CN1218329C - 过电压防护放电器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种过电压防护放电器，它有一个放电器壳体、两个从放电器壳体中导出的电流端子(16，17)、至少一个设置在放电器壳体中的并有两个端面(12a，12b)的盘状压敏电阻和两个载流元件(7，8)，每个载流元件与压敏电阻的两个端面之一接触并且每个载流元件与两个电流端子之一导电连接，这两个载流元件是产生接触压力的刚性的接触元件，该压敏电阻包括一个未金属化的并有两个未金属化端面的有源部分和两个弹性接触元件，这两个弹性接触元件通过刚性载流元件被压在有源部分的两个未金属化端面上，因此即便这两个端面不是面平行的或呈凸状或凹状，所述弹性接触元件和未金属化端面也允许良好的电接触。

Description

过电压防护放电器
技术领域
本发明基于一种如DE19504532A1所述的过电压防护放电器。
背景技术
文献DE19504532A1披露了一种制造压敏电阻的方法。压敏电阻包括产生接触压力的刚性的接触元件如由金属构成的板和压力板以及刚性槽轮(带槽圆盘)和两个刚性的但沿轴向是弹性的纤维加强的塑料杆。通过刚性槽轮以及弹性的塑料杆，能够相对大致成楔形的压敏电阻叠组获得更好的机械公差，并且此时能获得更好的电接触。
DE19545505C1披露了用于低压设备的过电压防护放电器，其中，一个压敏电阻与一个具有由保险丝排及设有易熔的熔断合金丝的热释放器组成的热关断装置形成导热连接，它在压敏电阻不允许的受热时引起热释放器的分离并通过场力释放一个故障指示。在此情况下，具有预定断裂位置的、固定冲击电流的保险丝排被设置在一个保险器壳体内及在释放状态时被熔断，并由此解除故障指示件在保险器壳体内的固定。设置在保险器壳体外部的热释放器由一个标识警报丝组成，它将故障指示件保持在“无指示”的位置上及当保险丝排熔断时被分离或被短路电流熔断。这种过电压防护放电器的制造是相当昂贵的。
发明内容
本发明的任务在于给出上述类型的过电压防护放电器，它可既简单又成本合理地被制造并仍具有优异的工作特性。
本发明提供一种过电压防护放电器，它有一个放电器壳体、两个从该放电器壳体中导出的电流端子、至少一个设置在该放电器壳体中的并有两个端面的盘状压敏电阻和两个载流元件，每个所述载流元件与该压敏电阻的两个端面之一接触并且每个所述载流元件与这两个电流端子之一导电连接，这两个载流元件是产生接触压力的刚性的接触元件，其中，该压敏电阻包括一个未金属化的并具有未金属化的所述两个端面的有源部分和两个弹性接触元件，所述两个弹性接触元件通过该刚性的载流元件被压在该有源部分的所述两个未金属化端面上，因而，即便在这两个端面不是面平行的或者这两个端面成凸状或凹状的情况下，所述两个弹性接触元件和所述未金属化端面也允许良好的电接触。
在本发明的过电压防护放电器中，这两个接触元件中的至少一个是石墨盘。此外，该有源部分未被钝化。或者，该有源部分的边缘部分被钝化。另外，该有源部分的边缘部分具有一个环。在这里，该环延伸在压敏电阻边缘上并且高于该压敏电阻的该有源部分，以至该环形成用于该弹性接触元件和用于该有源部分的中心定位件。此外，该环由介电弹性体构成。还最好设有一个断流器，该断流器安置在所述两个接触元件中的第一接触元件和所述两个电流端子中的第一电流端子之间的电连接中并且该断流器成熔化连接件的形式，还设有当断流器闭合时以预压力加载和当断流器断开时可被看见的故障指示装置。再有，该熔化连接件被成型在该载流元件中，该载流元件成盘状并且被压在该第一接触元件上，由此形成接触力。