專利名稱：包括斷路附件的過壓保護裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于保護電裝備或者電設施免受電干擾、特別是免受尤其由于雷擊所 致的瞬態(tài)過壓的裝置這一總體技術領域。本發(fā)明更具體地涉及關聯到或者要關聯到比如斷 路器等斷電裝置的保護裝置，比如變阻器型電涌放電器。已知通過包括至少一個過壓保護部件、特別是一個或多個變阻器和/或火花隙的 裝置來保證電設施的過壓保護。在最經常的情況下，變阻器接在電設施的一個相線與中性 導線之間，而火花隙連接在中性導線與地線之間。在保護部件或保護部件之一失效的情況下，這些裝置包括用于將電設施的一個或 更多個保護部件隔離的斷路系統作為安全措施。特別地，在變阻器連接在一個相線與中性導線之間的情況下，常規(guī)做法是裝備由 適用于這些裝置的國際標準規(guī)定的熱保護。熱保護用來將所保護的電設施的變阻器在變阻 器過熱(例如在150°C以上)的情況下斷開。變阻器的這種過熱歸因于由于變阻器的老化 而增大的流過變阻器的漏電流——一般為幾十毫安。在這種情況下，所討論的是變阻器的 熱散逸。熱保護常常包括將限制部件彈性地保持就位的一個或者多個低溫焊件，所述焊件 的熔化使該部件能夠移動從而實現關斷變阻器的電路的效果。特別地在EP-A-O 716 493、 EP-A-O 987 803和EP-A-O 905 839中描述了這種類型的熱保護裝置。熱保護有時基于對電流的電子測量(如例如FR-A-2 873 510中所述)，其弊端在 于成本很高。也可以提供與熱保護分離的專門防范短路的保護。它用來在變阻器例如在嚴重雷 擊之后完全短路的情況下斷開變阻器。這通常涉及熱磁斷路器。無論是用于熱保護還是用于防范短路的保護，通常規(guī)定產生電阻器的斷路而不使 電設施的一般斷開部件關斷，以保證電設施運行的連續(xù)性。弊端在于熱保護與防范短路的保護分離并且各個都使用各自的斷開裝置。熱保護 的斷開裝置可以具有低遮斷容量，而短路保護的斷開裝置必須能夠斷開很高的電流。然而 使用兩種斷開裝置具有既增大保護裝置的空間需求又提高其成本的弊端。因此，在EP-A-I 607 995中提出一種包括保護模塊和斷路器的過壓保護裝置。該 保護模塊包括連接到由斷路器保護的電網絡的變阻器和火花隙。為了保證在變阻器和火花 隙之一失效的情況下斷開變阻器和火花隙，保護模塊包括分離器件以使斷路器關斷。更確 切地說，這些分離器件包括布置在與變阻器熱連接的區(qū)域上的熱引腳和與火花隙串聯連接 的電熔斷器。熱引腳由金屬合金或者可在低熔化溫度下熱熔的材料制成。當引腳或者熔斷 器熔化或者斷路時，機械驅動系統保證斷路器被觸發(fā)從而變阻器和火花隙從電網絡斷開。 更具體地，機械驅動系統包括連接到熱引腳的桿和連接到熔斷器的另外的桿，這些桿由各 自的復位彈簧牽引。在引腳或者熔斷器熔化的情況下，對應的桿在復位彈簧的影響下作用 于控制定心器，該控制定心器利用機械連接來驅動斷路器的觸發(fā)機制。然而該裝置具有若干弊端。由熱可熔材料制成的引腳因而就其熔化或者斷路從而 使斷路器被觸發(fā)的溫度而言并不十分精確。具有低熔化溫度的金屬合金引腳雖然保證更高的精確度，但是，除其成本更高之外，其具有很難制造并且一般包含鉛或者鎘類的污染材料 的弊端。此外，EP-A-I 447 831描述了一種用于通過將避雷塊和熱磁斷路器相組合來防范 由雷電所致的過壓的裝置，該避雷塊包括變阻器。根據一種實施方式，避雷塊包括熱連接到 變阻器12的熱斷路器。熱斷路器包括與彈性帶配合的低溫焊件，在焊件在來自變阻器的熱 散逸的熱的影響下熔化之后彈性帶觸發(fā)斷路器。該實施方式具有與先前針對由金屬合金制 成的熱引腳提到的弊端的相似的弊端根據另一實施方式，該文獻指導將斷路器的雙金屬帶熱連接到變阻器。如果斷路 器的雙金屬帶在變阻器的熱散逸期間出現的電流流過時未充分地偏轉，則所述變阻器12 與雙金屬帶之間的熱連接產生足以使斷路器被觸發(fā)的偏轉，于是斷路器將避雷塊從電網絡 斷開。然而該實施方式也具有弊端。特別是不能使用常規(guī)的市售斷路器，因為它們并未要 使得其雙金屬帶能夠與斷路器箱以外的元件熱連接。這樣的裝置需要修改斷路器的設計， 以便能夠有效地向斷路器的雙金屬帶傳送由變阻器釋放的熱。另外，考慮到斷路器的雙金 屬帶必須被設計成在變阻器達到給定的臨界溫度時使斷路器被觸發(fā)這一事實，因此不能自 由地選擇斷路器。根據WO 2004/064213也已知一種包括變阻器和用于使流過變阻器的電流斷路的 器件的過壓保護裝置。在一種替代方式中，該斷路器件包括滑桿，該滑桿支持使得變阻器電 路能夠被關斷或者接通的電接觸部件。在正常工作期間，通過以布置在雙金屬帶的端部的 板這種形式的止動裝置在接觸器的接通位置向桿預加應力。雙金屬帶被裝配和置于該裝置 中以便感知變阻器釋放的熱。在過熱的情況下，雙金屬帶彎曲以脫離止動裝置，從而釋放由 彈簧朝向接觸器的關斷位置推動的桿。在另一可選方式中，經由雙金屬帶和布置在雙金屬 帶的一端的導電元件向變阻器供電。在正常工作期間，導電元件與連接器有電接觸，由此使 得變阻器能夠通電。在過熱的情況下，雙金屬帶彎曲以使得導電元件遠離連接器，其作用是 關斷變阻器的電力供應。此外，在導電元件與連接器之間放置絕緣屏蔽，以防止電路在冷卻 后的雙金屬帶返回至其初始位置時被重新接通。在這兩種可選方式中，這些裝置具有的弊端在于需要極度精細的雙金屬帶設計以 及良好的安裝精確度。事實上，在正常工作期間施加給斷路器件的電接觸的接觸力正取決 于此，而該接觸力必須能夠在電網絡上與雷電有關的過壓的情況下傳導很高的電流。另外， 雙金屬帶相對于溫度的變形容差需要與為了調節(jié)模塊化斷路器的口徑而實施的調節(jié)相似 的單獨調節(jié)。另外，接觸器緩慢而逐步的關斷無法切斷短路電流。本發(fā)明的目的在于提供至少部分地緩解前述弊端的過壓保護裝置。更具體而言， 本發(fā)明旨在提供具有容易和可靠的實施的這樣的裝置。為此，本發(fā)明提出一種過壓保護裝置，該裝置包括-至少一個過壓保護部件；-熱敏部件，能夠根據其溫度變形；-所述至少一個保護部件與所述熱敏部件之間的熱連接；以及-至少一個機械部件，用于與所述熱敏部件配合并且能夠與電斷開裝置的觸發(fā)系 統配合；其中所述熱敏部件和所述至少一個機械部件被布置成使得當所述熱敏部件超過給定溫度閾值時，所述熱敏部件由于其變形而引起所述至少一個機械部件的移動，所述至 少一個機械部件能夠驅動所述電斷開裝置的所述觸發(fā)系統。