CN101626156A - 过压保护元件 - Google Patents

Abstract

过压保护元件，具有壳体、限制过压的元件、两个连接元件以及有弹性的分离舌，该分离舌在过压保护元件的标准状态中以第一端部与第一连接元件导电接触并以第二端部与限制过压的元件导电接触，分离舌的第二端部通过焊接点与限制过压的元件连接并且在限制过压的元件的温度超过预先给定的动作值时分开焊接连接，使得由此形成的分离点在限制过压的元件热过载时将其在电方面隔开。为保证可靠地分开有缺陷的限制过压的元件及高绝缘强度和爬电强度，分离舌在其第二端部通过焊接点与限制过压的元件相连接时克服自身的弹力并且相对于其松弛的状态伸展和偏转，从而分离舌的第二端部在分开焊接连接时不仅执行线性运动F₁而且执行回转运动F₂。

Description

过压保护元件

技术领域

本发明涉及一种过压保护元件，该过压保护元件具有壳体、至少一个布置在所述壳体中的限制过压的元件尤其是可变电阻、至少两个用于将所述过压保护元件电连接到有待保护的电流或者信号线路上的连接元件以及有弹性的作为导电的分离元件的分离舌，该分离舌在所述过压保护元件的标准状态中以其第一端部与第一连接元件处于导电接触之中并且以其第二端部与所述限制过压的元件处于导电接触之中，其中所述分离舌的第二端部通过焊接点与所述限制过压的元件相连接并且在所述限制过压的元件的温度超过预先给定的动作值时分开在所述焊接点上实现的在所述限制过压的元件与所述分离舌的第二端部之间的焊接连接，使得如此形成的分离点在所述限制过压的元件出现热过载时将该限制过压的元件在电方面分开。

背景技术

具有热分离装置的过压保护元件已从DE 42 41 311 C2中得到公开。在这种过压保护元件中，第一连接元件通过柔性的导体与刚性的分离元件相连接，所述刚性的分离元件的背向柔性的导体的端部通过焊接点与设置在可变电阻上的接线片相连接。另一个连接元件通过柔性的导体直接与所述可变电阻或者说可变电阻上的接线片相连接。由弹簧系统向所述分离元件加载力，该力导致所述分离元件在分开所述焊接连接时以线性方式运动离开所述接线片，从而在出现热过载时在电方面分开所述可变电阻。通过所述弹簧系统，在分开所述焊接连接时同时操纵远程报告触头，从而可以对所述过压保护元件的状态进行远程监控。

从DE 20 2004 006 227 U1中也公开了一种过压保护元件，在该过压保护元件中，根据温度继电器的原理对可变电阻的状态进行监控，从而在所述可变电阻过热时隔开设置在所述可变电阻和分离元件之间的焊接连接，这导致所述可变电阻的电分开。此外，在隔开所述焊接连接时通过弹簧的复位力将合成材料元件从第一位置推到第二位置中，在所述第二位置中，构造为有弹性的金属舌的分离元件通过所述合成材料元件在热及电方面与所述可变电阻分开。因为所述合成材料元件具有两个并排布置的彩色的标记，所以它也额外地作为光学的状态指示器起作用，由此可以直接在现场读出所述过压保护元件的状态。

从DE 699 04 274 T2中同样公开了一种具有热分离机构的过压保护元件。在这种过压保护元件中，刚性的由弹簧加载的滑阀的端部在所述过压保护元件的标准状态中不仅与第一连接元件而且与和可变电阻相连接的接线片焊接在一起。所述可变电阻的不允许的加热在这里也导致焊接点的加热，从而由于弹簧的作用在所述滑阀上面的力将所述滑阀从所述第一接头和接线片之间的连接位置中拉出来，这导致所述可变电阻的电分离。

