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Die Erfindung betrifft ein Kontaktelement
zur Kontaktierung einer Elektrode eines gasgefüllten Überspannungsableiters. Ferner
betrifft die Erfindung einen gasgefüllten Überspannungsableiter mit dem
Kontaktelement.
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Aus der Druckschrift
US 5,388,023 sind gasgefüllte Überspannungsableiter
bekannt, bei denen eine oder zwei Außenelektroden des Überspannungsableiters
mit einem ringartigen Kontaktelement kontaktiert sind. Das ringartige
Kontaktelement trägt dabei
einen Anschlußdraht.
Die Außenelektroden des Überspannungsableiters
sind mit dem ringförmigen
Kontakt durch Löten
oder Schweißen
fest verbunden.
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Solche Überspannungsableiter werden
im allgemeinen fertig montiert an den Kunden ausgeliefert.
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Dementsprechend haben die bekannten gasgefüllten Überspannungsableiter
den Nachteil, daß ihre
Kontaktierung nicht für
ein modulares System geeignet ist. Für die Ableiterhersteller wäre es von
Vorteil, wenn ein Ableiter wahlweise mit kundenspezifischen oder
Standard-Anschlüssen
zu komplettieren wäre.
Die aus dem Stand der Technik bekannte Befestigung durch Löten oder
Schweißen
hat den Nachteil, daß dadurch
an bereits fertig ausgelieferten und geprüften Ableitern noch Ausfälle, beispielsweise
durch hitzebedingten Keramikbruch entstehen können.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Kontaktelement zur Kontaktierung eines gasgefüllten Überspannungsableiters
anzugeben, das als Bauteil in einem modularen System für die Herstellung
von Überspannungsableitern
und davon getrennten Kontaktelementen geeignet ist. Es ist darüber hin aus
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gasgefüllten Überspannungsableiter mit dem Kontaktelement
anzugeben.
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Diese Aufgaben werden gelöst durch
ein Kontaktelement gemäß Patentanspruch
1 und durch einen gasgefüllten Überspannungsableiter
gemäß Patentanspruch
12. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Kontaktelements sind den weiteren
Patentansprüchen
zu entnehmen.
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Es wird ein Kontaktelement angegeben,
das zur Kontaktierung einer Elektrode eines gasgefüllten Überspannungsableiters
geeignet ist. Das Kontaktelement verfügt über eine Halterung, die ein
Befestigen des Kontaktelements an der Elektrode des Ableiters erlaubt.
Das Kontaktelement verfügt
desweiteren über
einen elektrischen Anschluß.
Die Halterung ist für
ein mechanisches Befestigen des Kontaktelements an der Elektrode
geeignet. Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn das Kontaktelement
von der Halterung weg nach außen
ragt.
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Indem das Kontaktelement dazu geeignet ist,
mechanisch an der Elektrode eines Ableiters befestigt zu werden,
ist sie insbesondere für
ein modulares System geeignet, wo unbedrahtete Gasüberspannungsableiter
durch einfaches mechanisches Befestigen, beispielsweise Aufschieben
oder Aufstecken der hier angegebenen Kontaktelemente noch kontaktiert
werden können.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform
des Kontaktelements ist die Halterung so gestaltet, daß eine Befestigung
an der Elektrode des Ableiters mittels einer formschlüssigen Verbindung
erlaubt. Eine formschlüssige
Verbindung kann beispielsweise darin gesehen werden, wenn die Halterung
die Form einer Kappe hat, die von außen auf die Elektrode des Ableiters
aufgeschoben wird, und deren Abmessungen so gewählt sind, daß eine Preßpassung
zwischen der Halterung und der Elektrode des Ableiters entsteht.
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In einer anderen Ausführungsform
des Kontaktelements kann die Befestigung der Halterung an der Elektrode
auch mittels einer kraftschlüssigen
Verbindung erfolgen. Eine solche kraftschlüssige Verbindung ist beispielsweise
dann gegeben, wenn die Halterung eine Klemmvorrichtung enthält, die
auf eine Elektrode des Ableiters aufgeklemmt werden kann und womit
gleichzeitig eine kraftschlüssige
Verbindung, beispielsweise eine Federkraft entsteht, die die Halterung
auf die Elektrode des Ableiters drückt.
