專利名稱：過電壓保護(hù)元件和過電壓保護(hù)元件的觸發(fā)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于瞬時過電壓漏電的過電壓保護(hù)元件，帶有至少兩個電極，至少一個設(shè)置在電極之間由絕緣材料制成的觸發(fā)元件和一個在電極之間作用的空氣擊穿火花隙，其中，在觸發(fā)兩個電極之間的空氣擊穿火花隙時產(chǎn)生電弧。此外，本發(fā)明還涉及一種用于過電壓保護(hù)元件上的觸發(fā)元件。
背景技術(shù)：
電的，但特別是電子的測量、控制、調(diào)節(jié)和開關(guān)電路，特別是還有通信裝置和設(shè)備，對特別是通過大氣放電，但還有通過供電網(wǎng)上的配電作業(yè)或者短路而可能產(chǎn)生的瞬時過電壓非常敏感。這種敏感性隨著特別是使用晶體管和晶閘管這種電子元件的程度而增加；尤其是所使用的集成開關(guān)電路受到瞬時過電壓的威脅在很大程度上增長。過電壓在很大程度上會毀壞電和電子裝置和設(shè)備。這種毀壞在此方面不僅局限于工業(yè)和商業(yè)設(shè)備，而且還涉及到建筑物領(lǐng)域，直至私人家庭中日常使用的設(shè)備，如廚房設(shè)備、電話機(jī)、電視機(jī)和音響設(shè)備以及計算機(jī)等。沒有有效防止過電壓的保護(hù)措施，就要為相關(guān)裝置和設(shè)備的修理和更新付出很高的代價。
電路正常狀態(tài)下利用無損壞的額定電壓這種為其專門配備的電壓工作。如果出現(xiàn)過電壓則無效。過電壓是指高于額定電壓上限的所有電壓。屬于此類的主要還有瞬時過電壓，它們由于大氣放電，但還有通過供電網(wǎng)上的配電作業(yè)或者短路而產(chǎn)生，并且電流、電感或者電容式與電路耦合。為防止電子的測量、控制、調(diào)節(jié)和開關(guān)電路，特別是還有始終所使用的通信裝置和設(shè)備瞬時過電壓，開發(fā)出過電壓保護(hù)元件或過電壓保護(hù)裝置，而且二十多年來所公知。
這里所述類型的過電壓保護(hù)元件的重要組成部分至少是一種火花隙，它在一定的過電壓時起動動作電壓，并防止受過電壓保護(hù)裝置保護(hù)的電路出現(xiàn)大于火花隙的動作電壓的過電壓。
開頭詳細(xì)介紹過，依據(jù)本發(fā)明的過電壓保護(hù)元件具有兩個電極和在兩個電極之間存在或作用的空氣擊穿火花隙?？諝鈸舸┗鸹ㄏ锻ǔＪ侵笓舸┗鸹ㄏ?；因此也包括兩個電極之間存在的不是空氣，而是其他氣體的擊穿火花隙。除了帶有空氣擊穿火花隙的過電壓保護(hù)元件外，還帶有在起動時出現(xiàn)表面放電的空氣火花放電火花隙的過電壓保護(hù)元件。
帶有空氣擊穿火花隙的過電壓保護(hù)元件與帶有空氣火花放電火花隙的過電壓保護(hù)元件相比的優(yōu)點是較高的沖擊電流承受能力，然而缺點是較高的-而且還有不是特別恒定的-動作電壓。因此，已經(jīng)提出了各種各樣帶有空氣擊穿火花隙的過電壓保護(hù)元件，它們在動作電壓方面得到了改進(jìn)。在此方面，電極或電極之間作用的空氣擊穿火花隙的區(qū)域內(nèi)以各種各樣的方式實現(xiàn)一種輔助觸發(fā)元件，例如這樣構(gòu)成，在電極之間具有至少一個引發(fā)表面放電的輔助觸發(fā)元件，它至少部分伸入空氣擊穿火花隙內(nèi)，接片式構(gòu)成并由塑料組成(參閱例如DE 4141 681 A1，DE 42 44 051 A1或者DE 44 02 615 A1)。
在公知的過電壓保護(hù)元件具有的前面談到的輔助觸發(fā)元件同樣可以稱為“被動的輔助觸發(fā)元件”，之所以是“被動的輔助觸發(fā)元件”，是因為它們本身不“主動”起動，而是只有通過主電極上出現(xiàn)的過電壓才起動。