DE 695 03 743 T2公开了一种具有两个可变电阻的过压保护元件，该过压保护元件具有两个分离件，所述分离件可以相应地在所述可变电阻的使用寿命结束时将所述可变电阻单个地分开。所述分离件在此分别具有有弹性的分离舌，其中所述分离舌的第一端部与第一接头固定连接并且所述分离舌的第二端部在所述过压保护元件的标准状态中通过连接舌上的焊接点固定在所述可变电阻上。如果出现所述可变电阻的不允许的加热，那么这就导致焊接连接的熔化。因为所述分离舌在焊接的状态中(所述过压保护元件的标准状态)从其静止位置中偏移出来并且由此被预张紧，所以所述分离舌的自由端部在焊接连接软化时从所述可变电阻的连接舌上回转离开，由此在电方面分开所述可变电阻。为了保证所要求的绝缘强度和爬电强度并且消除在断开所述分离点时产生的电弧，有必要的是，在所述分离舌偏转时在所述分离舌的第二端部和所述限制过压的元件的连接舌之间获得尽可能大的间距。但是这要求明显大于所述可变电阻的壳体。

公知的过压保护元件通常构造为“保护插头”，所述过压保护元件与装置下部件共同形成过压保护装置。为安装这样的比如应该保护导引相位的导线L1、L2、L3以及中性线N以及必要时也应该保护接地线PE的过压保护装置，在公知的过压保护装置中在装置下部件上设置了相应的用于各个导线的接线柱。为了容易地使所述装置下部件与相应的过压保护元件进行机械及电接触，在所述过压保护元件中所述连接元件构造为插头脚，相对于所述插头脚在所述装置下部件中布置了相对应的与所述接线柱相连接的插座，从而能够将所述过压保护元件容易地插接到所述装置下部件上。

在这样的过压保护装置上，能够在非常简单和节省时间的情况下通过所述过压保护元件的可插接性来进行安装和装配。此外，这样的过压保护装置还部分地具有作为用于远程报告至少一个过压保护元件的状态的信号发送器的转换触头以及在各个过压保护元件中的光学的状态指示器。通过所述状态指示器来显示，布置在所述过压保护元件中的限制过压的元件是否还有用。作为限制过压的元件，在此尤其使用可变电阻，但是按所述过压保护元件的使用目的也可以使用充气的浪涌电压保护器、火花隙或者二极管。

此前所说明的用在公知的过压保护元件中的基于焊接连接的熔化的热分离装置应该履行多项任务。在所述过压保护元件的标准状态中也就是在未分开的状态中，必须在所述第一连接元件和所述限制过压的元件之间保证可靠且良好的电连接。在超过规定的极限温度时，分离点必须保证所述限制过压的元件的可靠分离以及持久的绝缘强度和爬电强度。

在公知的具有热分离的分离点的过压保护元件中有一个问题，即在热分离的过程中导致有待分离的元件的加热的故障电流流过所述元件。由此会在断开所述分离点时产生电弧，由此给分离点的环境增加热负荷。所述分离点的环境的负荷会在所述分离点的区域中导致耐压强度的降低，从而不能总是保证所要求的绝缘强度和爬电强度。如果所述过压保护元件应该具有尽可能小的尺寸，从而在分开所述分离点之后在所述分离元件的第二端部和所述限制过压的元件或者说接线片之间仅仅能够获得比较小的间距，那么这个问题会进一步加重。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供一种开头说明的过压保护元件，该过压保护元件即使在所述过压保护元件的结构尺寸尽可能小时也保证有缺陷的限制过压的元件的可靠分离以及尽可能高的绝缘强度和爬电强度。

该任务在开头说明的过压保护元件中通过以下方式得到解决，即如此布置和构造分离舌，使得其在其第二端部通过焊接点与限制过压的元件相连接时克服自身弹力并且相对于其松弛的状态伸展和偏转，从而所述分离舌的第二端部在分开焊接连接时不仅朝其第一端部的方向执行线性运动F₁而且执行回转运动F₂。所述分离舌在分开焊接连接时由于其弹力不是仅仅执行线性运动或者仅仅执行回转运动而是执行朝其第一端部的方向的线性运动F₁以及执行回转运动F₂，由此也可以在壳体中可供使用的位置空间较小时在所述分离舌的第二端部和限制过压的元件之间获得较大的间距。其结果是，提高了绝缘强度和爬电强度并且更好且更快地消除预期的电弧。

按照一种有利的设计方案，所述分离舌具有至少两个弹簧拱，所述弹簧拱如此相对于彼此来布置，使得其共同形成S形。在分开所述焊接连接时的线性运动F₁在此首先通过第一弹簧拱的松弛来引起并且所述回转运动F₂则通过第二弹簧拱的松弛来引起。但是不依赖于此，所述两个弹簧拱不仅有助于所述分离舌的线性运动F₁而且有助于其回转运动F₂，因为所述分离舌在总体上构造为一体结构。

