浪涌電壓保護器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用在低壓電網(wǎng)的供電裝置中的浪涌電壓保護器，它具有金屬殼體、兩個軸向相互對置的電極、在該殼體內(nèi)形成在兩個電極之間的電弧引燃室和具有至少一個電阻引燃件和電壓開關(guān)元件的引燃輔助機構(gòu)，其中該引燃件與該電弧引燃室相連并且在一側(cè)與該殼體并在另一側(cè)與第二電極導電連接，并且該電壓開關(guān)元件在一側(cè)與第一電極并在另一側(cè)與該殼體導電連接，在所述兩個電極之間形成火花間隙，從而在兩個電極之間的火花間隙引燃時在該電弧引燃室內(nèi)出現(xiàn)電弧。
【背景技術(shù)】
[0002]在低壓電網(wǎng)中，為了涌浪電壓保護而通常采用基于火花間隙的浪涌電壓保護器，即，在兩個電極之間形成的火花間隙是其重要組成部分的浪涌電壓保護器，其在一定高電壓時作出響應，在這里，在兩個電極之間的火花間隙引燃時出現(xiàn)電弧。因為帶有火花間隙的浪涌電壓保護器也被用于防雷擊保護，故很高的且陡升的直到三位數(shù)千安范圍的電流值可能流過該火花間隙。尤其是，作為防雷擊保護器設(shè)置在中性導線N和電位補償PE或PE導線之間的浪涌電壓保護器此時必須具備高達100kA10/350 μ s的很高的沖擊電流導電能力。
[0003]因為帶有火花間隙的浪涌電壓保護器作為導電體具有相對高的且也不是尤其恒定的響應電壓，故通常采用輔助引燃機構(gòu)來實現(xiàn)火花間隙引燃，輔助引燃機構(gòu)具有至少一個引燃電極。引燃電極此時通過一個外電路與一個電位相連，該電位不同于在另外兩個電極即主電極上所加的電位。引燃電極一般距離所述兩個主電極之一很近地布置，在這里，因為如此實現(xiàn)的分隔間隙，故在電流流過之前首先必然出現(xiàn)在引燃電極和對應的主電極之間形成的引燃火花間隙的引燃，隨后，因為在引燃火花間隙的引燃時出現(xiàn)等離子體，故出現(xiàn)了在兩個主電極之間的主火花間隙的引燃。
[0004]由DE10338835A1公開了一種前述的浪涌電壓保護器，其中，兩個電極之間的距離被選擇為如此大小，即電弧電壓高于期望的電網(wǎng)電壓。由此應防止出現(xiàn)電網(wǎng)續(xù)流。為了浪涌電壓保護器的響應電壓沒有因火花間隙的兩個電極之間相隔較遠而過高，設(shè)有引燃輔助機構(gòu)，可通過引燃輔助機構(gòu)來調(diào)節(jié)浪涌電壓保護器的期望的響應電壓。
[0005]在DE10338835A1所公開的浪涌電壓保護器中，引燃輔助機構(gòu)具有電阻引燃件、電壓開關(guān)元件和引燃電極。引燃電極和引燃件此時如此布置在金屬殼體內(nèi)，即它們與同軸包圍它們的電弧引燃室相連。而電壓開關(guān)元件設(shè)置在該殼體外，從而它不經(jīng)受在火花間隙引燃時和在在電弧引燃室內(nèi)出現(xiàn)電弧時所出現(xiàn)的高壓高溫。當出現(xiàn)高于電壓開關(guān)元件的響應電壓的高壓時，首先有電流從浪涌電壓保護器的第一接線端流過安置在金屬殼體外的電壓開關(guān)元件和金屬殼體而流向引燃電極。因為該引燃電極通過電阻引燃件與對應的電極接觸，故在引燃電極和對應的電極之間沒有形成分隔間隙，電流從引燃電極經(jīng)引燃件流向?qū)闹麟姌O。
[0006]經(jīng)過引燃件的電流流動此時造成在引燃件表面上的放電，結(jié)果，在與引燃件鄰接的引燃區(qū)內(nèi)產(chǎn)生電離化氣體，該電離化氣體隨后在電弧引燃室內(nèi)擴散。如果電弧引燃室填充有足夠的電離化氣體且由此在兩個電極之間的擊穿電壓降低，則出現(xiàn)在兩個電極之間的火花間隙的引燃。漏導走的沖擊電流于是不再經(jīng)過引燃輔助機構(gòu)的元件而是經(jīng)過在兩個電極之間形成的電弧被導走。
