DE20119897U1

DE20119897U1 - Varistor mit Überhitzungsschutzfunktion

Info

Publication number: DE20119897U1
Application number: DE20119897U
Authority: DE
Original assignee: CENTRA SCIENCE CORP
Current assignee: CENTRA SCIENCE CORP
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2002-02-21
Anticipated expiration: 2011-12-08

Description

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Varistor mit Überhitzungsschutzfunktion

Die Erfindung betrifft einen Varistor mit Überhitzungsschutzfunktion, insbesondere einen Varistor, der den Stromfluss einer elektrischen Quelle automatisch durch eine Überhitzungskontrolle ausschaltet, um den Varistor und die nachfolgend angeschlossenen elektrischen Geräte vorm Durchbrennen oder Explodieren zu schützen, wenn Überspannungen oder Stromschwankungen am Varistor auftreten.

Beim Stand der Technik ist ein zu schützender konventioneller Schaltkreis üblicherweise mit einer Sicherung und einem Überspannungsaufnehmer zum Schutz des Schaltkreises gegen Überspannungen zusammengeschaltet. Jedoch wird die Qualität bekannter Sicherungen durch Luftfeuchtigkeit aus der Umgebung oder Staub beeinflusst, die bewirken, dass die Sicherung nicht auslöst, um den Schaltkreis und die nachfolgend angeschlossenen elektrischen Geräte zu schützen, wenn Überspannungen oder Stromschwankungen an der Sicherung auftreten. Der Überspannungsaufnehmer liegt parallel zu dem zu schützenden Schaltkreis geschaltet, wobei der Widerstand des Überspannungsaufnehmers abnimmt, wenn eine Überspannung auftritt, so dass die Überspannung durch den Überspannungsaufnehmer abfließt, um zu vermeiden, dass die anliegende Spannung die maximale Spannung des zu schützenden Schaltkreises übersteigt. Jedoch kann der bekannte Überspannungsaufnehmer defekt werden oder durchbrennen, wenn eine Überspannung oder Stromschwankung am Überspannungsaufnehmer auftritt und damit eine hohe Temperatur entsteht. Die US 4 652 964 des Botho Ziegenbein offenbart ein Varistorsicherungselement zum Schutz elektrischer Schaltkreise gegen Überspannungen mit einer thermischen Sicherung und einen Varistor, der mit der thermischen Sicherung verbunden ist und der die thermische Sicherung durch joulesche oder ohmsche Wärmeverluste des Varistors auslöst, mit einem ersten und zweiten Anschluss zur Stromversorgung des Sicherungselementes und einen ersten und zweiten Schaltkontakt, von denen jeder mit den jeweiligen Anschlüssen des Varistors

verbunden ist, um diesen zu überbrücken, wobei die Schaltkontakte geschlossen sind, wenn die thermische Sicherung von dem Varistor ausgelöst wurde. Jedoch kann das Varistorsicherungselement durchbrennen, wenn Überspannungen oder Stromschwankungen am Varsitorsicherungselement auftreten.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Varistor mit Überhitzungsschutzfunktion bereitzustellen, insbesondere eine Varistor, der den Stromfluss einer elektrischen Quelle durch thermische Überhitzungssteuerung ausschaltet, um den Varistor und die nachfolgend angeschlossenen elektrischen Geräte zu schützen, wenn Überspannungen oder Stromschwankungen am Varistor auftreten.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der erfindungsgemäße Varistor mit Überhitzungsschutzfunktion umfasst einen Grundkörper und einen Anschluss, wobei zwei Elektroden an der Vorder- und Rückseite des Grundkörpers angefügt sind, der Anschluss mit einer thermisch schmelzbaren Legierung verbunden ist und ein gespanntes Federelement in einer isolierenden Röhre eingesetzt ist, wobei die thermisch schmelzbare Legierung aufschmelzbar ist, um den Stromfluss der elektrischen Quelle zu unterbrechen, wenn Überspannungen oder Stromschwankungen am Varistor auftreten, wobei das gespannte Federelement die thermisch schmelzbare Legierung auseinanderziehen kann, um es sofort aufzutrennen, wenn die thermisch schmelzbare Legierung wegen Überlastung aufgeschmolzen ist.

Eine weitere Ausführungsform des Varistors mit Überhitzungsschutzfunktion umfasst einen Grundkörper, zwei an zwei Seiten des Grundkörpers angefügte Elektroden, einen Anschluss und einen ersten Anschluss, der an einer der Elektroden angeschlossen ist, um einen AC-Eingang und einen AC-Ausgang zu bilden, wobei ein zweiter Anschluss vorgesehen ist, der an der anderen Elektrode

angeschlossen ist, um eine Reihenschaltung zu bilden, damit der Varistor parallel zu dem zu schützenden Schaltkreis angeschlossen werden kann, so dass der Varistor Überspannungen oder Ausschaltströme einer elektrischen Quelle aufnehmen kann, wenn Überspannungen oder Stromschwankungen am Varistor auftreten.

