CN111052521B - 过压保护装置,包括位于绝缘壳体中的角火花隙 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种过压保护装置,它包括位于绝缘壳体(1)中的角火花隙,所述角火花隙具有去离子室。在角火花隙的点火区域中存在触发电极。此外还设有压敏电阻器,所述压敏电阻器与角火花隙电串联连接。根据本发明,在所述壳体中构成第一和第二断开装置,其中所述第一断开装置(2)与所述压敏电阻器导热连接并且当达到或超过极限温度时释放弹簧助力的滑块(3),所述滑块中断在压敏电阻器和角火花隙之间的串联连接。此外,所述第二断开装置(13)具有熔断丝,所述熔断丝例如位于去离子室内并且能够受到这里形成的电弧作用,所述熔断丝将弹簧助力的断开元件(14)保持在第一位置中并且在由于电弧作用而发生熔化时释放所述断开元件,从而所述断开元件(14)占据第二位置,随着到达第二位置,中断与触发电极的电连接。在所述壳体(1)中构成可旋转地支承的三齿的星形件或具有凸起或齿的圆盘,使得当滑块运动时所述滑块(3)带动第一星齿(7)。当所述断开元件(14)从第一位置运动到第二位置时,以相同的方式带动第二星齿(16),相应带动运动的结果是,使得星形件绕其旋转轴线旋转,结果是,第三星齿(10)释放弹簧助力的可摆动的杠杆(8),所述杠杆操纵远程报告触点(11)和/或光学的故障状态指示器(12)。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的过压保护装置,该过压保护装置包括位于绝缘壳体中的角火花隙,所述角火花隙具有用于灭弧的去离子室,所述去离子室具有多个隔开间距的灭弧板并且在角火花隙的点火区域中设有触发电极,此外,所述过压保护装置具有压敏电阻器,所述压敏电阻器与角火花隙电串联连接。
背景技术
例如由DE 10 2011 051 738 A1中已知一种带有用于灭弧的去离子室的角火花隙避雷器。
相应的角火花隙位于壳体中并且具有用于控制内部气体流动的装置,该装置一方面用于调整在脉冲电流加载时产生的电弧的不同特性,以及另一方面用于调整电网持续电流产生的电弧的不同特性。
在这种角火花隙中,可以在点火区域中设置触发电极。所述触发电极可以包括导电元件,一个滑动路径包围所述导线元件。相邻的滑动路径也可以由绝缘或半导电的材料组成。已知的触发电极安装在点火区域中的两个电极之一上,或者优选在角火花隙的两个电极之间设置在点火区域的下部区域中。DE 195 45 505 C1示出一种过压放电器,所述过压放电器具有至少一个与电压相关的电阻器,例如压敏电阻器,并且所述过压放电器还具有热切断装置。
所述切断装置一方面由保险条以及另一方面由具有共晶熔融合金的热释放器组成。
当保险条或热熔断路器断开时,借助于弹簧力操纵损坏指示器。
因此可以观察到损坏情况。
在由于老化导致压敏电阻器出现不允许的泄漏电流的情况下以及在使压敏电阻器中产生短路的过大冲击电流情况下,为了通过具有节省空间的构造方式的简单机构确保实现指示所出现的故障情况,设有一个壳体,在所述壳体中存在防冲击电流的保险条。损坏指示器是单独的构件,这个构件可拆卸地固定在壳体上并且在松开弹簧后可以相对于保险装置壳体运动。
热熔断路器设置在壳体之外并且与压敏电阻器导热连接,使得压敏电阻器不允许的升温导致热熔断路器断开并进行损坏显示。
由DE 10 2014 215 282 B3已知一种具有集成火花隙的组合式过压保护装置。火花隙具有串联连接的可熔保险丝,这种串联电路可以连接到具有第一电势和与第一电势不同的第二电势的供电网络。火花隙具有两个主电极。此外还设有壳体。
熔断丝将第一端子与火花隙的第二主电极连接,这里可熔保险丝还具有另一个触点,所述另一个触点设置成与第一触点绝缘并且与火花隙的第二主电极绝缘。这种过压保护装置具有等离子通道,所述等离子通道从火花隙的燃烧室通向熔断丝的附近,使得等离子体可以对熔丝产生有目的的降解作用。由此熔丝会发生破坏。