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Es ist desweiteren besonders vorteilhaft, wenn
das Kontaktelement so gestaltet ist, daß die Halterung durch einfaches
Aufschieben oder Aufdrücken
des Kontaktelements auf die Elektrode des Ableiters befestigt werden
kann.
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In einer anderen Ausführungsform
des Kontaktelements kann die Halterung die Form einer Kappe aufweisen.
Eine solche Kappe kann beispielsweise besonders einfach auf eine
Endelektrode eines Ableiters aufgeschoben werden. Durch ein wenigstens
teilweise geschlossenes Ende bzw. durch einen teilweise geschlossenen
Abschnitt der Kappe kann ein Anschlag definiert werden, der ein
zu weites Aufschieben der Halterung auf die Elektrode verhindern kann.
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Für
den Fall, daß die
Halterung die Form einer Kappe aufweist, kann es in einer anderen
Ausführungsform
des Kontaktelements vorgesehen sein, daß am Umfang der Kappe eine
Vertiefung angeordnet ist. Eine solche Vertiefung kann beispielsweise dazu
verwendet werden, die Halterung an einer vorspringenden Elektrode
einzuhaken oder auch die Kappe durch eine Klemmung an einer Endelektrode des
Ableiters zu befestigen.
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In einer anderen Ausführungsform
des Kontaktelements kann es vorgesehen sein, daß die Halterung in einem Mittelbereich
eine Klammer aufweist.
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In einer weiteren Ausführungsform
eines solchen Kontaktelements kann es vorgesehen sein, daß senkrecht
zur Klemmrichtung stehend wenigstens ein Federbügel vorgesehen ist. Ein solcher
Federbügel
kann beispielsweise zur Befestigung von fail safe- oder vent safe-Elementen
benutzt werden.
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Die Ausführungsform des Kontaktelements mit
einer Klammer im Mittelbereich der Halterung ist insbesondere für 3-Elektroden-Ableiter
geeignet, da hier die Klammer zur Befestigung auf der Mittelelektrode
des Ableiters besonders gut geeignet ist.
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Überspannungsableiter
der eingangs genannten Art werden üblicherweise verwendet zum Absichern
von Telekommunikationseinrichtungen gegenüber kurzzeitig auftretenden Überspannungen, wie
sie beispielsweise aus Blitzeinschlägen resultieren. Dabei wird
durch Zünden
des Überspannungsableiters
die Außenelektrode
mittels eines Lichtbogens mit der Mittelelektrode kurzgeschlossen. Sobald
das Auftreten der Überspannung
beendet ist, erlischt der Lichtbogen und die Schaltstrecke zwischen
Mittel- und Außenelektrode
ist wieder isolierend.
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Um die soeben beschriebene Schutzfunktion auch
bei Ausfall eines Überspannungsableiters
aufrecht zu erhalten, können
Ableiter mit zusätzlichen Funktionen
ausgestattet werden. In diesem Zusammenhang sind Mechanismen zum
Absichern des Ableiters bei einer thermischen Überbelastung bekannt (englisch:
fail safe), bei denen zwischen dem Federbügel und der Außenelektrode
ein Schmelzelement aus Lotmaterial oder auch einer isolierenden
Folie angeordnet ist, das bei zu hoher Temperatur die Bewegung des
Federbügels
freigibt, der dann die Schaltstrecke des Ableiters zwischen Mittelelektrode und
Außenelektrode überbrückt und
damit kurzschließt.
