CN113728523A - 过压保护装置以及模块化的过压保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种过压保护装置(14)，该过压保护装置具有至少一个设置在壳体(50)中的断开装置(38)、导热元件(40)、用于操作指示装置(44)的操作元件(42)和阻挡元件(58)，其中，导热元件(40)与壳体(50)接触。操作元件(42)借助阻挡元件(58)固定在导热元件(40)上，并且该固定构成为，使得在阻挡元件(58)上超过预定的温度时，阻挡元件(58)从导热元件(40)和/或从操作元件(42)松开并且释放操作元件(42)。此外示出一种模块化的过压保护系统(10)。

Description

过压保护装置以及模块化的过压保护系统

技术领域

本发明涉及一种过压保护装置、特别是类型1、类型2或者类型1和2组合的过压保护装置，以及一种模块化的过压保护系统、特别是类型1、类型2或者类型1和2组合的过压保护系统。

背景技术

类型1的过压保护装置用于例如在雷击时保护建筑物的入口。已知类型1的过压保护装置实施为紧凑的、即形成一个单元，其作为整体安装。

类型2的过压保护装置此外设置在建筑物中并且同样能实施为紧凑的。

此类过压保护装置可以设有所谓的汇总指示器(即与装置状态有关的视觉指示器)以及通讯开关。

然而此类紧凑的过压保护装置的缺点是，一旦出现故障、例如在雷击后，则始终必须更换整个单元。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提供一种过压保护装置以及一种模块化的过压保护系统，其既能操作汇总指示器和/或通讯开关，又是模块化的。

为了解决该任务，设有过压保护装置、特别是类型1、类型2或者类型1和2组合的过压保护装置，该过压保护装置具有至少一个设置在壳体中的断开装置、导热元件、用于操作指示装置的操作元件和阻挡元件，其中，导热元件与壳体接触。操作元件借助阻挡元件固定在导热元件上，并且通过阻挡元件这样构成所述固定，使得在阻挡元件上超过预定的温度时，阻挡元件从导热元件和/或从操作元件松开并且释放操作元件。

通过使用导热元件，可以利用断开装置产生的热量来释放操作元件。操作元件又可用于操作汇总指示器(在此为指示装置的形式)或通讯开关。

导热元件尤其不是导电部件、即使在过压情况下也不是导电部件。

在本发明的范围内，“接触”意味着存在良好的导热连接，特别是方式为，导热元件接触壳体、特别是从外部接触壳体，和/或方式为，在导热元件与壳体之间仅设有导热膏、导热胶或类似物。

操作元件能够特别是在锁定位置与释放位置之间运动，其中，阻挡元件在所述锁定位置中固定操作元件，并且操作元件能够在锁定位置中预紧。通过预紧来实现直接操作并且因此实现短的响应时间。例如，预紧作用于指示装置。

在一种实施方式中，过压保护装置能够具有弹簧，该弹簧预紧操作元件。

过压保护装置例如具有正好一个或至少两个、特别是三个或四个分别具有壳体的断开装置，其中，导热元件与至少两个、特别是所有所述壳体接触。以这种方式，通过导热元件实现“或”电路。

为了能实现可靠且安全的分离，所述至少一个断开装置可以具有火花隙，并且壳体可以包围火花隙。火花隙例如是角形火花隙。

在本发明的一种实施方式中，阻挡元件具有温度敏感材料、特别是焊料，其熔点决定预定的温度，从而能准确设置预定的温度并且因此准确设置触发阀值。

例如温度敏感材料是低温焊料，特别是其熔点在110℃到140℃之间、例如熔点是138℃。

为了保证可靠的操作，阻挡元件可以包括构件、特别是电路板，该构件借助温度敏感材料固定在操作元件和导热元件之一上，特别是构件永久固定在操作元件和导热元件的另一个上。

在本发明的一种设计方案中，导热元件是金属板、特别是由铜制成的金属板，从而在距离较远的断开装置和阻挡元件之间也实现可靠的热传递。

为了改善与壳体的热接触，导热元件可以具有至少一个弹簧部段，该弹簧部段将导热元件加载靠到壳体上。例如弹簧部段支撑在框架和/或装置壳体上。

过压保护装置可以具有框架和/或装置壳体，在所述框架和/或装置壳体上固定有导热元件、固定有所述至少一个断开装置并且/或者操作元件被引导，从而实现紧凑的构造。

为了视觉地指示过压保护装置的状态，过压保护装置可以具有指示装置，该指示装置具有指示区域、在指示区域中固定的第一指示面和可运动的第二指示面。所述第二指示面能够在锁定位置与释放位置之间运动，在锁定位置中第二指示面遮盖第一指示面，在释放位置中第二指示面设置为与第一指示面错开。指示装置也可被称为汇总指示器。

