CN102725805B - 过压防护放电器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种过压防护放电器，其带有主动件(12)、两个贴靠到主动件(12)处的电极(14,16)和连接元件(18)。主动件(12)和电极(14,16)布置在连接元件(18)中。根据本发明，连接元件(18)以注塑法或压制法来制造，其中，连接元件(18)在其制造期间收缩。由此电极(14,16)被固定地压到主动件(12)处。
Description
技术领域
本发明涉及根据本发明的过压防护放电器(Überspannungsableiter)的领域。此外，本发明涉及一种模块化地构建的放电器系统(Ableitersystem)以及一种用于制造过压防护放电器的方法。
背景技术
过压防护放电器以最不同的实施形式已知。例如，文件EP-A-0 642 141公开了一种过压防护放电器。该已知的过压防护放电器具有用于放掉过压的主动件(Aktivteil)，其尤其由变阻器块(Varistorblock)构成。主动件或变阻器块被插入由玻璃纤维强化的聚酰胺构成的预制的框架中。已知的框架在侧向具有框架开口，穿过框架开口实现将放电元件插入框架中。在将电极和变阻器块插入框架中之后，借助于导电良好的夹紧装置在框架内固定地夹紧变阻器块和电极，由此一方面将变阻器块或主动件固定地保持在框架中，而另一方面建立用于变阻器块彼此间接触和/或用于借助于电极之一接触变阻器块所需的接触压力。在文件EP-A-0 642 141中，典型地具有在螺杆(Schraube)中所引导的螺纹销的夹紧装置同时相应形成用于过压防护放电器的联接电极或者所联接配件(Anschlussarmatur)或其部件。换句话说，用于接触变阻器块的电极相对于框架可这样移动，使得通过螺纹销的旋转可使起初与变阻器块相间隔的电极贴靠到变阻器块处并且以压力加载。带有插入其中的变阻器块的框架由带有遮蔽部(Schirm)的护罩(Mantel)完全包围。带有遮蔽部的护罩也被称为防雨罩(Wetterschutzgehäuse)。
对于该已知的过压防护放电器证实为不利的是，在框架与变阻器块之间构造有间隙。该间隙在理想情况中通过防雨罩的硅酮物质来填充。由于在过压防护放电器的运行期间的热负载和硅酮对于水蒸汽的可透过性，水尤其可在该间隙中聚集。水的这样的聚集促使过压防护放电器失效。
从文件EP-A-0 614 198中已知另一过压防护放电器。在该压放电器中，放电元件被布置在联接配件之间，联接配件在它那方面借助于回环(Schlaufe)相连接。借助于可旋转的、保持在联接配件中的一个中的压紧螺栓，将用于接触变阻器块的接触电极和变阻器块相互夹紧。由此在变阻器块彼此之间和在接触电极与贴靠在其处的变阻器块之间也建立必要的接触压力。回环中的每一个由卷绕的、玻璃纤维强化的带来制造，其置入塑料基质中。放电元件和回环完全由而联接配件至少部分由设有遮蔽部的铸造罩壳(其由绝缘材料构成)包围，铸造罩壳形成防雨罩。
从文件EP-A-0 847 062中已知另一过压防护放电器。在该过压防护放电器中，夹紧装置通过绝缘材料管来构造，配件中的一个在端侧拧入其中。在配件之间又布置有放电元件。通过将配件拧入绝缘材料管中，使配件、绝缘材料管和放电元件固定地相互夹紧。此外可从该文件中得出，绝缘材料管优选地由热塑性的聚合体和置入其中的填料(Füllstoff)、例如玻璃纤维制成。
在另一在文件EP-A-0 847 062中所公开的过压防护放电器的实施形式中，在将放电元件和配件装配在绝缘材料管中之后，在端侧利用由绝缘材料构成的盖来封闭绝缘材料管。优选地，对于盖使用相同的绝缘材料并且该封闭优选地借助于超声波实现。
从文件EP-A-0 372 106中已知一种过压防护放电器，在其中放电元件、吸热元件和联接配件被插入由聚乙烯构成的预制的管中。在插入放电元件、吸热元件和联接配件之后，借助于加热使该管这样收缩，使得放电元件、吸热元件和联接配件被固定地压向彼此。
从文件EP-A-0 393 854中已知一种过压防护放电器，为了防止在故障情况中裂开(Auseinanderbersten)，其具有排气孔。
从文件WO 97/32382中已知另一过压防护放电器。从文件WO
97/32382中已知的第一过压防护放电器具有用于在过压防护放电器的轴向上强化的加强条，其置入塑料基质中。
同样在文件WO 97/32382中所公开的第二过压防护放电器具有由绝缘材料制成的连接元件，其将电极和变阻器块保持在一起。连接元件具有由树脂材料构成的基础层。此外，连接元件具有一个或多个外部的层，其同样由树脂材料构成。相对短的纤维束(Faserbündel)被混合到外部的层的树脂材料中。
