CN103098323B - 包括两个在壳体中间隔开地固定的对置的优选面状的电极的火花隙装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种火花隙装置，所述火花隙装置包括两个在壳体（13）中间隔开地固定的、对置的、优选面状的电极（1），所述电极形成燃弧室，所述火花隙装置还包括与燃弧室处于连接的气体冷却和压力平衡室。按本发明，壳体（13）由两个壳体半部（14、16）构成，所述壳体半部分别具有用于电极连接腿（3）的在平面内对置的第一空隙，各电极连接腿又在壳体的外部与接线夹（15）处于连接。两个壳体半部（14、16）分别具有第一空间用以容纳电极（1）的绝缘材料支座（11）并且具有第二空间用以容纳具有多个通道和高热容量的冷却块（8）。还设有导热的U形夹（9），所述U形夹在两个壳体半部（14、16）外部至少包围冷却块（8）的容纳区域，所述U形夹与两个壳体半部机械和能承受压力负荷地相连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种火花隙装置，其包括两个在壳体中间隔开地固定的、对置的、优选面状的、形成燃弧室的电极以及与燃弧室处于连接的气体冷却和压力平衡室。
背景技术
由DE19845889B4已知一种用于供电的火花隙装置，它具有电弧室，在电弧室内在火花隙的两个电极之间实现电弧击穿。在电弧室下游连接中间室，其容积显著大于电弧室的容积。此外在电弧室与中间室之间存在以耐压的金属的通流通道形式的连接部，通流通道伸进中间室并且终止于侧面的用于气体转向的开口。
利用这样的解法可实施封装，从而也可以在那里安装火花隙，在那里通常由于着火危险排气火花隙的使用是不可能或只有限可能的。
发明内容
由以上所述背景出发本发明的目的是，提供一种进一步开发的火花隙装置，它适用于具有高闪电电流负荷和低续流的应用，亦即特别适用于在N与PE之间的连接，其中，应不排气地实现火花隙装置并且可以只需要微小的结构空间。此外应提供可能性，即以成本有利的和简单的方式实现多个同样的或类似的火花隙的相互靠紧排列或在与之相应的多个火花隙的串联设置中的贯穿接触和机械连接。
本发明实现一种火花隙装置，所述火花隙装置包括两个在壳体中间隔开地固定的、对置的、优选面状的电极，所述电极形成燃弧室，所述火花隙装置还包括与燃弧室处于连接的气体冷却和压力平衡室，其特征在于，壳体由两个壳体半部构成，所述壳体半部分别具有用于电极连接腿的在平面内对置的第一空隙，各电极连接腿又在壳体的外部与接线夹处于连接，两个壳体半部分别具有第一空间用以容纳电极的绝缘材料支座并且具有第二空间用以容纳具有多个通道和高热容量的冷却块；以及还设有导热的U形夹，所述U形夹在两个壳体半部外部至少包围冷却块的容纳区域，所述U形夹与两个壳体半部机械和能承受压力负荷地相连接。
据此从一种具有两个在壳体中间隔开地固定的对置的优选面状的电极的火花隙装置出发，两个电极形成燃弧室。此外存在与燃弧室处于连接的作为相应的压力平衡腔构成的气体冷却和压力平衡室。
按本发明壳体由两个壳体半部、优选由绝缘材料塑料材料制造。两个壳体半部分别具有在平面内对置的第一空隙用于电极连接腿。各电极连接腿在壳体外部与本身已知的接线夹处于连接。可以通过铆接或形锁合实现该连接。各电极连接腿与真正的电极例如通过铆接相连接。按这种方式和方法可以为相应的目的使用总是成本最有利的材料。
两个壳体半部分别具有第一空间用以容纳各电极的绝缘材料支座和第二空间用以容纳具有多个通道和高热容量的冷却块。冷却块可以由金属材料构成并且具有相应铣出的或以其他方式制出的多个曲折形通道用于多次气体转向、与之相应的冷却和降压。