例如第二指示面构成在可运动的指示元件上，其中，指示元件锁定在锁定位置中并且通过弹簧朝释放位置方向预紧，其中，在释放位置中指示元件的锁定由操作元件松开。以这种方式，操作元件可以操作指示装置。

为了既操作易读取的视觉指示器又操作通讯开关，操作元件和指示元件大部分可以设置在过压保护装置的不同侧上。

例如，指示元件大部分(即直到自由端部)以及指示区域设置在过压保护装置的上侧上，而操作元件设置在过压保护装置的侧面上。

指示元件和操作元件的运动方向可以相互垂直，例如沿横向方向或竖向方向相互垂直。

该任务还通过模块化的过压保护系统、特别是类型1、类型2或类型1和2组合的模块化过压保护系统得以解决，该过压保护系统具有基座部件和前述过压保护装置，其中，基座部件具有用于过压保护装置的容纳部并且具有预紧装置。预紧装置具有弹簧和部分伸入到容纳部中的可运动的夹紧部件，其中，当过压保护装置插入到基座部件中时，夹紧部件与过压保护装置的操作元件嵌接，并且弹簧通过夹紧部件预紧操作元件。

针对所述过压保护装置所描述的特征和优点同样也适用于模块化的过压保护系统。

在本发明的范围内，弹簧通常理解为能提供回位力的弹性构件。

例如，过压保护系统具有通讯开关，其中，通讯开关具有弹簧、特别是预紧装置。因此，弹簧既用于操作通讯开关，又用于操作指示装置，从而节省构件。

附图说明

从接下来的描述和参考的附图得出本发明另外的特征和优点。图中示出：

图1示出具有根据本发明的过压保护装置的根据本发明的模块化的过压保护系统；

图2a示出根据图1的过压保护系统的基座部件；

图2b示出根据图2a的基座部件的部段的放大图；

图3a示出根据图1的过压保护系统的过压保护装置以及基座部件的预紧装置；

图3b示出在根据图3a的预紧装置和过压保护装置之间的接触部位的放大图；

图4示出根据图1的过压保护装置在锁定状态中打开的透视图；

图5示出根据图4的过压保护装置的导热元件；

图6示出过压保护装置沿图4的线VI-VI的部分剖视图；

图7示出根据图4的过压保护装置在释放状态中。

具体实施方式

图1示出根据本发明的模块化的过压保护系统10，该过压保护系统具有基座部件12和过压保护装置14。

过压保护系统10是模块化的，使得例如在雷击之后能将过压保护装置14从基座部件12中取出并更换。

过压保护系统10和过压保护装置14是类型1的过压保护系统或类型1的过压保护装置。

基座部件12在图2a中单独示出并且具有带有连接部18的壳体16以及具有容纳部20。

可以将过压保护装置14沿插入方向R插入到容纳部20中并且保持，从而过压保护系统10是准备运行的。

如在图2b中可见，在壳体16内部设有通讯开关22(FM开关)，该通讯开关包括预紧装置24。

通讯开关22此外包括带有触发器27的微型开关26，可以将该微型开关集成到建筑物管理系统、开关柜控制装置或者类似物中，以便指示过压保护系统10或过压保护装置14的状态。

预紧装置24包括弹簧28和可运动的夹紧部件30，该夹紧部件穿过壳体16延伸到容纳部20中。

夹紧部件30沿插入方向R可运动地实施。此外，夹紧部件30可操作微型开关26、确切地说是可操作微型开关27。

图3a和3b单独示出过压保护装置14以及预紧装置24。

过压保护装置14具有装置壳体32以及触点34，所述触点不被装置壳体32遮盖。当过压保护装置14插入容纳部20中时，过压保护装置14借助触点34与基座部件12的连接部18电连接。

