CN213425414U - 过压保护元件和用于过压保护元件的结构元件组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种过压保护元件，其具有结构元件组件，该结构元件组件具有过压切换式结构元件和载体元件，其中，过压切换式结构元件具有第一接头和第二接头，其中，载体元件具有第一附接区域和第二附接区域，并且其中，过压切换式结构元件布置在载体元件上，过压切换式结构元件的第一接头与载体元件的第一附接区域导电地连接，并且过压切换式结构元件的第二接头与载体元件的第二附接区域导电地连接。另外，本实用新型涉及一种对应的结构元件组件。根据本实用新型，在过压保护元件或者过压保护元件的结构元件单元中设置有导电的连接元件，其用于在热过载状态下将载体元件的两个附接区域连接。

Description

过压保护元件和用于过压保护元件的结构元件组件

技术领域

本实用新型涉及一种过压保护元件，其具有结构元件组件，该结构元件组件具有过压切换式结构元件和载体元件，其中，过压切换式结构元件具有第一接头和第二接头，其中，载体元件具有第一附接区域和第二附接区域，并且其中，过压切换式结构元件布置在载体元件上，过压切换式结构元件的第一接头与载体元件的第一附接区域导电地连接，并且过压切换式结构元件的第二接头与载体元件的第二附接区域导电地连接。另外，本实用新型涉及一种对应的结构元件组件。

背景技术

现有技术公开了大量过压保护元件，其用于保护电流路径和/或用电器免受出现的过压的影响。

许多过压保护元件都具有过压切换式结构元件、例如气体放电保护装置。过压切换式结构元件通常具有密封封闭的燃烧室，该燃烧室充满惰性气体并且其表现得像与电压相关的电子开关。如果在过压切换式结构元件处施加的电压超过表征过压切换式结构元件的点火电压，则在燃烧室中产生电弧。电流通过因此产生的气体等离子体通道穿过过压切换式结构元件，该过压切换式结构元件变得导电。

当施加的电压衰减到低于对于该结构元件而言表示特征的电弧燃烧电压时，电弧熄灭并且过压切换式结构元件的内阻再次升高到其初始值，过压切换式结构元件又变得电绝缘。

但是，在某些应用情况中电弧不自动熄灭，这导致过压切换式结构元件剧烈发热。在这种情况下，发热能够如此剧烈，使得过压切换式结构元件着火。因此，有必要通过附加的作用来熄灭电弧。现有技术公开了使用短路条来使过压切换式结构元件短路、进而熄灭电弧。短路条例如被套到过压切换式结构元件上并且如此构型该短路条，使得当达到临界温度时，短路条断开并且使过压切换式结构元件的两个电极短路。由于短路，现在电流流过短路条，从而使得使电弧熄灭。

例如由DE 10 2011 052 689 Al公开了一种具有短路条的气体放电保护装置。短路条抵抗预张紧的短路弹簧的力通过焊点保持在位置上。如果气体放电保护装置的温度升高到高于焊点的熔化温度，则这个焊点熔化，由此短路弹簧转为松弛状态并且将短路条移动到气体放电保护装置短路的位置上。

由现有技术公开的解决方案的缺点是，为了实现具有短路条的短路装置必须实现短路条、短路弹簧、焊点等许多单独的部件并且使其相互协调，这造成了成本和生产开支增加。

实用新型内容

对应地，本实用新型所基于的任务在于，提供一种具有过压切换式结构元件的过压保护元件，该过压切换式结构元件能够通过简单的方式熄灭产生的电弧。

该任务在开头说明的过压保护元件中得到解决。根据本实用新型，在此提出，在过压保护元件或者过压保护元件的结构元件单元中设置有导电的连接元件，其用于在热过载状态下将载体元件的两个附接区域连接。

导电的连接元件具有第一接触区域和第二接触区域，其中，导电的连接元件在第二接触区域中具有电绝缘的涂层。该电绝缘的涂层能够热熔化。导电的连接元件利用其第二接触区域与过压切换式结构元件至少间接地热接触。即如果过压切换式结构元件发热，则热量传递到第二接触区域上、尤其是通过第二接触区域传递到导电的连接元件上，该导电的连接元件对应地同样发热。

