KR100264938B1 - 전기 서지 피뢰기 - Google Patents

전기 서지 피뢰기

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KR100264938B1
KR100264938B1 KR1019940704658A KR19940704658A KR100264938B1 KR 100264938 B1 KR100264938 B1 KR 100264938B1 KR 1019940704658 A KR1019940704658 A KR 1019940704658A KR 19940704658 A KR19940704658 A KR 19940704658A KR 100264938 B1 KR100264938 B1 KR 100264938B1
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윌리암 엠. 로빈슨
제프리 에이. 베네트
로날드 제이. 모쏘
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허버트 지. 버카드
레이켐 코포레이션
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Abstract

본 발명은 밀폐통기된 서지 피뢰기 및 제조방법에 관한 것으로 밸브요소들은 압축력에 의하여 유지되는 한편 습기 밀봉을 포함하는 내구력 부재들이 그것위에 응용된 보이드 충전물질을 포함하는 내구력 부재는 그위에 부가된 셰드에 의해 유니트의 측면으로부터 고정압축된다. 상기 설계는 하프-셸 또는 그 이상의 부재를 이용하에 제조하기 쉬운 바람직한 모든 특성을 가진 튜브형 내구력 부재를 얻으며, 상기 부재는 구조부재 및 밸브부재사이의 보이드를 잘 채우기 위하여 제조중에 밸브부재의 길이 방향축물 따라 측면으로 부터 부가된다.

Description

[발명의 명칭]
전기 서지 피뢰기
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본 발명은 전기 배전망, 특히 전기 배전망에 사용되는 전기 서지 피뢰기에 관한 것이다.
[발명의 배경]
전기 배전망에서는 번개 또는 전압 과부하로 인하여 전력 또는 전압 서지에 의해 전해지는 피해로부터 배전망을 따라 연결된 장비를 보호하는 것이 필요하다. 이것은 종종 서지 피뢰기를 시스템안에 삽입함으로서 성취된다. 서지 피뢰기는 번개 및 스위칭 서지로 인한 과전압 그리고 선 대 접지 누전 및 철공진(ferroesonance) 등으로 인한 일시적인 전력 주파수 과전압으로부터 전력 배전 시스템을 보호하는 전기 장치이다. 오늘날, 서지 피뢰기는 자기(磁器), 섬유 강화재료 및 중합체 수지등으로 만들어진 하나 이상의 하우징으로 둘러싸인 전압 비선형 엘리먼트(보통 밸브 엘리먼트로 불림)로 구성된다. 상술한 전압 비선형 엘리먼트는 단지 스파크 갭만을 포함할 수 있으며, 및/또는 실리콘 카바이드(SiC), 아연산화물(ZnO), 티타늄 이산화물, 또는 스트론튬 티 탄산염으로 만들어진 밸브 엘리먼트와 스파크 갭을 포함할 수 있다. 최근의 서지 피뢰기 설계에서는 소위 갭 없는 피뢰기라 불리는, 스파크 갭 없는 ZnO 밸브 엘리먼트를 활용한다.
서지 피뢰기는 보통 병렬구조로 전기 배전 시스템에 부착되는데, 이 병렬구조에서는 장치의 한 단부가 전기 배선 시스템에 접속되고 장치의 다른 단부가 접지에 접속된다. 보통의 시스템 전압에서, 서지 피뢰기는 흐르는 전류에 대해 전기적 저항이다, 그러나, 만일 한 과전압 상태가 발생하면, 서지 피뢰기는 도통되어 전압이 허용가능한 값으로 떨어질때까지 서지 에너지를 접지로 방전시킨다. 이 방법에서는 서지 피뢰기가 과전압 서지의 매우 해로운 영향으로부터 시스템에 부착된 다른 장비를 보호한다.
서지 피뢰기는 원래 무거운 자기 하우징으로 만들어졌는데, 이 때문에 서지 피뢰기는 설치가 불편하고 쉽게 파손되었다. 이를 보완하기 위해서 서지 피뢰기는 도핑된 ZnO과 같은 반도체 배리스터 밸브 엘리먼트와, 중합체 플라스틱 셰드(shed) 또는 하우징(housing)과, 합성물 내부 구조 강화부재를 포함했다. 서지 피뢰기 설계와 제품에 대한 최근의 개선은 주로 네가지 측면에 집중됐다.
