CN1185672A - 过压保护器 - Google Patents

Abstract

一个过压保护器,它具有一个充气陶瓷绝缘子,两个电极插入陶瓷绝缘子中得到一个互相之间的间隔,在发生过压情况时,该间隔之间形成电连接,在陶瓷绝缘子外侧还具有一个短路部件,用于在过压保护器的温度超过环境温度的临界值时在电极间形成电连接,所述的短路部件与一个电极连接并且通过绝缘熔化高温计与另一个电极连接,其特征在于,陶瓷绝缘子包括至少一个和电极电连接的接触区和倚靠在接触区的绝缘熔化高温计。

Description

过压保护器

本发明涉及一种过压保护器，它具有一个充气陶瓷绝缘子，两个电极插入陶瓷绝缘子中得到一个互相之间的间隔，在发生过压情况时，该间隔之间形成电连接，在陶瓷绝缘子外还具有一个短路部件，用于在过压保护器的温度超过环境温度的临界值时在电极间形成电连接，所述的短路部件与一个电极连接并且通过绝缘熔化高温计与另一个电极连接。

这种公知的过压保护器的基本目的在于保护电气器件，装置或设备避免由于雷电冲击与高压输电线路等接触产生的过压。过压保护器的要点在于充气火花隙的原理，其中在气密的绝缘外壳中至少两个电极以一个小的间隙相对而置，该间隙在正常情况下将设备中的导电部件绝缘，在过压发生时，在电极之间发生气体排放，其结果被保护设备上施加的电压低于气体排放的维持电压。

如果过压情况持续相当长的时间并且电流连续流过火花隙，过压保护器则变得非常热，因而该过压保护器被损坏且不能完成其功能，从而导致被保护的设备损坏。另一方面，急剧加热的结果会引起着火的危险。为了避免这种危险，使用了所谓“故障保护”或“热保护”装置，该装置在过压出现时通过一个适当的短路部件在电极之间建立一个短路连接。这防止了过压保护器被进一步加热。

在EP-A-0548587中所述的这种类型的过压保护器中，短路部分由一个装在一个电极上的弹簧接触件形成并且通过陶瓷绝缘子引向另一个电极并且以与另一个电极有一定间隔地由绝缘熔化高温计支持。短路部件从外部包围另一个电极，这个热保护装置的结构使过压保护器的高度有所增加，这在对于装在安装柜中的装置尤其是不希望的。因为不仅安装柜中的设备变得更小要求相应的过压保护器也小，而且对于相邻柜的间隔来说要求保持一个充分大的安全裕度。后者表示过压保护器必须放在柜的间隔内，从而可能的短路才不会影响相邻的过压保护器，这一要求增加了设备组装的费用。

根据本发明，对在开头所述的过压保护器以尽可能紧凑的形式加以确定，从而当过压保护器装入到安装柜中时不必特别注意过压保护器放在什么位置或地方。

根据本发明，上述目的是这样获得的，即陶瓷绝缘子包括至少一个和一个电极导电连接的接触区，绝缘熔化高温计靠着所述接触区。

根据本发明的过压保护器的结构，其优点是短路部件只是伸入另一个电极附近而不是伸到它之外。其结果，可能的短路位置从过压保护器的边缘向里移，从而相邻接触部件的短路现象被避免。另外，根据本发明的紧凑设计，本发明的过压保护器可以广泛使用。

根据本发明的过压保护器的第一实施例，其特征在于陶瓷绝缘子包括在两端的一个接触区并且绝缘熔化高温计靠在与另一个电极连接的接触区。

尽管运用了两个金属区，陶瓷绝缘子的这种对称结构导致制造成本降低，由于在短路部件的装配过程中，不必特别小心地使其安装到正确的电极上，即位于接触区对面的电极。

根据本发明的过压保护器的第二实施例，其特征在于，陶瓷绝缘子的直径小于电极的直径，并且在这个尺寸下的熔化高温计最多稍稍超出电极。

本实施例具有的优点是短路部件实际上不再从电极横向伸出，并且不会破坏过压保护器的紧凑性。

根据本发明的过压保护器的第三实施例，其特征在于，接触区由覆盖在陶瓷绝缘子的前侧和外表面的相邻边缘区均匀的金属化层形成。

本实施例的优点是将电极焊接到陶瓷绝缘子上以及接触区焊接到陶瓷绝缘子的外表面所要求的金属化可以在加工过程中提供。另外，通过不间断的金属化使导电性最佳。

根据实施例的例子和附图将对本发明进行更详细的描述。

图1是两极过压保护器的前视图；

图2是图1沿II箭头方向的图；

图3是三极过压保护器的前视图。

在图1和2中所示的两极过压保护器1包括一个管形陶瓷绝缘子2，其两端由两个金属电极3，4用高温焊接的方法气密密封。如此形成的放气腔充满惰性气体，例如氩或氖。在陶瓷绝缘子2的前侧，装有一个短路部件5，用于在过压保护器1过载的情况下在两个金属电极3，4之间建立电连接。

