CZ309285B6 - Zařízení pro přepěťovou ochranu - Google Patents

Zařízení pro přepěťovou ochranu Download PDF

Info

Publication number
CZ309285B6
CZ309285B6 CZ2014446A CZ2014446A CZ309285B6 CZ 309285 B6 CZ309285 B6 CZ 309285B6 CZ 2014446 A CZ2014446 A CZ 2014446A CZ 2014446 A CZ2014446 A CZ 2014446A CZ 309285 B6 CZ309285 B6 CZ 309285B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
varistor
electrode
current path
toz
cross
Prior art date
Application number
CZ2014446A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2014446A3 (cs
Inventor
Jozef ÄŚerniÄŤka
CSc Černička Jozef Ing.
Original Assignee
KIWA sk, s.r.o
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KIWA sk, s.r.o filed Critical KIWA sk, s.r.o
Priority to CZ2014446A priority Critical patent/CZ309285B6/cs
Priority to DE102015110168.8A priority patent/DE102015110168A1/de
Publication of CZ2014446A3 publication Critical patent/CZ2014446A3/cs
Publication of CZ309285B6 publication Critical patent/CZ309285B6/cs

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/08Overvoltage arresters using spark gaps structurally associated with protected apparatus
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T1/00Details of spark gaps
    • H01T1/14Means structurally associated with spark gap for protecting it against overload or for disconnecting it in case of failure

Abstract

Vynález se týká zařízení pro přepěťovou ochranu, které obsahuje alespoň jeden varistor, který je na své boční ploše opatřen alespoň jednou první elektrodou (2), která je napojena na první prvek (5) proudové dráhy zařízení pro přepěťovou ochranu, přičemž v místě napojení první elektrody (2) na první prvek (5) proudové dráhy je uspořádáno tepelné odpojovací zařízení (4) tvořené pájeným spojem první elektrody (2) na prvního prvku (5) proudové dráhy nízkotavitelnou elektricky vodivou pájkou. První elektroda (2) je opatřena okrajovou částí (2a) nebo vyhnutou částí (2b), přičemž okrajová část (2a) nebo vyhnutá část (2b) navazuje na první elektrodu (2) v linii (6), ve které má okrajová část (2a) nebo vyhnutá část (2b) nejméně dvakrát větší průřez, než je průřez (8) prvního prvku (5) proudové dráhy a současně je největší vzdálenost (7) teplotního odpojovacího zařízení (4) od bočního obrysu varistoru (1) alespoň 4x menší, než je délka prvního prvku (5) proudové dráhy.

