CN101322294B - 具有一个或多个过电压保护元件的可插塞的过电压放电器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可插塞的过电压放电器，包括一个或者多个设置在具有光学的故障显示器的结构单元中的过电压保护元件以及一个热式过电流保护装置(5)，其包括一个机械的操纵装置用于触发用以故障信号化的通信触点。按本发明设置一个可横向于放电器的插塞方向运动的直线导向的滑板(1)，该滑板具有弹性舌片(2)。舌片的自由端(3)能由锁紧元件(4)闭锁。另外热式过电流保护装置(5)包括操纵针(6)，其在触发情况下作用到舌片的自由端(3)上，以便自由端由闭锁位置运动出来，使得滑板(1)变得自由。可运动的滑板(1)具有一个伸出的自由部段(7)，其穿过在放电器壳体中的相应的开口。另外按本发明设定用于机械或者电地接纳至少一个可插塞的过电压放电器的基本部件(16)，包括用于故障状态的无电势的通信的开关装置(21)。

Description

具有一个或多个过电压保护元件的可插塞的过电压放电器

技术领域

本发明涉及一种可插塞的过电压放电器，包括一个或者多个过电压保护元件以及一个热式过电流保护装置，所述过电压保护元件设置在具有一个光学的故障显示器的结构单元内，所述过电流保护装置包括一个机械的操纵装置用于触发用以故障信号化的通信触点。

另外本发明包括一个用于机械和电地接纳至少一个可插塞的过电压放电器的基本部件。

背景技术

由德国的实用新型DE 20 2004 006 227出发，已知一种具有用于故障信号化的通信触点的过电压放电器。无电势的机械的触发在现有技术中借助于在相应的插塞部件中采用的电网火花间隙的安装的可变电阻或者触发单元的热监控实现，它通过预紧的弹簧借助于滑板或者柔性的印制电路板传递。在过电压保护器的基本部件中，机械的运动借助于操纵推杆和可旋转支承的开关摇杆传递到微开关上，该微开关在其输出端上提供无电势的转换触点。

另外由DE 100 01 667 C1已知一种用在低压电流供给系统中的多极的过电压放电器，包括一个唯一的基本上U形的基本部件，该基本部件具有在基体内用于有源的线路和PE电势或者接地电势的接线夹，其中在基本部件的保护罩中设置用于可拆地接纳可与接线夹电接触的插塞部件的导向机构，所述插塞部件具有可变电阻元件或者火花间隙元件。

在按DE 100 01 667 C1的教导的结构中，在基本部件的基础支架中设置一个用于接纳对于通信显示器的微键的凹槽。另外对于通信显示器在基础支架中设置一个沿纵向或者水平延伸的缝隙并且在该缝隙内设置一个连续的平面的开关摇杆。开关摇杆与上述的微键处于作用连接。基础支架在每个待插入的保护元件的区域内包括一个沿横向或者垂直地延伸的开口，该开口具有用于开关摇杆的通道。在开口内相应地装入一个摇杆操纵部件，其垂直伸出的凸块嵌入在保护罩内的配属的开口内并且与在相应的保护元件中用于功能监控的触发销钉相互作用。摇杆操纵部件具有朝开关摇杆定向的另一凸块以及一个用于导向地接纳螺旋压力弹簧的成型的销钉，该螺旋压力弹簧相对于开关摇杆支承。

借助于开关摇杆和摇杆操纵部件可以监控具有一个唯一的微键的插入的保护元件的功能，其中一个装备控制装置也是可能的。

上述的解决方案相应地需要一个操纵摇杆，其中通过旋转运动操纵微键。由于不可避免的误差和形成的通过各元件得到的误差链，微开关的端点可能有问题地进行调节，使得存在错误触发的危险。在必要的旋转运动中，除了误差之外，旋转轴的由运行引起的轴承间隙增加困难。另外在现有技术的解决方案中在基本部件中并且在插塞部件中作为力元件的弹簧蓄能器是必要的，以便产生用于触发微开关的期望的机械运动。

