专利名称：避雷器具有故障防护能力的热过载机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及能防止电信和其它电子设备因雷击、输电线交叉等而受损坏的避雷器(surgearrestor)。更具体地说，本发明涉及避雷器的一种经改进的具有故障防护能力的热过载机构。
避雷器在电信和有关电子的技术领域中是大家所熟悉的，它通常有一个管形外壳，沿外壳的长度方向间隔一段距离配置有地电极和一个或两个线电极。避雷器因例如输电线交叉而长时间处于电流骤增的情况时，其所产生的热量可能足以引起火灾。为防止出现这种情况，历来都建议在避雷器热过载时将地电极和线电极短接。短接通常采用的器件是在正常情况下用钎料(solder)或其它可熔性材料保持在固定位置的弹簧。发生热过载时，可熔性材料熔化，弹簧就可以移到能有效引起短接的位置。上述现有技术的避雷器中的可熔性材料本身并不形成短路。但美国专利4，851，946公开的不同类型具有故障防护能力的热过载机构，其可熔性钎料在避雷器热过载时就直接使接地电极与线电极之间形成短路。
本发明具有故障防护能力的热过载机构与上述现有专利中公开的类似，它采用避雷器热过载时熔化并直接形成所要求的短路的钎料。这种故障防护机构工作非常可靠，而且比较便宜。在一个最佳实施例中，故障防护机构包括安置在避雷器外壳外表面上的焊药(solderflux)、覆盖在避雷器外壳上的钎料条(billet)和覆在钎料条上并使钎料条偏移到紧挨着且最好靠在避雷器本体上的弹簧件。焊药也可以设在钎料条的内表面和/或外表面上。较理想的焊药是以松香为主要成分在正常(即不热过载时)情况下对它所附的表面起清理和保护作用、介电性能良好且起绝缘子作用的那一种。钎料在热过载情况下熔化时，焊药促使熔融的钎料彻底润湿避雷器外壳和故障防护机构槽件的表面，从而便于熔融的钎料以最好的形式从钎料条流向一个或多个使避雷器各电极之间形成高度导电、低电阻短路的位置。避雷器外壳按惯例呈圆筒形时，槽件最好取通常的那一种V字形结构，其第一和第二部分彼此成一定角度延伸，汇合在覆盖避雷器外壳中心轴线且通常平行于该轴线延伸的一个脊条上。避雷器热过载时，槽件使熔融的钎料较自如地从钎料条沿第一方向流动(在所举的实施例中第一方向通常平行于避雷器外壳的纵轴线)，同时限制熔融的钎料沿横向的第二方向流动。
除上述美国专利4，851，946外，下面的美国专利也是与本发明密切相关的5，029，302、4，912，592、4，603，368、5，027，100、4，405，967、4，158，869、4，402，031、4，380，036、4，321，649、4，212，047和4，062，054。
从下面就本发明所举的实施例所作的说明可以清楚了解本发明的其它特点，该说明应结合附图参阅。附图中
图1是本发明具有故障防护能力的热过载机构的避雷器的部件垂直分解透视图;
图2是避雷器和过载机构各组件在装配好的情况下的端视图;
图3是避雷器的侧视图;
图4是图2装配件的俯视平面图，用虚线示出了其两端与避雷器外壳两端的线电极间隔一段距离的钎料条;
图5与图4类似，以虚线示出了两端延伸到避雷器本体两端各电极的钎料条;
图6是避雷器外壳和故障防护机构的钎料条和覆在其上的槽件的片段端视图;
图7与图6类似，但示出了各组件在热过载过程中所取的位置;
图8与图6类似，示出了密封避雷器的凝胶或其它保护性密封材料和故障防护机构的诸组件。