此外，被允许在中压和高压电网中使用的过压防护放电器必须满足标准IEC 60099。对于过压防护放电器存在该问题，即在放电元件过载的情况下，也就是说，如果带有变阻器的主动件由于过高的瞬时过压或过高的功率卸载而吸收了过多的能量，则在主动件内可发生气化作用(Gasbildung)。如果气体不能从过压防护放电器中漏出，则这导致过压防护放电器的爆炸。这对于在其中布置有过压防护放电器的设备本身而且对于就在过压防护放电器附近工作的人员示出危险。
发明内容
本发明的目的在于说明一种放电器，其可成本有利地制造、在运行中可靠并且满足相关的安全标准。
根据本发明，该目的通过根据本发明的过压防护放电器、通过根据本发明的模块化地构建的放电器系统且通过根据本发明的用于制造过压防护放电器的方法来实现。
根据本发明的过压防护放电器具有主动件和两个贴靠到主动件处的电极以及由绝缘材料构成的连接元件，主动件和电极布置在连接元件中。根据本发明，连接元件在其制造期间收缩。通过连接元件在冷却和/或硬化期间的收缩，电极被固定地压到主动件处，由此在相应的电极与主动件之间建立良好的电接触。另外，通过收缩可确保连接元件直接贴靠到主动件处，由此在过压防护放电器的运行期间污物、例如水不可侵入连接元件与主动件之间。由此提高过压防护放电器的可靠性。另外，证实为有利的是，连接元件在径向上直接贴靠到主动件处，由此过压防护放电器的机械特性相对于现有技术改善，尤其在剪切力方面。另外，较少数量的单件使极其成本有利的生产成为可能。
另外，可在强度方面优化连接元件的设计，因为在其制造之后不可将另外的元件引入连接元件中，如这在现有技术中部分是这种情况，例如参见文件EP-A-0
642 141。因此，连接元件的机械强度可被优化并且用于连接元件的材料耗费被最小化。因此，可在遵守相关的安全要求和标准的情况下降低成本。此外，根据本发明的过压防护放电器可更简单地来制造，因为不需要特别的夹紧元件如螺杆和螺纹销(如在现有技术中已知)来在电极与主动件之间建立接触压力。
按照根据本发明的一实施形式，连接元件借助于围绕电极和主动件直接浇铸(Directverguss)来构造。由此，可实现特别成本有利的制造方法。另外，直接浇铸使之成为可能，即连接元件直接贴靠地、没有空隙地围绕主动件来构造。这意味着，尤其在径向上在主动件与连接元件之间不产生空腔。由此，过压防护放电器具有特别有利的电气特性，尤其由此在过压防护放电器的运行时间期间湿气或水不能在主动件与连接元件之间聚集。
按照根据本发明的一实施形式，连接元件具有均匀的结构和均匀的材料结构。连接元件的该结构使其能够借助于注塑法完整制造。因此，可极其成本有利地制造根据本发明的过压防护放电器，因为其很大程度上可全自动地来制造。
按照根据本发明的一实施形式，过压防护放电器不具有使电极相互连接的加强部(Verstärkung)。加强部的置入将强迫在将材料喷入或引入用于制造连接元件的模(Form)中之前的另一生产步骤。该附加的生产步骤(就算可以)也极其难以自动化。因此，与现有技术相比，过压防护放电器可通过省去加强部来明显成本更有利地制造。
按照根据本发明的一实施形式，连接元件关于轴线不仅径向地而且轴向地包围主动件和电极。通过轴向的包围将电极形状配合地保持在连接元件内。由此尤其防止在故障情况中电极的轴向抛出(Herausschleudern)。
本发明的另外的优选的实施形式在实施例中来说明。
附图说明
下面根据附图详细阐述本发明的实施形式。在此仅示意性地：
图1以剖面图显示了带有可插拔的电极的根据第一实施例的过压防护放电器；
图2以透视图显示了根据图1的过压防护放电器；
图3以剖面图显示了带有可插拔的电极的根据第二实施例的过压防护放电器；
图4以透视图显示了根据图3的过压防护放电器；
图5和6以剖面图显示了带有可旋拧的电极的过压防护放电器的另外的实施例；
图7和8以剖面图显示了带有可焊接的电极的过压防护放电器的另外的实施例；
图9以剖面图显示了由根据图1和2的过压防护放电器来构建的模块化地构建的放电器系统的第一实施例；以及
图10以剖面图显示了由根据图3和4的过压防护放电器来构建的模块化地构建的放电器系统的第二实施例。
在附图标记清单中概括性地列出了在附图中所使用的附图标记及其含义。原则上，在图中相同的部件设有相同的附图标记。所说明的实施形式示例性地代表发明对象而不具有限制性的作用。
具体实施方式