[0007]在火花間隙引燃前持續(xù)的時間越長，就有越多的電流流過引燃輔助機構(gòu)，結(jié)果，弓丨燃輔助機構(gòu)的元件且尤其是電壓開關(guān)元件必須被設(shè)計成相應結(jié)實耐用以避免元件受損。為了在引燃輔助機構(gòu)的元件過載時或者在在壽命快到時避免危害到浪涌電壓保護器的周圍環(huán)境且尤其是設(shè)于浪涌電壓保護器附近的元器件，通常采用了斷路裝置。它們應該在浪涌電壓保護器的元件且尤其是引燃輔助機構(gòu)的元件受熱太多且出現(xiàn)浪涌電壓保護器燃燒之前適時關(guān)斷該浪涌電壓保護器。這些附加措施需要附加的結(jié)構(gòu)空間并且牽扯到額外支出和進而還有附加成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明基于以下任務，如此改進前述的浪涌電壓保護器，S卩，盡可能避免前述缺點。尤其還應該進一步降低當浪涌電壓保護器或其元件受損或過載時浪涌電壓保護器周圍受到損害的危險。
[0009]在前述的浪涌電壓保護器中，利用權(quán)利要求1的特征來如此完成該任務，即，該電壓開關(guān)元件在金屬殼體內(nèi)設(shè)置在第一電極和該殼體之間，并且該電壓開關(guān)元件距電弧引燃室有距離。
[0010]通過將電壓開關(guān)元件布置在所述第一電極和殼體之間，首先做到了該電壓開關(guān)元件被集成在浪涌電壓保護器的殼體內(nèi)。如果出現(xiàn)電壓開關(guān)元件損壞如因為明顯過載而燃燒，則如此阻止浪涌電壓保護器環(huán)境受到損害，即該電壓開關(guān)元件也設(shè)置在金屬殼體內(nèi)。通過距電弧引燃室有距離地布置該電壓開關(guān)元件，電壓開關(guān)元件沒有直接接觸電弧引燃室，這導致當在兩個電極之間出現(xiàn)電弧時電壓開關(guān)元件的熱載降低。此外，作為電壓開關(guān)元件，優(yōu)選采用氣體放電管(GDT)。但此外例如也可以采用氣體放電管與變阻器的組合作為電壓開關(guān)元件。
[0011]另外，通過將電壓開關(guān)元件在金屬殼體內(nèi)設(shè)置在第一電極和該殼體之間，電壓開關(guān)元件的電連接以及在電壓開關(guān)元件和引燃件之間的導電連接的實現(xiàn)特別簡單地通過該金屬殼體來實現(xiàn)。另外，將電壓開關(guān)元件集成到殼體中并且由此實現(xiàn)這些元件相互空間緊密布置導致了較小的感生電壓成分。
[0012]即便原則上在電壓開關(guān)元件和第一電極之間以及在電壓開關(guān)元件和殼體之間還可以設(shè)有其它的導電元件時，該電壓開關(guān)元件也有利地在第一側(cè)直接與第一電極相連并且在另一側(cè)直接與該金屬殼體相連。對此最好規(guī)定，該電壓開關(guān)元件的第一接線端接觸第一電極，該電壓開關(guān)元件的第二接線端接觸該殼體。因為省掉了其它元件，故即便在浪涌電壓保護器的緊湊結(jié)構(gòu)情況下也簡化了電壓開關(guān)元件在該殼體內(nèi)的布置。
[0013]根據(jù)本發(fā)明浪涌電壓保護器的一個有利實施方式，至少該第一電極的縱截面近似呈T形構(gòu)成，在這里，該電極具有設(shè)置在殼體內(nèi)部的與另一電極對置的第一部分和從該殼體伸出的第二部分。在此，該第一部分具有比第二部分更大的橫截面積，第二部分用作該電極的連接區(qū)。在這樣的電極情況下，電壓開關(guān)元件安置在第一部分的背對電弧引燃室的一偵牝從而電壓開關(guān)元件通過第一電極的較大的第一部分至少部分與電弧引燃室屏蔽隔開。從電弧引燃室角度看，電壓開關(guān)元件因此在第一電極的第一部分后面。
[0014]如前所述，至少所述第一電極的縱截面近似呈T形構(gòu)成。兩個電極的縱截面最好近似呈T形且旋轉(zhuǎn)對稱地構(gòu)成，在此，這兩個電極的形狀最好是相同的。由此，簡化了浪涌電壓保護器的結(jié)構(gòu)和尤其是兩個電極的制造。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個有利的實施方式，該引燃輔助機構(gòu)還具有引燃電極，該引燃電極也像引燃件一樣與電弧引燃室相連并且設(shè)置在引燃件的背對第二電極的一側(cè)。在此，該引燃電極通過該金屬殼體與該電壓開關(guān)元件導電連接。在電壓開關(guān)元件引燃時，首先有電流從第一電極經(jīng)接通的電壓開關(guān)元件、金屬殼體、引燃電極和引燃件流向第二電極。該引燃電極此時用于使電流基本上只流過與電弧引燃室相鄰接的引燃件表面而未經(jīng)過整個引燃件。在此，電流因為至少與電弧引燃室相連的引燃表面的載流能力低而流過引燃件表面而導致了放電，這造成電弧引燃室的電離化。由此一來，兩個電極之間的擊穿電壓被減小，結(jié)果，