TW211079B - Gas tube vent-safe device - Google Patents

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經濟部中央櫺準，工消伢合作社印32. 五、發明説明（1) 發明背詧 本發明係闞於《信工業，及更特別鼷於充氣管保護器之 後備裝置。充氣保護器係用於保護霣信設備不會遭受霣干 擾或不會由高壓雷霣脈波所致之損失。盛装在管中之氣拥 在高壓時霣離化Μ轉向此種脈波至地。諸管在钶如來自一 意外霣源線交越之連續高電流遇載之出現時亦維一有限之 持續電離。為了在自管通風可電鑪之氣«之罕有事件中確 保諸管之性能，及為了在持續過霣流狀況期間之過熱故陣 之情形下《加保護起見，盛行之工業經驗則需要與基本充 氣管侏護器本身一起之所諝「通風口 一安全J及「故陣一 安全J機構（名詞「通風一安全J現通常稱為後備過壓保 護如果氣《「洩漏」或喪失到大氣時。名詞「故陣一安全 J現通常稱為热過載保護，雖然所採取之名詞逐字掩飾此 種含意）。 故陣一安全保謅器現通常由一可熔金羼或塑膠材料予Μ 供應，當此等材料由於來自由流過載之能予Μ加热時*此 等材料乃產生一加僑懕短路構件Μ便環鐃充氣管提供一永 久分流器。通風口一安全保護器通常係由装置之外部结構 中之氣隙予Κ搌供。氣隙係予Μ仔细做成某種尺寸以便需 要頗高於充氣管本身之正常激發《颳之激發電壓，俾一逋 當功能之充氣管將防止氣隙不會激發。此事甚重要因遇壓 脈衝通常無害通《 —逋當功能之充氣管，但可能損及氣隙 (此僅擬作為一安全後備設備）。此等氣隙係通常予Μ設 計Μ激發大約兩倍氣隙之設計點火電壓。此一裝置之實例 -3 - (請先Mift背而之注意事項孙蜞寫本頁) 裝- 訂- 線. 本紙》尺度Λ用中B因家«準(CNS)T4規怙(2丨0x297公釐） 81. 7 . 20.000ft (||) Λ Λ °Μ 6 » 經濟部中央標準杓貝工消"合作杜印製 五、發明説明（2 ) 如在美國第4,212,047號專利案中（1980年7月頒發給 Napiorkowski者）予Μ發現。 不幸，業己發現氣隙通風口 一安全保護霣路可能赛成不 可靠。電信設施皆望能繼續酎用數十年而無霱加以注意及 維護。不幸，瓖«條件常使此等氣隙之《氣特性在甚長時 間內則變成不穩定。例如進入後備氣嫌之濕氣之滲透則降 低放霣霣壓位準及最後導致在低壓位準時之短路。信號導 體及地間之絕緣電阻變壊，妨礙了網路之正常性能。腐牲 可能招致短路及使櫬構腐牲破壞。氣隙之所減少點電壓將 空隙自次要轉變成主要放電路徑。電信網路之正確性能乃 因此予以折衷處理。此等效果大部份在當氣隙予以直接暴 露在大氣時皆予Μ斷定，即遭受季節性及每日瓖堍影響· 及再因空氣污染*昆蠭侵害等而變成汚穢。即使當努力將 氣陳與環境隔雛時，例如在密封容器中找出装置，將瞭解 在若干年内，溼氣仍然發現其進入氣隙之路徑。 解決此問題之先前努力已包括構形，在其中內部通常充 滿有氣之空間係予Μ設計作為一通氣時之氣隙。然而，製 造商價而遇到符合此等装置之所需要之緊密公差。改#氣 隙本身之品質控制及公差所包括之其他方法：膜厚度，膜 之衝切品質，氣隙直徑，防潮塗靥等。由於此等錯綜複雜 之装置*乃增加了费用及製造困難，但仍然令彼等對濕度 之影響有敏感。同樣者•在封裝上努力皆不成功，不論使 用腊，封裝化合物，保形塗層，封裝，膠等，所有逭些易 於穿透或移氣隙及改麥放電電壓位準。 (請先閱讀背而之注意事項再蜞寫本頁) ·* 本紙張尺度遑用中β國家«準(CNS) Τ4規格（210X297公*) 81. 7 . 20.000¾ (II) 2110^5 Λ 6 It 6 五、發明説明（3) 經濟部屮央#準.^13:工消赀合作杜印製 因此 管通風 進裝置 堍穩定 封及例 之進步 簡言 風口一 —β具 較佳具 物之所 吋以上 入兩棰 而不問 1000 伏 800 < )° ( 變低） 矽膠） 在例如 立即代 使當浸m)。 繼鑕需要一種能予κ立即便宜 口一安全裝置來代替現行氣隙 人注意之有效壽命之 將在不為 。有利者，通風口一安全装置 如膠封装之封装技術在功能上 κ及提供整涸充氣姐合之改進 發明戴要 之，本發明係以一種充氣管保護器之新 安全機構配合κ上之需要及目的，在其 有特別之非線性《阻特性之固態材料予 «實例中，則使用K聚碳酸酯為基之擠 填之固態黑煙末。膜具有P約0.001吋 之厚度，及較佳者自0.002吋至0.005 間時具有大於10β歐姆之絕緣霣阻之膜 幾何學。膜之破壞係大於600 ，及如果要求時·可予以控制於一窄頻 vB < 850伏，或大約兩倍之充氣管之設 一旦放《已經點火通過膜，繼鑛之破壞 。