專利名稱：具有短路裝置的過電壓防護放電器的制作方法
具有短路裝置的過電壓防護放電器
背景技術(shù)：
由文獻DE 19622461 B4已知一種具有外部的短路裝置的過電壓防護放電器 (Ueberspannungsableiter)0

發(fā)明內(nèi)容
待實現(xiàn)的目的是，提供一種具有短路裝置的過電壓防護放電器，它可以成本有利地被制造并且具有緊湊的結(jié)構(gòu)形式。該目的通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有短路裝置的過電壓防護放電器實現(xiàn)。短路裝置的有利的設計方案是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。提供一種具有短路裝置的過電壓防護放電器，其中短路裝置布置在過電壓防護放電器的外側(cè)并且具有至少一個基礎元件，基礎元件與過電壓防護放電器的第一電極導電地且機械固定地連接。短路裝置具有至少一個布置在短路裝置的基礎元件處的彈性臂。彈性臂的自由端具有到基礎元件的一定距離并且優(yōu)選地在過電壓防護放電器的至少兩個相鄰電極的長度上延伸。優(yōu)選地，彈性臂的拉伸行程(Sparmweg)如此長，使得它在過電壓防護放電器的兩個相鄰電極的距離上延伸?；A元件與彈性臂電氣地相互連接。配給彈性臂的橋接片將彈性臂的非自由端與基礎元件連接。優(yōu)選地，橋接片布置在過電壓防護放電器的末端側(cè)的電極上方并布置在基礎元件的端部處。在一個實施例中，彈性臂具有如下長度，該長度基本在過電壓防護放電器的整個長度上延伸或者超過于此。由此利用厚的金屬帶作為彈性臂可以獲得良好的彈性效果。在這樣實施的具有由厚的金屬帶制成的彈性臂的短路裝置中彈性臂在短路的電極上的接觸壓力足夠大，以便保證彈性臂與過電壓防護放電器的電極之間的可靠的電連接，如果在彈性臂與電極之間還存在熔化元件的剩余物的話。在一個優(yōu)選的實施例中，短路裝置包括一體的構(gòu)件，其中該構(gòu)件具有至少一個基礎元件和至少一個彈性臂。優(yōu)選地，該構(gòu)件由沖壓件制成。在一個優(yōu)選的設計方案中，短路裝置的基礎元件與3電極過電壓防護放電器的中間電極相連接。優(yōu)選地，至少一個基礎元件借助于焊接連接與第一電極、即放電器的中間電極機械地且電氣地連接。在一個設計方案中，短路裝置具有至少兩個彈性臂。但是在另外的實施例中，短路裝置具有多于兩個彈性臂也是可能的。在具有兩個彈性臂的實施例中，兩個彈性臂優(yōu)選地在基礎元件兩側(cè)布置在過電壓防護放電器的縱軸線的方向上。在正常的操作模式中，短路裝置的兩個彈性臂與過電壓防護放電器的至少一個第二和第三電極隔開。第二和第三電極涉及3電極過電壓防護放電器的外電極。第一彈性臂優(yōu)選地在第二電極的方向上預緊，以便使它們在故障情況下、即在以不允許的程度劇烈加熱過電壓防護放電器時接觸。第二彈性臂優(yōu)選地在放電器的第三電極的方向上預緊，以便使它們在故障情況下接觸。由此在中間電極與外電極之間產(chǎn)生短路。優(yōu)選地，短路裝置的展開體(Abwicklung)是對稱的，尤其相對于展開體的中心是點對稱的。彈性臂相應具有至少一個自由端。此外彈性臂相應具有帶有橋接片的另外的端部，橋接片與短路裝置的基礎元件連接。在一個實施例中，在彈性臂的另一端部與基礎元件之間的橋接片布置在基礎元件的局部區(qū)域處。基礎元件優(yōu)選地具有帶狀的設計。在一個實施例中在基礎元件的端部處布置有一個或多個局部區(qū)域，它們優(yōu)選地布置成垂直于基礎元件的縱向?；A元件的這些局部區(qū)域電氣地且機械地接觸彈性臂。在另一實施例中，兩個基礎元件通過關(guān)聯(lián)的局部區(qū)域或橋接片相互連接，其中彈性臂優(yōu)選地布置在基礎元件之間。優(yōu)選地，短路裝置具有至少兩個彈性臂，它們通過橋接片和基礎元件的局部區(qū)域與至少一個基礎元件連接。優(yōu)選地，彈性臂通過橋接片布置在至少一個基礎元件的相對的端部處。在正常的操作模式中，每個彈性臂在其自由端的區(qū)域中借助于由易于熔化的材料制成的元件與過電壓防護放電器的至少一個電極隔開。短路裝置的第一彈性臂借助于由易于熔化的材料制成的元件優(yōu)選地與第二電極隔開。短路裝置的第二彈性臂借助于由易于熔化的材料制成的元件優(yōu)選地與放電器的第三電極隔開。預緊的彈性臂在上述的實施例中借助于由可熔化的材料制成的元件與放電器的外電極隔開。在3電極放電器的實施例中，預緊的彈性臂也與放電器的中間電極隔開。但是彈性臂至少通過基礎元件與放電器的第一電極、中間電極導電連接。在一個實施例中，由可熔化的材料制成的元件包括電絕緣材料，例如聚合物。在另一實施例中，由可熔化的材料制成的元件包括導電的材料、例如軟焊料 (Weichlot)。但是由可熔化材料制成的元件也可以包括其它材料，它們適合于，在以不允許的程度劇烈加熱過電壓防護放電器的情況下實現(xiàn)可靠地激活短路裝置。