Description

Zařízení pro přepěťovou ochranu
Oblast techniky
Vynález se týká zařízení pro přepěťovou ochranu, které obsahuje alespoň jeden varistor, který je na své boční ploše opatřen alespoň jednou první elektrodou, která je napojena na první prvek proudové dráhy zařízení pro přepěťovou ochranu, přičemž v místě napojení první elektrody na první prvek proudové dráhy je uspořádáno tepelné odpojovači zařízení tvořené pájeným spojem první elektrody na prvním prvku proudové dráhy nízkotavitelnou elektricky vodivou pájkou.
Dosavadní stav techniky
Technické a provozní požadavky na zařízení pro přepěťovou ochranu (dále jen „ZPO“) se dlouhodobým používáním varistorových ZPO (dále jen VZPO) postupně upřesňují, rozšiřují a zpřísňují. To přináší také změny příslušných norem pro ZPO a VZPO, např. EN 61643-11:2012, které tyto požadavky kodifikují do příslušných změn a doplňků, jako např. v současné době (červen 2014) bod 8.3.5.3.2 výše uvedené normy. ZPO přitom musí splňovat i celou řadu dalších podmínek, které již byly v různých předpisech obsaženy. Harmonizace těchto požadavků do jednoho konkrétního výrobku, může vést i ke změně základních parametrů dosavadních systémů ZPO, které jsou reprezentovány současně dosahovanou technickou úrovní známých řešení teplotního odpojování ZPO od chráněné elektrické sítě.
Varistor je nelineární odpor, ve kterém se při průchodu elektrického proudu vyvíjí tepelná energie, která je úměrná protékajícímu proudu a napětí na kontaktech varistoru. Tloušťka varistoru charakterizuje jeho napětí za definovaných podmínek. Varistor se tak při průchodu proudu otepluje a vyvíjená tepelná energie se šíří a ohřívá (otepluje) také elektrody varistoru. Z elektrod varistoru je pak vyvíjená tepelná energie odváděna, a to hlavně materiálem prvků tvořících proudovou dráhu. V menší míře je vyvíjená tepelná energie, díky izolaci a výrazně nižšímu koeficientu teplotní vodivosti vzduchu oproti kovu tvořícímu proudovou dráhu, odváděna (vyzařována) také do okolního prostředí.
Při impulzním zatížení varistoru, např. při přepěťových jevech v chráněné elektrické síti, dochází ke krátkodobému řádově max. stovky mikrosekund trvajícímu, intenzivnímu ohřevu varistoru, přičemž s ohledem na krátké trvání impulzu prakticky nedochází k rozptylu energie z varistoru. Tato tepelná energie se tak spotřebovává na ohřev varistoru jako celku a až následně se postupně rozptyluje dále proudovou dráhou a do okolí.
Při zatížení varistoru nízkým proudem, například, v rozsahu 1 až 20A, dle výše uváděné normy, dochází k postupnému ohřevu varistoru v časech desetin sekundy až několika sekund, což dovoluje rozptyl tepelné energie vyvinuté ve varistoru způsobem ovlivněným nebo určeným konstrukcí ZPO a VZPO a také jeho teplotního odpojovacího zařízení, dále jen TOZ. Rychlost oteplení varistoruje přitom určena hlavně velikostí proudu protékajícího varistorem a podmínkami rozptylu vyvinuté energie, tj. možnostmi efektivního odvedení vytvořeného tepla od varistoru pryč, přičemž vzhledem k výborné tepelné vodivosti mědi a jejich slitin se tepelná energie rozptyluje zejména odváděním tepla proudovou drahou, ať už z jedné elektrody přes TOZ dále proudovou drahou, nebo z druhé elektrody návaznou proudovou drahou. Aby TOZ správně a včas reagovalo, je nutné zajistit takové podmínky pro oteplení TOZ, aby i při různých velikostech nízkých proudů, došlo k oteplení místa TOZ tak, aby došlo kjeho rozpojení dříve, než dojde k nadměrnému oteplení varistoru, případně, i při vyšších proudech, kdy dojde k průrazu varistoru, došlo i k odpojení TOZ.
Je známo řešení podle SI 23043, které využívá TOZ uspořádané přímo na povrchu elektrody varistoru, která přímo pokrývá část povrchu varistoru. Toto uspořádání sice umožňuje odpojení TOZ v závislosti na dosažené teplotě elektrody varistoru, ale jeho nevýhodou je složitost řešení a
- 1 CZ 309285 B6 z toho vyplývající relativně vysoké výrobní náklady. Další nevýhodou tohoto řešení je, že umístění TOZ přímo na povrchu elektrody varistoru v půdorysném profilu varistoru snižuje možnosti využití tohoto prostoru, např. pro umístění dalšího varistoru atd.