根據優(yōu)選實施方式，本發(fā)明包括以下特征中的一個或多個-所述熱敏部件和所述至少一個機械部件被布置成使得當所述熱敏部件超過給 定溫度閾值時，所述熱敏部件由于其變形而移動所述至少一個機械部件以驅動所述電斷開 裝置的所述觸發(fā)系統；_所述熱敏部件選自雙金屬帶、熱可收縮部件和由流體填充的可變形囊，所述流體 在所述流體超過所述給定溫度閾值時使所述囊變形，優(yōu)選地，所述流體為制冷劑流體；-所述熱敏部件具有雙穩(wěn)態(tài)變形特性，所述雙穩(wěn)態(tài)變形特性使得所述熱敏部件在 其溫度未超過所述給定溫度閾值時為穩(wěn)定不變形形態(tài)，而在其溫度超過所述給定溫度閾值 時為穩(wěn)定變形形態(tài)；-所述至少一個機械部件是一體制成的部件，利用所述至少一個機械部件，所述熱 敏元件由于其變形而能夠驅動所述斷開裝置的所述觸發(fā)系統；-所述至少一個部件包括形成柱的元件，所述柱被安裝成可繞旋轉軸轉動，并且在 所述柱上布置 觸發(fā)條，用于與所述斷開裝置的所述觸發(fā)系統配合，所述觸發(fā)條在與所述柱的所 述旋轉軸基本上正交的方向上延伸；以及·剛性葉片，相對于所述柱的所述旋轉軸徑向地偏移，并且所述葉片被布置成使得 所述熱敏部件在其變形的影響下對所述葉片施加作用力以使所述柱轉動；-所述至少一個機械部件包括被安裝成可移動的第一部件和被安裝成可移動的第 二部件，在該第二部件上布置用于與所述斷開裝置的所述觸發(fā)系統配合的觸發(fā)條所述第 一部件通過與止動裝置相抵靠的彈性應力來保持在第一位置，并且所述熱敏部件被布置成 使得由于其變形而引起所述第一部件在所述熱敏部件超過所述給定溫度閾值時脫離所述 止動裝置，所述第一部件從所述止動裝置的脫離使所述第一部件通過彈性應力移動得超出 所述止動裝置，所述第二部件與所述第一部件連接，使得所述第一部件的所述移動引起能 夠驅動所述斷開裝置的所述觸發(fā)系統的所述第二部件的移動；-在上述最后一種實施方式中，所述第一部件被安裝成可繞軸轉動或旋轉，所述熱 敏部件被布置成通過使所述第一部件轉動或旋轉來使所述第一部件脫離所述止動裝置，所 述第一部件超出所述止動裝置的所述移動是沿著所述第一部件的轉動軸或旋轉軸的平移 移動；或者，所述至少一個機械部件還包括第三部件，所述止動裝置被布置在所述第三部件 上，并且所述熱敏部件被布置成通過移動所述第三部件來使所述第一部件脫離所述止動裝 置；在這兩種可選實施方式中，優(yōu)選地，所述第二部件被安裝成可轉動；_所述裝置包括鎖定系統，用于在所述熱敏部件由于其變形而已經引起能夠驅 動所述電斷開裝置的所述觸發(fā)系統的所述至少一個機械部件的移動時，將所述至少一個機 械部件鎖定在所述斷開裝置的所述觸發(fā)系統的驅動位置；-所述鎖定系統通過所述熱敏部件的滯后型雙穩(wěn)態(tài)變形特性來提供；-所述鎖定系統包括·固定的止動裝置，具有兩個相鄰并基本上正交的兩個支承面；以及·彈性接片，被布置在所述至少一個機械部件上；所述止動裝置和所述彈性接片被布置成使得·在所述熱敏部件由于其變形但尚未引起所述至少一個機械部件的移動時，所述 彈性接片與所述第一支承面相抵靠而被預加應力；以及 在所述熱敏部件由于其變形而已經引起能夠驅動所述電斷開裝置的所述觸發(fā)系 統的所述至少一個機械部件的移動之后，所述彈性接片在所述彈性接片固有的回復力的影 響下被不可逆地定位得與所述第二支承面相抵靠。-所述至少一個保護部件包括變阻器并且可選地包括火花隙；
-所述熱敏部件完全熱機地工作；-所述熱敏部件通過與所述保護部件的面直接接觸或者利用所述熱敏部件的電極 經由傳導而與所述保護部件熱連接，優(yōu)選地，所述熱敏部件的較大部分被布置成與所述保 護部件的主面相鄰；-所述裝置包括容納所述至少一個保護部件和所述熱敏部件的殼，所述殼有縫，所 述至少一個機械部件通過所述縫從所述殼中伸出，以便在所述斷開裝置與所述殼相鄰地布置時與所述斷開裝置的所述觸發(fā)系統配 合；_所述裝置包括具有觸發(fā)系統的電斷開裝置，其中·所述至少一個機械部件被布置成與所述電斷開裝置的所述觸發(fā)系統配合；以及·所述熱敏部件和所述至少一個機械部件被布置成使得當所述熱敏部件超過所 述給定溫度閾值時，所述熱敏部件由于其變形而引起所述至少一個機械部件的所述移動， 所述至少一個機械部件在所述移動的影響下驅動所述電斷開裝置的所述觸發(fā)系統；-所述裝置包括·第一殼，容納所述斷開裝置；以及·第二殼，容納所述至少一個保護部件和所述熱敏部件；其中·優(yōu)選地，所述第一殼和所述第二殼可拆卸地組裝；·所述第一殼具有第一縫，所述第一縫提供對所述斷開裝置的所述觸發(fā)系統的訪 問；并且·所述第二殼具有第二縫，所述至少一個機械部件通過所述第二縫從所述第二殼 中伸出并且通過所述第一縫穿入所述第一殼中，以便與所述斷開裝置的所述觸發(fā)系統配
I=I O-所述斷開裝置和所述保護部件電連接，使得所述斷開裝置的所述觸發(fā)系統的驅 動導致所述保護部件的電力供應被切斷；-所述斷開裝置是磁斷路器或者熱磁斷路器。通過閱讀以下基于非限制的示例目的給出的本發(fā)明優(yōu)選實施方式的描述并參照 下列附圖，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將變得顯而易見-

圖1以簡化電路圖示出了根據本發(fā)明的保護裝置的操作；-圖2是根據本發(fā)明的保護裝置的組裝的示意圖，該保護裝置包括要組裝起來的 斷開裝置和保護模塊，其中清楚地示出了根據第一實施方式的保護模塊的功能部分；-圖3示出了根據本發(fā)明的保護模塊的功能部分的第二實施方式；-圖4示出了根據本發(fā)明的保護模塊的功能部分的第三實施方式；
-圖5示出了包括圖4的功能部分的保護模塊的內部，其中功能部分在關聯的斷開 裝置的非觸發(fā)位置；-圖6示出了包括圖4的功能部分的保護模塊的內部，其中功能部分在關聯的斷開 裝置的觸發(fā)位置；-圖7示出了根據本發(fā)明的保護模塊的功能部分的第四實施方式；-圖8a示出了根據本發(fā)明的保護模塊的功能部分的第五實施方式，該實施方式采 用由流體填充的可變形囊，在此示出在室溫下的可變形囊；-圖8b示出了在觸發(fā)狀態(tài)下的圖8a的功能部分；-圖9a和9b是圖8a和8b的流體囊在不變形和變形狀態(tài)下的情形的示意圖；-圖10至圖14示出了第三實施方式的一種替代實施方式；以及-圖15和圖16示出了第三實施方式的另一替代方式。根據本發(fā)明的用于防范過壓的裝置包括至少一個過壓保護部件，該部件優(yōu)選為變 阻器。它還包括能夠根據其溫度變形的熱敏部件。在保護部件與熱敏部件之間獲得熱連接。 優(yōu)選地，這涉及熱傳導式連接，但是也可以涉及對流或輻射式連接，或者所有這些或其中二 種的組合。以此方式，在加熱保護部件的情況下，其將熱傳導給熱敏部件。因此，熱敏部件 的溫度隨著保護部件的溫度而升高。此外，該裝置包括至少一個機械部件，該機械部件一方面用于與熱敏部件配合而 另一方面能夠與用于觸發(fā)斷開裝置的系統配合，所述至少一個機械部件的目的在于使熱敏 部件能夠驅動用于觸發(fā)斷開裝置的系統。