CN106887822B

CN106887822B - 一种过压保护装置

Info

Publication number: CN106887822B
Application number: CN201611169651.9A
Authority: CN
Inventors: 赖内·达诗
Original assignee: Phoenix Electric Manufacturing Co
Current assignee: Phoenix Electric Manufacturing Co
Priority date: 2015-12-16
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2019-01-15
Anticipated expiration: 2036-12-16
Also published as: DE102015225376B3; US20170178855A1; CN106887822A; EP3188197A1; US10672581B2

Abstract

本发明涉及一种过压保护装置，具有变阻器和保护元件，保护元件具有第一触点（FA1）和第二触点（FA2），变阻器有第一触点（VARA1）和第二触点（VARA2），保护元件（F）具有连接第一触点（FA1）和第二触点（FA2）的熔丝元件，保护元件还包括第三触点，所述第三触点连接到变阻器的第二触点（VARA2）并且接近熔丝元件但与之电绝缘，熔丝元件在邻近第三触点附近具有收缩部，收缩部附近具有导电助熔剂，助熔剂具有比熔丝元件更低的熔点，但其不会在低于装置额定值负载脉冲时导致压缩部的变化，收缩部的尺寸设置使得在装置达到额定值时的脉冲导致助熔剂熔合到熔丝元件中。并且当超过额定值和/或长持续时间额定值负载脉冲导致熔丝元件的立即断开。

Description

一种过压保护装置

技术领域

本发明涉及一种过压保护装置，是一种通过具有变阻器和保护元件的II型过压保护装置。

背景技术

已知的是，电路中的电涌可能具有多种原因。与相应的过压事件相关联的能量含量变化很大。然而，一般来说，必须假设具有高能量含量的过压事件比具有低能量含量的过压事件更稀少。例如，具有低能量含量的过电压事件（例如在由于开关动作导致的过电压情况下）与具有高能量含量的过电压事件（例如雷电的直接或间接影响）相比以高得多的频率发生。

为了使这些过压事件呈现更低的危险，已经开发了被设计成转移相应的电压浪涌的过压保护装置。

然而，这些过压保护装置的性能还需要使用相称的材料，因此，特别有效的过压保护装置也具有相当大的成本。

当高的雷电电流可能被耦合进时，提出了使用发明人I型过压保护装置（根据DINEN61643-11；以前根据DIN VDE 0675的第6部分被称为B型避雷器）。

通过使用I型过压保护装置，在发生雷击时，可在PE外部导体与中性导体之间建立电位均衡。这些I型过压保护装置用在主供电系统中是为了确保雷电电流不能流入建筑安装物。I型过压保护装置应该在馈电设备允许的6 kV的额定脉冲电压（DIN VDE 0110第1部分/2003年11月）下操作。

I型过电压保护装置通常不能保护整个低压设备以及终端设备，因为终端设备可能远离并且具有较低的额定脉冲电压。该任务由II型过压保护装置（根据DIN EN 61643-11的II型过压保护装置；根据DIN VDE 0675第6部分的先前的C型避雷器）和III型过压保护装置（根据DIN EN 61643-11的过压保护装置；根据DIN VDE 0675第6部分的先前的D型避雷器）执行。

由于I型过压保护装置非常昂贵，在没有雷电暴露的位置已经发展了一种趋势，以省去昂贵的I型避雷器，有利于基本上更便宜的II型避雷器。

II型避雷器主要基于高性能的“B40”变阻器陶瓷盘（边长约40 mm × 40 mm）制成。它们具有8/20-μs脉冲形式的约20 kA的额定放电容量。显著更高的负载导致避雷器的破坏。

然而，II型避雷器的有限过压保护具有以下缺点：直接或附近的雷击导致在峰值电流幅度和脉冲长度方面都远远超过II型避雷器的容量的脉冲电流，导致其破坏。

虽然II型避雷器配备有防止过热和老化的安全机构，但是脉冲式过载（几毫秒）常常导致避雷器的完全破坏。

其原因在于，在较大脉冲电流的情况下，相应的备用熔断器脱扣，并且因此防止后续的线路电流经过过载的避雷器，脉冲电流本身并不停止，因此避雷器可能没有限制地过载。

此外，避雷器的安全机构基本上是基于热启动机构，由于其自身的热惯性，热启动机构在至少100 ms之后才脱扣。

因此没有有效的保护以防过度幅度和较长持续时间的过压事件，例如由于远程雷击的长波脉冲。

除了传统II型避雷器的脉冲式破坏之外，这还导致在所讨论的避雷器附近的以机械破坏、金属蒸气和烟灰状污染物的形式的直接损坏，以及由开放电弧及其后效应导致的二次损坏，例如点燃在范围内的材料。