此外，该盘状载流元件最好有一个带槽表面，该带槽表面被压在该接触元件上。在这里，该熔化连接件成点状或环状。该放电器壳体基本上成轴对称的形状并具有两个相互连接的壳件，这两个壳件通过形成接触压力及预压力的施力装配被连接在一起，在第一壳件中成型有一个孔，用于穿过第一电流端子及具有信号面的故障指示装置部分，在第二壳件中成型有一个孔，用于穿过第二电流端子。此时，这两个壳件被卡合在一起。上述预压力由支承在该盘状载流元件和该故障指示装置之间的第一压簧产生，该接触力由作用在第二接触元件上的第二压簧产生。在这里，第二压簧通过韧性的短路元件搭接。另外，该放电器壳体由对光致氧化稳定的、机械上被增强的聚酰胺构成。
根据本发明的过电压防护放电器，压敏电阻包括一个未金属化的有源部分及两个弹性接触元件，后者压在有源部分的端部以形成电接触，它们最好由石墨构成。通过这些措施可以在极其均匀的电流密度的情况下达到从有源部分到产生接触压力的刚性接触元件的良好过渡，这些接触元件与过电压防护放电器的电流端子形成导电连接。甚至在有源部分的端面不是彼此完全平行，而是有时带有轻微凸或凹的弯曲或彼此倾斜一个小角度的情况下，仍可获得出色的工作性能。
对于一定的实施形式，当该有源部分的边缘未被钝化时该过电压防护放电器能满足要求。
当该有源部分的边缘部分被钝化时，该过电压防护放电器可达到长的时效稳定性，这譬如可通过设在压敏电阻边缘的玻璃或环氧胶作的电绝缘部分或通过延伸在压敏电阻边缘的橡胶或硅树脂环来实现。如果钝化部分具有一个环及该环被作成高于有源部分和/或该环具有一个压型，以致它可同时用于弹性接触元件的定位。
如果该过电压防护放电器包括一个由熔化连接件作成的断流器，及包括当断流器闭合时以预压力加载和当断流器断开时可被看见的故障指示装置，则提出：熔化连接件被成型在盘状载流元件中，后者压在压敏电阻的两个弹性接触元件的一个上，以形成接触力；由于这样从压敏电阻到熔化连接件具有良好热过渡，因此可保证断流器的可靠释放。
根据本发明的过电压防护放电器可这样地实现成本上特别合理的制造，即该放电器壳体基本上作成轴向对称的，及具有两个相互连接的壳件，以形成接触压力及预压力连接；其中第一壳件中成型有一个孔，用于穿过第一电流端子及故障指示装置的一个包括信号面的部件；第二壳件中成型有一个孔，用于穿过第二电流端子。在制造该放电器时仅需要将预制部件-如一个连接端子件或第一连接端子件，一个包括故障指示装置和一个预加压断流器的组件，一个弹性接触元件，有源部分，另一弹性接触元件，一个必要时与该接触元件连接的载流元件及一个产生接触力的弹簧-插入到一个基本构成管状的壳件中，及通过卡合一个带有盖状壳件的第二端子件在形成接触力的情况下使插入的部件固定。
因此，这样构成的过电压防护放电器能很快速及使用特别简单的工具来制造，尤其可局部地制造。
附图说明
以下将借助实施例来描述本发明。附图为：
图1：一个用于低电压的具有带点状热释放器的电流断路器的过电压防护放电器的横截面图，及
图2：具有用于图1所示的过电压防护放电器的环状热释放器的电流释放器。
具体实施方式
在附图中相同的部分用相同的标记表示。图1表示一个过电压防护放电器的横截面，它具有由塑料作的两部分基本上作成轴向对称的放电器壳体，该塑料例如为对光致氧化稳定的、机械上被增强的聚酰胺。合适的机械增强可通过填入填充材料、最好是玻璃珠形式的材料来达到。在一个作成基本管状的壳件2中成型有一个内槽18，用于卡住一个作成绝缘盖的壳件1的卡锁装置1a，该壳件一方面与一个金属电流端子16、另一方面通过一个作成0型圈的密封圈9与壳件2形成防水密封连接。一个基本构成盘状的载流元件7通过一个金属导流压簧4与电流端子触头16形成导电压力连接。压簧4在载流元件7上施加一个预给定力、譬如200N；为了短路压簧的电感，在其外侧通过由镀锌铜作的韧性短路元件4a搭接。