更具體而言，熱敏部件和所述至少一個機械部件被布置成使得當熱敏部件超過 給定溫度閾值時，熱敏部件由于其變形而引起所述至少一個機械部件的移動，該機械部件 的移動使得所述至少一個機械部件能夠驅動用于觸發(fā)電斷開裝置的系統。通過驅動其觸發(fā) 系統，斷開裝置停止電流的流動，即斷開裝置的電接觸器轉為關斷狀態(tài)。另一方面，在熱敏部件經歷這種變形之前，所述至少一個機械部件處于不驅動用 于觸發(fā)斷開裝置的系統的位置。在這種狀態(tài)下，斷開裝置是可操作的，即斷開裝置的電接觸 器是接通的。通過適當地選擇作為熱敏部件觸發(fā)斷開裝置的下限的前述閾值溫度，即使保護部 件的加熱很嚴重從而危險，該裝置仍能實現保護部件的有效且簡單的斷路。該溫度閾值被 選擇為高于熱敏部件在裝置在視為正常的條件下工作時達到的溫度，所述視為正常的條件 即如下條件在該條件下，保護部件合格地保證對裝置所連接的電設施的保護，并且是在完 全安全、尤其是沒有任何視為過熱的情況下實現。另一方面，有利地，該溫度閾值被選擇為 對應于視為異常的保護部件的溫度、但優(yōu)選地低于視為危險的溫度級別。廣而言之，該溫 度閾值被選擇為滿足由適用的安全標準規(guī)定的安全要求。該溫度閾值優(yōu)選地在100°C與 160°C之間，并且更優(yōu)選地在135°C與140°C之間，這一般能使適用的安全標準要求得到滿 足。因此，通過保證保護裝置的所述至少一個機械部件與觸發(fā)系統配合，并且通過將 保護裝置電連接到斷開裝置使得保護裝置由受斷開裝置保護的電線供電，足以將本發(fā)明的 裝置與具有合適的觸發(fā)系統的斷開裝置連接。保護裝置可包括斷開裝置，可選地在其間實現電連接。通過連接到要保護的電網絡，保護裝置就可投入使用。本發(fā)明的裝置特別適合于能夠在故障的情況下升溫的任何過壓保護部件。根據本發(fā)明的裝置特別地簡單和可靠。利用能夠根據其溫度變形的熱敏部件來檢 測保護部件的溫度并驅動斷開裝置的這一事實有利地使無需低溫焊件的實現成為可能。其 還使得能夠運用市售可用的標準斷開裝置(比如斷路器)，并且運用時無需任何修改。此 外，熱敏部件與保護部件之間的熱連接能以特別簡單和有效的方式來實施，尤其是通過將 熱敏部件放置在保護部件附近甚至與之直接接觸、或者利用保護部件的電極來實施。圖1示出了根據本發(fā)明的保護裝置的簡化電路圖。該裝置包括保護模塊1和電斷 開裝置2。該裝置連接到包括相線P、中性線N和地線T的電網絡。保護裝置連接到與負載3并聯的P、N的電網絡。負載3表示適于供電和保護(特 別是防范由雷擊或者對電網絡的操作意外引起的瞬態(tài)過壓)的電設施。保護模塊1和斷開 裝置2在被堆疊裝配和連接到軌道之前優(yōu)選地集成于圖2中示意性示出的相應模塊殼la、 2a中?；蛘撸瑢a、2a在軌道裝配之前機械地連接在一起。斷開裝置2例如是在輸入端Dl與輸出端D5之間包括串聯的繞組型磁部件6、雙金 屬帶型部件7和隔離開關型的隔離器件8的標準熱磁斷路器。優(yōu)選地，該斷路器常規(guī)地具 有在觸發(fā)的情況下能夠復位的手桿。更廣而言之，斷開裝置2可以屬于任何具有機械可驅 動系統的適當的類型。輸入端Dl連接到相線P，而輸出端D5電連接到保護模塊1的輸入端 M9。保護模塊1的輸出端MlO連接到中性導線N并通過保護部件(優(yōu)選為變阻器11)連接 到輸入端M9。斷開裝置2和變阻器11因此串聯地連接于相線P與中性導線N之間。根據圖1中圖示的示例性實施方式，保護模塊1還包括接在輸出端MlO與第二輸 出端M14之間的火花隙13，所述輸出端MlO與第二輸出端M14分別連接到中性導線N與地 線T?；鸹ㄏ?3是可選的并且因此可以被省略。斷路器的磁部件7保證防范單獨的變阻器11的短路或同時存在變阻器11與火花 隙13時的短路。通常，熱部件7保證防范持續(xù)一段時間的所謂過電流。然而對于涉及變阻 器11的熱散逸的特定情況，斷路器的熱部件7不提供保護，因為變阻器的漏電流的強度一 般未達到足以涉及由熱部件7保護的程度，或者至少希望在漏電流達到這樣的強度之前將 變阻器11從電線斷開。在這種情況下，正是下文描述的驅動器件12尤其包括提供這種保 護的熱敏部件。出于該原因，斷開裝置也可以是沒有任何熱部件的磁斷路器，因為與斷路器 配合的保護模塊1足以保證熱保護功能。然而，可以證實利用熱磁斷路器更為經濟，因為僅 利用磁的斷路器并不那么普遍。保護模塊1包括驅動器件12，所述驅動器件12用于與觸發(fā)斷開裝置2、更確切地 說是斷路器件8的系統或者機制配合。這些驅動器件12不是斷開裝置2的一部分，而是與 其分開。驅動器件12包括熱敏部件，該熱敏部件包括能夠由于變阻器11的溫度上升而變 形的熱敏部分。為此，熱敏部分熱連接到變阻器11。驅動器件12還包括能夠與斷開裝置2的觸發(fā)機制配合的至少一個機械部件。當 機械部件的溫度超過給定閾值時，熱敏部件由于其變形而利用該至少一個機械部件來驅動 斷開裝置2的觸發(fā)機制。換而言之，熱敏部件由于其自身幾何形狀上的改變而經由該至少 一個機械部件作用于觸發(fā)機制。該至少一個機械部件的功能在于向斷開裝置2的觸發(fā)機
10制傳遞(以及必要時還要調整)熱敏部件由于其變形而產生的移動，以便驅動斷開裝置2。在優(yōu)選實施方式中，該至少一個機械部件包括觸發(fā)條15，如圖2中所示，所述觸發(fā) 條15優(yōu)選地通過在模塊殼Ia中形成的縫(未示出)從殼Ia中橫向伸出。該觸發(fā)條15用 于插入在模塊殼2a中形成的開口 16，以便與斷開裝置2的觸發(fā)機制配合。從這種觀點來 看，斷開裝置2有利地是具有用于機械控制開關的這種開口 16的類型的市面上易買到的標 準斷路器。熱敏部件可以屬于任何適當的類型，比如雙金屬帶、熱可收縮元件或者在包含的 流體的影響下變形的可變形囊。在下文描述的實施方式中，變阻器11具有基本上扁平的平 行六面體形狀，該形狀就其表面積而言具有兩個主面。變阻器的扁平特性從其整體尺度的 觀點來看是有利的，然而它也可以是其它形狀。在圖2的實施方式中，熱敏部件是雙金屬帶17。雙金屬帶17的形式為在尚未由于 加熱而變形的狀態(tài)下的葉片。雙金屬帶17經由一端而被裝配在變阻器11的連接電極Ila 上。該電極Ila與變阻器11的一個主面垂直地伸出。雙金屬帶17通過任何適當手段、尤其 通過冷組裝方法(比如鑲接或者鉚接)或者通過焊接，來附接到電極11a。觸發(fā)條15附接 到雙金屬帶17的相對端?；蛘撸|發(fā)條15與雙金屬帶17—體制成。如圖2中可見，雙金 屬帶17沿著變阻器11的主面延伸，這限制其整體尺度并且也保證通過對流甚至通過輻射 的熱連接。然而，雙金屬帶17首先通過利用電極Ila的熱傳導來與變阻器11熱連接。當 雙金屬帶17的溫度上升至超過給定閾值時，雙金屬帶17彎曲，從而引起其支承觸發(fā)條15 的上端沿著變阻器11的主面移動。