[發明專利]過壓放電器和確定其電弧通道尺寸的方法

有效

• 申請號: 201880038019.1
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN110999001B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: A·埃爾哈特
• 申請（專利權）人: 德恩塞兩合公司
• 主分類號: H01T2/02
• 分類號: H01T2/02;H01T4/02;H02H9/06
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 俄旨淳

本發明涉及一種基于火花隙的封裝的過壓放電器(2)，包括：兩個至少部分地對置的主電極(4；5)以及至少一個觸發或點燃輔助電極(3)和存在于所述主電極之間的電弧燃燒室(6)。根據本發明，電弧燃燒室主要由內置件構成，所述內置件在其內部中具有至少一個間隙式的電弧通道(7)，所述電弧通道的間隙長度為間隙高度或間隙直徑的多倍，并且所述內置件至少部分地由釋放氣體的材料組成，使得實現向電弧通道中釋放氣體。

技術領域

本發明涉及一種基于火花隙的封裝的過壓放電器，本發明還涉及一種用于確定無續流的過壓放電器的電弧通道尺寸的方法。

背景技術

已知的是，過壓保護裝置在電氣和信息技術系統和網絡中用于包括保護耗電器或終端裝置的設備。

特別是在發生瞬間過壓時、例如閃電事件時，過壓保護裝置將電壓限制在非危急的值。

在出現過壓事件時，通過在橫向路徑中并因此一般而言并行于耗電器連接端地導出脈沖電流來實現限壓。作為過壓保護裝置和在這里應用的保護元件，已知火花隙、壓敏電阻、抑制二極管、氣體放電器、電容和非線性電阻以及其組合。

基于火花隙的過壓保護裝置具有高的放電能力并且可以在閃電脈沖為幾個10kA時有效地保護耗電器。

通過觸發電路，即使在高負載的情況下，也可以將基于火花隙的過壓保護裝置的保護電平減小到大約1kV，從而可以實現與功率較弱的壓敏電阻中類似的保護水平。

但具有低保護電平的簡單的火花隙具有如下缺點：在導出脈沖電流之后可能出現電網頻率的續流。這種續流在耗電器網絡中導致不期望的干擾并且在額定電流強度較小的電網中可能會導致不期望地觸發過流保護機制或其他的監控裝置。

為了解決所述續流問題，在現有技術中可發現不同的方案。

如此，DE 102 11 795 A1、DE 199 52 004 A1和DE 102 45 144 B3給出了用于實現低保護電平的用于火花隙的觸發電路，同時與自身沒有脈沖電流能力的簡單觸發電路不同地，所述觸發電路同時防止火花隙的主放電間隙點燃，直至出現高能量的干擾量。

通過這樣的措施，對于低能量的負載避免了出現電網頻率的續流，并且保護相應配備的火花隙，防止受到附加的和不必要的負載影響。

DE 102 11 795 A1公開了，在完全單獨的并聯的放電路徑中對相應的干擾變量進行復雜的評估。在對干擾變量進行分析處理之后，才在真正的火花隙中進行電離。

DE 199 52 004 A1示出類似的解決方向。此外，該文獻還公開這樣的可能性，即直接激活在主火花隙中的輔助火花隙，并根據分火花隙的電離的持續時間或程度來設計主火花隙的點燃。

根據DE 10 2004 006 988 A1或DE 101 40 950 A1已知的是，在部分地由主放電隙隔離或后移的空間中進行輔助放電的移動。但在主放電隙點燃時仍可能出現電網頻率的續流。

為了限制或避免在火花隙中出現電網續流，例如應參考DE 10 2011 102 864 A1。這里記載了一種用于可靠地避免續流的堆疊式布置結構。這里將多個單火花隙串聯連接，使得陽極和陰極下降電壓的總和已經高于電網電壓。這里不利的是，用于實現低的保護電平的費用以及高的空間需求。

DE 196 55 119 A1公開一種火花隙，其中在封裝的布置結構中出現的電網續流導致壓力提高并且這種壓力升高限制了續流。

按照DE 101 64 025 A1，通過限制在通道中的電弧和通過通道材料附加的氣體釋放而明顯限制了續流。此外，通過符合目的的氣體流出可以延長電弧。在該文獻中還記載了在使用滅弧氣體的情況下在脈沖電流承載能力、續流性能與火花隙的機械或熱負載之間的關系。