因此，希望能够提供一种成本有效的II型过压保护装置，其能够安全地转移甚至与来自雷击的过压事件相当的过压事件。

发明内容

本发明的目的是公开一种过压保护装置，是一种通过具有变阻器和保护元件的II型过压保护装置，所述保护元件具有用于连接到供电网络第一电位的第一触点和连接到变阻器第一触点的第二触点，所述变阻器还包括用于连接到供电网络第二电位的第二触点，所述保护元件具有与保护元件第一触点和第二触点连接的熔丝元件，所述保护元件还包括第三触点，所述第三触点连接到变阻器的第二触点，并且接近熔丝元件设置但与其电绝缘，所述熔丝元件在接近并相对于第三触点的位置具有收缩部，围绕所述收缩部设有导电助熔剂，所述助熔剂具有比熔丝元件更低的熔点，但所述助熔剂熔点的设置在低于所述装置额定值负载对应的脉冲不会导致收缩部发生持续变化，与所述助熔剂一起，收缩部尺寸的设置使得在达到所述过压保护装置额定值负载对应的脉冲时，将导致所述助熔剂熔合到熔丝元件中。

本发明的其他有利实施例在从属权利要求和说明书中说明。

下面，参照附图基于优选实施例更详细地解释本发明。

附图说明

图1示出了根据本发明的过压保护装置的示意图，

图2是本发明的收缩部两个方面结构示意图，

图3根据本发明的过压保护装置的另一实施例的示意图，

图4至图7各自示出了根据本发明的过压保护装置的另一实施例的示意图，

图8示出了涉及根据本发明的过压保护装置在过压保护装置的第一非操作状态下以及在其连接到电力网络的状态下的示例性电流流动，以及

图9示出了根据本发明实施例的触点和熔丝元件的示例性配置。

具体实施方式

下面参照附图更详细地解释本发明。应当注意，下面描述了不同的方面，每个方面可以单独地使用或组合地使用。也就是说，任何方面可以与本发明的不同实施例一起使用，只要它不被明确地描绘为仅仅是替代。

此外，为了简单起见，下面通常仅仅提及一个实体。然而，在没有明确指出的情况下，本发明还可以具有所涉及的若干实体。因此，词语“一”，“一个”，“一...的”和“一个...的”的使用应理解为仅表示在单个实施例中使用至少一个实体。

尽管下面参考交流网络的电位表示N、L，但是本发明不限于此，而是可以用于供电网络的任何配置，无论是直流网络的形式还是单相或多相交流网络的形式。

在其最一般的形式中，根据本发明的II型过压保护装置1具有至少一个变阻器VAR和一个保护元件F。为了更好地理解，下面将描述这些元件上的触点。保护元件F具有用于连接到供电网第一电位L的第一触点FA1和连接到变阻器VAR第一触点VARA1的第二触点FA2。

变阻器VAR还包括用于连接到供电网络第二电位N的第二触点VARA2。

保护元件F具有至少一个熔丝元件D，该熔丝元件连接保护元件F的第一触点FA1和第二触点FA2。

此外，保护元件F还包括第三触点FA3，该第三触点连接到变阻器VAR第二触点VARA2，并且布置在接近熔丝元件D的位置但与其电绝缘。

接近的意义将在后面更详细地解释。

在邻近第三触点FA3附近，熔丝元件D具有收缩部E，围绕收缩部E被实施为使得熔丝元件D在收缩部E附近具有导电助熔剂SM，所述助熔剂SM具有低于熔丝元件D本身的熔点，其熔点的设置使得在低于II型装置额定值负载对应的脉冲不会导致收缩部E发生持续变化，连同助熔剂SM一起，收缩部E尺寸的设置使得与在达到II型装置额定值极限范围内负载对应的脉冲导致助熔剂SM熔合到熔丝元件D中，并且，当出现大于和/或长于变阻器的II型额定值的长持续时间负载对应的脉冲导致熔丝元件D立即断开。