在根据DE 10 2011 011 254 A1的具有至少一个压敏电阻器元件和断开装置的过压放电器中,所述断开装置用于将压敏电阻器放电元件与电网分离,所述断开装置集成在放电器装置的电连接路径中。
所述断开装置包括在压敏电阻器放电元件的热过载的情况下将保险装置接入到电连接路径中的装置。因此,所述过压放电器装置能够在压敏电阻器放电元件内部在过载短路状态下减小所连接的电源或所连接的电网的短路电流。可以降低对连接的设备和/或内部连接结构造成的损坏。
发明内容
从所描述的现有技术出发,本发明的目的是,提供一种改进的过压保护装置,所述过压保护装置包括位于绝缘的壳体中的角火花隙,所述角火花隙具有用于灭弧的去离子室,所述过压保护装置提供这样的可能性:在所有可以设想会出现的故障中,即当使用压敏电阻器的热负荷过高时,以及在去离子室中产生极值的电弧时,实现切断,这里,每个故障状态与其原因或类型无关地由单一的显示装置来指示,并且必要时能够进行远程报告。
通过根据权利要求1的教导的特征组合来实现本发明的目的,这里从属权利要求至少包括适当的实施形式和改进方案。
因此,以包括存在于绝缘室中的角火花隙的过压保护装置为出发点,所述角火花隙具有用于灭弧的去离子室。所述去离子室具有多个隔开间距的灭弧板,例如在DE 102011 051 738A1中所示的灭弧板。
触发电极位于角火花隙的点火区域中,以便将火花隙的响应特性设计成可调的。此外,过压保护装置包括压敏电阻器,所述压敏电阻器与角火花隙串联地电连接。
根据本发明,构成用于容纳过压保护装置的壳体,所述壳体容纳第一和第二断开装置。
第一断开装置与压敏电阻器导热连接。当达到或超过极限温度时,释放弹簧助力的滑块,所述滑块中断压敏电阻器和角火花隙之间的串联连接。这种热式的断开装置例如可以包括焊接点,所述焊接点在达到熔点时改变其物态,从而使得所述滑块借助于弹簧助力能够进行期望的运动。
此外,设有第二断开装置,所述第二断开装置具有熔断丝,所述熔断丝处于去离子室的区域中并且可暴露于在这里产生的电弧。在一个实施形式中,熔断丝与去离子室的灭弧板接触并在负载下熔化,特别是在电源持续电流负载下熔化。
熔断丝能够将弹簧助力的断开元件保持在第一位置,但是也能在电弧作用引起熔化时释放所述断开元件,使得断开元件占据第二位置。当到达第二位置时,中断与触发电极的电连接。火花隙不再能由于发生过载而重新点燃。
此外,在壳体中构成可旋转地支承的三角的星形件或带有凸起的圆盘,使得在滑块运动期间,第一星齿或具有星齿端部的凸起被滑块带动,以中断所述串联连接。
以相同的方式,当断开元件从第一位置运动到第二位置时,第二星齿或带有其星齿端部的凸起能被带动,相应带动运动的结果时,星形件或盘件绕其旋转轴线旋转。结果是,第三星齿或带有其星齿端部的凸起释放弹簧助力的可摆动的杠杆,所述杠杆可操纵远程报告触点和/或光学故障状态指示器。
滑块或断开元件对可旋转地支承的星形件的相应作用,其结果是星形件此时发生的旋转连同对可摆动杠杆的触发,这对于断开装置相当于一种准机械的“或”关系。
根据本发明,通过在狭窄的空间中使用可旋转地支承的星形件或圆盘,可以实现对相关断开装置的相应状态的扫描以及机械运动的传递,使得从所述杠杆的由第三星齿固定的位置中释放上述杠杆。
在本发明的一个实施方案中,触发电极经由限压元件与角火花隙的主电极之一连接。前面所述的这种连接可以通过断开滑块电中断。
壳体在第一壳体平面中具有所述角火花隙和压敏电阻器,至少所述断开元件、星形件和杠杆以及滑块的操纵延长部在第二壳体平面中构成。
由于断开运动,滑块进入使两个金属触点分开的位置中,此时,所述滑块进入分离中间空间中并且由此防止出现可能产生的电弧。
随着到达第二位置,断开元件将弹簧接触弓架从电压切换的元件的接触面上抬起,从而由此可以实现期望的电连接中断。
滑块和断开元件均由电绝缘的材料制成。
用于状态显示的杠杆能摆动地支承在壳体中并且在第一杠杆端部处具有弯曲部,所述弯曲部使显示面露出或遮盖显示面,在第二杠杆端部上形成用于远程报告触点的操纵凸起。