为了更好的可视性，图4示出的过压保护装置14没有装置壳体32和触点34。

过压保护装置14具有框架36、多个断开装置38(在此有4个)、导热元件40、操作元件42和指示装置44。

当然也可设想，设有正好一个、两个、三个或多于四个断开装置38。

框架36特别是用作过压保护装置14的底部，在该底部上固定或引导有触点34、断开装置38、导热元件40以及操作元件42。

框架36与容纳部20的底部直接接触并且构成为与容纳部20互补。

为了固定导热元件40和操作元件42，框架36具有侧壁46，该侧壁至少部分地沿过压保护装置14的纵向方向L延伸。

在本发明的范围内，过压保护装置14或过压保护系统10的竖向方向H应相反于插入方向R延伸，沿插入方向将过压保护装置14插入到基座部件12中。这仅用于说明并且相应于图的定向。在通常安装过压保护系统10的定向中，竖向方向H然而水平延伸。

“上方”和“下方”的方向说明也与图中所示的定向有关。

垂直于竖向方向H，过压保护装置14具有横向方向Q和纵向方向L，该横向方向和纵向方向相应于过压保护装置14的较短或较长侧边缘的方向。

在侧壁46中，引导部48以缝隙的形式沿过压保护装置14的竖向方向H构成。

断开装置38具有壳体50，在该壳体中分别构成有火花隙52(在图4中以虚线示出)、例如角形火花隙。壳体50例如由金属制成。

断开装置38设置为沿纵向方向L相继对齐，特别是壳体50的壁54位于相同的平面内。

在壁54上，导热元件40(如在图5中放大所示)与每个所述壳体50接触。导热元件40具有弹簧部段56并且直接接触壳体50、准确地说是直接接触壁54，或者仅通过导热膏、导热胶或类似物接触壳体。因此，导热元件40热耦联到壳体50上。

导热元件40例如是金属板，特别是由铜、铜合金或铝合金制成的金属板。当然也可设想其它导热良好的材料。

导热元件40设置在断开装置38与装置壳体32以及部分侧壁46之间并且也在侧壁46的引导部48的区域中延伸。

借助弹簧部段56，导热元件40支撑靠到框架36或侧壁46和装置壳体32上，并且因此将导热元件压靠到壳体50上，以保证良好的热接触。

在引导部48的区域中，阻挡元件58设置在导热元件40上。

阻挡元件58具有作为构件60的由FR-4制成的电路板以及温度敏感材料62。

电路板没有导电结构。

温度敏感材料62例如是低温焊料、特别是其熔点在110℃到140℃之间、例如熔点为138℃。

在示出的实施例中，构件60借助温度敏感材料62可松开地固定在导热元件40上并且永久地固定在操作元件42上。

操作元件42具有第一部段64和与之连接的第二部段66。第一部段64实施为比第二部段66更宽，从而在第一部段64与第二部段66之间的过渡部上构成有阶梯，阻挡元件58、准确地说是构件60贴靠在该阶梯中。

第一部段64被容纳在引导部48中，并且构成为例如与引导部48互补。引导部48和第一部段64可以形成燕尾连接。

操作元件42在引导部48中能沿竖向方向H在锁定位置(图4)与释放位置(图7)之间运动。

通过在所述阶梯上设置阻挡元件58来阻止操作元件42沿竖向方向H的运动，从而操作元件42固定在锁定位置中。

在第一部段64的下端部、即在背离第二部段66的端部上，第一部段64具有凸鼻68，该凸鼻设置在装置壳体32的间隙70中，如图3b所示。

可良好看到的是，凸鼻68作用于预紧装置24的夹紧部件30。当过压保护装置14完全插入容纳部20中时，操作元件42和夹紧部件30夹紧预紧装置24的弹簧28。换言之，接下来操作元件沿竖向方向H相反于插入方向R被弹簧28预紧。

