CN109313969B - 过电压保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种过电压保护装置，其具有：多个设置在载体板的第一侧上的盘状变阻器；至少一个气体放电体；以及至少一个热分离装置，其与变阻器中的至少一个变阻器紧密地热接触，上述各构件由外壳体包围并且在所述载体板的第二侧上设有用于电连接的机构用以焊接在电路板上。变阻器具有一个并联的叠组布置结构，叠组布置结构在两个相对置的侧上分别由一个可置于载体板上的绝缘的分隔壁限界。每个分隔壁具有用于变阻器端子的至少一个穿通口，变阻器端子分别与一个热分离装置连接，热分离装置又包括弹簧加载的分离杆，相应的分离杆在其第一端部上与相应的变阻器端子通过焊接连接并且以其第二端部转入所述电端子之一中并且贯穿载体板。热分离装置具有绝缘的滑块，滑块的自由端作用于分离杆，滑块在相应的分隔壁的成型部中引导，并且滑块的位置变化能够借助于在外壳体中的观察开口识别。

Description

过电压保护装置
技术领域
本发明涉及一种过电压保护装置，所述过电压保护装置具有：多个设置在n边形载体板的第一侧上的盘状变阻器；至少一个气体放电体；以及至少一个热熔断路器或热分离装置，所述热熔断路器或热分离装置与变阻器中的至少一个变阻器紧密地热接触，其中，上述各构件由外壳体包围并且此外在载体板的第二侧上设有用于电连接的机构用以焊接在电路板上。
背景技术
从CN000204668940U中预先已知一种位于壳体中的过电压保护装置，所述过电压保护装置包括三个在空间上串联设置的盘状变阻器。
在空间上串联设置的盘状变阻器中的至少两个变阻器之间存在热熔断路器，所述热熔断路器与相应的变阻器紧密地热接触。
空间上的串联电路此外包括气体放电体。
由于热熔断路器布置在变阻器的夹层结构内，因此仅能够监测相应相邻的变阻器的热学特性。不能检查所使用的气体放电体的状态。此外，变阻器的夹层布置结构导致在实现或确保所需的电分离间距方面存在问题。
原则上，根据所描述现有技术的要热监控的变阻器的热能仅能够不充分地并且不足够快地传输至热熔断路器。
从DE 10 2013 005 327 A1中预先已知一种具有多个盘状变阻器的过电压保护装置。
各盘状变阻器设置在包围出空腔的壳体内并且电接触导通。
这种预先已知的壳体构成为多边形本体，尤其构成为多面的棱柱、立方体、长方体或四面体并且具有用于引入盘状变阻器的开口，所述盘状变阻器分别与壳体内侧壁的部段或一部分机械连接并且贴靠在该处。经由壳体能够与所使用的变阻器的期望的并联电路进行电接触导通。此外，大面积的连接部和变阻器与壳体侧壁的与此相关的接触提供了良好的热传导，以导出损耗热。
对于现有技术可参考DE 37 34 214 C2。该文献示出具有变阻器的装置，其中，为了将变阻器在其过热时从电压源切断，设置在变阻器两个端侧上的接触面与所述电压源的输入和输出导线连接，并且在所述导线之一中在变阻器附近设有焊接部位。变阻器本身位于盆状壳体中，其中，其接触面中的第一接触面贴靠在壳体底面的内侧上，并且所述壳体形成或具有端子。借助绝缘物质覆盖变阻器的接触面的第二侧，其中，穿过绝缘物质至焊接部位构成导电和导热的连接部。焊接部位和形成端子的连接部位于绝缘物质的背离变阻器的表面上。这样形成的热分离装置的弹性接触舌构成为螺旋弹簧，其中，所述螺旋的外端部经由焊接部位与所属的端子连接，并且所述螺旋的内端部与所属的配合端子连接。
在组件和器件在电路板极上集成度增加的背景下，在将过电压保护设备设置和连接到这种电子装置中时产生问题。过电压保护设备必须就其结构空间而言构成为尽可能小的并且应适合于直接的电路板安装。此外存在下述必要性：尽管尺寸较小并且叠组密度相当高，但仍需维持所需的电分离间距。最后，迄今已知的热分离装置为了在过载时保护过电压元件而构成为足够敏感的，然而应尽可能排除其它电子组件或电子器件的周围热源的影响。
发明内容