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Ein weiterer bei Ableitern auftretender
Fehler kann die Undichtigkeit des Ableiters sein, die zur Folge
hat, daß die
Zündspannung
des Ableiters stark ansteigt. Der Ableiter zün det dann bei der ursprünglichen
Zündspannung
nicht mehr und kann dadurch auch keine Wärme mehr erzeugen, die den
Sicherungsmechanismus in Gang setzt. Um auch in dieser Situation
die Schutzfunktion sicher zu stellen, können die Ableiter zusätzlich mit
einer Sicherung bei Undichtigkeit ausgestattet werden (englisch:
vent safe). Dabei ist jeder Funkenstrecke des Ableiters ein zusätzliches
spannungsbegrenzendes Bauteil parallel geschaltet. Dies kann ein
Varistor oder auch ein Halbleiter (z. B. ein Break-over-Diode) sein.
Dadurch wird sichergestellt, daß auch
bei einem defekten oder undichten Ableiter die Schutzfunktion erhalten
bleibt, da in diesem Fall entweder das zusätzliche spannungsbegrenzende
Bauteil selbst schützt,
den Ableiter kurzschließt
oder durch Erwärmung
einen thermischen Kurzschlußmechanismus
auslöst.
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Die höchsten Anforderungen an die
Fehlerschutz-Mechanismen entstehen bei undichtem Ableiter. So schreibt
beispielsweise die amerikanische Spezifikation Telcordia 1361 einen
Test vor, bei dem ein undichter 3-Elektrodenableiter an eine Wechselspannung
von 1000 V gelegt wird, wobei ein maximaler Strom von 30 Ampere
pro Schaltstrecke fließen kann.
Bei einer Ableiter-Variante, die den Einsatz von Varistoren als
spannungsbegrenzende Bauteile voraussieht, sind dabei Schaltleistungen
von 30 kW pro Schaltstrecke zu bewältigen. Diese hohe elektrische Leistung
führt zwangsläufig zu
Funkenbildung und Abbrand durch Lichtbogen, die die Gefahr der Brandentstehung
in sich birgt, da die Ableiter üblicherweise in
Kunststoffgehäuse
eingebaut werden.
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Um mit Hilfe des hier angegebenen
Kontaktelements eine fail safe-Funktion zu realisieren, kann es
desweiteren vorteilhaft sein, wenn an der Halterung ein Schmelzelement
angeordnet ist. Ein solches Schmelzelement kann dafür verwendet
werden, beim Auftreten von zu hohen Temperaturen einen Kurzschluß zwischen
Elektroden des Ableiters zu erzeugen.
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In einer Ausführungsform des Kontaktelements
kann der Anschluß als
separates Teil an der Halterung befestigt sein. Diese Ausführungsform
des Kontaktelements hat den Vorteil, daß für den Anschluß Materialien
verwendet werden können,
die vom Material der Halterung relativ unabhängig sind und die beispielsweise
zur weiteren Integration des Ableiters in vorhandene Schaltungen
notwendige Lötvorgänge angepaßt sind.
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In einer anderen Ausführungsform
des Kontaktelements ist der Anschluß einstückig mit der Halterung verbunden.
Diese Ausführungsform
des Kontaktelements hat den Vorteil, daß zur Herstellung desselben
Verfahrensschritt Verbinden von Anschluß und Halterung entbehrlich
ist und somit Kosten für
die Herstellung des Kontaktelements eingespart werden können.
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In einer anderen Ausführungsform
des Kontaktelements kann in der Halterung eine Vertiefung vorgesehen
sein, die zur Aufnahme eines Schmelzelements oder eines Varistor
geeignet ist. Anstelle eines Varistors kann auch ein anderes beliebiges
Halbleiterbauelement vorgesehen sein, das zur Realisierung einer
Vent Safe-Funktion geeignet ist.
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Ein solches Kontaktelement hat den
Vorteil, daß es
für die
Herstellung von Ableitern geeignet ist, die zusätzlich zur normalen Schutzfunktion
noch eine vent safe- oder eine fail safe-Funktion oder auch alle diese
beiden Funktionen erfüllt.
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Es wird darüber hinaus ein gasgefüllter Überspannungsableiter
angegeben, der wenigstens eine Elektrode aufweist, an der ein Kontaktelement
befestigt ist, wie es vorangehend beschrieben worden ist.
