CN102106050A - 带有一个或多个并联的、位于一个结构单元内的过电压限制元件的过电压保护器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种过电压保护器,其包括:一个或多个并联的、位于一个结构单元内的过电压限制元件例如变阻器、二极管或类似的盘形构造的器件;开关装置,以便在所述过电压限制元件热过载时在电方面分离所述过电压限制元件;以及用于显示和/或报告此时得到的故障状态的器件,所述开关装置通过能用热松开的物质例如粘胶或焊料与这至少一个过电压限制元件的连接触头和/或外部的夹紧或插塞触头连接。按本发明,开关装置构成为U形的、结实的开关叉,该开关叉的叉齿基本上平行于过电压限制元件的侧表面,所述过电压限制元件接纳在齿间隙中。叉齿中的至少一个贴靠在所述至少一个连接触头上并且在那里经由能用热松开的物质固定,在分离情况下,分离滑座在开关叉的随动下运动并且此时在叉齿与连接触头之间的连接点构成与开关叉运动相关的旋转点。
Description
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1的前序部分的过电压保护器,该过电压保护器包括一个过电压限制元件或多个并联的、位于一个结构单元内的过电压限制元件,所述过电压限制元件例如是变阻器、二极管或类似的盘形构造的器件,所述过电压保护器包括开关装置,以便在所述过电压限制元件热过载时在电方面分离所述过电压限制元件,以及所述过电压保护器包括用于显示和/或报告此时得到的故障状态的器件,所述开关装置通过能用热松开的物质例如粘胶或焊料与这至少一个过电压限制元件的连接触头连接和/或与外部的夹紧或插塞触头连接,这至少一个连接触头位于盘形构造的过电压限制元件的侧表面之一上。
背景技术
由EP 0 867 896 A1已知一种布置结构,其包括多个盘形的变阻器作为用于过电压保护器的过电压限制元件。在该文件的技术方案中有可能将每个并联的变阻器单独地分离并且触发相应的故障显示。电连接在那里由绞合线形式的导体构成,但是该导体仅有有限的浪涌电流承受强度。
由EP 0 716 493 B1已知另一种装置,用于防护瞬时的过电压的出现,其包括至少两个变阻器和多个分离器件,在那里同样是每个变阻器能单独地分离。对于每个分离装置也设置一个用于报告此时出现的故障状态的指示器。通过预紧的、位于盘形变阻器的窄的纵向棱边上的弓形件实现分离,这些弓形件通过低熔点的焊料与相应的对应接触点连接。
由DE 10 2006 036 598 A1已知一种用于设计过电压放电器的分离装置的方法,那里的分离运动通过开关簧片实现,该开关簧片经由持久作用的弹簧力在与通过保护焊料建立的保持力相反的方向上定位。在此,整个电流引导经过必须能弯曲的开关簧片,结果是,由于连接板的小的横截面和弯曲能力仅能引导小的浪涌电流。
由德国实用新型90 17 577 U1已知一种过电压保护器,其包括多个同样尺寸和同样浪涌电流承受强度的并联的变阻器。那里的变阻器彼此电并联。变阻器之间的必需的电连接通过以铜制绞合线形式的连桥以及借助于接触轨实现。但是业已展示,在浪涌电流载荷时这种铜制绞合线分叉,这是明显的缺陷。
按DE 10 2004 024 657 A1的用于导出过电压的结构包括一个或多个并联的、位于一个结构单元内的、过电压限制元件例如变阻器、二极管或类似物,其中也有开关装置,以便在所述过电压限制元件热过载时在电方面分离所述过电压限制元件。为此,在包括两个并联且并排间隔的变阻器盘的结构单元内,开关装置在变阻器盘之间设置在分隔壁上,并且与变阻器接头接触导通的接触导通盘或者接触导通板与相应的开关装置处于热接触。在此,接触导通盘或接触导通板如此设置,使得取消在浪涌电流负载时的电磁力。虽然通过这种方案改善浪涌电流承受能力,但是并联的电压限制元件与热反应的开关装置的热耦联是不充分的。
在按EP 0 905 839 A1的可插塞的过电压放电器中,同样使用至少一个盘形的变阻器,在通向过电压放电元件的输入线中设置钎焊点,它在热负载时熔化。另外设置弹簧预紧的以连桥形式的输入线部分,其两端通过钎焊连接而与其它的输入线部分连接。如果在有关钎焊点上的温度高得达到焊料的熔点,则连桥被拔出并从而实现变阻器的电分离。但是在这种实施形式中在提及的连桥与变阻器之间存在非常不充分的热耦联。另外,由于两侧钎焊的连桥以及真正分离装置的定位,浪涌电流承受强度是不充分的。