Demzufolge weist die Erfindung folgende Vorteile auf:

1. Der Varistor mit Überhitzungsschutzfunktion kann den Stromfluss einer elektrischen Quelle automatisch durch Schmelzen und Auftrennen einer thermisch schmelzbaren Legierung mit einem gespannten Federelement abschalten, um den Varsitor und die nachfolgend angeschlossenen Geräte vorm Durchbrennen oder Explodieren zu schützen, wenn Überspannungen oder Stromschwankungen am Varistor auftreten.

2. Die thermisch schmelzbare Legierung und das gespannte Federelement sind in einem isolierenden Rohr eingesetzt, um Luftfeuchtigkeit oder ein Anhaften von Staub an der thermisch schmelzbaren Legierung und dem gespannten Federelement zu vermeiden, was deren Funktionsfähigkeit beeinflussen könnte.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Varistor mit

Überhitzungsschutzfunktion nach der Erfindung,

Fig. 2 A, B Schaltkreisdiagramme, bei denen ein Strom durch den zu schützenden Schaltkreis oder den Varistor mit Überhitzungsschutzfunktion fließt, und

Fig. 3 A, B eine Draufsicht und ein Schaltkreisdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Bezugnehmend auf Fig. 1 ist der Varistor mit Uberhitzungsschutzfunktion 1 aus einem Grundkörper 10, zwei an der Vorder- und Rückseite des Grundkörpers 10 angefügten Elektroden 20 und einem Anschluss 30 gebildet, der mit einer der beiden Elektroden 20 verbunden ist, wobei eine Ummantelung 40 den Grundkörper 10, die Elektroden 20 und den Anschluss 30 einschließt. Der Anschluss 30 ist in einem Abschnitt mit einer thermisch schmelzbaren Legierung 31 und einem gespannten Federelement 32 verbunden. Weiterhin sind die thermisch schmelzbare Legierung 31 und das gespannte Federelement 32 in einem isolierenden Rohr 33 eingesetzt. Der Varistor mit Uberhitzungsschutzfunktion 1 ist mit dem zu schützenden Schaltkreis verbunden, um eine in Reihe angeordnete Schutzverbindung zu bilden.

Der Strom fließt zu dem zu schützenden Schaltkreis 2, wenn die Spannung normale Werte aufweist. Zu diesem Zeitpunkt ist der Varistor mit Uberhitzungsschutzfunktion 1 ein offener Schaltkreis, wie in Fig. 2 A gezeigt ist. Auf der anderen Seite wird der Widerstand des Varistors mit Uberhitzungsschutzfunktion 1 abnehmen, wenn Überspannungen auftreten, so dass der Strom durch den Varistor mit Uberhitzungsschutzfunktion 1 fließt, bis die Spannung sich normalisiert hat, wobei zu diesem Zeitpunkt der Varistor mit Uberhitzungsschutzfunktion 1 ein geschlossener Kreis ist, wie in Fig. 2 B gezeigt ist.

Jedoch verursachen Überspannungen oder Stromschwankungen hohe Temperaturen am Varistor mit Uberhitzungsschutzfunktion 1, so dass die thermisch schmelzbare Legierung 31 aufgeschmolzen werden kann, um den Stromfluss der elektrischen Quelle zu unterbrechen und den Varistor mit Uberhitzungsschutzfunktion 1 und die nachfolgend angeschlossenen Geräte vorm Durchbirennen oder Explodieren zu schützen. Weiterhin kann das gespannte Federelement 32 die thermisch schmelzbare Legierung 31 auseinanderziehen,

um sie sofort zu trennen, wenn die thermisch schmelzbare Legierung 31 durch Überspannungen oder Stromschwankungen aufgeschmolzen wird.