图1显示了根据本发明的过压防护放电器10。过压防护放电器10主要具有以下元件：主动件12、两个电极14,16和将主动件12与电极14,16相互连接的、由绝缘材料制成的连接元件18。
主动件12具有至少一个在电流-电压比方面非线性的电阻、尤其氧化锌(ZnO)基的非线性的电阻。这样的非线性的电阻也被称为变阻器。主动件12大致具有带有轴线A的直圆柱的形状，其中圆柱的两个端面中的每个构造为用于借助于两个电极14、16中的一个电接触主动件12的接触面13。原理上，用于主动件12的其它形状同样是可能的，尤其空心柱形。圆柱或者说主动件12的轴线A处于过压防护放电器10的轴线A上。
根据本发明的过压防护放电器10满足标准IEC 60099。尤其地，过压防护放电器10至少具有1kV(1千伏)的额定电压。因此，如果低于额定电压的电压加到主动件12处，则主动件12锁止。在电压大于额定电压时，主动件12导电。因此，大于额定电压的电压(其也被称为超压)通过过压防护放电器10来导出。
在轴线A的方向上，在主动件12的一侧上，两个电极14、16中的第一电极14贴靠到主动件12处。在主动件12的与第一电极14相对的那侧处，第二电极16贴靠到放电元件12处。因此，在轴线A的方向上，在主动件12的一侧上布置第一电极而在另一侧上布置第二电极16，其中，第二电极16在轴线A的方向上关于主动件12与第一电极14相对而置。在一备选的实施形式中，电极14、16附加地利用导电的粘合剂固定在主动件12处。
两个电极14、16(第一电极14和第二电极16)各具有接触面，其确定用于贴靠到主动件12的相应的接触面13处。另外，两个电极14、16各具有连接和接触区域17。
围绕主动件12和两个电极14、16来构造连接元件18。连接元件18例如以注塑法围绕主动件12和围绕电极14、16来喷注。该方法是对直接浇铸的示例。因此，连接元件18包围主动件12和两个电极14、16。尤其地，连接元件18关于轴线A径向地直接贴靠到主动件12处。因为在冷却和/或硬化时连接元件18在轴线A的方向上由于收缩而收紧，两个电极14、16中的每个相对于主动件12以压力来加载，从而在两个电极14、16中的每个与主动件12之间建立良好的电连接。因此，由于通过注塑包封(Umspritzen)主动件12和两个电极14、16制造连接元件18，在连接元件18中建立内应力，其使电极14、16和主动件12相互夹紧。因此，连接元件18将两个电极14、16在轴线A的方向上压到主动件处，其中，通过该制造过程在连接元件18中建立应力用于将电极14、16压到主动件12处。
因此，与现有技术相比，由于借助于注塑包封主动件和两个电极14、16制造连接元件18，可取消用于建立用于夹紧主动件12与电极14、16的机械应力的独立的元件或装置。另外，可取消特别的、对于建立该应力所需的工作步骤。换句话说，第一电极14以及第二电极16关于连接元件18位置固定地来布置。
通过以注塑法制造连接元件18且通过借助于注塑包封主动件12和两个电极14、16制造连接元件18，可能在材料耗费较小的情况下构造带有特别有利的机械特性的连接元件18。另外，由于过压防护放电器10由主动件12、电极14,16和连接元件18构成的极其简单的结构，制造过程能够尽可能自动化，由此可实现制造成本的降低。尤其由此使制造过程的自动化成为可能，即取消用于建立用于夹紧主动件12与电极14、16的应力的独立的元件或装置。另外，可取消用于建立应力的特别的工作步骤，因为主动件12与两个电极14、16的机械夹紧通过连接元件18的冷却和/或硬化而实现。
连接元件18在邻接到主动件12的护罩区域处的区域中(也就是说在轴线A的方向上在两个电极14、16之间)具有通孔30。该通孔30用于将任何情况下在主动件12的故障情况中在连接元件的内部中形成的气体导出，而由此连接元件18不爆炸式地被破坏。通过通孔30尤其防止在故障情况中过压防护放电器10的爆炸式的破坏。
在构造连接元件18时构造通孔30。
因此，通过通孔30来构造排气孔，在故障情况中可在连接元件内形成的气体可通过其流出。因此，通过在连接元件18的邻接到主动件12的护罩区域的区域中构造通孔30，任何情况下在主动件12的区域中形成的气体可关于轴线A径向地向外流出。
在一实施形式中，连接元件18具有至少两个并且/或者最多二十个通孔30。优选地，连接元件18具有至少三个且最多十个通孔30，特别优选地至少三个且最多五个通孔30。
通孔30的净横截面面积至少彼此大致相同地来构造。另外，通孔30彼此关于轴线A在周向上以有规律的间距构造在连接元件18处。由此，连接元件18具有笼式的结构。该制造过程使之成为可能，即带有该结构的连接元件18可从一件来制造或者说可一件式地制造。