基于上述内容，因此，本发明的目的是，提出一种进一步研发的过电压保护装置，所述过电压保护装置具有：多个设置在n边形载体板的第一侧上的盘状变阻器；至少一个气体放电体；以及至少一个热熔断路器或热分离装置，其以简单的方式具有少量的构件、减小的结构空间并且能够低成本地制造。要提供的装置应构成为紧凑的组件，使得所述装置能够用于直接安装在电路板上。此外应存在下述可行性：能够借助简单的机构识别：所述装置是否起作用或者是否由于热过载而已经发生损坏。
本发明的目的的解决方案根据一种过电压保护装置进行，所述过电压保护装置具有：多个设置在n边形的载体板的第一侧上的盘状的变阻器；至少一个气体放电体；以及多个热分离装置，所述热分离装置与变阻器紧密地热接触，其中，所述变阻器、气体放电体和热分离装置由外壳体包围并且此外在载体板的第二侧上设有用于电连接的机构用以焊接在电路板上，其中，这些变阻器形成一个并联的叠组布置结构，该叠组布置结构在两个相对置的侧上分别由一个能置于载体板上的绝缘的分隔壁限界，每个分隔壁具有用于变阻器端子的至少一个穿通口，变阻器端子分别与一个热分离装置连接，热分离装置又包括弹簧加载的分离杆，其中，相应的分离杆在其第一端部上与相应的变阻器端子通过焊接而连接并且以其第二端部转入电端子之一中并且在此贯穿载体板，此外，热分离装置分别具有绝缘的滑块，滑块的自由端作用到相应的分离杆上，其中，滑块在相应的分隔壁的成型部中引导，并且滑块的位置变化能够借助于在外壳体中的观察开口被识别到，滑块具有用于以引导的方式分别容纳一个弹簧元件的两个栓，这两个栓平行地延伸，并且在不具有分隔壁的侧上存在所述气体放电体，并且所述气体放电体具有热学的并且由弹簧力辅助的单独的分离装置，该分离装置具有扭簧，所述扭簧由轴端头预紧和引导。
根据本发明的解决方案基于本身已知的过电压保护装置，所述过电压保护装置具有多个设置在n边形的载体板的第一侧上的盘状变阻器。所述过电压保护装置此外还具有至少一个气体放电体以及至少一个热熔断路器或热分离装置。热分离装置以已知的方式与变阻器中的至少一个变阻器紧密地热接触。
前述构件由能够构成为罩的外壳体包围。在载体板的第二侧上存在用于电连接的、例如构成为接触销的机构，所述接触销用于直接焊接在电路板上。
根据本发明，各变阻器形成一个紧密叠组的、并联的布置结构，在下文中称为叠组布置结构。所述叠组布置结构在两个相对置的侧上分别由一个可置于载体板上的或者与所述载体板连接的、绝缘的分隔壁限界。
分隔壁的内侧因此与叠组布置结构连接。每个分隔壁具有用于变阻器端子的至少一个穿通口，所述变阻器端子分别与一个热分离装置连接，所述热分离装置又包括弹簧加载的分离杆。因此，分隔壁的外侧容纳实际的热分离装置。
相应的分离杆在其第一端部上与相应的变阻器端子通过焊接而连接。分离杆以其第二端部转入电端子之一中，所述分离杆在此贯穿载体板。
热分离装置此外具有绝缘的滑块，所述滑块的自由端作用于分离杆，其中，滑块在相应侧壁的成型部中引导。所述引导实施为纵向引导，使得滑块的滑动运动能够朝向分离杆的方向进行。
滑块(例如可以构成为彩色设计的塑料构件)的位置变化能够借助于在外壳体中的观察开口识别，使得能够得出位于外壳体中的过电压保护装置的状态。
在本发明的一个优选实施形式中，叠组布置结构包括三个变阻器，它们以它们的纵向侧彼此贴靠。
在一个优选的设计方案中，滑块具有用于以引导的方式分别容纳一个弹簧元件的两个栓，所述栓平行地延伸。所述栓分别容纳螺旋弹簧，使得滑块朝向分离杆的方向产生所需的预紧。
在所述装置的不具有分隔壁的侧上存在气体放电体，所述气体放电体与变阻器叠组布置结构电互连。
在本发明的一个实施形式中，气体放电体能够具有热学的并且由弹簧力辅助的单独的分离装置。
外壳体能够以优选的方式借助于卡扣锁定装置与载体板连接。
用于气体放电体的分离装置具有至少一个、优选两个作用于分离机制的扭簧。
滑块以其自由端在焊接连接部位的紧邻处作用在分离杆和变阻器端子之间。
本发明的一个特别的方面在于，上文阐述的热分离装置加倍地并且对称地构成，意即，在一定程度上在所阐述的分隔壁的两外侧上实现分别用于L/N分支和N/L分支的相应的分离装置。
在本发明的另一设计方案中，隔板面从载体板的第一侧延伸到被包围的空间的部段中，以确保足够的电分离间距。
外壳体能够具有n边形的立方体或长方体的形状。
在一个设计方案中，外壳体的内壁具有反射热辐射的覆层或者具有反射热辐射的特性。因此确保：热分离装置基本上对位于壳体中的热源做出反应或响应，但不对外部热源做出反应或响应。