因此，觸發(fā)條15在保護模塊1和斷開裝置2連接在一 起時驅動斷開裝置2的觸發(fā)機制。圖3示出了具有變阻器的驅動器件12的另一實施方式。熱敏部件是雙金屬帶18。 在尚未由于加熱而變形的狀態(tài)下，在將雙金屬帶18裝配到殼Ia內時，雙金屬帶18具有彎 曲的或者預加應力的葉片的形狀。這是雙金屬帶18在裝置的正常操作條件下的形狀。與 參照圖2的實施方式描述的一樣，雙金屬帶18的一端附接到變阻器11的從變阻器11的主 面伸出的連接電極11a?？梢姡冏杵?1具有用于將保護模塊1連接到端M9、MlO的兩個 其它電極llb、llc。雙金屬帶18的相對端18a與臂18b的一端相抵地支承。臂18b被安裝成可繞著 與變阻器11的主面垂直的軸(即圖3的圖示中的水平軸)轉動。臂18b支承觸發(fā)條15。 如參見箭頭F和G所示，基于雙金屬帶18的變形的觸發(fā)條15的可能移動也沿著變阻器11 的主面產生。在由于其溫度上升而變形的情況下，雙金屬帶18趨向于關斷，也就是說，其端 部18a向圖3中的下方移動，從而引起臂18b在箭頭F的方向上旋轉。在圖2和圖3的實施方式中，雙金屬帶17或者18沿著變阻器11的主面的移動從 裝置的整體尺度的方面來看也是有利的。圖4示出了在圖5和圖6中示出的裝置中實施的驅動器件12的又一實施方式。驅 動器件12包括在未變形狀態(tài)下的形狀為平行六面體板的雙金屬帶19。雙金屬帶19在端區(qū) 域中(在這種情況下是在其上部中)附接到變阻器11的主面。更確切地說，雙金屬帶19 附接到變阻器11的在其主面上布置的電極?？梢酝ㄟ^任何適當手段、比如通過在雙金屬帶 19中通過通孔19a進行的鉚接，來將雙金屬帶19附接到電極。在此，同樣地，雙金屬帶19 基本上通過雙金屬帶19與變阻器的電極之間的傳導、并且也通過對流或者輻射，來熱連接
11到變阻器11。在溫度的作用之下，雙金屬帶19在與它附接到變阻器11的端區(qū)域相對的部 分中變形。由于雙金屬帶19的變形而生成的移動在這種情況下由于觸發(fā)機制而被傳遞給斷 開裝置2的斷開機制。更具體地說，這涉及到單體觸發(fā)機制。觸發(fā)器(basculeur)的部分 形成被安裝成可在殼Ia內轉動的柱21。柱21的上端和下端容納于圖5和圖6中示出的軸 承21a內。觸發(fā)條15布置于桿21上并且沿著與柱21的旋轉軸J基本上正交的縱向方向 延伸。與圖2的實施方式類似，觸發(fā)條15通過殼Ia中的縫從殼Ia中伸出，并且穿入殼2a 的縫16中，以便在保護模塊1和斷開裝置2組裝在一起時與斷開裝置2的觸發(fā)機制配合。 柱21的上端和下端與軸承21a之間的連接可以簡單地是引腳或者滑動引腳(尤其如果斷 路器的觸發(fā)機制需要觸發(fā)條15在其驅動期間組合轉動和平移移動)。柱21還包括剛性葉 片22，該葉片的包括旋轉軸J的延伸平面與觸發(fā)條15的縱向方向基本上正交。雙金屬帶19 的與其與變阻器11的附接區(qū)域相對的端(在這種情況下為下部)處于葉片22的區(qū)域中。 在雙金屬帶19變形的情況下，該端部從變阻器11移動開并且對剛性葉片22施加作用力。 該應力被施加在剛性葉片22的相對于旋轉軸J偏移的部分上，其作用為使柱21轉動。出 于這一目的，雙金屬帶19與剛性葉片22機械接觸并且優(yōu)選地與剛性葉片22相抵地自由支 承。觸發(fā)條15隨著柱21的轉動而繞著軸J旋轉，其作用在于驅動斷開裝置2的觸發(fā)機制。可以例如通過合成材料注入來將柱21、觸發(fā)條15和剛性葉片22制成為單個部件， 這得到生產和組裝上的節(jié)省。柱21由于引腳或者滑動引腳連接而在旋轉中工作這一事實是有利的，因為旋轉 中的導向易于實施并且特別地可靠，這不同于完全在平移中導向(尤其涉及塑料部件)。有利的是裝備用于在驅動器件12已經響應于保護部件的過熱而使斷路開關8關 斷時將驅動器件12鎖定在觸發(fā)位置的鎖定系統。因而，用戶無法利用其復位桿使電斷開裝
置2復位。在該實施方式中，鎖定系統包括與剛性葉片22 —體的彈性接片23。彈性接片23 例如是剛性葉片22的底部減小尺寸的延伸?？紤]到構成剛性葉片22的材料，彈性接片23 的尺度被選擇得能使彈性接片的彈性程度適當。或者，通過任何適當手段將彈性接片23加 在剛性葉片22上并與剛性葉片22附接。鎖定系統還包括與殼Ia —體并且具有用于彈性接片23的第一支承面24和第二 支承面25的固定的止動裝置。在將觸發(fā)器裝配在殼Ia內時，向彈性接片預加與第一支承 面24相抵的應力，而迫使彈性接片向下彎曲。這樣的布置在圖5中示出，并且對應于觸發(fā) 條15的非觸發(fā)位置、即對應于向保護模塊1供電。當過度強的漏電流在壽命結束時穿過變阻器11時，變阻器11釋放的熱能使雙金 屬帶19加熱，該加熱足以使雙金屬帶19變形。如先前所述，通過變形，雙金屬帶19的底端 在剛性葉片22抬高時彎曲并且從變阻器11移動開。雙金屬帶19將桿21推動旋轉至其觸 發(fā)位置。觸發(fā)條15然后驅動殼2a中的斷路開關8的觸發(fā)機制。這樣，保護模塊1與電力 供應隔開。柱21在由雙金屬帶19的變形確定的行程內的旋轉還驅動彈性接片23旋轉移 動，該彈性接片23由于其彈性而變得位于第二支承面25上。優(yōu)選地，第二支承面25與第 一支承面24相鄰并且基本上垂直。如圖6中所示，該第二支承面25用作彈性接片23的止 動裝置。如圖5中所示，通過以該第二支承面25抵接，彈性接片23防止柱21在相反方向上轉動以便重新恢復其初始位置。這造成即使冷卻之后雙金屬帶19恢復其在變形之前的 初始位置，柱21在觸發(fā)斷開裝置2的位置仍然是不可逆的定位。在柱21與軸承21a之間 的連接是用于使移動條15能夠遵循由斷路器的觸發(fā)機制強制的路徑，從而需要觸發(fā)條15 的組合旋轉和平移移動的情況下，固定的止動裝置和彈性接片23的設計在恰當時要考慮 到柱21的平移移動分量。由于彈性接片23的固有回復力、由此使所述接片向上回到與第二支承面25抵接 的位置，而獲得桿21在其觸發(fā)位置的不可逆定位。只要觸發(fā)條15保持在其觸發(fā)位置，就不 能利用手動或者自動控制來使斷開裝置2復位。然后通過斷路器的驅動桿的觸發(fā)位置來至 少可視地向用戶通知保護模塊1的有故障的操作狀況。不成功的復位嘗試還提供給用戶感 官信息、更具體地說是向用戶表明保護模塊不可操作的觸覺信息。根據一個優(yōu)選的替代實施方式，熱敏部件、更具體地說是雙金屬帶19具有雙穩(wěn)態(tài) 變形特性，從而給予熱敏部件在變阻器11無任何加熱時的穩(wěn)定不變形形態(tài)，以及響應于變 阻器11的給定加熱的穩(wěn)定變形形態(tài)。