尤其地，笼式的结构特征在于，主动件12不可通过通孔30漏出。由此可以以有利的方式防止主动件12或部件或其大的部分被从连接元件18中抛出。因此，在故障情况中，笼式的结构直接有助于安全性。如果在故障情况中主动件12由于过高的超压被过载，则这可导致气化作用并且/或者导致主动件12的破碎。通过产生的气体可抛出(wegschleudern)碎片。根据本发明的过压防护放电器10的连接元件18有效地防止碎片的抛出。
笼式的结构另外特征在于，电极14、16在轴线A的方向上以及在对此的径向上与连接元件18形状配合地保持在连接元件18内。
换句话说，连接元件18关于轴线A径向地以及轴向地包围主动件12和电极14、16。
如在图中所示，连接元件18在轴线A的方向上除了在连接和接触区域17的区域中之外完全包围主动件12和电极14、16。如所实施的那样，连接元件18在周向上具有通孔30。
因此，笼式的结构防止在故障情况中电极14、16尤其在轴线A的方向上被从连接元件18中抛出。
优选地，仅在轴线A的方向上或者说最多相应的电极14、16的连接和接触区域17从连接元件18中伸出。
如果连接元件18尤其具有偶数的通孔30，则通孔也可具有不同的净直径，其中，在该情况中应注意在周向上有规律的构造。例如，带有较小净直径的通孔可跟随带有较大净直径的通孔，其中，带有较大净直径的通孔又跟随带有较小净直径的通孔。同样可考虑其它顺序，例如带有三个不同的净直径。通过通孔的数量的选择并且通过通孔的形状的选择，一方面可在主动件12与电极14、16的机械夹紧方面优化连接元件18的机械稳定性且在故障情况中优化连接元件18的机械要求。在故障情况中，对连接元件18的机械要求尤其特征在于，任何情况下气体必须从连接元件18的内部中漏出，然而不允许大的碎片从连接元件18的内部中抛出。
通孔30的总面积、也就是说所合计的面积在主动件12的侧面积的20%与90%之间、优选地在30%与80%之间且特别优选地在40%与70%之间。主动件12的侧面积是主动件12的表面积的该部分，其在轴线A的方向上位于两个接触面13之间，两个电极14、16中的一个各贴靠到接触面13处。
备选地，通孔30的总面积可为主动件12的侧面积的至少33%。
优选地，通孔30至少近似地具有椭圆的形状，其中，两个椭圆轴线中的较长那个在轴线A的方向上延伸。由此实现，连接元件18具有特别好的机械特性。
为了可完全借助于注塑法制造连接元件18，使用适合于注塑的材料用于连接元件18。这尤其是匀质的材料。匀质的材料也包括宏观上均匀的材料混合物，例如接下来所实施的那样。因此，完全通过注塑所制造的连接元件18本身同样具有至少宏观上均匀的结构以及至少宏观上均匀的材料结构。
例如，连接元件18的结构不具有不同的并且/或者不具有多个层。另外，不将强化部(例如带等)(其将两个电极相互连接)插入或置入连接元件中。这样的强化部将导致连接元件的不均匀的结构并且使完全借助于注塑制造连接元件不可能，因为必须在将材料喷入注塑模中之前将强化部插入其中。因此，电极14、16在完全借助于注塑制成的连接元件18中仅经由其相互连接。
连接元件18优选地由热固塑料材料制成。其可包含不能伸展的纤维或者还有球体(Kugeln)作为填料。另外，在连接元件18中可包含另外的添加剂。作为纤维可考虑玻璃纤维、玄武岩纤维(Basaltfaser)和芳纶纤维。纤维长度必须适合于注塑法或压铸法。
备选地，连接元件18也可由塑料制成。通常，用于连接元件18的材料尤其必须满足该条件，即该材料不蠕变或几乎不蠕变，因为否则在运行时间上电极14、16与主动件12之间的接触压力减小。另外，材料应交联(vernetzen)。此外，材料必须电绝缘。又可使填料、添加剂和/或纤维如上面所实施的那样与塑料混合。
两个电极14、16优选地由导电良好的板材(例如铝、钢、青铜或铜或其合金)制成并且优选地具有例如0.1mm至6mm的、优选地0.5mm至4mm的且最特别优选地1mm至3mm的板材厚度。
如在图1中所示，两个电极14、16的连接和接触区域17可不同地来构造。两个电极14、16中的第一电极14的连接和接触区域17确定用于与联接配件或例如结合图9所说明的那样与另一过压防护放电器10'的第二电极16共同作用。优选地，过压防护放电器10和另一过压防护放电器10'尽可能相同地来构造，但是尤其可具有用于不同的额定电压的主动件12。为了与另一过压防护放电器10'的第二电极16共同作用，第一电极14具有销凸出部(Stiftfortsatz)50，其确定用于与第二电极16的装配孔52共同作用。因为过压防护放电器10一方面具有带有销凸出部50的第一电极14而另一方面具有带有装配孔52的第二电极16，可使多个过压防护放电器10彼此排成行，其中，销凸出部50和装配孔52这样相互协调，使得通过将销凸出部50引入装配孔52中来建立机械固定的且导电良好的连接。
