WO2011039342A1 - Überspannungsschutzelement - Google Patents

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WO2011039342A1
WO2011039342A1 PCT/EP2010/064624 EP2010064624W WO2011039342A1 WO 2011039342 A1 WO2011039342 A1 WO 2011039342A1 EP 2010064624 W EP2010064624 W EP 2010064624W WO 2011039342 A1 WO2011039342 A1 WO 2011039342A1
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WO
WIPO (PCT)
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housing
switch
overvoltage protection
protection element
pressure
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/064624
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Durth
Christian Depping
Original Assignee
Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg
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Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg filed Critical Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg
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Priority to US13/499,875 priority patent/US20120268850A1/en
Priority to CN2010800450802A priority patent/CN102576980B/zh
Priority to RU2012113357/07A priority patent/RU2497250C1/ru
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T1/00—Details of spark gaps
    • H01T1/15—Details of spark gaps for protection against excessive pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/12—Overvoltage protection resistors
    • H01C7/126—Means for protecting against excessive pressure or for disconnecting in case of failure

Definitions

  • the invention relates to an overvoltage protection element with a housing and at least two in the housing
  • Overvoltages are all voltages that are above an upper tolerance limit of the rated voltage. These include above all transient overvoltages, which can occur due to atmospheric discharges, but also by switching operations or short circuits in power supply networks and galvanic, inductive or capacitive in electrical
  • Circuits can be coupled.
  • overvoltage protection elements have been developed, as known from the prior art for several decades.
  • Surge arresters can be distinguished, inter alia, according to the level of the Abieittries or the protection level. While varistors are generally used as a medium protection level, gas-filled surge arresters and spark gaps usually serve as coarse protection. In addition, the individual surge arresters can be used in
  • voltage-limiting elements for example varistors
  • voltage-switching elements for example gas-filled surge arresters and spark gaps
  • aging can lead to unwanted increased leakage currents and subsequent failure of the system over time
  • Overvoltage protection element heats the structure of the
  • Arcing is, for example, an impermissible loss of the IP degree of protection, as well as damage to adjacent assemblies, up to the destruction of the entire industrial plant.
  • Surge arrester is encapsulated in a metallic housing such that a fault within the enclosure does not allow inadmissible emissions into the environment. Furthermore, in such embodiments in the overload of Studentsnapssabieiters arcs can form such that they pass through the metallic conductive housing
  • overvoltage protection elements thus assume that in the event of a failure of the encapsulated surge arrester, an arc occurs in the interior of the metallic housing which either extinguishes itself or is extinguished by the response of an upstream overcurrent protection.
  • Overvoltage protection element having a housing and at least two leading into the housing electrical conductors for electrically connecting the overvoltage protection element, wherein in the housing a surge arrester for limiting an overvoltage of the electrical conductors and a
  • an overvoltage protection element is thus provided which, even if there is a defect
  • upstream overcurrent protection such as a
  • the invention thus goes a completely new way, which avoids the above-mentioned disadvantages of the prior art.
  • the arc created in the housing an increased pressure, so that shorted by the increased pressure of the pressure-sensitive switch, which switches at an increase in pressure, the electrical conductor, so that the preferably upstream overcurrent protection, such as the fuse, triggers and a to the Switches off adjacent fault current.
  • the response of an overcurrent protection is clearly defined, so that the risk, which, as known from the prior art, a comparatively high-impedance arc leads to a delayed response of the overcurrent protection, is excluded.
  • the arc thus burns only very briefly in the housing, and can not destroy it in such a way that emissions such as metal vapor occur. Also advantageous is that due to the short burning time of Arc, which is reduced by the arc pressure increase in the housing so that already low
  • Surge protection element a particularly safe and secure
  • Switch acts such that the pressure-sensitive switch short circuits the electrical conductors, so that a preferably upstream overcurrent protection, for example a
  • Vibrations of an industrial plant are produced, leading to any response of the pressure-sensitive switch.
  • the pressure-sensitive switch responds so quickly, so switches that no relevant
  • the surge arrester may be configured as any surge arrester known from the prior art, for example as a varistor, as a suppressor diode and / or as a gas-filled surge arrester or a spark gap and a combination of the aforementioned components.
  • the housing of the overvoltage protection element is preferably designed pressure-resistant, that is preferably designed such that an increase in the pressure in the housing does not increase the volume contained by the housing.
  • the housing is made of a non-conductive material, such as a plastic, or a metal, so preferably conductive executed.
  • the surge arrester and / or the pressure-sensitive switch are electrically conductively connected to the conductors.
  • the pressure-sensitive switch is configured such that the switch short-circuits the electrical conductors when a predetermined pressure in the housing is exceeded. It can, for example, the
  • Output pressure of the housing are. Under output pressure is the pressure in the housing to understand that prevails when applying no voltage or no current to the electrical conductors in the housing. Furthermore, it is preferred that the pressure-sensitive switch is variably adjustable such that the "response" of the switch corresponding to a
  • adjustable pressure can be determined.
  • a switching mechanism is provided for blocking the switching of the switch and the switching mechanism by the pressure increase and / or by a thermal
  • a spring for applying the switch is provided with spring force such that the spring
  • the switching operation of the switch is accelerated on the one hand, that is, due to the spring force acting on the switch by the spring, and on the other hand is such defines that only at a pressure increase in the housing and / or by a thermal change in the housing, so for example by an increase in temperature, in particular by an arc, the switching mechanism
  • Overcurrent protection such as a fuse triggers.
  • thermo switch and a spark gap are provided, the thermal switch with the surge arrester thermally
  • thermal switch is connected and the thermal switch is designed such that the spark gap is ignited by the thermal switch.
  • Thermal switch also increased.
  • the thermal switch may be any known in the art
  • Thermal switch be executed, for example as a
  • Bimetallic thermal switch With such an embodiment of the invention it is achieved that, for example, at a preselectable, maximum temperature of the thermal switch switches so that is switched by a targeted triggered arc or the pressure build-up of the pressure-sensitive switch.
  • the spark gap to build up the pressure in the housing for example, have a firing principle according to DE 101 46 728. It is also preferred that the ignition element for the spark gap according to DE 10 2004 009 072 is executed.
  • Locking element for example, be designed as a known from the prior art locking lug with a corresponding receptacle for the locking lug.