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Ein solcher gasgefüllter Überspannungsableiter
hat für
den Produzenten den Vorteil, daß zu
seiner Kontaktierung ein sehr flexibles System von beispielsweise
verschieden geformten Kontaktelementen zur Verfügung steht.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand
von Ausführungsbeispielen
und den dazugehörigen
Figuren näher
erläutert:
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Die 1 bis 4 zeigen Ausführungsformen von
Kontaktelementen in Schnittansichten.
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Die 5 bis 14 zeigen gasgefüllte Überspannungsableiter
mit den hier beschriebenen Kontaktelementen in schematischen, perspektivischen Darstellungen.
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Es wird darauf hingewiesen, daß in den
Figuren Elemente, die mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind,
entweder gleiche Elemente oder Elemente mit gleichen Funktionen
darstellen.
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1 zeigt
ein Kontaktelement, das eine Halterung 1 und einen elektrischen
Anschluß 4 aufweist.
Die Halterung 1 ist in Form einer Kappe ausgebildet. Dabei
ist die Kappe so bemessen, daß sie durch
eine Preßpassung
auf eine Außenelektrode
eines Überspannungsableiters
aufgedrückt
werden kann. Die Halterung 1 ist dabei am rechten Ende nicht
geschlossen. Es gibt vielmehr eine Vertiefung 10, die zu
beiden Seiten in Längsrichtung
der Halterung 1 offen ist und die das Anordnen von Schmelzelementen
oder Varistoren bzw. Halbleiterbauelementen in der Halterung 1 erlaubt.
Die Halterung 1 kann durch einfaches Aufschieben auf eine äußere Elektrode
eines Überspannungsableiters
an einer solchen Elektrode befestigt werden. Der elektrische Anschluß 4 ist
auf der Unterseite der Halterung 1 befestigt. Als Anschluß 4 kann
beispielsweise ein Kupferdraht verwendet werden, der an der Halterung 1 durch
Schweißen
befestigt ist. Die Halterung 1 kann beispielsweise aus
einem tief gezogenen Blech gefertigt sein.
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Als Material für die Halterung 1 kommt
insbesondere ein Federmaterial, wie beispielsweise Federbronze in
Betracht. Es ist ferner vorteilhaft, wenn das Material der Halterung 1 elektrisch
leitend ist.
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Um eine Preßpassung auf einer Außenelektrode
eines Ableiters zu ermöglichen,
ist es besonders vorteilhaft, wenn der Innendurchmesser der Kappe kleiner
ist als der Außendurchmesser
einer Außenelektrode
eines Ableiters.
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Die Halterung 1 gemäß 1 weist an dem geschlossenen
Ende der Kappe ausgeformte Stirnseite 300 auf, die ringförmig an
der Außenseite
der Halterung 1 verläuft.
Aufgrund der Überlappung
mit der Keramik werden die elektrischen Felder im Überspannungsableiter
in vorteilhafter Weise verzerrt (sogenannter Kappeneffekt), so daß das dynamische Ansprechverhalten
des Ableiters beschleunigt wird.
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Die Vertiefung 10 ist dabei
so bemessen, daß die
Elemente Schmelzelement 9 und Varistor 11 gut
darin geführt
werden können.
Die Elemente Schmelzelement 9 und Varistor 11 sollen
beim Einführen
von außen
entsprechend 7 in der
Vertiefung 10 so geführt
werden, daß sie
sicher an einem endgültigen
Platz durch den Klemmbügel 12 befestigt
werden können.
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2 zeigt
eine weitere Ausführungsform für ein Kontaktelement ähnlich zu 1. Im Unterschied zu 1 wird jedoch die Befestigung
einer Elektrode 21 eines Überspannungsableiters 3 nicht durch
eine Preßpassung
realisiert. Vielmehr erfolgt die Befestigung durch Einrasten der
Vertiefung 6, die am Umfang der Halterung 1 angeordnet
ist und die asymmetrisch ausgeführt
ist. Dies heißt,
daß die
vom Ableiter 3 aus gesehene äußere Flanke in der Vertiefung 6 steiler
verläuft
als die innere Flanke der Vertiefung 6. Die Darstellung
des Ableiters 3 mit seiner Elektrode 21 ist in 2 nur bruchstückhaft und
skizzenhaft wiedergegeben und dient lediglich der Erläuterung
der Befestigung der Halterung 1 auf der Elektrode 21.