指示装置44设置在过压保护装置14上侧、即在断开装置38上方。

指示装置44具有指示区域71、基板72、相对于基板72可运动的指示元件74及弹簧76。

过压保护装置14的装置壳体32在指示区域71中此外可具有观察窗88，该观察窗允许看到指示区域71。

基板72在示出的实施例中向上遮盖断开装置38并且位于壳体50上。

基板72的至少一个所述沿纵向方向L延伸的边缘78是向下弯曲的并且沿竖向方向H延伸。

指示元件74沿横向方向Q构成为相对于基板72可运动，并且具有与基板72基本平行的主要部段84和与之连接的固定部段86。

指示元件74沿横向方向Q被引入基板72中并且可以占据锁定位置和释放位置。

基板72在指示区域71中的部分形成固定的第一指示面80。第一指示面80实施为例如红色、特别是整个基板72实施为红色。

指示元件74的主要部段84具有指示装置44的第二指示面82，该第二指示面因此也可运动。第二指示面82设置在主要部段84的端部上，该端部背离固定部段86。

第二指示面82、特别是整个指示元件74实施为绿色。

在图4示出的锁定位置中，第二指示面82遮盖第一指示面80，从而通过观察窗88可见绿色的第二指示面82。

在图6中，示意性地在锁定位置中示出过压保护装置14在指示装置44的区域中，从而可见弹簧76。

弹簧76设置在基板72中，并且以力沿横向方向Q加载指示元件74。弹簧76特别是作用于主要部段84。

在图6示出的锁定位置中可良好看到的是，固定部段86的自由端部是弯曲的。该弯曲的端部嵌入在基板72的边缘78上，并且因此阻止指示元件74沿横向方向Q的运动。

由此，基板72的边缘78具有侧凹部，固定部段86的端部嵌入到该侧凹部中。

此外，如在图4和图6中可良好看到的是，固定部段86的端部沿竖向方向H位于操作元件42的上方。

在图4示出的情况中，操作元件42和指示元件74都位于预紧且锁定的第一位置中。

当所有断开装置38都可用时，这是过压保护装置14的正常位置。

在使用过压保护系统10或过压保护装置14的情况下，通过至少一个所述断开装置38降低高压。在特别大的过压下，相应的断开装置38会失去其功能性，这通过指示装置44和通讯开关22来告知。因此释放指示装置44和通讯开关22。

在过压情况下，在断开装置38中，例如基于电弧而产生大量放热。由此，相应的断开装置38的壳体50发热，或者如果多个断开装置38参与降压，那么多个所述断开装置38的壳体50发热。

基于壳体50与导热元件40之间的良好热接触来加热导热元件40，即通过每个所述断开装置38产生的热量来加热导热元件。

基于导热元件40本身的高导热性，导热元件的设有阻挡元件58的部位也变热。一旦该部位、准确地说是温度敏感材料62达到预定的温度(在此情况下该温度由温度敏感材料62的熔点决定)，则释放温度敏感材料62，从而构件60不再与导热元件40连接。

换言之，导热元件40吸收所有断开装置38产生的热量，并将其输送给阻挡元件58。导热元件40因此形成断开装置38的“或”关系。

一旦构件60从导热元件40松开，则该构件不再能克服预紧装置24的弹簧28的弹簧力将操作元件42保持在锁定位置中。

因此，预紧装置24、确切地说是夹紧部件30使操作元件42沿竖向方向H朝指示装置44运动，并且占据其在图7示出的释放位置。

同时，夹紧部件30也操作微型开关26、准确地说是触发器27，从而操作通讯开关22。

在释放位置中，操作元件42沿竖向方向H几乎在基板72的整个边缘78上延伸。在运动时，操作元件42在此从边缘78松开固定部段86的端部，从而取消指示元件74的锁定。

因此，指示元件74现在被弹簧76沿横向方向Q运动到其释放位置中。

在释放位置中，第二指示面82与第一指示面80错开，从而第一指示面80不再被遮盖。

换言之，在指示区域71中仅还有第一指示面80，从而通过观察窗88可见红色的面。

通过红色的第一指示面80指示至少一个所述断开装置38的故障，从而更换过压保护装置14。

以这种方式，一旦断开装置38之一有故障，则操作通讯开关22和指示装置44。

在此，指示装置44和通讯开关22通过由阻挡元件58和预紧装置24构成的相同的组件释放且操作，从而不会出现指示不相符的情况。

此外，在过压保护装置14插入到容纳部20中时，进行整个操作机构的激活，从而不需要额外的操作。

然而也可设想，过压保护装置14本身具有用于产生操作元件42预紧的弹簧。

Claims (13)