중합체 구조 강화부재와 하우징은 밸브와 터미널 엘리먼트의 외부에 사용되었다. 이들 하우징은 이전의 세라믹 하우징보다 가볍고 강했다. 그러나, 이들 하우징은 배출구멍이 없어서 폭발하는 문제점이 발생할 수 있다.
다른 개선은 피뢰기의 파손 원인을 제거하는 것과 파손의 위험을 감소시키는 것에 집중되었다. 피뢰기의 파손은 습기의 침투로 인해 밸브 엘리먼트와 장치가 분해됨으로써 종종 발생하였다. 다른 개선은 외부 하우징과 구조 엘리먼트 또는 터미널 엘리먼트사이를 밀봉하여 습기가 침투하는 전체 영역을 막는 것이다. 이와같은 일 실시예가 미합중국 특허 제4,851,955호에 개시되어 있다.
습기 침투에 대한 또 하나의 형태인 하우징 재료를 통한 습기의 확산은 완전하게 밀폐된 설계에서 발생할 수 있다. 이러한 습기 확산문제는 공극없는 설계에 의해 처리된다. 그러나, 이러한 설계는 파손 사고 동안에 또한 부서질 수 있다.
폭발 문제는 파손 사고동안 관형 하우징의 슬릿을 통해 가스를 방출시키는 유리섬유로 이루어진 통기된 구조 강화부재에 의해 처리된다. 이것은 여기에 참조에 의해 통합되는, 1988. 12. 21자 일본특허 공개공보 소63(1988)-312602 뿐만 아니라 미합중국 특허 제4,930,039호에 개시되어 있다.
밸브 엘리먼트를 관형 외부 구조 강화부재내로 삽입해야 하는 장치를 제조하는 것과 공극이 없도록 상기 장치를 밀봉하는 것은 매우 복잡하고 시간이 많이 걸린다. 이러한 공극없는 밀봉된 장치의 폭발을 방지하는 것은 복잡한 문제이다. 설계시 제조를 용이하게 하면서 전술한 모든 문제점을 제거하는 것은 더 복잡한 문제이다.
따라서, 본 발명의 목적은 최소의 공정으로 간단하게 제조될 수 있으며, 공극이 없도록 밀봉되나 통기된 서지 피뢰기를 제공하는데 있다.
[발명의 요약]
본 발명은 용이하게 어셈블리되는 밀봉된 서지 피뢰기와 이 서지 피뢰기를 어셈블리하는 방법을 제공한다. 본 발명의 서지 피뢰기는 기계적으로 강하며, 전기적인 시스템과 접지에 피뢰기를 연결하는 수단을 제공하며, 밸브 엘리먼트상에 압착력을 유지하는 수단을 제공하며, 밸브 엘리먼트의 팽창 및 수축의 차이를 수용하는 수단을 제공하며, 날씨 및 환경오염에 저항성을 가지며, 무게가 가볍고 설치가 용이한 모든 요구사항을 충족시킨다. 본 발명의 서지 피뢰기에 대한 다른 중요한 특성은 용이하게 이용할 수 있는 저가의 소자로 제조될 수있으며 자동화된 제조공정으로 수정할 수있다는 것이다. 종래의 서지 피뢰기는 상기와 같은 요구사항의 일부를 충족시키는 반면에, 본 발명의 서지 피뢰기는 공극없이 밀봉되게 용이하게 제조되면서 상기와 같은 모든 요구사항을 충족시킬 수있다.