熱敏部件的雙穩(wěn)態(tài)特性、尤其是雙金屬帶的雙穩(wěn)態(tài)特性，因為與其變形時的溫度 有關的準確性和其隨著溫度變形的突然性，所以是有利的；然而，以與由熱可收縮材料制成 的部件相同的方式，常規(guī)的雙金屬帶的變形是逐漸的并且精確性較低，從而有時可能需要 調節(jié)工具以便測定(tarer)該變形。有利地，具有雙穩(wěn)態(tài)變形的這樣的雙金屬帶19本身可以在驅動器件12已經使斷 路開關8關斷時實現將驅動器件12鎖定在觸發(fā)位置。在這種情況下可以省略由彈性接片 23和形成止動裝置的支承面25形成的鎖定系統。為此，可以選擇構成雙金屬帶19的材 料使得其隨著溫度變形的周期具有滯后性。更確切地說，從不變形形態(tài)轉變?yōu)樽冃涡螒B(tài)的 轉變發(fā)生在高于環(huán)境溫度或者正常操作溫度的溫度下，該較高的溫度優(yōu)選地介于100°c與 160°C之間、更優(yōu)選地介于135°C與140°C之間，而從變形形態(tài)恢復為不變形形態(tài)的恢復僅 能發(fā)生在明顯低于環(huán)境溫度的溫度下，該較低的溫度優(yōu)選地介于-20°C與-40°C之間。以這 種方式，雙金屬帶19盡管恢復到環(huán)境溫度卻仍然保持在變形狀態(tài)，并且，出于該原因，雙金 屬帶19將柱21保持在斷開裝置2的觸發(fā)位置?？梢酝ㄟ^由雙金屬帶19的特定成形所引 發(fā)的預加應力的狀態(tài)來獲得適當的轉變溫度。然而，除了利用熱敏部件的雙穩(wěn)態(tài)滯后性質之外，還可以尤其通過由彈性接片23 和形成止動裝置的支承面25構成的鎖定系統來保證驅動器件12的鎖定。也可以在圖2和圖3的實施方式中裝備具有相同功能的鎖定系統。就圖2而言，可 轉動地收縮或者由于其彈性而可收縮的止動裝置(未示出)可被布置于殼Ia內，以便與觸 發(fā)條15或者雙金屬帶17的上端部分配合。觸發(fā)條15或者雙金屬帶17的端部向后推動止 動裝置并且在雙金屬帶17變形的情況下超出止動裝置。然而，當反向移動時，觸發(fā)條15或 者雙金屬帶17的端部再次與被在該方向上鎖定在殼的固定部分上的轉動的止動裝置相抵 地支承，以防止雙金屬帶17恢復。就圖3而言，可以在旋轉軸I上提供掛鉤式(catch-like) 系統，以防止臂18b在箭頭G的方向上向后轉動。圖10至14示出了另一實施方式，該實施方式包括剛才結合圖4至圖6描述的實 施方式的一個替代實施方式。圖14是通過兩個卡扣(clipsage)部件100(其中一個在背 面從而不可見)機械連接到斷開裝置2的保護模塊1的整體視圖。圖10示出了驅動器件12和電壓可變電阻器11，而未示出過壓保護裝置的其余部分或者關聯的斷開裝置。圖11示 出了與斷開裝置2機械連接的保護模塊1，該斷開裝置2本身具有殼2a。在圖4至圖6的 實施方式的范圍內給出的對斷開裝置2的描述類似地適用于該實施方式。在示例中，涉及 常規(guī)的磁或熱磁斷路器。在該實施方式中，保護模塊1的殼Ia包括組裝在一起的兩個罩， 但是與斷開裝置2距離較遠的罩未示出，以便示出殼Ia內部的部件布置。與圖4至圖6的實施方式類似，驅動器件12包括雙金屬帶50。雙金屬帶50的形 狀除開形狀為梯形的自由端以外為矩形。就其機械附接和操作而言，對雙金屬帶19及其操 作的描述(具體是在變阻器11向雙金屬帶19傳遞的熱的影響之下并且在圖4至圖6的實 施方式的范圍內)也適用于該實施方式、因此在此將不再重復。圖12示出了沒有斷開裝置2、但是同樣具有與為了示出保護裝置的部件而未示出 的罩相同的罩的保護模塊1。在圖12中，示出了在非觸發(fā)狀態(tài)下、即在雙金屬帶50尚未引 起斷開裝置20被觸發(fā)時的保護模塊1。圖13類似于圖12，但是以更小比例尺示出了如下 保護裝置在觸發(fā)狀態(tài)下、即在雙金屬帶50由于其溫度升高至超過給定閾值而產生的變形 已引起斷開裝置2被觸發(fā)時的保護裝置。在圖12和圖13中，變阻器11不再可見，以便圖 示將雙金屬帶50的移動傳遞給斷開裝置2的傳遞機制。另一方面，其中變阻器50的電極 51是可見的，該電極通過圖10中可見的孔50a鉚接51a到變阻器50。與在圖4至圖6中的實施方式中一樣，驅動器件12也包括如下傳遞機制，該傳遞 機制用于將由于雙金屬帶50溫度升高產生的變形所致的雙金屬帶50的自由端50b的移動 傳遞給斷開裝置2的觸發(fā)機制。然而，該機制不同于圖4至圖6的實施方式的機制。其具 體在圖10、圖12和圖13中可見，但是其由于被放置在變阻器50與斷開裝置2之間而在圖 11中不可見。該機制包括被安裝成在殼Ia內可轉動或者可旋轉的葉片52，在所示例子中，該殼 根據葉片52具有兩個相對的臂52b和52c來制造，這些臂的端部各自被接納到在與殼Ia 一體成型的相應凸起53a、53b中形成的底座中。兩個臂52b和52c因此限定葉片52的轉 動或者傾斜軸。此外，葉片52包括相對于傾斜軸徑向地偏移的臂52a。臂52a被置于雙金 屬帶50的自由端50b，從而自由端50b在雙金屬帶50由于加熱而變形的情況下向臂52a施 加應力。葉片52包括為了與布置于殼Ia上的靠接面軸向靠接而提供的支撐腳52d。在所 示例子中，在與殼Ia —體成型的凸起上制成靠接面54。沿葉片52的轉動或傾斜軸向葉片 52彈性地施加應力，以便按壓支撐腳52d使其與靠接面54相抵。在這種情況下，位于葉片 52的臂52b周圍、并且在一端相抵地支承殼Ia的凸起53b而在另一端相抵地支承葉片52 的螺旋彈簧55向葉片52彈性地施加應力。葉片52還包括切口 52e，形成扳機(gachette) 56的臂的自由端插入到該切口 52e中，該臂通過其另一端被安裝成在殼Ia中可轉動。在所示例子中，扳機56被安裝成可 繞著與殼Ia —體成型的軸57轉動。觸發(fā)條15被布置在形成扳機56的臂的自由端，并且 被提供來在通過在殼Ia中形成的縫(未示出)從殼中伸出時與斷開裝置2的觸發(fā)機制配
I=I O在正常操作期間，保護模塊1在圖12中示出的狀態(tài)下。當變阻器11的漏電流異常 增加時并且當這引起變阻器11的大量加熱時，該加熱引起雙金屬帶50的溫度升高，該升高