Da das Material der Halterung 1 wie in 1 vorzugsweise federnd bzw. biegbar ausgeführt ist,
kann die Halterung 1 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 durch Aufschieben von
rechts auf die Elektrode 21 des Ableiters 3 montiert
werden.
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In 2 ist
darüber
hinaus noch eine Variante für
den elektrischen Anschluß 4 gezeigt.
Im Unterschied zu 1 verläuft hier
der Draht in Längsrichtung
zum Ableiter 3, während
gemäß 1 der Draht, der dem elektrischen
Anschluß 4 entspricht,
in Querrichtung zu einem solchen Ableiter verlaufen würde.
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Es wird ferner darauf hingewiesen,
daß die Vertiefung 6,
welche zuweilen auch Sicke genannt wird, nicht umlaufend den ganzen
Umfang der Halterung 1 einnimmt, sondern daß die Vertiefung 6 nur
lokal an bestimmten Stellen (vorzugsweise 3 oder 4 Stellen)
an der Außenseite
der Halterung 1 vorgesehen ist. Eine umlaufende Sicke ist
nicht wünschenswert,
da ansonsten die federnden bzw. flexiblen Eigenschaften der Halterung 1 so
verschlechtert würden,
daß das
Aufschieben der Halterung 1 auf die Elektrode 21 wesentlich
erschwert wäre.
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3 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel für das Kontaktelement,
wobei die Befestigung des Kontaktelements auf der Elektrode in einer
der 2 ähnlichen
Art und Weise erfolgt. Gemäß 3 ist die Halterung 1 an
ihrem äußeren Umfang
wieder eine Vertiefung 6 auf. Diese Vertiefung 6 ist
jedoch nicht asymmetrisch mit zwei verschieden steilen, gerade verlaufenden
Flanken wie in 2 ausgebildet,
sondern die Vertiefung 6 ist eine symmetrische Einbuchtung,
die von krummen Flächen
begrenzt ist. Dadurch kann erreicht werden, daß das Befestigen der Halterung 1 auf
der Elektrode 21 eines Ableiters 3 dadurch gelingt,
daß die
Halterung 1 im Bereich der Vertiefung 6 auf den äußeren Umfang
der Elektrode 21 geklemmt wird.
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3 zeigt
darüber
hinaus eine weitere Variante für
die Anordnung des elektrischen Anschlusses 4. Der elektrische
Anschluß 4 verläuft hier
senkrecht zur Längsrichtung
des Ableiters 3 und darüber hinaus
auch senkrecht zu der Richtung des elektrischen Anschlusses 4 in 1.
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Die Richtung des elektrischen Anschlusses kann
hier je nach Kundenanforderung in alle möglichen verschiedenen Richtungen
zeigen. Entscheidend ist lediglich, daß ein elektrischer Anschluß 4 vorhanden
ist, der vorzugsweise in eine Platine eingelötet werden kann.
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4 zeigt
eine weitere Ausführungsform für ein Kontaktelement.
Gemäß 4 unterscheidet sich die
Vertiefung 6 von den 2 und 3 dadurch, daß die Vertiefung 6 in
die Halterung 1 eingeschnitten ist. Im Gegensatz dazu ist
die Vertiefung 6 gemäß den 2 und 3 lediglich von außen eingedrückt, es hat jedoch keine Durchtrennung
des Materials der Halterung 1 stattgefunden. Gemäß 4 hat eine solche Trennung
stattgefunden und die Vertiefung 6 gemäß 4 kann zur Befestigung der Halterung 1 auf
der Elektrode eines Ableiters entsprechend dem Prinzip nach 2 verwendet werden.
