高。与其相关地存在特殊的电弧室或去电离室，其中，多个结构上的措施进行转换，这些措施允许了在具有不同功能的多个回路中的气体循环。不仅由所述灭弧室出来的气体流动而且可能存在的、到所述灭弧室中的气体返回导向根据已知的现有技术通过至少两个通道来进行。所述返回导向和热气体的冷却优选地侧向在所述电弧室旁边进行。被冷却的气体的所述返回导向一小部分地直接在所述发散电极之间的电弧点火区域和电极的根部区域中进行并且用于在该区域中的去电离。
[0003]DE102005015401A1不仅涉及被封装的过压放电器，而且也公开了能够设置向周围环境的开口和用于气体冷却的系统。
[0004]为了减少通过热气体的根据DE102005015401A1的再燃的危险，一气体量为了强化冷却而穿流一附加的区域。在该区域中，通过优选由高热容的金属所制成的狭窄通道来导向所述气体。在所述灭弧室中置入的去电离片在一实施方式中具有不同的高度尺寸，从而使得子电弧的数目仅逐渐地、也就是时间上错开地提高。根据DE102005015401A1也可以不同地或非对称地设计所述片的进入狭缝，以便强制电弧的逐渐划分。
[0005]由灭弧室或去电离室出来的、根据DE102005015401A1的气体流出不仅通过侧向开口而且在所述室的上侧上进行。在这些侧面上溢出的气体，还有在所述上侧上的气体能够在单独的、相对彼此隔离的通道中被导向。用于结束所述流通的气体返回导向可以在通过所述电极的点火区域和在电弧行进区域中通过在那里存在的开口来进行。
[0006]但是已证明的是，一简单的通道形成用于气体导向是不够用于避免再燃的。在多个模块式设备内的小的空间关系的情况下，热气体相对未冷却地流出所述去电离室并且还具有巨大的残余导电能力。由此在现有技术的去电离室的情况下，各个片有时能够由电弧桥接。即使在完全隔离的灭弧室的情况下是该情况，这是因为基于存在的积碳(Beru β ung)产生能传导的通道，这些通道引起不希望的、上面提到的桥接。尤其通过封装而有意义的子电流的该不期望的形成减少了与之相应的放电器的电弧电压并且由此减少了产生的电流限制。在相对低的运行电压，例如230V的情况下的这类现象还是微不足道的，而在较高的电压、例如相电压、也就是在440V电压的情况下或在直流电压的情况下，显著的功能影响的危险显著地提高。
[0007]出于该原因，雷击放电器实施有用于运行电压440V的去电离室并且更多地仅吹灭地实施。为了尽管如此能够实现足够的续流限制，在这些放电器中有目的地分割电弧，例如通过一所谓的碎片(Splitter)。子电弧然后分别被输送给具有较小功率能力的单独的去电离室。虽然通过这类解决方案可以减少电弧室的跨接的危险，但是具有多个单独的去电离室的耗费和吹灭行为以及由此所需的空间需要是不可接受的。就此而言参考DE4435968C2。
实用新型内容
[0008]本实用新型的任务由前述而因此是:说明一种进一步改进的灭弧室，其能够以一在很小的结构大小的情况下的去电离室也使用于提高的运行电压，并且其中，在电弧到所述去电离室中的优化进入速度的情况下能够避免通过电弧或能导电气体的旁路以及在所述去电离室之外的复燃和/或能够有目的地提高各个去电离片之间的子电弧的电弧电压。
[0009]本实用新型的另一任务是提供一种相应地进一步改善的过压放电器。
[0010]本实用新型的该任务的解决通过根据权利要求1的特征组合的用于过压放电器的灭弧室来进行，其中，从属权利要求至少是适宜的设计方案和改进方案。本实用新型的解决也通过根据权利要求13的过压放电器来进行。
[0011]所提供的灭弧室尤其应用在封装的过压放电器和根据(减缓(get^mpft))吹灭原理的过压放电器。这些过压放电器例如可以构造用于雷击电流的导出。在所述过压放电器中构造的火花隙可以 是牛角形火花隙。所提供的解决方案可以在较高的运行电压中使用，但是也可以在直流电压中使用。根据本实用新型，通过去电离室的排气气体的单独的和隔离的导向来避免在所述去电离室之外的通过热气体的电流或者说还有子电弧的点燃。通过有目的的排气的该特殊方式来此外延长各个去电离片之间的电弧柱并且来影响在各个灭弧片上的电弧的行进运动，由此能够相对于现有技术的室明显提高能达到的电弧电压。
[0012]本实用新型相应地由一灭弧室出发，其用于过压放电器，具有多个进行去电离的灭弧片或灭弧板，这些灭弧片或灭弧板以如下方式间隔开，即，形成用于接收电弧引起的气体的多个通道，其中，所述灭弧片形成一狭缝形的进入区域并且此外一气体流出区域通过这些灭弧片之间的侧向的和/或端侧的开口组成。