一个在壳件2中构成内环肩的支台19能在边缘上支承断流器的一个基本作成盘状的载流元件8，该载流元件通过一个中心点状或圆柱状熔化连接件15与一个作成螺杆8a的断流器导流件固定地连接；该熔化连接件15最好是一个银焊料，它具有其温度范围通常为140℃-300℃、譬如为180℃的预定熔化温度。该螺杆8a被拧在一个电流端子17的螺孔17a中，由此与该端子形成电连接。也可不用该螺杆触头，而采用一个固定的整体导电触头(未示出)。在壳件2内部，断流器及电流端子17之间设有一个电绝缘的、旋转对称形的故障指示装置3，该指示装置具有外侧信号面3a，最好具有发磷光和/或发荧光的材料，由此即使在视线差的情况下也可明显地识别故障。该故障指示装置在过电压防护放电器的工作状态一方面用一个法兰支承在断流器的载流元件8上；另一方面通过一个作成O型圈的密封圈10水密地支承在壳件2的端部及电流端子触头17上。在故障指示装置3的空隙中设有一个压簧5，它具有比压簧4小的压力、譬如50N。该压簧一方面支承在故障指示装置3上另一方面支承在断流器的件8上。
载流元件7通过带槽的表面及通过一个最好作成石墨盘的弹性接触元件13与一个实施成盘状的压敏电阻有源部分12的端面12a形成导电的压力连接。载流元件8通过一个带槽的表面及通过一个也作成石墨盘的弹性接触元件13与该有源部分12的端面12b形成导电的压力连接。在此情况下，压簧4通过载流元件7将压敏电阻有源部分压在壳件2的支台19上。载流元件7，8的带槽接触表面起到将力均匀传递到弹性接触元件11，13及从有源部分12将热良好地传递到断流器的载流元件8上的作用。载流元件7在其带槽的表面的中心借助一滴快粘胶14与弹性接触元件11固定地连接。
该最好由金属氧化物、尤其基于氧化锌组成的有源部分12在其端面12a，12b上未金属化。在其边缘上覆盖或罩着一种介电钝化材料，如由玻璃或环氧胶作的电绝缘件或一个环6，该环最好由一个介电弹性体、尤其如硅树脂组成。环6略高于压敏电阻有源部分12，由此它同时构成弹性接触件11，13和有源部分12的中心定位件。
在正常工作状态该过电压防护放电器具有高电阻值。当由譬如大气放电或开关过程引起危险的过电压时，随着电压增高压敏电阻的电阻值降低并限制该电压。如果由于过载该压敏电阻的温度增高并由此达到熔化连接件15的熔化温度，则熔化连接件的连接开断。压簧5现在将故障指示装置3与电流端子触头17一起在箭头21的方向上向右压，直到故障指示装置3的、原先位于断流器部件8上的法兰移到壳件2的支台20上为止。由此该压敏电阻中断了不希望有的大电流，及装置3的信号面3a在壳件2的外面变得可见(未示出)。电流分断导致一个持续的确定状态，在该状态中不会具有任何自由摆动的端子及分断后的后继故障。该过电压防护放电器可安装到一个待保护的电设备的任意位置上，其中两个电流端子触头16，17中至少一个必需是软性的连接。
图2表示断流器的载流元件8，它具有一个围绕其中心环状地布置的熔化连接件15a，以取代根据图1的构成点状的熔化连接件15。设有这种熔化连接件的断流器具有其优点，即具有分断电流精确调节的可能性，因为熔断区域15a不是与起导热作用的螺杆8a直接地连接。
可以理解，该过电压防护放电器也可设有多个热敏电阻(未示出)。它们的端面12a，12b可不为平行的，譬如亦可构成凸或凹状(未示出)。弹性的接触元件11，13及未金属化的端面12a。12b均可实现其良好的导电接触。

Claims (16)

