CN1170939A - 过电压放电器 - Google Patents

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Abstract

过电压放电器包括两个沿轴(Z)彼此隔开布置的端接件(1,2)及在它们之间的一个压敏电阻元件(8)。在形成接触力时,它们彼此夹紧形成一个机械上稳固的过电压放电器的导电部件。该部件被一个绝缘材料作的模铸外壳包围。这两个端接件分别开有一个具有槽口形区段的孔口。一个承受接触力的环(5)在环端部区域中超过轴(Z)引入到槽口形区段(15,16)中,并用两个环端部分别支承在限定槽口状区段的界面(17,18)上。

Description

过电压放电器
本发明涉及根据权利要求1前序部分的一种过电压放电器。
本发明参考了一种如从EP 0614198 A2中得到的现有技术。在该现有技术中所描述的一种过电压放电器包括多个具有压敏电阻性能的圆柱状电阻元件，它们呈柱形叠置在两个电端接件之间。在构成的轴向接触力的作用下使各压敏电阻及两个端接件保持在一起的夹紧部件具有至少两个用其端部放置在端接件上的环。用由一种耐气候影响的塑料作成的模铸外壳包围着压敏电阻、环及端接件的绝大部分。
这样一种过电压放电器的制造是相当昂贵的，因为需要两个或甚至多个环来固定包括压敏电阻及端接件的柱形放电器导电部件并产生接触力。
正如权利要求1所述，本发明的任务在于，提供一种在开始部分所述类型的过电压放电器，它不但结构简单，而且具有良好的机械及电特性，并同时能用成本特别低的方法生产。
与现有技术的过电压放电器相比较，本发明的过电压放电器的优点是，仅需用一个环来固定和拉紧两个端接件与夹持在两端接件之间的至少一个压敏电阻。因此，该过电压放电器可用特别经济的方法生产。在它组装时仅需要一个预制的暂时保证导向的模板，在该模板中两端接件及至少一个压敏电阻首先被叠放成柱形，然后通过安装环在构成夹紧力情况下连接成一个机械上稳定的过电压放电器导电部件。因为这时构成柱形的放电部件的轴基本对称地穿过环的各端，所以该环在整个导电部件中产生均匀的接触力。因此就保证了在出现过电压时在导电部件中流过的放电电流的均匀电流密度，并由此以大的安全可靠性避免导电部件接触过渡处不允许的局部过热。
以下将借助于附图来详细说明本发明的一个优选实施例及由此达到的其它优点，附图为：
图1本发明过电压放电器的一个实施方式的侧视图，并用虚线明显表示出外壳；
图2根据图1的过电压放电器在去掉外壳后以透视图表示的沿II-II线剖面的视图；
图3根据图1的过电压放电器在去掉外壳后的部件分解图。
在所有图中相同的标号表示相同功能的部分。在图1至3中所示的过电压放电器具有两个最好由铝作成的并沿轴Z隔开布置的端接件1、2。端接件1设有一个作为螺丝孔11构成的固定装置，用于固定一个未示出的可连接到高电压电位上的电导体。端接件2设有一个作为螺丝孔12构成的固定装置，它可连接到地电位。端接件2还具有一个轴向定位的螺孔3，一个压力螺丝4可在此螺丝孔中轴向移动。标号5表示一个环，它由缠绕的玻璃纤维增强的并埋在塑料基体中的带构成。环5用其两端导入到端接件1，2中由取去材料形成的槽口状区段6、7中。
在端接件1、2之间，在构成一个柱状放电器导电部件的情况下设置了一个圆柱形的压敏电阻元件8，它由非线性电阻材料，如基于金属氧化物、尤其是氧化锌(ZnO)构成的。也可设置两个或多个柱状的且彼此叠放的压敏电阻元件来取代一个元件8。
在端接件1中成型形成的盘状孔口中可轴向位移地放置了两个构成接触压力产生件且为盘状弹簧的弹簧件9及一个最好由铝或铜或铝合金或铜合金构成的压盘10(图2)。在端接件2的盘状孔口中同样可轴向位移放置了一个由和部件10相同的材料作成的压盘13(图2)。在压盘10及压敏电阻元件8之间和在压盘13及压敏电阻元件8之间放置电流传递件14，它们作成盘并在盘的两端面上具有绕轴同心的槽纹(图3)。这些电流传递件14最好由软化退火的铝作成。
由图2可看出，每个以标号15、16表示的槽口状区段基本上垂直于轴Z并从端接件1或2的外表面一直延伸过轴Z。环5的每端都超过轴Z被引入到槽口状区段15或16中并各位于限定槽口状区段15或16的界面17或18上(图3)。由此保证了环5中心保持在轴Z的区域中并保证了放电器导电部件中的均匀接触压力。由此也保证了在出现过电压时在导电部件中流过的放电电流的均匀电流密度。同时也就避免了放电器导电部件中不允许的局部过热。
当槽口15、16相对于轴约大于90°、如95°倾斜和/或当槽口15、16具有固定环端部的并在支承面17、18上形成的侧凹时，防止环相对轴Z横向地移动的可靠性得以提高。
支承面17、18具有基本上呈圆弧形的构型是有利的。环端部以均匀的相对小一些的曲率支承在端接件1、2上。由此进一步避免了对环不希望有的大弯曲及剪切应力。
环5的横截面形状为矩形、尤其为正方形并在轴Z的横向上具有相对小的宽度是特别有利的，因为构成槽口状的区段15及16仅需要稍微延伸过轴Z一些就行。于是端接件1及2便具有了高的机械强度。
端接件1、2的一部分、压敏电阻元件8、压盘10、13及环5的全部被设有裙边的外壳19包围住(图1)，该外壳由绝缘材料、最好由人造硅橡胶作成。
为了制造这种过电压放电器，按顺序将端接件2、压板13、一个电流传递件14、压敏电阻元件8、另一个电流传递体14、压板10、两个弹簧件9及端接件1彼此叠放在一个模板中并施加预压力。这时端接件1、2这样对准，使两个槽口区段15、16完全一致叠放(图2及3)。然后将一预制的环5推入槽口15，16中，其深度直达到环的端部被轴Z穿过，环5是由绕制的带状预浸渍件在带圈固化后形成的。然后去掉预压力，由此完成了该放电器导电部件。通过拧入压力螺丝4可在该放电器导电部件中产生附加的接触力及保持力。
也可用在制造过电压放电器期间构成的另一种环来取代该预制好的环。为此，将一种承受了预应力的带围绕放电器导电部件绕置到两个支承面17、18上。这时两个端接件1、2在构成的接触力作用下彼此牢固拉紧，并由此构成一个机械上稳定的过电压放电器的导电部件。通常这种夹紧力对过电压放电器导电部件的良好机械强度是完全足够的。在使用一种具有足够弹性的带时，例如由玻璃纤维制作的带所具有的弹性时，甚至可以取消弹簧件9。
最好这种带是一种预浸渍带，尤其是基于玻璃纤维及环氧化合物的带。一种预浸渍带具有良好的附着性。因此一种有受预应力的浸渍带绕制的环在绕好后无需附加的固定装置也是稳固的，然后可在升高的温度下固化。在此情况下就构成了由玻璃纤维及埋入玻璃纤维的固化塑料基体组成的环。
通过两个端接件1、2的夹紧，除了使电流路径中两端接件之间所具有的各部件形成良好的接触外，同时使电流传递件14的槽纹对压敏电阻元件8及压盘10，13的各端面达到紧密相贴。因此，在随后利用绝缘材料、最好是基于人造硅橡胶的绝缘材料围铸过电压放电器导电部件时，可避免流动的绝缘材料渗入电流通路中的各个部件之间。