Fig. 3 A und B sind eine Draufsicht und ein Schaltkreisdiagramm und zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Varistor mit Überhitzungsschutzfunktion 1 einen Grundkörper 10, zwei an zwei Seiten des Grundkörpers 10 angefügte Elektroden 20, einen Anschluss 30 und einen ersten Anschluss 50 aufweist, der mit einer Elektroden20 verbunden ist, um einen AC-Eingang und einen AC-Ausgang zu bilden, wobei der Varistor mit Überhitzungsfunktion 1 einen zweiten Anschluss 60 aufweist, der an der anderen Elektrode 20 angeschlossen ist, um eine Reihenschaltung zu bilden, wie in Fig. 3 A gezeigt ist. Demzufolge bilden der Anschluss 30, der Varistor mit Überhitzungsschutzfunktion 1, der zweite Anschluss 60 und der zu schützende Schaltkreis 2 einen Reihenschaltkreis. Außerdem bilden der Anschluss 30, der Varistor mit Überhitzungsschutzfunktion 1, der zweite Anschluss 60 und der zu schützende Schaltkreis 2 einen Parallelschaltkreis, wie in Fig. 3 B gezeigt ist. Der Strom fließt über den Anschluss 30, den Varistor mit Überhitzungsschutzfunktion 1, den ersten Anschluss 50 und dem zu schützenden Schaltkreis 2, wenn die Spannung normale Werte aufweist. Zu diesem Zeitpunkt kann der Varistor 1 mit Überhitzungsschutzfunktion als Sicherung verwendet werden. Auf der anderen Seite nimmt der Widerstand des Varistors mit Überhitzungsschutzfunktion 1 ab, wenn Überspannungen auftreten, so dass der Strom über den Anschluss 30, den Varistor mit Überhitzungsschutzfunktion 1 und den zweiten Anschluss 60 fließt, bis die Spannung sich normalisiert hat.

Es ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die vorausgehende Beschreibung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der offenbarten Vorrichtung ist und verschiedene Änderungen oder Modifikationen an der Erfindung durchgeführt werden können, ohne von der Idee und dem Umfang der Erfindung abzuweichen.

Bezugszeichen

1 Varistor

2 Schaltkreis

10 Grundkörper

20 Elektrode

30 Anschluss

31 Legierung

32 Federelement

33 Rohr

40 Ummantelung

50 erster Anschluss

60 zweiter Anschluss

Claims

1. Varistor mit Überhitzungsschutzfunktion, mit:
einem Grundkörper (10);
zwei Elektroden (20), die an zwei Seiten des Grundkörpers (10) angefügt sind;
einen Anschluss (30), der mit einer der Elektroden (20) verbunden ist;
einer Ummantelung (40), die den Grundkörper (10), die beiden Elektroden (20) und den Anschluss (30) einschließt; und
einer thermisch schmelzbaren Legierung (31) und ein gespanntes Federelement (32), die mit einem bestimmten Abschnitt des Anschlusses (30) verbunden sind und in ein isolierendes Rohr (33) eingesetzt sind;
wobei der Varistor mit Überhitzungsschutzfunktion (1) mit dem zu schützenden Schaltkreis (2) parallel zusammengeschaltet ist und der Strom durch den zu schützenden Schaltkreis (2) fließt, wenn die Spannung normale Werte aufweist und der Widerstand des Varistor s mit Überhitzungsschutzfunktion (1) abnimmt, wenn Überspannungen auftreten, die einen Stromfluss zu dem Varistor mit Überhitzungsschutzfunktion (1) bewirken, wobei die thermisch schmelzbare Legierung (31) aufschmelzbar ist, um den Stromfluss der elektrischen Quelle zu unterbrechen und so den Varistor (1) und die nachfolgend angeschlossenen elektrischen Geräte vorm Durchbrennen oder Explodieren zu bewahren, wenn Überspannungen oder Stromschwankungen an dem Varistor (1) auftreten.

2. Varistor mit Überhitzungsschutzfunktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gespannte Federelement (32) die thermisch schmelzbare Legierung (31) auseinanderziehen kann, um sie schnell zu trennen, wenn die thermisch schmelzbare Legierung (31) durch Überspannungen oder Stromschwankungen aufgeschmolzen ist.

3. Varistor mit Überhitzungsschutzfunktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Varistor mit Überhitzungsschutzfunktion (1) einen Grundkörper (10), zwei an zwei Seiten des Grundkörpers (10) angefügte Elektroden (20), einen Anschluss (30) und einen ersten Anschluss (50) aufweist, der mit einer Elektrode (20) verbunden ist, um einen AC-Eingang und AC-Ausgang zu bilden, wobei ein zweiter Anschluss (60) vorgesehen ist, der mit der anderen Elektrode (20) verbunden ist, um eine Reihenschaltung zu bilden, so dass der Varistor (1) mit dem zu schützenden Schaltkreis parallel verbunden werden kann, so dass der Varistor (1) Überspannungen oder Ausschaltströme einer elektrischen Quelle aufnehmen kann, wenn Überspannungen oder Stromschwankungen am Varistor (1) auftreten.