最初破壞《壓則保證為主要不與封装 接觸。因膜係一薄（1至5密爾）絕緣 敘述於上述第4,212,047號專利案中之 替可熔絕緣塑膠膜。除開最嚴格之環堍 入水中時臢之破壤®K·及絕緣特性並 本發明拜在充氣管通風一安全结梅消除 使用之經改進之充氣 通風口機構，此種改 延長期內成為可靠環 亦應與最近之環埦密 相容以支持此等技術 之環境隔離。 而改進之通 中氣隙已用 K代替。在 艋级之化合 至約0.010 吋。當被置 係非導體， 及小於 帶（例如 計破壞轚壓 «壓則易於 材料（例如 塑膝，故膜 現行設計可 穩定性（即 不大大地麥 形成精密孔 請 先 閲 讀 背 而 之 注 意 事 項 再 % 本 •頁 -5 本紙ft尺度边《中國國家樣準(CNS) 規怙（210X297公龙） 81. 7 . 20.000張（II) 2110'Vd Λ 6 It 6 經濟部屮央櫺準^工消作合作杜印¾ 五、發明説明（4 ) 及K精密方式將之定位之需要則大大地改進及籣化製造公 差及程序。較佳之塑膠材料具有一高热傾轉溫度（ASTH D648)俾該塑膠材料在製造時热暴霣期間遘免可能之爱形 •及在颳缩下及在澴度循環期間顯示較少潛動。 本發明之主要特微必須利用放《機構本身。填滿之聚合 物膜已經用於另外技範圃用K排放靜《(例如，在小型個 人《臞中用以排放靜《)。例如參閲美國第4,977,357號 専利案（ 1990年12月11日頒發給Shrier)及第5.068,634 號專利案（1991年11月26日頒給Shrier)。然而，此等專 利案巳烴為低能應用，在其中裝置在許多放®搴件後係為 可靠之重複性予K設計。即性能必須為非跛壞性。本發明 之主要不同及一重要新特微係實雎及期望即本装置將Μ對 本身有害之方式來實施。為達成本發明之特微（此特緻可 接受因此乃通常應不要點火之後備装置），本發明可處理 及排放具有例如由雷《脈波所造成之有效能鼉之高壓脈街 。在對比之下*在另外技術應用中之先前技«装置之先前 技藝装置尚未予Μ考慮能處理此等脈衝。此具有重要之暗 示。一旦塑膠開始導電時實際放霣機構係一電脈衝之高能 形成通遇塑膠之等離子，此等離子乃等致一幾乎直接短路 至地，此等離子在電信保護器装置中需要有效之保謂，及 棰像正常充氣管之性能。此種在導電性上突然感應之等離 子增加（或在轚阻上減少）則提供一《壓反擂效果至一在 非破壊靜電負載情況下未見到之程度，在其中*如所述者 *同樣膜業已用於其他技術中。 (請先Μ讀背而之注意事項#蜞寫本頁) 本紙ft尺度边用中a 家猱準(CNS) ΤΜ規格（2丨0X297公《) 81. 7. 20,000張（II) Λ 6 Β 6 2110^ 五、發明説明（5 ) (請先閲讀背而之注意事項#4寫本 此將等致本發明之一額外有利之特微。在另一較佳具» 實例中*通a口一安全隙（較佳者蝥個充氣苷装置）係予 以封装在環«密封膠中。顯示封装在膠中之此一充氣管（ 但不需要本通風口櫬構）之《信终蠛涤予μ掲示在例如美 國第776,501號專利申請莱中（1991年10月11日Baun等人 所申請者），該申請菜則讓渡於本發明之受讓人，此項揭 示乃繡入本文中供所有目的參考之用。當因此予Μ環境密 封時膠封裝物則以有利方式替通風口一安全櫬構防止瓖埦 污垢物，將氧氣逐出等離子區放《區域Μ外及作為一敗热 座。封裝等離子區放«之此種膠大致減少環鐮材料之惡化 ，防止燃堍及自局部過热點將热能抽離。 經濟部中央標準劝员工消"合作社印51 因此本發明之一目的在攞供用以供臁《信充氣管保護器 之通風口保謅之新及改進之方法及装置*及更特別用以供 應充氣管通風口一安全方法及裝置•該装置包括《氣連接 至充氣管保護器上之接頭之第一霣極•《氣連接至充氣管 保護器上之接頭之第二電極及分闋《極之一非氣體•非線 性《阻材料，非線性鬣阻材料在當《極間之《位小於預定 破壞電壓νΒ時係實際上不導霣，當霣位大於^時係導霣. 及在變成導電後支持一等雕子放霣通過膜以便在《槿間之 等電中產生突然增加用以排放具有在功能上與充氣管保謂 器相類似之等離子電壓反摺之高能；在其中*第一®極可 至少為一部份第一充氣管接頭及因而位於其上；在其中預 定破壊《壓νΒ至少在第一放《通遇非線性罨阻材料以前可 大於充氣管保護器之設計破壊霣壓；在其中非線性霄阻材 本紙張尺度边用中a Β家榣準（CNS)T4規ffi(2丨0X297公;¢) 81. 7. 