  • the latching element is designed such that the latching element, the switched switch magnetically
  • the locking element is as a
  • Embodiments is achieved that the defective or heavily damaged overvoltage element can not be put into operation again, since the switch is locked by the locking element after switching once.
  • Such a signaling device can
  • Display device for displaying the state of the
  • Overvoltage protection element comprise. Alternatively or
  • a remote message for signaling the state of the overvoltage protection element may be provided, for which then preferably a corresponding change-over contact is designed as a signal generator on the overvoltage protection element.
  • An optical display device may, for example, consist of a color change or a coating applied to the housing Paint layer or film may be formed, the color of which changes depending on the temperature of the housing.
  • the switch may be any pressure-sensitive switch known in the art
  • the switch is designed as a sliding element. Furthermore, it is preferred that the sliding element is guided between the conductors or the sliding element is guided between a conductor and a wall of the housing. This is very particularly preferred
  • Sliding element as a conductive, electrically conductive
  • the sliding element is designed as a sliding, electrically insulating and / or dynamically sealing slide with shorting bridge.
  • the sliding element can exert an additional, dynamic sealing effect for the housing in the event of explosion of Studentsnapssabieiters.
  • a housing made of a conductive material it is very particularly preferred to provide insulation between the housing
  • the insulation is preferably made of a non-conductive and / or non-combustible material.
  • a first gas volume is provided in the housing, wherein the first gas volume surrounds the surge arrester and an increase in the pressure of the first gas volume switches the switch.
  • the housing has a device for the escape of the second gas volume from the housing and the Turning the switch increases the pressure of the second gas volume such that the second gas volume through the
  • the first and / or the second gas volume are preferably non-compressible and / or non-flammable or nonflammable gases
  • Escape of the second gas volume is preferably as
  • a thermal separation device is provided for shorting the electrical conductor.
  • the housing is made of metal and an electrical conductor is electrically connected to the housing.
  • Embodiment allows a particularly simple and inexpensive design of the housing.
  • FIG. 1 shows a surge protection element according to a first preferred embodiment of the invention in a schematic view
  • FIG. 2 shows a surge protection element according to a second preferred embodiment of the invention in a schematic view
  • 3 shows a surge protection element according to a third preferred embodiment of the invention in a schematic view
  • FIG. 4 shows a surge protection element according to a fourth preferred embodiment of the invention in a schematic view
  • FIG. 5 shows a surge protection element according to a fifth preferred embodiment of the invention in a schematic view.
  • the overvoltage protection element has a pressure-resistant housing 1 and two in the housing first
  • Embodiment in Fig. 1 made of a conductive metal, a surge arrester 3 for limiting an overvoltage of the electrical conductors 2 and a pressure-sensitive switch 4 for shorting the electrical conductors 2 are arranged.
  • the pressure-sensitive switch 4 is electrically connected to one of the two electrical conductors 2, wherein a switching contact 5 is provided, which with the electric conductive housing 1, and thus also with the second electrical conductor 2, is electrically connected.
  • the surge arrester 3 is designed as a varistor.
  • Switch 4 thus short-circuiting the electrical conductor 2.
  • an upstream overcurrent protection not shown, for example, a fuse, react and turn off the current flowing in the conductors 2 fault current or connected to the conductors 2 circuit, not shown.
  • a first gas volume 6 is provided in the housing 1, which surrounds the surge arrester 3 and the increase in the pressure of the first gas volume 6
  • Switch 4 switches. Furthermore, a second gas volume 7 is provided in the housing 1, wherein when switching the
  • the second gas volume 7 escapes through a device for escape 8 of the second gas volume 7 from the housing 1.
  • the first gas volume 6 and the second gas volume 7 are non-compressible, non-flammable or
  • Escape 8 of the second gas volume 7 is, as shown in FIG. 1, designed as a bore for pressure equalization.
  • a mechanically movable seal 9 is arranged, which is provided between the first gas volume 6 and the second gas volume 7.
  • the overvoltage protection element has a
  • Device for signaling 10 of the switched switch 4 which can represent, for example, on the outside of the housing 1, the switching of the switch 4 in color and / or a telecommunications device, such as a control center, can notify.
  • Signaling 10 of the switched switch 4 designed as a movable, driven by the switching contact of the switch 4 pin.
  • Blocking the switching of the switch 4 is provided, wherein the switching mechanism 11 is unlocked by a pressure increase in the housing 1 and / or by a thermal change in the housing 1, for example in the increase of
  • a spring 12 is provided for applying the switch 4 with spring force such that the spring 4, the switch 4 after unlocking the switching mechanism 11th
  • a locking element 13 is provided for locking the switched switch 4.
  • Detent element 13 may, for example, as a known from the prior art latching, as shown in the figures, as a magnetic detent by means of solid magnets or as
  • thermal switch 14 which is designed as a bimetallic switch, is thermally coupled to the surge arrester 3, so that when heated, ie a temperature increase of the
  • the pressure-sensitive switch 4 can, as shown in FIG. 4
  • the sliding element 17 is designed as a shorting bridge 18, which is guided or slides between a conductor 2 and a wall of the housing 1.
  • the housing 1 is made of a conductive material, it is preferable, as is also apparent from FIG Isolation 20 between the sliding element 17 and the housing 1 provide.
  • the insulation is preferably made of a non ⁇ conductive and / or non-combustible material.
  • Gas volume 6 slides the sliding element 17, guided by a conductor 2 and the wall of the housing 1, in the direction of a switching contact 19, so that a short circuit between the first conductor 2 and the switching contact 19, which in turn is electrically connected to the second conductor 2 , arises.
  • FIG. 5 shows a further preferred embodiment of the invention with a sliding, electrically insulating, dynamically sealing sliding element 17 with shorting bridge 18.
  • the housing 1 is designed to be electrically conductive and is electrically conductively connected to one of the two conductors 2, is the housing 1 according to FIG. 5 made of a non-conductive material, such as a
  • Overvoltage protection element an irreversible pressure-sensitive switch 4 for shorting the electrical conductors. 2
  • the housing 1 is arranged, causes a resulting in the housing 1 arc or the pressure increase caused thereby in the housing 1, a switching of the pressure-sensitive switch 4, so that the electrical conductors 2 are short-circuited and an upstream overcurrent protection, such as a Fuses, triggers and shuts off the fault current in the conductors 2.