按照所述按本发明的过压保护元件的一种特别有利的设计方案，所述分离舌的第二端部在所述过压保护元件的标准状态中没有直接与所述限制过压的元件焊接在一起而是焊接在在侧面从该元件上突起的连接舌上。在此，所述连接舌与所述限制过压的元件进行了导电连接。通过在侧面突起的连接舌的构造，一方面可以更加容易地将所述分离舌的第二端部焊接到焊接点上，另一方面存在着多种设计方案用于在分开焊接连接时不仅通过线性运动F₁而且通过回转运动F₂将所述分离舌的第二端部从所述焊接点上并且由此从所述连接舌的端部上移走。

按照一种另外的特别优选的设计方案，将由绝缘材料制成的在侧面突起的壁体布置在所述连接舌的附近，使得该壁体在分开焊接连接时处于所述分离舌的第二端部和所述连接舌之间。在所述过压保护元件的“通常”定向中所述连接元件布置在所述限制过压的元件的下侧面上并且所述连接舌相对于所述连接元件并且相对于所述分离舌的第一端部具有水平间距地布置在所述限制过压的元件的端面上，在所述过压保护元件的这种“通常”定向中，所述绝缘的壁体处于所述连接舌的下方。而后在分开所述焊接连接时，所述分离舌的第二端部弹回到所述突起的壁体的后面，使得所述分离舌的第二端部通过所述壁体在热与电方面与所述连接舌隔开。由此快速而可靠地消除可能产生的电弧。

如果不仅所述绝缘的壁体而且所述连接舌布置在所述限制过压的元件的同一侧尤其同一个端面上，那么通过所述突起的壁体的构造不再需要任何额外的结构空间。所述突起的壁体在此可以有利地构造在接纳所述限制过压的元件的内壳体的端面上，其中在所述壁体的上方在所述内壳体中构造了开口，所述连接舌延伸穿过该开口。所述内壳体以及由此所述突起的壁体比如可以由合成材料制成。

所述按本发明的过压保护元件有利地构造为“保护插头”，使得其与相应的装置下部件共同形成过压保护装置。在此有利的是，所述装置下部件具有用于远程报告所述过压保护元件的状态的远程报告触头。为操纵属于所述远程报告触头的开关，在此在所述过压保护元件中优选设置由弹簧加载的触发销，该触发销通过设在所述壳体的下侧面中的开口伸出。

按照一种另外的有利的设计方案，所述过压保护元件具有编码元件，该编码元件通过设在所述壳体的下侧面中的开口伸出并且与装置下部件中的相应的配对编码元件共同作用。如果可以同时将多个过压保护元件并排插入装置下部件中，那么编码元件和配对编码元件的构造就尤其有利。然后通过所述编码元件或者说配对编码元件的构造可以防止将过压保护元件错误地插到装置下部件中的错误的位置上。关于可能的装置下部件的其它设计方案和细节，参照DE 20 2004 006227 U1。

附图说明

详细来讲现在有大量的方案来构造和改进按本发明的过压保护元件。为此不仅参照从属于权利要求1的权利要求而且参照结合附图对优选的实施例所作的以下说明。其中：

图1是按本发明的过压保护元件连同部分切开的壳体的透视图及侧视图，

图2是在没有壳体的情况下按图1的过压保护元件在其处于标准状态中的透视图和侧视图，

图3是按图2的过压保护元件在分开焊接连接时的透视图和侧视图，

图4是偏移的分离舌的两张示意图，以及

图5是所述分离舌处于松弛的状态中的两张示意图。

具体实施方式

图1到3示出了具有-仅仅在图1中部分示出的-壳体2的过压保护元件1，其中在所述壳体2中布置了限制过压的元件3。在所示出的实施例中，作为限制过压的元件3使用“双重可变电阻”，在该“双重可变电阻”中两个可变电阻盘或者说两个陶瓷盘通过处于其之间的金属件彼此相连接，使得所述“双重可变电阻”在总体上构造为一个部件，即使“在功能上”存在着两个可变电阻。当然，在所述壳体2的内部也可以布置“标准的”可变电阻或者其它的限制过压的元件比如充气的浪涌电压保护器。在附图中构造为“保护插头”的过压保护元件1具有两个构造为插头脚的连接元件4、5，所述连接元件4、5能够插入设在装置下部件中的相应的插座中。

