本发明涉及一种用于在过载时电分离电结构元件或者断开电路的切断元件，其具有两个连接触头、绝缘的壳体和布置在所述绝缘的壳体内的熔断丝，其中，在所述切断元件的正常状态下，所述两个连接触头通过所述熔断丝导电地相互连接。
除此之外，本发明还涉及一种过压保护组件，其具有至少一个过压限制结构元件、尤其是压敏电阻，具有用于将所述过压保护组件与待保护的电流路径或者信号路径电连接的两个连接元件，并且具有热断开的连接部，其中，在所述过压保护组件的正常状态下，所述过压限制结构元件通过所述热断开的连接部与连接元件导电地接触，并且其中，当所述过压限制结构元件的温度超过极限温度时，所述热断开的连接部断开。
背景技术：
用于在过载时电分离电结构元件或者断开电路的切断元件，例如作为现有技术中的保险丝在很多构型方案中已知。保险丝保护导线和设备免遭过载和短路。通常，保险丝由绝缘体构成，所述绝缘体容纳两个通过薄导体、即所述熔断丝连接的电触头或者金属丝接头。当超过预先给定的电流强度一定时间时，所述熔断丝由于流经该熔断丝的电流而变热并且熔化。为了在发生短路时能够安全地断开保险装置，重要的是，不超过该保险装置的开关能力（schaltvermögen）。所述开关能力是能够预期的最大短路电流，所述保险装置还能够安全地切断它，而电弧不停留或者所述保险装置本身不被损坏。保险丝常常也配备有用于熄灭电弧的灭火剂。所述灭火剂通常是石英砂。
保险丝也经常用在过压保护组件中。然而，保险丝的缺点是在它们已断开时可显示性差。如果所述熔断丝附加地还被灭火剂包围，则很难识别该熔断丝是已经断开还是仍完整无缺。因此，用户不能够容易地并且尤其不能够从远处确定过压保护组件是否由于被断开的保护装置被分离。除此以外，利用保险丝难以检测由于老化造成的该过压保护组件的损伤，因为，在此通常流经所述过压保护组件的泄漏电流并非大到使所述保险丝断开。
因此，在过压保护组件中经常使用热分离装置作为切断元件，所述热分离装置是基于焊接连接部的断开。由de202004006227u1已知一种具有热分离装置的过压保护元件，在所述过压保护元件中，在压敏电阻过热时，设置在所述压敏电阻与分隔元件之间的焊接连接部被断开，这导致该压敏电阻的电分离。此外，在断开该焊接连接部时，塑料元件通过弹簧的复位力而从第一位置移动到第二位置中，在所述第二位置中，构造为弹性的金属簧片的分隔元件通过所述塑料元件与所述压敏电阻热分开和电分开，从而使得在所述金属簧片与该压敏电阻的接触部位之间可能出现的电弧熄灭。由于所述塑料元件具有两个并排布置的彩色标记，因此该塑料元件同时也起到光学的状态显示的功能，从而能够容易地当场读出该过压保护元件的状态。附加地，该过压保护元件的状态也能够通过通讯触头来显示，所述通讯触头由所述塑料元件来操纵。
然而，热分离装置的缺点是其有限的开关能力和其相对的迟滞性。在脉冲电流或者短路电流高时，这能够导致在所述热分离装置由于该过压保护元件变热而被分离之前，所述过压保护元件被损坏。为了确保高的绝缘强度和耐漏电强度，并且为了熄灭在打开分开处时、即在分离所述分隔元件与该压敏电阻的接头之间的焊接连接部时产生的电弧，必须实现所述分隔元件与该压敏电阻的接头之间的尽可能大的间距。然而，由于安装比例有限，这常常是不可能的，因此不能够消除电网跟随电流（netzfolgestrom），这能够导致该过压保护组件的完全损坏。
技术实现要素：
因此，本发明所基于的任务是，提供开头所述的切断元件，在所述切断元件中，避免之前所提到的确定，并且确保电结构元件的安全的分离。此外，应该这样改型过压保护组件，使得即使在脉冲电流高时也确保该过压保护组件的安全的分离。
