DE202020101799U1

DE202020101799U1 - Überspannungsschutzelement

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Publication number: DE202020101799U1
Application number: DE202020101799.3U
Authority: DE
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2019-04-09
Filing date: 2020-04-02
Publication date: 2020-07-13
Anticipated expiration: 2030-04-03

Abstract

Überspannungsschutzelement (1) mit einem Gehäuse (2), mit einem im Gehäuse (2) angeordneten überspannungsbegrenzenden Bauelement (3), insbesondere einem Varistor, mit einem elektrisch leitfähigen Verbindungselement (4) und mit mindestens einem isolierenden Trennelement (5), wobei das überspannungsbegrenzende Bauelement (3) einen erste Anschluss (6) und einen zweiten Anschluss (7) aufweist,
wobei das isolierende Trennelement (5) relativ zum ersten Anschluss (6) des überspannungsbegrenzenden Bauelements (3) beweglich angeordnet ist, so dass es aus einer ersten Position in eine zweite Position verbringbar ist,
wobei im Normalzustand des Überspannungsschutzelements (1) ein erstes Ende (8) des elektrisch leitfähigen Verbindungselements (4) mit dem ersten Anschluss (6) des überspannungsbegrenzenden Bauelements (3) elektrisch leitend verbunden ist und dadurch das isolierende Trennelement (5) in seiner ersten Position gehalten ist, und
wobei bei Erreichen eines kritischen Zustands des überspannungsbegrenzenden Bauelements (3) die Verbindung zwischen dem ersten Ende (8) des elektrisch leitfähigen Verbindungselements (4) und dem ersten Anschluss (6) des überspannungsbegrenzenden Bauelements (3) auftrennt und das isolierende Trennelement (5) durch eine Kraft in seine zweite Position bewegt wird, in der ein Abschnitt des Trennelements (5) zwischen dem ersten Ende (8) des elektrisch leitfähigen Verbindungselements (4) und dem ersten Anschluss (6) des überspannungsbegrenzenden Bauelements (3) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere voneinander isolierte, zueinander benachbarte leitfähige Scheiben (10) derart angeordnet sind, dass ein beim Auftrennen der Verbindung zwischen dem ersten Ende (8) des elektrisch leitfähigen Verbindungselements (4) und dem ersten Anschluss (6) des überspannungsbegrenzenden Bauelements (3) entstehender Lichtbogen (11) in die Scheiben (10) verbracht wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Überspannungsschutzelement mit einem Gehäuse, mit einem im Gehäuse angeordneten überspannungsbegrenzenden Bauelement, mit einem elektrisch leitfähigen Verbindungselement und mit mindestens einem isolierenden Trennelement, wobei das überspannungsbegrenzende Bauelement einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss aufweist und das isolierende Trennelement relativ zum ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements beweglich angeordnet ist, so dass es aus einer ersten Position in eine zweite Position verbringbar ist.
Überspannungsableiter weisen häufig Varistoren als überspannungsbegrenzende Schutzelemente auf, die ein hohes Ableitvermögen bei geringer Restspannung ermöglichen. Daneben können jedoch auch Funkenstrecken, gasgefüllte Überspannungsableiter oder Dioden als überspannungsbegrenzende Schutzelemente verwendet werden. Im Normalzustand weisen Varistoren relativ geringe Leckströme auf, die sich jedoch im Laufe der Zeit durch Alterung oder kurzzeitige Überlastung erhöhen können. Die in solchen Fällen damit verbundene Erwärmung kann zu einer thermischen Zerstörung des Varistors führen, was wiederum Schäden an benachbarten Bauteilen oder Geräten hervorrufen kann. Daher muss eine thermische Zerstörung des Varistors verhindert werden, wozu im Stand der Technik thermische Abtrennvorrichtungen verwendet werden, die beim Überschreiten einer Grenztemperatur den Varistor vom zu schützenden Netz abtrennen.
Die US 6,430,019 B1 offenbart einen Überspannungsableiter mit einer thermischen Abtrennvorrichtung, bei der ein Ende einer federnden Kontaktzunge über eine Lötstelle mit einem Anschluss des Varistors verbunden ist. Kommt es zu einer unzulässigen Erwärmung des Varistors, so führt dies zu einem Aufschmelzen der Lötverbindung, so dass das Ende der ausgelenkten Kontaktzungen vom Anschluss des Varistors wegfedert. Gleichzeitig fährt ein isolierendes Trennelement zwischen die Kontaktzunge und den Varistor, um einen möglicherweise anstehenden Lichtbogen zu löschen. Da das isolierende Trennelement geringere Abmessungen als der Varistor aufweist, wird vom Trennelement nur ein Teilbereich des Varistors abgeschirmt, so dass nicht ausgeschlossen werden kann, dass sich der Lichtbogen bzw. das im Bereich der Kontakte bildende Plasma um das Trennelement herum wieder schließt, so dass weiterhin ein Strom über den Varistor fließt.
Die DE 20 2014 103 262 U1 offenbart ein Überspannungsschutzelement, bei dem als überspannungsbegrenzendes Bauelement ein gasgefüllter Überspannungsableiter eingesetzt ist, so dass über dieses Überspannungsschutzelement auch große Impulsströme abgeleitet werden können. Auch hier weist das Überspannungsschutzelement ein isolierendes Trennelement auf, das durch die Kraft eines Federelements aus einer ersten Position in eine zweite Position verschoben werden kann. Bei dem Überspannungsschutzelement ist der erste Anschlusskontakt dauerhaft mit der ersten Elektrode des Überspannungsableiters elektrisch leitend verbunden. Im Normalzustand des Überspannungsschutzelements, d.h. wenn der Überspannungsableiter nicht unzulässig erwärmt ist, ist das erste Ende eines elektrisch leitfähigen Verbindungselements über eine thermisch auftrennende Verbindung mit der zweiten Elektrode des Überspannungsableiters elektrisch verbunden, während das zweite Ende des Verbindungselements mit dem zweiten Anschlusskontakt leitend verbunden ist. Im Normalzustand des Überspannungsschutzelements ist darüber hinaus das isolierende Trennelement durch die zwischen dem ersten Ende des leitfähigen Verbindungselements und der zweiten Elektrode des Überspannungsableiters realisierte Verbindung in seiner Position gehalten.