20.000ik(U) 2110^^ Λ fiη 6 經濟部屮央標準局s：工消奸合作杜印製 五、發明説明（6) 料可為一包括聚合物及分散在聚物之特殊等霣填料之姐合 物之固態，填裝之聚合物膜；在其中膜可為一填裝具有大 致0.001至0.010吋Μ上之»度之以聚碳酸豳為基之擠壓级 化合物之黑煙末·及較佳者則自0.002至0.005时厚度； 在其中特別専《填料可為黑煙末，黑煙末大部份（90% ) 之主要尺寸係在30至60毫微米範_内及總黑煙末含量係依 重量計组合物30至35% ;在其中《極及非線性霣阻材料可 予Μ環境封装Κ替《極及《阻材料防止瑁塊污垢物，將氧 氣逐出等離子放霣區Μ外，及作為散热座Μ便自局部過热 點將热能抽離；在其中封裝物在化學上對膜材料則為檐性 者；在其中封装物可為膠；此可包括連接於保護器上第三 接頭之第三轚極；在其中至少部份之至少一個《極可至少 部份滾離另一《極；在便宜，不複雜，酎用•通用，及可 靠之方法及装置中完成上述目檷及目的，便宜製造，及易 班合霣信保護器霣路上之最廣泛可能之使用。 本發明之此等及另外目檷及優點將自下列敘述’附_ * 及附羼之專利申請範圃予以瞭解。 ΗΒ示簡城 圃1係一顯示納入一對霣信嫌路之典型3-元件氣體放® 管之概略例示； 圓2係一例如用於圖1«路中之充氣管之横斷面圃； 圄3顯示一装有一氣隙型通風口一安全装置之先前技毎 充氣管； _4例示例如示於圔3中之氣隙通風口一安全裝置之使 -8- 本《•張尺度遑用中國《家«準(CNS) ΤΜ規格（210X297公龙） 81. 7 . 20.000張（II) (請先閲讀背而之注意事項再蜞窍本-π) 2ii〇va Λ 6 Π 6 五、發明説明（7) 用情形，氣陳之破壊電壓上之水及油之效果係顧示於其上 圖5係一根據與充氣管保護器有關之本發明之通風口一 安全装置之分解象微例示； 鼷6係一示於國5中之姐合之稍分解纗末國； 圓7係一示於圓5及6中接地®極/膜止動器之鈕部圈 一與顯示姐装至充氣管上之圖5及6之通風口 似之横斷面園； 圃8係 安全裝置 圖9顯 裝置係與 蹰10例示，本發明之另一具雅實例，在其中園5 — 8之充 之圖2相 示本發明之另一具艘實例，在其中通風口一安_全 充氣管分開及以電氣方式連接於充氣管； 氣管及通風口一安全装置係予Μ封裝在膠中； 圓11 一 13說明用於本發明之類型之非埭性《阻膜之不同 厚度之IV —曲線； 圖14顯示根據圔 件充氣管 安全裝置 圖15顯 5—8所構造及用作為現有商用之3元 安全装置之氣隙之替換之充氣管通風一 線； (請先閲讀背而之注意事項再堝寫本-1} 經濟部+央桴準工消赀合作杜印製 通風口 一 之IV —曲 示一更導《之膜之IV —曲線； 圖16說明一擠® 圖17 — 19說明作 壞使用情形。 之現有商用膜之IV曲線；及 為《流負載之功能之圈16膜之電脈衝破 齡祛亘拥奮例夕敎诚 參照圃示，現將敘述電信系统之新而經改進之充氣管通

-Q t紙ft尺度遑用中Β «家楳毕（CNS)Ή規怙（210X29’/公;it) 81. 7. 20.000<k(il) 2110^^ Λ 6 Η 6 五、發明説明（8 ) 氣口 一 15中之 連接於 及具有 一陶瓷 離Μ便 等離子 0D 3 25 〇裝 之霣極 連接於 安全方法及 充氣管12之 裝置。圈1镢路例示一包括在霣信嫌路 典型霣信霣路10。 霄信®路之尖塞端及環邊之終 一中心接地终端18。充氣管保 )。管12之內部則 般19 (圓2 在例如350 之可電離之 顯示一典型 充氣管保護器12具有 端16及17 (圃2 )， 護器12之主要本體係 如圃4顬示包含一罨 一 450伏之預定設計霣位上形成一放電 置25上之终 。每個终端 充氣管12之 29所貫穿之非導電 機構係所热 經濟部屮央櫺準局貝工消合作杜印製 一安全 晒4 )，及 中之箭 氣隙通 。因此 通風口 始點火 發明人 避免導 格設計 例示 例示充氣管 氣陳通風一 頭所例示， 風口 一安全 ，環堍污染 一安全裝置 。在效果上 之用膠封裝 致油自膠流 氣體20。 之先前技藝氣隙充 端26及27亦當作氣 /霣棰26，27具有 中心接地終端3 1之 膜。如已予Μ顯示 知者。 之典型破壊霣壓VB 安全系统25之相應 分別指向左及右· 装置之破壞霣懕； *溼氣，昆裊擾害 25在與通氣管之® ，此乃一糸统故陣 密封孔29不受瓖境 出進入孔29。此乃 限度之破壊霣壓 氣管通口一安全裝置 隙通風口一安全作樂 —由將電棰26，27與 接地罨棰30分開之孔 者，此等氣隙通風口 (通常 破壞電 充滿孔 油則埔 之有害 壓相比 。另一 影響之 不利地 350 — 壓。如 29之水 加其破 影響可 較之電 方面， 努力業 昇高了 450伏 由圓4 將減少 壞電壓 使氣隙 壓處開 例如藉 已不可 超過規 於圓5 — 8之充氣管通風口一安全装置40克服了此 -in 尺度边用中a國家«準（CNS) Ή規格（2丨0x297公:¢) 81. 