  • an upstream overcurrent protection such as a Fuses

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Überspannungsschutzelement mit einem Gehäuse (1) und mindestens zwei in das Gehäuse (1) hineinführenden elektrischen Leitern (2) zum elektrischen Anschließen des Überspannungsschutzelements, wobei in dem Gehäuse (1) ein Überspannungsabieiter (3) zum Begrenzen einer Überspannung der elektrischen Leiter (2) und ein drucksensitiver Schalter (4) zum Kurzschließen der elektrischen Leiter (2) angeordnet sind. Erfindungsgemäß wird damit ein Überspannungsschutzelement bereitgestellt, das selbst bei einem defektem Überspannungsabieiter (3) zuverlässig und sicher bei Entstehen eines Lichtbogens in dem Gehäuse (1) die elektrischen Leiter (2) kurzschließt, so dass ein vorzugsweise dem Überspannungsschutzelement vorgeschalteter Überstromschutz, beispielsweise eine Sicherung, auslösen kann.

Description

Überspannungsschutzelement
Die Erfindung betrifft ein Überspannungsschutzelement mit einem Gehäuse und mindestens zwei in das Gehäuse
hineinführenden elektrischen Leitern zum elektrischen
Anschließen des Überspannungsschutzelements.
Elektrische Stromkreise und Anlagen arbeiten mit einer für sie spezifizierten Spannung, der sogenannten Nennspannung,
störungsfrei, es sei denn, dass Überspannungen auftreten. Als Überspannungen gelten alle Spannungen, die oberhalb einer oberen Toleranzgrenze der Nennspannung liegen. Hierzu zählen vor allem auch transiente Überspannungen, die aufgrund von atmosphärischen Entladungen, aber auch durch Schalthandlungen oder Kurzschlüsse in Energieversorgungsnetzen auftreten können und galvanisch, induktiv oder kapazitiv in elektrische
Stromkreise eingekoppelt werden können. Um nun elektrische oder elektronische Stromkreise, insbesondere elektronische Mess-, Steuer-, Regel- und Schaltkreise in den verschiedensten Einsatzbereichen gegen transiente Überspannungen zu schützen, wurden Überspannungsschutzelemente entwickelt, wie aus dem Stand der Technik seit einigen Dekaden bekannt.
Grundlage einer jeder Industrieanlage sind die Leitungen bzw. Leiter der Mess-, Steuer- und Regeltechnik. Der reibungslose Betrieb dieser Leitungen setzt ein hohes Maß an Verfügbarkeit der übertragenen Signale voraus. Die Schutzschaltungen
entsprechender Überspannungsschutzelemente müssen dabei auf die verschiedenen Signal- und Messprinzipien angepasst werden. Als Überspannungsabieiter kommen dabei insbesondere
Varistoren, Supressor-Dioden und gasgefüllte
Überspannungsabieiter oder Funkenstrecken sowie Kombinationen der vorgenannten Bauelemente zum Einsatz. Die einzelnen
Überspannungsabieiter können dabei unter anderem nach der Höhe des Abieitvermögens bzw. dem Schutzpegel unterschieden werden. Während Varistoren in der Regel als Mittelschutzstufe eingesetzt werden, dienen gasgefüllte Überspannungsabieiter und Funkenstrecken in der Regel als Grobschutz. Darüber hinaus können die einzelnen Überspannungsabieiter in
spannungsbegrenzende Elemente, beispielsweise Varistoren, einerseits und spannungsschaltende Elemente, beispielsweise gasgefüllte Überspannungsabieiter und Funkenstrecken,
andererseits unterteilt werden. Nachfolgend werden als
Überspannungsabieiter insbesondere Varistoren betrachtet, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt sein soll.
Überspannungsabieiter, insbesondere Varistoren und
Funkenstrecken, unterliegen einer Alterung, die die
Nennparameter der Überspannungsabieiter verändert. Die
Alterung kann über die Zeit beispielsweise zu unerwünschten erhöhten Leckströmen und dem nachfolgenden Versagen der
Überspannungsabieiter während eines Ableitvorgangs, oder auch unter Netzbedingungen führen. Überspannungsabieiter mit einem Varistor weisen daher vielfach eine thermische
Abtrennvorrichtung auf, durch die ein nicht mehr einwandfrei funktionsfähiger Varistor elektrisch von dem zu überwachenden Strompfad abgetrennt wird. Werden Überspannungsabieiter während eines Ableitvorgangs oder durch zeitweise auftretende Überspannungen (TOV, temporary over voltage) überlastet, so ist der elektrische Zustand, in den der Überspannungsabieiter geht, in der Regel nicht klar definiert. Insbesondere kann sich die Impedanz der Überspannungsabieiter so verändern, dass hohe netzgetriebene Ströme durch die Überspannungsabieiter fließen, die jedoch noch zu gering sind, das vorgeschaltete Überstromschutzeinrichtungen ansprechen. Der hohe
Leistungsumsatz eines derart niederohmig gewordenen
Überspannungsschutzelements erhitzt den Baukörper des
Überspannungsschutzelements derart schnell, dass die üblichen thermischen Abtrennvorrichtungen nicht in der Lage sind, rechtzeitig abzutrennen und es zu offenen Lichtbögen kommt. Auch sind die aus dem Stand der Technik bekannten
Abtrennvorrichtungen nicht für hohe Schaltleistungen
ausgelegt, so dass, wenn bereits hohe Ströme fließen und die Abtrennvorrichtung öffnet, ebenfalls Lichtbögen entstehen, die nicht gelöscht werden können. In beiden Fällen können die Lichtbögen zur Entflammung, Explosion und/oder starker
Druckentwicklung führen, die von den üblichen
Kunststoffgehäusen der Überspannungsschutzelemente nicht ohne Beschädigung beherrscht werden. Die Folge derartiger
Lichtbögen ist beispielsweise ein unzulässiger Verlust der IP- Schutzart, sowie Schädigung benachbarter Baugruppen bis hin zur Zerstörung der gesamten Industrieanlage.