发明内容
因此由上述现有技术出发,本发明的任务在于,实现一种进一步发展的过电压保护器,其包括一个或者尤其是多个并联的、位于一个结构单元内的过电压限制元件例如变阻器、二极管或类似的盘形构造的器件,所述过电压保护器总体上能够引导直至100kA范围内的较高的浪涌电流值,这至今通过现有技术的方案是不可能的。另外,所建议的带有分离装置的过电压保护器的结构应该包括尽可能少的部件,因此得到自动化的并从而较为廉价的制造。也要保证,在两个或更多并联的过电压限制元件中实现安全的同步的分离,为此同样有必要找到一种构造,其保证在过电压限制元件与开关装置或者说分离装置之间的充分的热耦联。
本发明的任务的解决按权利要求1的特征组合实现,从属权利要求至少包括适宜的结构和进一步拓展。
因此出发于一种过电压保护器,其具有一个过电压限制元件或多个并联的、位于一个结构单元内的过电压限制元件,例如变阻器、二极管或类似的盘形构造的器件。所述过电压保护器包括开关装置,以便在过电压限制元件尤其是变阻器的热过载时在电方面分离所述过电压限制元件。另外有用于显示和/或报告在分离情况下得到的故障状态的器件。开关装置经由能用热松开的物质例如粘胶、蜡或焊料与这至少一个过电压限制元件的连接触头之一连接和/或同样通过这样的能用热松开的物质与外部的夹紧或插塞触头连接。这至少一个连接触头在此位于盘形构造的过电压限制元件的侧表面之一上。
按本发明,开关装置构成为U形的、由结实的材料制成的开关叉,该开关叉的叉齿基本上平行于过电压限制元件的侧表面,所述过电压限制元件接纳在齿间隙中。
将叉齿连接起来的区段与外部的夹紧或插塞触头之一电连接,并且靠放在分离滑座上,该分离滑座包括至少一个爪形的区段,所述爪形的区段环绕开关叉的位于那里的端部。
分离滑座处于预紧之下,尤其是处于弹簧力预紧之下,有关的力矢量背离在开关叉与外部的夹紧或插塞触头之间的连接点地定向。
至少一个叉齿贴靠在尤其是变阻器的所述至少一个连接触头上,并且在那里经由已经提及的能用热松开的物质固定,在分离情况下,分离滑座在开关叉的随动下运动,并且此时在叉齿与连接触头之间的连接点构成与开关叉运动相关的旋转点。
因为与现有技术的各种方案相比不需要开关装置的弯曲运动,所以开关装置可以由特别结实的材料制成,因此能达到高的浪涌电流承受能力。开关叉的结实的构造也导致优秀的导热性,因此得到从热源(即过电压限制元件)至散热器(即设有能用热松开的物质的相应的连接点)的非常良好的热接触。
在一种优选的实施形式中,过电压限制元件包括至少两个并联的变阻器盘,它们分别在其侧表面之一上具有第一连接触头,另外的第二连接触头与另一个外部的夹紧或插塞触头电连接。开关叉的各叉齿在该实施形式中分别与一个第一连接触头通过能用热松开的物质固定,出现的电流只能在平行的方向上流过这些叉齿。
分离滑座支承在导向件中,该导向件是接纳保护器的壳体的底部的一部分。
在此,分离滑座平行于壳体底部在位于那里的用于接纳夹紧或插塞触头的通孔之间运动。
分离滑座的爪形的区段从壳体底部出发朝上延伸,优选两个爪形的区段相应存在于分离滑座的外端部区段上,以便可靠地抓住开关叉,而在分离过程中不出现歪斜。盘形的过电压限制元件基本上垂直于壳体底部地朝上延伸,在分离滑座与盘形的过电压限制元件之间设置绝缘的承载件。
在盘形的过电压限制元件的纵向外棱边上有用于接纳活动的光学的指示板的固定腿,所述固定腿部分环绕所述限制过电压的器件。活动的指示板包括至少一个、优选两个侧向的带有槽的伸出部分,开关叉的叉齿的一个端部或两个端部嵌入有关的槽中,以便在分离过程中改变指示板的位置。
在壳体底部构造有用于接纳销、尤其是压力销的开口,所述销根据分离滑座的位置操纵或触发故障通讯装置。
在过电压限制元件、尤其是变阻器的侧表面上的连接触头构成为条形的、从侧表面伸出的止挡棱边。
能用热松开的物质不仅能将叉齿与在过电压限制元件上的连接触头连接,而且能将连接各叉齿的区段与外部的夹紧或插塞触头连接。
止挡棱边的朝向保护器壳体底部的端部在分离过程中构成开关叉运动的旋转点。
开关叉可以制成为结实的冲压件,因此得到已经提及的大接触面和在最大浪涌电流承载能力的意义上的期望的高机械强度。