附图中所示的避雷器10的例子是周知的那一种避雷器，其圆筒形外壳12的两端有圆盘形的线电极14，外壳长度的中间位置有圆盘形的地电极16，在电极16与各线电极14之间的中间位置有绝缘材料17。避雷器10可以且举例说还可以有一些插脚式的引线元件18从相应的各电极向下延伸。外壳12的至少一些而在本所举的实施例中基本上全部外表面上覆盖着焊药材料20组成的薄膜、薄片或涂层，图中用点画面表示。焊药材料20最好是以松香为主要成分的那一种，在外壳12的正常温度下介电性能强，因而保护外壳和其它所使用的构件免受污染，也可以是如图8所示的那种质地柔软的密封剂(例如凝胶、油、油脂等)一类的其它材料。在热过载情况下，焊药大大方便了熔融的钎料沿外壳和所使用的其它构件的流动。上述那种焊药是美国罗得艾兰州的一家公司M.W.DuntonCo.ofProvidence出售的，商标名称为ELECTRO-ROSINRA50，主要成分是天然松香、酒精和专利活化剂。
槽形钎料条22覆盖着外壳12的上表面，并沿该表面纵向延伸。这里举的钎料条22的例子呈倒转的V字形结构，其两端的各部分彼此成一个角度从钎料条上表面上的脊条24向下延伸。钎料条的底表面其轮廓线最好且这里所举的例子也是凹的，与外壳12的圆柱形外表面相辅相成，其上可以敷以焊药20组成的薄膜或涂屋20-1。钎料条22的厚度以脊条24底下的部分为最大，毗邻钎料条两侧缘的部分较小。钎料条的上表面有一个半球形突起26，这个突起通常在上表面的中心，上表面上可以敷上焊药20组成的薄片、薄膜或涂层20-2。
热过载机构导电槽件28的底表面也可以或同时敷上焊药20-2。为了与钎料条22配合，构件28的结构最好取通常的槽状V字形，且构件28的两侧部分紧搁在钎料条22的两侧部分上面。半球形凹口30处在构件28上表面的中心，使钎料条突起26可以坐落在其中，同时调整钎料条22的位置时可以使钎料条相对于板28和避雷器外壳12有限制地移动。
图1的上述各组件用通常呈U形的弹性弹簧构件32彼此固定并固定到避雷器外壳12上。弹簧32通常水平延伸的上臂34和下臂36彼此从通常垂直延伸的部分38平行延伸。臂34、36在毗邻其外部自由端处开有在垂直方向上成一直线的孔眼40、42。中间的一个导电插脚18穿过避雷器外壳12臂36上的孔眼42向下延伸。上弹簧臂34的孔眼40接收嵌入其中的槽件28的突起30，并使板30和其下的钎料条22调节位置时可相对于避雷器外壳12和弹簧32作有限制的移动。弹簧32作用到装配好各组件上的弹簧力使构件28和钎料条22向下偏移到一个位置，在那里钎料条22牢牢坐落在避雷器12的上表面。
从图4-6可以最清楚地看到，构件28的两侧缘最好伸出在下面的钎料条22的两侧缘外，构件28的两端部部分最好伸出钎料条22两端和避雷器外壳12两端外。在图5的实施例中，钎料条22的中间部分覆在避雷器10的地电极16上，钎料条22的两端部部分覆在避雷器外壳12相应毗邻着的线电极14上。
图4的实施例与图5的不同点主要在于，钎料条22各部分的两端不是覆在电极14上而是在轴向上与电极14相隔一段距离。因此，尽管图4实施例中采用的焊药可以是上述的那种焊药20，图5实施例中却可以采用不具焊药20那种电绝缘性能的其它焊药。
图4的避雷器10处于热过载状态时，钎料条22熔化，于是钎料条熔融的钎料沿避雷器外壳12的外表面轴向同时也在其它方向上流动，与线电极14接合，从而使各这类电极与处在钎料条下面的地电极16之间形成密集而高度导电的短路。当焊药是较理想的能使熔融的钎料彻底润湿避雷器10的外壳12的那一种时，熔融的钎料不仅会流到电极的环形表面，而且也会流到线电极14的外端表面。无论避雷器外壳12如何取向，通常总会发生这种现象。