德國公開專利文獻(xiàn)198 03 636公開了一種過電壓保護(hù)元件或過電壓保護(hù)裝置，帶有兩個電極，一個在兩個電極之間作用的空氣擊穿火花隙和一個輔助觸發(fā)元件。在這種公開的過電壓保護(hù)裝置中，輔助觸發(fā)元件作為“主動的輔助觸發(fā)元件”構(gòu)成，也就是說，除了兩個電極外-那里稱為主電極-還有兩個觸發(fā)電極。這兩個觸發(fā)電極構(gòu)成起到觸發(fā)火花隙作用的第二空氣擊穿火花隙。在這種公開的過電壓保護(hù)裝置中，屬于輔助觸發(fā)元件的除了觸發(fā)火花隙外還有帶觸發(fā)開關(guān)元件的觸發(fā)電路。在向該公知的過電壓保護(hù)裝置上施加過電壓情況下，帶有觸發(fā)開關(guān)元件的觸發(fā)電路負(fù)責(zé)起動觸發(fā)火花隙。觸發(fā)火花隙或兩個觸發(fā)電極與兩個主電極相關(guān)這樣設(shè)置，通過起動觸發(fā)火花隙使兩個主電極之間的空氣擊穿火花隙起動。觸發(fā)火花隙的起動導(dǎo)致電離空氣擊穿火花隙內(nèi)存在的空氣，從而-沖擊式-在起動觸發(fā)火花隙后也起動兩個主電極之間的空氣擊穿火花隙。
在帶有輔助觸發(fā)元件的過電壓保護(hù)元件前述公開的實施方式中，輔助觸發(fā)元件產(chǎn)生一種得到改進(jìn)的，也就是更低的和更恒定的動作電壓。但是在主動輔助觸發(fā)元件中的缺點是，需要一種帶觸發(fā)開關(guān)元件的附加觸發(fā)電路，以便實現(xiàn)起動觸發(fā)火花隙。在此方面存在的危險是，觸發(fā)火花隙或帶有觸發(fā)開關(guān)元件的觸發(fā)電路會受到閃電電流或者大多出現(xiàn)的電源續(xù)流的破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的因此在于提供一種開頭所述類型的過電壓保護(hù)元件，其中，可以按照特別簡單和有效的方式保證一種相當(dāng)?shù)偷暮捅M可能恒定的動作電壓。在此方面，為此使用的觸發(fā)元件可以盡可能簡單并因此成本低廉地制造。
上述目的在依據(jù)本發(fā)明的過電壓保護(hù)元件中首先和基本上由此得以實現(xiàn)，即觸發(fā)元件這樣設(shè)置和構(gòu)成，使兩個電極之間具有一個得到減弱絕緣的區(qū)域(觸發(fā)區(qū))，并在向觸發(fā)元件施加電壓時，觸發(fā)元件表面上的放電導(dǎo)致兩個電極之間的導(dǎo)電連接，其中，導(dǎo)電連接具有很小的電流承受能力。
由此實現(xiàn)一種用于過電壓保護(hù)元件上帶有觸發(fā)元件的全新的過電壓保護(hù)元件或全新的觸發(fā)元件，下面對其功能進(jìn)行說明觸發(fā)元件這樣選擇或確定尺寸，在施加大于過電壓保護(hù)元件的動作電壓時，使觸發(fā)元件的表面上產(chǎn)生表面放電，它導(dǎo)致兩個-鄰接在觸發(fā)元件上的-電極之間的導(dǎo)電連接。在帶有漏電流的這種導(dǎo)電連接的負(fù)荷下，然后由于導(dǎo)電連接較低的電流承受能力造成導(dǎo)電連接的“燃燒”。通過這種“燃燒”觸發(fā)區(qū)受到電離，從而-沖擊式-造成觸發(fā)兩個電極之間的空氣擊穿火花隙。
通過空氣擊穿火花隙兩個電極之間所希望出現(xiàn)的導(dǎo)電連接，依據(jù)本發(fā)明的過電壓保護(hù)元件與公知的過電壓保護(hù)元件存在著明顯區(qū)別。從現(xiàn)有技術(shù)(參閱198 56 939 A1)中雖然公知在兩個電極之間設(shè)置一個元件，但是該元件與其作為隔離支架的作用相應(yīng)由一種絕緣材料組成，該材料即使在出現(xiàn)電弧時也能持續(xù)保證兩個電極之間所希望的絕緣。DE 42 44 051 A1雖然同樣公開了一種過電壓保護(hù)元件，其中在兩個電極之間設(shè)置一個絕緣材料的觸發(fā)元件，但是在這種公開的過電壓保護(hù)元件中，空氣擊穿火花隙只能通過在該觸發(fā)元件上出現(xiàn)表面放電完成。在該公開的過電壓保護(hù)元件中，通過在兩個電極之間設(shè)置觸發(fā)元件因此實現(xiàn)一種輔助空氣火花放電火花隙；但兩個電極之間卻沒有通過觸發(fā)元件的導(dǎo)電連接。