7. 20.000張（II) 先 閲 ifi 背 而 注 意 事 項 # 本 頁 2110'^ 五、發明説明（9) 等先前技«限制。特別者·絕备膜45係固態，而非打孔者 。因此*主要乃無環塊污垢物。同樣者•可立即予以封装 在例如膠50(晒10)中，而不會改變装置之設計破壞霣壓 。封装物50係埋擇一種在化學上對膜45為情性之材料。例 如·當臢為一聚碳酸酯時，矽膠將會逋應。 經濟部屮央櫺準而β工消作合作社印製 (請先閲請背而之注意事項再碼寫本頁) 在例示於麵5 — 8中之較佳具體實例中，充氣管12之终 媾16及17亦當作通風口一安全装置40之霣極。在電棰16及 17對面之膜45之邊上係連接於充氣管12上之接地接頭18之 接地《極55。通風口 一安全性能之再改進係由支撐接地霣 極/膜止動器55圖7之明眢幾何設計以便在破壊Κ前或期 間於接地《極55及對置之充氣管《極16· 17間發展全部膜 材料之霣埸中產生控制均匀性。如果沒有専心這方面時， νΒ中之高偏差之可能性即存在。例如，在某些既有之通風 口 一安全設計中，某些冲壓壓之金屬零件上發生銳邊緣不 連鑛性產生非穩定之電場非均匀性。即使當在某些氣隙設 計中諸如隔離材料厚度及（或）打孔口直徑之其他參數係 .予以緊密控制時不迪當之設計之霣極材料邊緣中之稍微製 造不同則可能產生不可接受之偏差。因此，為了更進步改 進性能起見*本發明之較佳具Μ實例乃煸入此種幾何設計 (除開膜材料外）。在圃7中，接地《極55之纗末在58處 則部份捲離對置之充氣管電極。此則使接地《極之彎曲表 面，因而減少邊緣附近之局部《場增加及在對置®極之最 小分隔距離處產生平滑曲線之電極表面。亦使零件藺單易 於製造，而無極嚴之公差約束，及供給改進性能之控制， 本紙張尺度遑用中Β β家«準(CNS)TM規怙（210x297公*) 81. 7. 20.000张（II) Λ 6 Η 6 五、發明説明（10) 有再現之場均匀性。 裝置40亦可設有與接頭16及17性質不同之電槿及予以電 氣連接於電極，此等性質不同《極亦係位於接地對面之非 嫌性霣阻之邊上。圈9例示此一替代充氣管通風口 一安全 裝置60具有分別連接於充氣管皤末接頭16及17之電棰61及 62，及連接於氣管接地接頭18之接地《極63,在一與装置 40相似式樣中之S極61及62係用膜65(與膜45相同）與接 地《極63分閭。 如所顯示者，圓10例示一封装在環堍密封膠50中之充氣 管通風口一安全裝置40，膠封装物50不僅替装置40防止瓌 境污垢物*而且將氧氣逐出等離子放電匾以外，及將熱導 離封装物（當作一散热座）。此實際上滅少了環编材料之 惡化，防止燃燒•及衰減局部過熱點。此等膠最好選自在 化學上對膜材料45為惰性之材料。膠材料之逋當堪擇亦當 膠中之油填料移往膜之損壞區時亦提升等離子區放《之損 壞區中之膜45之遂漸部份「治愈」。 經济部屮央標準而貝工消"合作社印奴 (請先閲誚背而之注意事項再填寫本頁) 非線性電阻膜45及65係當霣極間之電位小於所要之破壊 «壓時選擇實際上非導《之材料。膜在此狀態中因而導 鼋，具有大於10β歐姆之絕緣《阻。較佳者，就電信装置 言，破壊《壓νΒ係大於600及小於1000伏，及尤其在800 —850伏附近。 在分析及發展一迪當非線性鬣阻膜上，曾發現升高《埸 均勻分配可經由例如聚合物中之黑煙末之非導霣矩陣中之 小専《粒子之分散予Μ獲得。此將依次經由固態材料導致 ~ 1 2 ~ 本紙張尺度边用中國國家楳毕（CNS)T4規格（210X297公;《：) 8h 7. 20,〇〇〇张（Π) Λ 6 Π 6 五、發明説明（1ί) 更可控制之高壓放《。非埭 赛時已予以用作為《應力散 逋當之非線性電阻材料係 聚合物中之特殊導《填料。 獲得一絕緣霣阻起見•霣阻 之導《係數，較佳者*至少 1 X l〇e ohn-cm。所使用之 阻材料之理想物理特性，特 況，及諸如製造容易，最大 因素而定。可使用熱塑膠或 合物係鵝例如擠壓加工，砑 以形成較薄膜，例如0.001 0.25nun )，及較佳者 0.002 )。特別者*进當之聚合物 分散在聚合物者係一特別 10_3 ohm-cm ，較佳者，小 1〇-3 ohn-cm之等霣係數之 填料中係黑煙末，石墨，金 性《阻材料在高懕應用中於急 逸層。 由包括一聚合物，及分散在該 為了在大於10β欧姆之使用之 材料具有至少1 X 10e〇hm-cm 1 xlO7 ohn-CB*尤其至少 聚合物之類型則視使用中之霣 別導霣之類型*預期之使用狀 暴露溫度，及化學電阻之其他 热硬化聚合物。特別有用之聚 光機懕光棋鑄，或壓縮棋製予 至0.010时（0.0 2 5师）至 至0.0 0 5吋（0.0 5咖至0 . 