如果过压防护放电器10被设有联接配件，则第一电极14和/或第二电极16的连接和接触区域17也可不同地来构造。另外，第一和/或第二电极14、16的连接和接触区域17也可构造为联接配件。
在图5至8中显示了两个电极14、16的另外的实施形式，其中，图5和7各显示了一实施例，其很大程度上与在图1和2中所示的第一实施例相同地来构造，然而带有不同地构造的电极14、16。图6和8各显示了一实施例，其很大程度上与第二在图3和4中所示的实施例相同地来构造，然而带有不同地构造的电极14、16。
在图5和6中所示的电极14、16这样来构造，即电极14、16可相互旋拧。对此，第一电极14在连接和接触区域17中具有径向上布置在外部的螺纹。第二电极16在连接和接触区域17中具有径向上处于内部的螺纹，其确定用于被拧到第一电极14的螺纹上或拧到相应地相同地构造的螺纹上。
在图7和8中所示的电极14、16这样来构造，即电极14、16可相互焊接。在该情况中，电极14、16可相同地来构造。
如下面来制造在图1和2中所示的放电器10。
将主动件12和两个电极14、16置入模、尤其注塑模中，其中，第一电极14和第二电极16各以其接触面贴靠到主动件12的两个接触面13中的一个处。借助于注塑模的一个或两个可在主动件12的轴线A的方向上移动的滑块(Schieber)，优选地将第一电极14和第二电极16固定地压到主动件12处。借助于另一可关于轴线A径向地移动的径向滑块，这样来设计模，使得如结合图1和2所说明的那样在喷注之后产生连接元件18。尤其地，径向滑块被径向地压到主动件12处。径向滑块用于在连接元件18中构造通孔30。接着，将用于制造连接元件18的材料喷入模中。在该材料冷却和/或硬化时，其尤其在轴线A的方向上收缩，由此在连接元件18中建立将两个电极14、16固定地压到主动件12处的应力。该应力保证用于通过两个电极14、16电接触主动件12的足够的接触压力。
备选于借助于注塑制造连接元件18，也可通过压制法来制造连接元件18。在这样的方法中，例如以垫(Matte)等的形式来提供用于制造连接元件18的材料。将材料置入模、尤其压模中。该模具有凹处，其对应于连接元件18的阴性形状。在置入材料之后，将主动件12和两个电极14、16置入模中。在置入材料、电极14, 16和主动件12之后，封闭该模。通过热和压力由该材料来制造连接元件18，其中，该材料硬化并且与注塑法类似地收缩。由此，类似于借助于注塑的制造方法将电极14、16压到主动件处。该压制法是对直接浇铸的另一示例。
在另外的实施形式中，除了变阻器之外，主动件12可具有另外的元件(如金属块(Metallblock))。备选地，主动件也可仅由一个金属块或多个金属块来形成。同样，主动件12可具有多个变阻器。金属块可用于从变阻器处导出热并且/或者增大在过压防护放电器的联接配件之间的漏电路径(Kriechweg)。
另外，可利用不导电的材料包裹或缠绕变阻器和/或另外的元件。用于包裹的材料例如可以是玻璃纤维、芳纶纤维或玄武岩纤维。代替纤维，也可使用带。
在图3和4中显示了根据本发明的过压防护放电器10的第二实施例。在图3和4中所示的过压防护放电器10很大程度上与结合图1和2所说明的过压防护放电器10相同地来构造。附加地，根据第二实施例的过压防护放电器10具有罩壳或防雨罩40。
罩壳40优选地由硅制成并且在周向上完全包围带有主动件12的连接元件18。在轴线10的方向上，罩壳40在过压防护放电器10的全结构高度上延伸。罩壳40在轴线A的方向上在第一电极14和第二电极16的区域中具有遮蔽部42。在通孔30的区域中，罩壳40具有这样来选择的壁厚，使得在故障情况中气体可以至少几乎无阻地通过通孔30从连接元件18中漏出。在气体漏出时，可损坏罩壳或防雨罩40，例如通过罩壳40在贴靠到连接元件18的通孔30处的区域中的撕裂，使得气体可几乎无阻地漏出。
如果过压防护放电器10被设计用于内部应用，则罩壳40也可被制造成不带遮蔽部42。
罩壳40(任何情况下除了在遮蔽部42的区域中)可具有至少近似均匀的例如在1mm与10mm之间、优选地在1mm与6mm之间且特别优选地在2mm与3mm之间的壁厚。因此，构造在连接元件18中的通孔也呈现(abzeichnen)在罩壳40处。通过至少近似均匀的壁厚(任何情况下除了在遮蔽部42的区域中)，使在故障情况中气体能够无问题地排出。