觸發(fā)元件的上述設(shè)置和構(gòu)成最好由此完成，即得到減弱絕緣的區(qū)域(觸發(fā)區(qū))通過觸發(fā)元件上的一個空隙實現(xiàn)。這種空隙例如簡單的可以是在觸發(fā)元件上加工的孔，其中，觸發(fā)區(qū)完全由觸發(fā)元件包圍。但此外也可以在觸發(fā)元件的邊緣側(cè)構(gòu)成該觸發(fā)區(qū)。
作為觸發(fā)元件的材料最好使用具有相當(dāng)?shù)虲TI值(Comperative TreckingIndex)的塑料。通過使用具有相當(dāng)?shù)虲TI值-并因此還有較低的耐泄漏電流穩(wěn)定性的-塑料，有助于觸發(fā)元件的表面上構(gòu)成所希望的導(dǎo)電連接。與此不同的是，在公知的過電壓保護(hù)元件中，為設(shè)置在電極之間的隔離支架使用例如POM這種具有盡可能高CTI值的塑料。
依據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選的構(gòu)成，觸發(fā)元件這樣設(shè)置和構(gòu)成，使電極之間出現(xiàn)電弧時觸發(fā)元件的表面產(chǎn)生碳化。由此達(dá)到在重新出現(xiàn)過電壓時，在觸發(fā)元件的表面上重新存在兩個電極之間較低電流承受能力導(dǎo)電連接的起始條件，從而再次產(chǎn)生空氣擊穿火花隙的起始觸發(fā)和導(dǎo)電連接的“燃燒”并因此產(chǎn)生觸發(fā)區(qū)的電離。由此提供一種過電壓保護(hù)元件，它即使在時間上連續(xù)出現(xiàn)多個過電壓的情況下，仍具有帶較低動作電壓的恒定動作參數(shù)特性。
為提高依據(jù)本發(fā)明的過電壓保護(hù)元件在第一次施加過電壓時的動作參數(shù)特性，依據(jù)一優(yōu)選的構(gòu)成，在觸發(fā)元件的表面上涂覆較低電流承受能力的導(dǎo)電涂層。由此保證兩個電極之間不取決于通過觸發(fā)元件表面上放電產(chǎn)生碳化的導(dǎo)電連接。在此方面，該涂層例如通過在制造過電壓保護(hù)元件時觸發(fā)元件表面上的化學(xué)、熱或者電熱碳化實現(xiàn)。
因為在上述依據(jù)本發(fā)明的過電壓保護(hù)元件中兩個電極之間實現(xiàn)一種導(dǎo)電連接，或在施加過電壓時通過觸發(fā)元件表面上的放電實現(xiàn)，所以具有優(yōu)點地與該過電壓保護(hù)元件串聯(lián)一個電壓開關(guān)元件。在此方面，電壓開關(guān)元件特別可以是充氣過電壓泄電器、壓敏電阻或者抑制二極管。在此方面，通過該附加串聯(lián)的電壓開關(guān)元件防止在正常情況下，也就是在沒有施加過電壓的情況下電流通過過電壓保護(hù)元件。在然后由依據(jù)本發(fā)明的過電壓保護(hù)元件和附加的電壓開關(guān)元件組成的這樣一種過電壓保護(hù)裝置中，該電壓開關(guān)元件這樣選擇或確定尺寸，使過電壓保護(hù)裝置的動作電壓時導(dǎo)電，也就是“接通”。由此然后在該過電壓保護(hù)裝置上或在兩個電極上施加過電壓，然后導(dǎo)致空氣擊穿火花隙由觸發(fā)元件引發(fā)的起始觸發(fā)進(jìn)行前面詳細(xì)介紹的觸發(fā)。