导电的连接元件利用其第一接触区域与载体元件的第一附接区域导电地连接。在正常状态下，即在过压切换式结构元件不过度发热的状态下，连接元件的第二接触区域通过电绝缘的涂层与载体元件的第二附接区域电绝缘。

在热过载状态下，即在过压切换式结构元件过度发热的情况下，电绝缘的涂层在第二接触区域中这样熔化，使得导电的连接元件的第二接触区域与载体元件的第二附接区域相互导电地连接。因此，在整体上实现载体元件的两个附接区域之间的导电连接。通过实现载体元件的两个附接区域之间的导电连接，使过压切换式结构元件短路。因此，在过压切换式结构元件中形成的电弧熄灭。

在一种构型方案中，导电的连接元件的第二接触区域与第二附接区域在正常状态下虽然彼此电绝缘，但是相互机械地连接。

在一种优选的构型方案中，载体元件构造为电路板。载体元件的附接区域对应地通过电路板的附接盘实现。

优选地，载体元件的附接区域与过压切换式结构元件的接头之间的连接通过焊接连接实现。进一步优选地，导电的连接元件的第一接触区域同样通过焊接连接——特别优选地通过相同的焊接连接——与载体元件的第一附接区域连接。电绝缘的第二接触区域进一步优选地同样通过焊接连接与载体元件的第二附接区域连接。

在一种构型方案中，过压切换式结构元件构造为气体放电保护装置。尤其是，气体放电保护装置焊接到电路板上，即利用其接头焊接到电路板的附接盘上。

在根据本实用新型的过压保护元件的不同的构型方案中，以不同的方式实现和构型导电的连接元件。在第一变型中，导电的连接元件实现为金属线。特别优选地，导电的连接元件实现为铜线，因为铜是一种非常好的导电体。

在一种完全特别优选的变型中，导电的连接元件实现为金属带状导线。

在一种变型中，通过被涂覆/上漆（schichteter/lackierter）的金属线或者金属带状导线实现导电的连接元件。在一种构型方案中，通过在金属线的端部处的切边形成连接元件的——导电的——第一接触区域。在切边处，金属线对应地不具有绝缘的涂层。

在另一种替代的或者附加的、使用涂覆/上漆的金属线的变型中，通过在线的一区域中损坏或者移除涂层来实现第一接触区域。

在另一种构型方案中，通过金属线或者金属带状导线实现导电的连接元件，该金属线或者金属带状导线不必完全——除了第一接触区域之外——被涂覆，更确切地说，该金属线或者金属带状导线在第二接触区域的范围中具有电绝缘的涂层。在一种构型方案中，金属线仅在第二接触区域中才具有电绝缘的涂层，在另一种变型中，金属线也能够在别的区域中具有电绝缘的涂层。

在根据本实用新型的过压保护元件的另一种优选的构型方案中，导电的连接元件实现为金属绞合线。特别优选地，导电的连接元件实现为铜绞合线。通过实现为金属绞合线产生下述优点：与金属线相比，导电的连接元件更柔韧、尤其是更易弯曲。

根据本实用新型，也能够以不同的方式实现载体元件的构型方案。在一种特别优选的构型方案中，载体元件具有用于容纳导电的连接元件的凹口。在这种情况下，特别优选地如此构造凹口，使得其按照导电的连接元件的长度完全容纳该导电的连接元件。对应地，在一种优选的构型方案中，凹口至少从载体元件的第一附接区域延伸至载体元件的第二附接区域。

在一种变型中，导电的连接元件被放入到凹口中。优选地，导电的连接元件仅在载体元件的附接区域中与载体元件连接。在另一种构型方案中，连接元件在至少一个另外的连接区域中与载体元件连接。所述连接能够例如通过焊接连接实现。

在另一种构型方案中，凹口的宽度基本上对应于导电的连接元件的厚度，从而使得连接元件夹在凹口中并且因此保持在凹口中。

在另一种构型方案中，在横截面中看，凹口具有咬边，从而使得导电的连接元件通过咬边保持在凹口中。

根据本实用新型的过压保护元件的一种特别优选的构型方案的特征在于，凹口不仅从载体元件的第一附接区域延伸至载体元件的第二附接区域，凹口还延伸到载体元件的第二附接区域之外。对应地，凹口的长度大于两个附接区域之间的间距。两个附接区域之间的间距被测量为两个附接区域的最短连接的长度。