14足以引起其變形，其作用在于在使其端部50b移動并與變阻器11分離。雙金屬帶50的端 部50b然后按壓葉片52的臂52a，其作用在于使葉片52繞著其轉動或傾斜軸轉動或傾斜。 該轉動或者傾斜的作用在于從止動面54釋放支撐腳52d。這樣，葉片52在其受到的(即本 例中由彈簧55施加的)彈性應力的影響之下沿著轉動或者傾斜軸移動，直至葉片52通過 支撐緣52f與殼Ia的凸起53a抵接。葉片52在其移動中使扳機56繞著其軸57轉動。因 此，觸發(fā)條15被移動，其作用在于驅動斷開裝置2的觸發(fā)機制。從而將變阻器11從設施的 供電線斷開。在圖13中示出了這種情形，其中可見不同于圖12的是斷路器的復位桿2b被 降低。在斷開裝置2由驅動器件12觸發(fā)之后，用戶就無法利用其復位桿2b來手動復位 該斷開裝置。事實上，由于葉片2與殼Ia的凸起53a相抵的彈性應力，觸發(fā)條15因此被保 持在觸發(fā)位置。圖15和圖16示出了結合圖10至圖14描述的保護模塊1的一種替代實施方式。 具有其關聯的斷開裝置2的保護模塊1的外觀與圖14中示出的相同。對圖10至圖14的 實施方式的所有描述均適用于該替代實施方式，不同之處在于下文將描述的在驅動器件12 中的一些改動。它還包括與圖10至圖14的實施方式的雙金屬帶類似的雙金屬帶50。在圖15中，示出了在非觸發(fā)狀態(tài)下、即在雙金屬帶50尚未引起斷開裝置2被觸發(fā) 時的保護模塊1。圖16類似于圖15、但是示出了在觸發(fā)狀態(tài)下、即在雙金屬帶50由于其溫 度升高至超過給定閾值而產生的變形已引起關聯的斷開裝置2被觸發(fā)時的保護模塊1。在 圖15和圖16中，不再示出變阻器11，以便顯示將雙金屬帶50的移動傳遞給斷開裝置2。與 圖10至圖14的實施方式類似，變阻器11被布置于殼Ia內。驅動器件12包括在一端58b與殼Ia鉸接的桿58。在所示例子中，桿58在其一 端58b處為鉤形，并插入到在可選地與殼Ia —體成型的凸起59中形成的通孔中。桿還插 入到由同樣可選地與殼Ia —體成型的兩個凸起60確定的槽中。桿58的另一端在雙金屬帶50的自由端50b的附近穿過。桿58的該端具有從雙 金屬帶50的相對一方伸出的折回部分58a。因而，桿58在這種情況下有游隙地連接到雙金 屬帶50的端部50b。葉片52相對于圖10至圖14的實施方式有改動。在該實施方式中， 葉片52不是安裝成可轉動或者可旋轉，而是僅橫向地(即在由臂52b和52c確定的軸方向 上)移動，臂52b和52c將葉片保持在殼Ia的凸起53b和53c上。與在圖10至圖14的實 施方式的情況下一樣，例如由螺旋彈簧55在臂52b和52c確定的軸方向上向葉片52彈性 地施加應力。在正常操作位置，葉片52不是與殼Ia的凸起53a抵接，而是與桿58的凹陷 58c抵接。因此由桿58保持葉片52的軸向位置。在圖15中可見該情形。此外，與在圖10 至圖14的實施方式中一樣，葉片52具有與支承觸發(fā)條15的桿56配合的切口 52e。當變阻器11的漏電流異常增加并且引起變阻器11的大量加熱時，該加熱引起雙 金屬帶50的溫度升高，該升高足以引起雙金屬帶50的變形，其作用在于使其末端50b移 動。與圖10至圖14的實施方式不同，雙金屬帶50的變形使其末端50b與變阻器11接近。 這樣，雙金屬帶50的末端50b抬高桿58的對應端，其作用在于從桿58的凹陷58b釋放葉 片52。因此，葉片58不再由桿58軸向地保持。在葉片58受到的(即由本例中的彈簧55 施加的)的彈性應力的作用下，葉片58則橫向地移動直至葉片52的支承面52f與殼Ia的 凸起53a抵接。在移動時，葉片62使扳機56繞著其軸57轉動。因此，觸發(fā)條15被移動，
15其作用在于驅動斷開裝置2的觸發(fā)機制。從而將變阻器11從設施的供電線斷開。在通過驅動器件12來觸發(fā)電斷開裝置2之后，用戶就無法利用其復位桿2b來手 動復位該斷開裝置。事實上，由于葉片2與殼Ia的凸起53a相抵的彈性應力，觸發(fā)條15因 此被保持在觸發(fā)位置。在使用雙金屬帶作為熱敏部件的這些不同的實施方式中，雙金屬帶具有完全熱機 的功能。換而言之，用于加熱的電流不流過雙金屬帶，因此，即使雙金屬帶具有固有導電的 性質其本身也不向保護部件傳遞電流，并且也不再存在雙金屬帶的輔助熱電電路，該輔助 熱電電路具體用于通過將電流(例如流經比如圍繞雙金屬帶的線圈等保護部件、通過焦耳 效應來加熱金屬帶的電流)轉換成熱來加熱雙金屬帶。事實上，就監(jiān)測保護部件能達到的溫度而言，雙金屬帶有利地使得能夠通過熱連 接直接檢測其溫度。有可能也將其用作電路中的導體，但是這具有的弊端在于必須考慮其 電阻性質，該性質引起雙金屬帶除通過與保護部件的熱連接而獲得的加熱以外的加熱。另 外，這使得有可能防止不希望的電流環(huán)路效應，該效應可能導致生成對裝置的可靠性和運 行有害的機械力。出于相同原因，優(yōu)選地，不為雙金屬帶提供具體用于通過將流過保護部件的電流 轉換成熱來加熱雙金屬帶的輔助熱電電路。事實上，這具有的弊端在于間接檢測溫度并且 最終實施起來更復雜和成本更高。在僅利用熱連接來獲得雙金屬帶的加熱時，不僅裝置的 設計得到簡化，而且檢測也特別地可靠。廣而言之，出于上述相同的原因，利用具有完全熱機運行的熱敏部件因此是有利 的。圖7示出了根據本發(fā)明的保護模塊的功能部分的第四實施方式。在這種情況下， 熱敏部件包括熱可收縮條20。后者可以由任何合適的熱可收縮材料制成，所述材料例如可 選自聚烯烴、含氟聚合物(比如聚氯乙烯(PVC)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚四氟乙烯 (PTFE)、Kynar· 和聚偏氟乙烯(PVDF))以及氯化聚烯烴(比如氯丁橡膠)。熱可收縮條20 的一端20a固定于殼Ia中。驅動器件12也包括被例如通過其一端30a安裝成在殼Ia中 可轉動的桿30。桿30的另一端支承用于與斷開裝置2的觸發(fā)機制配合的觸發(fā)條15。熱可 收縮條20優(yōu)選地通過轉動連接來連接到桿30。條20在其溫度的升高超出給定閾值的影響 之下收縮并且由此使桿30轉動。因此，觸發(fā)條15驅動斷開裝置2的觸發(fā)機制。熱可收縮 條20有利地引發(fā)鎖定操作，以便在驅動器件12已經使斷路開關8關斷時將驅動器件12鎖 定在觸發(fā)位置。事實上，由于與熱可收縮材料一樣的性質，熱可收縮條20在冷卻時不再恢 復其初始形態(tài)。熱可收縮條20可以由具有任何其它適當形狀的由熱可收縮材料制成的部 件取代。圖8a和8b示出了保護模塊的功能部分的第五實施方式。在該實施方式中，熱敏 部件是由如下流體填充的可變形囊40，該流體基于其溫度來使囊變形。優(yōu)選地，用于驅動 斷路器的觸發(fā)機制的囊40的變形由獲得基本上雙穩(wěn)態(tài)變形特性的流體的蒸發(fā)引起。囊40 被布置于變阻器11的主面上。圖8a和9a示出了與裝置的正常操作對應的在環(huán)境溫度下 的囊40。如圖8b和9b所示，在變阻器11過熱的情況下，囊40中容納的流體在達到蒸發(fā) 的潛伏熱時蒸發(fā)，并且囊40因此膨脹。這樣，囊40作用于由標號41標記的機制，即向與斷 開裝置2的觸發(fā)機制配合的觸發(fā)條傳遞移動以便驅動觸發(fā)機制。機制41例如可以是圖4的觸發(fā)器15、21、22、23，在這種情況下，囊40和觸發(fā)器被布置成使得囊40在膨脹的情況下 作用于葉片22以便使柱21轉動。