平行地流过电流的叉齿的力作用支持设置的钎焊点的强度,这又有利于浪涌电流承受强度。此外,通过这样出现的作用可以使得钎焊面积的尺寸最小化。
通过由结实的材料构成U形的开关叉,其按规定不弯曲,分离装置的经由分离滑座的运动可以实现多个并联变阻器的安全的同步的分离。另外通过共同的直接的钎焊得到变阻器的优秀的热耦联以及通过共同的结实的分离弓即开关叉得到外部连接。
过电压保护器的结构宽度通过开关叉仅不明显地提高,因此可以使用在尺寸方面符合标准的用于紧凑的过电压保护器的壳体。
附图说明
下面借助于实施例以及参考附图应详细解释本发明。其中:
图1显示无壳体罩的过电压保护器的侧视图;
图2显示同样无壳体罩的如图1所示的过电压保护器的前视图;
图3显示过电压保护器的透视图,包括分离装置的示意的旋转到,该分离装置包括结实的开关叉;
图4显示再次无壳体罩或外部壳体的过电压保护器的主要元件的分解图。
具体实施方式
按照实施例的过电压保护器基于两个连接成一个变阻器单元1的并联的变阻器。
在变阻器单元1的侧表面的每一个上有条形的、从侧表面伸出的、作为连接触头的止挡棱边2。
在壳体底部3中有安装在那里的外部的夹紧或插塞触头4,由此得到,所示的过电压保护器构成为插塞件,其能安装到未显示的基座件中。
在图1右侧显示的插塞触头4与变阻器单元1的共同的连接接头5接触导通、尤其是与之钎焊。
真正的开关装置构成为U形的、结实的开关叉6,它具有两个间隔开的叉齿7。
这些叉齿7通过区段8连接。该区段8也构成与图1左侧可见的夹紧或插塞触头4接触导通的接触导通面。
由图2和3可见,叉齿7基本上平行于变阻器单元1的侧表面延伸,并且变阻器单元接纳在这些叉齿的齿间隙中。
将这些叉齿连接起来的区段8在其侧向的两个端部上被两个爪形的区段9环绕,这些爪形的区段是分离滑座10的组成部分。
分离滑座10能移动地支承在壳体底部3上且例如由注塑件制成。
另外,分离滑座10处于预紧下,所述预紧通过压力弹簧11产生。有关的力矢量从在开关叉6与图1左侧可见的夹紧或插塞触头4之间的连接点指向背离的方向。
叉齿7贴靠在止挡棱边2上并且在那里借助于焊料固定。
在分离情况下,分离滑座10运动,开关叉6随动。在叉齿7与止挡棱边2之间的连接点在此构成与开关叉运动相关的旋转点12。
由未按尺度的附图可见,开关叉6由结实的金属部件构成,并且因此具有足够的浪涌电流承受能力。
图4可见用于分离滑座10的导向件13,分离滑座具有适配于导向件13尺寸的槽形空隙。
导向件13是壳体底部3的组成部分。在分离滑座10与变阻器单元1之间还有一个绝缘遮盖件14。
如可见的,分离滑座10的爪形的区段9从壳体底部出发朝上延伸。
变阻器单元1又垂直于底部3延伸,变阻器单元1在纵向外棱边上被固定腿15部分环绕。
固定腿15用于接纳活动的光学的指示板16。
活动的指示板16具有两个朝下延伸的侧向的伸出部分17,它们包含槽18,开关叉6的叉齿7的各一个端部嵌入到槽18中,以便在分离过程中通过移动和牵拉而改变指示板16的位置。在此,固定腿15的上面的一部分被空闲,该部分用作为所谓的红色指示器19(故障指示器)。
光学的指示板16优选由着上绿色的塑料材料构成,并因此代表“绿色指示器”,也就是说正常状态。颜色位置“绿/红”的改变通过未画出的外部壳体的未显示的窗口可见。
在壳体底部3中还可以安装本身公知的编码销20,以便防止未显示的基座件的错误装备。
介绍的分离装置因此主要包括U形的开关叉,它建立变阻器连接片与外部的插塞触头之间的电接触。
变阻器连接片与开关叉的连接以及开关叉与插塞触头的连接与低熔点的焊料一起构成各分离点。在壳体底部与变阻器单元之间的间隙中定位的分离滑座借助于爪子抓住开关叉的两个外端部。在钎焊点熔化之后通过弹簧预紧力实现分离,该弹簧预紧力的力矢量在分离滑座与壳体底部之间作用。通过分离滑座的触发,在插塞件底侧上的空隙被释放,所述空隙用于抬起未显示的压力销和用于转换在底座件中的通讯装置。在通过分离滑座打开分离点时,开关叉进行旋转运动,此时变阻器连接片的下棱边基本上起旋转轴线的作用。叉齿7的从变阻器连接片超出的上部用作为光学指示板16的传动件,因为相应的叉齿区段嵌入到槽18中。
附图标记列表
1 变阻器单元
2 止挡棱边/连接触头
3 壳体底部
4 夹紧或插塞触头
5 连接接头
6 开关叉
7 叉齿