Hat sich der Überspannungsableiter aufgrund einer dauerhaften Überlastung des Überspannungsschutzelements so stark erwärmt, dass die Grenztemperatur überschritten wird, so kommt es zu einem Aufschmelzen der Lötverbindung und damit zu einem Auftrennen der thermischen Verbindung zwischen dem elektrisch leitfähigem Verbindungselement und der zugeordneten Elektrode des Überspannungsableiters. Das isolierende Trennelement wird dann durch die Kraft des Federelements in seine zweite Position verschoben. In dieser Position des Trennelements ist ein Abschnitt des Trennelements zwischen dem ersten Ende des elektrisch leitfähigen Verbindungselements und der zugeordneten Elektrode des Überspannungsableiters angeordnet, so dass die direkte Verbindung zwischen dem leitfähigen Verbindungselement und dem Überspannungsableiter getrennt ist. Auch hierbei besteht jedoch die Gefahr, dass aufgrund des zwischen dem Ende des Verbindungselements und dem zugeordneten Anschluss des Überspannungsableiters noch vorhandenen Plasmas ein Lichtbogen bestehen bleibt, so dass weiterhin ein Strom über den Überspannungsableiter fließt, was zu einer thermischen Zerstörung des Überspannungsschutzelements führen kann.
Ein Überspannungsschutzelement, von dem die Erfindung ausgeht, ist aus der DE 10 2016 119 202 A1 bekannt. Bei diesem Überspannungsschutzelement ist das isolierende Trennelement so ausgebildet, dass ein beim Trennen der elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Ende des elektrischen leitfähigen Verbindungselements und dem ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements anstehender Lichtbogen in eine zumindest teilweise geschlossene Kammer verbracht wird. Die Auslenkung des Lichtbogens durch das isolierende Trennelement führt dazu, dass sich die Länge des Lichtbogens vergrößert, wodurch sich die Lichtbogenbrennspannung, d.h., die zum Aufrechterhalten des Lichtbogens erforderliche Spannung erhöht. Darüber hinaus wird mit dem Lichtbogen auch das im Bereich zwischen dem ersten Ende des elektrisch leitfähigen Verbindungselements und dem ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements vorhandene Plasma aus dem Bereich zwischen den Kontakten verbracht. Es erfolgt somit eine durch die Bewegung des isolierten Trennelements bedingte geführte Abströmung des Plasmas aus dem Bereich zwischen den Kontakten, was ebenfalls zu einer Erhöhung der Lichtbogenbrennspannung führt. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit, dass ein beim Öffnen der Verbindung zwischen dem leitfähigen Verbindnungselement und dem Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements entstehender Lichtbogen gelöscht wird, weiter erhöht.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zuvor beschriebenes Überspannungsschutzelement derart weiter zu verbessern, dass ein beim Abtrennen des überspannungsbegrenzenden Bauelements entstehender Lichtbogen noch sicherer gelöscht werden kann, auch wenn über den Lichtbogen ein hoher Strom fließt oder an dem Überspannungsschutzelement eine hohe Spannung anliegt.
Diese Aufgabe ist bei dem Überspannungsschutzelement mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 dadurch gelöst, dass mehrere voneinander isolierte und zueinander benachbarte leitfähige Scheiben derart angeordnet sind, dass ein beim Auftrennen der Verbindung zwischen dem ersten Ende des elektrisch leitfähigen Verbindungselements und dem ersten Anschluss des Überspannungsbegrenzenden Bauelements entstehender Lichtbogen in die leitfähigen Scheiben verbracht wird. Dadurch, dass ein beim Öffnen der Verbindung entstehender Lichtbogen in die voneinander isolierten, leitfähigen Scheiben verbracht wird, kommt es zu einer Unterteilung des Lichtbogens in eine Mehrzahl von Teillichtbögen, wodurch sich die Lichtbogenbrennspannung entsprechend erhöht. Hierdurch können Lichtbogen auch dann gelöscht werden, wenn an dem Überspannungsschutzelement eine höhere Spannung anliegt. Außerdem ist bei gleicher Spannung die Löschung eines höheren Netzfolgestroms möglich im Vergleich zu einem Überspannungsschutzelement, bei dem die erfindungsgemäßen Maßnahmen nicht realisiert sind.
Die Auslenkung des Lichtbogens in die zueinander benachbarten, leitfähigen Scheiben erfolgt dabei durch die Bewegung des isolierenden Trennelements aus seiner ersten Position in seine zweite Position. Die Kraft, durch die das isolierende Trennelement aus seiner ersten Position in seine zweite Position verbracht wird, kann insbesondere durch eine Federelement erzeugt werden, das mit dem Trennelement verbunden ist bzw. an dem Trennelement angreift. Alternativ dazu kann die Kraft auch von einem intumeszenten Material aufgebracht werden, das sich ab einer bestimmten Temperatur ausbreitet und dadurch das isolierende Trennelement aus seiner ersten Position in seine zweite Position verbringt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements ist das isolierende Trennelement beweglich in einem Gehäuse angeordnet, wobei das Gehäuse eine Öffnung aufweist, durch die im Normalzustand des Überspannungsschutzelements das erste Ende des elektrisch leitfähigen Verbindungselements mit dem ersten Anschluss des Überspannungsableiters elektrisch leitend verbunden ist. Im Normalzustand des Überspannungsschutzelements ist das isolierende Trennelement dabei auf der einen Seite der Öffnung angeordnet, während sich das isolierende Trennelement bei aufgetrennter Verbindung zwischen dem ersten Ende des elektrisch leitfähigen Verbindungselements und dem ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements zumindest teilweise auf der anderen Seite der Öffnung befindet.