具有可变电阻的过电压保护器也属于现有技术，其中热的监控功能通过耦联的热熔丝实现。热熔丝接受与可变电阻一样的温度并且在超过临界值的情况下中断电流回路。这种中断可以通过电的、光学的和/或声学的功能组件报告给上级的中央。

在这些解决方案中有缺陷的无泄漏电流性是不利的，因为持久地需要用于显示器的较小的运行电流并且附加地另一组件、例如用于提供无电势的转换触点的继电器是必需的，该转换触点然后同样引起电流消耗。

发明内容

由此出发，本发明的目的是，提出一种继续发展的可插塞的过电压放电器以及一种用于机械或者电地接纳这种放电器的基本部件，该过电压放电器或者该基本部件允许可靠地触发用于故障信号化的通信触点，这应该通过新型的结构产生，该结构由固定的误差链出发，使得可以避免错误地触发优选作为通信触点采用的微开关。

本发明实现一种可插塞的过电压放电器，包括一个或者多个过电压保护元件以及一个热式过电流保护装置，所述过电压保护元件设置在一个具有光学的故障显示器的结构单元中，所述过电流保护装置包括一个机械的操纵装置用于触发用以故障信号化的通信触点，其特征在于：设置一个可横向于放电器的插塞方向运动的直线导向的滑板，该滑板具有一个弹性的舌片，舌片的自由端能由一个锁紧元件闭锁，另外热式过电流保护装置包括一个操纵针作为所述操纵装置，该操纵针在触发情况下作用到舌片的自由端上，以便该自由端由闭锁位置运动出来并且释放滑板，以及可运动的滑板另外具有一个伸出的自由部段，该自由部段穿过在放电器壳体中的相应的开口。

本发明还实现一种用于机械或电地接纳可插塞的过电压放电器的基本部件，该基本部件构成为U形形状以及包括一个用于故障状态的无电势的通信的开关装置，其特征在于：在基本部件的臂的内表面上设置一个穿孔，一个弹簧预紧的可移动运动的键元件位于穿孔内，该键元件的自由的键端部在嵌入过电压放电器时与滑板的伸出的自由部段处于作用连接并且将弹簧预紧力传递到滑板上，其中在过电流保护装置的触发情况下，弹簧预紧的键元件通过不再闭锁的滑板被释放，因此键元件进行垂直于过电压放电器的插塞方向的运动。

本发明的基本构思在于一种结构，该结构避免不利的摇动运动并且只面向垂直于放电器的插塞方向的移动运动。

用这种结构按尤其对干扰不敏感的方式方法实现关于待监控的元件的状态的电信息转换成机械的运动。作为用于触发的操纵在此例如可以在采用焊点的情况下利用热的参数，但是例如也可以在采用对过电流敏感的元件、如熔化保险装置的情况下利用电流参数。

在此总体装置的结构尤其是牢固的并且尽管如此对于生产是优化的。在多极结构中的各单信号的联系作为逻辑的“或”连接实现。

由具有一个或多个过电压保护元件以及一个热式过电流保护装置的本身已知的可插塞的过电压放电器出发，按本发明设置一个可横向于放电器的插塞方向运动的直线导向的滑板，该滑板具有一个弹性舌片作为闭锁件，所述过电压保护元件设置在一个包括光学的故障显示器的结构单元内，所示过电流保护装置包括一个用于触发用以故障信号化的通信触点的机械的操纵装置。