1.过压保护装置，该过压保护装置具有至少一个设置在壳体(50)中的断开装置(38)、导热元件(40)、用于操作指示装置(44)的操作元件(42)和阻挡元件(58)，其中，导热元件(40)与壳体(50)接触，并且操作元件(42)借助阻挡元件(58)固定在导热元件(40)上，并且所述固定通过阻挡元件(58)构成为，使得在阻挡元件(58)上超过预定的温度时，阻挡元件(58)从导热元件(40)和/或从操作元件(42)松开并且释放操作元件(42)。

2.根据权利要求1所述的过压保护装置，其特征在于，操作元件(42)能够在锁定位置与释放位置之间运动，其中，阻挡元件(58)在所述锁定位置中固定操作元件(42)，并且操作元件(42)能够在锁定位置中预紧。

3.根据权利要求1或2所述的过压保护装置，其特征在于，过压保护装置(14)具有正好一个或至少两个、特别是三个或四个分别具有壳体(50)的断开装置(38)，其中，导热元件(40)与至少两个、特别是所有所述壳体(50)接触。

4.根据前述权利要求中任意一项所述的过压保护装置，其特征在于，所述至少一个断开装置(38)具有火花隙(52)，并且壳体(50)包围该火花隙(52)。

5.根据前述权利要求中任意一项所述的过压保护装置，其特征在于，阻挡元件(58)具有温度敏感材料(62)、特别是焊料，所述温度敏感材料的熔点决定预定的温度。

6.根据权利要求5所述的过压保护装置，其特征在于，阻挡元件(58)包括构件(60)、特别是电路板，该构件借助温度敏感材料(62)固定在操作元件(42)和导热元件(40)之一上，特别是，构件(60)永久固定在操作元件(42)和导热元件(40)的另一个上。

7.根据前述权利要求中任意一项所述的过压保护装置，其特征在于，导热元件(40)是金属板、特别是由铜制成的金属板，并且/或者导热元件(40)具有至少一个弹簧部段(56)，该弹簧部段将导热元件(40)加载靠到壳体(50)上。

8.根据前述权利要求中任意一项所述的过压保护装置，其特征在于，过压保护装置(14)具有框架(36)和/或装置壳体(32)，在所述框架和/或装置壳体上固定有导热元件(40)、固定有所述至少一个断开装置(38)并且/或者操作元件(42)被引导。

9.根据前述权利要求中任意一项所述的过压保护装置，其特征在于，过压保护装置(14)具有指示装置(44)，该指示装置具有指示区域(71)、在指示区域(71)中固定的第一指示面(80)和可运动的第二指示面(82)，其中，所述第二指示面(82)能够在锁定位置与释放位置之间运动，在锁定位置中第二指示面(82)遮盖第一指示面(80)，在释放位置中第二指示面(82)设置为与第一指示面(80)错开。

10.根据权利要求9所述的过压保护装置，其特征在于，第二指示面(82)构成在可运动的指示元件(74)上，其中，指示元件(74)锁定在锁定位置中并且通过弹簧(76)朝释放位置方向预紧，其中，在释放位置中指示元件(74)的锁定由操作元件(42)松开。

11.根据权利要求9或10所述的过压保护装置，其特征在于，操作元件(42)和指示元件(74)大部分设置在过压保护装置(14)的不同侧上。

12.模块化的过压保护系统，具有基座部件(12)和根据前述权利要求中任意一项所述的过压保护装置(14)，其中，基座部件(12)具有用于过压保护装置(14)的容纳部(20)并且具有预紧装置(24)，其中，预紧装置(24)具有弹簧(28)和部分伸入到容纳部(20)中的可运动的夹紧部件(30)，其中，当过压保护装置(14)插入到基座部件(12)中时，夹紧部件(30)与过压保护装置(14)的操作元件(42)嵌接，并且弹簧(28)通过夹紧部件(30)预紧操作元件(42)。

13.根据权利要求12所述的模块化的过压保护系统，其特征在于，过压保护系统(10)具有通讯开关(22)，其中，通讯开关(22)具有弹簧(28)、特别是预紧装置(24)。

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