類似地，機制41可以是包括葉片52和扳機56的圖10 至圖14的實施方式的機制；包括葉片52、桿58和扳機56的圖15和圖16的實施方式的機 制。囊40或者至少其可變形面可以由銅制成，并且例如以與在測壓裝置(如氣壓計、壓力表 或者飛機高度計)中使用的囊類似的方式設計成可變形的。囊40中的流體優(yōu)選為制冷劑 流體。該流體基于所期望的蒸發(fā)溫度來選擇。這可以涉及例如選自R14、R23、R125、R134a、 R152a、R227、R404A、R407C、410A、R413A、R417A、R507、R508B、Isceon 59、Isceon 89、 Forane 23或者Forance FX80之中的含氫氟烴(HFC)。在此，同樣可以提供用于鎖定 機制41的裝置，以便防止在斷開裝置2由于囊40的膨脹而轉到觸發(fā)位置之后返回至非觸 發(fā)位置。在描述的所有實施方式中，還可以在火花隙13與熱敏部件之間設計熱連接。這也 可以使用傳導型連接，但是，由于通過殼Ia獲得的封閉，可以更簡單地使用對流型連接甚 至通過輻射。本發(fā)明的一個優(yōu)點在于鎖定裝置僅在變阻器11故障的情況下而不在斷開裝置2 的磁電路自觸發(fā)的情況下阻止斷開裝置2的復位。因此在圖1中示出的示例性實施方式中， 錯誤較大的電流的流動或者火花隙13的確實故障可引起斷開裝置2的磁電路的激活。這 樣，鎖定器件不會與用于復位斷開裝置2的操作相反。然而，在變阻器11或者火花隙13的 確實和不可逆的退化的情況下，故障(在這種情況下為短路)的持續(xù)將造成斷開裝置2立 即回到其觸發(fā)狀態(tài)。根據本發(fā)明的保護裝置因此保證使所有保護部件安全。另外，用戶掌握如下程度的反饋信息用戶知道斷開裝置2的復位桿如下表現時 對應于變阻器11和/或火花隙13的確實故障——復位桿未被鎖定但是立即返回至其觸發(fā) 位置，從而防止任何復位。根據本發(fā)明的保護裝置因此使得可以確保保護部件的安全，而無需考慮所述保護 部件的故障模式并且也無需截斷對該服務的電力供應。根據本發(fā)明的保護模塊1具有如下驅動器件，該驅動器件利用有利地簡單、緊湊 和低成本的裝置來進一步實現熱敏部件與觸發(fā)機制之間的尤其直接的往復移動。在描述的所有實施方式中，斷開裝置2僅有單個斷開觸點?；蛘撸梢园▋蓚€ 斷開觸點，由此保護模塊分別連接到電力供應的相線和中性導線。在描述的所有實施方式中，保護模塊1和斷開裝置2具有它們各自的殼?；蛘?，保 護模塊1和斷開裝置2可以布置到單個殼中。然而保護模塊1本身具有殼Ia這一事實有 利地使得保護模塊1能夠與本身具有殼2a的標準市售斷開裝置(如磁或熱磁斷路器)一 起使用并且無需改動就能實現。特別地，保護模塊可以優(yōu)選地以可拆卸的方式與給定線路 的任何斷路器關聯，以便使用具有所需電特征(例如考慮針對所設想的應用的所需斷開容 量和運行曲線)的斷路器。無論保護模塊是本身有殼還是將其與斷開裝置一起布置到共有的殼中，有利的是 該殼被設計為可安裝至常規(guī)的連接或裝配軌道上并且可從常規(guī)的連接或連接軌道上拆除。在圖2至9b中描述的所有實施方式中，熱敏部件由于其變形而自身移動包括與斷 開裝置2的觸發(fā)機制配合的觸發(fā)條15的機械部件，以便驅動該觸發(fā)機制?；蛘?，可以針對 由于其變形而引起機械部件移動以驅動斷開裝置2的觸發(fā)機制的熱敏部件規(guī)定熱敏部件
17并非通過其自身來移動機械部件而是通過其變形來移動機械部件，從而允許機械部件在部 件的彈性應力的影響之下與熱敏部件的可變形部分反向移動，如在圖10至圖16的實施方 式中的情況一樣?？赡軆?yōu)選的是讓該熱敏部件自身移動機械部件，因為這防止了必須提供 向機械部件施加應力以與熱敏部件相抵的裝置。然而，可能更為有利的是，如在圖10至圖 16的實施方式中一樣，由扳機56向斷開裝置2的觸發(fā)機制施加的驅動力并非由金屬條50 或者可以代替雙金屬帶50來使用的任何其它熱敏部件來提供，而是由單獨彈性應力施加 器件(在所示例子中由彈簧55構成)來提供。因而，對雙金屬帶50或者更廣義地對所采 用的熱敏部件而言，能夠提供足以將葉片52從其止動裝置53a或者58c釋放的作用力就足 夠了。該作用力可以明顯小于由相應設計的彈性應力施加裝置(在所示例子中為彈簧55) 提供的驅動斷開裝置2的觸發(fā)機制所必需的力。因此，保護模塊1的操作更為可靠并且熱 敏部件的設計得到了簡化，甚至允許使用不能提供足以單獨驅動斷開裝置2的觸發(fā)機制的 作用力的熱敏部件。本發(fā)明之所以有利，還因為保護模塊1無需與電力供應絕緣的特定器件，斷開裝 置2無論是否故障都能獨自保證保護部件的電絕緣。本發(fā)明之所以有利，還因為其利用如下斷開裝置，該斷開裝置自身具有用于使其 中插入裝置的電路斷開的一個或者多個電觸點，因此電接觸點的接觸力和為使電接觸點關 斷而施加給電觸點的力均由斷開裝置所特有的機制來確定。觸點的接觸力和關斷力因此獨 立于斷開裝置以外的用于驅動的部件。特別地，觸點的接觸力和關斷力反而不取決于熱敏 部件(例如WO 2004/064213中描述的裝置中的雙金屬帶)所能提供的作用力。根據所選實施方式，本發(fā)明實現構成部件數量減少的可靠使用的安全性、簡單且 緊湊的構造、在連接或裝配軌道上的簡單且快速的組裝和拆卸、使用關于其運行狀態(tài)的可 視和感官的反饋信息的對運行狀態(tài)的方便的監(jiān)控、以及在保護裝置故障的情況下不導致電 力供應網絡的不可用。本發(fā)明當然不限于所描述和示出的示例和實施方式，而可以有本領域技術人員可 理解的眾多變型。
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權利要求
一種過壓保護裝置，包括 至少一個過壓保護部件(11；13)； 熱敏部件(17；18；19；20；40；50)，能夠根據其溫度來變形； 在所述至少一個保護部件與所述熱敏部件之間的熱連接；以及 至少一個機械部件(15；18b；21；30；52；56；52；56；58)，用于與所述熱敏部件配合且能夠與電斷開裝置(2)的觸發(fā)系統配合；其中所述熱敏部件和所述至少一個機械部件被布置成使得當所述熱敏部件超過給定溫度閾值時，所述熱敏部件由于其變形而引起所述至少一個機械部件的移動，所述至少一個機械部件能夠驅動所述電斷開裝置的所述觸發(fā)系統。
2.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述熱敏部件和所述至少一個機械部件被布置 成使得當所述熱敏部件超過給定溫度閾值時，所述熱敏部件由于其變形而移動所述至少一 個機械部件，以便驅動所述電斷開裝置的所述觸發(fā)系統。
3.根據權利要求1或2所述的裝置，其中，所述熱敏部件選自雙金屬帶(17； 18 ； 19)、熱 可收縮部件(20)和由流體填充的可變形囊(40)，所述流體在所述流體超過所述給定溫度 閾值時使所述囊變形，所述流體優(yōu)選為制冷劑流體。