開頭介紹的特別是可以在上述過電壓保護(hù)元件上使用的觸發(fā)元件由此可以特別簡單和成本低廉地制造，即觸發(fā)元件由至少兩個導(dǎo)電層和至少一個設(shè)置在其間的絕緣層組成，其中，絕緣層通過粘貼或擠壓與導(dǎo)電層連接并具有一個得到減弱絕緣的區(qū)域(觸發(fā)區(qū))。在此方面，依據(jù)本發(fā)明觸發(fā)元件的制造可以與多層印刷電路板(Multilayer-Leiterplatten)公知的制造過程相應(yīng)進(jìn)行，其中，大多數(shù)情況下也可以使用由此公知的材料，即導(dǎo)電層使用銅箔，絕緣層使用聚合物膜或FR4膜。
使用導(dǎo)電層或者特別是銅箔這樣的箔和例如聚合物膜這樣的絕緣層，可以在非常窄的尺寸公差下使導(dǎo)電層之間產(chǎn)生非常小的距離。在此方面，導(dǎo)電層通過絕緣層彼此以這種程度相距或絕緣，使電絕緣明顯高于最不利情況下過電壓保護(hù)元件所預(yù)計的動作電壓。在此方面，實踐上無論是為導(dǎo)電層還是為絕緣層均可使用具有依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)可供使用的35μm、50μm、70μm或者100μm厚度的銅箔或聚合物膜或FR4膜。但不言而喻，取代銅箔也可以使用其他的金屬箔或者導(dǎo)電的塑料膜。
絕緣層上空氣擊穿火花隙進(jìn)行無論是起始觸發(fā)還是固有觸發(fā)的得到減弱絕緣的區(qū)域(觸發(fā)區(qū))，可以簡單地通過絕緣層上和需要時附加在一個或者兩個導(dǎo)電層上的空隙或孔實現(xiàn)。在此方面，無論是在絕緣層上還是在兩個導(dǎo)電層上構(gòu)成的孔例如可以在各層壓合之后簡單地通過相應(yīng)鉆孔產(chǎn)生。
在相應(yīng)確定導(dǎo)電層的尺寸時，該層直接承擔(dān)過電壓保護(hù)元件的電極功能，從而然后這種觸發(fā)元件本身可以起到過電壓保護(hù)元件的作用。但觸發(fā)元件的導(dǎo)電層一般這樣構(gòu)成，通過它們可以直接觸點接通過電壓保護(hù)元件的電極。


具體地說，依據(jù)本發(fā)明的過電壓保護(hù)元件或依據(jù)本發(fā)明的觸發(fā)元件存在著大量構(gòu)成和進(jìn)一步構(gòu)成的可能性。為此一方面參閱權(quán)利要求1和8的從屬權(quán)利要求，另一方面與附圖相結(jié)合參閱優(yōu)選實施例的下列說明。其中圖1示出依據(jù)本發(fā)明過電壓保護(hù)裝置一實施例的原理圖；圖2示出依據(jù)本發(fā)明觸發(fā)元件的第一實施例；圖3示出依據(jù)本發(fā)明觸發(fā)元件的第二實施例；圖4示出觸發(fā)元件類似于圖1結(jié)構(gòu)的實施例；圖5示出帶有大量導(dǎo)電層和絕緣層的觸發(fā)元件的實施例；圖6示出帶有大量導(dǎo)電層和絕緣層的觸發(fā)元件的另一實施例；圖7示出用于多相過電壓保護(hù)系統(tǒng)的觸發(fā)元件的實施例；圖8示出用于多相過電壓保護(hù)系統(tǒng)的觸發(fā)元件的另一實施例。
具體實施例方式
圖1僅在其原理結(jié)構(gòu)方面示出依據(jù)本發(fā)明的過電壓保護(hù)元件。過電壓保護(hù)元件包括第一電極1、第二電極2、設(shè)置在兩個電極1和2之間的觸發(fā)元件3和在兩個電極1和2之間存在或作用的空氣擊穿火花隙4。在觸發(fā)空氣擊穿火花隙4時，兩個電極1和2之間出現(xiàn)-未示出的-電弧，所要泄漏的閃電電流從該電弧通過。