특히, 본 발명은 터미널 단부사이에 가압성형된 배리스터 블록과 같은 밸브 엘리먼트 둘레에 고정되는 적어도 두 개 또는 5개 이하의 다수의 구조 강화부재/섹션을 포함한다. 만일 밸브 엘리먼트가 원통형 또는 관형이면, 구조 강화부재는 이하에 설명된 바와같이, 구조 강화부재는 바람직하게 원통형이다. 구조 강화부재는 밸브 엘리먼트가 충분히 압착되도록 나사 또는 핀등으로 단부 터미널에 기계적으로 단단하게 고정되어, 번개 또는 다른 전력서지가 피뢰기에 인가될때 전류 서지를 통과시키는 양호한 전기 접촉부를 제공한다. 배리스터 디스크 또는 블록 및 구조 보강부재 둘레 및 이들 사이에의 공극은 아아크 가스를 용이하게 제공할 수 있는 습기 방지 공극 충전 화합물로 층전된다. 이 재료는 밸브 엘리먼트와 구조 강화부재들 사이의 공간을 밀봉하나 밸브 엘리먼트에 본드(bond)를 형성하지 않아야 한다. 이러한 본드는 열적 사이클동안 밸브 엘리먼트 또는 피뢰기 성능을 손상시킬 수 있다. 임의의 외부 중합체 하우징은 습기가 침투하지 못하도록 구조 강화부재, 바람직하게 단부 터미널에 접착되어야 하나, 바람직하게 밸브 엘리먼트로부터 기계적으로 분리된다.
본 발명의 방법은 세로축을 따라 밸브 엘리먼트, 예를들어 배리스터 디스크를 적층하는 단계와, 전도성 단부 터미널사이에 밸브 엘리먼트를 압착시키는 단계와, 구조 강화부재와 같은 외부 아크가 나사 및 핀등에 의해 부착되는동안 스프링, 예를들어 접시 스프링과 같은 적절한 압착부재에 의해 밸브 엘리먼트를 압착하는 단계를 포함한다. 더 일반적으로, 밸브 엘리먼트는 전류가 최소의 저항으로 흐를 수 있도록 압착 접촉되어야 한다. 구조강화부재는 또한 접착성 또는 기계적인 웨지에 의해 부착될 수 있으나, 접착코어 시간이 사이클 시간 제조비용에 부가되고 기계적인 웨지가 압착 또는 마찰에 영향을 받기 때문에 덜 바람직하다. 구조 부재를 부착하는 동안, 부재 또는 밸브 엘리먼트는 구조 강화부재, 밸브 엘리먼트 및 단부 터미널사이의 모든 공극을 효과적으로 밀봉하기 위하여 모든 갭을 충전시키는 습기 방지 공극 층전 화합물로 코팅된다. 선택적으로, 공극 충전은 내부 콤포넌트에 종합체 외부 하우징을 직접 주형함으로써 행해진다.
[도면의 간단한 설명]
제1(a)도 및 제1(b)도는 절반 셸 강화부재가 나사형 패스너에 의해 단부 블록에 고정되는 본 발명의 실시예를 나타낸 도면.
제2도는 강화부재가 핀에 의해 터미널에 고정되며 나머지 링이 핀 부재 둘레에 부착되는 실시예를 나타낸 도면.
제3도는 강화부재가 접착성 웨지 및 단부 캡에 의해 터미널 블록에 유지되는 실시예를 나타낸 도면.
제4도는 강화부재가 금속 웨지 및 유지 링에 의해 터미널 블록에 고정되는 실시예를 나타낸 도면.
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 도면을 참조로 하여 바람직한 실시예에 의해 더 상세히 설명될 것이다. 특히, 제1(a)도는 서지 피뢰기(100)의 단면도를 도시한다. 서지 피뢰기는 알루미늄, 구리 및 강철등과 같은 전도성 금속 재료로 이루어진 전도성 단부 터미널(10a, lOb)을 포함한다. 터미널 사이에는 하나 또는 다수의 밸브 엘리먼트 디스크(16a, 16b, 16c)가 배치되는데, 이 디스크는 스프링, 예를들어 접시 와셔, 원형 스프링 부재, 디스크 스프링 부재, 방사 주름을 가진 디스크 스프링 및 핑거 스프링 부재를 가진 디스크등과 같은 압착부재(14a, 14b)에 의해 터미널사이에 압착 고정된다. 적절한 밸브 엘리먼트 는 ZnO, Sr, TiO2, TiO2로 도핑된 디스크, 커패시터 엘리먼트 및 저항 엘리먼트등이다. 압착 부재는 디스크 및 단부 엘리먼트사이, 하나 이상의 디스크가 사용되는 경우는 디스크 사이, 또는 양 위치 모두에 배치될 수있다.
적절한 압착력은 양호한 전기 접촉을 위해서는 충분한 힘이나, 밸브엘리먼트를 압착하는 힘, 예를들어 200 psi의 계면 압착력보다는 작다. 밸브 엘리먼트의 수, 예를들어 디스크의 수 및 압착력은 장치의 형태에 따라 다르다.