Das Gehäuse, das selber aus mehreren Teilen bestehen kann, weist somit zumindest zwei Gehäuseabschnitte auf, zwischen denen die Öffnung angeordnet ist. Solange das erste Ende des elektrisch leitfähigen Verbindungselements mit dem ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements verbunden ist, befindet sich das isolierende Trennelement in dem ersten Gehäuseabschnitt, während es in den zweiten Gehäuseabschnitt eintaucht, wenn die Verbindung zwischen dem ersten Ende des leitfähigen Verbindungselements und dem ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements auftrennt. Dies führt auch dazu, dass sich das isolierende Trennelement zwischen dem ersten Ende des elektrisch leitfähigen Verbindungselements und dem ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements befindet, wodurch ein anstehender Lichtbogen sowie das in der Trennstelle vorhandene Plasma aus dem Bereich zwischen den Kontakten verbracht wird. Dabei kommt es auch zu einer Verlängerung des Lichtbogens, was im günstigsten Fall bereits dazu führen kann, dass der Lichtbogen gelöscht wird.
Sofern der Lichtbogen weiterhin ansteht bzw. brennt, wird er durch die Bewegung des isolierenden Trennelements in die voneinander isolierten, benachbart zueinander angeordneten leitfähigen Scheiben verbracht, was zu der zuvor genannten Aufteilung des Lichtbogens in eine Mehrzahl von Teillichtbögen führt. Sind beispielsweise insgesamt zehn leitfähige Scheiben benachbart zueinander angeordnet, so führt dies zu einer Aufteilung des Lichtbogens in insgesamt neun Teillichtbögen, was zu einer deutlichen Erhöhung der Gesamtlichtbogenbrennspannung führt. Die Erhöhung der Gesamtlichtbogenbrennspannung ergibt sich dabei aufgrund der Verlängerung des Lichtbogens sowie der Vervielfachung der Lichtbogenspannung aufgrund der einzelnen Teillichtbögen zwischen benachbarten leitfähigen Scheiben. Ist die an dem Überspannungsschutzelement anstehende Spannung geringer als diese Gesamtlichtbogenbrennspannung, so führt dies dazu, dass der Lichtbogen insgesamt verlöscht.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die leitfähigen Scheiben in Bewegungsrichtung des isolierenden Trennelements vor der vorderen Stirnseite des isolierenden Trennelements angeordnet, wenn sich dieses in seiner zweiten Position befindet. Bei einer Bewegung des isolierenden Trennelements in seine zweite Position wird ein beim Auftrennen der Verbindung zwischen dem leitfähigen Verbindungselement und dem ersten Anschluss des Überspannungsableiters entstehender Lichtbogen somit durch die Bewegung des isolierenden Trennelements in die leitfähigen Scheiben gezwungen.
Bei einer ersten Variante dieser Ausgestaltung sind die leitfähigen Scheiben in der Stirnwand des Gehäuses angeordnet, die der vorderen Stirnseite des isolierenden Trennelements gegenüberliegt. Ein anstehender Lichtbogen wird somit durch das isolierenden Trennelement aus dem Bereich der Öffnung im Gehäuse in Richtung der gegenüberliegenden Stirnwand getrieben, wobei der Lichtbogen in die in der Stirnwand angeordneten leitfähigen Scheiben gezwungen wird, wenn sich das isolierende Trennelement in seiner zweiten Position befindet. Die vordere Stirnseite des isolierenden Trennelements befindet sich dann vorzugsweise unmittelbar vor der Stirnwand des Gehäuses.
Gemäß einer anderen Variante der Erfindung sind die leitfähigen Scheiben außerhalb des Gehäuses angeordnet, wobei das Gehäuse auf der den Scheiben zugewandten Seite eine Öffnung aufweist. Der Querschnitt der Öffnung entspricht dabei vorzugsweise dem Innenquerschnitt des Gehäuses, so dass das Gehäuse auf der der vorderen Stirnseite des isolierenden Trennelements gegenüberliegende Seite keine Stirnwand aufweist. Anstelle einer Stirnwand ist bei dieser Variante die Anordnung der voneinander isolierten, zueinander benachbarten leitfähigen Scheiben vorgesehen, wobei die Scheiben mit etwas Abstand zum Gehäuse angeordnet sind.
Bei dieser bevorzugten Variante der Erfindung ist zwischen den beiden äußeren leitfähigen Scheiben und dem Gehäuse vorzugsweise jeweils ein leitfähiges Element angeordnet, das zur Führung eines Lichtbogens dient, so dass ein anstehender Lichtbogen von dem isolierenden Trennelement durch das Gehäuse in die leitfähigen Scheiben gedrückt wird. Die leitfähigen Elemente können sich dabei auch weiter ins Innere des Gehäuses erstrecken, vorzugsweise bis in den Bereich der Öffnung, so dass es zunächst nicht zu einer Aufweitung des Lichtbogens kommt, wenn dieser durch das isolierende Trennelement durch das Gehäuse in Richtung der leitfähigen Scheiben gedrückt wird. Die Anordnung der voneinander isolierten leitfähigen Scheiben außerhalb des Gehäuses hat den Vorteil, dass der für die leitfähigen Scheiben zur Verfügung stehende Bauraum nicht durch die Innenabmessungen des Gehäuses beschränkt ist. Dies gibt insbesondere die Möglichkeit, eine größere Anzahl von leitfähigen Scheiben, die zueinander isoliert sind, vorzusehen, was zu einer entsprechenden Erhöhung der Lichtbogenbrennspannung führt.