所阐述的过电压保护装置尤其用作紧凑的、封装的、可安装在电路板上的结构单元，其中，封装部的大小基本上由所使用的、形成叠组件的各变阻器的尺寸确定和预设。
附图说明
下面应根据实施例以及借助于附图详细阐述本发明。
在此示出：
图1示出过电压保护装置的原理电路图，所述过电压保护装置具有三个变阻器和一个气体放电体和相应的路径；
图2示出本发明的具有拆除的外壳的第一实施形式的立体图；
图3示出本发明的第一实施形式的立体分解图，所述第一实施形式具有多个变阻器以及一个气体放电体的并联的叠组布置结构，所述气体放电体如变阻器一样具有单独的热分离装置；
图4示出在L/N路径中在闭合状态下具有分离装置低温焊接连接部的第一实施形式的立体图；
图5示出根据按照图4的第一实施形式的视图，然而在L/N路径的切断状态19下；
图6示出本发明的第一实施形式的立体图，其中，在N/L路径中的低温分离路线在未切断状态下；
图7示出根据按照图6的第一实施形式的视图，然而N/L路径在切断的状态下；
图8示出本发明的第一实施形式的立体图，其中，用于气体放电体的热分离装置在闭合状态下；
图9示出根据按照图8的第一实施形式的视图，然而在切断的状态下(箭头示图)；
图10示出过电压保护装置的一个实施形式的原理电路图，其具有仅用于变阻器的热分离装置，意即不具有气体放电体的热分离和在路径L/N、N/L和PE中的布线；
图11示出本发明的第二实施形式的立体图，其具有不带有热分离装置的气体放电体；
图12示出具有气体放电体的实施形式的立体分解图，所述气体放电体不具有单独的热分离装置；
图13示出在L/N路径中具有闭合的热分离装置的根据第二实施形式的视图；
图14示出类似于根据图13的第二实施形式的视图，然而L/N路径在切断的状态下(箭头示图)；
图15示出根据第二实施形式的分离装置的立体图，其在N/L路径中分离装置闭合；和
图16示出类似于根据图15的第二实施形式的视图，然而N/L路径在切断的状态下。
具体实施方式
图1示出本发明的具有三个变阻器和一个气体放电体的第一实施形式的原理电路图，其中，在L/N路径中以及在N/L路径中分别存在一个用于变阻器的热分离装置，并且沿方向PE存在用于气体放电体的热分离装置。变阻器在切断侧对支线L/N或N/L中的相应分离装置的能量作用借助符号虚线表示的箭头示图示出并且以类似的方式关于气体放电体沿方向PE表示。
根据图2和3以及11和12的过电压保护装置首先基于载体板7。
所述载体板7由塑料注塑材料制成。在载体板7中引入槽形开口72，所述槽形开口用于穿引端子6和61。
相应实施的端子6和61能够用于直接接触导通和焊接在电路板(未示出)上。
根据图2、3和11、12的过电压保护装置此外包括多个盘状变阻器2、21、22的构成方案。这些变阻器形成一个并联的叠组布置结构。
这种并联的叠组布置结构在两个相对置的侧上分别由一个可置于载体板7上的绝缘的分隔壁3、31限界。
每个分隔壁3、31具有用于变阻器端子62的至少一个穿通口，所述变阻器端子分别与一个热分离装置连接。
所述热分离装置具有弹簧加载的分离杆80。
相应的分离杆80在其第一端部上与相应的变阻器端子62通过在L/N路径或N/L路径20中的焊接部18连接。
相应的分离杆80在其第二端部上转入电端子6(L/N路径)之一中，所述分离杆贯穿载体板7。
热分离装置此外包括绝缘的滑块4，所述滑块的自由端作用于分离杆80，滑块4在相应分隔壁3的成型部中引导。
滑块4的位置变化能够借助于呈外壳体1中的窗口8形式的观察开口识别到。
滑块4还包括用于以引导的方式分别容纳一个螺旋弹簧5的两个栓。
所述布置结构在其不具有分隔壁的侧上具有气体放电体10，所述气体放电体与根据图1或图10的变阻器叠组布置结构根据第二实施形式互连。
气体放电体10具有热学的并且由弹簧力辅助的单独的分离装置。
在此，用于气体放电体10的分离装置具有两个扭簧9。