[0013]由所述灭弧室的对称轴线出发，根据本实用新型，相邻的灭弧片对之间的气体流出区域分别交替地向一个或另一个室侧面或室半部导向并且就此而言地构造分隔接片，其中，气体分流在一共同的降压空间中才彼此碰到或在那里被混合。
[0014]根据本实用新型的另一实施方式，该过压放电器是封装的并且所述灭弧室这样地构造，使得有目的的气体循环能够在所述过压放电器的所述封装之内预先给定。
[0015]在本实用新型的另一实施方式中设置:在用于形成所述过压放电器的前面提到的封装中置入有在牛角形火花隙的意义中的牛角形的、发散的电极组件，其中，这些电极具有用于实现气体循环的缺口。
[0016]用于获得有目的的气体导向的分隔接片能够是所述整个系统的壳体的或所述封装的组成部分。
[0017]该电极组件侧向地围住所述灭弧室。就此而言，所述灭弧室因此沉入到电极中间空间中。
[0018]根据本实用新型的另一实施方式，灭弧片的形成狭缝形进入区域的端侧设有一隔离覆盖装置，该隔离覆盖装置也可以构造为流动导引覆盖装置或流动导引装置。
[0019]在一优选的实施方式中，该隔离覆盖装置具有梳子形状或以具有梳子式的侧壁的罩的形式构造。
[0020]用于所述去电离室的灭弧片可以由一种铁磁材料制成。
[0021]在具有所述梳子形状的罩方面，每一个梳子齿各至少可以覆盖两个相邻的灭弧片和由所述两个相邻的灭弧片所限界的中间空间。
[0022]在对应的梳子齿之间的缺口在此可以大致相应于前面提到的中间空间的宽度。
[0023]形成所述覆盖装置的两个相对置的梳子的在对应的梳子齿之间的缺口错开一个中间空间地布置。
[0024]灭弧室的结构上的实施方案这样地选择，使得气体进入区域的面积基本上等于所述侧向的和/或端侧的气体流出开口的面积的总和。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]本实用新型随后应当根据一实施例以及参考附图详细阐释。
[0026]在此情况下:
[0027]图1示出了根据现有技术的具有去电离室和象征性地示出的内部气体循环的一封装的火花隙的原理截面视图；
[0028]图2a示出了根据本实用新型的第一实施方式的一封装的、具有去电离室的火花隙的侧视图；
[0029]图2b示出了穿过根据图2a的火花隙的截面视图；
[0030]图3示出了根据本实用新型的第二实施方式的具有减缓地吹灭的行为的火花隙的截面视图；
[0031]图4示出了根据本实用新型的第三实施方式的具有减缓地吹灭的行为的火花隙的截面视图；
[0032]图5示出了根据本实用新型的第四实施方式的具有减缓地吹灭的行为的火花隙的截面视图；
[0033]图6示出了根据本实用新型的第五实施方式的具有减缓地吹灭的行为的火花隙的截面视图；
[0034]图7示出了根据本实用新型的第六实施方式的具有减缓地吹灭的行为的火花隙的截面视图；
[0035]图8示出了根据本实用新型的第七实施方式的具有减缓地吹灭的行为的火花隙的侧向视图；
[0036]图9示出了具有狭缝形进入区域的去电离室的原理侧视图；
[0037]图10示出了具有插入的去电离板的端侧覆盖装置的去电离室的侧视图；
[0038]图1la示出了具有梳子式的覆盖装置的去电离室的立体视图；
[0039]图1lb示出了到具有分隔接片和具有由此所形成的单独的气体返回导向通道的去电离室上的立体视图；[0040]图12a示出了在两个去电离板之间的、具有在右侧定向中的排气的中间空间的截面视图；
[0041]图12b示出了类似于根据图12a的、但是具有左侧排气的截面视图；
[0042]图12c示出了到去电离室的进入区域上的正视图(也见图11a)，具有部分去除的覆盖装置和该覆盖装置的可识别的梳子结构；
[0043]图13示出了去电离室的截面视图，具有去电离片的侧向视图，其具有子电弧的简要示出的、原理的移动；以及
[0044]图14示出了具有简要示出的电弧形成和由此获得的流动的去电离室的纵向截面视图。
【具体实施方式】
[0045]对于具有去电离室的高的续流限制的基础是电弧的迅速的并且稳定的划分。为了在一封装的、在牛角形原理上的放电器中获得一快速的电弧划分，按照该放电器的响应的电弧必须顺利地进入所述去电离室中。在DE102005015401A1中对此为了具有去电离室的被封装的牛角形火花隙描述了几个原理上的可能性。因为用于提高作用到电弧上的力的可能性相对受限，所以直至入口的路径、电弧的长度或去电离室的宽度以及流动阻力应当因此尽可能小。