在图3和4中所示的过压防护放电器10很大程度上与结合图1和2所示的过压防护放电器相同地来制造。在另一过程步骤中罩壳40围绕带有电极14、16和主动件12的连接元件18来喷注。备选地，罩壳也可被预制并且推到带有电极14、16和主动件12的连接元件18上。
在图9和10中各显示了模块化地构建的放电器系统60。该放电器系统60模块化地由结合图1和8所说明的过压防护放电器10来构建。为了以模块化的结构方式由过压防护放电器10来制造放电器系统60，使预制的过压防护放电器10(如在图1、2、3、4、5、6、7或8中所示)在轴线A的方向上彼此排成行并且电气地且机械地经由电极14、16相互连接。连接优选地发生在两个在方向A上相邻的过压防护放电器10的彼此直接相继的电极的区域中，例如通过将在图1-4中所示的销凸出部50压入同样在图1-4中所示的第二电极16的相应成形的装配孔52中。备选地，例如可将在图5和6中所示的第一电极14的外螺纹53拧入同样在图5、6中所示的第二电极16的内螺纹54中。作为另外的备选方案，还应提及如在图7、8中的电极的焊接。用于电极14、16的连接的另外的实施变体对于专家完全已知。
如在图10中所，罩壳40可布置在各个过压防护放电器10的每个处。备选地，在图10中两件式地构造的罩壳40也可一件式地来构造。在该情况中，模块化地构建的放电器系统60如下面来制造。将如在图1和2中所示的多个过压防护放电器在电极14、16处机械地以及电地相互连接。接着，罩壳40被构造在放电器系统60的轴线A的方向上的整个长度上，例如通过推上预制的罩壳40。
在过压防护放电器10中所使用的主动件12例如可构造用于4kV(千伏)或6kV的额定电压。由此，可由过压防护放电器10来构建带有以4kV或6kV为级(in Schritten)的额定电压的放电器系统60。例如，可通过带有4kV的额定电压的过压防护放电器10和带有6kV的额定电压的过压防护放电器10的组装实现用于10kV的额定电压的放电器系统60。因此可由过压防护放电器10来实现用于例如8kV、10kV、12kV、14kV、16kV等的额定电压的放电器系统60。当然，过压防护放电器的额定电压不限于4kV和6kV，而是也可选择其它的额定电压。因此，放电器系统60可以以例如1kV、2kV、3kV还或0.5kV或10kV的任意级来模块化地构建。
附图标记清单
10,10' 过压防护放电器
12 主动件
13 接触面
14 第一电极
16 第二电极
17 连接和接触区域
18 连接元件
30 通孔
40 罩壳、防雨罩
42 遮蔽部
50 销凸出部
52 装配孔
53 外螺纹
54 内螺纹
60 放电器系统
A 轴线。
Claims (45)
1.一种过压防护放电器(10)，其带有：主动件(12)，其具有至少一个放电元件和至少1kV的额定电压，其中，所述主动件(12)至少近似柱形地来构造并且沿着轴线(A)延伸；两个贴靠到所述主动件(12)处的且在所述轴线(A)的方向上彼此相对地布置的电极(14, 16)；和连接元件(18)，其中所述连接元件(18)由绝缘材料制成并且将所述电极(14, 16)固定地压到所述主动件(12)处用于借助于所述电极(14, 16)电接触所述主动件(12)，其特征在于，所述连接元件(18)至少径向地关于所述轴线(A)直接贴靠到所述主动件(12)处，所述连接元件(18)通过在所述连接元件(18)的制造期间在所述轴线(A)的方向上的收缩将所述电极(14, 16)在所述轴线(A)的方向上压到所述主动件(12)处，并且所述连接元件(18)在所述两个电极(14, 16)之间的区域中具有通孔(30)，所述连接元件(18)借助于围绕所述电极(14, 16)和所述主动件(12)直接浇铸来构造。
2.根据权利要求1所述的过压防护放电器，其特征在于，所述放电元件是变阻器。