由于以下事实：连同助熔剂SM一起，收缩部E的尺寸的设置使得在到达II型装置额定值极限范围内负载对应的脉冲导致助熔剂SM熔合到熔丝元件D中，所以确保了收缩部E总是比变阻器VAR本身更快地老化。

优选地，保护元件F布置在压力密封和/或隔绝的壳体中。

然而，重要的是使用熔丝元件D的收缩部E相对于要保护的变阻器VAR的额定值的能量进行协调和配置。

在该系统的第一实施例中，熔丝元件D的收缩部E的尺寸被设计为使得收缩部E在不改变的情况下仅能承受I²t值的脉冲幅度，这不会导致下游变阻器VAR的相关老化。相反，较大的过压脉冲导致收缩部的改变。这里必须区分两种情况。

I²t特性曲线和I²t值代表使熔丝脱扣的电流的热效应。I²t值是取决于熔丝结构的真实物理熔丝数据。

在第一种情况下，过载非常大，使得收缩部E热过载，以致于熔丝元件在收缩部E处熔断，并且产生电弧，该电弧进而换向到收缩部E附近的第三供电触点FA3，使得过载的变阻器VAR放电，并且熔断器的主熔丝元件D脱扣，电流放电并且变阻器VAR与网络断开。变阻器VAR由此从保护元件F的电弧部分中释放并且最终以可靠绝缘方式与网络断开。

在第二种过载情况下，变阻器VAR的过载水平在变阻器VAR不被直接破坏但可以预期其电特性改变的范围内移动。这种过载导致变阻器VAR的特性和性能数据的改变，例如，使得随后的放电可能导致过载，或者变阻器VAR的绝缘能力可能减小。对于变阻器VAR，这些过程包含在术语“老化”中。为了能够通过技术手段识别变阻器VAR的老化，需要附加的措施。

为此，熔丝元件D在收缩部附近具有导电助熔剂SM。导电助熔剂SM在加热时扩散到熔丝元件中并降低其导电性。由于导电助熔剂SM布置在收缩部附近，因为这里现在存在更大的电阻的事实，所以可以预期到相当快的变热。

该技术使得能够改进保护元件F的脱扣。通过对收缩部的适当的尺寸设计、材料和几何形状的选择、以及温度冲击持续时间的有针对性的影响，作为放电过压的结果，可以设定与变阻器VAR的老化相关的收缩部E的老化过程，使得收缩部E的脉冲负载能力容量低于变阻器VAR的剩余脉冲负载容量。因此，位于变阻器的“剩余放电容量”之上的脉冲事件总是导致保护元件F的脱扣并且导致变阻器VAR从熔断器的关断部分的释放。

因此提供了II型过压保护装置，其能够承受一次性高能量脉冲（一次性，因为它是非常罕见的），而不会在变阻器VAR外部发生任何类型的任何破坏。由于这种装置一次性地符合性能等级I，因此可以被认为是具有I型备份的II型避雷器。

有意识地接受过压保护装置的后续损耗，以便能够得到可靠且成本有效的过压保护装置。

尽管根据本发明的过压保护装置不满足对常规I型避雷器的在“多次放电”方面的要求，但是在一次性最大负载方面与I型避雷器相同，并且因此是安全的。

因此，提供了一种实用的过压保护装置，其使得通常持续的II型过压保护可用于未暴露的电气系统，保护电气系统免受脉冲过载，并且同时保证系统免受雷击事件的一次性保护。

即使在根据本发明的过压保护装置被启动的情况下，也保持系统的可用性，因为主电流路径中的上游熔丝元件未被破坏。

根据本发明的这种过压保护装置可以被认为是对于广泛应用的安全基本过压保护。

在一个有利的实施例中，在对与I型脉冲事件对应的脉冲放电时，收缩部E和助熔剂SM被构造成使得收缩部E立即断开，并且所产生的电弧换向到第三触点。

结果，变阻器VAR立即放电。相对于其能量吸收能力设计保护元件F的尺寸，使得可以对类似于I型避雷器的脉冲事件一次性放电。也就是说，诸如雷击的高能量事件可以被放电一次。