除此以外，所述过压保护元件1还具有布置在所述壳体2内部的分离舌6，如尤其可以从图4和5中看出的一样，该分离舌6的第一端部7与第一连接元件4连接为一体结构。在所述过压保护元件1的标准状态中也就是说在所述可变电阻3没有故障时，所述分离舌6的第二端部8通过焊接点9与所述可变电阻3进行导电连接，使得所述过压保护元件1通过所述两个连接元件4、5与或者说可以与有待保护的电流或者信号线路相连接。

从图2和3以及图4和5的比较中可以看出，所述具有两个弹簧拱10、11的分离舌6在焊接的状态中克服自身的弹力偏移，使得其在分开焊接连接时弹回到在图3和5中示出的静止位置中。在此从附图的比较中可以看出，所述分离舌6的第二端部8在分开所述焊接连接时不仅执行朝其第一端部7的方向的线性运动F₁而且执行沿顺时针方向也就是朝所述可变电阻3的方向的回转运动F₂。在焊接的状态中，所述分离舌6相对于其松弛的状态不仅伸展而且逆时针偏转，使得所述分离舌6的第二端部8可以焊接在朝侧面突起的连接舌12的外面的端部上。因为如此前已经解释的一样在所示出的实施例中示出了一种“双重可变电阻”，所以所述过压保护元件1具有两个连接舌12，其中连接舌12分别与所述“双重可变电阻”的两个可变电阻盘之一进行导电连接。

在所述连接舌12的下方，朝侧面突起的壁体13构造在接纳可变电阻3的内壳体15的端面14上。所述内壳体15比如由合成材料制成，因而所述朝侧面突起的壁体13也由合成材料制成。在所述过压保护元件(图1和2)的标准状态中，所述分离舌6的第二端部8经过所述突起的壁体13的端边，从而所述第二端部8在所述焊接点9上与所述连接舌12焊接在一起。与此不同的是，所述分离舌6的第二端部8在分开焊接连接时布置在所述突起的壁体13的下方(参照图3)。所述分离舌6不仅朝其第一端部7的方向执行线性运动F₁而且还额外地沿顺时针方向执行回转运动F₂，由此所述分离舌6的第二端部8在分开焊接连接时抵靠在所述内壳体15的端面14上，使得所述分离舌6通过所述壁体13在热和电方面从所述连接舌12上分开。在分开时可能出现的电弧由此被快速而可靠地消除。比如可以从图3b中看出的一样，所述壁体13从所述内壳体15的端面14上突起的距离刚好和所述连接舌12一样远。所述两个连接舌12在此延伸穿过两个构造在所述内壳体15中的开口16。

图4和5分别示出了按本发明的过压保护元件1的分离舌6及第一连接元件4的两张放大的示意图，其中所述第一连接元件4和分离舌6由金属件冲裁并弯曲而成，也就是说所述连接元件4和分离舌6构造为一体结构。

图4在此示出了处于偏移的状态中的分离舌6并且图5示出了处于松弛的状态中的分离舌6。所述两个弹簧拱10、11如此相对于彼此来布置，使得其共同大致形成S形，这两个弹簧拱10、11的布置和构造导致所述弹簧舌6在从偏移的状态弹回到静止的状态中时不是仅仅执行线性运动F₁或者纯粹的回转运动F₂而是执行线性运动F₁以及回转运动F₂。所述线性运动F₁在此首先从所述第一弹簧拱10的松弛中产生，并且所述回转运动F₂首先从所述第二弹簧拱11的松弛中产生。所述分离舌6在此在总体上如此构成，使得所述第二端部8在松弛的状态中在所述突起的壁体13的下方抵靠在所述内壳体15的端面14上并且在所述过压保护元件1的标准状态中在所述第二端部8在所述焊接点9上与所述连接舌12焊接在一起时仅仅在没有超过所述分离舌6的弹性极限的范围内偏移，使得所述分离舌6在分开所述焊接点9时始终弹回到原始状态中。