13咖 包括聚碳酸酯。 等霣填料*即一具有一小於 於10_2 ohia-cm *尤其小於 材料。在可予K使用之諸特別 謹氬化物，或塗有例如披逋成 (請先閲讀背而之注意事項#塥寫本-W} 經濟部屮央榀準局CX工消合作社印製 種上 1 Μ 〇 個 個兩 幾括 之包 中可 料料 材材 等阻 此電 之或 子用 粒使 緣Κ 絕予 份可 部料 少填 至別 之特 子之 粒型 瓷類 陶單 物， 合寸 混尺 之子 型粒 類均 或平 小一 大有 同具 不子 上粒 以《 種導 兩之 之中 料明 填發 1 在 同用 或合 枓逋 填常 同通 不。 , 合 a 组 W 干 5若 ο 於 於闢 小。 者 β 佳ii 較09 ,0. a 至 « ο 1 ο ο 如 於例 小， 寸 a 尺JU 之1 子0. 粒於 要小 主別 即特 遑 度 尺 ft 紙 本 一準 d |家 腿 张 20 2110^ A 6 Η 6 經濟部中央櫺準员工消费合作社印製 , 五、發明説明（J2 ) 物，最好特殊填料之大部份粒子，即至少50%，較佳者至 少60%，特別者至少70%，尤其至少80%，具有一0.01至 0.09w臁之平均粒子尺寸，較佳者0.02至0.08 am ，尤 其0.03至0.07«·。如果粒子予K熔融或Μ集嫌之方式予 以结合，例如像黑煙末是也，最好集體尺寸係小於wm ， 較佳者小於3 m ，尤其小於2 w m ，例如小於1 w m 。 視特殊導電填料之類型及其结構，粒子尺寸，密度及専霄 係數而定，故《阻材枓中之特殊導《填料之數悬係依重量 計结I姐合物5至70%，較佳者依重量計10至至50% ·特別 者依重量計15至45% *尤其依簠董計20至40%。當特別導 «填料為黑煙末時，數悬則常依重量計鐮组合物20至40% *特別者依簠噩計25至35%，尤其依重計30至35%。 以上之檷準在試驗來自具有商品名稱「Stat-Konj之 LNP工程塑膠公司（Exton, PA)。一種通當材料係Stat-Kon DX7,—種Μ聚碳酸酯為基在10E7及10E2 ohn-crn間具 有«積霣阻係數之擠®级化合物之裝填之黑煙末。膜係獲 得10密爾厚度及在250直流《壓時使用膜厚度為電極間隔 測得絕緣罨阻10E7 ohms 。事實上，膜上之兩«極之任何 位置經常提供相同涵緣讀數。較薄之膜係薄將10密爾膜至 Μ縮在热壓機上壓降至2.5至4.0密爾而予Μ獲得。絕緣 霄阻在當如上測霣時上升至10Ε12 ohms。 因為一項測試，故此等2.5至4.0密爾膜係予K插入商 用之三元件充氣管積體通風口一安全/故陣一安全保護器 之金靨禪簧接頭/接«附件之間及根據Be 11 core (請先閲讀背而之注意事項#填寫本頁) 裝‘ 訂> 81. 7 . 20.000iJt(H) IN 1 經濟部屮央橾準而貝工消奸合作社印製 66 ΛΠ 五、發明説明 TR-TSY- 000073 (此Bellcore規格係供所有目的之參考用 而被纳本文中）作性能之測驗。如在裝置中所量之絕緣罨 阻則保持在如以前僅在膜上所量之尖頭一至一地或環一至 —地破壞《壓則自7000伏變動至9000伏•不管是否封裝在 矽膠中。然而，膠封装實際上減少燃堍所需之氧氣源，及 當作一热傅遞媒介以便有效地自局部«热點抽離熱能。以 此方式，在此高能轉移期間可獲得平滑及安全探作，實際 上減少環堍材料（膠封装之等離區放《)之惡化。如封裝 在矽膠中，在功率交叉測試（1A 1000V, 60Hz)期間則不會 干擾故陣一安全櫬械禪簧機構，發生均热加热而不會有可 見火花或材料惡化，及金羼彈簧移動通過熔化聚碳酸酯膜 K形成金羼至金颺接觸，切斷至地之霣流。 圖11，12及13描述不同早度之Stat-Kon DX7膜之IV-曲 線。Stat-Kon DX7型材料之有趣及極有用之特激係破壞® 颳則f持與膜厚度較無闞（與一氣隙相較），絕緣霣阻保 持在高位準上，及至於約3密爾之薄膜，觸發電流約在微 安培範圃中。圓14顯示所壓箱之2.5密爾Stat-Kon DX7膜 IV-曲線作為替換一商用三元件充氣管通風口一安全裝置 之氣隙。圓15描述更導電之15密爾Stat-Kon DX3膜（電阻 係數103 — 10e ohB-cn)之IV-曲線。具有一約10E6 ohm之絕緣《阻使DX3膜則不利於霣話《路應用。 闞於膜厚度及《氣參數*由於薄膜之颳製將導致不一致 ，故薄膜之擠壓乃堪鑛使用具有自30至32%之黑煙末負載 之Μ聚碳酸酯^基之化合物。所使用之黑煙末具有大部份 -Τ R- 本紙張尺度遑用中β β家樣準(CHS) ΤΜ規怙（210x297公《：) (請先M請背而之注意事項再填寫本·!)