[0046]图1示出了相应于DE102005015401A1的具有去电离室I的牛角形火花隙的原理布置，具有通过隔离板2侧向限界的电弧行进区域和具有带用于内部的气体循环5的侧向缺口 4的电极3。所述去电离室在端侧上和在侧面上由隔离材料6围住，该隔离材料具有开口，气体能够穿过这些开口由各个去电离片之间的区域出去。开口 7、8中的开口 7处在该去电离室的侧向并且开口 8处在端侧上。这些开口的位置为了毗邻的中间板区域的排气而优选是变化的，从而使得相邻的中间空间的开口不是直接并排的。中间空间在此情况下通过两个去电离片10来限界，并且在所述室的两个侧面7上排气并且向端侧8排气。去电离片10的侧向棱边9在进入区域中通过隔离板2来覆盖，铁磁性的板11可以为了加强电弧的特征磁场而插入到这些隔离板中。
[0047]图2示出了用于根据牛角形原理的被封装的火花隙的优化的去电离室的本实用新型的设计。图2a在此示出了具有两个发散电极3、一具有触发电路13的点火电极12的牛角形火花隙的侧视图。这些电极具有侧向的缺口 4，用于实现内部的气体循环。这些缺口将被冷却的气体返回导向到发散电极3之间的电弧行进区域中。所述电弧行进区域侧向地通过隔离板2 (也见图2b)来限界。所述去电离室的进入区域直接在其下开始并且能够在去电离片(见图2b)的V形的缺口之内进一步变窄。同样地，电极和去电离室之间的过渡区域属于进入区域。该区域同样地影响电弧到所述室中的迅速进入。也在该区域中保证了热气体的近似不受阻的通流。这些气体在所述电极之上被收集并且同样地被结合到流通回路中。所述这些气体必要时同样可以在所述室的区域中也在所述这些电极旁边或通过这些电极上的其它侧向缺口导向这些电极之后的一通道。用于气体导向的横截面可以在该区域中非常可变地设计，这是因为通过这些电极存在非常良好的冷却并且在这些电极的侧向或后面不存在室区域通过子电弧的桥接的危险。子电弧的迅速的形成和其在所述室的对应的外去电离片和电极之间的迅速的移动是必须的，因此根部在电极上不保持在所述室之下，以便避免在电弧行进区域中和也在点火区域上的较长的电离。这可能引起不希望的复燃。
[0048]所述去电离室的流出区域16由每个板中间空间的侧向开口 7和端侧开口 8组成。板中间空间的排气仅向所述室的关于该室的对称轴线的一侧进行，这是因为每个中间空间的开口7和8仅单侧地布置。相叠地跟随的板中间空间交替地向前或向后排气。在所述室的端侧的中部内实施一接片14，该接片引起:板中间空间的在图2a中所示的排气分别通过三个开口(两个侧向的、一端侧)进行，并且其气体在一具有两侧的隔离接片18的、独立的通道17中侧向在所述室旁边导向到一公共的降压空间19中，在该降压空间中最早地可以进行以来自另一板中间空间的气体的混合。
[0049]为了相对低地保持所述去电离室的流动阻力，V形的进入区域15和所述流出区域16仅应当适度地拦阻(verdammt)并且具有一尽可能有利流动的构型。所述进入区域应当相对于所述室之下的电弧行进区域优选不强于50%地拦阻。在所述去电离室I本身中又应当提高横截面。在各个去电离片之间的出口横截面的总和应当尽可能导致所述室之内的小的拦阻。如果所述室中的流动阻力的提高是需要的，那么该提高为最大50%。为了避免高的流动阻力，除了所述室的出口横截面之外，还有其几何形状设计和到所述返回导向通道中的气体流动的设计和再一次地还有返回导向通道17的横截面是有特别意义的。所述各个返回导向通道的横截面应当不低于各个去电离片之间的横截面积的大致25%。为了实现被封装的火花隙之内的优化的气体循环，除了所述去电离室的排气之外还需要气体到所述去电离室之下的电弧进入区域中的有目的的返回导向,例如通过电极3中的缺口 4。
[0050]根据本实用新型，去电离片的多个中间空间关于所述去电离室的轴线交替地排气。该排气在此优选地不仅该去电离室的侧向地而且端侧地进行。在此，由所述去电离室出来的气体每个中间空间地被收集到分别独立的通道中。各个通道在此情况下例如通过与所述室的隔离材料直接连接的接片18无间隙地彼此分开。该接片的超出高度在此至少如所述去电离室材料6的壁厚的双倍大。这些侧向伸出的接片可以在一侧上相同高度，但是也可以不同高地实施。在所述去电离室的端侧上，各个排气通道例如通过一沿轴向向所述去电离室走向的中间的接片14同样地彼此分开。在所述室的每个侧面上的侧向的、单独的通道17的数目由此取整地(abgerundet)相应于所述去电离片的半数。