터미널이 압착 부재에 의해 압착되는 동안, 유리섬유 강화 플라스틱(18a, 18b)과 같이 절연재료로 이루어진 C자형의 두 개의 절반 구조 셸은 부틸기 탄성고무 유향수지, 폴리우레탄, 실리콘 유지, 실리콘 겔, 아크릴, 중합체, EPDM 겔 및 부틸기 겔 RTV 실리콘 공극을 채우는 GE RTV88 등과 같은 습지 밀봉 재료가 그 내부에 코팅되며, 배리스터 디스크, 접시 와셔 및 사이에 압착된다. 선택적으로, 밀봉 재료는 구조 강화부재가 제공되기전에 밸브 엘리먼트 및 단부 터미널사이에 코팅될 수 있다. 밀봉재료를 제공하는 화합물이 사용될 수있다.
구조 강화부재는 열적 사이클동안 밸브 엘리먼트와 단부 터미널이 양호한 전기 접촉을 이루도록 충분히 강하며, 설치 및 서비스동안 단부 터미널 상에 비틀림 억제힘과 캔틸레버 힘을 제공한다. 구조 강화부재는 파손 사고동안 및 파손 사건후에 장치를 완전하게 보존하기 위하여 충분히 강해야 한다. 부재는 축 및 주변에 연속적인 섬유를 가진 섬유유리와 이 섬유에 전달되는 부하에 대해 충분한 강도를 가진 수지로 만들어진다. 세로 섬유는 부재가 세로방향으로 구부러지나 수직 방향으로 파손되지 않도록 하면서, 파손 사고동안 단부 터미널의 바깥쪽 이동을 막기 위하여 충분한 세로강도를 제공한다. 이것은 절반 셸사이의 수직 갭을 통해 통기공을 개선한다.
적절한 구조 강화부재는 캘리포니아 산호세에 위치한 클라스폼스에 의해 만들어지며, 파손사건에 의한 터미널 파손을 막기 위하여 충분한 강도를 가진 에폭시 재료를 포함하는 50%이상의 유리섬유 함유량을 가진다. 바람직한 유리 함유량은 60%-70% 이상이며, 세로 유리 함유량은 20% 이상이다. 어셈블리시, 절반 셸 강화부재는, 제1(b)도에 도시된 바와같이, 파손상태하에서 장치의 통기공을 허용하면서 습기 방지 패키지를 제공하기 위하여 공극 충전 재료로 충전된 갭을 가진다. 적당하게 강화 부재는 예를들어 수지 혼합물의 유리섬유를 다이를 통해 당기는 풀트루션(pultrusion)으로 공지된 기술에 의해 필라멘트 권선으로 만들어진다. 이러한 부재의 형태는 관형 부재를 절반 절단함으로써 형성될 수있다. C자형의 절반 셸 세그먼트(18a, 18b)는 나사(12a, 12b, 12c, 12d)에 의해 터미널 엘리먼트에 기계적으로 고정된다.
구조 강화부재는 10년 이상의 유효 사용기간동안 유지될 배리스터 디스크상의 터미널사이에 압착 부하를 견디는 충분한 강도를 제공하면서 서지 피뢰기의 토오크 부하를 견디기 위하여 충분한 강도 및 두께를 가진다. 0.04 내지 0.2인치의 두께는 대부분의 기둥 장착 응용에 충분하다. 공극 충전재료로 충전된 세그먼트사이의 갭(20)은 일반적으로 가스의 통기공을 제공하기에 충분하다. 구조 강화부재사이의 적절한 갭은 약 0.25“내지 0.001”이다. 강한 엘리먼트를 포함하는 어셈블리의 완성시, 넌-트래킹(non-tracking) 중합체 셰드는 열 수축에 의해 끼워지거나 장치의 외측상에 직접 주형된다.
셰드를 위한 적절한 재료는 레이켐에 의해 만들어진 재료이며 여기에 참조에 의해 통합되는 GB 1 530 994 및 GB 1 530 995에 개시되어 있다.