Um die Bewegung des Lichtbogens vom Bereich der Öffnung im Gehäuse in Richtung der leitfähigen Scheiben zu beschleunigen, ist vorzugsweise auf der Seite des Gehäuses, auf der das isolierende Trennelement im Normalzustand des Überspannungsschutzelements nicht angeordnet ist, ein Magnet angeordnet. Durch den Magenten wird dabei ein äußeres Magnetfeld erzeugt, welches den Lichtbogen in die leitfähigen Scheiben treibt. Hierzu muss dass von dem vorzugsweise als Permanentmagnet ausgebildeten Magneten erzeugte magnetische Feld senkrecht zur Stromrichtung gerichtet und so orientiert sein, dass der Lichtbogen durch die Lorentzkraft in Richtung der leitfähigen Scheiben getrieben wird. Diese Ausgestaltung eignet sich somit nur für solche Anwendungsfälle, bei denen das Überspannungsschutzelement in einem Gleichspannungsnetz eingesetzt wird.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung sind die leitfähigen Scheiben in zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden des Gehäuses angeordnet. In der zweiten Position des isolierenden Trennelements befindet sich dieses dann zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Seitenwänden und somit auch zwischen den einander gegenüberliegenden leitfähigen Scheiben. Ein anstehender Lichtbogen wird dabei auf beiden Seiten in die leitfähigen Scheiben gedrückt, so dass sich die Lichtbogenbrennspannung durch die Ausbildung der Teillichtbogen entsprechend erhöht.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die leitfähigen Scheiben in der vorderen Stirnseite oder in einer Ausnehmung in der vorderen Stirnseite des isolierenden Trennelements angeordnet. Bei dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements wird das isolierende Trennelement mit den an der vorderen Stirnseite angeordneten leitfähigen Scheiben somit beim Auftrennen der Verbindung in einen zwischen dem ersten Ende des elektrisch leitfähigen Verbindungselements und dem ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements anstehenden Lichtbogen eingeschoben. Hierdurch wird der Lichtbogen ebenfalls in eine entsprechende Anzahl von Teillichtbögen unterteilt. Bewegt sich dabei das isolierende Trennelement über den Bereich der Öffnung hinaus in den zweiten Abschnitt des Gehäuses, so kommt es zusätzlich zu einer Vergrößerung der Lichtbogenlänge, da der Lichtbogen durch das isolierende Trennelement zusätzlich ausgelenkt wird.
Eingangs ist ausgeführt worden, dass im Normalzustand des Überspannungsschutzelements das erste Ende des elektrisch leitfähigen Verbindungselements mit dem ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements elektrisch leitend verbunden ist. Die Kontaktierung zwischen dem Ende des Verbindungselements und dem Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements kann beispielsweise als Druckkontaktierung ausgebildet sein. Hierzu kann das Verbindungselement entsprechend vorgespannt sein oder mit einer Kraft, beispielsweise einer Federkraft, gegen den Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements gedrückt werden. Bei Erreichen eines kritischen Zustands des überspannungsbegrenzenden Bauelements wird die Verbindung aufgetrennt, indem zumindest das erste Ende des elektrisch leitfähigen Verbindungselements von dem Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements wegbewegt wird. Ein kritischer Zustand des Überspannungsbegrenzenden Bauelements kann beispielsweise durch eine Strommessung oder eine Temperaturmessung festgestellt werden.
Vorzugsweise ist die Verbindung jedoch als thermisch auftrennende Verbindung ausgeführt, die dann auftrennt, wenn die Temperatur des Überspannungsbegrenzenden Bauelements eine Grenztemperatur überschreitet, so dass es sich um eine thermische Abtrennvorrichtung handelt. Wie im Stand der Technik üblich, ist auch bei dem erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelement die thermisch auftrennende Verbindung vorzugsweise durch eine Lötverbindung realisiert. Hat sich das überspannungsbegrenzende Bauelement, d. h. der Überspannungsableiter aufgrund einer dauerhaften Überlastung so stark erwärmt, dass eine vorgegebene Grenztemperatur überschritten wird, so kommt es zu einem Aufschmelzen der Lötverbindung zwischen dem Anschluss des Überspannungsableiters und dem ersten Ende des leitfähigen Verbindungselement. Außerdem wird das isolierende Trennelement durch eine Kraft, vorzugsweise durch die Kraft mindestens eines Federelements, zwischen den Anschluss des Überspannungsableiters und das zugeordnete Ende des leitfähigen Verbindungselements bewegt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements weist das Gehäuse in der der vorderen Stirnseite des isolierenden Trennelements gegenüberliegenden Stirnwand eine Auslassöffnung auf, über die das von dem Trennelement in das Gehäuse gedrückte Plasma abströmen kann. Dies führt in vorteilhafter Weise dazu, dass das Plasma kontrolliert aus dem Gehäuse entweichen kann, wodurch die Gefahr eines erneuten Zündens eines Lichtbogens noch weiter reduziert wird. Darüber hinaus wird durch die Auslassöffnung im Gehäuse sichergestellt, dass der Druck im Gehäuse nicht zu groß wird, wenn das isolierende Trennelement aus seiner ersten Position in seine zweite Position bewegt und dadurch das Plasma in den zweiten Abschnitt des Gehäuse gedrückt wird. Damit wird eine Beschädigung des Gehäuses verhindert. Die Auslassöffnung befindet sich dabei in der Stirnwand des Gehäuses, auf die das Trennelement zubewegt wird, wenn es aus seiner ersten Position in seine zweite Position verbracht wird.
Bei der Ausführungsvariante, bei der das isolierende Trennelement beweglich in einem Gehäuse angeordnet ist, sind das isolierende Trennelement und das Gehäuse so aufeinander abgestimmt, dass der Querschnitt des Innenraums des Gehäuses nur geringfügig größer als der Querschnitt des Trennelements ist. Dies führt dazu, dass zwischen der Innenwandung des Gehäuses und den Außenflächen des isolierenden Trennelements nur relativ schmale Spalte bestehen, in denen sich der Lichtbogen ausbreiten kann. Dies führt zu einer Erhöhung des Drucks in den Spalten, was zu einer Erhöhung der Lichtbogenbrennspannung führt. Wenn darüber hinaus das Gehäuse und/oder das isolierende Trennelement zumindest abschnittsweise aus einem gasenden Material besteht, führt dies darüber hinaus dazu, dass der Lichtbogen in dem Spalt zwischen dem isolierenden Trennelement und der Innenwandung des Gehäuses durch ausströmendes Material beblasen und damit gekühlt wird. Auch dies fördert die gewollte Löschung des Lichtbogens.