此外设置U形夹，它在两个壳体半部的外部至少包围冷却块的容纳区域。具有高热容量的该U形夹与两个壳体半部机械和能承受压力负荷地例如通过铆接相连接。
在优选一个端面上两个壳体半部在为容纳冷却块设置的区域内具有多个小缝隙或开口，从而压力平衡变成可能的。在这些小的开口的区域内流动的气体再次由U形夹冷却和降压。
垂直于在第一空隙之间的平面在至少一个壳体半部中制出第二空隙作为穿通缝隙，以便容纳与电极接触析延长的连接腿，从而可以以很简单的和机械稳定的方式实现多个这样的火花隙装置的穿串状的相互靠紧排列和电接触。
用于电极的连接腿之一具有一体成型的接板用以安装在较高温度时形状改变的成型件，成型件被施加确定的弹簧力并且直接或间接与显示元件处于作用连接，从而可以用信号表示热过载。
为了较低的响应电压的同样变得必要的设定而设有触发装置，它处于绝缘材料件的空隙或空腔中。
优选作为薄的印刷电路板实现触发装置，它具有必需的控制构件。此外印刷电路板具有伸进电极中间间隙中的一端，以便在那里起点火或触发电极作用。
两个壳体半部形成优选矩形形状的扁平壳体，该壳体结构能安装于能自由构造的外部壳体中。
附图说明
以下要借助各附图和实施例更详细地说明本发明。其中：
图1电极之一与连接腿和接触的延长的连接腿的视图以及与机械固定的接线夹的状态（图右部分）；
图2类似按图1的视图，但包括接板用以安装形状改变的熔化件以及显示元件和用于施加压力的弹簧；
图3a火花隙装置的视图，无上壳体半部，包括在冷却块内用箭状象征性表示的气体流动走向；
图3b类似按图3a的视图，包括可见的延长的连接腿和U形夹，该U形夹在安装图3a和3b中仍然缺少的第二壳体半部以后被推进并且机械连接于两个壳体半部；
图4各电极的绝缘材料支座的视图，包括在那里可使用的印刷电路板作为触发电路的接线载体；
图5完全组装的火花隙装置，包括U形夹，它固定壳体的两个壳体半部，并且包括延长的连接腿，用于其他的火花隙装置的相互靠紧排列，它们可以被同时接触导通。
具体实施方式
如图1中所示，火花隙具有电极1，它力锁合、材料锁合和/或形锁合连接于其相应的连接弓形件2。
两个电极之一可以与延长的连接腿3相连接，以便可实现向其他放电器模块的电接触和机械固定，这例如从图5中可看出的。
连接腿特别是较长连接腿3的导向在几何上这样构成，即尽管在放电情况下高电流负荷在各放电器模块之间几乎不形成电磁力作用。
图2再次示出预组装的单元，包括电极1、连接件2和延长的连接腿3，在这里补充接板4，它用于安装具有确定的低熔化温度的成型件5，例如钎焊成型件或蜡销。成型件5不仅监控周围塑料件亦即两个壳体半部或绝缘材料支座11（见图4）的热负荷，而且监控金属元件的温度。
在相应的变形时偏压的弹簧7移动显示滑动件6。
在图3a、3b和5中所示的火花隙装置构成为不排气的。
通过集成的冷却块8，其优选由具有高的热容量的材料例如铜构成，以及通过在那里存在的集成的多个气体转向通道，极度地减小产生的压力负荷。仍然变得需要的与周围环境的压力平衡通过在图3b的区域13内的多个曲折形的极小横截面的通道来实现。
图3a和3b分别示出一个下壳体半部14，它具有多个相应的空隙，不仅用于绝缘材料支座11而且用于冷却块8。在这里也可看到外面的接线夹15的位置。
在安装另一第二壳体半部16以后（见图5）推进U形夹9、特别金属板夹，并且经由在这里存在的多个孔17（它们互补于在两个壳体半部中或在绝缘材料体11中的空隙18）与它们连接。