[0051]替代所述去电离室例如利用接片的隔离包封显然也可以使用在相应地包封的壳体部件中的简单敞开的去电离室或去电离片，优选的排气几何形状整合到其中。在此情况下，于是例如隔离接片由所述壳体部件出来地交替局部地嵌入到所述去电离片之间。同样地可以将这类实施方式也实现为分别由一作为插入部件或作为待注塑包封的元件的去电离片和一隔离元件构成的堆叠几何形状(Stapelgeometrie)。用于实现本实用新型的室的大量可能性在这里显然没能示出。其它实施方式因此被限制在一示例性的实施形式和其功能上。
[0052]因为这些附加的、例如实施为接片的隔离元件来附加地变大所述去电离室的由于小的结构大小而造成的表面，从而使得还能够有效地避免由于热气体或污染的滑动闪络(GleiUiberschiage)进而能够实现隔离能力的明显提高。
[0053]为了使电弧预期地、迅速地进入去电离室中而有意义的是:在分别侧向围住所述去电离室的电极上的电弧行进也不由于所述去电离室的太强的阻拦而阻碍。在电极3和去电离室I之间的气体流动也被有目的地输送给整个火花隙之内的流通。[0054]在此，气体的单独的导向不必强迫地直至牛角形电极之内的回流通道地进行。如下的独立的气体导向是足够的，即，直至气体如下程度地被冷却，使得能排除通过该气体的电流。所述去电离室之下和例如两侧地平行于电弧行进区域地，气体能够共同导向到一相应的降压空间19中。
[0055]在一优选的实施变型方案中，其中，气体到电弧的行进区域中的返回导向通过例如电极中的侧向缺口 4进行，气体由所述去电离室出来地被侧向地划分成各两个流体，由此所有四个气体返回导向(每个电极在两个侧面上)强制性地经受一气体回流。电弧由此被加速地驱动到所述去电离室中。这些返回导向通道的各个横截面的总和相对于所述去电离室的整个排气横截面但是优选仅小10%。
[0056]图3示出了具有减缓地吹灭的行为的火花隙的截面视图。来自去电离室I的气体由所述开口 7和8出来进入到彼此隔离的多个通道17中并且到达降压空间19中。接下来，已经冷却并且降压的气体例如通过迷宫装置(片(金属-冷却的))或接片(隔离的-转向的)通过壳体28中的附加的开口 29向外导引。
[0057]图4示出了具有减缓地吹灭的行为的另一火花隙的截面视图。在此，冷却板布置在流动方向上。这些板可以直接在通道17的开口处开始，由此在改变的根据本实用新型的实施方式中也能够取消降压空间19。
[0058]在图5中示出的火花隙类似于图3中的地构造，但是，所述转向板在降压空间19之后仅具有相对彼此错开布置的开口。也在该布置中，这些板可以在通道17的开口之下相对接近地开始或甚至整合到相对彼此隔离的通道17中，由此同样取消降压空间19。
[0059]图6示出了一火花隙，其中，气体相对在沿电极的电弧行进区域中向去电离室的流动方向没有被转向。气体由相对彼此隔离的通道17出来在离开所述去电离室I之后在一迷宫形的通道中向所述壳体28的外壁导向并且通过开口 29输出给周围环境。
[0060]在图7中示出了一火花隙，其中，气体由通道17出来在所述去电离室I之上转向并且例如在平行于所述火花隙的系统的一侧上通过一迷宫系统来冷却并向外导向。
[0061]图8示出了另一火花隙系统的侧视图。气体在通过开口 7和8离开所述去电离室之后在被隔离的通道17中在火花隙的行进区域旁边转向并被隔离地导向。然后，已经冷却的气体在所述壳体28之内输出到具有向周围环境的开口 29的区域中。这些开口 29例如可以处在接头夹的区域中。所述去电离室的进入区域尤其由于所述火花隙的完全封装和电弧根部在去电离片上的运动而受到复燃的危险。在此情况下，尤其要划分两个区域，一方面是所述去电离片的在一般V形的进入区域旁边的直接端侧并且另一方面是所述V形进入区域本身。
[0062]图9示出了这两个区域。所述去电离室的片10在所述隔离外罩6中导向，该隔离外罩在端侧和侧面上围住所述去电离室。所述片的在V形进入区域旁边的棱边9 一般露出。所述V形进入区域15在该视图中例如还具有另一狭缝形的开口 20。复燃在没有在区域9和15/20中的附加措施的情况下是可能的。