Aus dem Stand der Technik sind ferner
Überspannungsschutzelemente bekannt, bei denen der
Überspannungsabieiter derart in einem metallischen Gehäuse gekapselt ist, dass ein Fehler innerhalb des Gehäuses keine unzulässigen Emissionen in die Umgebung zulässt. Weiterhin sollen sich bei derartigen Ausgestaltungen bei der Überlastung des Überspannungsabieiters Lichtbögen derart ausbilden können, dass diese durch das metallisch leitende Gehäuse
kurzgeschlossen werden, so dass der innere Energieumsatz minimiert und ein vorgeschalteter Überstromschutz ,
beispielsweise eine Sicherung, beschleunigt auslösen kann. Solche Überspannungsschutzelemente gehen also davon aus, dass bei einem Versagen des gekapselten Überspannungsabieiters ein Lichtbogen im Inneren des metallischen Gehäuses auftritt, der entweder selbst verlöscht, oder durch das Ansprechen eines vorgeschalteten Überstromschutzes gelöscht wird.
Nachteilig ist jedoch, dass das Verhalten des Lichtbogens und dessen Auswirkungen auf den inneren Bauraum des
Überspannungsschutzelementes sowie dessen elektrisch
funktionale Komponenten Undefiniert und nicht bekannt sind. Entsteht ein Lichtbogen, so wird an den Fußpunkten des Lichtbogens Metall aufgeschmolzen und verdampft, so dass die metallische Kapselung des Überspannungsschutzelementes nachhaltig mechanisch geschwächt ist, ohne dass dies an dem Überspannungsschutzelement von außen ersichtlich ist. Der durch den Lichtbogen entstehende Metalldampf schlägt sich an den inneren Oberflächen des Gehäuses des
Überspannungsschutzelementes nieder. Sofern sich der
Metalldampf auf Isolationsmaterialien des Gehäuses
niederschlägt, entstehen Undefinierte Isolationsverhältnisse. Die innere Beschädigung ist gerade dann besonders kritisch, wenn Lichtbögen selbst verlöschen und nicht den
vorgeschalteten Überstromschutz auslösen, so dass eine innere Schädigung des Überspannungsschutzelements vollständig unbemerkt bleibt. Daher ist es möglich, dass selbst wenn ein vorgeschalteter Überstromschutz ausgelöst hat, die Ursache nicht erkannt werden kann, und das defekte oder stark
geschädigte Überspannungsschutzelement erneut in Betrieb genommen wird.
Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, ein
Überspannungsschutzelement anzugeben, das in besonders einfacher Weise ein sicheres Abtrennen eines Fehlerstroms selbst bei einem fehlerhaften Überspannungsabieiter
gewährleistet .
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben .
Demnach wird diese Aufgabe gelöst durch ein
Überspannungsschutzelement mit einem Gehäuse und mindestens zwei in das Gehäuse hineinführenden elektrischen Leitern zum elektrischen Anschließen des Überspannungsschutzelements, wobei in dem Gehäuse ein Überspannungsabieiter zum Begrenzen einer Überspannung der elektrischen Leiter und ein
drucksensitiver Schalter zum Kurzschließen der elektrischen Leiter angeordnet sind.
Erfindungsgemäß wird damit ein Überspannungsschutzelement bereitgestellt, das selbst bei einem defektem
Überspannungsabieiter zuverlässig und sicher bei Entstehen eines Lichtbogens in dem Gehäuse des
Überspannungsschutzelementes die elektrischen Leiter
niederimpendant kurzschließt, so dass ein vorzugsweise
vorgeschalteter Überstromschutz , beispielsweise eine
Sicherung, auslösen kann. Somit werden die aus dem Stand der Technik bekannten und vorab beschriebenen Nachteile eines in dem Gehäuse des Überspannungsschutzelementes auftretenden Lichtbogens, die zu einer beschränkten Funktionalität des Überspannungsabieiters führen können, ohne dass diese
beschränkte Funktionalität außerhalb des
Überspannungselementes ersichtlich wird, vermieden. Die
Erfindung geht damit einen völlig neuen Weg, der die vorab ausgeführten Nachteile des Stands der Technik vermeidet.
Durch den Lichtbogen entsteht in dem Gehäuse ein erhöhter Druck, so dass durch den erhöhten Druck der drucksensitive Schalter, welcher bei einer Erhöhung des Drucks schaltet, die elektrischen Leiter kurzschließt, so dass der vorzugsweise vorgeschaltete Überstromschutz , beispielsweise die Sicherung, auslöst und einen an den Leitern anliegenden Fehlerstrom abschaltet. Somit ist das Ansprechen eines Überstromschutzes klar definiert, so dass das Risiko, das, wie aus dem Stand der Technik bekannt, ein vergleichsweise hochimpedanter Lichtbogen zu einem verzögerten Ansprechen des Überstromschutzes führt, ausgeschlossen ist. Der Lichtbogen brennt somit nur sehr kurz in dem Gehäuse, und kann dieses nicht in der Weise zerstören, dass Emissionen, wie Metalldampf, auftreten. Ebenfalls vorteilig ist, dass aufgrund der kurzen Brenndauer des Lichtbogens, der durch den Lichtbogen entstehende Druckanstieg in dem Gehäuse so reduziert wird, dass bereits geringe
Wandstärken des Gehäuses zur Beherrschung des Drucks
ausreichen, was eine kostengünstige Fertigung des
Überspannungsschutzelements ermöglicht .
Mit anderen Worten erlaubt das erfindungsgemäße
Überspannungsschutzelement ein besonders sicheres und
einfaches Abschalten eines Stromkreises derart, dass selbst bei defektem Überspannungsabieiter und Entstehen eines
Lichtbogens in dem Gehäuse der durch den Lichtbogen
entstehende Druck in dem Gehäuse auf den drucksensitiven
Schalter derart wirkt, dass der drucksensitive Schalter die elektrischen Leiter kurzschließt, so dass ein vorzugsweise vorgeschalteter Überstromschutz , beispielsweise eine
Sicherung, auslöst, und den Stromkreis bzw. den an den Leitern anliegenden Fehlerstrom abschaltet. Dabei wird der Fachmann den drucksensitiven Schalter und das Volumen des Gehäuses derart aufeinander abstimmen, dass schon Lichtbögen geringer Leistung bzw. Lichtbögen, die erst im Aufbau begriffen sind, zu einem Ansprechen, also Schalten des drucksensitiven
Schalters führen. Andererseits wird der Fachmann das
Überspannungsschutzelement derart auslegen, dass
Druckdifferenzen in dem Gehäuse, die durch Erwärmung,
umgebungsatmosphärische Schwankungen und/oder typische
Vibrationen einer Industrieanlage erzeugt werden, zu keinem Ansprechen des drucksensitiven Schalters führen. Insbesondere ist bevorzugt, dass der drucksensitive Schalter derart schnell anspricht, also schaltet, dass keine relevanten
Netzfolgeströme in dem Lichtbogen fließen können.