觸發(fā)元件3現(xiàn)在這樣設(shè)置，使兩個電極1和2之間構(gòu)成一個得到減弱絕緣的區(qū)域(觸發(fā)區(qū))，里面在觸發(fā)空氣擊穿火花隙4產(chǎn)生電弧。依據(jù)本發(fā)明觸發(fā)元件3這樣構(gòu)成，在向觸發(fā)元件3施加電壓時，使觸發(fā)元件3表面5上的放電導(dǎo)致兩個電極1和2之間導(dǎo)電連接，其中，導(dǎo)電連接具有較低的電流承受能力。如果現(xiàn)在漏電流通過該導(dǎo)電連接，那么由于導(dǎo)電連接較低的電流承受能力，造成導(dǎo)電連接的燃燒并因此造成觸發(fā)區(qū)的電離，從而導(dǎo)致沖擊式觸發(fā)空氣擊穿火花隙。
在適當(dāng)確定觸發(fā)元件3尺寸的情況下，在觸發(fā)空氣擊穿火花隙4時出現(xiàn)的電弧的作用是在觸發(fā)元件3的表面5上產(chǎn)生“碳化”。由此達(dá)到在重新出現(xiàn)過電壓時，在觸發(fā)元件的表面上重新存在兩個電極1和2之間較低電流承受能力的導(dǎo)電連接，它在漏電流的負(fù)荷下再次導(dǎo)致燃燒并因此導(dǎo)致起始觸發(fā)空氣擊穿火花隙4以及因此導(dǎo)致觸發(fā)過電壓保護(hù)元件。
因為在這種過電壓保護(hù)元件中，即使在施加標(biāo)準(zhǔn)電壓時-希望的-兩個電極1和2之間也存在導(dǎo)電連接，所以依據(jù)圖1與該固有的過電壓保護(hù)元件串聯(lián)一個例如壓敏電阻和/或者充氣過電壓泄電器這樣的附加電壓開關(guān)元件6。在由依據(jù)本發(fā)明的過電壓保護(hù)元件和附加電壓開關(guān)元件6組成的這樣一種過電壓保護(hù)裝置中，該電壓開關(guān)元件6這樣確定尺寸，使過電壓保護(hù)裝置的動作電壓時導(dǎo)電。如果在該過電壓保護(hù)裝置上出現(xiàn)過電壓，那么它導(dǎo)致接通電壓開關(guān)元件6，從而然后兩個電極1和2上施加過電壓，導(dǎo)致空氣擊穿火花隙4由觸發(fā)元件3電流觸發(fā)引發(fā)的起始觸發(fā)進(jìn)行前面介紹的觸發(fā)。在另一面上，電壓開關(guān)元件6防止在正常情況下，也就是沒有施加過電壓的情況下-然后不希望的-電流通過過電壓保護(hù)元件。
下面借助圖2-8對依據(jù)本發(fā)明觸發(fā)元件的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明。
圖2-4中所示的觸發(fā)元件3由兩個導(dǎo)電層7、8和一個設(shè)置在其間的絕緣層9組成，其中，得到減弱絕緣的區(qū)域通過絕緣層9上的空隙10實現(xiàn)。例如依據(jù)圖1和3作為中心孔構(gòu)成的空隙可以簡單地通過鉆孔或者銑削制造。在此方面-如與圖2和4比較所示-空隙10或者僅在導(dǎo)電層7上或者在兩個導(dǎo)電層7、8上構(gòu)成。
依據(jù)本發(fā)明觸發(fā)元件的制造現(xiàn)在由此特別簡單，即可以使用從制造多層印刷電路板(Multilayer-Leiterplatten)公知的制造過程。例如可以是標(biāo)準(zhǔn)化銅箔的導(dǎo)電層7、8與絕緣層9通過壓合連接。在此方面，為絕緣層9也適用于從制造多層印刷電路板中公知的材料，如聚合物膜或者FR-4膜，其可供使用的標(biāo)準(zhǔn)化的厚度從35到100μm。由此可以非常小但卻非常精確地調(diào)整可直接與電極1和2連接的導(dǎo)電層7、8之間的距離，由此可以實現(xiàn)非常小的動作電壓。
在實施例中所示的觸發(fā)元件3圓形構(gòu)成的情況下，絕緣層9具有略大于導(dǎo)電層7、8的外徑，從而在觸發(fā)元件3的邊緣區(qū)域11上通過加長泄漏距離而提高了絕緣，由此防止在該區(qū)域內(nèi)觸發(fā)。