在一个有利的实施例中，如图2中的两种图示所示，熔丝元件至少在收缩部E附近具有（如图2左部所示）穿孔（或一系列穿孔）P或者具有（如图2右部所示）几个穿孔（或系列穿孔）P.适当的穿孔当然也可以布置在熔丝元件D上的其他位置，例如，从图2左部图示可以看出的。穿孔P的结构是圆形的，仅是为了示例的目的。其也可以采取其他形状。

特别有利的是，收缩部E具有穿孔，助熔剂SM位于该穿孔中。因此可以加速扩散到熔丝元件D中的过程。扩散导致电阻改变（增加），从而增加局部热转换并促进快速断开。

在本发明的另一实施例中，可以给出另外的设置，即保护元件F还包括第四触点FA4，该第四触点经由热启动开关S连接到变阻器VAR的第二触点VARA2并且布置成邻近熔丝元件D设置，其中热启动开关S热连接到变阻器VAR。

在图中，该第四触点FA4的近侧关系通过箭头来阐明。为此目的，可以使用不同的机构。例如，可以将第四触点FA4实施为相对于熔丝元件D电绝缘。然而，也可以在第四触点FA4和熔丝元件D之间存在轻微的导电，以改善点火或者在第四触点FA4和第一触点FA1之间提供辅助熔丝元件（未示出）。

换句话说，在图3的实施例中，还可以识别变阻器VAR的另一种老化；毕竟，已知这样的情况，其中变阻器VAR在其绝缘方面变得如此损坏/老化，以致于泄漏电流流动并且导致变阻器VAR的永久变热。流动电流可以在小于一到几十毫安的范围内，并且经常保持不被检测到。

为此目的，常规的变阻器避雷器配备有断开装置，该断开装置经由弹簧偏置的焊接接头建立与变阻器的电接触。在过载或不允许永久变热的情况下，变阻器的温度升高，足以使焊接接头软化并且弹簧偏置以中断电接触。

这些系统在更宽的电流范围内在可靠功能方面是非常有限的。一方面，接触点必须具有这样的牢固设计，使得其在正常放电活动期间承受磁力和热量，而另一方面，系统必须足够热敏感，使得在变阻器熔断和高短路电流开始流动之前，热断开以及时方式发生。这些相互矛盾的目的一般只能在有限程度上协调。

由于两个断开触点的简单机械设计，这些系统具有进一步的限制。这些系统通常具有非常有限的开关能力，因此不能再关断更大的电流，并且形成可能导致变阻器（外部）破坏的恒定电弧。

因此，如图3所示，提出了热敏开关S，即双金属开关（常开触点），在达到最大允许温度时，中性导体电位N切换到第四触点FA4，使得在熔丝元件D和第四触点FA4之间发生第一电弧，其点燃熔丝元件D和中性导体触点之间的主电弧，并且因此损坏熔丝元件D，从而导致保护元件F的完全脱扣。结果，有缺陷的变阻器VAR被安全地与网络分离和隔离。

热敏开关S当然也可以通过热非线性电阻器等来构造；实际上，对本领域技术人员在这方面没有施加限制。

在图4至图7所示的其他实施例中，替换地或者除了前述实施例之外，还可以如下设置：保护元件F具有第四触点FA4，该第四触点连接到变阻器VAR的第一触点VARA1并且布置成邻近熔丝元件D，并且接近第三触点FA3但与之电绝缘。

这些变型使得可以使用变阻器处的电压作为控制装置，使得（动态）过电流导致熔丝元件如上所述地切换。这种类型的过载检测识别出在变阻器VAR上下降的电压。在变阻器中，即使相应的特性曲线是高度非线性的，也存在电压与流动电流的明确且恒定的上升相关性。因此，特性曲线允许识别对于相应类型的变阻器何时已经超过最大允许（动态）电流。类似的检测信号可以用于点火已脱扣的熔丝。