[0063]在电弧移动的与图2b和图3至图8相应的、从点火部位直至具有两侧板形的限界部的所述去电离室的区域的一优选的设计中有意义的是，所述去电离室I的直接端侧9通过这些板2已经覆盖。如果应当需要将所述V形进入区域比对应的电弧行进区域(板间距)更窄地例如相应于图10设计，那么在所述板2上可以优选地安置有隔离材料制成的坡道形锥面21，这些坡道形锥面同样覆盖所述去电离片10的棱边9。当电极和电弧行进区域的大的宽度被需要用于耐老化的行为或用于控制高的脉冲电流，而所述去电离室的热负载也以小的热容被控制时，这样的实施方式例如于是可以使用。
[0064]显然，侧向的板2、锥面21或还有所述去电离室I可以这样地设计，使得它们能够分别接片式彼此交错嵌入并且例如也可以由用于封装所述火花隙的壳体材料6来形成。
[0065]所述去电离片15的V形进入区域在所述去电离室的常规的实施方式中通过电弧根部在所述去电离板上由于磁性力的运动，由于单个的子电弧的离开而经常涉及局部的或完全的跨接。但是，这一般在交流电压的情况下和在用于例如230V的运行电压的电弧室的常见设计的情况下是不加批判的。
[0066]在所述去电离室的该优选的实施方案中，关于所预期的运行电压(例如440V)的被使用的去电离片的数目与现有技术相比直至少了 40%。这可以如已经阐释的那样仅通过在所述去电离室中的所述电弧的冷却和大大加长来实现，由此，电弧电压由电弧柱(长度相关)的分量与由于阳极/阴极降电压(材料相关)的电弧电压几乎等值并且由此根据已知的电弧等式(电弧总电压=阳极/阴极降电压+电弧柱长度*电弧电场强度)能够实现足够大的总电压。通过影响去电离片之间的电弧的行进行为，除了电弧的良好冷却之外，也通过电流在本来的去电离片中的欧姆电阻提高了总电压。通过有目的地影响电弧移动来最大化去电离片中的电流路径的长度。总电压由此也可以通过材料例如比电阻而比常见的室更强地被影响。
[0067]但是，如果在该情况下出现各个片的桥接，那么不仅以阳极/阴极降电压减少总电压,而且附加地也以对应的电弧圈(Lichtbogenschleife)的弧柱区段的按比例非常高的电压和电流路径在所述片中的欧姆电压降来降低总电压。这会必然导致续流限制的大幅度降低。在所述去电离片的V形进入区域中的复燃或所述室的子区域的由于通过出现的热气体的局部电流或侧向闪络的桥接因此能够强制避免。
[0068]在此情况下但是要注意:电弧到所述室中的迅速进入通过所述相应的措施不被影响，这是因为这是用于迅速的和由此优化的电流限制的基本前提条件。
[0069]根据本实用新型，这通过去电离片的V形进入区域的隔离覆盖来实现，其仅略微地影响所述室的流动阻力。一相应的实施方式在图1la和图1lb中示出。在该实施方式中，在V形的进入区域旁边的所述去电离片的端侧的覆盖可以同时地通过一罩形的覆盖装置连带实现。
[0070]在两侧地和均匀地覆盖所述进入区域的覆盖装置的情况下，所述去电离室的流动阻力显著提高。电弧的进入尤其在封装的火花隙的情况下被显著延迟或甚至被阻止，在所述这些火花隙的情况下，流动阻力无论如何相对于进行吹灭的开关或火花隙已经提高。令人满意的续流限制尤其在高的、可预料的续流的情况下因此不再可能。根据本实用新型，所述覆盖装置例如梳子形地实施，从而使得各两个相邻的片在该截段的每个侧面上相对彼此隔离。由此来保证，V形进入区域的流动阻力尤其就在电弧的所预期的划分之前仅相对低地被提高，由此能够实现电弧到所述室中的顺利的移入。
[0071]在图1la中通过所述室两侧的部件22实现了 V形进入区域的所述梳子形覆盖装置。在所述覆盖装置的所述梳子的这些缺口之间在每个侧面上分别有两个去电离片。在所述梳子23中的这些缺口分别大致如这些去电离板之间的中间空间那样宽并且已经在所述片棱边和所述梳子的端部之下允许了气体到该空间中的单侧进入。在两个相邻的去电离片之间的直接闪络或子电弧由所述室出来到狭缝形进入区域中的离开基于梳子齿24相反地是不可能的，所述这些梳子齿分别搭接两个去离子片和一中间空间。所述去电离片的V形进入区域的相对置的侧面的覆盖以相同的方式，但是分别以一片错开地进行。开始梳子形覆盖的高度基本上确定了所述室在入口区域中的阻拦系数。梳子齿的端部在此可以直至V形进入区域的端部地导向。
[0072]分别两个相邻的去电离板由所述梳子齿的覆盖可靠地阻止了在所述进入区域中的复燃。通过在所述梳子中的交替的缺口(梳子谷)相对于完全的覆盖然而几乎不提高流动阻力，从而使得避免了不利地影响进入速度和由此流限制。