Der Überspannungsabieiter kann als ein beliebiger aus dem Stand der Technik bekannter Überspannungsabieiter ausgestaltet sein, also beispielsweise als ein Varistor, als Supressor- Diode und/oder als ein gasgefüllter Überspannungsabieiter oder eine Funkenstrecke sowie eine Kombination der vorgenannten Bauteile. Das Gehäuse des Überspannungsschutzelements ist vorzugsweise druckfest ausgeführt, also vorzugsweise derart ausgeführt, dass ein Anstieg des Drucks in dem Gehäuse das durch das Gehäuse beinhaltete Volumen nicht vergrößert. Ganz besonders bevorzugt ist das Gehäuse aus einem nicht leitenden Material, wie beispielsweise einem Kunststoff, oder einem Metall, also vorzugsweise leitfähig, ausgeführt. Vorzugsweise sind der Überspannungsabieiter und/oder der drucksensitive Schalter elektrisch leitend mit den Leitern verbunden.
Ganz besonders ist bevorzugt, dass der drucksensitive Schalter derart ausgestaltet ist, dass der Schalter bei Überschreiten eines vorbestimmten Drucks in dem Gehäuse die elektrischen Leiter kurzschließt. Dabei kann beispielsweise der
vorbestimmte Druck 2 10%, 20% oder 50% über dem
Ausgangsdruck des Gehäuses liegen. Unter Ausgangsdruck ist dabei der Druck in dem Gehäuse zu verstehen, der bei Anlegen keiner Spannung bzw. keinem Strom an die elektrischen Leiter in dem Gehäuse vorherrscht. Weiterhin ist bevorzugt, dass der drucksensitive Schalter variabel derart einstellbar ist, dass das „Ansprechen" des Schalters entsprechend eines
einstellbaren Drucks bestimmbar ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Schaltschloss zum Blockieren des Schaltens des Schalters vorgesehen ist und das Schaltschloss durch den Druckanstieg und/oder durch eine thermische
Veränderung in dem Gehäuse entriegelbar ist. Weiterhin ist bevorzugt, dass eine Feder zum Beaufschlagen des Schalters derart mit Federkraft vorgesehen ist, dass die Feder den
Schalter nach Entriegeln des Schaltschlosses betätigt. Durch derartige Ausgestaltungen wird der Schaltvorgang des Schalters zum einen beschleunigt, also aufgrund der durch die Feder auf den Schalter wirkenden Federkraft, und ist zum anderen derart definiert, dass nur bei einem Druckanstieg in dem Gehäuse und/oder durch eine thermische Veränderung in dem Gehäuse, also beispielsweise durch einen Anstieg der Temperatur, insbesondere durch einen Lichtbogen, das Schaltschloss
entriegelt wird und somit der Schalter die elektrischen Leiter kurzschließt, so dass ein vorzugsweise vorgeschalteter
Überstromschutz , beispielsweise eine Sicherung, auslöst.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist bevorzugt, dass ein Thermoschalter und eine Funkenstrecke vorgesehen sind, der Thermoschalter mit dem Überspannungsabieiter thermisch
verbunden ist und der Thermoschalter derart ausgestaltet ist, dass die Funkenstrecke durch den Thermoschalter zündbar ist. Unter „thermisch verbunden" ist hierbei zu verstehen, dass bei einer Erhöhung der Temperatur des Überspannungsabieiters der Überspannungsabieiter die Temperaturerhöhung an den
Thermoschalter weitergibt, sich also die Temperatur des
Thermoschalters ebenfalls erhöht. Der Thermoschalter kann als ein beliebiger aus dem Stand der Technik bekannter
Thermoschalter ausgeführt sein, beispielsweise als ein
Bimetall-Thermoschalter. Mit einer derartigen Ausgestaltung der Erfindung wird erreicht, dass beispielsweise bei einer vorwählbaren, maximalen Temperatur der Thermoschalter derart schaltet, dass durch einen gezielt ausgelösten Lichtbogen bzw. dessen Druckaufbau der drucksensitive Schalter geschaltet wird. Dabei kann die Funkenstrecke zum Aufbau des Drucks in dem Gehäuse beispielsweise ein Zündprinzip gemäß DE 101 46 728 aufweisen. Ebenso ist bevorzugt, dass das Zündelement für die Funkenstrecke gemäß DE 10 2004 009 072 ausgeführt ist.
Weiterhin ist gemäß einer anderen Ausführungsform der
Erfindung ganz besonders bevorzugt, dass der Schalter
irreversibel betätigbar ist. Unter „irreversibel" ist zu verstehen, dass ein einmal geschalteter Schalter in der geschalteten Position verbleibt. In diesem Zusammenhang ist weiterhin bevorzugt, dass ein Rastelement zum Verrasten des geschalteten Schalters vorgesehen ist. Dabei kann das
Rastelement beispielsweise als eine aus dem Stand der Technik bekannte Rastnase mit entsprechender Aufnahme für die Rastnase ausgeführt sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist
vorgesehen, dass das Rastelement derart ausgestaltet ist, dass das Rastelement den geschalteten Schalter magnetisch
verrastet. Vorzugsweise ist das Rastelement als eine
magnetische Arretierung mittels Festmagnete, als
rückblockierende Federmechanismen und/oder durch eine
Verschweißung, Verlötung oder Verschmelzung des Schalters in der geschalteten Position bzw. der den Kurzschluss bildenden Kontakte des Schalters ausgeführt. Durch derartige
Ausgestaltungen wird erreicht, dass das defekte oder stark geschädigte Überspannungselement nicht erneut in Betrieb genommen werden kann, da der Schalter durch das Rastelement nach einmaligem Schalten verrastet.