Claims (10)

1、过电压放电器具有两个沿轴(Z)彼此隔开布置的端接件(1，2)、至少一个设置在这两个端接件(1，2)之间的圆柱形压敏电阻元件(8)、一个使端接件(1，2)及至少一个压敏电阻元件(8)在构成接触力的作用下结合在一起并具有一个由绝缘材料作的环(5)的夹紧部件，以及一个至少部分地包围住端接件(1，2)、至少一个压敏电阻元件(8)和夹紧部件的由绝缘材料作的模制外壳(19)，其特征在于：这两个端接件分别开有一个孔口(6，7)，该孔口具有基本上垂直于轴(Z)延伸的并构成槽口形的区段(15，16)，该区段从端接件(1，2)的外表面延伸过轴(Z)；及环(5)在环端部区域中超过轴(Z)引入到两个端接件(1，2)的槽口形区段(15，16)中，并用两个环端部分别支承在限定槽口状区段(15，16)的界面(17，18)上。
2、根据权利要求1的过电压放电器，其特征在于：支承面(17，18)具有基本上呈圆弧形的表面构型。
3、根据权利要求1或2的过电压放电器，其特征在于：在这两个端接件(1，2)的至少一个中成型有一个盘状槽，用于放置至少一个产生压力的弹簧件(9)和/或一个压盘(10，13)。
4、根据权利要求1至3中一项的过电压放电器，其特征在于：环(5)包括一个绕成圈的带。
5、根据权利要求4的过电压放电器，其特征在于：被绕成圈的带埋置在一种塑料基体中。
6、根据权利要求5的过电压放电器，其特征在于：该塑料基体是在将环(5)放置在支承面(17，18)上以前通过可固化塑料的固化形成的。
7、根据权利要求6的过电压放电器，其特征在于：该塑料基体是在将环(5)放置在支承面(17，18)上以后通过可固化塑料的固化形成的。
8、根据权利要求1至7中一项的过电压放电器，其特征在于：环(5)具有矩形横截面构型。
9、根据权利要求1至8中一项的过电压放电器，其特征在于：在两个端接件(1，2)之间的电流路径中设有至少一个在形成接触力时可变形的电流传递件(14)。
10、根据权利要求9的过电压放电器，其特征在于：电流传递件(14)呈盘形，并在盘两端面上具有与轴(Z)同心的槽纹。
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