Die Abstimmung des Innenraums des Gehäuses auf den Querschnitt des Trennelements führt außerdem dazu, dass das isolierende Trennelement bei seiner Bewegung aus seiner ersten Position in seine zweite Position in dem Gehäuse geführt wird. Darüber hinaus kann zwischen dem isolierenden Trennelement und der Innenwandung des Gehäuses eine Führung ausgebildet sein, beispielsweise in Form von Führungsrippen und Führungsnuten, die zueinander korrespondierend am isolierenden Trennelement bzw. im Gehäuse ausgebildet sind. Damit das Gehäuse und das isolierende Trennelement den unter Umständen auftretenden hohen Temperaturen oder hohen Drücken sicher standhält, bestehen das Gehäuse und vorzugsweise auch das isolierende Trennelement aus einem mechanisch und thermisch stabilen Material, vorzugsweise aus einem faserverstärkten Material.
Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Überspannungsschutzelement auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die dem Schutzanspruch 1 nachgeordneten Schutzansprüche als auch auf die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen

1 schematische Darstellungen eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements, von der Seite, in vier verschiedenen Zuständen,
2 schematische Darstellungen eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements, in vier verschiedenen Zuständen,
3 schematische Darstellungen eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements, in vier verschiedenen Zuständen,
4 schematische Darstellungen eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements, in vier verschiedenen Zuständen,
5 schematische Darstellungen eines fünften Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements, in vier verschiedenen Zuständen,
6 jeweils eine schematische Darstellung zweier Varianten des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements gemäß 2, und
7 zwei schematische Darstellungen einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements gemäß 2.

Die Figuren zeigen schematische Darstellungen verschiedener Ausführungsbeispiele eines Überspannungsschutzelements 1 mit einem in den Figuren nur teilweise dargestellten Gehäuse 2, in dem ein Varistor 3 als überspannungsbegrenzendes Bauelement angeordnet ist. Darüber hinaus weist das Überspannungsschutzelement 1 noch ein elektrisch leitfähiges Verbindungselement 4 und ein isolierendes Trennelement 5 auf.
Der Varistor 3 weist einen ersten Anschluss 6 und einen zweiten Anschluss 7 auf, die mit hier nicht dargestellten Anschlusskontakten des Überspannungsschutzelements 1 elektrisch leitend verbunden sind, wenn sich das Überspannungsschutzelement 1 im Normalzustand befindet, d.h. nicht abgetrennt ist. In dem in 1a dargestellten Normalzustand des Überspannungsschutzelements 1 ist der erste Anschluss 6 des Varistors 3 mit dem ersten Ende 8 des elektrisch leitfähigen Verbindungselements 4 über eine thermisch auftrennende Verbindung verbunden. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die thermisch auftrennende Verbindung als Lötverbindung 9 ausgebildet, die dann auftrennt, wenn die Temperatur des Varistors 3 einen Grenzwert erreicht hat. Durch die im Normalzustand des Überspannungsschutzelements 1 vorhandene Lötverbindung 9 wird das isolierende Trennelement 5 entgegen einer am Trennelement 5 angreifenden Kraft, die beispielsweise durch ein Federelement erzeugt werden kann, in seiner ersten Position gehalten.
Kommt es zu einer unzulässigen Erwärmung des Varistors 3, so führt dies zu einem Erweichen der Lötverbindung 9, was zunächst dazu führt, dass sich das erste Ende 8 des Verbindungselements 4 von dem ersten Anschluss 6 des Varistors 3 wegbewegt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Verbindungselement 4 selber federnd ist und aus seinem entspannten Zustand ausgelenkt ist, wenn es über die Lötverbindung 9 mit dem Anschluss 4 verbunden ist. Alternativ dazu kann an dem Verbindungselement 4 auch eine Kraft angreifen, die von der Lötverbindung 9 weggerichtet ist. Außerdem wird das isolierende Trennelement 5 aus seiner ersten Position in Richtung seiner zweiten Position bewegt, wie dies in den 1b und 1c dargestellt ist. Auch dadurch kann die Bewegung des ersten Endes 8 des Verbindungselements 4 weg vom ersten Anschluss 6 des Varistors 3 unterstützt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelement 1 sind mehrere zueinander benachbarte, leitfähige Scheiben 10 vorgesehen, die so angeordnet sind, dass ein beim Auftrennen der Verbindung zwischen dem ersten Ende 8 des Verbindungselements 4 und dem Anschluss 6 des Varistors 3 entstehender Lichtbogen 11 aufgrund der Bewegung des isolierenden Trennelements 5 in die voneinander isolierten Scheiben 10 gedrückt wird. Dies führt zu einer Unterteilung des Lichtbogens 11 in mehrere Teillichtbögen zwischen den einzelnen zueinander benachbarten Scheiben 10, wodurch sich die Lichtbogenbrennspannung entsprechend vervielfacht. Dabei gibt es im Einzelnen verschiedene Möglichkeiten, wie und wo die leitfähigen Scheiben 10 angeordnet sind.
Die 1 bis 7 zeigen verschiedene Ausführungsvarianten des Überspannungsschutzelements 1, bei denen das isolierende Trennelement 5 jeweils beweglich in einem Gehäuse 12 angeordnet ist. In den 1 bis 5 ist das Trennelement 5 dabei jeweils in vier unterschiedlichen Position innerhalb des Gehäuses 12 dargestellt. In dem Gehäuse 12, dessen Volumen größer als das Volumen des Trennelements 5 ist, ist eine Öffnung 13 ausgebildet, durch die im Normalzustand des Überspannungsschutzelements 1 das erste Ende 8 des elektrisch leitfähigen Verbindungselements 4 mit dem ersten Anschluss des Varistors 3 elektrisch leitend verbunden ist, wie dies beispielsweise in den 1a und 2a dargestellt ist.
Im Normalzustand des Überspannungsschutzelements 1 ist dadurch das isolierende Trennelement 5 auf der einen Seite der Öffnung 13, im ersten Gehäuseabschnitt 14 angeordnet, während das Trennelement 5 bei aufgetrennter Verbindung zumindest teilweise auf der anderen Seite der Öffnung 13, im zweiten Gehäuseabschnitt 15, angeordnet ist. Das Gehäuse 12 und das isolierende Trennelement 5 sind dabei vorzugsweise so dimensioniert, dass das isolierende Trennelement 5 in seiner zweiten Position teilweise noch im Bereich der Öffnung 13 angeordnet ist, so dass sich das isolierende Trennelement 5 zwischen dem ersten Ende 8 des leitfähigen Verbindungselements 4 und dem ersten Anschluss 6 des Varistors 3 befindet, wie dies beispielsweise aus den 1d, 2d und 3d erkennbar ist.