Z WO 2013/034769 AI je známo řešení, které rovněž obsahuje TOZ umístěné na ploše jedné elektrody varistoru, tj. v půdorysném profilu varistoru, přičemž využívá specifické mechanické uspořádání součástí TOZ. Toto řešení klade důraz na nízkou dimenzi vodiče proudové dráhy z místa odpojování s cílem minimalizovat odvod energie z povrchu varistoru. I toto řešení se však vyznačuje značnou složitostí a z toho plynoucími relativně vysokými náklady. Vzhledem k umístění TOZ přímo na ploše elektrody varistoru také snižuje možnosti využití prostoru.
Cílem vynálezu je při dodržení aktuálních kritérií pro správnou funkci ZPO a VZPO vytvořit podmínky pro toky energie vyvíjené ve varistoru tak, aby bylo dosaženo co nejvyšších parametrů ZPO VZPO z hlediska impulzní zátěže, která je dovolena použitým varistorem, nebo paralelně zapojenými varistory, a to vše při maximalizaci dalších technických požadavků, určujících široké možnosti nasazení a provozního využití ZPO a VZPO.
Podstata vynálezu
Cíle vynálezu je dosaženo zařízením pro přepěťovou ochranu, jehož podstata spočívá v tom, že první elektroda je opatřena okrajovou částí nebo vyhnutou částí, přičemž okrajová část nebo vyhnutá část navazuje na první elektrodu v linii, ve které má okrajová část nebo vyhnutá část nejméně dvakrát větší průřez, než je průřez první části proudové dráhy a současně je největší vzdálenost teplotního odpojovacího zařízení od bočního obrysu varistoru alespoň 4x menší, než je délka prvního prvku proudové dráhy.
Řešení podle vynálezu vychází z tepelných kapacit, a hlavně tepelných vodivostí prvků systému ZPO a VZPO, přičemž s výhodou využívá skutečnosti, že poměr tepelných vodivostí mědi, ze které jsou zhotoveny elektrody varistoru a prvky proudové dráhy k tepelné vodivosti materiálu, ze kterého je zhotoveno těleso varistoru, je přibližně 22:1, tedy měď má podstatně více než o řád lepší tepelnou vodivost, ve srovnání s materiálem tělesa varistoru. Tato skutečnost má významný důsledek v tom, že pokud vezmeme pro daný účel jako charakteristickou tloušťku tělesa varistoru hodnotu 3 mm (nebo více), dostaneme na dráze od středu tělesa varistoru na jeho povrch, kde je upevněna měděná elektroda varistoru, tzn. na dráze dlouhé 1,5 mm, za podmínky stejného měrného zatížení průřezu stejný tepelný spád, jako na délce 33 mm měděného vodiče. Z těchto fyzikálních vlastností také vyplývá, že při stejném proudu protékajícím varistorem je nejvyšší oteplení varistoru v jeho středu, tj. ve středu jeho tělesa, odkud se tepelná energie odvádí na jeho povrch, kde přechází do měděných elektrod varistoru a dále do navazujících prvků proudové dráhy a izolace a také se rozptyluje do okolí. Měděná elektroda varistoru v takovém případě slouží i jako chladič povrchu tělesa varistoru. Pokud není povrch tělesa varistoru dostatečně pokrytý elektrodou z hlediska možnosti přestupu tepla z tělesa varistoru do elektrody a odvodu tepla, dochází v elektrodou nepokrytých částech varistoru k vyššímu oteplování tělesa varistoru oproti místům, kde je odvod tepla pomocí elektrod zabezpečen, čímž se snižuje zatížitelnost varistoru nízkým proudem. Je to přímý důsledek nízké tepelné vodivosti materiálu tělesa varistoru, ve srovnání s mědí, která tvoří elektrody varistoru a prvky proudové dráhy.
Dalším významným faktorem, ovlivňujícím lokální oteplení varistoru je homogenita materiálu tělesa varistoru. Nehomogenity materiálu tělesa varistoru totiž vedou k lokálnímu snížení elektrického odporu varistoru, takže tímto místem lokálního snížení odporu protéká vyšší proud, což má za následek zvýšený vývin tepla (tepelné energie) v tomto místě lokálního snížení odporu.
Kumulace výše popsaného vlivu pokrytí tělesa varistoru měděnou elektrodou a popsaného vlivu nehomogenity materiálu varistoru pak může mít za následek, že dojde k průrazu (zkratu) varistoru již při velmi nízkém proudu, který varistorem protéká, přičemž množství vyvinuté tepelné energie
-2CZ 309285 B6 (projevuje se oteplením varistoru) nedosahuje takových hodnot, aby došlo k bezpečnému odpojení varistoru od chráněné sítě pomocí TOZ, které je situováno v místě připojení proudové dráhy k elektrodě varistoru.