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Es ist darüber hinaus in 4 noch eine Variante für den elektrischen
Anschluß 4 gezeigt.
Im Gegensatz zu den Ausführungsformen
gemäß den 1, 2 und 3,
wo der elektrische Anschluß 4 jeweils als
separates Teil mit der Halterung 1 verbunden ist, ist es
gemäß 4 vorgesehen, den elektrischen Anschluß 4 einstückig mit
der Halterung 1 verbunden zu haben. Dies gelingt, indem
der elektrische Anschluß 4 aus
der Halterung 1 beispielsweise in Form einer Lasche ausgeformt
wird. Dies wird auch durch 4A erläutert, die
eine Seitenansicht auf das Kontaktelement gemäß 4 zeigt.
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5 zeigt
einen Zwei-Elektroden-Ableiter 3, der eine Elektrode 21 und
auf der gegenüberliegenden
Seite eine weitere Elektrode, die nicht dargestellt ist, aufweist.
Jede der Elektroden 21 ist mit einem Kontaktelement 201, 202 versehen,
welches beispielsweise gemäß 1 geformt sein kann.
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6 zeigt
einen Überspannungsableiter 3 entsprechend 5, jedoch mit dem Unterschied, daß die elektrischen
Anschlüsse 4 der
Kontaktelemente 201, 202 nicht in Querrichtung,
sondern in Längsrichtung
zur Längsachse
des Ableiters 3 verlaufen.
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7 zeigt
eine weitere Ausführungsform
eines Zwei-Elektroden-Überspannungsableiters 3,
der im Prinzip den 5 und 6 entspricht. Im Unterschied
zur 5, wo die elektrischen
Anschlüsse 4 in etwa
in die gleiche Richtung verlaufen, ist zusätzlich noch ein Klemmbügel vorgesehen,
der so geformt ist, daß er
einer Vertiefung des Kontaktelements 202 (nicht in 7 dargestellt) und auch
in die Vertiefung 10 des Kontaktelements 201 eingreift.
Dadurch kann erreicht werden, daß zur Realisierung einer fail
safe- und/oder einer vent safe-Funktion noch zusätzlich ein Schmelzelement 9 und/oder
ein Varistor 11 oder ein anderes Halbleiterbauelement,
das für
eine vent safe-Funktion geeignet ist, mit in den Ableiter integriert
werden kann. Zu diesem Zweck wird gemäß der Darstellung von 7 bei der Montage des Ableiters
so vorgegangen, daß zuerst
die Kontaktelemente 201, 202 an Elektroden des
Ableiters 3 befestigt werden. Anschließend werden in der Vertiefung 10 des
Kontaktelements 1 ein Schmelzelement 9 und wahlweise
noch ein Varistor 11 in der Vertiefung 10 angeordnet.
Zum Schluß wird
der Klemmbügel 12 in Längsrichtung
zum Überspannungsableiter 3 gespannt
und zwar so, daß durch
die Klemmwirkung des Klemmbügels 12 die
Elemente Schmelzelement 9 und Varistor 11 sicher
in der Vertiefung 10 gehalten sind, und daß ferner
die Elemente Schmelzelement 9 und Varistor 11 einen
elektrischen Kontakt einerseits zur einen Elektrode 21 und
andererseits zur gegenüberliegenden
Elektrode des Überspannungsableiters aufweisen.
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In einer anderen Ausführungsform
des Ableiters gemäß 7 kann auch lediglich nur
ein Varistor 11 vorgesehen sein, der dann in seiner Dicke
so ausgeführt
werden sollte, daß er
die Gesamtdicke der Hintereinanderanordnung von Varistor 11 und Schmelzelement 9 im
oberen Abschnitt von 7 erreicht.
Nur dadurch gelingt es, mit den gleichen Kontaktelementen 201, 202 und
dem gleichen Klemmbügel 12 eine
sichere mechanische und elektrische Kontaktierung des Schutzelements
Varistor 11 zu erreichen.