구조 강화부재에 중합체의 결합은 증합체 셰드 내부상의 유량수지 재료를 통해 용이하게 행해진다. 적절한 유향수지는 부틸기 고무 기본 유향수지인 레이켐 S1085이나, 다른 상업용 습기 밀봉 유향수지, 그리스 또는 다른 재료가 이용될 수있다. 중합체 하우징은 전술한 GB 1 530 994 및 GB 1 530 995에 개시된 재료 뿐만아니라, EVA 비정질 중합체, EPDM 고무, 실리콘 고무, 실리콘 비정질 중합체 및 EPR 고무등으로 제조될 수있다. 이 재료는 넌-트래킹이어야 하며 열에 의한 파손없이 파손사고시 견딜 수 있어야 한다. 주요 밀봉제, 즉 중합체 하우징 및 구조 강화부재사이의 재료는 시스템으로 침투하는 습기를 막는다. 그러나, 중합체 셰드 재료는 하우징이 내부 컴포넌트상에 직접 주형될 때 주요 밀봉제로써 사용된다.
습기 밀봉제를 제외한 내부 공극 충전 화합물은 밸브 엘리먼트 및 장치의 전류운반 능력을 손상시키는 두가지 문제중 열팽창 계수의 차이 때문에 구조적으로 구조 강화부재를 밸브 엘리먼트에 결합하지 못한다. 공극 충전 내부재료가 전기접촉영역과 접촉되는 배리스터 디스크사이로 이동되지 않아 밸브 엘리먼트가 단부 터미널과 양호하게 전기 접촉될 수 있는 능력을 유지하는 것은 중요하다.
밸브 엘리먼트 배리스터 디스크(16a, 16b, 16c)를 참조하면, 이들 디스크는 도핑된 아연 산화물 및 실리콘 카바이드등과 같은 임의의 적절한 재료일 수 있으나, 바람직한 디스크는 여기에 참조에 의해 통합되는 미합중국 특허 제5,039,452호에 개시되어 있다.
제2도는 다른 실시예를 도시한다. 제1(a)도 및 제1(b)도에 도시된 부재와 동일한 부재는 제2도에서 동일한 부호로 표시되며, 제2도에 도시된 실시예는 구조 섹션(18a, 18b)이 강철 또는 다른 적절한 재료로 이루어진 유지 밴드(24)를 가진 기계적인 핀 부재에 의해 터미널에 고정된다. 이 실시예는 날카로운 핀 또는 공동 관형 핀을 사용하여 구조 강화부재를 통해 터미널의 내부까지 펀칭함으로써 구조 강화부재를 터미널 유니트에 형성한 다음, 구조 강화부재를 제위치에 유지하기 위하여 유지 링을 사용하는 바람직한 방법을 제공한다. 날카로운 핀이 구조 강화부재를 파손시키기 않고 구조 강화부재를 효과적으로 펀칭하여 구조 강화부재를 미리 드릴링할 필요없이 용이하게 제조하는 것은 예기치 않게 발견되었다. 강철 컵/링은 구조 강화 부재의 측면이동을 제한하는 기능을 한다.
제3도는 밸브 엘리먼트가 점착성 웨지 및 단부 캡에 의해 터미널사이에 압착되게 맞물리는 다른 실시예를 도시한다. 제3도에 있어서, 부착성 웨지는 부호 34로 표시되며, 단부 캡은 32로 표시되며, 단부는 부호 30a 및 부호 30b로 표시되어 있다. 단부 캡을 절반 셸 이동을 막는다. 정확성 웨지는 원뿔형 터미널 단부 및 구조 강화부재사이에서 제위치에 형성된다. 웨지의 기하학적 형태는 단부 터미널을 이탈시키는 힘, 즉 접시 와서 압축력 및 압착력이 파손 사고시 발생되기 때문에 단부 터미널이 웨지 및 구조 강화부재사이의 접착성 본드에 의해 구조 강화부재에 결합되도록 한다.
제4도는 터미널(40a,40b)이 그사이에 디스크를 고정하며 금속 웨지(44) 및 주변 유지 링(46)에 의해 맞물리게 압착 고정되는 기계적인 웨지 실시예를 도시한다. 기계적인 웨지 설계는 원뿔형 표면을 가진 전극을 포함한다. 두개의 반원형인 웨지 형상의 피이스는 외부 링에 의해 고정된 FRP 절반 셸과 전극사이에 배치된다. 피이스의 기하학적 형태는 전극을 이탈시키는 힘, 예를들어 파손시 발생된 접시 스프링 및 내부 압착력이 FRP를 압착하는 수직력을 증가시켜 “자체-고정”특성을 손상시킨다.