如从图2和3中可见的，滑块4紧邻焊接连接部位作用在分离杆80和变阻器端子62之间。图2和3还示出外壳体1中的留空部13。所述留空部用于容纳锁定钩14，以形成卡扣连接。借助附图标记10表示用于气体放电体的分离装置的低温焊接连接部，并且借助附图标记18表示用于变阻器的分离装置的相应低温焊接连接部。根据图3的扭簧9由轴端头11和12预紧和引导。借助附图标记16在变阻器侧表示分离部位电极，并且借助附图标记17在气体放电体侧表示分离部位电极。隔板面71从载体板7的第一侧延伸到被包围的空间的部段中，以确保足够的电分离间距。
根据图11和12的视图包括与根据图2和3阐述的类似的实施形式，但具有下述区别：根据图11和12的气体放电体10不具有带有相应接触集电弓和扭簧9的单独的热分离装置。
在图4和6中示出在闭合状态下的用于变阻器的热分离装置，并且在图5和7中示出在断开、意即切断状态下的热分离装置。
图8示出用于气体放电体10的热分离装置的未切断状态15，并且图9示出在此切断的状态15’。
图10示出根据本发明的第二实施形式的内部布线的电路图，其中在该实施形式中，位于PE方向上的气体放电体不具有单独的分离装置。而在此，在相应接触部位上发生正常的焊接210。其余组件的结构，尤其是用于变阻器2热分离装置的结构相应于根据第一实施形式的结构。
在图13和15中示出未切断的状态230和230’，并且在图14和16中示出切断的状态240和240’。
气体放电体10’根据第二实施形式与相应变阻器2的电极16’的焊接连接通过在气体放电体10’连接部件17’中的槽形凹部来辅助。
外壳体1的内壁还能够具有反射热辐射的覆层并且另外构成为热隔离和电绝缘的。

Claims (7)

1.一种过电压保护装置，所述过电压保护装置具有：多个设置在n边形的载体板(7)的第一侧上的盘状的变阻器(2、21、22)；至少一个气体放电体(10)；以及多个热分离装置，所述热分离装置与变阻器紧密地热接触，其中，所述变阻器、气体放电体和热分离装置由外壳体(1)包围并且此外在载体板(7)的第二侧上设有用于电连接的机构用以焊接在电路板上，其中，
这些变阻器(2、21、22)形成一个并联的叠组布置结构，该叠组布置结构在两个相对置的侧上分别由一个能置于载体板(7)上的绝缘的分隔壁(3、31)限界，
每个分隔壁(3、31)具有用于变阻器端子(62)的至少一个穿通口，变阻器端子分别与一个热分离装置连接，热分离装置又包括弹簧加载的分离杆(80)，其中，相应的分离杆(80)在其第一端部上与相应的变阻器端子(62)通过焊接而连接并且以其第二端部转入电端子之一(6)中并且在此贯穿载体板(7)，此外，
热分离装置分别具有绝缘的滑块(4)，滑块的自由端作用到相应的分离杆(80)上，
其特征在于，
滑块(4)在相应的分隔壁(3、31)的成型部中引导，并且滑块(4)的位置变化能够借助于在外壳体(1)中的观察开口(8)被识别到，
滑块(4)具有用于以引导的方式分别容纳一个弹簧元件(5)的两个栓，这两个栓平行地延伸，并且在不具有分隔壁的侧上存在所述气体放电体(10)，并且所述气体放电体具有热学的并且由弹簧力辅助的单独的分离装置，该分离装置具有扭簧(9)，所述扭簧由轴端头(11、12)预紧和引导。
2.根据权利要求1所述的过电压保护装置，其特征在于，叠组布置结构包括三个变阻器(2、21、22)，这三个变阻器以它们的纵向侧彼此贴靠。
3.根据权利要求1或2所述的过电压保护装置，其特征在于，外壳体(1)能够借助于卡扣锁定装置(13、14)与载体板(7)连接。
4.根据权利要求1或2所述的过电压保护装置，其特征在于，滑块(4)在焊接连接部位的紧邻处作用在分离杆(80)和变阻器端子(62)之间。
5.根据权利要求1或2所述的过电压保护装置，其特征在于，隔板面(71)从载体板(7)的第一侧延伸到被包围的空间的部段中，以确保足够的电分离间距。
6.根据权利要求1或2所述的过电压保护装置，其特征在于，外壳体(1)的内壁具有反射热辐射的覆层或者具有反射热辐射的特性。
7.根据权利要求1或2所述的过电压保护装置，其特征在于，过电压保护装置用作紧凑的、封装的、能安装在电路板上的单元，其中，封装部的大小由所使用的变阻器的尺寸确定和预设。
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