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8 zeigt
eine weitere Ausführungsform
eines Überspannungsableiters ähnlich zu 7. Im Unterschied zu 7 ist anstelle des scheibenförmigen Schmelzelementes 9 ein
Schmelzelement in Form einer schmelzbaren Folie vorgesehen.
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9 zeigt
eine weitere Ausführungsform
eines Überspannungsableiters 3,
welche ähnlich
zur Ausführungsform
gemäß 5 ist, jedoch mit dem Unterschied,
daß es
sich bei dem Überspannungsableiter 3 um
einen Drei-Elektroden-Überspannungsableiter
handelt, der neben der Außenelektrode 21 und einer
weiteren Außenelektrode
(nicht in 9 dargestellt)
noch eine mittlere Elektrode 22 aufweist. Auch in diesem
Fall können
vorteilhafterweise die hier beschriebenen Kontaktelemente, insbesondere
die Kontaktelemente 201, 202 entsprechend 5 zur Bedrahtung des Ableiters 3 verwendet
werden.
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10 zeigt
eine weitere Ausführungsform eines
Drei-Elektroden-Ableiters
entsprechend 9, jedoch
mit dem Unterschied, daß auch
die mittlere Elektrode 22 mit einem der hier beschriebenen
Kontaktelemente versehen ist. Im speziellen handelt es sich bei
dem Kontaktelement 203 um ein Kontaktelement, das eine
Halterung 1 und einen elektrischen Anschluß 4 aufweist.
Der elektrische Anschluß 4 ist als
Draht ausgeführt.
Die Halterung 1 enthält
eine Klemmvorrichtung 5. 10a zeigt
eine Alternative zu 10,
wobei der elektrische Anschluß 4 in
einer anderen Richtung als in 10 verläuft. Die
Klemmvorrichtung 5 ist bei dem Beispiel gemäß 10 als Klammer ausgeführt. Die
Klammer weist dabei einen Schlitz 301 auf, dessen Breite
so bemessen ist, daß die
Befestigung auf der Mittelelektrode 22 mittels einer Preßpas sung
gelingt. Zusätzlich
kann die Klammer auch angelötet
werden, um die Stromtragfähigkeit
des Mittelanschlusses zu erhöhen.
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11 zeigt
eine weitere Ausführungsform eines
Drei-Elektroden-Ableiters
entsprechend 10, jedoch
mit dem Unterschied, daß das
Kontaktelement 203 noch zusätzlich mit Federbügeln 81, 82 versehen
ist, welche es erlauben, an den Kontaktelementen 201, 202 noch
Fail Safe und Vent Safe-Funktionen
zu integrieren. Dies funktioniert analog zu der in 7 beschriebenen Art und Weise, jedoch
mit dem Unterschied, daß ein
separater Klemmbügel 12 nicht
notwendig ist, da bereits das Kontaktelement 203 Federbügel 81, 82 aufweist,
die ein Schmelzelement 9 bzw. einen Varistor 11 in
der Vertiefung 10 der Kontaktelement 201 bzw. 202 halten
können.
Die Federbügel 81, 82 müssen selbstverständlich elektrisch
leitfähig
sein und sie müssen aus
einem geeigneten Material in Ausübung
einer Federkraft beim Klemmen der Elemente Schmelzelement 9 bzw.
Varistor 11 ausüben.
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11 ist
desweiteren zu entnehmen, daß die
Federbügel 81, 82 senkrecht
zur Klemmrichtung der Klammer 7 verlaufen. Der elektrische
Anschluß 4 seinerseits
verläuft
senkrecht zu den Federbügeln 81, 82.
Die Federbügel 81, 82 sind
bei dem Beispiel gemäß 11 einstückig mit der Klammer 7 verbunden.