在开头所述的、具有权利要求1的特征的切断元件中，通过下述方式解决该任务：所述绝缘的壳体由两个相互连接的部分组成，在发生过载时，该壳体的第一部分能够与该壳体的第二部分分离，从而使得所述两个连接触头通过所述熔断丝的连接分开。
因此，根据本发明可能的是，所述两个连接触头能够相对远地、但是在结构上有意义地相互远离。因此，在分离或者熔化该熔断丝时可能出现的电弧能够由于所述两个连接触头的相互远离而被熄灭。
依照根据本发明的切断元件的一种有利的构型方案，在所述正常状态下，该壳体的第一部分与该壳体的第二部分层压（laminiert）或者粘合。通过这种方式，两个壳体部分以简单的方式首先牢固地相互连接。在熔化时，所述熔断丝经历三种聚集态：固态、液态和气态。在此，在该壳体内部中的温度和压力都升高。压力和温度升高到一值处，在所述值处，所述两个壳体部分之间的黏附力不再足以保持所述两个壳体部分之间的连接，从而使得一个壳体部分从另一个壳体部分上“剥落”（abplatzen）。通过粘合剂的选择和/或该熔断丝的特性，能够达到预先定义的开关能力。通过由于该熔断丝的变热而产生的在该壳体内的高温，所述两个壳体部分的连接也松开。附加的增压加强这种效应，从而使得产生该壳体的两个部分的有意的分开。
根据根据本发明的安全元件的另一种有利的构型方案设置，该壳体的第一部分和该壳体的第二部分分别由用于电路板的基础材料、纤维增强的塑料、尤其是fr-4构成。所述基础材料在此分别具有至少一个金属化通孔，通过所述金属化通孔实现所述连接触头与所述熔断丝之间的连接。常规的用于电路板的基础材料是由环氧树脂和玻璃丝布组成的复合材料，该基础材料作为壳体材料起到绝缘的作用并且特别难以点燃，从而使得在断开在所述壳体部分之间的熔断丝时不会导致相邻的结构元件的损坏。
在本发明的另一种构型方案中设置，所述基础材料面状地相互连接并且所述金属化通孔相互错位地布置。所述金属化通孔通过位于两个基础材料之间的熔断丝相互连接。通过错位地布置所述金属化通孔能够实现所述连接触头之间尽可能大的间距，而该切断元件的厚度不必相应地选择得大。此外，通过这种方式也能够如此选择该熔断丝的长度和宽度，使得热量发展（wärmeentwicklung）在该壳体内均匀地分布。借助于所述金属化通孔，在该壳体的或者该壳体的两个部分的对置的外侧面上的两个连接触头也相互连接。
根据本发明的另一种有利的构型方案，在所述壳体中布置有灭火剂，所述灭火剂包围所述熔断丝。所述灭火剂例如能够是石英砂，该灭火剂用于冷却并且从而熄灭在所述熔断丝熔化或者蒸发时能够产生的电弧。通过冷却或者熄灭该电弧，流经所述切断元件的电流被中断，并且在该电流返回时有效地防止重新点燃。
在具有至少一个过压限制结构元件、具有用于将所述过压保护组件与待保护的电流路径或者信号路径电连接的两个连接元件并且具有热断开的连接部的过压保护组件中设置，在所述过压保护组件中布置有根据上述方案中的任一个所述的根据本发明的切断元件。
在该过压保护组件的正常状态下，所述过压限制结构元件通过所述热断开的连接部与连接元件导电地接触，其中，当该过压限制结构元件的温度超过极限温度时，所述热断开的连接部断开。此外，在该过压保护组件的正常状态下，该切断元件的第一连接触头与其中一个连接元件导电地相互连接，该切断元件的第二连接触头通过所述热断开的连接部与所述过压限制结构元件导电地相互连接，并且所述两个连接触头通过所述熔断丝导电地相互连接。