각각의 이들 실시예는 디스크가 압착 부재 및 최적의 전도성 스페이서에 의해 단부 터미널상에 세로, 예를들어 수직으로 로드되고 다른 단부가 상부에 배치된 다음, 압착 부재 및 최적 스페이서를 포함하는 유니트가 200psi의 계면 압착력을 제공하는 적절한 압착력에 의해 압착되며, 외부 절반 셸 구조 강화부재가 적절한 량의 공극 충전 습기 밀봉 재료로 충전되고 배리스터 디스크 및 터미널에 압착 결합되는 동일한 과정에 의해 제조된다.
선택적으로, 밀봉 재료는 밸브 엘리먼트 및 터미널에 직접 제공된다. 그 다음에, 섹션은 나사핀 및 유지 링, 금속 또는 점착성 웨지 및 단부 캡 등에 의해 터미널에 부착된다. 최종적으로, 중합체 셰드는 피뢰기의 외부에 제공된다. 절반-셰드 및 밸브 엘리먼트사이의 층전된 갭은 기계적인 결합을 막기에 충분하다.
셰드는 구조 강화부재 및 밸브 엘리먼트로부터 습기를 밀봉하기 위하여 주요 외부 밀봉제를 포함한다. 절반 셰드형 섹션은 종래의 관형 강화 구조부재의 모든 장점을 유지하나, 디스크가 튜브 아래로 수직으로 로드 되지않고 압착되기 때문에 용이하게 제조될 수 있다. 공극 충전은 절반 셰드의 내부 및 밸브 엘리먼트사이가 용이하게 액세스되기 때문에 또한 강화된다. 제조 방법의 다른 장점은 특정 절반 셰드형 섹션이 결함이 있는 경우 전체 유니트를 버리지 않고 단지 섹션만이 제거될 수 있다는 것이다. 나사 핀 웨지 등의 기계적인 수단을 통해 터미널에 부착되는 구조 강화부재는 간편한 도구에 의해 더 간편한 방식으로 행해질 수 있기 때문에 결합에 바람직하며, 에폭시 수지등에 대한 베이킹 또는 경화시간을 줄일 수 있다.
본 발명에 의해 제조된 서지 피뢰기는 비록 두개의 섹션이 비틀림 및 캔틸레버 힘에 대한 강한 저항성때문에 두개 이상의 최상의 수로써 바람직할지라도 두개 이상의 아크형 섹션을 선택적으로 포함할 수 있다. 배리스터의 직경에 따라, 약 5개 까지의 세그먼트가 이용될 수 있다. 세그먼트가 5개를 초과하면, 뒤틀림 힘에 대한 저항성이 감소되며 세그먼트를 제위치에 고정하기 위하여 다수의 나사 또는 핀이 필요하다.
당업자는 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않고 본 발명을 변형 할 수 있다. 따라서, 본 발명은 청구범위의 사상 및 범위에 의해서만 제한된다.