Um das Schalten des drucksensitiven Schalters zu
signalisieren, weist das Überspannungsschutzelement gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine
Einrichtung zum Signalisieren des geschalteten Schalters auf. Eine derartige Einrichtung zum Signalisieren kann
beispielsweise eine mechanische oder optische
Anzeigeeinrichtung zur Anzeige des Zustands des
Überspannungsschutzelements umfassen. Alternativ oder
zusätzlich kann auch eine Fernmeldung zum Signalisieren des Zustands des Überspannungsschutzelements vorgesehen sein, wozu dann vorzugsweise an dem Überspannungsschutzelement ein entsprechender Wechslerkontakt als Signalgeber ausgebildet ist. Eine optische Anzeigeeinrichtung kann beispielsweise aus einem Farbumschlag oder einer auf dem Gehäuse aufgebrachten Lackschicht oder Folie gebildet sein, deren Farbe sich in Abhängigkeit von der Temperatur des Gehäuses ändert.
Grundsätzlich kann, der Schalter als ein beliebiger aus dem Stand der Technik bekannter drucksensitiver Schalter
ausgeführt sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist jedoch besonders bevorzugt, dass der Schalter als Schiebeelement ausgeführt ist. Weiterhin ist bevorzugt, dass das Schiebeelement zwischen den Leitern geführt ist oder das Schiebeelement zwischen einem Leiter und einer Wandung des Gehäuses geführt ist. Ganz besonders bevorzugt ist das
Schiebeelement als leitfähige, elektrisch leitende,
abdichtende und/oder selbst rückblockierende Kurzschlussbrücke ausgeführt. Weiterhin ist bevorzugt, dass das Schiebeelement als gleitfähiger, elektrisch isolierender und/oder dynamisch abdichtender Schieber mit Kurzschlussbrücke ausgeführt ist. Durch derartige Ausgestaltungen lässt sich eine besonders einfache Bauweise des Überspannungsschutzelements bzw. des drucksensitiven Schalters erreichen, wobei das Schiebeelement im Explosionsfall des Überspannungsabieiters eine zusätzliche, dynamisch abdichtende Wirkung für das Gehäuse ausüben kann. Ganz besonders bevorzugt ist insbesondere bei einem Gehäuse aus einem leitenden Material eine Isolation zwischen dem
Schiebeelement und dem Gehäuse vorgesehen. Die Isolation ist vorzugsweise aus einem nicht-leitenden und/oder nichtbrennbaren Material ausgeführt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein erstes Gasvolumen in dem Gehäuse vorgesehen, wobei das erste Gasvolumen den Überspannungsabieiter umgibt und eine Erhöhung des Drucks des ersten Gasvolumens den Schalter schaltet. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein zweites Gasvolumen in dem Gehäuse
vorgesehen ist, das Gehäuse eine Einrichtung zum Entweichen des zweiten Gasvolumens aus dem Gehäuse aufweist und das Schalten des Schalters den Druck des zweiten Gasvolumens derart erhöht, dass das zweite Gasvolumen durch die
Einrichtung aus dem Gehäuse entweicht. Das erste und/oder das zweite Gasvolumen sind vorzugsweise als nicht kompressible und/oder nicht entzündbare bzw. nicht brennbare Gase
ausgestaltet, weisen beispielsweise ein aus dem Stand der Technik bekanntes Schutzgas auf. Die Einrichtung zum
Entweichen des zweiten Gasvolumens ist vorzugsweise als
Bohrung in dem Gehäuse und/oder als Öffnung ausgeführt.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine thermische Abtrennvorrichtung zum Kurzschließen des elektrischen Leiters vorgesehen ist.
Derartige Abtrennvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der DE 93 05 796 Ul oder aus der US 6 430 019. Weiterhin ist bevorzugt, dass das Gehäuse aus Metall ausgeführt ist und ein elektrischer Leiter mit dem Gehäuse elektrisch verbunden ist. Eine derartige
Ausführungsform erlaubt eine besonders einfache und günstige Ausführung des Gehäuses.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 ein Überspannungsschutzelement gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Ansicht,
Fig. 2 ein Überspannungsschutzelement gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Ansicht, Fig. 3 ein Überspannungsschutzelement gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Ansicht,
Fig. 4 ein Überspannungsschutzelement gemäß einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Ansicht, und
Fig. 5 ein Überspannungsschutzelement gemäß einem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Ansicht.
Aus Fig. 1 bis Fig. 5 sind ein Überspannungsschutzelement gemäß verschiedener bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung ersichtlich. Das Überspannungsschutzelement weist ein druckfestes Gehäuse 1 und zwei in das Gehäuse 1
hineinführende elektrische Leiter 2 zum elektrischen
Anschließen des Überspannungsschutzelementes auf.
In dem Gehäuse 1, welches gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel in Fig. 1 aus einem leitfähigen Metall ausgeführt, sind ein Überspannungsabieiter 3 zum Begrenzen einer Überspannung der elektrischen Leiter 2 sowie ein drucksensitiver Schalter 4 zum Kurzschließen der elektrischen Leiter 2 angeordnet.
Wie aus Fig. 1 bis Fig. 4 ersichtlich, ist der
Überspannungsabieiter 3 elektrisch leitend mit einem der beiden elektrischen Leiter 2 sowie mit dem Gehäuse 1
elektrisch leitend verbunden, wobei das metallische und somit elektrisch leitende Gehäuse 1 wiederum mit dem zweiten elektrischen Leiter 2 elektrisch leitend verbunden ist.
Ebenfalls ist der drucksensitive Schalter 4 mit einem der beiden elektrischen Leiter 2 elektrisch verbunden, wobei ein Schaltkontakt 5 vorgesehen ist, welcher mit dem elektrisch leitfähigen Gehäuse 1, und damit auch mit dem zweiten elektrischen Leiter 2, elektrisch leitend verbunden ist.
Vorliegend ist der Überspannungsabieiter 3 als Varistor ausgeführt .