81. 7 . 20.000ikdD Λ 6 It 6 經濟部屮央樣準而貝工消Λ··合作社印¾ 五、發明説明（以） 低於75毫微米之主要粒子尺寸及中心約0.5微米之聚合粒 子尺寸。此一祺之*例係Stat-Kon DX9材料（《阻係數 10e -1012 ohin-cm)。圃16描述此材料之一典型IV-曲嫌 ，園17 — 18描述《脈衝破壞行為作為此材料之《流負載之 一函數。來自試驗擠壓之單一樣品之材料分析顯示材料包 括具有0.030至0.060 mm之粒子尺寸之依重量計黑煙末 30至35%，依重量計雙酚-A-聚碳酸酯65至75%，及依重 量計填料1至3 %。 因此可Μ瞭解，本發明提供極多之儇點。原則上*本發 明提供《信充氣管保薄器之瓌堍穩定裝置。箱消除習用氣 隙•及尤其當封装時（例如在膠中），破壊《壓νΒ在非常 延伸時間内則保持可靠S定。一旦充氣管故陣及本發明適 當點火，此自然將在放霣區中破埭膜45。重複傅等此種高 «流而不會有損害之此非線性《阻膜之無能為力在上文中 業巳瞭解為一種無法克服之陣礙。然而如本發明所教導者 ，因在正常狀況下，本發明之通風口 一安全装置永不點火 ，及為取代充氣管12之装置一旦已經失敗，對膜45之損害 乃可接受。實際上，如果臢碳化留下一低《阻路徑時，此 實際上可為有利因它將協助識別一故陣之充氣管。換言之 ，業巳認在此工業技術上，為了性能及環境穩定性可櫬牲 重複性。此乃在上文中所沒有的一項主要觀念及功能的突 破0 當然，本發明之各種修正是精於本技g人員在一閱讀本 揭示時都會想到的。例如具有與用在較佳具雅實例中所填 (請先閲請背而之注意事項孙膺寫本.!) 裝· #- 線. 本紙張尺度遑用中S «家撑準(CNS) T4規格（210X297公：¢) 81. 7. 20.000张（H) Λ 6 Η 6 2110'va 五、發明説明（j?5) 裝之聚碳酸酯臢相似類似之電氣特性之逋當膠材料。在另 一修正中，本發明可與兩元件充氣管一起使用，因而在通 風口一安全裝置本身上需要僅兩個《極。 因此|雖然本文中所述之方法及装置之形式乃構成本發 明之較佳具體實例•玆《解本發明係不限於此等精密方法 及裝a之形成，及在其中可作成變更而不會背離發明之範 圃0 (請先閲讀背而之注意事項#填寫本页) 裝· -線· 經濟部屮央標準.^13:工消费合作社印5i

81. 7. 20,00〇ik(ID 本紙張尺度遑用中S國家楳準(Cf*s) TM規怙（210x2町公;jt)

Claims (1)

1. 經濟部中央搮準局貝工消费合作社印製 A7 B7llQ^h C7 ___ D7_ 六、申請專利範面 1· 一種轚信充氣管保護器之通風口一安全裝置，包括： a) «氣連接於充氣管保護器上之一接頭之第一霣棰， b) «氣連接於充氣管保謂器上之另一接頭之第二霣極 ♦ c) 一分隔《棰之非氣拥，非線性霣阻材料在當該等電 極間之霣位小於一預定破壞《壓VB時係實際上不導電， 在當《位大於vB時係導《，及在變成導霣後支持通過膜 之等離子區放《以便在該等霄極間之傅導係數上產生突 然增加用以排放具有在功能上與充氣管保護器之反摺行 為相似之等離子®壓反摺之高能電位。 2- 根據申請專利範圈第1項之通風口 一安全装置，在其中 至少在第一放《通過非線性電阻材料Μ前該預定破壞霉 壓νΒ係大於充氣管保護器之設計破壊霣颳。 a 根據申誚專利範園第1項之通風口一安全裝置，在其中 非線性霣阻材料再包括一包含具有聚合物之姐合物之固 態，填入之聚合物膜及一分散在聚合物之特別導®填料 0 根據申請專利範園第3項之通風口 一安全装置，在其中 該臢再包括裝填以聚碳酸酯為基之具有自大致0.001至 0.010时，及較佳者自0.002至0.005吋之厚度之搞壓 級化合物之黑煙末。 5. 根據申讅專利範園第3項之通風口 一安全裝置，在其中 該特別導《填料係黑煙末，該黑煙末填料之骽積（90% )之主要大小係在30至60毫微米範圃中及總黑煙末含量 (請先閱讀背面之注意事項再填宵本页) -18- 本紙張尺度適用中家樣毕（CNS) 規格(210x297公釐） Α7 Β7 C7 D7 六、申請專利範園 & a 則依重 根據申 環堍密 環境污 散热座 根據申 該封装 根據申 該封裝 a 根據申 一連接 ία 根據申 該等® 量計组 請専利 封霣捶 染物*( Μ便自 請專利 物在化 誚專利 物再包 請專利 於保護 誚専利 棰至少 合物30 — 範園第1 及非線性 Μ將氧氣 局部過热 範園第6 學上對非 範第7 括一種膠 35% 〇 項之通風口一安全装置再包括一 電阻材料之封装物Κ替彼等防止 逐出等離子區放電Κ外及作為一 點將热能抽離。 項之通風口 一安全裝置，在其中 線性電阻材料為惰性者。 項之通風口 一安全裝置，在其中 範園第1項之通風口 一安全裝置，再包括 器上之第三接頭之第三«極。 