Claims (27)

  1. 두개의 대향 단부와 하나의 외부표면을 가진 밸브 엘리먼트의 스택을 형성하기 위하여 끝과 끝이 이어져 배열되는, 대향 단부를 가진 적어도 하나의 밸브 엘리먼트와; 상기 밸브 엘리먼트와 관련된 적어도 하나의 탄력있는 전도성 스프링부재와; 상기 대향 단부와 상기 적어도 하나의 탄력있는 전도성 스프링 엘리먼트와 전기적으로 접촉되는 제1 및 2 단부 터미널과; 내부 및 외부표면을 가지며, 압착력을 유지하기 위하여 상기 단부 터미널, 상기 적어도 하나의 탄력있는 전도성 스프링 엘리먼트 및 상기 적어도 2개의 밸브 엘리먼트의 스택상에 고정되며, 파손 사건시 발생되는 부산물을 배출하는 통기공을 제공하기 위하여 그 사이에 두 개 이상의 세로갭을 제공하는 적어도 두개의 구조 강화부재와; 상기 밸브 엘리먼트에 공극없는 경계면을 제공하기 위하여 상기 구조 강화부재의 내부면과 단부 터미널, 밸브 엘리먼트 및 적어도 하나의 탄력있는 전도성 스프링 부재사이에 제공되며, 상기 밸브 엘리먼트의 표면, 상기 밸브 엘리먼트와 맞선 상기 구조 강화부재의 표면 또는 이들의 결합부를 코팅하는 공극 층전 연식 결합재료와; 내부 및 외부 표면을 가지며, 상기 구조 강화부재의 내부 및 외부 표면사이에 공극없는 경계면을 가지는 중합체 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 밸브 엘리먼트는 아연 산화물, 실리콘 카바이드, 스트론튬 티탄산염, 티타늄 산화물 또는 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전기 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 탄력있는 전도성 스프링 부재는 접시 와셔, 원형스프링 와셔, 스프링 와셔, 방사 주름을 가진 디스크 스프링, 및 핑거를 가진 디스크 스프링으로 구성된 그룹으로 부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전기 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서, 상기 구조 강화부재는 기계적 결합에 의해 상기 단부 엘리먼트에 부착되는 것을 특징으로 하는 전기 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서, 상기 구조 강화부재는 습기를 밀봉하는 연식 결합재료에 의해 상기 밸브 엘리먼트와 맞선 측면이 코팅되는 것을 특징으로 하는 전기 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서, 상기 공극충전 습기 밀봉재료는 부틸기 고무 유향수지, 실리콘 고무, 부틸기 고무, 폴리우레탄, 실리콘 유지, 실리콘 겔, EPDM 겔, 부틸기 겔, 폴리우레탄 겔, 아크릴, 중합체와 이들의 혼합물로 구성된 그룹므로 부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전기 어셈블리.
  7. 제6항에 있어서, 상기 중합체 하우징은 넌-트래킹이며, EVA 반정질 중합체, EPDM 고무, 실리콘 고무, 실리콘 반정질 중합체, EPR 고무, 또는 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로 부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전기 어셈블리.
  8. 제7항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 구조 강화부재는 두 개의 C자형 섹션인 것을 특징으로 하는 전기 어셈블리.
  9. 제7항에 있어서, 상기 기계적 결합은 나사, 핀, 기계적/접착성 웨지, 캡 및 이들의 결합물로 구성된 그룹에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 전기 어셈블리.
  10. 제1 및 제2전도성 단부 터미널과; 적어도 하나의 압착 부재에 의해 상기 제1 및 제2단부 터미널사이에 맞물려 압착 고정되는 적어도 하나의 밸브 엘리먼트와; 상기 제1 및 제2 단부 터미널에 기계적으로 부착되며, 세로 에지를 따라 그사이에 갭을 가지는 적어도 두 개의 구조 강화부재와; 상기 구조 강화부재 및 상기 적어도 하나의 밸브 엘리먼트사이에 제공되어 이들 사이의 임의의 공극을 밀봉하며, 상기 구조 강화부재의 표면과 상기 단부 터미널 및 적어도 하나의 밸브 엘리먼트사이에 제공되어 상기 밸브 엘리먼트 및 상기 단부 터미널과 맞선 상기 구조 강화부재의 표면을 코팅하거나, 상기 단부 터미널 및 상기 밸브 엘리먼트를 코팅 하거나 또는 이들의 결합부를 코팅하는 충분한 양의 공극 충전 연식 결합 습기 밀봉 화합물과; 상기 단부 터미널 및 상기 구조 강화부재로 밀봉된 외부 넌-트래킹 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 어셈블리.
  11. 제10항에 있어서, 상기 공극충전 습기 밀봉 재료는 부틸기 고무 유향수지, 실리콘 고무, 폴리우레탄, 실리콘 유지, 실리콘 겔, EPDM 겔, 부틸기 겔, 폴리우레탄 겔, 아크릴, 중합체 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전기 어셈블리.
  12. 제10항에 있어서, 기계적 결합은 나사, 핀, 기계적/점착성 웨지, 캡, 및 이들의 결합물로 구성된 그룹에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 전기 어셈블리.
  13. 제10항에 있어서, 상기 구조 강화부재와 맞서는 단부 터미널 및 밸브 엘리먼트의 측면은 상기 습기 밀봉 연식 결합재료로 코팅되는 것을 특징으로 하는 전기 어셈블리.