3.根据权利要求2所述的过压防护放电器，其特征在于，所述变阻器是ZnO基的变阻器。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的过压防护放电器，其特征在于，所述连接元件(18)具有至少宏观上均匀的结构和至少宏观上均匀的材料结构。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的过压防护放电器，其特征在于，所述过压防护放电器(10)不具有将所述电极(14, 16)相互连接的加强部。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的过压防护放电器，其特征在于，所述连接元件(18)关于所述轴线(A)径向地以及轴向地包围所述主动件(12)和所述电极(14, 16)。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的过压防护放电器，其特征在于，所述过压防护放电器(10)不具有另外的用于将所述电极(14, 16)压到所述主动件(12)处的装置。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的过压防护放电器，其特征在于，所述连接元件(18)以注塑法或压制法来制造。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的过压防护放电器，其特征在于，所述通孔(30)是排气孔，可在所述连接元件(18)内形成的气体能够通过所述通孔(30)径向向外流出。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的过压防护放电器，其特征在于，所述连接元件(18)关于所述轴线(A)在周向上具有至少2个并且/或者最多20个通孔(30)。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的过压防护放电器，其特征在于，所述连接元件(18)关于所述轴线(A)在周向上具有在3个与最多10个之间的通孔(30)。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的过压防护放电器，其特征在于，所述连接元件(18)关于所述轴线(A)在周向上具有在3个与最多5个之间的通孔(30)。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的过压防护放电器，其特征在于，所述通孔(30)的总面积在所述主动件(12)的侧面积的20%与90%之间。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的过压防护放电器，其特征在于，所述通孔(30)的总面积在所述主动件(12)的侧面积的30%与80%之间。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的过压防护放电器，其特征在于，所述通孔(30)的总面积在所述主动件(12)的侧面积的40%与70%之间。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的过压防护放电器，其特征在于，所述通孔(30)至少近似地具有椭圆的形状，其中，两个椭圆轴线中的较长的那个在所述主动件(12)的轴线(A)的方向上延伸。
17.根据权利要求1至3中任一项所述的过压防护放电器，其特征在于，所述连接元件(18)由至少几乎不蠕变的且电绝缘的塑料来制成。
18.根据权利要求1至3中任一项所述的过压防护放电器，其特征在于，所述连接元件(18)包含热固性塑料。
19.根据权利要求1至3中任一项所述的过压防护放电器，其特征在于，所述连接元件(18)以一件式制造的方式来构造。
20.根据权利要求1至3中任一项所述的过压防护放电器，其特征在于，所述连接元件(18)包围所述主动件(12)和所述两个电极(14, 16)。
21.根据权利要求1至3中任一项所述的过压防护放电器，其特征在于，所述电极(14, 16)由导电的板来制造。
22.根据权利要求21所述的过压防护放电器，其特征在于，所述板具有0.1mm至6mm的厚度。
23.根据权利要求21所述的过压防护放电器，其特征在于，所述板具有0.5mm至4mm的厚度。
24.根据权利要求21所述的过压防护放电器，其特征在于，所述板具有1mm至3mm的厚度。
25.根据权利要求1至3中任一项所述的过压防护放电器，其特征在于，所述电极(14, 16)相对于所述连接元件(18)位置固定地来布置。
26.根据权利要求1至3中任一项所述的过压防护放电器，其特征在于，所述电极(14, 16)构造为联接配件或连接电极。
27.根据权利要求1至3中任一项所述的过压防护放电器，其特征在于，带有布置在其中的所述主动件(12)的所述连接元件(18)关于所述轴线至少在周向上由罩壳(40)包围。
28.根据权利要求27所述的过压防护放电器，其特征在于，所述罩壳(40)是防雨罩。