Z výše uvedeného je tudíž zřejmé, že důležitým předpokladem pro maximální využití varistoru při zatížení nízkým proudem je odpovídající pokrytí tělesa varistoru elektrodou. Doba oteplování varistoru průtokem elektrického proudu až na úroveň průrazu (zkratu) varistoru je kromě velikosti proudového zatížení varistoru určena také tepelnou kapacitou elektrod varistoru a parametry odvodu tepelné energie z elektrod varistoru v místech připojení proudové dráhy, kde je situováno TOZ. Kromě toho dochází k rozptylu tepelné energie i přímo do okolí varistoru, jeho elektrod a proudové dráhy. Tento rozptyl je však nízký, protože izolační plastové a jiné materiály, včetně vzduchu mají velmi nízkou tepelnou vodivost - o jeden až dva řády nižší, než je tepelná vodivost varistorů. V místech připojení proudové dráhy k elektrodám varistoru, přičemž v místě připojení proudové dráhy k jedné z elektrod je situováno TOZ, jsou teplota a její změny (nárůst, pokles) určeny přítokem energie z povrchu tělesa varistoru zprostředkovaným elektrodami varistoru a jejich parametry, jako jsou průřezy v okolí připojení proudové dráhy a průřezy proudové dráhy odvádějící tepelnou energii z místa připojení. Vzhledem k podstatně nižší tepelné vodivosti materiálu varistoru, je přísun tepelné energie do místa připojení proudové dráhy k elektrodám varistoru určujícím parametrem pro teplotu v místě připojení proudové dráhy, připojení přes TOZ.
Řešení podle vynálezu tak s výhodou využívá velkého rozdílu v tepelné vodivosti měděné elektrody varistoru a materiálu tělesa varistoru, přičemž toto řešení umožňuje bezpečné a spolehlivé odpojení TOZ, tj. bezpečné a spolehlivé přerušení proudové dráhy v ZPO a VZPO i při nízkých proudech protékajících varistorem a při maximálním objemu (paralelně řazených) použitých varistorů. Řešení tak umožňuje dosáhnout vysoké absorpce energie, která je úměrná objemu varistorů, přičemž tyto vlastnosti jsou dosahovány bez zvyšování složitosti ZPO a VZPO. Vysoká tepelná vodivost měděné elektrody zajišťuje při nízkých proudech protékajících varistorem vyrovnanou, tj. přibližně stejnou, teplotu elektrody varistoru po celé její ploše, což platí i pro část elektrody, která se nachází mimo obrys varistoru, kde je na elektrodu přes TOZ připojena proudová dráha. Teplota elektrody varistoru v místě TOZ je tak určena tokem tepelné energie z tělesa varistoru přes elektrodu varistoru do TOZ a dále pak odtokem tepelné energie z TOZ proudovou dráhou pryč z oblasti varistoru v ZPO a VZPO. Aby bylo možno dosáhnout co nejmenšího nežádoucího poklesu teploty elektrody varistoru v místě TOZ, je třeba toto místo situovat co nejblíže k tělesu varistoru, které je zdrojem tepelné energie a dále je třeba tepelnou energii do místa TOZ přivádět od tělesa varistoru co největším průřezem elektrody varistoru.
Obvyklý způsob dimenzování proudové dráhy ZPO a VZPO od elektrody varistoru dále je určen z hlediska odolnosti proudovému impulzu a zkratovému proudu a vyznačuje se stejným nebo málo odlišným průřezem po celé délce proudové dráhy ZPO a VZPO od elektrody varistoru až po místo kontaktu proudové dráhy ZPO a VZPO s proudovou dráhou držáku výměnné varistorové vložky, což neumožňuje při nízkých proudech protékajícím varistorem zajistit dostatečnou teplotu v místě TOZ, protože přítok energie od varistoru do místa TOZ je limitován nevhodně dimenzovaným průřezem elektrody přivádějící tepelnou energii z varistoru do místa TOZ a současně je odtok tepelné energie z tohoto místa TOZ při stávajícím dimenzování proudové dráhy v podstatě konstantním průřezem značný, což neumožňuje včasné dostatečné ohřátí TOZ na teplotu potřebnou k rozpojení proudové dráhy v místě TOZ. V důsledku toho pak může dojít ke zkratu (průrazu) varistoru bez rozpojení TOZ, což je havarijní stav (vede k zatížení proudové dráhy zkratovými proudy se všemi nežádoucími důsledky, danými místem a způsobem použití VZPO). Při několikanásobném zvýšení průřezu elektrody varistoru přivádějícího tepelnou energii od tělesa varistoru do místa TOZ dochází k tomu, že navzdory odtoku tepelné energie z místa TOZ dále uspořádanou proudovou dráhou ZPO a VZPO, se teplota v místě TOZ rychle zvyšuje, protože přítok tepelné energie z tělesa varistoru do místa TOZ je podstatně (několikanásobně) mohutnější než odtok tepelné energie. Tím je zajištěna správná funkce TOZ i při nízkých proudech protékajících varistorem, v souladu s požadavky citované normy EN 61643-11:2012.
