用于过电压保护器的过载保护的布置的制作方法
【专利说明】用于过电压保护器的过载保护的布置
[0001] 本发明涉及一种用于过电压保护器的过载保护的布置，所述过电压保护器具有至 少一个限压元件和至少一个电压开关元件，以及可选择地具有熔断器，其中限压元件被构 造成压敏电阻并且电压开关元件被构造成火花间隙，并且这些元件串联连接，这是专利权 利要求1前序部分的内容。
[0002] 已知在电气系统中要使用过电压保护器，以防止遭受未允许的高压。过电压保护 器通常具有电压开关元件和限压元件，以实现所需的电气功能。
[0003] 然而，即使是防雷装置或过电压保护器，其自身也需要防止遭受可能的过载，例如 由于瞬态过程（如雷击浪涌或开关浪涌）所引起的过载，但是也可能是由于所谓的暂态过 电压（TOV)引起的过载。这里可使用外部熔断器或内部熔断器。
[0004] 在使用限压保护元件，例如金属氧化物压敏电阻时，需要进行直接保护，原因在于 当限压保护元件损坏时，其不仅会影响与过电压保护器在空间上相邻的组件，而且还存在 完全破坏设备和相应的外围设备的风险。
[0005] 从DE 10 2008 022 794 Al中已知一种具有短路装置的电气保护元件，其由具有 两个或三个电极的充气过电压放电器构成。在过电压放电器的端部处分别设置有电极。另 外，保护元件还具有热短路装置。该热短路装置具有夹子，而该夹子则有至少两个部分。夹 子的第一部分卡在过电压放电器上。第二部分则至少部分包围第一部分并且通过可熔元件 与第一部分间隔开。另一方面，第二部分在端部具有短路线夹（KurzschlussbUgel)。该短 路线夹在可熔元件熔化时电连接过电压放电器的前述电极。
[0006] 在另一种实施形式中，过电压放电器具有三个电极并且被构造成陶瓷空心体。第 三电极在这里将空心体分离成两部分。中心电极伸出通过上述凹口，从而使得其直接接触 可熔元件。
[0007] 可熔元件优选布置成，使得通过该可熔元件将短路线夹与外电极间隔开。当可熔 元件熔化时，夹子压在过电压放电器的外电极上并将其连接在一起。当存在具有附加中心 电极的过电压放电器时，短路线夹将外电极与中心电极连接。
[0008] 通过前述解决方案，虽然可以保护该处的过电压放电器自身免受过载，但是却不 能立即实现对具有多个组块的过电压保护器内部的限压元件进行保护。
[0009] 因此，基于前述内容，本发明的任务在于，提出一种经过进一步发展的用于过电压 保护器的过载保护的布置。所述过电压保护器具有至少一个限压元件和至少一个电压开关 元件，并且设置了熔断器或与该熔断器相连。限压元件优选被构造成压敏电阻（MOV)并且 电压开关元件被构造成火花间隙或气体放电管（GDT)。前述元件与熔断器串联连接。
[0010] 根据所述任务，如前所述应该对所有元件进行保护并且在过载时可以切断过电压 保护器。在这种情况下，应保护所述布置防止高脉冲电流过载，但是还应确保在未允许地过 度加热限压元件时提供保护。
[0011] 本发明的任务通过专利权利要求1的特征组合所述的布置得以实现，其中从属权 利要求包括至少有利的实施形式和改进形式。
[0012] 因此，从用于过电压保护器的过载保护的布置出发，所述过电压保护器具有至少 一个限压元件和至少一个电压开关元件，并且所述布置可以另外具有熔断器。限压元件优 选被构造成压敏电阻，并且电压开关元件优选被构造成火花间隙或气体放电管。前述这些 元件串联连接。
[0013] 根据本发明，为了防止未允许的脉冲电流，将串联连接的限压元件与形成旁路的 监测火花间隙（Oberwachungsfunkenstrecke )并联连接。
[0014] 此外，还设置了热监测装置，其在有老化效应、未允许的过高电源电压和/或低能 量周期性的高频过电压时，对监测火花间隙和电压开关元件进行桥接，以便触发熔断器以 保护组件。
[0015] 热监测装置在结构上与火花间隙相连并具有触点，所述触点短接由监测火花间隙 和电压开关元件的火花间隙所构成的串联连接。
[0016] 在一种优选的实施形式中，根据本发明的布置在电路板上（例如印刷电路板上） 构造，其中电路板容纳限压元件和电压开关元件、熔断器、监测火花间隙和热监测装置。
[0017] 如上所述，电压开关元件被构造成气体放电管并且限压元件被构造成压敏电阻。
[0018] 在本发明的又一种优选实施形式中，将热监测装置构造成焊料成型件 (Lotformteil)，其在气体放电管的热传递区域附近，其中施加弹簧力的线夹通过恪化的成 型件释放以触发或引起监测功能。
[0019] 在这方面可替代的解决方案中，一滑块能够接触气体放电管及其在电路板上的焊 料固定部，该滑块在焊料固定部被熔化时会触发或引起桥接功能。
[0020] 同样，可以在焊料固定部的方向上向滑块施加预紧力，这例如可借助弹簧来实现。
[0021] 在又一种优选的实施形式中，设置有卷簧（Schlingfeder)，其会产生所需的预紧 力并同时构成桥接的导电部分。
[0022] 在这种情况下，卷簧具有两个弹簧端部和卷形体，其中第一弹簧端部支承在电路 板上并且第二弹簧端部支承在焊料成型件或滑块上。
[0023] 卷簧固定在熔断器上与之导电接触。卷簧的尺寸优选构造成使得其周向包围熔断 器的壳体部分，其中在本例中是以熔断器的圆柱形结构为基础。
[0024] 在这方面可能的是，在电路板最窄的安装空间上直接在限压元件、电压开关元件 和熔丝元件附近以实现必需的功能，而不需要额外的安装空间。
[0025] 下面将借助实施例和附图对本发明进行更详细的描述。
[0026] 图中示出：
[0027] 图la、lb示出了布置的原理图，所述布置被用于具有推拉短路线夹的过电压保护 器的过载保护；
[0028] 图2a、2b示出了监测装置结构的原理图，所述监测装置具有可拉入或推入短路位 置的元件，以及
[0029] 图3a至3c示出了过电压保护器内在印刷电路板上实现的根据本发明的布置的透 视图，其中为了更好地进行识别没有示出外壳体部件。
[0030] 在图la、b和2a、b的描述中，首先以被构造成压敏电阻的限压元件H为基础，该限 压元件是过电压保护器的组成部分。压敏电阻H与传统的放电火花间隙B串联连接。该串 联连接还包括熔断器I。
[0031] 根据本发明，压敏电阻H与监测火花间隙A并联连接，该检测火花间隙被用于保护 压敏电阻免于被高脉冲电流损坏。如果压敏电阻H上的电压降超过监测火花间隙A的响应 电压，会触发所述火花间隙。随后，电流流过形成的旁路并