在图4和图5的实施例中，在保护元件F的第四触点FA4和变阻器VAR的第一触点VARA1之间布置有过压敏感元件TVS。

图4所示的电路公开了作为同时也是开关元件（SPD）的电压检测元件TVS的过压避雷器。通过过压避雷器的点火，保护元件F经由第四触点被触发和脱扣。变阻器VAR的过压之前的这种保护由于具有非常快的波前持续时间的脉冲电流而在发生非常快速的过载事件时起作用。

通常，不能通过热监测机构及时地检测这种类型的过载。

过压敏感元件TVS可以例如通过火花隙、瞬态电压抑制二极管、气体填充的浪涌保护器SPD或另一变阻器（具有不同的特性曲线）等来实现。

可以容易地进行另外的设置：除了过压敏感元件TVA之外，还设置由低通组成元件。这些可以通过使用电阻器和/或电容器和/或线圈的适当布线来设置。

然而，替换地或另外地，可以将熔丝元件D处的电压（如图7所示）用作控制装置。

在图7中，例如，过压敏感元件TVS布置在保护元件F内，其中过压敏感元件TVS一端电连接到第一触点FA1和收缩部E之间的熔丝元件，并且过压敏感元件TVS的另一端处于熔丝元件D附近并且接近第三触点FA3但与之电绝缘。

可以容易地进行另外的设置：除了过压敏感元件TVA之外，保护元件F还设置低通组成元件。这些可以通过使用电阻器和/或电容器和/或线圈的适当布线来设置。

过压敏感元件TVS可以布置在其自己的压力密封壳体（未示出）中，以防止或最小化在可能的破坏事件中的损坏，或者过压敏感元件TVS也可以布置在熔丝元件F的压力密封壳体中，如图7所示。

此外，在各种实施例中可以进行如下设置：熔丝元件D与保护元件F的第三触点FA3在正常操作状态下通过绝缘材料ISO电隔离，在这种情况下，第三触点和绝缘材料ISO被布置为当电弧使得接近绝缘材料ISO的点火导致绝缘材料ISO的至少表面劣化，由此表面失去其绝缘特性并且允许电流在熔丝元件D和第三触点FA3之间流动。这样的实施例在图9中示出。熔丝元件D（以纵向阴影线示出）被示出为没有收缩部E。熔丝元件D通过绝缘材料ISO（示出为白色层）与第三触点FA3（以斜阴影线示出）隔离。此外，可以可选地设置第四触点FA4（以交叉阴影线示出），其中第三触点和第四触点FA4可以通过（类似或不同的）绝缘材料ISO隔离。如果除了第三触点FA3之外还设置有第四触点FA4，则也可以不同地设置顺序，也就是说，第四触点FA4也可以布置为邻近熔丝元件D。不同的触点FA3、FA4和熔丝元件D可以制造为例如薄金属膜或板。各种元件可以包含在绝缘外壳（如虚线所示）内。

在通过第三触点FA3或第四触点FA4（如果存在）触发的情况下，朝向熔丝元件D发生损坏位于附近（D和FA3之间）的绝缘材料ISO的电弧，使得绝缘材料ISO由于其低CTI值（例如，FR4的CTI值为约150V）和由电弧引起的（局部表面）劣化（例如，烟灰、碳化）现在引起（小的）电弧继续保持（或者甚至在交流电压操作的情况下在零相位点之后再次点火），其沿着边界表面（沿两个方向）从原点开始“吃”其路径，从而最终切断熔丝元件D。

绝缘材料ISO可以为塑料或具有低CTI值的复合材料，例如酚醛树脂（PF树脂）、聚醚醚酮（PEEK）、聚酰亚胺（PI）或环氧树脂填充的玻璃纤维复合材料，例如FR4等。例如，CTI值（也称为跟踪电阻）根据IEC 60112确定。示例性材料以绝缘材料组IIIa和/或绝缘材料组IIIb分类。

此外，可以有利地进行如下设置：保护元件F至少在收缩部E的区域中具有由砂子组成的填充物。以这种方式，可以有效地衰减强电弧的影响。

从图8可以看出，例如，本发明当然也可以用于多导体系统，在这种情况下，单个过压保护装置可以用于单相，或者可以使用组合装置（如图所示）。

因此，如图8所示的过压保护装置提供了如下优点：电势在一个壳体中的布置不仅节省了空间，而且熔丝元件F的脱扣还导致所有元件的脱扣。因此，随后的过压保护与三相的网络分离。

