CN1355950A - 终端电极和接头线之间的导电连接 - Google Patents

终端电极和接头线之间的导电连接 Download PDF

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F·波特
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Abstract

为了在一个充气的放电间隙(1)的一个终端电极(12)和一个接头线(3)之间制造技术简单地实现材料匹配的导电连接,在终端电极上的凸起的连接区域(14)设有一个盲孔(16),接头线(3)的一端插入到该盲孔中,并在此处借助激光焊接(4)与连接区域相连接。

Description

终端电极和接头线之间的导电连接
本发明涉及到导电连接领域，并应用在一个充气的放电间隙(Entladungstrecke)  -如过压泄电器或一个放电间隙(Schaltfunkenstrecke)-和一个接头线之间的焊接结构设计。
在带有钵状终端电极的充气的过压泄电器中已知，用铜制成的终端电极在其制造时通过挤压一体地形成一个凸起的栓状的连接区域，该连接区域设置在终端电极的钵状凹处的焊接法兰中央(US4,266,260 A)。为了在该连接区域和接头线一端之间通过电阻焊接保证可靠的材料匹配连接(stoffschlüssige Verbindung)，还公知，根据接头线直径以一定方式确定凸起的连接区域的尺寸(EP 0 034 360 B1/US4,362,962 A)。在制造这种焊接连接时流通着相当大的电流，使终端电极明显受热，从而也使邻近绝缘体的焊接处受到热负载。这种连接技术通常很难用于直径＜1毫米的接头线。
从具有权利要求1前序部分特征的导电连接出发，本发明的任务在于，设计一种材料匹配的连接，其制造技术简单，而且可用于导线直径在1毫米以下的情况。
为解决该任务，本发明规定，凸起的连接区域设有一个轴向的盲孔，接头线以其一端插入到该盲孔中并借助激光焊接与凸起的连接区域连接。有利的是，设置多个焊点均匀分布在周向。
由于本身已知的激光焊接用于输入焊接能量的应用，这样设计的材料匹配的连接可以极高的焊接参数可重复性来制造并因而具有可靠的连接质量。在接头线和电极焊接法兰之间的同轴性在这里仅仅通过盲孔与焊接法兰的同轴性即可确定。这种连接的制造对泄电器仅带来很小的热负载。因此这种新的连接既可用于由铜或铁合金或非铁合金尤其是铁镍合金制成的电镀涂层电极或未电镀涂层电极，也可用于裸铜线或镀镍或镀锌的铜线，其中镍或锌涂层改善了对激光的吸收度。对此可考虑涂层厚度为1-100微米。业已证明6微米的层厚特别有利。这里焊接过程的优点是，激光束可非常精确地定位和计量其热量，其中在焊接过程中，凸起的连接区域顶部材料首先融化，从而与随后融化的导线端部材料结合。
根据本发明设置的终端电极连接区域可以设计成圆柱形。但优选的一种设计方案是截锥体，因为激光束可这样定位，即，它最好是直角地到达截锥体外表面上；在该情况下可实现最佳的热吸收。
在导线直径为0.5至3毫米情况下，截锥形连接区域的尺寸应在以下限度内：
锥角α：            30-80°，
高度h：             0.2-3毫米，
底端直径D：         1-8毫米，
锥端直径d：         0.5-7毫米，
盲孔深度d：         0.2-16毫米。
为了使终端电极实现通过冷挤压的可简单制造性，此处盲孔可设计成稍微锥形。
图1中示出了该新型焊接连接的一种实施例。图2-6另外示出了电极及凸起的连接区域的多个实施例，图7是接头线的待焊接端设计方案的变型方案。
根据图1，由一个陶瓷绝缘体2和两个终端电极11和12组成的充气的过压泄电器1备有两个接头线3，这两个接头线分别与终端电极11和12轴向材料匹配地连接。每个终端电极具有一个焊接法兰13并在一个球缺15内部该焊接法兰中央设置有一个凸起的连接区域14，焊接点5位于该区域中。为此凸起的连接区域14设置一个盲孔16，接头线3的一端插入其中。该凸起的连接区域14设计成截锥体，其中为了焊接该连接区域与接头线，以角度β射入的激光束4对准凸起的连接区域的外表面。
根据图2，位于终端电极12的焊接法兰13的中央从而同心布置的连接区域的特征在于以下参数：
根部直径D，
锥端直径d，
盲孔深度t，
截锥体顶部宽度b，
凸起的连接区域的高度h，
其中真正的电极体基面构成参考表面，
盲孔钻孔直径e，
锥角α，
激光束相对截锥体外表面的入射角β。
对于接头线3直径为1毫米时，各种参数采用下述值证明是有利的：
直径D：    3.3毫米
直径d：    2毫米
宽度b：    0.4毫米
高度h：    1.5毫米
深度t：    3毫米
直径e：    1.05毫米
锥角α：   55°
入射角β： 90°
与图2所示的实施形式不同的是，图3所示的凸起的连接区域中，电极体没有球缺而是构成一个轴向伸出焊接法兰13的截锥体17，或者如图4所示，构成一个圆柱体18。
根据图5，凸起的连接部位也可以这样设计，即，截锥体19的顶部宽度b等于0毫米。
根据图6，凸起的连接部位可设计成空心圆柱体、套筒状的嵌入物20，其可嵌入到或焊进电极体的一个相应孔中。
根据图7，导线31的与凸起的连接部位相焊接的端部设有一个镦粗的钉头32和一个栓销33，以便将导线与图4所示的一个圆柱形的并具有一个较宽顶部的连接区域焊接在一起。

Claims (5)

1.一个充气的放电间隙如过压泄电器或放电间隙的终端电极和一个接头线之间的导电连接，其中终端电极有一个焊接法兰并在该焊接法兰的中央设有一个凸起的连接区域，其中接头线以其一端与凸起的连接区域材料匹配地连接，其特征在于，凸起的连接区域(14)设有一个轴向的盲孔(16)，接头线(3)以其一端插入到该盲孔(16)中，并借助激光焊接(4)与凸起的连接区域(14)连接在一起。
2.按照权利要求1的焊接连接，其特征在于，凸起的连接区域(14)设计成截锥体。
3.按照权利要求2的焊接连接，其特征在于，在接头线(3)的直径为0.2至3毫米情况下，截锥体(14)具有-锥角α为30至80°，-高度h为0.2至3毫米，-底部直径D为1-8毫米，-锥端直径d为0.5至7毫米，而轴向盲孔(16)的深度t为0.2至16毫米。
4.按照权利要求1-3之一的焊接连接，其特征在于，盲孔(16)为稍微锥形。
5.按照权利要求1-4之一的焊接连接，其特征在于，不仅电极至少在连接区域而且接头线(3)都有一层电镀的镍层或锌层。
CN00808975A 1999-06-16 2000-06-07 终端电极和接头线之间的导电连接 Pending CN1355950A (zh)

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