4.根據權利要求1至3之一所述的裝置，其中，所述熱敏部件(19)具有雙穩(wěn)態(tài)變形特 性，所述雙穩(wěn)態(tài)變形特性使得所述熱敏部件在其溫度未超過所述給定溫度閾值時為穩(wěn)定不 變形形態(tài)，而在其溫度超過所述給定溫度閾值時為穩(wěn)定變形形態(tài)。
5.根據權利要求1至4之一所述的裝置，其中，所述至少一個機械部件(15，21，22)是 一體制成的部件，利用所述部件，所述熱敏元件由于其變形而能夠驅動所述斷開裝置的所 述觸發(fā)系統。
6.根據權利要求1至5之一所述的裝置，其中，所述至少一個部件包括形成柱(21)的 元件，所述柱被安裝成能夠繞旋轉軸(J)轉動，并且在所述柱上布置-觸發(fā)條(15)，用于與所述斷開裝置的所述觸發(fā)系統配合，所述觸發(fā)條在與所述柱的 所述旋轉軸基本上正交的方向上延伸；以及-剛性葉片(22)，相對于所述柱的所述旋轉軸徑向地偏移，其中所述葉片被布置成使得所述熱敏部件在其變形的影響下對所述葉片施加作用力 以使所述柱轉動。
7.根據權利要求1至4之一所述的裝置，其中，所述至少一個機械部件包括 -被安裝成能夠移動的第一部件(52)；以及-被安裝成能夠移動的第二部件(56)，在所述第二部件上布置用于與所述斷開裝置的 所述觸發(fā)系統配合的觸發(fā)條(15) 其中-所述第一部件通過與止動裝置(53a)相抵靠的彈性應力(55)來保持在第一位置； _所述熱敏部件(50)被布置成使得由于其變形而引起所述第一部件(52)在所述熱敏 部件超過所述給定溫度閾值時脫離所述止動裝置(53a)，所述第一部件(52)從所述止動裝 置的脫離使所述第一部件通過彈性應力而移動得超出所述止動裝置；以及_所述第二部件(56)與所述第一部件連接，使得所述第一部件的所述移動引起能夠驅 動所述斷開裝置的所述觸發(fā)系統的所述第二部件的移動。
8.根據權利要求7所述的裝置，其中_所述第一部件(52)被安裝成能夠繞軸轉動或旋轉；以及_所述熱敏部件(50)被布置成通過使所述第一部件轉動或旋轉來使所述第一部件脫 離所述止動裝置，所述第一部件(52)超出所述止動裝置的所述移動是沿著所述第一部件 的轉動軸或旋轉軸的平移移動。
9.根據權利要求7所述的裝置，其中，所述至少一個機械部件還包括第三部件(58)，其中-所述止動裝置被布置在所述第三部件上；-所述熱敏部件(50)被布置成通過移動所述第三部件來使所述第一部件脫離所述止動裝置。
10.根據權利要求8或9所述的裝置，其中，所述第二部件(56)被安裝成能夠轉動。
11.根據權利要求1至10之一所述的裝置，包括鎖定系統(23，24，25)，用于在所述熱 敏部件由于其變形而已經引起能夠驅動所述電斷開裝置的所述觸發(fā)系統的所述至少一個 機械部件的移動時，將所述至少一個機械部件鎖定在所述斷開裝置(2)的所述觸發(fā)系統的 驅動位置。
12.根據權利要求11所述的裝置，其中，所述鎖定系統通過所述熱敏部件的滯后型雙 穩(wěn)態(tài)變形特性來提供。
13.根據權利要求11或12所述的裝置，其中，所述鎖定系統包括-固定的止動裝置，具有兩個相鄰并基本上正交的支承面(24，25)；以及 -彈性接片(23)，被布置在所述至少一個機械部件上； 其中，所述止動裝置和所述彈性接片被布置成使得-在所述熱敏部件由于其變形但尚未引起所述至少一個機械部件(15，21)的移動時， 所述彈性接片與所述第一支承面(24)相抵靠而被預加應力；以及-在所述熱敏部件由于其變形而已經引起能夠驅動所述電斷開裝置(2)的所述觸發(fā)系 統的所述至少一個機械部件(15，21)的移動之后，所述彈性接片在所述彈性接片固有的回 復力的影響下被不可逆地定位得與所述第二支承面(25)相抵靠。
14.根據權利要求1至13之一所述的裝置，其中，所述至少一個保護部件包括變阻器 (11)并且可選地包括火花隙(13)。
15.根據權利要求1至14之一所述的裝置，其中，所述熱敏部件完全熱機地工作。
16.根據權利要求1至15之一所述的裝置，其中，所述熱敏部件通過與所述保護部件的 面直接接觸或者利用所述熱敏部件的電極經由傳導而與所述保護部件熱連接，優(yōu)選地，所 述熱敏部件的較大部分被布置成與所述保護部件的主面相鄰。
17.根據權利要求1至16之一所述的裝置，包括容納所述至少一個保護部件和所述熱 敏部件的殼(Ia)，所述殼有縫，所述至少一個機械部件通過所述縫從所述殼中伸出，以便在 所述斷開裝置(2)與所述殼相鄰地布置時與所述斷開裝置的所述觸發(fā)系統配合。
18.根據權利要求1至17之一所述的裝置，包括觸發(fā)系統，其中-所述至少一個機械部件被布置成與所述電斷開裝置的所述觸發(fā)系統配合；以及 -所述熱敏部件和所述至少一個機械部件被布置成使得當所述熱敏部件超過所述給 定溫度閾值時，所述熱敏部件由于其變形而引起所述至少一個機械部件的所述移動，所述至少一個機械部件在所述移動的影響下驅動所述電斷開裝置的所述觸發(fā)系統。
19.根據權利要求18所述的裝置，包括-第一殼(2a)，容納所述斷開裝置⑵；以及-第二殼(Ia)，容納所述至少一個保護部件(11 ；13)和所述熱敏部件(17 ；18 ；19 ；20 ；40)；其中-優(yōu)選地，所述第一殼和所述第二殼能夠拆卸地組裝；-所述第一殼具有第一縫(16)，所述第一縫提供對所述斷開裝置的所述觸發(fā)系統的訪 問；以及_所述第二殼具有第二縫，所述至少一個機械部件(15)通過所述第二縫從所述第二殼 中伸出并通過所述第一縫穿入所述第一殼中，以便與所述斷開裝置的所述觸發(fā)系統配合。
20.根據權利要求18或19所述的裝置，其中，所述斷開裝置和所述保護部件電連接， 使得所述斷開裝置(2)的所述觸發(fā)系統的驅動導致所述保護部件(11 ；13)的電力供應被切 斷。
21.根據權利要求18至20之一所述的裝置，其中，所述斷開裝置是磁斷路器或者熱磁 斷路器。
全文摘要
一種過壓保護裝置，包括至少一個過壓保護部件(11)；熱敏部件(17)，能夠根據其溫度來變形；至少一個保護部件與熱敏部件之間的熱連接；以及至少一個機械部件(15)，用于與熱敏部件配合且能夠與電斷開裝置(2)的觸發(fā)系統配合。熱敏部件(17)和至少一個機械部件(15)被布置成使得當熱敏部件超過給定溫度閾值時，熱敏部件由于其變形而引起所述至少一個機械部件(15)的移動，所述至少一個機械部件(15)因此驅動電斷開裝置的觸發(fā)系統。
文檔編號H01H83/20GK101946297SQ200880127170
公開日2011年1月12日 申請日期2008年12月18日 優(yōu)先權日2007年12月18日
發(fā)明者博里斯·戈蒂埃, 文森特·克勒弗納 申請人:Abb法國公司