在根据本发明的过压保护组件中，所述热断开的连接部和所述切断元件机械地并且电地串联连接，由此在很大程度上避免热分开处和保险丝的相应的缺点。在出现脉冲形的冲击电流时，所述热断开的连接通常过于迟滞，而不在该过压保护组件发生损坏之前断开。然而，在这种情况下所述切断元件通过下述方式断开：所述熔断丝熔化或者蒸发，由此，所述过压保护组件被电分离。当所述过压保护组件由于老化或者通过微弱的电压过高或者不会导致该熔断丝熔化的泄漏电流而逐渐变热时，如果所述过压限制结构元件超过了极限温度，则所述热断开的连接部起作用。
在根据本发明的过压保护组件的一种有利的改型方案中设置，力作用在所述切断元件上，从而使得在发生过载时，所述切断元件与所述过压限制结构元件分开，和/或该壳体的第一部分与该切断元件的壳体的第二部分分开。如上所述，存在两种能够中断该过压保护组件的电连接的可能性。在第一种情况下所述热断开的连接部断开，所述过压限制结构元件通过所述热断开的连接部与所述切断元件连接。如果所述切断元件在这种情况下被施加以背向于所述过压限制结构元件的力，则整个切断元件从所述过压限制结构元件上松脱并且移动离开所述过压限制结构元件。在所述切断元件断开并且该壳体的第一部分与该壳体的第二部分分离的情况下，该壳体的、通过所述热断开的连接部与所述过压限制结构元件连接的部分保留在原位、即保持与所述过压限制结构元件连接。然而，该壳体的另外的部分由于作用在它上的力而移动离开所述过压限制结构元件。在两种情况下，在两个形成所述分开处的构件、即在所述过压限制结构元件与该壳体的其中一部分之间或者在该壳体的两个部分之间产生足够大的间距，从而使得在所述分开处中不产生电弧，或者熄灭由于所述分开而产生的电弧。
根据一种优选的构造方案，设置有弹簧元件，通过所述弹簧元件产生作用在该切断元件的壳体的第一部分上的力。根据该过压保护组件的结构类型的不同，所述弹簧元件能够是螺旋弹簧、有弹性的臂或者相似的、实现将该切断元件的一部分或者整个切断元件移动离开其原始位置的构造方案。
根据根据本发明的过压保护组件的另一种构造方案设置，所述过压保护组件布置在壳体中，其中，所述壳体在该切断元件的区域中具有视窗。在此，如此布置和构造所述视窗，使得该切断元件的或者该切断元件的壳体的部分的位置变化能够通过所述缺口来识别。通过该过压保护组件的这种改型方案，使用者能够识别所述过压保护组件是否已电分离。对于使用者而言这是有利的，因为通过这种方式能够简单地识别是否必须更换所述过压保护组件。
为此，如此布置和构造所述视窗，使得只有当所述过压保护组件处在所述正常状态下时、即只有当所述热断开的连接部和所述切断元件都还未断开时，才能够在所述视窗中看到所述切断元件或者该切断元件的壳体的第一部分。替代地，也能够如此布置和构造所述视窗，使得只有当所述过压保护组件不处在所述正常状态下时、即只有当所述热断开的连接部或者所述切断元件已断开时，才能够在所述视窗中看到所述切断元件或者该切断元件的壳体的第一部分。
在这方面也能够考虑的是，所述切断元件在从所述第一位置（该过压保护组件的正常状态）带到所述第二位置中时被引导。这能够例如通过导轨或者相似的构造方案来实现。在该视窗的高度上能够设置有相应的止挡部，从而使得所述切断元件或者该切断元件的一部分在所述第二位置中被带到该视窗的高度。
该过压保护组件的另一种构造方案设置，该壳体的第一部分的面向所述视窗的端面能够在视觉上与该壳体的第二部分的面向所述视窗的端面区别开来。所述端面优选能够具有不同的颜色。通过这种方式，给出了用于该过压保护组件的切断的两种可能的变型方案的良好的可标示性。所述端面不必强制性地具有不同的颜色。它们也能够在视觉上在其特性和/或结构方面不同。如果在一种情况下仅该切断元件的第一部分被带到所述第二位置中，则使用者在所述视窗中例如仅能够看到该切断元件的第一部分。对于所述热断开的连接部断开的情况而言，使用者则在所述视窗中看到整个切断元件。