Výhodou uspořádání a dimenzování prvků ZOP a VZOP je to, že takto uspořádané a dimenzované ZOP a VZOP plně vyhovuje z hlediska požadavků normy EN 61643-11:2012 v širokém rozsahu požadovaných parametrů, což zabezpečuje vysokou provozní spolehlivost ZOP a VZOP v různorodých provozních podmínkách při nízkých nákladech na ZPO a VZOP uspořádaných podle vynálezu.
Objasnění výkresů
Vynález je schematicky znázorněn na výkrese, kde ukazuje obr. 1 příklad celkového uspořádání varistoru a proudové dráhy, obr. 2 příklad uspořádání napojení proudové dráhy na elektrodu varistoru přes TOZ se znázorněním velikostí průřezů, obr. 3a až c schéma různých uspořádání funkce TOZ, obr. 4 příklad uspořádání příčného napojení proudové dráhy na centrální část elektrody varistoru odklopenou od tělesa varistoru a obr. 5 příklad uspořádání podélného napojení proudové dráhy na centrální část elektrody varistoru odklopenou od tělesa varistoru.
Příklady uskutečnění vynálezu
Zařízení pro přepěťovou ochranu (dále jen ZPO) v uspořádání a dimenzích podle vynálezu obsahuje varistor j_, na jehož jednu stranu je připojena první elektroda 2. První elektroda 2 obsahuje okrajovou část 2a, která přesahuje mimo půdorysný obrys varistoru 1, přičemž tato okrajová část 2a je ve své části mimo půdorysný obrys varistoru 1 pomocí teplotního odpojovacího zařízení (dále jen TOZ) 4 spojena s prvním prvkem 5 proudové dráhy, jehož druhý konec je připojen k dalším prvkům 13 proudové dráhy ZPO. Ve znázorněném příkladu provedení je TOZ 4 realizováno pomocí nízkotavitelné elektricky vodivé pájky, kterou je první prvek 5 proudové dráhy připojen k první elektrodě 2 varistoru 1.
Průřez první elektrody 2 v liniích 6, 6a, tj. v linii přechodu první elektrody 2 do okrajové části 2a a v linii kolmé na první prvek 5 proudové dráhy v místě jeho připojení k okrajové části 2a, je parametrem ovlivňujícím přísun tepelné energie varistoru 1 přes první elektrodu 2 a její okrajovou část 2a do místa TOZ 4. Na obr. 3a až 3c je znázorněno několik příkladů funkce TOZ 4 odpojením prvního prvku 5 proudové dráhy od okrajové části 2a první elektrody 2. Obr. 3a znázorňuje konstrukci s využitím tažné síly 10 působící na první prvek 5 proudové dráhy, který je po roztavení nízkotavitelné elektricky vodivé pájky (dostatečným ohřevem TOZ 4 teplem z varistoru 1) odtažen od okrajové části 2a první elektrody 2. Obr. 3b znázorňuje konstrukci s využitím tlačné síly 11 působící na první prvek 5 proudové dráhy, který je po roztavení nízkotavitelné elektricky vodivé pájky (dostatečným ohřevem TOZ 4 teplem z varistoru 1 odtlačen od okrajové části 2a první elektrody 2. Obr. 3c znázorňuje konstrukci s využitím kyvné (příčné) síly 12 působící na první prvek 5 proudové dráhy, který je po roztavení nízkotavitelné elektricky vodivé pájky (dostatečným ohřevem TOZ 4 teplem z varistoru 1) odtlačen (vykývnutím, vybočením atd.) od okrajové části 2a první elektrody 2.
Ke druhé straně varistoru 1 je připojena druhá elektroda 3, na kterou je připojen druhý prvek 5a proudové dráhy. První a druhý prvek 5, 5a proudové dráhy a další prvky 13 proudové dráhy dohromady zajišťují možnost připojení varistoru j. k chráněné síti.
Konstrukce obou elektrod 2 a 3 je taková, že první i druhá elektroda 2 a 3 pokrývají svojí plochou boční plochu tělesa varistoru j_, s výhodou až do blízkosti, resp. na úroveň, obrysových hran tělesa varistoru 1, což vede ke zlepšení přestupu tepla z varistoru 1 do elektrody 2, 3 oproti současně používaným konstrukcím.
ZPO pracuje tak, že je připojeno k chráněné síti a varistorem 1 protéká elektrický proud. Tento protékající proud způsobuje ohřev varistoru 1, přičemž rychlost ohřevu je úměrná velikosti protékajícího proudu. První a druhá elektroda 2 a 3 připojené k varistoru 1 se vlivem protékajícího