特别优选地，凹口的第一端位于第一附接区域中，凹口的第二端位于第二附接区域之外。尤其是当导电的连接元件实现为被涂覆的金属线或者被涂覆的金属绞合线时，这样的构型方案是优选的。金属线的或者金属绞合线的两端在切边处未被涂覆，因此是导电的。金属线或者金属绞合线能够被放入到凹口中并且具有这样的长度，使得其第一端位于第一附接区域中并且其第二端突出到第二附接区域之外。第一接触区域通过金属线的或者金属绞合线的第一端的未被涂覆的横截面实现。金属线的或者金属绞合线的第二端的横截面不位于第二附接区域中，从而使得在这里也不建立导电连接。更确切地说，金属线的或者金属绞合线的被涂覆的区段位于第二附接区域中。当过压切换式结构元件发生不允许的发热时，涂层熔化，从而使金属线与第二附接区域导电地接触。

过压保护设备的根据本实用新型的构型方案提供下述优点：通过简单的方式实现用于过压切换式结构元件的短路机制。尤其是，根据本实用新型的教导提供下述优点：能够省去复杂的结构，由此能够节省材料和工作开支。尤其是产生另一个优点：能够预装配导电的连接元件和载体元件，从而使得当载体元件已预装配时只需要随后焊接上过压切换式结构元件。由此确保根据本实用新型的过压保护元件的简单的组装。此外，会妨碍装配的预张紧力不作用到导电的连接元件上。

本实用新型除了涉及一种过压保护元件之外同样涉及一种用于过压保护元件的结构元件组件。该结构元件组件具有过压切换式结构元件和载体元件，其中，过压切换式结构元件具有第一接头和第二接头，其中，载体元件具有第一附接区域和第二附接区域，并且其中，过压切换式结构元件布置在载体元件上，过压切换式结构元件的第一接头与载体元件的第一附接区域导电地连接，并且过压切换式结构元件的第二接头与载体元件的第二附接区域导电地连接。在结构元件组件中，本实用新型所基于的任务通过下述方式得到解决：设置有具有第一接触区域和第二接触区域的导电的连接元件，用于在热过载状态下将载体元件的两个附接区域连接，导电的连接元件在第二接触区域中具有电绝缘的、能够热熔化的涂层，导电的连接元件利用其第二接触区域与过压切换式结构元件——至少间接地——热接触，导电的连接元件利用其第一接触区域与载体元件的第一附接区域导电地连接，在正常状态下，连接元件的第二接触区域通过电绝缘的涂层与载体元件的第二附接区域电绝缘，并且在过压切换式结构元件过度发热的情况下，电绝缘的涂层在第二接触区域中这样熔化，使得导电的连接元件的第二接触区域与载体元件的第二附接区域相互导电地连接，从而使得在整体上实现载体元件的两个附接区域之间的导电连接、进而使过压切换式结构元件短路。

与根据本实用新型的过压保护元件有关的、涉及过压保护元件的结构元件单元的所有实施方案都能够对应地类似地转移到根据本实用新型的结构元件组件上并且对应地有效。

附图说明

具体来说，存在多种构型和扩展根据本实用新型的过压保护元件和根据本实用新型的结构元件组件的可能性。为此参阅从属于并列的权利要求的权利要求以及结合附图对优选实施例的说明。图中示出：

图1 具有结构元件组件的过压保护元件，

图2 图1中的结构元件组件的横截面，

图3 具有附接区域的载体元件和连接元件，和

图4 图3中的具有附接区域的载体元件。

具体实施方式

图1示出具有结构元件组件2的过压保护元件1。结构元件组件2具有过压切换式结构元件3和载体元件4。载体元件4构造为电路板5，而过压切换式结构元件3实现为气体放电保护装置6。气体放电保护装置6具有第一接头7和第二接头8，其中，电路板5具有第一附接区域9和第二附接区域10。在图1中看不到第二附接区域10，因为它被气体放电保护装置6遮盖。过压切换式结构元件3的第一接头7与载体元件4的第一附接区域9导电地连接，而过压切换式结构元件3的第二接头8与载体元件4的第二附接区域10导电地连接。通过将气体放电保护装置6的接头7、8焊接到电路板5上来实现导电连接。