如图所示的短路部件5包括一个由铜铍或其他合适的材料制成的弹簧6，其一端连接到电极4上，最好是焊接到电极上，其另一端靠在一个由聚丙烯制成的绝缘熔化高温计7并且从外侧朝向陶瓷绝缘子2在电极3前面的一个区域中挤压高温计。陶瓷绝缘子2在其每一端分别具有一个接触区8，9，它们电连接到各电极3，4并且在图中由断面线标出，从而绝缘熔化高温计7靠在和电极3相连的接触区8上。接触区8，9由覆盖在陶瓷绝缘子2的各前侧的金属化层和陶瓷绝缘子外表面的相邻边缘区金属化层组成。金属化层包括一个镍外层和在镍层和陶瓷绝缘子之间形成长久连接的一个内层。内层最好是由钼-锰合金或其他适当的材料或适当的合金制成。

过压保护器1以这种方式工作，即在正常情况下在电极3，4之间没有电流通过。在出现过压的情况时，在陶瓷绝缘子2的内部排气腔内在电极3和4之间发生排气，其结果过压减小到一个被保护的设备安全的水平。如果过压情况持续相当长的时间，过压保护器2变成非常热，从而绝缘熔化高温计7软化并且弹簧6和接触区8导通接触以及电极3和4电连接。

接触区8和9具有这样的好处，考虑到在两个电极3和4之间建立牢固的电连接，弹簧6可以比以前短并且不需直接和电极3接触。其结果，在弹簧6和电极3直接可能的短路位置从过压保护器1的外缘向内移动并且和在安装柜中安装的相邻过压保护器进一步拉大距离。

当然，从功能的角度来说，只需要电极3的接触区8，所以有可能省去电极4的接触区9。但是可以证实设置两个接触区的费用大大小于在过压保护器中仅设置一个接触区的费用，因为在安装过程中不必注意倚靠弹簧6的电极4和一个接触区8之间的对应性。

在图3中表示的三极过压保护器10包括一个中心电极11，两个外电极12，带有接触区8和9和短路部件13的两个陶瓷绝缘子2，其中短路部件13用于在外电极12中心电极11之间建立电连接。短路部件13包括一个焊接到中心电极11上的弹簧6’，弹簧的两端倚靠在绝缘熔化高温计7，每个高温计倚靠在与相关外电极12电连接的接触区8上。电极11，12的材料，弹簧6’的材料及绝缘熔化高温计7的材料和图1和2所述的两极过压保护器1的相同。同样，三极过压保护器的接触区8和9与两极过压保护器的接触区8和9也相同。

如图所示，陶瓷绝缘子2的直径小于电极11和12的直径，从而绝缘熔化高温计7最多稍稍从电极边缘伸出。其结果，短路部件13非常紧密地靠在陶瓷绝缘子2上并且实际上不会破坏过压保护器10的紧凑度。

当然，在图1和2所示的两极过压保护器1中，如果陶瓷绝缘子2的直径小于电极3和4的直径并且如果绝缘熔化高温计最多稍稍超出电极的情况，所述两极过压保护器具有很大优越性的。

Claims (8)

1.一个过压保护器，它具有一个充气陶瓷绝缘子(2)，两个电板(3，4，11，12)插入陶瓷绝缘子(2)中得到一个互相之间的间隔，在发生过压情况时，该间隔之间形成电连接，在陶瓷绝缘子(2)外侧还具有一个短路部件(5，13)，用于在过压保护器的温度超过环境温度的临界值时在电极间形成电连接，所述的短路部件与一个电极连接并且通过绝缘熔化高温计(7)与另一个电极连接，其特征在于，陶瓷绝缘子(2)包括至少一个和电极(3，12)电连接的接触区(8)和绝缘熔化高温计(7)倚靠在该接触区上。

2.根据权利要求1所述的过压保护器，其特征在于，陶瓷绝缘子(2)包括在其两端上的一个接触区(8，9)并且绝缘熔化高温计(7)倚靠在和另一个电极(3，12)相连的接触区(8)。

3.根据权利要求1或2所述的过压保护器，其特征在于，接触区(8)或接触区(8，9)由覆盖在陶瓷绝缘子(2)前侧和外表面的相邻边缘区上的均匀金属化层构成。

4.根据权利要求3所述的过压保护器，其特征在于，电极(3，4，11，12)通过高温焊接与陶瓷绝缘子(2)相连，并且金属化层(8)一方面具有导电及载流容量的必备条件，另一方面用于和焊接层连接。

5.根据权利要求4所述的过压保护器，其特征在于，金属化层包括一种导电材料，最好是一种金属或一种合金。

6.根据权利要求4所述的过压保护器，其特征在于，在陶瓷绝缘子(2)和金属化层之间设置的内层用于改进陶瓷绝缘子(2)上金属化层的粘结性。

7.根据权利要求6所述的过压保护器，其特征在于，所述内层是钼-锰组成。

8.根据权利要求3-7所述的过压保护器，其特征在于，金属化层(8)，电极(3，4，11，12)和短路部件(5，13)是由耐腐蚀，最好是镀锡的材料制成。

Images