[0073]在发散电极3之间的行进区域中的电弧之前被排挤的热气体能够在所述片之下分别交替地在两个去电离片之间，在所述梳子的缺口的区域(梳子谷)中流出到所述室中，由此来避免或者说显著减少在进入区域15之下的堵塞(RUckstau)或反射。
[0074]在根据本实用新型的去电离室的一设计方案中设置有下列的尺寸设定(分别竖直地例如相应于对称轴线):
[0075]在去电离片10中的进入区域的高度:8.7mm
[0076]所述片的总的高度:19.7mm,宽度:22.3mm
[0077]梳子齿24的高度:6.7mm
[0078]梳子谷22的高度:3.4mm
[0079]在本实用新型的另外的设计方案中，所述尺寸设定处在关于上述值的+/-50%的范围中，尤其关于上述值的+/-25%的范围中。
[0080]在本实用新型的其它设计方案中设置:关于所述去电离片中的进入区域的缺口的高度，所述梳子谷是至少20%并且所述梳子齿是至少30%。
[0081]优选地，所述覆盖装置的高度，谷大致是39%并且齿大致是77%。
[0082]在一优选的实施方式中，作为对于梳子齿的上规格不超过所述去电离片中的进入区域的缺口高度的90%。
[0083]灭弧室或过压放电器可以这样地设计,使得其对于2TE (Reiheneinbaugerate,
即模块化设备36_)的实施方案适用。这些相对关系在此是相应的并且也能够传递到较小的、例如对于ITE (18mm)的室上。
[0084]热气体(也见图1lb)能够在单侧地流入两个去电离片10之间的中间空间中之后，仅在所述室的一侧上通过所述去电离室的同样地关于所述室的对称轴线一侧设置的、端侧的缺口 8或所述侧向的缺口 7溢出该空间。通过开口 7和8由两个去电离片之间的中间空间溢出的气体被分别地收集在一单独的返回导向通道17中。返回导向通道17侧向地通过隔离接片18和端侧地通过接片14来限界。来自所述去电离板之间的中间空间的气体由此交替地并且彼此分开地在所述多个返回导向通道17中被导向降压空间19 (例如见图2b)。通过所述热气体贯穿所述去电离室之后的电流通过独立的返回导向通道同样地如由于电弧的局部跨接那样被可靠地阻止。因此不出现所述电弧电压的不期望的减少或随机的减少。
[0085]通过气体到所述去电离室的对应的中间空间中的优选交替流动和其交替的排气，在该系统内提供了特别有利的流动行为，由此，尽管减少的流动横截面而能够实现和必要时优化电弧的迅速进入和电弧的相对于一已知的和未被拦阻的室的划分。图12a示出了在进入区域15之内的电弧25和穿过梳子23中的缺口到两个去电离片10之间的中间空间中的并在梳子齿24之上的气体流动。在所述室中的中间空间通过所述排气开口 7、8单侧地在所述室的右侧上排气。图12b示出了穿过室的、在直接毗邻的电弧片之间的、利用在左侧上的排气开口的气体流动。来自两个去电离片之间的中间空间的气体又聚集到对应的单独的返回导向通道17中并且在对应的室侧面上导向所述降压空间19或最终冷却地导向电极3中的缺口 4，由此获得在所述火花隙内部的闭合的气体循环。图12c示出了该室的端侧，具有进入区域15，各个去电离板10，排气开口 7、8，板中间空间以及单独的气体返回导向通道17。
[0086]防止V形进入区域中的复燃的该所提出的方式此外由于子电弧还直接地在去电离片的在V形进入区域的侧向旁边的对应侧壁中的根部移动还允许了所述去电离片的可靠使用。电弧在该区域中的根部移动此外是可行的，这是因为也在所述室的该区域中不会出现热气体的堵塞，因为任何时候都给出了通过梳子形实施的覆盖装置向所述去电离室内部的通气和通过侧向的或端侧的排气开口的排气。
[0087]图13示例性示出电弧在一去电离片10上的原理行进行为，在电弧在各个片上在所述室的狭缝形的进入区域中划分之后。在电弧25划分之后，子电弧的根部在所述片10上以圈的形式向V形进入区域的棱边区域移动。在没有端侧的覆盖装置9、24的情况下能够出现电弧由所述室的离开并且电弧必须重新被划分。所述去电离片10可以为了避免间隙或污染和泄漏路径而在所述棱边9的区域中或也环绕地沉入到所述室的隔离覆盖装置6中。梳子形的覆盖装置阻止该离开，而不通过所述进入区域的阻拦而提高直至电弧划分的时间。电弧在端侧9上和在狭缝形的V区域24中被防止又离开。子电弧保留在所述去电离片的侧壁区域中直至电弧阶段的结束。虚线路径示出了子电弧的根部在毗邻的中间室中的在相同的去电离片的背侧上的原理行进行为。