Im Falle eines Auftreten eines Fehlerstroms an den
elektrischen Leitern 2, welcher aufgrund eines
fehlerbehafteten Überspannungsabieiters 3, beispielsweise aufgrund von Alterung, nicht durch den Überspannungsabieiter 3 detektiert werden kann, entsteht in dem Gehäuse 1 ein
Lichtbogen, der zu einer Erhöhung des Drucks in dem Gehäuse 1 führt. In einem derartigen Fall, also bei Nicht-Ansprechen eines defekten Überspannungsabieiters 3 führt der Druckanstieg in dem Gehäuse 1 zu einem Schalten des drucksensitiven
Schalters 4, somit zu einem Kurzschließen der elektrischen Leiter 2. Somit kann ein vorgeschalteter Überstromschutz , nicht dargestellt, beispielsweise eine Sicherung, reagieren und den in den Leitern 2 fließenden Fehlerstrom bzw. einen mit den Leitern 2 verbundenen Stromkreis, nicht dargestellt, abschalten .
Gemäß den gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung ist in dem Gehäuse 1 ein erstes Gasvolumen 6 vorgesehen, welches den Überspannungsabieiter 3 umgibt und bei einer Erhöhung des Drucks des ersten Gasvolumens 6 den
Schalter 4 schaltet. Weiterhin ist in dem Gehäuse 1 ein zweites Gasvolumen 7 vorgesehen, wobei beim Schalten des
Schalters 4 das zweite Gasvolumen 7 durch eine Einrichtung zum Entweichen 8 des zweiten Gasvolumens 7 aus dem Gehäuse 1 entweicht. Das erste Gasvolumen 6 und das zweite Gasvolumen 7 sind dabei als nicht kompressible, nicht entzündbare bzw.
nicht brennbare Gase ausgestaltet. Die Einrichtung zum
Entweichen 8 des zweiten Gasvolumens 7 ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich, als Bohrung zum Druckausgleich ausgestaltet. An dem drucksensitiven Schalter 4 ist eine mechanisch bewegliche Dichtung 9 angeordnet, welche zwischen dem ersten Gasvolumen 6 und dem zweiten Gasvolumen 7 vorgesehen ist.
Weiterhin weist das Überspannungsschutzelement eine
Einrichtung zum Signalisieren 10 des geschalteten Schalters 4 auf, welche beispielsweise an der Außenseite des Gehäuses 1 das Schalten des Schalters 4 farblich darstellen kann und/oder eine Fernmeldeeinrichtung, beispielsweise eine Leitstelle, benachrichtigen kann. Vorliegend ist die Einrichtung zum
Signalisieren 10 des geschalteten Schalters 4 als beweglicher, durch den Schaltkontakt des Schalters 4 angetriebener Stift ausgeführt .
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, ein Schaltschloss 11 zum
Blockieren des Schaltens des Schalters 4 vorgesehen, wobei das Schaltschloss 11 durch einen Druckanstieg in dem Gehäuse 1 und/oder durch eine thermische Veränderung in dem Gehäuse 1 entriegelbar ist, beispielsweise bei der Erhöhung der
Temperatur in dem Gehäuse 1 bedingt durch einen aufgrund eines fehlerbehafteten Überspannungsabieiters entstehenden
Lichtbogens. Ebenfalls ist eine Feder 12 zum Beaufschlagen des Schalters 4 derart mit Federkraft vorgesehen, dass die Feder 4 den Schalter 4 nach Entriegeln des Schaltschlosses 11
betätigt, insbesondere schaltet. Durch eine derartige
Ausgestaltung ist also der Schalter 4 durch Federkraft
vorgespannt, so dass bei Entstehen eines Lichtbogens in dem Gehäuse das Schaltschloss 11 aufgrund des in dem Gehäuse 1 entstehenden Druckanstieg bzw. Temperaturanstieg entriegelt und das Schalten des Schalters 4 bedingt durch die Feder 12 beschleunigt ausgeführt wird.
Um sicherzustellen, dass ein einmal erzeugter Kurzschluss zwischen den beiden elektrischen Leitern 2 dauerhaft erhalten bleibt, also ein fehlerhaftes Überspannungsschutzelement nicht mehr weiterverwendet werden kann, ist ein Rastelement 13 zum Verrasten des geschalteten Schalters 4 vorgesehen. Das
Rastelement 13 kann beispielsweise als eine aus dem Stand der Technik bekannte Verrastung, wie in den Figuren gezeigt, als magnetische Arretierung mittels Festmagnete oder als
rückblockierender Federmechanismus ausgeführt sein. Ebenfalls möglich sind eine gezielt hervorgerufene Verschweißung,
Verlötung oder Verschmelzung der den Kurzschluss des Schalters 4 bildenden Kontaktstellen durch das Schalten des Schalters 4.
Gemäß dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel der
Erfindung sind in dem Gehäuse 1 weiterhin ein Thermoschalter 14 sowie eine Funkenstrecke 15 vorgesehen. Der Thermoschalter 14, welcher als Bimetallschalter ausgeführt ist, ist thermisch an den Überspannungsabieiter 3 angekoppelt, so dass bei einer Erwärmung, also einer Temperaturerhöhung, des
Überspannungsabieiters 3 der Thermoschalter 14 schaltet und ein Zündelement 16, beispielsweise ein Zündelement 16 wie aus DE 10 2004 009 072 bekannt, die Funkenstrecke 15 zündet, so dass in dem Gehäuse 1 ein Druckanstieg entsteht und der drucksensitive Schalter 4 die elektrischen Leiter 2
kurzschließt. Dabei kann die Funkenstrecke 15 über ein
Zündprinzip entsprechend DE 101 46 728 verfügen. Somit kann durch einen gezielt gezündeten Lichtbogen der Druck in dem Gehäuse 1 erhöht werden, so dass aufgrund des erhöhten Drucks der drucksensitive Schalter 4 schaltet.
Der drucksensitive Schalter 4 kann, wie aus Fig. 4
ersichtlich, als leitfähiges, elektrisch leitendes,
abdichtendes und/oder selbstrückblockierendes Schiebeelement 17 ausgeführt sein. Vorliegend ist das Schiebeelement 17 als Kurzschlussbrücke 18 ausgeführt, welche zwischen einem Leiter 2 und einer Wandung des Gehäuses 1 geführt ist bzw. gleitet. Sofern das Gehäuse 1 aus einem leitenden Material ausgeführt ist, ist bevorzugt, wie aus Fig. 4 weiterhin ersichtlich, eine Isolation 20 zwischen dem Schiebeelement 17 und dem Gehäuse 1 vorzusehen. Die Isolation ist vorzugsweise aus einem nicht¬ leitenden und/oder nicht-brennbaren Material ausgeführt.