此外，结构元件组件2还具有导电的连接元件11。尤其如示出了图1所示结构元件组件2的横截面的图2所示，导电的连接元件11具有第一接触区域12和第二接触区域13。在第二接触区域13中，导电的连接元件11具有电绝缘的、能够热熔化的涂层14。此外，导电的连接元件11利用其第二接触区域13与过压切换式结构元件3热接触。在这种情况下，这是通过气体放电保护装置6和导电的连接元件11的第二接触区域13彼此直接接触而实现的。当气体放电保护装置6发热时，热量被传递给导电的连接元件11。

导电的连接元件11利用其第一接触区域12与电路板5的第一附接区域9导电地连接。在热正常状态下，即当气体放电保护装置6还未出现不允许的发热时，导电的连接元件11的第二接触区域13通过电绝缘的涂层14与电路板5的第二附接区域10电绝缘。在热过载状态下，即在气体放电保护装置6过度发热的情况下，在导电的连接元件11的第二接触区域13中的电绝缘的涂层14熔化。由此，第二接触区域13与电路板5的第二附接区域10导电地连接。总之，现在通过导电的连接元件11实现了载体元件4的第一附接区域9与第二附接区域10之间的导电连接，由此使气体放电保护装置短路。对应地，不再向在气体放电保护装置6中燃烧的电弧供应另外的能量，电弧熄灭。

图3示出具有两个附接区域9、10和导电的连接元件11的电路板5。导电的连接元件11实现为金属带状导线15并且由铜组成。金属带状导线15在其整个长度上被绝缘地涂覆。通过在金属带状导线15的第一端17处的第一截面16实现第一接触区域12，金属带状导线15在这里不具有涂层。在金属带状导线15的第二端19处的第二截面18突出到载体元件4的第二附接区域10之外，因此在这里没有实现导电连接。在第二接触区域13中，金属带状导线15设有绝缘的涂层14。

图4示出具有第一附接区域9和第二附接区域10的载体元件4。在载体元件4中构造有凹口20，该凹口用于容纳导电的连接元件11。在图3中，金属带状导线15位于凹口20中。如图4所示，凹口20从第一附接区域9延伸至第二附接区域10并且延伸到第二附接区域10之外。凹口20对应地构造得比两个附接区域9、10之间的间距长。由于凹口20延伸到第二附接区域10之外，即突出到这个第二附接区域之外，因此能够以特别利落的方式实现金属带状导线15的第二端19不布置在第二附接区域10中。由于第二端19具有第二截面18，该第二截面18不是电绝缘的，因此能够以简单的方式保证，在热正常状态下不实现连接元件11与第二附接区域10之间的导电的接触。在这种情况下，凹口20的宽度与连接元件11的宽度相适应。

附图标记

1 过压保护元件

2 结构元件组件

3 过压切换式结构元件

4 载体元件

5 电路板

6 气体放电保护装置

7 第一接头

8 第二接头

9 第一附接区域

10 第二附接区域

11 导电的连接元件

12 第一接触区域

13 第二接触区域

14 电绝缘的、能够热熔化的涂层

15 金属带状导线

16 第一截面

17 金属带状导线的第一端

18 第二截面

19 金属带状导线的第二端

20 凹口

Claims (11)

1.过压保护元件（1），其具有结构元件组件（2），所述结构元件组件具有过压切换式结构元件（3）和载体元件（4），其中，所述过压切换式结构元件（3）具有第一接头（7）和第二接头（8），其中，所述载体元件（4）具有第一附接区域（9）和第二附接区域（10），并且其中，所述过压切换式结构元件（3）布置在所述载体元件（4）上，所述过压切换式结构元件（3）的第一接头（7）与所述载体元件（4）的第一附接区域（9）导电地连接，并且所述过压切换式结构元件（3）的第二接头（8）与所述载体元件（4）的第二附接区域（10）导电地连接，