弹性舌片的自由端由一个锁紧元件闭锁。热式过电流保护装置包括一个操纵针，该操纵针在触发的情况下作用到舌片的自由端上，以便该自由端由闭锁位置运动出来。

可运动的滑板具有一个伸出的自由部段，该自由部段穿过一个在放电器壳体内的相应的开口。

当操纵针作用到舌片的自由端上时，释放滑板并且可以执行纵向移动。

优选地舌片的自由端的摆动方向垂直于滑板的运动方向地进行选择。

另外放电器壳体具有一个用于滑板的导向槽，以便无歪斜地保证该滑板的可靠的运动。

在优选的结构中，热式过电流保护装置具有一个带有集成的弹簧预紧的操纵针的圆柱形状。

舌片的自由端的摆动方向和热式过电流保护装置的操纵针的运动方向位于一个轴线上，也就是说两个方向基本上重合。

在结构上，滑板具有一个带有用于故障显示的显示表面的折角部。

滑板的显示表面可以包括一个颜色标识装置或者进行染透，其中用于遮盖过电压放电器的盖在其顶侧上包括一个可视窗作为光学的故障显示器的一部分。

盖是过电压放电器的壳体的一部分并且包括一个侧壁，该侧壁防止滑板侧向运动并且从而产生导致附加的导向。

用于机械和电地接纳按本发明方式的至少一个可插塞的过电压放电器的基本部件具有一个U形的形状并且配备有一个用于故障状态的无电势的通信的开关装置。通信装置按优选的方法是微键。

在基本部件的臂的内表面上设置一个穿孔，其中一个弹簧预紧的可移动运动的键元件位于穿孔内。键元件的自由的键端部在安装的过电压放电器中与滑板的伸出的自由部段作用连接并且将弹簧预紧力传递到滑板上，其中在触发过电流保护装置的情况下弹簧预紧的键元件通过不再闭锁的滑板被释放。结果键元件进行垂直于过电压放电器的插塞方向的运动。

关于上述的作用链，键元件的运动方向和滑板的运动方向重合。

在基本部件中设置一个移动杆，该移动杆可以执行垂直于键元件的运动，其中移动杆借助于弹簧元件压到额定位置上。

另外键元件可以通过斜面使移动杆由其额定位置运动出来，以便操纵开关装置。

移动杆或者由多个移动杆构成的结构节省空间地设置在U形基本部件的臂之一的上部中。

由上述解释得到，仅在基本部件中用于产生可移动运动的键元件的弹簧预紧的弹簧是必需的。

在可插塞的过电压放电器中的滑板是一个关于放电器的运行状态或者错误状态可改变的闭锁部件，当出现故障状态时，该闭锁部件被释放。当然在此运动学的颠倒也是可考虑的，而不脱离按本发明的基本原理。

在结构上可插塞的过电压放电器或者其结构单元包括两个腔室，其中一个下面的第一腔室接纳一个封装的火花间隙或者同样接纳过电压放电器。

下面的腔室的端侧由插塞接触表面构成，所述插塞接触表面相应地电连接于火花间隙。

另外构成一个上面的第二腔室，该腔室接纳过电流保护装置以及光学的故障显示器。

在下面的腔室与上面的腔室之间存在一个隔板，该隔板接纳一个布线载体例如一个印制电路板。该印制电路板可以面向应用地例如包含一个触发电路。

隔板具有一个用于引导滑板的槽并且具有成型的闭锁元件。

下面的腔室可由一个适配于火花间隙的外轮廓的底部部件封闭。

上面的腔室具有两个从隔板平行延伸的侧壁，其中一个侧壁构成一个用于限定滑板的路径的第一止挡并且一个在隔板中的回弹部构成一个用于限定滑板的移动路径的第二止挡。

附图说明

下面应该借助于一个实施例以及借助于各附图详细解释本发明。其中：

图1显示可插塞的过电压放电器的部分剖视图，包括滑板和过电流保护装置的可见的布置；

图2显示类似于按图1那样的视图，但是取下印制电路板和过电流保护装置；

图3和4显示类似于图1那样的详细视图，包括未触发的操纵针(图3)和在触发过电流保护装置的状态下(触发的操纵针，图4)；

图5部分省略地显示视图，包括作用链即滑板和键元件；

图6显示打开的基本部件的底视图，包括可见的移动杆和微键；

图7显示可插塞的过电压放电器的相应的俯视图，包括在“正常”和“故障”的状态下的光学的故障显示器；

图8和9显示类似于按图5和6那样的视图，但是包括通信触点的“正常”的状态；

图10部分省略地显示在基本部件中的可插塞的过电压放电器的多极结构的俯视图，包括在图中可见的左侧的放电器的“故障”状态；

图11显示类似于按图10那样的视图，但是在“正常”的状态中并且在移动杆的为此的可见的位置中并且在微开关的键元件的位置中。

具体实施方式

如由附图可见的那样，无电势的显示机械的触发通过具有操纵针的过电流保护装置实现，该过电流保护装置在显示的示例中配属于触发回路。

具有操纵针的过电流保护装置防止相应的模块的不允许的运行状态，例如不允许的高的运行电压和过载，也就是说脉冲电流负载在最大的临界范围之外，其中中断触发器或者监控线路并且导入信号装置。