Die 1b, 2b, 3b, 4b und 5b zeigen jeweils schematisch den Zustand, wenn die Lötverbindung 9 aufgetrennt hat und sich das erste Ende 8 des Verbindungselements 4 vom Anschluss 6 des Varistors 3 gelöst hat. Dargestellt ist dabei jeweils auch ein Lichtbogen 11, der sich zwischen dem Ende 8 des Verbindungselements 4 und dem Anschluss 6 des Varistors 3 gebildet hat. Da das erste Ende 8 des Verbindungselements 4 nicht mehr mit dem ersten Anschluss 6 des Varistors 3 verbunden ist, hat sich das isolierende Trennelement 5 bereits etwas aus seiner ersten Position in den Bereich der Öffnung 13 und damit in Richtung seiner zweiten Position bewegt. Dargestellt ist dabei das Trennelement 5 jeweils zu dem Zeitpunkt, zu dem seine vordere Stirnseite 16 sich noch kurz vor dem Lichtbogen befindet, so dass der Lichtbogen 11 noch nicht durch das isolierende Trennelement 5 in den zweiten Gehäuseabschnitt 15 verbracht oder ausgelenkt worden ist.
Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Überspannungsschutzelements 1 sind die leitfähigen Scheiben 10 in der Stirnwand 17 des Gehäuses 12 angeordnet, die der vorderen Stirnseite 16 des isolierenden Trennelements 5 gegenüberliegt, also in der Stirnwand 17 des zweiten Gehäuseabschnitts 15, die von der Öffnung 13 beabstandet ist. Wenn sich nun das isolierende Trennelement 5 gemäß 1c weiter in den zweiten Gehäuseabschnitt 15 hineinbewegt, so wird der Lichtbogen 11 durch das isolierende Trennelement 5 weiter in den zweiten Gehäuseabschnitt 15 hineingedrückt, was zunächst zu einer Verlängerung des Lichtbogens 11 und damit bereits zu einer Erhöhung der Lichtbogenbrennspannung führt. Befindet sich das isolierende Trennelement 5 gemäß 1d in seiner zweiten Position, so grenzt es mit seiner vorderen Stirnseite 16 an die Stirnwand 17 des Gehäuses 12 an, wodurch der Lichtbogen 11 in die leitfähigen Scheiben 10 gezwungen wird. Dies führt zu einer Aufteilung des Lichtbogens 11 in mehrere Teillichtbögen und damit zu einer weiteren, deutlichen Erhöhung der Lichtbogenbrennspannung, so dass es dann zu einem Erlöschen des Lichtbogens 11 kommt, wenn die Lichtbogenbrennspannung größer als die anliegende Spannung ist.
Die beiden Ausführungsbeispiele des Überspannungsschutzelements 1 gemäß den 2 und 3 unterscheiden sich zunächst dadurch von dem Ausführungsbeispiel gemäß 1, dass die leitfähigen Scheiben 10 außerhalb des Gehäuses 12 angeordnet sind, in dem sich das isolierende Trennelement 5 bewegt. Das Gehäuse 12 weist dabei auf der den Scheiben 10 zugewandten Seite eine Öffnung 18 an Stelle einer Stirnwand auf. Außerdem ist zwischen den beiden äußeren leitfähigen Scheiben 10 und dem Gehäuse 12 jeweils ein leitfähiges Element 19 angeordnet, dass zur Führung des Lichtbogens 11 dient, wie insbesondere aus den 2c und 3c ersichtlich ist. Darüber hinaus unterscheiden sich die beiden Ausführungsbeispiele gemäß den 2 und 3 auch dadurch von dem Ausführungsbeispiel gemäß 1, dass eine größere Anzahl an leitfähigen Scheiben 10 vorgesehen ist. Durch die größere Anzahl an benachbarten leitfähigen Scheiben 10 kommt es zu eine Aufteilung in eine entsprechend größere Anzahl an Teillichtbögen, was zu eine entsprechenden Erhöhung der Lichtbogenbrennspannung führt. Die größere Anzahl an leitfähigen Scheiben 10 führt auch zu einer größeren Erstreckung der Anordnung der leitfähigen Scheiben 10 senkrecht zur Bewegungsrichtung des isolierenden Trennelements 5, was jedoch unproblematisch ist, da die leitfähigen Scheiben 10 nicht in der Stirnwand 17 des Gehäuses 12 untergebracht werden müssen.
Den beiden Ausführungsbeispielen gemäß den 2 und 3 ist gemeinsam, dass sich die leitfähigen Elemente 19 auch innerhalb des Gehäuses 12 erstrecken, nämlich jeweils bis in den Bereich der Öffnung 13, so dass sich die leitfähigen Elemente 19 vollständig durch den zweiten Gehäuseabschnitt 15 erstrecken. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist im zweiten Gehäuseabschnitt 15 zusätzlich ein Magnet 20 angeordnet, der vorzugsweise als Permanentmagnet ausgebildet ist. Der Magnet 20 ist dabei so angeordnet, dass er ein Feld erzeugt, das senkrecht zur Stromrichtung ausgerichtet ist und dessen resultierende Kraft den Lichtbogen 11 in Richtung der leitfähigen Scheiben 10 treibt. Durch die Anordnung des Magneten 20 erfolgt eine magnetische Beblasung des Lichtbogens 11, die den Lichtbogen 11 zusätzlich in Richtung der leitfähigen Scheiben 10 treibt, wenn das Überspannungsschutzelement 1 an einer Gleichspannung anliegt.
Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel des Überspannungsschutzelements 1 sind die leitfähigen Scheiben 10 in zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden 21 des Gehäuses 12 angeordnet, und zwar in den Seitenwänden 21 des zweiten Gehäuseabschnitts 15, so dass sich das isolierende Trennelement 5 in seiner zweiten Position zwischen den leitfähigen Scheiben 10 befindet. Auch dies führt dazu, dass ein anstehender Lichtbogen 11 bei einer Bewegung des isolierenden Trennelements 5 aus seiner ersten Position in seine zweite Position gemäß den 4c und 4d in die in den Seitenwänden 21 angeordneten leitfähigen Scheiben 10 gezwungen wird, wodurch es zu der gewünschten Vervielfachung der Lichtbogenbrennspannung kommt.
Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel des Überspannungsschutzelements 1 sind die leitfähigen Scheiben 10 nicht im Gehäuse 12 sondem im isolierenden Trennelement 5 angeordnet. Konkret sind die Scheiben 10 dabei in einer Ausnehmung 22 in der vorderen Stirnseite 16 des isolierenden Trennelements 5 derart angeordnet, dass ein anstehender Lichtbogen 11 in die leitfähigen Scheiben 10 gezwungen wird, wenn sich das isolierende Trennelement 5 aus seiner ersten Position in Richtung der zweiten Position bewegt, wie dies in 5c dargestellt ist.
Bewegt sich das isolierende Trennelement 5 weiter in den zweiten Gehäuseabschnitt 15 hinein, so wandert auch der Lichtbogen 11 weiter in die leitfähigen Scheiben 10 hinein, bis das isolierende Trennelement 5 die in 5c gezeigte Position erreicht. Da in den beiden einander gegenüberliegenden Seitenwände 23 der Ausnehmung 22 jeweils eine Öffnung 24 ausgebildet ist, kann der Lichtbogen 11 in dieser Position aus der Ausnehmung 22 austreten. Durch die Aufteilung des Lichtbogens 11 in mehrere Teillichtbögen zwischen den jeweils benachbarten leitfähigen Scheiben 10 hat sich zu diesem Zeitpunkt die Lichtbogenbrennspannung bereits deutlich erhöht, so dass der Lichtbogen 11 in der Regel erlischt. Wird anschließend das isolierende Trennelement 5 weiter in den zweiten Gehäuseabschnitt 15 eingeschoben, so führt dies zu einer weiteren Verlängerung des Lichtbogens 11, sofern dieser nicht bereits erloschen ist. Die Lichtbogenbrennspannung kann somit auch durch die Länge des isolierenden Trennelements 5 bzw. die Länge des Gehäuses 12, insbesondere des zweiten Gehäuseabschnitts 15 beeinflusst werden.
Damit bei der Bewegung des isolierenden Trennelements 5 aus seiner ersten Position in seine zweite Position der Druck innerhalb des zweiten Gehäuseabschnitts 15 nicht zu groß wird, ist in der Stirnwand 17 des Gehäuses 12 eine Auslassöffnung 25 ausgebildet. Durch diese Auslassöffnung 25 kann das den Lichtbogen 11 umgebende heiße Plasma kontrolliert ausströmen, so dass die Entstehung eines zu hohen Druckes innerhalb des Gehäuses 12 verhindert wird. Die Ausbildung der Auslassöffnung 25 in der Stirnwand 17 des Gehäuses 12 ist dabei vorzugsweise bei den in den 4 und 5 dargestellten Ausführungsvarianten des Überspannungsschutzelements 1 realisiert.
Die 6 und 7 zeigen zusammen drei Varianten des Ausführungsbeispiels des Überspannungsschutzelements 1 gemäß 2. Die Varianten unterscheiden sich dabei durch die Anordnung und Ausgestaltung der leitfähigen Scheiben 10 voneinander. Bei den in den 6 und 7 dargestellten Varianten sind die leitfähigen Scheiben 10 nicht beabstandet sondern angrenzend an das Gehäuse 12 angeordnet, wobei sich das Gehäuse 12 insbesondere bei der Ausgestaltung gemäß 6a auch über die leitfähigen Scheiben 10 erstrecken kann, so dass diese zumindest teilweise im Gehäuse 12 angeordnet sind. Den drei Varianten ist dabei gemeinsam, dass sich die Scheiben 10 nicht in der Verlängerung des isolierenden Trennelements 5 bzw. dessen Bewegungsrichtung befinden. Durch eine entsprechende Anordnung des mindestens einen leitfähigen Elements 19 wird das Plasma bzw. der Lichtbogen 11 in die Anordnung der Scheiben 10 geführt, so dass es zu der gewollten Aufteilung des Lichtbogens 11 in eine entsprechende Anzahl an Teillichtbögen kommt. Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 besteht auch bei den in den 6 und 7 dargestellten Varianten die Möglichkeit, eine größere Anzahl an leitfähigen Scheiben 10 vorzusehen, was zu eine entsprechenden Erhöhung der Lichtbogenbrennspannung führt.