附图说明
具体而言，现在存在很多对根据本发明的切断元件以及所述过压保护组件进行构型和改型的可能性。为此，不仅参阅从属于权利要求1和6的权利要求，还参阅下面结合附图的说明。在附图中示出
图1切断元件的剖面的简化示意图，
图2具有根据图1的切断元件的过压保护组件的简化示意图。
具体实施方式
图1示出具有两个连接触头2、3的切断元件1。所述切断元件1具有绝缘的壳体4，在所述绝缘的壳体4中嵌入有熔断丝5。所述壳体4由第一部分6和第二部分7组成，其中，两个壳体部分6、7分别由用于电路板的基础材料构成。所述基础材料是由环氧树脂和玻璃丝布组成的复合材料。所述基础材料起到绝缘的作用，从而使得所述电流仅能够通过所述连接触头2、3和所述熔断丝5来传递。所述两个壳体部分6、7附加地分别具有金属化通孔8，从而使得在所述正常状态下，所述两个连接触头2、3通过所述金属化通孔8并且通过所述熔断线5导电地相互连接。
两个部分6、7相互粘合，从而使得切断元件1构造为一种电路板，该电路板的上侧面（连接触头2）和下侧面（连接触头3）通过所述熔断丝5导电地相互连接。当所述熔断丝5由于高的流经的电流而变热时，在该壳体4内的压力和温度都升高。如果所述熔断丝5如此程度地变热，使得它蒸发，则在所述壳体4中的压力和温度大到所述粘合效应不再足以将所述两个壳体部分6、7保持在一起。由此，所述壳体4“破裂”开来，或者所述电路板分层（delaminiert）并且该壳体4的两个部分6、7相互分开。这导致在所述两个连接触头2、3之间的、通过所述熔断丝5的电连接中断。此外，通过所述两个部分6、7的并且因此所述两个连接触头2、3的分开，在打开该电连接时可能出现的电弧也被熄灭。
图2示出具有根据图1的切断元件1的过压保护组件9。所述切断元件1与过压限制结构元件10导电地连接，该过压限制结构元件在这种情况下是压敏电阻。所述过压保护组件9具有两个连接元件11、12，所述过压保护组件9能够利用所述连接元件与待保护的电流路径或者信号路径连接。所述切断元件1通过热断开的连接部13与所述压敏电阻10连接。
当所述压敏电阻10由于老化或者微弱的过压而过强地变热时，构造为焊接处的热断开的连接部13断开。由此在所述切断元件1与所述压敏电阻10之间的电连接被断开，由此所述过压保护组件9被电分离。在出现脉冲形的冲击电流时，所述切断元件1断开，其方式是所述熔断丝5熔化或者蒸发。由此所述连接元件12与所述连接触头3之间的——和从而所述连接元件12与所述压敏电阻10之间的——电连接被中断，从而使得所述过压保护组件9同样被电分离。在出现脉冲形的冲击电流时，所述热断开的连接部13自身过于迟缓，不在该压敏电阻10和该过压保护组件整体9的损坏发生之前及时分离所述过压保护组件9。
在该切断元件1的第一连接触头2处或者在该切断元件1的、背向所述热断开的连接部13的侧面处布置有弹簧元件14，所述弹簧元件给所述切断元件1施加力，所述力背向于所述热断开的连接部13。如果现在所述切断元件1或者所述热断开的连接部13断开，则该切断元件1的、被分离的部分6或者整个切断元件1通过该弹簧元件14的力被运动离开所述过压限制结构元件10，由此在两个形成所述分开位置的构件、即在所述过压限制结构元件10与该壳体4的其中一部分7之间或者在该壳体4的两个部分6、7之间产生足够大的间距，从而使得在断开该电连接时可能产生的电弧被熄灭。
通过将所述切断元件1构造为一种电路板的方式，该切断元件能够具有特别小的尺寸，并且能够简单地通过其连接触头3和所述焊接处13与所述压敏电阻10连接。因此，该切断元件1在该过压保护组件9的壳体中的布置所需的空间需求也非常小。