操纵针的运动在此实现电的过程转换成机械参数。

在触发具有操纵针的过电流保护装置时，集成的螺旋弹簧的弹簧力作用到显示元件的锁紧在绝缘板上的臂上并且从而松开绝缘板。

通过松开锁紧显示元件，该元件通过开关装置的预紧的弹簧力沿开关的轴向方向运动。在此一方面实现在相应的插塞模块上在可视窗中的光学的显示，也就是说显示由绿色转变成红色。

另一方面通过开关的移动运动，标识警报器的原始的触发信号由插塞模块传递到基本元件中。

在基本部件中，开关的移动运动转换成垂直于其轴线的移动运动。这通过一个移动杆实现，该移动杆的预紧的弹簧具有比开关的弹簧较小的力，因此力传递通过两个倾斜延伸的表面实现。

通过滑板的结构，例如相应斜面的角度，可以实现总体结构的位移-力特性的任意的适配。

通过倾斜表面的形成，存在的轴承间隙也就是说已有的误差的补偿同样是可能的。

然后滑板的移动运动释放压紧的微开关，该微开关在其输出端提供无电势的转换触点。微开关的操纵同样通过倾斜于运动延伸的表面实现。

在未触发的状态中，与滑板即与移动杆连接的弹簧的力大于微开关的力，使得该微开关压紧。移动杆在示例的情况中一定程度上构成四极的，其中每个单个的插塞模块仅能够在“或”关系的意义中执行上述的移动运动。

除了在插塞模块中的标识报警器的触发之外，也可以借助于解释的结构显示插塞模块的错误，因为在没有嵌入插塞件的情况下微开关并且从而四极的滑板在“触发”的状态中。

由于通过移动运动或者多个耦联的这样的移动运动的机械的信号传递，按实施例的结构仅具有小的误差相关性。

通过在开关或者移动杆上的优选倾斜的表面的信号传递是无翻转运动的。相应的材料能够具有良好的滑移性能。通过具体的几何形状选择和确定材料的应用，开关特性在宽的界限内是可调节的。

通过移动杆布置在基本部件的U形的臂中，在多极的装置中得到空间节省的机械关系或者在单极的实施形式中得到单信号装置。

按图1和2，可插塞的过电压放电器包括一个下面的腔室23和一个上面的腔室26。

下面的腔室在示例中接纳一个封装的火花间隙24。在下面的腔室的侧面设置插塞接触面25，其自由插塞面嵌入在基础中与之互补的插塞部件中。

接纳布线载体28的隔板27在下面的腔室23与上面的腔室26之间。

布线载体28可以具有一个触发电路并且包括热式过电流保护装置5。

热式过电流保护装置5包括一个操纵针6，该操纵针在触发的情况下运动到弹性的舌片2的自由端3上。

由于操纵针6的这种运动，舌片2的自由端3在锁紧元件4旁经过，使得滑板1可以横向于过电压放电器的插塞方向运动。

滑板1具有一个自由部段7，该部段伸出地构成。

自由部段7由过电压放电器的壳体9的开口8伸出。

在壳体9内或者在隔板27内还设置用于滑板1的导向槽10。

通过滑板1的折角部构成一个显示表面11，该显示表面具有一个彩色涂层或者进行着色。

显示表面11跟随滑板1的运动并且导致在可视窗14内的颜色改变(见图7)。

盖12的侧壁13构成用于滑板1的侧面的止挡，使得保证该滑板的可靠的导向。在此要注意，为了能识别详情，按图1和2或者5、8、10和11的视图包括部分省略的壳体部件，使得在此不显示盖12的侧壁13的止挡作用。