[0088]通过所述去电离室的这些中间空间的完全交替地实施的通流和排气(例如见图12c)，基本上通过磁性造成的力来影响电弧柱的运动。进入到所述室中的电弧通过所述交替的排气已经在进入时向不同的侧面，在各个中间室中偏转并且被加长直至划分。电弧在此情况下闪避通过板中间空间中的气体的直接通流。在对应相邻的室的所述板中间空间中由此已经产生侧向错开的子电弧，它们也在相反方向上移动和被加长。由此获得电弧柱的总长度非常有效的变大。附加地，优选由一种具有铁磁特性的材料制成的并且一般具有糟糕的导热的去电离片分别在前侧面和背侧面上仅在不同的区域中通过电弧来负载。因此相对于另外的解决方案而使用了所述这些板的全部的面积用于冷却电弧并且优化地充分使用了这些板的热容。这对于板的老化也是有利的，这是因为因此能够非常良好地阻止材料的局部过热和烧坏以及熔珠形成。
[0089]由此而出现多个正面效应。在去电离室中，所述这些子电弧一般在竖直方向上互相排斥。在常见的室中，一子电弧在所述片上因此向所述室的上端侧移动，而另一个向具有进入区域的下端侧移动。在没有遮盖装置并且具有小的片高度的室中，这几乎强制地导致电弧室之下的复燃。所述去电离片还经常被单侧地加热和局部地过载。
[0090]通过子电弧横向于流动方向(室轴线)的交替的偏转在本实用新型的去电离室中大幅减低了到所述这些子电弧上的垂直起作用的排斥力并且所述力更确切地说作用一附加的水平的力。交替偏转的彼此跟随的子电弧如已经提到的那样不在两个侧面上近似逐点地加热所述共同的片，而是在该片的完全相反的区域中移动。因为所述片一般具有非常糟糕的导热，所以由此使用了该片的最大可能的热容来冷却所述电弧。这提高了电弧电压并且避免了所述片的提前老化。
[0091]图14在正视图中示出了关于所述室的纵向轴线，在各个去电离片10之间的去电离室中的子电弧26的原理布置。通过所述子电弧电离的气体已经在通过相反方向的离开开口 7、8穿过所述去电离板离开所述板中间空间之前冷却，由此进一步减少了在所述室之外的由于热气体的复燃危险和电流。
[0092]在图13和图14中变得清楚的是:在所述各个片之内的电流路径27从在所述片的所述一侧上的电弧根部，直至在相同的片上的跟随的子电弧的根部区域中的电流流出在本实用新型的去电离室中几乎是最大化的。该路段的长度和通过这些片的狭缝形区域的被强迫的流动导向(图13)除了导致长的路段(几个厘米)也导致在所述片中的提高的电流密度并且由此导致在片材料中的提高的欧姆电压降。在常见的去电离室的情况下与之相反，经常仅所述片的材料厚度(例如〈1mm)作为阻抗起作用。
[0093]没有功率减少地由此能够实现有效的材料充分使用和空间充分使用或替换地能够实现功率提升，其尤其在封装的模块式设备中有最大的意义。
[0094]通过所述去电离片的几何形状和材料能够有目的地和能重现地为了影响所述电弧电压而使用欧姆电压降的部分或还有根部运动。除了去电离片的匀质的材料之外显然也可以使用覆层的、层压的或还有具有有目的的内部的电流导向的片，以便因此进一步提高欧姆电压降。通过导电的和糟糕传导的材料直至隔离的中间层必要时具有局部的引线(Durchfiihrung)的覆层可以附加地影响电流路径和其阻抗以及电弧运动。这些用于设计灭弧片的、公知的措施能够在当前的室实施方案中尤其基于电弧的可重现的运动非常有效地使用。
[0095]所示的去电离室导致非常稳定的和可重现的电弧行为，而没有复燃的随机现象，尽管每个去电离片的电弧电压明显提高。
[0096]去电离室的本实用新型的设计导致每去电离片的能获得的子电弧电压的能重现的、明显的提高。所述电弧电压在完全划分之后非常恒定并且没有电压骤降，由此，在交流和直流电中的非常高的并且可重现的电流限制是可行的。所述去电离室基于被隔离的气体返回导向尤其适用于具有闭合的气体循环的封装的切换设备。
[0097]最佳的行为通过各个室中间空间到完全分开的并且隔离的通道中的有目的的、交替的排气来获得。闭合的流通在所述设备之内，由所述电弧的点火区域向所述室的进入区域，穿过所述室到该室的流出区域中，到降压区域中并且返回到发散电极之间的电弧行进区域中的气体导向这样地协调，使得流动的导向和横截面不导致电弧运动的影响和尽管该系统的封装的电弧划分的影响。通过所描述的措施来优化地实现电弧的非常动态的运动和所述室为了借助于去电离片的冷却作用的全面积充分使用的可能性。通过有目的的气体流动和已经描述的措施能够有效地加长和冷却所述电弧柱，从而使得由于电弧柱的和在所述片中的欧姆电压降的电压分量能够在总电压上为直至50%，其中，在常用的去电离室中该分量大多小于10%。