槽件28通常呈V字形结构，这促进了熔融钎料从钎料条22的轴向流动过程。如图6中所示，构件28的两侧缘最好伸出钎料条22的两侧缘外，且通常处在下面避雷器外壳12的圆柱形表面上方，与该表面间隔一段距离。钎料条22响应热过载情况而熔化时，熔融的钎料开始从钎料条和槽件28的两端和两侧流过。钎料开始从钎料条的这个流动，再加上弹簧32作用到构件28上的向下偏移力，促使板28下降，直到其两侧缘部分与下面的避雷器外壳12的表面接合为止。这一接合如果不是完全阻止了就是限制了熔融的钎料从构件28两侧缘部分下面流过，从而促使熔融的钎料以最佳的方式通过顶盖28下面空腔的两端平行于避雷器外壳12的中心轴线流向电极14。
在所举的实施例中，焊药20系设在避雷器外壳12基本上整个外表面上，但焊药也可以带状或其它形式只敷设到外壳上钎料流通所在的局部表面上。
焊药也可以不分开敷设而与钎料条22的钎料作为一个整体敷设。
到此为止，已就本发明的一些最佳实施例进行介绍和说明，但这些仅仅是举例而已，而不是对本发明的限制，本发明的范围是与下面的权利要求书一致的。
权利要求
1.带外壳的避雷器的一种具有故障防护能力的热过载机构，其特征在于，它包括一个地电极和至少一个线电极，位于所述外壳上，所述各电极彼此间隔一段距离配置；焊药和钎料条，安置在所述外壳上；所述钎料条在所述避雷器处于热过载情况下时熔化，从而使所述各电极间形成短路。
2.如权利要求1所述的机构，其特征在于，所述避雷器处于正常热状态时，所述焊药使所述钎料条与所述各电极绝缘。
3.如权利要求1所述的机构，其特征在于，处于热过载情况下时，所述焊药便于熔融钎料从所述钎料条流到起码一个造成所述短路的位置。
4.如权利要求3所述的机构，其特征在于，所述钎料体有一个面对着所述外壳的内表面和一个在所述内表面对面的外表面，且部分所述焊药处在所述钎料条的所述内表面上。
5.如权利要求4所述的机构，其特征在于，部分所述焊药处在所述钎料条的所述外表面上。
6.如权利要求1所述的机构，其特征在于，它还包括将所述钎料条装设到所述外壳上的安装装置。
7.如权利要求6所述的机构，其特征在于，所述安装装置有一个弹性弹簧构件与所述外壳相连接且使所述钎料条偏移到毗邻所述外壳的一个位置。
8.如权利要求7所述的机构，其特征在于，所述安装装置还包括一个槽件，该槽件装在所述弹簧构件上，且覆在所述钎料条上。
9.如权利要求8所述的机构，其特征在于，它还包括连接装置，该连接装置在所述板件和所述钎料体上，以便在进行调节时可以在所述钎料条与所述槽件之间相对移动。
10.如权利要求1所述的机构，其特征在于，所述钎料条通常取倒转的V字形结构，且具有外侧缘。
11.如权利要求10所述的机构，其特征在于，所述槽件通常呈倒转的V字形结构，且其外缘与所述钎料条的所述外侧缘外侧相隔一段距离。
12.如权利要求10所述的机构，其特征在于，所述槽件的所述外侧缘始终与所述外壳接合，所述接合促使熔融的钎料以最佳方式从所述钎料体经所述槽件两端底下流通。
全文摘要
一个弹簧构件和与其连接的槽件使钎料条偏移从而与避雷器的地电极接合。钎料响应热过载情况熔化时，槽件促使钎料条的钎料以最佳的方式沿一条通道流动，在各电极之间形成低电阻的短路。焊药最好是绝缘性能良好的松香型焊药，它促进钎料往所要求的位置的流动过程。
文档编号H01T1/14GK1082256SQ9310766
公开日1994年2月16日 申请日期1993年6月30日 优先权日1992年6月30日
发明者W·J·柯利, K·A·杰苏普, J·S·穆兰尼, C·A·迪包特, K·J·芬恩 申请人:雷伊化学公司