从图1到3中还可以看出，构造为“保护插头”的过压保护元件1具有编码元件17，该编码元件17通过设在所述壳体2的下侧面18中的开口伸出来。除此以外，在所述壳体2的上侧面19中设置了用于布置在其下面的光学的状态指示器的视窗20。在此如此构造所述光学的状态指示器，从而在分开所述焊接连接时或者在所述分离舌6回弹时自动操纵所述状态指示器。

除此以外，在所述壳体2的下侧面18上布置了由弹簧加载的触发销21，该触发销21的自由端部通过开口22伸出来。该触发销21用于操纵用于远程报告所述过压保护元件1的状态的远程报告触头。这样的远程报告触头在构造为“保护插头”的过压保护元件1中布置在装置下部件中，在所述装置下部件中也构造了与所述编码元件17相对应的配对编码元件。

Claims (9)

1.过压保护元件，该过压保护元件具有壳体(2)、至少一个布置在所述壳体(2)中的限制过压的元件(3)尤其是可变电阻、至少两个用于将所述过压保护元件(1)电连接到有待保护的电流或者信号线路上的连接元件(4、5)以及有弹性的作为导电的分离元件的分离舌(6)，该分离舌(6)在所述过压保护元件(1)的标准状态中以其第一端部(7)与第一连接元件(4)处于导电接触之中并且以其第二端部(8)与所述限制过压的元件(3)处于导电接触之中，

其中，所述分离舌(6)的第二端部(8)通过焊接点(9)与所述限制过压的元件(3)相连接并且在所述限制过压的元件(3)的温度超过预先给定的动作值时分开在所述焊接点(9)上实现的在所述限制过压的元件(3)与所述分离舌(6)的第二端部(8)之间的焊接连接，使得由此形成的分离点在所述限制过压的元件(3)出现热过载时将该限制过压的元件(3)在电方面隔开，

其特征在于，

布置和构造所述分离舌(6)，使得其在其第二端部(8)通过所述焊接点(9)与所述限制过压的元件(3)相连接时克服自身的弹力并且相对于其松弛的状态伸展和偏转，从而所述分离舌(6)的第二端部(8)在分开所述焊接连接时不仅执行朝其第一端部(7)的方向的线性运动F₁而且执行回转运动F₂。

2.按权利要求1所述的过压保护元件，其特征在于，所述分离舌(6)具有至少两个弹簧拱(10、11)，所述弹簧拱(10、11)相对于彼此来布置，使得其共同形成S形。

3.按权利要求1或2所述的过压保护元件，其特征在于，在所述分离舌(6)的第二端部(8)和与所述限制过压的元件(3)相连接的在侧面突起的连接舌(12)之间形成所述焊接点(9)。

4.按权利要求3所述的过压保护元件，其特征在于，在侧面突起的由绝缘的材料比如由合成材料制成的壁体(13)布置在所述连接舌(12)的附近，使得该壁体(13)在分开焊接连接时处于所述分离舌(6)的第二端部(8)和所述连接舌(12)之间。

5.按权利要求4所述的过压保护元件，其特征在于，所述壁体(13)构造在接纳所述限制过压的元件(3)的内壳体(15)的一侧上尤其是端面(14)上，并且在所述壁体(13)的上方构造了开口(16)，所述连接舌(12)延伸穿过所述开口(16)。

6.按权利要求1到5中任一项所述的过压保护元件，其特征在于，所述分离舌(6)和所述第一连接元件(4)构造为一体结构。

7.按权利要求1到6中任一项所述的过压保护元件，其特征在于，设置了编码元件(17)，该编码元件(17)通过设在所述壳体(2)的下侧面(18)中的开口伸出来。

8.按权利要求1到7中任一项所述的过压保护元件，其特征在于，设置了光学的状态指示器，其中在所述壳体(2)的上侧面(19)中构造了视窗(20)。

9.按权利要求1到8中任一项所述的过压保护元件，其特征在于，设置了优选由弹簧加载的用于操纵远程报告触头的触发销(21)，该触发销(21)通过设置在所述壳体(2)的下侧面(18)中的开口(22)伸出来。

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