範_第1項之通風口 一安全装置，在其中 —個之至少部份係至少部份轉離另一電極 (請先聞锖背面之注意事項再填寫本頁) 一安全装置，包括： 上之一接頭之第一電極 經濟部中央櫺準局貝工消費合作社印製 11 一種電信充氣管保護器之通風口 a) —《氣連接於充氣管保護器 b) —《氣連接於充氣管保護器上之另一接頭之第二 極， c) 一種裝填以聚碳酸酯為基之具有自大致0.001至 0.010吋，及較佳者自0.002至0.005时之厚度之擠鹰 级祺之非氣體*非線性電阻，固態黑煙末，該膜分隔該 等霣極，及當Φ極之霣位小於預定破壊罨懕vB時係寅領 上非等《，當《位大於時係導《，及在變成導霣後支 -19 本紙張尺度適用中Η國家螵準（CNS)T4規格(210x297公釐） mow A7 B7 C7 D7 六、申請專利範圊 (請先閱讀背面之注意事項再蜞寫本頁) 持通遇膜之等離子區放《Μ便在®捶之傅導係數上產生 突然增加用Μ排放具有在功能上與充氣管保護器之反摺 行為相似之等離子《壓反摺之高能《位。該預定破壊電 壓VB至少在第一放《通遇非線性霣阻前係大於充氣管保 護器之設計破壤霣壓， d) Μ環堍方式密封霣極及非線性霣阻膜之膠Μ替霣棰 及膜防止環埦污染物，將氧氣逐出等離子區放電以外， 及作為一散热座Κ便自局部遇熱點將熱能抽離。該膠在 化學上對非嫌性霣阻膜係惰性者？ 12. 在罨氣充氣管保謅器及通風口 一安全裝置中，其中充氣 管具有速接於《信霣路之至少兩接頭，改良包括： a) — Μ «氣方式連接於第一充氣管保謅器接頭之第一 電極· b) —以電氣方式連接於另一充氣管保護器接頭之第二 霄棰， 經濟部+央櫺準局貝工消費合作社印& c) 一分隔該《極之非氣《，非埭性電阻材料*該非線 性霣阻材料當電極間之《位*小於預定破壊《壓vB時係 賁際上不等電*當《位大於時係等《，及在變成導霉 後支持通遇轚阻材料之等離子區放霣Μ便在《極之傅導 係數上產生突然增加用Μ排放具有在功能上與充氣管保 譆器之反摺行為相似之等離子罨懕反摺之高能霣位。 ia 根據申誚專利範圃第12項之装置*在其中第一《極再包 括第一充氣管接頭之至少一部份。 U- 根據申謫專利範園第12項之裝置*在其中該預定破壊霜 本紙張尺度逋用中國國家樣準(CNS) T4規格(210x297公釐) 經濟部屮央樣準局貝工消費合作社印製 A7 ,- B7 2110 < ^ C7 _ D7_ 六、申請專利範ffl 壓VBS少在第一放®通非線性罨阻材料前係大於充氣管 保護器之設計破壞電壓。 15· 根據申請專利範園第12項之装置·在其中非線性罨阻材 料再包括一包含具有一聚合物之姐合物之固態，装《之 聚合物膜及一分散在聚合物中之特別等《填料。 16· 根據申請専利範圏第15項之裝置*在其中該膜再包括装 填有以聚碳酸酯為基之具有自大致0.001至0.010吋， 及較佳者自0.002至0.005吋之厚度之擠壓鈒化合物之 黑煙末。 根據申請専利範醒第15項之裝置，在其中該特別導霣填 料係黑煙末，該黑煙末填料之«積（90%)之主要尺寸 係在30至60亳微米範圃内及總黑煙末含量係依重量計结 姐合均30至35%。 ia 根據申請專利範圃第12項之装置再包括^一 Μ琚塽方式密 封該《極及非線性霣阻材枓之封裝以替該等電極及非線 性電阻材料防止環«[污染物，將氧氣自等離子®放電Μ 外，及作為散热座以便自局部《热點吸取热能。 ia 根據申請專利範圍第18項之通風口一安全装置，在其中 封裝物在化學上對非埭性電阻材料係侑性者。 2α 根據申請專利範圃第19項之通風口 一安全裝置，在其中 封裝物再包括膠。 Α 根據申誚専利範圃第12項之裝置再包括電氣連接於保護 器上再另一接頭之第三《棰。 22 根據申請專利範園第12項之装置，在其中該等《極之至 {請先閱讀背面之注意事項再填宵本百) .¾.. •打_ -21- 表紙張尺度逋用中鼷國家《準(CNS) Ή規格(210x297公釐） A7 B7 C7 D7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 六、申請專利範® 少一個之至少部份係予以至少部份滾離另一《極。 2a 在《信充氣管保護器及通風口 一安全裝置中，其中充氣 管具有連接於《信《路之至少兩接頭•改良包括： a) 充氣管保護器接頭之一之至少一部份上之第一《極 » b) ®氣連接於充氣管保謅器接頭之另一個之第二電極 » c) 一種填Μ聚碳酸酯為基之具有自大致0.001至 0.010吋，及較佳者自0.002至0.005吋之厚度之擠壓 级膜之非氣《，非線性電阻•固態黑煙末•該膜分隔該 等轚極及當電極間之霣位小於預定破壊電壓VB時係賁際 上非等電，當《位大於νΒ時係等電·及在變成導®後支 持通遇膜之等離子區放電以便在霣槿間之傅導係數上產 生突然增加用以排放具有在功能上與充氣管保謂器之反 摺行為相似之等離子電壓反擂之高能霣位，該預定破壞 霣壓VB至少在第一放®通過非線性《阻前係大於充氣管 保護器之設計破壊《壓， d) M環境方式密封該霣棰及非線性電1阻膜之膠Μ替彼 等防止瓖境污染物，將氧氣逐出等離子區放《以外，及 作為一散熱座以便自局部遇熱點將热能抽離•該膠在化 學上對非線性電阻腆係惰性者。 