-4CZ 309285 B6 proudu ohřívají jen velmi málo a proto je možno vliv ohřevu elektrod 2 a 3 přímým průchodem elektrického proudu zanedbat. Varistor 1 se však průchodem proudu ohřívá podstatně více a vedením tepla odevzdává podstatnou část vyvinuté tepelné energie právě elektrodám 2 a 3, které se tak začnou také oteplovat a jejich teplota je díky výborné tepelné vodivosti materiálu elektrod 2, 3 (měď) přibližně rovna povrchové teplotě varistoru 1 a navíc je teplota elektrod 2, 3 vyrovnaná po celé ploše elektrod 2, 3. Elektrody 2, 3 přitom mají nižší teplotu jen v místě jejich připojení k prvnímu a druhému prvku 5, 5a proudové dráhy, protože tyto prvky 5, 5a odvádějí tepelnou energii dále do chladnějších částí. První prvek 5 proudové dráhy je pomocí nízkotavitelné pájky připojen k první elektrodě 2, resp. k její okrajové části 2a, v místě TOZ 4. Aby TOZ 4 dosáhlo za stanovených podmínek teplotu potřebnou pro roztavení pájky, tj. i při nízkých proudech protékajících varistorem 1, musí být TOZ 4 umístěno co nejblíže k varistoru 1, přičemž přítok tepelné energie z varistoru 1 přes elektrodu 2 do místa TOZ 4, musí být proveden přes co možná největší průřezy v liniích 6 a 6a, čímž se zajišťuje, že teplota v místě TOZ 4 se jen málo liší od teploty první elektrody 2 v půdorysné ploše varistoru 1. Tohoto je dosaženo tak, že první prvek 5 proudové dráhy má menší průřez 8, minimálně 2x, lépe však 3x nebo 4x a více, než je průřez okrajové části 2a první elektrody 2 v linii 6a kolmé na první prvek 5 proudové dráhy v místě jeho připojení k okrajové části 2a, kterou je zajišťován přechod tepla přes TOZ 4 do prvního prvku 5 proudové dráhy a současně má první prvek 5 proudové dráhy několikanásobně, alespoň 4x, lépe však 5x nebo 6x a více, větší délku 9, než je vzdálenost 7 nejzazší části TOZ 4 od okraje varistoru 1. Uvedené podmínky jsou při zpětné analýze v souladu se známými vztahy fyzikálních veličin při přenosu tepla, které tvrdí, že přenos tepelné energie je úměrný tepelné vodivosti prvků přenosu tepelné energie, průřezu kterým tepelná energie proudí a nepřímo úměrný délce přenosové dráhy. Přenos teplaje vyvolán rozdílem teplot mezi teplotou zdroje tepla, kterým je varistor a teplotou koncových prvků přenosového řetězce. V případě, že v důsledku nízkého procházejícího proudu dojde k nadměrnému ohřevu varistoru 1 a v důsledku toho pak k průrazu (zkratu) varistoru 1, je tepelná energie z varistoru 1 pomocí první elektrody 2 přivedena do místa TOZ 4, dojde k roztavení pájky v místě TOZ 4 a k odpojení proudové dráhy 5 působením vhodně směrované síly 10. 11. 12. .......od první elektrody 2 a k odpojení varistoru 1 od chráněné sítě.
Z důvodů technologických je vhodné vytvořit první elektrodu 2 perforovanou pomocí soustavy otvorů, jejichž rozmístění v ploše první elektrody 2 a velikost otvorů neredukuje, nebo redukuje jen nevýznamně, tok tepelné energie z boční plochy varistoru 1 do místa TOZ 4.
V příkladech provedení na obr. 1 až 3c tak okrajová část 2a elektrody 2 varistoru 1 tvoří funkčně definované tepelné hrdlo, které svým tvarem a rozměry definovaně určuje tok tepla z elektrody 2 varistoru 1 do místa TOZ 4. Odtok tepla od místa TOZ 4 je pak určen dimenzováním prvků proudové dráhy navazujících na místo TOZ 4, zejména tedy je určen průřezem a délkou prvního prvku 5 proudové dráhy a jejich poměry vůči geometrickému uspořádání okrajové části 2a a místa TOZ 4.
V příkladu provedení na obr. 4 a 5 je funkčně definované tepelné hrdlo vytvořeno v centrální části plochy elektrody 2 varistoru 1 vyhnutím 2b části plochy elektrody 2 do směru příčně k základní ploše elektrody 2, tj. k boční straně tělesa varistoru E K takto vytvořenému funkčně definovanému tepelnému hrdlu v provedení jako vyhnutí 2b středové části elektrody 2 varistoru je pomocí nízkotavitelné elektricky vodivé pájky připojen první prvek 5 proudové dráhy, čímž je vytvořeno TOZ 4. Vyhnutí 2b, místo TOZ 4, první prvek 5 proudové dráhy a ostatní prvky mají rozměry, tvary a vzájemné poměry v intencích tohoto vynálezu. V tomto smyslu se tedy, např. vzdáleností nejzazší části TOZ 4 od bočního obrysu varistoru 1, jak je tato zmiňována v předchozím textu v souvislosti s řešením podle obr. 1 a 2, rozumí vzdálenost nejzazší části TOZ 4 od boční strany tělesa varistoru j_, jak je znázorněno na obr. 4 a 5. Také ostatní parametry podle vynálezu jsou v řešení podle obr. 4 a 5 zachovány.
V dalším ne znázorněném příkladu provedení je funkčně definované tepelné hrdlo na elektrodě 2 varistoru 1 vytvořeno jiným vhodným způsobem.
-5CZ 309285 B6
Vynález není omezen pouze na výslovně zde uvedená konkrétní konstrukční řešení, protože v intencích dovednosti průměrného odborníka je možno vytvořit konkrétní konstrukci odpovídajících parametrů dle tohoto vynálezu.