Während bei der Variante gemäß 6a die Scheiben 10 in Längsrichtung des Gehäuses 12 hintereinander angeordnet sind, sind die Scheiben 10 bei den Varianten gemäß 6b und 7 senkrecht zur Längsrichtung des Gehäuses 12 nebeneinander angeordnet. Die Anordnung der Scheiben 10 bei der Variante gemäß 6b ist dabei widerum senkrecht zur Anordnung der Scheiben 10 bei der Variante gemäß 7, wobei in 7a eine Vorderansicht und in 7b - wie auch in den anderen Figuren - eine Seitenansicht bzw. ein Längsschnitt gezeigt ist. Die genaue Anordnung der Scheiben 10 relativ zum Gehäuse 12 kann dabei insbesondere in Abhängigkeit von den konkreten Platzverhältnissen innerhalb des Gehäuses 2 des Überspannungsschutzelements 1 festgelegt werden, so dass die in den 1 bis 7 schematisch dargestellten verschiedenen Ausführungsvarianten nur beispielhaft und keinesfalls abschließend sein sollen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6430019 B1 [0003]
DE 202014103262 U1 [0004]
DE 102016119202 A1 [0006]

Claims

Überspannungsschutzelement (1) mit einem Gehäuse (2), mit einem im Gehäuse (2) angeordneten überspannungsbegrenzenden Bauelement (3), insbesondere einem Varistor, mit einem elektrisch leitfähigen Verbindungselement (4) und mit mindestens einem isolierenden Trennelement (5), wobei das überspannungsbegrenzende Bauelement (3) einen erste Anschluss (6) und einen zweiten Anschluss (7) aufweist, wobei das isolierende Trennelement (5) relativ zum ersten Anschluss (6) des überspannungsbegrenzenden Bauelements (3) beweglich angeordnet ist, so dass es aus einer ersten Position in eine zweite Position verbringbar ist, wobei im Normalzustand des Überspannungsschutzelements (1) ein erstes Ende (8) des elektrisch leitfähigen Verbindungselements (4) mit dem ersten Anschluss (6) des überspannungsbegrenzenden Bauelements (3) elektrisch leitend verbunden ist und dadurch das isolierende Trennelement (5) in seiner ersten Position gehalten ist, und wobei bei Erreichen eines kritischen Zustands des überspannungsbegrenzenden Bauelements (3) die Verbindung zwischen dem ersten Ende (8) des elektrisch leitfähigen Verbindungselements (4) und dem ersten Anschluss (6) des überspannungsbegrenzenden Bauelements (3) auftrennt und das isolierende Trennelement (5) durch eine Kraft in seine zweite Position bewegt wird, in der ein Abschnitt des Trennelements (5) zwischen dem ersten Ende (8) des elektrisch leitfähigen Verbindungselements (4) und dem ersten Anschluss (6) des überspannungsbegrenzenden Bauelements (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere voneinander isolierte, zueinander benachbarte leitfähige Scheiben (10) derart angeordnet sind, dass ein beim Auftrennen der Verbindung zwischen dem ersten Ende (8) des elektrisch leitfähigen Verbindungselements (4) und dem ersten Anschluss (6) des überspannungsbegrenzenden Bauelements (3) entstehender Lichtbogen (11) in die Scheiben (10) verbracht wird.
Überspannungsschutzelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das isolierende Trennelement (5) beweglich in einem Gehäuse (12) angeordnet ist, dass das Gehäuse (12) eine Öffnung (13) aufweist, durch die im Normalzustand des Überspannungsschutzelements (1) das erste Ende (8) des elektrisch leitfähigen Verbindungselements (4) mit dem ersten Anschluss (6) des Überspannungsableiters (3) elektrisch leitend verbunden ist, und dass das isolierende Trennelemente (5) im Normalzustand des Überspannungsschutzelements (1) auf der einen Seite der Öffnung (13) und bei aufgetrennter Verbindung zwischen dem ersten Ende (8) des elektrisch leitfähigen Verbindungselements (4) und dem ersten Anschluss (6) des überspannungsbegrenzenden Bauelements (3) zumindest teilweise auf der anderen Seite der Öffnung (13) angeordnet ist.
Überspannungsschutzelement (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähigen Scheiben (10) in Bewegungsrichtung des isolierenden Trennelements (5) vor der vorderen Stirnseite (16) des isolierenden Trennelements (5) angeordnet sind, wenn sich das isolierende Trennelement (5) in seiner zweiten Position befindet.
Überspannungsschutzelement (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähigen Scheiben (10) in der der vorderen Stirnseite (16) des isolierenden Trennelements (5) gegenüberliegenden Stirnwand (17) des Gehäuses (12) angeordnet sind.
Überspannungsschutzelement (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähigen Scheiben (10) außerhalb des Gehäuses (12) angeordnet sind und dass das Gehäuse (12) auf der den Scheiben (10) zugewandten Seite eine Öffnung (18) aufweist.
Überspannungsschutzelement (1) nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden äußeren leitfähigen Scheiben (10) und dem Gehäuse (12) jeweils ein leitfähiges Element (19) zur Führung eines Lichtbogens (11) angeordnet sind, wobei sich die leitfähigen Elemente (19) vorzugsweise innerhalb des Gehäuses (12) bis in den Bereich der Öffnung (13) erstrecken.
Überspannungsschutzelement (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Seite des Gehäuses (12), auf der das isolierende Trennelemente (5) im Normalzustand des Überspannungsschutzelements (1) nicht angeordnet ist, ein Magnet (20) angeordnet ist, wobei der Magnet (20) vorzugsweise als Permanentmagnet ausgebildet ist.
Überspannungsschutzelement (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (20) so angeordnet, dass er ein magnetisches Feld erzeugt, das senkrecht zur Stromrichtung des Lichtbogens (11) ausgerichtet ist und dessen resultierende Kraft den Lichtbogen (11) in Richtung der leitfähigen Scheiben (10) treibt.
Überspannungsschutzelement (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähigen Scheiben (10) in zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden (21) des Gehäuses (12) angeordnet sind, zwischen denen sich das isolierende Trennelements (5) in seiner zweiten Position befindet.
Überspannungsschutzelement (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähigen Scheiben (10) in der vorderen Stirnseite (16) oder in einer Ausnehmung (22) in der vorderen Stirnseite (16) des isolierenden Trennelements (5) angeordnet sind.
Überspannungsschutzelement (1) nach Anspruch 10, wobei die leitfähigen Scheiben (10) in einer Ausnehmung (22) in der vorderen Stirnseite (16) des isolierenden Trennelements (5) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden (23) der Ausnehmung (22) jeweils eine Öffnung (24) ausgebildet ist.
Überspannungsschutzelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Normalzustand des Überspannungsschutzelements (1) das erste Ende (8) des elektrisch leitfähigen Verbindungselements (4) über eine thermisch auftrennende Verbindung (9) mit dem ersten Anschluss (6) des überspannungsbegrenzenden Bauelements (3) elektrisch leitend verbunden ist, wobei die thermisch auftrennende Verbindung (9) bei Überschreiten einer Grenztemperatur des überspannungsbegrenzenden Bauelements (3) auftrennt.
Überspannungsschutzelement (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) in der der vorderen Stirnseite (16) des isolierenden Trennelemente (5) gegenüberliegenden Stirnwand (17) des Gehäuses (12) eine Auslassöffnung (25) aufweist.