Bei einem Druckanstieg in dem Gehäuse 1 bzw. des ersten
Gasvolumens 6 gleitet das Schiebeelement 17, geführt durch einen Leiter 2 und die Wandung des Gehäuses 1, in Richtung eines Schaltkontaktes 19, so dass ein Kurzschluss zwischen dem ersten Leiter 2 und dem Schaltkontakt 19, welcher wiederum mit dem zweiten Leiter 2 elektrisch leitend verbunden ist, entsteht .
Fig. 5 zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem gleitfähigen, elektrisch isolierenden, dynamisch abdichtendem Schiebeelement 17 mit Kurzschlussbrücke 18. Gegenüber Fig. 4, indem das Gehäuse 1 elektrisch leitfähig ausgeführt ist und mit einem der beiden Leiter 2 elektrisch leitend verbunden ist, ist das Gehäuse 1 gemäß Fig. 5 aus einem nicht-leitenden Material, beispielsweise einem
Kunststoff ausgeführt.
Im Ergebnis wird ein Überspannungsschutzelement
bereitgestellt, das ein sicheres Abtrennen eines an dem Leiter 2 anliegendem Fehlerstroms bei einem fehlerhaften
Überspannungsabieiter 3, selbst bei einem hohen
Leistungsumsatz der elektrischen Leiter 2, auf sichere und einfache Weise gewährleistet. Dadurch, dass in dem
Überspannungsschutzelement ein irreversibler drucksensitiver Schalter 4 zum Kurzschließen der elektrischen Leiter 2
angeordnet ist, bewirkt ein in dem Gehäuse 1 entstehender Lichtbogen bzw. der dadurch hervorgerufene Druckanstieg in dem Gehäuse 1 ein Schalten des drucksensitiven Schalters 4, so dass die elektrischen Leiter 2 kurzgeschlossen werden und ein vorgeschalteter Überstromschutz , beispielsweise eine Sicherung, auslöst und den Fehlerstrom in den Leitern 2 abschaltet .
Bezugs zeichenliste
Gehäuse 1 Leiter 2
Überspannungsabieiter 3
Schalter 4
Schaltkontakt 5
Erstes Gasvolumen 6
Zweites Gasvolumen 7
Einrichtung zum Entweichen 8
Dichtung 9
Einrichtung zur Signalisierung 10
Schaltschloss 11
Feder 12
Rastelement 13 Thermoschalter 14 Funkenstrecke 15 Zündelement 16 Schiebelement 17 Kurzschlussbrücke 18 Schaltkontakt 19 Isolation 20

Claims

Patentansprüche
1. Überspannungsschutzelement mit einem Gehäuse (1) und mindestens zwei in das Gehäuse (1) hineinführenden
elektrischen Leitern (2) zum elektrischen Anschließen des Überspannungsschutzelements , wobei
in dem Gehäuse (1) ein Überspannungsabieiter (3) zum Begrenzen einer Überspannung der elektrischen Leiter (2) und ein drucksensitiver Schalter (4) zum Kurzschließen der elektrischen Leiter (2) angeordnet sind.
2. Überspannungsschutzelement nach Anspruch 1, wobei der drucksensitive Schalter (4) derart ausgestaltet ist, dass der Schalter (4) bei Überschreiten eines vorbestimmten Drucks in dem Gehäuse (1) die elektrischen Leiter (2) kurzschließt.
3. Überspannungsschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Schaltschloss (11) zum Blockieren des Schaltens des Schalters (4) vorgesehen ist und das
Schaltschloss (11) durch den Druckanstieg und/oder durch eine thermische Veränderung in dem Gehäuse (1) entriegelbar ist.
4. Überspannungsschutzelement nach dem vorhergehenden
Anspruch, wobei eine Feder (12) zum Beaufschlagen des
Schalters (4) derart mit Federkraft vorgesehen ist, dass die Feder (12) den Schalter (4) nach Entriegeln des
Schaltschlosses (11) betätigt.
5. Überspannungsschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Thermoschalter (14) und eine
Funkenstrecke (15) vorgesehen sind, der Thermoschalter (14) mit dem Überspannungsabieiter (3) thermisch verbunden ist und der Thermoschalter (14) derart ausgestaltet ist, dass die Funkenstrecke (15) durch den Thermoschalter (14) zündbar ist.
6. Überspannungsschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schalter (4) irreversibel schaltbar ist.
7. Überspannungsschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Rastelement (13) zum Verrasten des geschalteten Schalters (4) vorgesehen ist.
8. Überspannungsschutzelement nach Anspruch 7, wobei das Rastelement (13) derart ausgestaltet ist, dass das Rastelement (13) den geschalteten Schalter (4) magnetisch verrastet.
9. Überspannungsschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Einrichtung zum
Signalisieren (10) des geschalteten Schalter (4) vorgesehen ist .
10. Überspannungsschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schalter (4) als Schiebeelement (17) ausgeführt ist.
11. Überspannungsschutzelement nach dem vorhergehenden
Anspruch, wobei das Schiebeelement (17) zwischen den Leitern (2) geführt ist oder das Schiebeelement (17) zwischen einem Leiter (2) und einer Wandung des Gehäuses (1) geführt ist.
12. Überspannungsschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein erstes Gasvolumen (6) in dem Gehäuse (1) vorgesehen ist, dass erste Gasvolumen (6) den
Überspannungsabieiter (3) umgibt und eine Erhöhung des Drucks des ersten Gasvolumens (6) den Schalter (4) schaltet.
13. Überspannungsschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein zweites Gasvolumen (7) in dem Gehäuse vorgesehen ist, das Gehäuse (1) eine Einrichtung zum
Entweichen (8) des zweiten Gasvolumens (7) aus dem Gehäuse (1) aufweist, und das Schalten des Schalters (4) den Druck des zweiten Gasvolumens (7) derart erhöht, dass das zweite
Gasvolumen (7) durch die Einrichtung (8) aus dem Gehäuse (1) entweicht .
14. Überspannungsschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine thermische Abtrennvorrichtung zum
Kurzschließen der elektrischen Leiter (2) vorgesehen ist.
15. Überspannungsschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (1) aus Metall ausgeführt ist und ein elektrischer Leiter (2) mit dem Gehäuse (1) elektrisch verbunden ist.
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