Claims (3)

1. Zařízení pro přepěťovou ochranu, které obsahuje alespoň jeden varistor, který je na své boční ploše opatřen alespoň jednou první elektrodou (2), která je napojena na první prvek (5) proudové dráhy zařízení pro přepěťovou ochranu, přičemž v místě napojení první elektrody (2) na první prvek (5) proudové dráhy je uspořádáno tepelné odpojovači zařízení (4) tvořené pájeným spojem první elektrody (2) prvního prvku (5) proudové dráhy nízkotavitelnou elektricky vodivou pájkou, vyznačující se tím, že první elektroda (2) je opatřena okrajovou částí (2a) nebo vyhnutou částí (2b), přičemž okrajová část (2a) nebo vyhnutá část (2b) navazuje na první elektrodu (2) v linii (6), ve které má okrajová část (2a) nebo vyhnutá část (2b) nejméně dvakrát větší průřez, než je průřez (8) prvního prvku (5) proudové dráhy a současně je největší vzdálenost (7) teplotního odpojovacího zařízení (4) od bočního obrysu varistoru (1) alespoň 4x menší, než je délka prvního prvku (5) proudové dráhy.
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že elektroda (2) varistoru (1) pokrývá boční plochu varistoru (1) až do blízkosti obrysových hran tělesa varistoru (1).
3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že elektroda (2) je perforovaná soustavou otvorů.
3 výkresy
Seznam vztahových značek:
1 varistor
2 první elektroda
2a okrajová část první elektrody
2b vyhnutí první elektrody
3 druhá elektroda
4 teplotní odpojovači zařízení (TOZ) 4
5 první prvek proudové dráhy
5 a druhý prvek proudové dráhy
6 linie přechodu první elektrody 2 do okrajové části první elektrody
6a linie kolmá na první prvek proudové dráhy v místě jeho připojení k okrajové části první elektrody
7 vzdálenost nejzazší části TOZ od okraje varistoru
8 průřez prvního prvku proudové dráhy
9 délka prvního prvku proudové dráhy
10 tažná síla TOZ 4
11 tlačná síla TOZ 4
12 kyvná (příčná) síla TOZ 4
13 další prvky proudové dráhy
CZ2014446A 2014-06-27 2014-06-27 Zařízení pro přepěťovou ochranu CZ309285B6 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2014446A CZ309285B6 (cs) 2014-06-27 2014-06-27 Zařízení pro přepěťovou ochranu
DE102015110168.8A DE102015110168A1 (de) 2014-06-27 2015-06-24 Überspannungsschutzeinrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2014446A CZ309285B6 (cs) 2014-06-27 2014-06-27 Zařízení pro přepěťovou ochranu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2014446A3 CZ2014446A3 (cs) 2016-01-06
CZ309285B6 true CZ309285B6 (cs) 2022-07-20