U形夹9用于补充冷却和延长曲折形的通道并且同样有助于降压。它与各电构件绝缘地构成。
如果要求，则为了实现较低的响应电压、例如在1.5kV的范围内，火花隙可以配备相应需要的触发辅助装置。
需要的触发电路，优选包括可变电阻和气体放电器的电路用以控制内部的火花隙，处在绝缘材料板10上。它完全集成于绝缘材料支座11中，后者又处于总体上抗压的壳体13中。
薄的绝缘材料薄膜10不仅用作触发辅助电路的各构件的载体，而且以伸进各电极之间的相应端部也用作触发电极。
在绝缘材料支座11中的各孔18由拱顶12围绕，它们用于安装连接弓形件2与相应的主电极1，为此在连接弓形件中制出符合相应的拱顶的外尺寸设置的孔。
Claims (14)
1.火花隙装置，所述火花隙装置包括两个在壳体中间隔开地固定的、对置的电极，所述电极形成燃弧室，所述火花隙装置还包括与燃弧室处于连接的气体冷却和压力平衡室，其特征在于，壳体由两个壳体半部构成，所述壳体半部分别具有用于电极连接腿的在平面内对置的第一空隙，各电极连接腿又在壳体的外部与接线夹处于连接，两个壳体半部分别具有第一空间用以容纳电极的绝缘材料支座并且具有第二空间用以容纳具有多个通道和高热容量的冷却块；以及还设有导热的U形夹，所述U形夹在两个壳体半部外部至少包围冷却块的容纳区域，所述U形夹与两个壳体半部机械和能承受压力负荷地相连接。
2.按照权利要求1所述的火花隙装置，其特征在于，垂直于在第一空隙之间的平面在一个壳体半部中制出第二空隙作为穿通缝隙，以便容纳与电极接触或可接触的延长的连接腿，从而其他的火花隙装置的穿串状的相互靠紧排列和同时的电接触是可能的。
3.按照权利要求1所述的火花隙装置，其特征在于，连接腿之一具有一体成型的接板用以安装在高温时形状改变的成型件，该成型件被施加确定的弹簧力并且直接或间接与显示元件处于作用连接。
4.按照权利要求2所述的火花隙装置，其特征在于，连接腿之一具有一体成型的接板用以安装在高温时形状改变的成型件，该成型件被施加确定的弹簧力并且直接或间接与显示元件处于作用连接。
5.按照权利要求1所述的火花隙装置，其特征在于，设有触发装置，用于设定低的响应电压，该触发装置处于绝缘材料支座的空隙或空腔中。
6.按照权利要求2所述的火花隙装置，其特征在于，设有触发装置，用于设定低的响应电压，该触发装置处于绝缘材料支座的空隙或空腔中。
7.按照权利要求3所述的火花隙装置，其特征在于，设有触发装置，用于设定低的响应电压，该触发装置处于绝缘材料支座的空隙或空腔中。
8.按照权利要求4所述的火花隙装置，其特征在于，设有触发装置，用于设定低的响应电压，该触发装置处于绝缘材料支座的空隙或空腔中。
9.按照权利要求5至8之一项所述的火花隙装置，其特征在于，触发装置包括薄的印刷电路板或薄膜状的印刷电路板，所述印刷电路板具有伸进电极中间间隙中的一端。
10.按照权利要求1至8之一项所述的火花隙装置，其特征在于，两个壳体半部形成扁平壳体，该壳体结构能安装于能自由构造的外部壳体中。
11.按照权利要求9所述的火花隙装置，其特征在于，两个壳体半部形成扁平壳体，该壳体结构能安装于能自由构造的外部壳体中。
12.按照权利要求10所述的火花隙装置，其特征在于，所述扁平壳体为矩形形状。
13.按照权利要求11所述的火花隙装置，其特征在于，所述扁平壳体为矩形形状。
14.按照权利要求1至8之一项所述的火花隙装置，其特征在于，所述电极为面状。
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