根据本发明的过压保护装置可以原样安装在支撑轨道上，并且还可以具有适当的局部故障指示器或适当的远程故障指示器，以便信号脱扣。

Claims

1.一种过压保护装置（1），包括变阻器（VAR）和保护元件（F），所述保护元件（F）具有用于连接到供电网络第一电位（L）的第一触点（FA1）和连接到所述变阻器（VAR）第一触点（VARA1）的第二触点（FA2），所述变阻器（VAR）还包括用于连接到供电网络第二电位（N）的变阻器第二触点（VARA2），所述保护元件（F）具有连接所述保护元件（F）第一触点（FA1）和第二触点（FA2）的至少一个熔丝元件（D），其特征在于，所述保护元件（F）具有第三触点（FA3），所述第三触点连接到所述变阻器（VAR）第二触点（VARA2）并且布置为接近所述熔丝元件（D）但与之电绝缘，所述熔丝元件（D）在接近对应的第三触点（FA3）位置设有收缩部（E），围绕所述收缩部设有导电助熔剂（SM），所述助熔剂（SM）具有比所述熔丝元件（D）更低的熔点，所述助熔剂熔点的设置使在低于所述装置额定值负载出现的脉冲时不会导致压缩部（E）发生持续变化，与所述助熔剂（SM）一起，所述收缩部（E）尺寸的设定使得在达到所述过压保护装置额定值负载对应的脉冲时，将导致所述助熔剂（SM）熔合到所述熔丝元件（D）中，并且，当出现超过所述过压保护装置额定值和/或长时间持续额定值负载对应的脉冲时，将导致所述熔丝元件（D）立即断开。

2.根据权利要求1所述的过压保护装置（1），其特征在于，在与一个脉冲事件对应的脉冲放电时，所述助熔剂（SM）促使所述收缩部（E）立即断开，并且所出现的电弧换向到所述第三触点（FA3）。

3.根据权利要求1所述的过压保护装置（1），其特征在于，所述收缩部（E）具有穿孔，所述助熔剂（SM）位于所述穿孔中。

4.根据前述权利要求中任一项所述的过压保护装置（1），其特征在于，所述保护元件（F）还包括第四触点（FA4），所述第四触点经由热启动开关（S）连接到所述变阻器（VAR）第二触点（VARA2）并且邻近所述熔丝元件（D）设置，其中所述热启动开关（S）热连接到所述变阻器（VAR）。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的过压保护装置（1），其特征在于，所述保护元件（F）还具有第四触点（FA4），所述第四触点连接到所述变阻器（VAR）的第一触点（VARA1）并且邻近所述熔丝元件（D）设置，所述第四触点与所述第三触点（FA3）接近但与之电绝缘。

6.根据权利要求5所述的过压保护装置（1），其特征在于，在所述保护元件（F）的第四触点（FA4）和所述变阻器（VAR）的第一触点（VARA1）之间设置有过压敏感元件（TVS）。

7.根据前述权利要求1至3中任一项所述的过压保护装置（1），其特征在于，在所述保护元件（F）内布置有过压敏感元件（TVS），所述过压敏感元件（TVS）一端点连接到所述第一触点（FA1）和所述收缩部（E）之间的所述熔丝元件，所述过压敏感元件（TVS）另一端位于所述熔丝元件（D）附近并且接近所述第三触点（FA3）但与之电绝缘。

8.根据权利要求6所述的过压保护装置（1），其特征在于，所述保护元件（F）还设置有低通元件。

9.根据前述权利要求6或8中任一项所述的过压保护装置（1），其特征在于，所述过压敏感元件（TVS）布置在压力密封壳体中。

10.根据前述权利要求1-3、6或8中任一项所述的过压保护装置（1），其特征在于，所述熔丝元件（D）与所述第三触点在正常操作状态下通过绝缘材料（ISO）电隔离，在这种情况下，所述第三触点和所述绝缘材料（ISO）布置成使得当电弧导致所述绝缘材料（ISO）至少表面劣化，由此表面失去其绝缘特性并允许电流在所述熔丝元件（D）和所述第三触点（FA3）之间流动。