Family

ID=54839962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2014446A CZ309285B6 (cs) 2014-06-27 2014-06-27 Zařízení pro přepěťovou ochranu

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ309285B6 (cs)
DE (1) DE102015110168A1 (cs)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010008537A1 (de) * 2010-02-18 2011-08-18 Phoenix Contact GmbH & Co. KG, 32825 Überspannungsschutzanordnung
WO2011102811A2 (en) * 2010-02-19 2011-08-25 ISKRA ZAŠČITE d.o.o. Excess voltage circuit-breaker with a rotational disc and an electronic assembly to improve operation reliability
WO2013000361A1 (zh) * 2011-06-30 2013-01-03 厦门赛尔特电子有限公司 一种直流电路的过压保护模组
WO2013034769A1 (de) * 2011-09-08 2013-03-14 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Thermische abtrennvorrichtung für überspannungsschutzgeräte
EP2602805A1 (fr) * 2011-12-07 2013-06-12 Legrand France Boîtier pour dispositif de protection contre les surtensions et dispositif de protection contre les surtensions associées

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010008537A1 (de) * 2010-02-18 2011-08-18 Phoenix Contact GmbH & Co. KG, 32825 Überspannungsschutzanordnung
WO2011102811A2 (en) * 2010-02-19 2011-08-25 ISKRA ZAŠČITE d.o.o. Excess voltage circuit-breaker with a rotational disc and an electronic assembly to improve operation reliability
WO2013000361A1 (zh) * 2011-06-30 2013-01-03 厦门赛尔特电子有限公司 一种直流电路的过压保护模组
WO2013034769A1 (de) * 2011-09-08 2013-03-14 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Thermische abtrennvorrichtung für überspannungsschutzgeräte
EP2602805A1 (fr) * 2011-12-07 2013-06-12 Legrand France Boîtier pour dispositif de protection contre les surtensions et dispositif de protection contre les surtensions associées

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2014446A3 (cs) 2016-01-06
DE102015110168A1 (de) 2015-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102398702B1 (ko) 열 보호를 구비한 usb 케이블
EP1670286B1 (en) Electric blanket/pad
TW201537591A (zh) 具保險機制之突波洩放器
EP2775732B1 (en) Protection device for a contact strip of a distribution device
US20160189897A1 (en) Protection Device
KR20120116919A (ko) 회로 보호 장치
KR101392889B1 (ko) 저항타입 퓨즈 및 그를 구비하는 퓨즈 저항 조립체
GB0316506D0 (en) Heating blanket
CN102326309B (zh) 电保护装置和电保护装置的控制方法
CZ309285B6 (cs) Zařízení pro přepěťovou ochranu
EP3869531A1 (en) High-voltage fusing apparatus
CN104658724B (zh) 用于压敏变阻器的多触点元件及压敏变阻器
CN110463367A (zh) 包括用于减少电气部件之间的传导性热传递的跳线的电气箱
CN202444238U (zh) 一种低残压模数化电源防雷器
KR20070098138A (ko) 가융 와이어 권취저항
US10895609B2 (en) Circuit protection device with PTC element and secondary fuse
EP2385531A1 (en) power cable with integrated ntc thermistor
CN202275674U (zh) 具有过电流断路功能的电阻
US20210143629A1 (en) Protective device for protecting an electric load
JP2023502570A (ja) Ptcデバイスとバックアップヒューズとを有する回路保護装置
PT93869A (pt) Dispositivo de proteccao de circuitos de interface de linhas de telecomunicacoes
CN207718971U (zh) 低过载熔断型电阻器
CN105428178B (zh) 一种用于直流熔断体的熔体
CN207303556U (zh) 一种连接器插针、连接器及电路系统
KR102292324B1 (ko) 모터 제어 장치 및 모터 시스템