其特征在于，

设置有具有第一接触区域（12）和第二接触区域（13）的导电的连接元件（11），用于在热过载状态下将所述载体元件（4）的两个附接区域（9、10）连接，

所述导电的连接元件（11）在所述第二接触区域（13）中具有电绝缘的、能够热熔化的涂层（14），

所述导电的连接元件（11）利用其第二接触区域（13）与所述过压切换式结构元件（3）——至少间接地——热接触，

所述导电的连接元件（11）利用其第一接触区域（12）与所述载体元件（4）的第一附接区域（9）导电地连接，

在热正常状态下，所述连接元件（11）的第二接触区域（13）通过所述电绝缘的涂层（14）与所述载体元件（4）的第二附接区域（10）电绝缘，

并且在热过载状态下，即在所述过压切换式结构元件（3）过度发热的情况下，所述电绝缘的涂层（14）在所述第二接触区域（13）中这样熔化，使得所述导电的连接元件（11）的第二接触区域（13）与所述载体元件（4）的第二附接区域（10）相互导电地连接，从而使得在整体上实现所述载体元件（4）的两个附接区域（9、10）之间的导电连接、进而使所述过压切换式结构元件（3）短路。

2.根据权利要求1所述的过压保护元件（1），其特征在于，所述载体元件（4）构造为电路板（5）。

3.根据权利要求1或者2所述的过压保护元件（1），其特征在于，所述过压切换式结构元件（3）构造为气体放电保护装置（6）。

4.根据权利要求1所述的过压保护元件（1），其特征在于，所述导电的连接元件（11）实现为金属线。

5.根据权利要求4所述的过压保护元件（1），其特征在于，所述导电的连接元件（11）实现为金属带状导线（15）。

6.根据权利要求1所述的过压保护元件（1），其特征在于，所述导电的连接元件（11）实现为金属绞合线。

7.根据权利要求1所述的过压保护元件（1），其特征在于，所述载体元件（4）具有用于容纳所述导电的连接元件（11）的凹口（20）。

8.根据权利要求7所述的过压保护元件（1），其特征在于，所述凹口（20）从所述第一附接区域（9）延伸至所述第二附接区域（10）并且延伸到所述载体元件（4）的第二附接区域（10）之外。

9.根据权利要求8所述的过压保护元件（1），其特征在于，所述凹口（20）的长度大于两个附接区域（9、10）之间的间距。

10.用于过压保护元件（1）的结构元件组件（2），其具有过压切换式结构元件（3）和载体元件（4），其中，所述过压切换式结构元件（3）具有第一接头（7）和第二接头（8），其中，所述载体元件（4）具有第一附接区域（9）和第二附接区域（10），并且其中，所述过压切换式结构元件（3）布置在所述载体元件（4）上，所述过压切换式结构元件（3）的第一接头（7）与所述载体元件（4）的第一附接区域（9）导电地连接，并且所述过压切换式结构元件（3）的第二接头（8）与所述载体元件（4）的第二附接区域（10）导电地连接，

其特征在于，

设置有具有第一接触区域（12）和第二接触区域（13）的导电的连接元件（11），用于在热过载状态下将所述载体元件（4）的两个附接区域（9、10）连接，

所述导电的连接元件（11）在所述第二接触区域（13）中具有电绝缘的、能够热熔化的涂层（14），

所述导电的连接元件（11）利用其第二接触区域（13）与所述过压切换式结构元件（3）——至少间接地——热接触，

所述导电的连接元件（11）利用其第一接触区域（12）与所述载体元件（4）的第一附接区域（9）导电地连接，

在热正常状态下，所述连接元件（11）的第二接触区域（13）通过所述电绝缘的涂层（14）与所述载体元件（4）的第二附接区域（10）电绝缘，

并且在热过载状态下，即在所述过压切换式结构元件（3）过度发热的情况下，所述电绝缘的涂层（14）在所述第二接触区域（13）中这样熔化，使得所述导电的连接元件（11）的第二接触区域（13）与所述载体元件（4）的第二附接区域（10）相互导电地连接，从而使得在整体上实现所述载体元件（4）的两个附接区域（9、10）之间的导电连接、进而使所述过压切换式结构元件（3）短路。

11.根据权利要求10所述的结构元件组件（2），其特征在于权利要求2至9的涉及所述结构元件组件（2）的特征中的任一特征。

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