用于接纳一个或者多个过电压放电器(见图5或8)的基本部件16具有两个臂15，使得得到基本部件的基本上U形的形状。

一个键元件17沿插入的过电压放电器的方向位于臂15的开口中，该键元件借助于弹簧处于预紧。

键元件17具有一个自由的键端部18，该键端部与滑板1的自由部段7处于作用连接。

如果通过触发热式过电流保护装置5，舌片2的自由端3由锁紧元件4离开，那么键元件17通过自由的键端部18使现在不再起固定的止挡作用的滑板沿按图8或5的左边的方向运动。在此导致的运动能量传递到基本部件16中的移动杆19上。运动传递借助于斜面22实现，其中同样斜面22压入或者释放开关装置21的开关凸耳。

在按图10的视图中借助于弹簧20预紧的移动杆19转移到一个这样的位置中，使得开关装置21(微键)被释放。从而可以读出错误报告“故障”并且可以进行相应的可插塞的过电压放电器的更换。

由按图8和9的视图与图5和6的视图相比较可见，键元件17的位置怎样移动，而且在从“正常”显示过渡到“故障”显示的情况下。在相同的意义上改变移动杆19的位置。

用于产生键元件17的预紧的弹簧31在图5中可见。

可插塞的过电压放电器的下面的腔室23由一个底部部件29封闭，该底部部件基本上接受封装的火花间隙24的形状或者跟随该表面构形。

可插塞的过电压放电器的上面的腔室的前面的侧壁30构成一个用于滑板1的前面的(按图5和8的右侧的)止挡并且确定其在过电压放电器“正常”状态下的位置。

总而言之以本发明成功给出用于多极的但是也用于单极的过电压保护器的通信系统，该过电压保护器对于由制造引起的误差是不敏感的，使得优选装入的微开关的错误的触发可以降低到最小。这通过如下实现，即没有摇动运动、旋转运动或者摆动运动必须转换成移动运动。

没有弹簧或者其它的产生预紧的元件必须设置在可插塞的过电压放电器本身中。在那儿存在的滑板仅用作为闭锁止挡，其闭锁功能在触发热式过电流保护装置时提高。

附图标记列表

1 滑板

2  弹性舌片

3  舌片的自由端

4  锁紧元件

5  热式过电流保护装置

6  操纵针

7  滑板的自由部段

8  在壳体中的开口

9  壳体

10 在壳体内的用于滑板的导向槽

11 显示表面

12 盖

13 盖的侧壁

14 可视窗

15 基本部件的臂

16 基本部件

17 键元件

18 键元件的自由的键端部

19 设置在基本部件内的移动杆

20 用于移动杆的弹簧元件

21 开关装置/微键

22 斜面

23 下面的腔室

24 作为过电压放电器的封装的火花间隙

25 插塞接触面

26 上面的腔室

27 隔板

28 布线载体

29 用于封闭下面的腔室的底部部件

30 上面的腔室的侧壁

31 对于键元件的用于产生预紧的弹簧

Claims (16)

1.可插塞的过电压放电器，包括一个或者多个过电压保护元件以及一个热式过电流保护装置，所述过电压保护元件设置在一个具有光学的故障显示器的结构单元中，所述过电流保护装置包括一个机械的操纵装置用于触发用以故障信号化的通信触点，其特征在于：设置一个可横向于放电器的插塞方向运动的直线导向的滑板(1)，该滑板具有一个弹性的舌片(2)，舌片(2)的自由端(3)能由一个锁紧元件(4)闭锁，另外热式过电流保护装置(5)包括一个操纵针(6)作为所述操纵装置，该操纵针在触发情况下作用到舌片(2)的自由端(3)上，以便该自由端由闭锁位置运动出来并且释放滑板(1)，以及可运动的滑板(1)另外具有一个伸出的自由部段(7)，该部段穿过在放电器壳体(9)中的相应的开口(8)。