8 区段
9 爪形的区段
10 分离滑座
11 压力弹簧
12 旋转点
13 导向件
14 绝缘遮盖件
15 固定腿
16 光学的指示板
17 伸出部分
18 槽
19 红色指示器
20 编码销
Claims (13)
1.过电压保护器,所述过电压保护器包括一个过电压限制元件或多个并联的、位于一个结构单元内的过电压限制元件,所述过电压限制元件例如是变阻器、二极管或类似的盘形构造的器件,所述过电压保护器包括开关装置,以便在所述过电压限制元件热过载时在电方面分离所述过电压限制元件,以及所述过电压保护器包括用于显示和/或报告此时得到的故障状态的器件,所述开关装置通过能用热松开的物质例如粘胶或焊料与这至少一个过电压限制元件的连接触头和/或外部的夹紧或插塞触头连接,以及这至少一个连接触头位于盘形构造的过电压限制元件的侧表面之一上,
其特征在于:
开关装置构成为U形的、结实的开关叉(6),该开关叉的叉齿(7)基本上平行于过电压限制元件(1)的侧表面,所述过电压限制元件接纳在齿间隙中;
另外,将各叉齿(7)连接起来的区段(5)与外部的夹紧或插塞触头(4)之一电连接并且靠放在分离滑座(10)上,该分离滑座包括至少一个爪形的区段(9),所述爪形的区段环绕开关叉(6)的位于那里的端部;
分离滑座(10)处于弹簧力预紧之下,有关的力矢量背离在开关叉(6)与外部的夹紧或插塞触头(4)之间的连接点地定向,叉齿(7)中的至少一个贴靠在所述至少一个连接触头(2)上并且在那里经由能用热松开的物质固定,在分离情况下,分离滑座(10)运动,开关叉(6)随动,并且此时在叉齿(7)与连接触头(2)之间的连接点构成与开关叉运动相关的旋转点(12)。
2.按权利要求1所述的过电压保护器,其特征在于:过电压限制元件包括至少两个并联的变阻器盘并且分别在侧表面之一上具有第一连接触头(2),另外的第二连接触头(5)与外部的夹紧或插塞触头(4)中的另一个电连接,并且开关叉(6)的各叉齿(7)分别与第一连接触头(2)之一通过能用热松开的物质固定,出现的电流能在平行的方向上流过这些叉齿(7)。
3.按权利要求1或2所述的过电压保护器,其特征在于:分离滑座(10)支承在导向件(13)中,该导向件是接纳保护器的壳体的底部(3)的组成部分。
4.按权利要求3所述的过电压保护器,其特征在于:分离滑座(10)平行于壳体底部(3)在位于那里的用于接纳夹紧或插塞触头(4)的通孔之间运动。
5.按权利要求3或4所述的过电压保护器,其特征在于:分离滑座(10)的爪形的区段(9)从壳体底部(3)朝上延伸。
6.按权利要求3至5任一项所述的过电压保护器,其特征在于:所述一个或多个盘形的过电压限制元件基本上垂直于壳体底部(3)地朝上延伸。
7.按权利要求6所述的过电压保护器,其特征在于:在分离滑座(10)与盘形的过电压限制元件(1)之间设置绝缘的承载件或绝缘遮盖件(14)。
8.按权利要求3至7任一项所述的过电压保护器,其特征在于:在盘形的过电压限制元件(1)的纵向外棱边上有固定腿(15)用于接纳活动的光学的指示板(16),所述固定腿部分环绕所述过电压限制元件。
9.按权利要求8所述的过电压保护器,其特征在于:活动的指示板(16)包括至少一个侧向的带有槽(18)的伸出部分(17),开关叉(6)的叉齿(7)的一端嵌入所述槽(18)中,以便在分离过程中改变指示板(16)的位置。
10.按权利要求3至9任一项所述的过电压保护器,其特征在于:在壳体底部(3)构造有用于接纳一个销的开口,所述销根据分离滑座(10)的位置操纵或触发故障通讯装置。
11.按上述权利要求任一项所述的过电压保护器,其特征在于:在过电压限制元件(1)的侧表面上的连接触头(2)构成为条形的、从侧表面伸出的止挡棱边。
12.按上述权利要求任一项所述的过电压保护器,其特征在于:能用热松开的物质不仅能将叉齿(7)与在过电压限制元件(1)上的连接触头(2)连接,而且能将连接各叉齿(7)的区段(8)与相应的外部的夹紧或插塞触头(4)连接。
13.按权利要求11所述的过电压保护器,其特征在于:止挡棱边的与过电压保护器的壳体底部(3)靠近的端部在分离过程中构成开关叉(6)的运动的旋转点(12)。
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