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12 zeigt
eine weitere Ausführungsform eines
Drei-Elektroden-Überspannungsableiters
entsprechend 11, jedoch
mit dem Unterschied, daß die
Fail-Safe-Funktion durch ein Schmelzelement 9 in Form einer
Folie ausgeübt
wird. Das Schmelzelement 9 wird in Längsrichtung auf den Ableiter 3 gelegt
und verläuft über die
gesamte Länge
des Ableiters 3. Dementsprechend sind auch die Federbügel 81, 82 des
Kontaktelements 203 anders als in 11 geformt. Da ein Umgreifen auf die
Stirnseiten des Ableiters 3 nun nicht mehr notwendig ist,
können
die Federbügel 81, 82 relativ
langgestreckt in eine Richtung geformt sein. Die Federbügel 81, 82 sind
dabei so geformt, daß sie
auf den Außenseiten
der Halterungen der Kontaktelemente 201, 202 aufdrücken, wobei zwischen
den Halterungen der Kontaktelemente 201, 202 das
Schmelzelement 9 zu liegen kommt. Ebenfalls wie in 11 sind die Federbügel 81, 82 einstückig mit
der Klammer 7 des Kontaktelements 203 verbunden.
Der elektrische Anschluß 4 verläuft im Beispiel
nach 12 sowohl senkrecht
zu den Federbügeln 81, 82 als
auch senkrecht zur Klemmrichtung der Klammer 7.
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13 zeigt
eine weitere Ausführungsform eines
Drei-Elektroden-Ableiters
entsprechend 12, jedoch
mit dem Unterschied, daß für die beiden
Funkenstrecken, die im Drei-Elektroden-Überspannungsableiter
integriert sind, nur ein einziger gemeinsamer Fail-Safe-Mechanismus
vorgesehen ist. Kennzeichnend dafür ist die Tatsache, daß das Schmelzelement 9 keine
Isolierung der äußeren Elektroden
des Ableiters bewirkt, sondern die Federbügel 81, 82 auf
Abstand zu den äußeren Elektroden hält.
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Dementsprechend ist in einem mittleren
Abschnitt, an dem die Federbügel 81, 82 zusammentreffen,
ein Schmelzeelement 9 befestigt. Dieses Schmelzelement 9 kann
beispielsweise eine Lotpille sein, die bei einer geeigneten Temperatur
schmilzt. Demgegenüber
ist in dem Ausführungsbeispiel
gemäß 12 das Schmelzelement 9 eine
elektrisch isolierende Folie, die beim Schmelzen den Kontakt zwischen
den Federbügeln 81, 82 und
den äußeren Elektroden
des Ableiters 3 freigibt.
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Die Ausführungsform gemäß 13 hat den Vorteil, daß das Schmelzelement 9 bereits
vor der Montage auf dem Kontaktelement 203 befestigt sein kann,
was die Teilevielfalt und mithin den Montageaufwand reduziert.
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14 zeigt
eine weitere Ausführungsform eines
Drei-Elektroden-Überspannungsableiters
entsprechend 13, jedoch
mit dem Unterschied, daß zusätzlich zur
Fail-Safe noch eine Vent Safe-Funktion integriert ist. Zu diesem
Zweck sind auf ein Kontaktelement entsprechend dem Kontaktelement 203 von 13 noch zwei weitere Federbügel 83, 84 vorgesehen,
der Ausformung der Federbügel 81, 82 gemäß 11 entsprechend und die
dafür sorgen,
daß an
jeder Außenelektrode
ein Varistor 11 an einer entsprechenden Vertiefung 10 der
jeweiligen Halterung an der Außenelektrode
durch eine Klemmung gehalten wird.
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Die Erfindung beschränkt sich
nicht auf die hier dargestellten Ausführungsbeispiele, sondern kann
auf Überspannungsableiter
von beliebigen geometrischen Formen angewendet werden.
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- 1
- Halterung
- 21,
22
- Elektrode
- 3
- Überspannungsableiter
- 4
- elektrischer
Anschluß
- 5
- Klemmvorrichtung
- 6
- Vertiefung
- 7
- Klammer
- 81,
82, 83, 84
- Federbügel
- 9
- Schmelzelement
- 10
- Vertiefung
- 11
- Varistor
- 12
- Klemmbügel
- 201,
202, 203
- Kontaktelement
- 300
- ausgeformte
Stirnseite
- 301
- Schlitz