圖5示出具有多個導(dǎo)電層7、8和多個絕緣層9的觸發(fā)元件3的一個實施例。在此方面，在所示的實施例中，三個導(dǎo)電層7、7′和7″三個導(dǎo)電層8、8′和8″各自導(dǎo)電相互連接，從而雖然總計存在六個導(dǎo)電層7、7′、7″和8、8′、8″，但它們僅具有兩個不同的電位，其中，兩個電位各自彼此交替設(shè)置并各自通過一個絕緣層9分開。當(dāng)然，取代所示的六個絕緣層9也可以交替利用兩個不同電位設(shè)置更多的導(dǎo)電層。
通過圖2中原理上示出的觸發(fā)元件3這種簡化的結(jié)構(gòu)，可以補(bǔ)償與絕緣層9的特性相關(guān)制造造成的變動并由此補(bǔ)償在觸發(fā)元件3動作電壓方面造成的變動。在圖5所示的觸發(fā)元件3的實施例中，起始觸發(fā)始終由分觸發(fā)元件3′引起，從而具有最小的動作電壓，也就是說，在其他特性相同的情況下，分觸發(fā)元件3′具有最薄的絕緣層9。
在圖6的實施例中，觸發(fā)元件3也具有多個導(dǎo)電層7、7′、8、8′和多個絕緣層9，其中，導(dǎo)電層7、7′和8、8′導(dǎo)電相互連接，從而這里也僅存在兩個不同的電位。但與圖5實施例的區(qū)別在于，這里兩個不同的電位沒有多次交替設(shè)置。這種實施方式與圖2實施方式相比的優(yōu)點在于，在空氣擊穿火花隙4觸發(fā)后，電弧直接躍到外置的導(dǎo)電層7、8上，從而出現(xiàn)更大的電弧。
圖7和8最后示出觸發(fā)元件3的兩個實施例，帶有三個水平重疊(圖7)或四個水平并排設(shè)置的電位(圖8)。這種觸發(fā)元件3因此特別適合于在三相電源上使用的過電壓保護(hù)元件上使用。在此方面，與圖2實施例的區(qū)別在于，在圖7的觸發(fā)元件3上具有第三導(dǎo)電層13，它與第二導(dǎo)電層8通過第二絕緣層14分開，從而三個導(dǎo)電層7、8、13具有三個不同的電位。
在如圖8所示的觸發(fā)元件3中，除了一個圓形的導(dǎo)電層7和一個同樣圓形的絕緣層9外，還有其他導(dǎo)電層8、13、15和16，它們各自導(dǎo)電不相互連接。在此方面，導(dǎo)電層8、13、15和16各自扇面式構(gòu)成和并排設(shè)置，其中，圓形導(dǎo)電層7與它們相對設(shè)置。在第一導(dǎo)電層7和其他導(dǎo)電層8、13、15或者16之一之間出現(xiàn)過電壓時，然后首先造成各自空氣擊穿火花隙4的起始觸發(fā)，其中，由于各導(dǎo)電層8、13、15和16彼此或與導(dǎo)電層7的設(shè)置，完成所有空氣擊穿火花隙4的觸發(fā)。在過電壓保護(hù)元件的一種相應(yīng)的電路中，由此確保不僅有源相導(dǎo)線(L1、L2、L3)和中性線(N)之間或中性線(N)和地線(PE)之間，而且確保所有線路分支之間所要求的安全電平。
權(quán)利要求
1.用于瞬時過電壓漏電的過電壓保護(hù)元件，帶有至少兩個電極(1、2)，至少一個設(shè)置在電極(1、2)之間由絕緣材料制成的觸發(fā)元件(3)和一個在電極(1、2)之間作用的空氣擊穿火花隙(4)，其中，在觸發(fā)兩個電極(1、2)之間的空氣擊穿火花隙(4)時產(chǎn)生電弧，其特征在于，觸發(fā)元件(3)這樣設(shè)置和構(gòu)成，使兩個電極(1、2)之間具有一個得到減弱絕緣的區(qū)域(觸發(fā)區(qū))，并在向觸發(fā)元件(3)施加電壓時，觸發(fā)元件(3)表面(5)上的放電導(dǎo)致兩個電極(1、2)之間的導(dǎo)電連接，其中，導(dǎo)電連接具有很小的電流承受能力。