1.过电压防护放电器，它有一个放电器壳体、两个从该放电器壳体中导出的电流端子(16，17)、至少一个设置在该放电器壳体中的并有两个端面(12a，12b)的盘状压敏电阻和两个载流元件(7，8)，每个所述载流元件与该压敏电阻的两个端面之一接触并且每个所述载流元件与这两个电流端子(16，17)之一导电连接，其中，这两个载流元件(7，8)是产生接触压力的刚性的接触元件，其特征在于：该压敏电阻包括一个未金属化的并具有未金属化的所述两个端面(12a，12b)的有源部分(12)和两个弹性接触元件(11，13)，所述两个弹性接触元件通过该刚性的载流元件被压在该有源部分(12)的所述两个未金属化端面上，因而，即便在这两个端面(12a，12b)不是面平行的或者这两个端面成凸状或凹状的情况下，所述两个弹性接触元件(11，13)和所述未金属化端面(12a，12b)也允许良好的电接触。
2.根据权利要求1的过电压防护放电器，其特征在于：这两个接触元件(11，13)中的至少一个是石墨盘。
3.根据权利要求1的过电压防护放电器，其特征在于：该有源部分(12)未被钝化。
4.根据权利要求1的过电压防护放电器，其特征在于：该有源部分(12)的边缘部分被钝化。
5.根据权利要求4的过电压防护放电器，其特征在于：该有源部分(12)的边缘部分具有一个环(6)。
6.根据权利要求5的过电压防护放电器，其特征在于：该环(6)延伸在压敏电阻边缘上并且高于该压敏电阻的该有源部分(12)，以至该环形成用于该弹性接触元件(11，13)和用于该有源部分(12)的中心定位件。
7.根据权利要求5的过电压防护放电器，其特征在于：该环(6)由介电弹性体构成。
8.根据权利要求1-7之一的过电压防护放电器，其特征在于：设有一个断流器，该断流器安置在所述两个接触元件(11，13)中的第一接触元件(13)和所述两个电流端子(16，17)中的第一电流端子(17)之间的电连接中并且该断流器成熔化连接件的形式，还设有当断流器闭合时以预压力加载和当断流器断开时可被看见的故障指示装置(3)。
9.根据权利要求8所述的过电压防护方电器，其特征在于：该熔化连接件(15，15a)被成型在该载流元件(8)中，该载流元件(8)成盘状并且被压在该第一接触元件(13)上，由此形成接触力。
10.根据权利要求9的过电压防护放电器，其特征在于：该盘状载流元件(8)有一个带槽表面，该带槽表面被压在该接触元件(13)上。
11.根据权利要求9的过电压防护放电器，其特征在于：该熔化连接件(15，15a)成点状或环状。
12.根据权利要求9的过电压防护放电器，其特征在于：该放电器壳体基本上成轴对称的形状并具有两个相互连接的壳件(1，2)，这两个壳件通过形成接触压力及预压力的施力装配被连接在一起，在第一壳件(2)中成型有一个孔，用于穿过第一电流端子(17)及具有信号面(3a)的故障指示装置部分，在第二壳件(1)中成型有一个孔，用于穿过第二电流端子(16)。
13.根据权利要求12的过电压防护放电器，其特征在于：这两个壳件(1，2)被卡合在一起。
14.根据权利要求13的过电压防护放电器，其特征在于：该预压力由支承在该盘状载流元件(8)及该故障指示装置(3)之间的第一压簧(5)产生，该接触力由作用在第二接触元件(11)上的第二压簧(4)产生。
15.根据权利要求14的过电压防护放电器，其特征在于：第二压簧(4)通过韧性的短路元件(4a)搭接。
16.根据权利要求12的过电压防护放电器，其特征在于：该放电器壳体由对光致氧化稳定的、机械上被增强的聚酰胺构成。
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