2.按权利要求1所述的过电压放电器，其特征在于：舌片(2)的自由端(3)的摆动方向垂直于滑板(1)的运动方向。

3.按权利要求1或2所述的过电压放电器，其特征在于：在放电器壳体(9)内加工一个用于滑板的导向槽(10)。

4.按权利要求1或2所述的过电压放电器，其特征在于：热式过电流保护装置(5)具有基本上的圆柱形状和包括集成的弹簧预紧的操纵针(6)。

5.按权利要求2所述的过电压放电器，其特征在于：舌片(2)的自由端(3)的摆动方向和操纵针(6)的运动方向重合。

6.按权利要求1或2所述的过电压放电器，其特征在于：滑板(1)具有一个带有用于故障显示器的显示表面(11)的折角部。

7.按权利要求1或2所述的过电压放电器，其特征在于：壳体(9)包括一个盖(12)，该盖的一个侧壁(13)防止滑板(1)侧向运动。

8.按权利要求6所述的过电压放电器，其特征在于：壳体(9)包括一个盖(12)，该盖的一个侧壁(13)防止滑板(1)侧向运动，并且至少滑板的显示表面(11)包括一个颜色标识装置或者被染透，其中盖(12)在其顶侧上具有一个可视窗(14)作为光学的故障显示器的一部分。

9.按权利要求1所述的过电压放电器，其特征在于：结构单元具有两个腔室，其中一个下面的第一腔室(23)接纳一个封装的火花间隙(24)作为所述过电压保护元件并且下面的腔室的端侧由插塞接触面(25)构成，所述插塞接触面分别电连接至火花间隙(24)，另外，一个上面的第二腔室(26)接纳过电流保护装置(5)以及光学的故障显示器，在下面的第一腔室(23)和上面的第二腔室(26)之间设置一个隔板(27)，该隔板接纳一个布线载体(28)，该布线载体包含一个触发电路并且隔板(27)具有一个用于引导滑板(1)的凹槽以及锁紧元件(4)。

10.按权利要求9所述的过电压放电器，其特征在于：下面的腔室(23)由一个适配于火花间隙(24)的外轮廓的底部部件(29)封闭。

11.按权利要求9或10所述的过电压放电器，其特征在于：上面的腔室(26)具有两个从隔板(27)平行延伸的侧壁(30)，其中一个侧壁构成一个用于限定滑板(1)的路径的第一止挡并且在隔板(27)中的一个回弹部构成一个用于限定滑板(1)的移动路径的第二止挡。

12.用于机械或电地接纳至少一个按上述权利要求任一项所述的可插塞的过电压放电器的基本部件，该基本部件构成为U形形状以及包括一个用于故障状态的无电势的通信的开关装置，其特征在于：在基本部件(16)的臂(15)的内表面上设置一个穿孔，一个弹簧预紧的可移动运动的键元件(17)位于穿孔内，该键元件的自由的键端部(18)在嵌入过电压放电器时与滑板(1)的伸出的自由部段(7)处于作用连接并且将弹簧预紧力传递到滑板(1)上，其中在过电流保护装置(5)的触发情况下，弹簧预紧的键元件(17)通过不再闭锁的滑板被释放，因此键元件进行垂直于过电压放电器的插塞方向的运动。

13.按权利要求12所述的基本部件，其特征在于：键元件(17)的运动方向和滑板(11)的运动方向重合。

14.按权利要求12或13所述的基本部件，其特征在于：一个移动杆(19)设置在基本部件内，该移动杆进行垂直于键元件(17)的运动，其中移动杆(19)借助于弹簧元件(20)压到一个额定位置上，另外，键元件(17)通过斜面(22)使移动杆(19)由其额定位置运动出来，以便操纵开关装置(21)。

15.按权利要求14所述的基本部件，其特征在于：移动杆(19)或者一个由多个移动杆构成的结构设置在U形基本部件的臂(15)之一的上部中。

16.按权利要求12或13所述的基本部件，其特征在于：所述开关装置是微键。

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