[發明專利]具有熱過載保護的過壓防護放電器

有效

• 申請號: 200880117210.1
• 申請日: 2008-11-21
• 公開（公告）號: CN101889375A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 格羅·齊默爾曼;托馬斯·韋斯比;彼得·鮑伯特
• 申請（專利權）人: 埃普科斯股份有限公司
• 主分類號: H01T1/14
• 分類號: H01T1/14;H01T1/02
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 張文;黃啟行

本發明涉及一種具有熱過載保護的過壓防護放電器及其應用和一種用于防止過壓防護放電器熱過載的方法。

DE?102005036265?A1公開了一種過壓防護放電器。

本發明的目的在于，提供一種過壓防護放電器的熱過載保護和一種方法，可以可靠和簡單地防止過壓防護放電器熱過載。本發明此外提供一種應用。

該目的在具有權利要求1特征的過壓防護放電器方面、在具有權利要求11特征的應用方面、并在權利要求12特征的方法方面得以實現。

過壓防護放電器具有至少兩個電極；它既可以是雙電極過壓防護放電器，也可以是三電極過壓防護放電器。過壓防護放電器借助最好是陶瓷圓柱體的管狀絕緣件以及設置在其端面末端上的外電極或外端子形成內部空間。內部空間內至少兩個電極與外端子釬焊或者焊接并典型地作為棒形電極相對構成或者作為管形電極和伸入管形電極內的棒形電極構成。過壓防護放電器的內部空間相對于周圍氣密封閉并含有氣體。

過壓防護放電器特別是用于在非常短的時間內使幾千伏(kV)的脈沖高電壓和幾千安(kA)的電流短接或接地。例如如果交流電流通過供電網或通過通信網絡或者過壓放電器短接(Power?Cross)故障情況下持續較長時間的負載，會使過壓防護放電器出現不允許的高受熱，可能導致燃燒。另一方面，過壓防護放電器在承受直流或交流電壓或者直流或交流電流時受熱。這種情況有時候也會在避雷應用時出現。電力保護系統范圍內，例如建筑物供電中的過壓防護放電器用于防止電網雷電電流和過壓。

在過壓防護放電器的內部，當超過確定的極限電壓時出現跳弧。只要產生電弧的電學條件存在，就可通過供給電流而保持電弧。電弧產生過壓防護放電器的熱負載，其不得超過為過壓防護放電器并為其安裝環境規定的數值。由于不允許的受熱，存在過壓防護放電器燃燒的危險。

過壓防護放電器至少兩個電極中的一個在正常情況下和正常的工作條件下，利用熔化件與過壓防護放電器所屬的外端子連接。熔化件產生電接觸并將電極與外端子機械連接。

過壓防護放電器此外包括用于熄滅電弧的滅弧裝置。如果熔化件動作并熔化的話，電弧要么在過壓防護放電器動作時在兩個電極之間燃燒，要么在一個電極與外端子之間出現。滅弧裝置在熱負載過高時通過熔化件的熔化而脫扣。通過電弧從一個電極到另一個電極或者到過壓防護放電器的外電極經過的或者可能經過的行程距離的延長來熄滅電弧。通過電弧的熄滅，在過壓防護放電器的電極與連接在外電極上的電壓源或者電流源之間跳弧時閉合的電路斷開。由此電路中斷，從而沒有其他的熱負載。

具有滅弧裝置的過壓防護放電器設置為使其在滅弧裝置脫扣時也保持外部完整性。外部完整性的意思是說，過壓防護放電器的外殼設置保持完好以及沒有對過壓防護放電器的外部造成損壞的部件脫落或者爆裂。

通過熄滅電弧，防止因熱負載造成過壓防護放電器不允許的高溫以及過壓防護放電器燃燒。同時熄滅電弧的氣體或者介質可以從過壓防護放電器的外部區域流動到過壓防護放電器的內部空間或者滅弧裝置的周圍并通過分離過程熄滅所產生的電弧。

在一種具有優點的實施方式中，熔化件具有低熔化焊料的特性。作為選擇可以使用軟焊料或者硬焊料。由此確保在過壓防護放電器受到熱負載時，在損壞過壓防護放電器的其他元件之前首先熔化件的焊料得到熔化。熔化的焊料使滅弧裝置脫扣并熄滅已經存在的或者通過熔化過程出現的電弧。

在一種優選的實施方式中，熔化件構成為在不允許的受熱時熔化，并且滅孤裝置使過壓防護放電器的一個電極向進一步遠離另一個電極的位置運動或加大在這兩個電極間形成的距離。這種實施方式通過一個電極相對于另一個電極的運動，不僅可以起到延長兩個元件之間距離的作用，而且一個電極還可以從過壓防護放電器的內部空間向外運動，使其功能不受損壞。由此特別有效地防止過壓防護放電器以及由其保護的裝置熱過載。

在另一種優選的實施方式中，熔化件構成為在受熱時熔化，并且滅弧裝置使絕緣件在外端子與一個電極之間運動。優選一個電極多部分構成并除了過壓防護放電器本身的主電極外還包括輔助電極，利用其將電極固定在過壓防護放電器內。此外，電極具有從過壓防護放電器的內部空間向外沿伸的銷或軸頸，其與外電極借助熔化件導電連接。熔化件構成為使外電極和與其連接的一個電極之間形成間隙。在過壓防護放電器不允許的受熱和熔化件熔化的情況下，絕緣件在該間隙內運動，從而分開并中斷外端子與一個電極之間的連接。