所述显示面这里优选可以是壳体表面或壳体中的窗口。
星形件或圆盘的旋转轴线和杠杆的摆动轴线优选地彼此平行并且具有这样的间距,使得星形件旋转时星形件的第三齿能从相对于杠杆的止挡位置转移到释放位置。
至少所述旋转轴线、摆动轴线、星形件和杠杆是位于第二壳体平面中的壳体内置件的组成部分。所述壳体内置件相对于在其下面的壳体平面构成中间壁,角火花隙和压敏电阻器位于所述下面的壳体平面中。
过压保护装置设计为用于容纳在基部中的具有插接触点的插接部件。这里,所述插接触点优选位于插接部件的下侧。插接部件的侧面可以具有用于将插接部件固定在基部中的卡接元件,但是也可以具有用于锁定或解锁所述卡接元件以及用于更容易地从基部拔出插接部件的机构。
在本发明的一个优选实施形式中,第二断开装置的熔断丝与选定的两个隔开的灭弧板接触。
所述限压元件优选构造成气体放电器。
附图说明
下面参考实施例并借助附图来详细说明本发明。
这里:
图1示出过压保护装置的原理图,所述过压保护装置具有所示的第一和第二断开装置以及旋转星形件和杠杆功能显示器,这里过压放电器、尤其是角火花隙和压敏电阻器处于完全起作用的状态。
图2示出与根据图1的图示类似的图示,但是处于这样的状态,在该状态下,具有滑块的第一断开装置触发,以及由此实现星形件的旋转运动,同时释放用于弹簧显示的杠杆。
图3示出与根据图2的图示类似的图示,但是这里第二断开装置已触发,此时断开元件带动旋转星形件,使得旋转星形件又可以释放用于状态显示的杠杆;和
图4示出构造成插接部件的过压保护装置的透视图,其中壳体是部分剖开的并且可以看到壳体内置件(上部)连同旋转星形件、杠杆和第二断开装置的断开元件,其中还示出了弹簧接触弓架的细节,所述弹簧接触弓架在正常的状态下与气体放电器的接触面连接。
具体实施方式
附图中所示的过压保护装置以壳体1为基础。
在所述壳体中设有未示出的角火花隙,所述角火花隙带有用于灭弧的去离子室。
去离子室以本身已知的方式具有多个隔开间距的灭弧板。
在角火花隙的点火区域中设有未示出的触发电极。
此外,压敏电阻器(未示出)位于壳体1中,所述压敏电阻器与角火花隙串联地电连接。
第一和第二断开装置位于壳体1内。
第一断开装置2与未示出的压敏电阻器导热连接。当达到或超过极限温度时,释放滑块3,所述滑块由弹簧4弹簧助力地支承在导向装置上(见图2)。在正常的运行状态下,在触点5和6之间的电连接闭合。
在未示出的压敏电阻器(见图2)过载的情况下,滑块沿箭头方向运动。因此,滑块3以其前端进入触点5和6之间的空间中,同时期望地中断相关的电路。
这里,滑块以其一个前边缘带动可旋转地支承的星形件的第一齿7。
由此,星形件沿箭头方向旋转,从而释放杠杆8(见图2)。这里,由另一个弹簧9对杠杆8的运动提供助力。
就是说,第三星齿10释放杠杆8。
由此,可以触发远程报告触点11,或者进行关于杠杆8相对于壳体1中的显示窗12的位置变化的状态显示。
此外,设有第二断开装置13,所述第二断开装置具有未示出的熔断丝。该熔断丝位于未示出的去离子室的区域中,并可能受到在这里产生的电弧作用。
第二断开装置13的熔断丝将弹簧助力的断开元件14保持在第一位置中。由第三弹簧15实现这种弹簧助力。
在熔断丝由于电弧的作用或由于电网持续电流负载而熔化之后,断开元件14被释放。结果是,如图3中所示,断开元件14占据其第二位置。
随着到达第二位置,断开元件14的相关端部作用在可旋转地支承的星形件的第二齿16上。
这在图3中示出。
这里的结果也是,可旋转地支承的星形件进行旋转运动,此时,星形件的第三齿10进行移位并以与参考图2所述相同的方式释放杠杆8。
一方面星形件的和另一方面杠杆8的旋转轴线17和18彼此隔开距离并且相互平行。
在根据图4的透视图中可以看出,过压保护装置可以构造成具有插接端子20和21的插接部件。
参考根据带有部分剖开的壳体的图4的图示,可以看到气体放电器22,所述气体放电器在其一个端面上具有接触面。
相应的弹簧触点24的弓架侧的端部贴靠在气体放电器的接触面上。