29.根据权利要求27所述的过压防护放电器，其特征在于，任何情况下除了在遮蔽部(42)的区域中，所述罩壳(40)具有至少近似均匀的壁厚。
30.根据权利要求29所述的过压防护放电器，其特征在于，所述壁厚在1mm与10mm之间。
31.根据权利要求29所述的过压防护放电器，其特征在于，所述壁厚在1mm与6mm之间。
32.根据权利要求29所述的过压防护放电器，其特征在于，所述壁厚在2mm与3mm之间。
33.一种由至少两个根据权利要求1至32中任一项所述的过压防护放电器(10, 10')所构建的模块化的放电器系统(60)，其中，所述至少两个过压防护放电器(10, 10')中的一个过压防护放电器(10)的第一电极(14)与另一过压防护放电器(10')的第二电极(16)电气地且机械地相连接。
34.一种用于制造过压防护放电器(10)的方法，其中，所述过压防护放电器(10)具有主动件(12)，其具有至少一个放电元件，其中，所述主动件(12)至少近似柱形地来构造、沿着轴线(A)延伸且在所述轴线(A)的方向上具有两个彼此相间隔的接触面(13)，其中，所述方法具有以下步骤：
将所述主动件(12)和两个电极(14, 16)插入模中，其中，这样插入所述主动件(12)和所述电极(14, 16)，使得所述两个电极(14, 16)中的第一电极(14)贴靠到所述一个接触面(13)处而所述两个电极(14, 16)中的第二电极(16)贴靠到所述主动件(12)的另一接触面处，
利用形成连接元件(18)的材料注塑包封所述主动件(12)和所述电极(14, 16)，其中，在所述注塑包封期间将通孔(30)成型到所述连接元件(18)中，以及
在所述模中冷却和/或硬化期间用于形成所述连接元件(18)的所述材料在所述轴线(A)的方向上收缩，由此将所述电极(14, 16)压到所述主动件(12)处。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，所述方法用于制造根据权利要求1至32中任一项所述的过压防护放电器(10)。
36.根据权利要求34所述的方法，其中，所述放电元件是基于ZnO的变阻器。
37.根据权利要求34所述的方法，其中，所述模是注塑模。
38.一种用于制造过压防护放电器(10)的方法，其中，所述过压防护放电器(10)具有主动件(12)，其具有至少一个放电元件，其中，所述主动件(12)至少近似柱形地来构造、沿着轴线(A)延伸且在所述轴线(A)的方向上具有两个彼此相间隔的接触面(13)，其中，所述方法具有以下步骤：
将材料放入模中，其确定用于形成用于将电极(14, 16)固定地压到所述主动件(12)处以借助于所述电极(14, 16)电接触所述主动件(12)的连接元件(18)，以及
将所述主动件(12)和两个电极(14, 16)插入所述模中，其中，这样插入所述主动件(12)和所述电极(14, 16)，使得所述两个电极(14, 16)中的第一电极(14)贴靠到所述一个接触面(13)处而所述两个电极(14, 16)中的第二电极(16)贴靠到所述主动件(12)的另一接触面处，
压紧所述主动件(12)、所述电极(14, 16)和所述材料，由此从所述材料中形成所述连接元件(18)，其中，在所述压紧期间将通孔(30)成型到所述连接元件(18)中，以及
在所述模中冷却和/或硬化期间用于形成所述连接元件(18)的所述材料在所述轴线(A)的方向上收缩，由此将所述电极(14, 16)压到所述主动件(12)处。
39.根据权利要求38所述的方法，其中，所述方法用于制造根据权利要求1至32中任一项所述的过压防护放电器(10)。
40.根据权利要求38所述的方法，其中，所述放电元件是基于ZnO的变阻器。
41.根据权利要求38所述的方法，其中，所述模是压模。
42.根据权利要求34至41中任一项所述的方法，其特征在于将所述模的形成所述过压防护放电器(10)的通孔(30)的元件压到所述主动件(12)处。
43.根据权利要求34至41中任一项所述的方法，其特征在于，用于形成所述连接元件的所述材料是至少几乎不蠕变的且电绝缘的塑料。
44.根据权利要求34至41中任一项所述的方法，其特征在于，用于形成所述连接元件的所述材料是热固性塑料。
45.根据权利要求34至41中任一项所述的方法，其特征在于在将所述电极(14, 16)和所述主动件(12)插入所述模中之后借助于在所述轴线(A)的方向上可移动地构造的滑块将所述两个电极(14, 16)压到所述主动件(12)处。
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