24·—種用Μ通風口一安全保_具有連接於《信《路之至少 兩接頭之《信充氣管保護器之方法，包括： a)M電氣方式將第一罨極速接於第一充氣管保護器接 -22- 本紙張尺度遴用中面Η家標準(CNS)T<!規格(210x297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再蜞"本頁) A7 B7 C7 D7 經濟部中央櫺準扃爲工消費合作社印製 2110^ 六、申請專利範面 頭， b) M«氣方式將第二霣極連接於另一充氣管保護器接 頭， c) 分隔具有非氣黼，非線性霣阻材料*此材料在當霣 槿間之《位小於破壊《壓^時係實際上不導《，在當《 位大於vB時係導《，及此材料則在爱成導《後支持通遇 該材料之等離區放霣Μ便在電極間之導霣係數上產生突 然增加用Μ排放具有功能上與充氣管保謅器之反摺行為 相似之等離子霣颳反摺之高能霣位。 2& 根據申讅專利範園第24項之方法，在其中Κ電氣方式將 第一電極連接於第一充氣管保護器接頭本身上形成第一 «極。 2& 根據申謫專利範第24項之方法，在其中Μ分隔步《再 包括Κ具有至少在第一放電通«非線性《阻材料前大於 充氣管保謅器之設計破壊霣壓之預定破壊《壓VB之非線 性霣阻材枓來分隔霣極。 27. 根據申請專利範蘭第24項之方法，在其中非線性霣阻材 料係一包括具有聚合物及一分散在聚合物中之特別等霄 «料之姐合物之固態，裝填之聚合物膜。 2a 根據申請専利範園第27項之方法，在其中膜係一装填有 聚碳酸酯為基之具有自大致0.001至0.010吋，及較佳 者自0.002至0.005时之厚度之擠壓级化合物之黑煙末 丨' 田 根據申請専利範圃第27項之方法，在其1中特別等重填料 -23- 本紙張尺度適用中醺國家搮準(CNS)〒4規格(210x297公釐） ......................................................R..............................t..............................# . - · (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本百) A7 B7 C7 D7 六、申請4利範面 (請先閔讀背面之注意事項再填寫本页) 係黑煙末，黑煙末填料之體積（90%之主要尺吋係在 30至60奄撖米範内及總黑煙末含量係依重量計總姐合物 30至 35%。 3» 根據申請專利範圃第24項之方法再包括Μ環堍方式將® 極及非埭性霣阻材料封装在一封装物中K替上述霣極及 «阻材料防止環填污染物，將氧氣非除等離子區放《Μ 外，及作為一敗热座Μ便自局部《热點吸鐮热能。 3L 根據申謫專利範圃第30項之方法，在其中封装物在咄學 上對非線性電阻材料係檐性者。 32. 根據申請專利範園第31項之方法，在其中封裝物係一種 膠。 sa 根據申誚専利範圃第24項之方法再包括以電氣方式將第 三霣棰連接於保護器上之再另一接頭。 34. 根據申謫專利範園第24項之方法再包括將電播之至少一 個之至少部份作至少部滾鐮另一電棰。 3& 一種用以通風口一安全保護具有連接於《信電路之至少 兩接頭之霣信充氣管保護器之方法*包括 a) 在第一充氣苷保護器接頭上形成第一霣極， 經濟部十央標準局貝工消费合作社印製 ί b) K«氣方式將第二《棰連接於充氣管保護器接頭之 另一個上· c) 用装填有Μ聚碳酸酯為基之具有自大致0.001至 0.010吋，及較佳者自0.002至0.005吋之厚度之擠壓 级非氣雅，非線性《阻*固態黑煙末分«霄極*膜在當 «極間之《位小於預定破《壓νΒ時係實捺上不導電，在 -24- 衣紙張尺度遑用中Β Β家樣準(CNS) Τ4規格(210x297公釐) V Α7 Β7 C7 D7 六·、申請專利範团 當霄位大於78時侏等霣，及在變成等《後支持通過該膜 之等雛子匾放電以便在電極間之等電係數上產生突然增 加用Μ排放具有在功雔上與充氣管保護器之反摺行為相 似之等離霣S反摺之高1能霣位•預定破壊霣颳VB係至少 在第一放電通過非級性《阻膜前係大於充氣管保護器之 設計破壞®懕，及 d)M*«方式將霣極及非線性《阻膜封装在一種膠中 Μ替霣極及霣阻鎮防止瓖堍污染物•將氧氣逐出等離子 區故《SM外·及作為敗热座Κ便自局部《热黏抽離熱 能，膠在化學上對非埭性髴阻_係惟性者。 經濟部屮央標準局負工消費合作社印製 ......................................................5t..............................ir.............................. . · ' {請先聞讀背面之注意事項再滇寫本百) 本纸張尺度適用中B B家樣準(CNS)甲<1規格(210X297公釐）