当断开元件14朝向弹簧弓架24的方向运动时,断开元件的一个端部插入弹簧弓架与气体放电器22的接触面之间的空间中,从而中断触发电路的电流。同时,如已经参考图3说明的那样,断开元件14带动可旋转地支承的星形件的齿16,以便释放显示和错误报告装置的杠杆8。
从根据图4的图示还可以看出,壳体具有下部的第一平面26,所述第一平面容纳角火花隙和压敏电阻器。在其上面的第二壳体平面27至少容纳断开元件14、具有其星齿的星形件、杠杆8和滑块3的操纵延长部。
从图中可以看出,杠杆8借助于轴18可摆动地支承。
杠杆8在第一杠杆端部81处具有弯曲部,该弯曲部使显示面露出或遮盖显示面,在第二杠杆端部82上构成用于远程报告触点11的操纵凸起。
Claims (11)
1.过压保护装置,包括位于绝缘壳体(1)中的角火花隙,所述角火花隙具有用于灭弧的去离子室,所述去离子室具有多个隔开间距的灭弧板并且在角火花隙的点火区域中设有触发电极,此外,所述过压保护装置还具有压敏电阻器,所述压敏电阻器与角火花隙电串联连接,其特征在于,在所述壳体(1)中构成第一和第二断开装置,所述第一断开装置(2)与所述压敏电阻器导热连接并且当达到或超过极限温度时,释放弹簧助力的滑块(3),所述滑块中断在压敏电阻器和角火花隙之间的串联连接,此外,所述第二断开装置(13)具有熔断丝,所述熔断丝位于去离子室的区域中,所述熔断丝将弹簧助力的断开元件(14)保持在第一位置中并且在由负载引起的熔断时释放该断开元件,使得断开元件(14)占据第二位置,随着达到第二位置时,中断触发电极与角火花隙的主电极之一的电连接,此外,在所述壳体(1)中构成有可旋转地支承的三齿的星形件,使得当所述滑块运动时由所述滑块(3)带动第一星齿(7),以中断串联连接,而当所述断开元件(14)从第一位置运动到第二位置时,以相同的方式带动第二星齿(16),相应带动运动的结果是,使得星形件围绕其旋转轴线旋转,结果是,第三星齿(10)释放弹簧助力的可摆动的杠杆(8),所述杠杆操纵远程报告触点(14)和/或光学的故障状态指示器(12)。
2.根据权利要求1所述的过压保护装置,其特征在于,所述触发电极通过限压元件与所述角火花隙的主电极之一连接,并且这种连接能够通过所述断开元件(14)中断。
3.根据权利要求1或2所述的过压保护装置,其特征在于,所述壳体在第一壳体平面(26)中具有上述角火花隙和压敏电阻器,在第二壳体平面(27)中至少构成所述断开元件(14)、所述星形件(100)和所述杠杆(8)以及所述滑块(3)的操纵延长部。
4.根据权利要求2所述的过压保护装置,其特征在于,随着到达所述第二位置,所述断开元件(14)将弹簧接触弓架(24)从电压切换的元件的接触面上抬起,并且因此中断所述电连接。
5.根据权利要求1所述的过压保护装置,其特征在于,所述滑块(3)和所述断开元件(14)由电绝缘的材料制成。
6.根据权利要求3所述的过压保护装置,其特征在于,所述杠杆(8)能摆动地支承在所述壳体(1)中并且在第一杠杆端部(81)处具有弯曲部,所述弯曲部使显示面露出或遮盖显示面,其中在第二杠杆端部(82)处形成用于远程报告触点(11)的操纵凸起。
7.根据权利要求6所述的过压保护装置,其特征在于,所述星形件(100)的旋转轴线(17)和所述杠杆(8)的摆动轴线(18)彼此平行地延伸。
8.根据权利要求7所述的过压保护装置,其特征在于,至少所述旋转轴线(17)、所述摆动轴线(18)、所述星形件(100)和所述杠杆(8)是位于第二壳体平面(27)中的壳体内置件的组成部分。
9.根据权利要求1所述的过压保护装置,其特征在于,所述过压保护装置构成为具有用于容纳在基部中的插接触点(20;21)的插接部件。
10.根据权利要求1所述的过压保护装置,其特征在于,所述熔断丝与所述去离子室的两个隔开间距的灭弧板接触。
11.根据权利要求4所述的过压保护装置,其特征在于,所述电压切换的元件构造成气体放电器(22)。
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