[0098]利用本实用新型的去电离室能够相对于现有技术使每个去电离片的能获得的电压明显多于30%地提高。子电弧由具有梳子式阻拦的本实用新型的去电离室的离开能够在电弧在所述室中的完全划分之后几乎被排除，由此能够在短路电流切断的情况下获得非常恒定的和最小的穿透累积(Durchlassintegrale)。所述室能够将这在最小的空间和材料使用的情况下实现。
[0099]附图标记列表
[0100]1去电离室
[0101]2侧向隔离板
[0102]3电极，发散式
[0103]4电极中的侧向缺口
[0104]5气体循环
[0105]6隔离装置
[0106]7去电离室中的侧向缺口
[0107]8去电离室中的端侧缺口
[0108]9在进入区域中的去电离片的棱边
[0109]10去电离片
[0110]11铁磁性板
[0111]12触发电极
[0112]13触发电路
[0113]14隔离壁(接片)
[0114]15V形进入区域
[0115]16流出区域
[0116]17返回导向通道
[0117]18隔离接片/分隔接片
[0118]19降压空间
[0119]20狭缝形开口
[0120]21锥面，坡道形，隔离式
[0121]22覆盖装置，梳子式，隔尚式
[0122]23在梳子形覆盖装置中的缺口
[0123]24所述覆盖装置的梳子齿
[0124]25电弧
[0125]26子电弧
[0126]27电流路径
[0127]28壳体
[0128]29开口。
【权利要求】
1.灭弧室，其用于过压放电器，具有进行去电离的多个灭弧片或灭弧板，所述多个灭弧片或灭弧板以如下方式间隔开，即，形成用于接收电弧引起的气体的多个通道，其中，所述灭弧片具有一狭缝形的进入区域并且此外一气体流出区域通过所述多个灭弧片之间的侧向的和/或端侧的开口组成，其特征在于，由所述灭弧室的对称轴线出发，相邻的灭弧片对之间的所述气体流出区域分别交替地向一个或另一个室侧面或室半部导向并且就此而言地构造有分隔接片，其中，气体分流在一共同的降压空间中才混合。
2.根据权利要求1所述的灭弧室，其特征在于，所述过压放电器是封装的并且所述灭弧室这样地构造，使得有目的的气体循环能够在所述过压放电器的所述封装之内预先给定。
3.根据权利要求2所述的灭弧室，其特征在于，在所述封装中置入一牛角式的、发散的电极组件，其中，所述电极组件的电极具有用于实现所述气体循环的缺口。
4.根据权利要求2或3所述的灭弧室，其特征在于，所述分隔接片是所述封装的或一壳体的组成部分。
5.根据权利要求3所述的灭弧室，其特征在于，所述电极组件侧向地围住所述灭弧室，并且就此而言，所述室沉入到电极中间空间中。
6.根据权利要求1至3之一所述的灭弧室，其特征在于，所述灭弧片的形成所述进入区域的端侧设有一隔离覆盖装置，所述隔离覆盖装置能够构造为流动导引覆盖装置。
7.根据权利要求6所述的灭弧室，其特征在于，所述隔离覆盖装置具有梳子形状或以具有梳子式侧壁的罩的形式构造。
8.根据权利要求1至3之一所述的灭弧室，其特征在于，所述灭弧片由一种铁磁材料制成。
9.根据权利要求7所述的灭弧室，其特征在于，每一个梳子齿各至少覆盖两个相邻的灭弧片和由所述两个相邻的灭弧片所限界的中间空间。
10.根据权利要求9所述的灭弧室，其特征在于，在对应的梳子齿之间的缺口相应于所述中间空间的宽度。
11.根据权利要求10所述的灭弧室，其特征在于，两个相对置的梳子的在对应的梳子齿之间的缺口错开一个中间空间地布置。
12.根据权利要求1至3之一所述的灭弧室，其特征在于，气体进入区域的面积等于所述侧向的和/或端侧的气体流出区域的面积的总和。
13.过压放电器，包括根据前述权利要求中任一项所述的灭弧室。
14.根据权利要求13所述的过压放电器，其特征在于，所述过压放电器是被封装的过压放电器或具有吹灭的火花隙的过压放电器。
【文档编号】H01T4/14GK203747240SQ201320787769
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2012年12月3日
【发明者】L·许特纳, F·瓦伦特, L·尤尔查奇科, C·瓦尔特, S·施赖特尔, A·埃尔哈特 申请人:德恩及索恩两合股份有限公司