2.按權(quán)利要求1所述的過電壓保護(hù)元件，其特征在于，得到減弱絕緣的區(qū)域通過觸發(fā)元件(3)內(nèi)的空隙(10)實現(xiàn)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的過電壓保護(hù)元件，其特征在于，觸發(fā)元件(3)由塑料或者具有相當(dāng)?shù)虲TI值的其他絕緣材料組成。
4.按權(quán)利要求1-3之一所述的過電壓保護(hù)元件，其特征在于，導(dǎo)電連接僅在觸發(fā)元件(3)的表面(5)上產(chǎn)生。
5.按權(quán)利要求1-4之一所述的過電壓保護(hù)元件，其特征在于，觸發(fā)元件(3)這樣設(shè)置和構(gòu)成，使電極(1、2)之間出現(xiàn)電弧時觸發(fā)元件(3)的表面(5)產(chǎn)生“碳化”。
6.按前述權(quán)利要求1-5之一所述的過電壓保護(hù)元件，其特征在于，觸發(fā)元件(3)的表面(5)上涂覆一種較低電流承受能力的導(dǎo)電涂層。
7.按權(quán)利要求6所述的過電壓保護(hù)元件，其特征在于，涂層通過化學(xué)、熱或者電熱碳化實現(xiàn)。
8.用于特別是按權(quán)利要求1-7之一所述的過電壓保護(hù)元件的觸發(fā)元件，其特征在于，觸發(fā)元件(3)由至少兩個導(dǎo)電層(7、8)和至少一個設(shè)置在其間的絕緣層(9)組成，其中，絕緣層(9)通過粘貼或擠壓與導(dǎo)電層(7、8)連接并具有一個得到減弱絕緣(5)的區(qū)域(觸發(fā)區(qū))。
9.按權(quán)利要求8所述的觸發(fā)元件，其特征在于，得到減弱絕緣的區(qū)域特別是通過鉆孔或銑削通過絕緣層上的(9)和需要時附加在導(dǎo)電層(7)上的或在導(dǎo)電層(7、8)上的空隙(10)或孔實現(xiàn)。
10.按權(quán)利要求8或9所述的觸發(fā)元件，帶有至少三個導(dǎo)電層(7、7′、8、8′)和至少兩個絕緣層(9)，其特征在于，至少兩個導(dǎo)電層(7、7′、8、8′)相互導(dǎo)電連接。
11.按權(quán)利要求8-10之一所述的觸發(fā)元件，其特征在于，作為導(dǎo)電層(7、8)使用銅箔，作為絕緣層(9)使用聚合物膜或者FR4膜。
12.按權(quán)利要求8-11之一所述的觸發(fā)元件，其特征在于，在絕緣層(9)上絕緣加入例如纖維或者金屬顆粒這樣的導(dǎo)電成分。
13.按權(quán)利要求8-12之一所述的觸發(fā)元件，其特征在于，導(dǎo)電層(7、8)和/或者絕緣層(9)具有小于0.2mm，最好35μm-70μm的厚度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于瞬時過電壓漏電的過電壓保護(hù)元件，帶有至少兩個電極(1、2)，至少一個設(shè)置在電極(1、2)之間由絕緣材料制成的觸發(fā)元件(3)和一個在電極(1、2)之間作用的空氣擊穿火花隙(4)，其中，在觸發(fā)兩個電極(1、2)之間的空氣擊穿火花隙(4)時產(chǎn)生電弧。依據(jù)本發(fā)明，過電壓保護(hù)元件以特別簡單的方式具有可以特別簡單制造的觸發(fā)元件(3)，其中，觸發(fā)元件(3)這樣設(shè)置和構(gòu)成，使兩個電極(1、2)之間具有一個得到減弱絕緣的區(qū)域(觸發(fā)區(qū))，并在向觸發(fā)元件(3)施加電壓時，觸發(fā)元件(3)表面(5)上的放電導(dǎo)致兩個電極(1、2)之間的導(dǎo)電連接，其中，導(dǎo)電連接具有很小的電流承受能力。
文檔編號H01T1/20GK1674375SQ20051005655
公開日2005年9月28日 申請日期2005年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月23日
發(fā)明者R·杜爾特 申請人:鳳凰接觸股份有限及兩合公司