11.根据权利要求10所述的过压保护装置，其特征在于，所述绝缘材料（ISO）为塑料或具有低CTI值的复合材料，包括：聚醚醚酮（PEEK）或聚酰亚胺（PI）或环氧树脂填充的玻璃纤维复合材料FR4。

12.根据前述权利要求1-3、6或8中任一项所述的过压保护装置（1），其特征在于，所述保护元件（F）至少在所述收缩部（E）位置设置有由砂子组成的填充物。

13.一种过压保护装置（1），其特征在于，包括变阻器（VAR）和保护元件（F），所述保护元件（F）具有用于连接到供电网络第一电位（L）的第一触点（FA1）和连接到所述变阻器（VAR）第一触点（VARA1）的第二触点（FA2），所述变阻器（VAR）还包括用于连接到供电网络第二电位（N）的变阻器第二触点（VARA2），所述保护元件（F）具有连接所述保护元件（F）第一触点（FA1）和第二触点（FA2）的至少一个熔丝元件（D），其特征在于，所述保护元件（F）具有第三触点（FA3），所述第三触点连接到所述变阻器（VAR）第二触点（VARA2）并且布置为接近所述熔丝元件（D）但与之电绝缘，所述熔丝元件（D）在接近对应的第三触点（FA3）位置设有收缩部（E），围绕所述收缩部设有导电助熔剂（SM），所述助熔剂（SM）具有比所述熔丝元件（D）更低的熔点，所述助熔剂熔点的设置使在低于所述装置额定值负载出现的脉冲时不会导致压缩部（E）发生持续变化，与所述助熔剂（SM）一起，所述收缩部（E）尺寸的设定使得在达到所述过压保护装置额定值负载对应的脉冲时，将导致所述助熔剂（SM）熔合到所述熔丝元件（D）中，并且，当出现超过所述过压保护装置额定值和/或长时间持续额定值负载对应的脉冲时，将导致所述熔丝元件（D）立即断开；

在与一个脉冲事件对应的脉冲放电时，所述助熔剂（SM）促使所述收缩部（E）立即断开，并且所出现的电弧换向到所述第三触点（FA3）；

所述收缩部（E）具有穿孔，所述助熔剂（SM）位于所述穿孔中；

所述保护元件（F）还包括第四触点（FA4），所述第四触点经由热启动开关（S）连接到所述变阻器（VAR）第二触点（VARA2）并且邻近所述熔丝元件（D）设置，其中所述热启动开关（S）热连接到所述变阻器（VAR）；

所述第四触点连接到所述变阻器（VAR）的第一触点（VARA1）并且邻近所述熔丝元件（D）设置，所述第四触点与所述第三触点（FA3）接近但与之电绝缘；

在所述保护元件（F）的第四触点（FA4）和所述变阻器（VAR）的第一触点（VARA1）之间设置有过压敏感元件（TVS）；

在所述保护元件（F）内布置有过压敏感元件（TVS），所述过压敏感元件（TVS）一端点连接到所述第一触点（FA1）和所述收缩部（E）之间的所述熔丝元件，所述过压敏感元件（TVS）另一端位于所述熔丝元件（D）附近并且接近所述第三触点（FA3）但与之电绝缘；

所述保护元件（F）还设置有低通元件；

所述过压敏感元件（TVS）布置在压力密封壳体中；

所述熔丝元件（D）与所述第三触点在正常操作状态下通过绝缘材料（ISO）电隔离，在这种情况下，所述第三触点和所述绝缘材料（ISO）布置成使得当电弧导致所述绝缘材料（ISO）至少表面劣化，由此表面失去其绝缘特性并允许电流在所述熔丝元件（D）和所述第三触点（FA3）之间流动；

所述绝缘材料（ISO）为塑料或具有低CTI值的复合材料，包括：聚醚醚酮（PEEK）或聚酰亚胺（PI）或环氧树脂填充的玻璃纤维复合材料FR4；

所述保护元件（F）至少在所述收缩部（E）位置设置有由砂子组成的填充物。

14.一种用于多导体系统的过压保护装置，其特征在于，所述多导体系统具有多个如前述权利要求中任一项所述的过压保护装置。