  14. 제10항에 있어서, 상기 적어도 하나의 밸브 엘리먼트는 아연 산화물, 실리콘 카바이드, 스트론튬 티탄산염, 티타늄 산화물 또는 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전기 어셈블리.
  15. 제14항에 있어서, 상기 적어도 하나의 압착부재는 접시와셔, 원형 스프링 와셔, 스프링 와셔, 방사 주름을 가진 디스크 스프링, 및 핑거를 디스크 스프링을 구성한 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 전기 어셈블리.
  16. 제15항에 있어서, 상기 구조 강화부재는 기계적인 결합에 의해 상기 단부 터미널에 부착되는 것을 특징으로 하는 전기 어셈블리.
  17. 제16항에 있어서, 상기 구조 강화부재는 습기 밀봉 및 연식 결합 재료에 의하여 상기 밸브 엘리먼트와 맞선 측면이 코팅되는 것을 특징으로 하는 전기 어셈블리.
  18. 제17항에 있어서, 단부 터미널에 상기 공극 층전 습기 밀봉재료는 부틸기 고무 유향수지, 실리콘 고무, 부틸기 고무, 폴리우레탄, 실리콘 유지, 실리콘 겔, EPDM 겔, 부틸기 겔, 폴리우레탄 겔, 아크릴, 중합체 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로 부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전기 어셈블리.
  19. 제18항에 있어서, 상기 중합체 넌-트래킹 하우징은 EVA 반정질 중합체, EPDM 고무, 실리콘 고무, 실리콘 반정질 중합체, EPR 고무, 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로 부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전기 어셈블리.
  20. 제19항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 구조 강화부재는 두 개의 C자형 섹션인 것을 특징으로 하는 전기 어셈블리.
  21. 제19항에 있어서, 기계적 결합은 나사, 핀, 기계적/점착성 웨지, 캡 및 이들의 결합물로 구성된 그룹에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 전기 어셈블리.
  22. 단부 터미널사이에 적어도 하나의 밸브 엘리먼트 및 적어도 하나의 압착부재를 압착하는 단계와; 상기 밸브 엘리먼트 및 상기 구조 강화부재사이에 제공된 습기 밀봉재료를 사용하여 구조 강화부재를 상기 단부 터미널에 부착하여, 상기 단부 터미널 및 상기 밸브 엘리먼트에 상기 구조 강화부재를 압착할 때 상기 습기 밀봉 재료는 모든 공극 및 공기 갭을 층진시키는 단계와; 상기 구조 강화부재를 상기 단부 터미널에 기계적으로 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 서지 피뢰기를 어셈블링하는 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 구조 강화부재는 유리로 충전된 두개의 C자형 부재인 것을 특징으로 하는 서지 피뢰기를 어셈블링하는 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 기계적 부착은 나사, 핀, 점착성 웨지, 기계적 웨지 또는 이들의 결합물에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 서지 피뢰기를 어셈블링하는 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 구조 강화부재의 외부표면에 중합체 셰드를 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서지 피뢰기를 어셈블링하는 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 중합체 셰드 및 상기 구조 강화부재 사이에 밀봉 재료를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서지 피뢰기를 어셈블링하는 방법.
  27. 두개의 단부 터미널사이에 전기적으로 접촉되는 적어도 하나의 밸브 엘리먼트와; 상기 단부 터미널과 기계적으로 접촉되나 적어도 하나의 밸브 엘리먼트로부터 기계적으로 격리되는 구조 강화부재와; 상기 구조 강화부재와 적어도 하나의 밸브 엘리먼트사이에 제공되는 습기 밀봉 연식 절연재료와; 상기 밸브 엘리먼트 및 상기 단부 터미널의 세로축을 둘러싸는 넌-트래킹 중합체 하우징을 포함하며, 상기 구조 강화부재는 상기 적어도 하나의 밸브 엘리먼트를 포함하기 위하여 상기 두 개의 단부 터미널에 부착될 때 충분한 내부 체적을 가진 갭이 있는 관형 구조 강화부재를 형성하는 적어도 두 개의 셰드인 것을 특징으로 하는 서지 피뢰기 장치.
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