在由可熔化的材料制成的元件包括軟焊料的實施例中，該元件優(yōu)選地布置在基礎元件的局部區(qū)域中的一個與彈性臂之間。在3電極過電壓防護放電器中，將焊料布置在中間電極與彈性臂之間是可能的。在由可熔化的材料制成的元件包括聚合物或電絕緣的材料的實施例中，該元件也可以布置在彈性臂與基礎元件的局部區(qū)域之間。在由可熔化的材料制成的元件布置在彈性臂與放電器電極之間的實施例中，該元件優(yōu)選地包括電絕緣的材料。在另一實施例中，由可熔化的材料制成的元件也布置在過電壓防護放電器的另外的元件(例如陶瓷的絕緣體與彈性臂)之間，其中在正常操作模式中總是確保彈性臂與放電器的外電極隔開。在以不允許的程度劇烈加熱過電壓防護放電器時，由可熔化的材料制成的元件熔化，而彈性臂引起外電極與中間電極之間的短路或者在2電極放電器中引起外電極之間的短路。在此，預緊的彈性臂通過彈性應力壓在放電器的外電極上。由此通過短路裝置產(chǎn)生放電器的外電極之間的或外電極與中間電極之間的直接的電連接。通過短路防止放電器繼續(xù)加熱，其中避免通過繼續(xù)加熱放電器造成的損害。在以不允許的程度劇烈加熱放電器時，該放電器通過短路裝置的基礎元件和至少一個彈性臂被短路。在一個實施例中，短路裝置具有兩個基礎元件。但是短路裝置具有多于兩個基礎元件也是可能的?；A元件通過基礎元件的布置在其處的局部區(qū)域或通過橋接片相互連接，其中局部區(qū)域優(yōu)選地布置在基礎元件的相應端部處。在一個實施例中，兩個基礎元件與位于其間的局部區(qū)域一起形成具有展開體的框架，展開體是以基本封閉的四角形的形式。四角形的四個主側(cè)優(yōu)選地布置成矩形。在一個實施例中，矩形的拐角區(qū)域可以具有傾斜的分段。在一個實施例中，至少一個彈性臂布置在兩個基礎元件之間。但是也可以在短路裝置的兩個基礎元件之間布置多個彈性臂?；A元件和彈性臂可以相互以各種任意的順序布置，即也可以布置在(多個)基礎元件外側(cè)。在具有兩個基礎元件的實施例中，基礎元件相應與中間電極、即放電器的第一電極導電地且機械地固定連接。在一個優(yōu)選的實施例中，短路裝置的展開體具有矩形的外輪廓。作為短路裝置的外輪廓理解為短路裝置的通過(多個)基礎元件和彈性臂確定的外形(Umriss)。矩形的外輪廓尤其在制造時具有優(yōu)點，這是因為在制造短路裝置時因此僅較少地或者好到不產(chǎn)生邊角料(Verschnitt)。短路裝置的材料優(yōu)選地含有銅鈹。但是短路裝置也能夠由其它適合的材料制成。通過短路裝置，在其中彈性臂在放電器的至少兩個相鄰的電極上延伸并且它們包括其聯(lián)接片(Anschlusssteg)在整個長度上是自由地有彈性的，提供比較長的彈性臂供使用。為了在短的彈性臂的情況下達到足夠好的彈性效果，優(yōu)選地使用薄的板帶 (Blechstreifen)作為彈性臂。通過彈性臂的比較大的長度，在彈性臂足夠厚時能夠可靠地短路。因此在所示的實施例中，彈性臂在放電器的電極上的接觸壓力對于可靠的接觸足夠大，即使在彈性臂與放電器的電極之間的接觸縫隙中還應存在由可熔化的材料制成的元件的剩余物。因此上述的短路裝置在緊湊的結(jié)構(gòu)形式中具有大的彈性行程。


根據(jù)下面的附圖和實施例詳細解釋上述的內(nèi)容。下面描述的附圖不可理解為真實比例。而是為了更好地表示，放大地、縮小地或失真地示出各個尺寸。彼此相同的或承擔相同功能的元件利用相同的附圖標記表示。圖1示出三電極放電器上的短路裝置的實施例，其中該短路裝置具有基礎元件和兩個彈性臂，圖2示意性示出根據(jù)圖1的短路裝置的展開體，圖3示出三電極過電壓防護放電器上的短路裝置的實施例，在其中短路裝置具有基礎元件和兩個彈性元件，其中基礎元件具有局部區(qū)域，彈性臂借助于可熔化的材料保持在局部區(qū)域處，
圖4示出根據(jù)圖3的短路裝置的展開體，圖5示出三電極過電壓防護放電器上的短路裝置的實施例，在其中短路裝置具有兩個基礎元件和兩個彈性臂，圖6示意性示出根據(jù)圖5的短路裝置的展開體。
具體實施例方式在圖1中以外部的短路裝置的第一實施例示出過電壓防護放電器1。過電壓防護放電器1具有三個電極2、3、4，其中第一電極2構(gòu)造為中間電極而第二電極3和第三電極4 構(gòu)造為外電極或端電極。過電壓防護放電器1在電極2、3、4之間具有優(yōu)選地陶瓷的、充氣的絕緣體。在所示的實施例中，短路裝置具有基礎元件5，它導電且機械固定地在中心布置在第一電極2處，例如釬焊或焊接?；A元件5在過電壓防護放電器1的縱向上延伸直至過電壓防護放電器1的第二電極3和第三電極4，其中基礎元件5通過端部區(qū)域的彎曲與第二電極3和第三電極4隔開。以到過電壓防護放電器1的第二電極3和第三電極4有一定距離地、平行于基礎元件5且在基礎元件5兩側(cè)相應布置有彈性臂6、7。彈性臂6、7直接地且一體地與基礎元件5連接。在實際大致帶狀的基礎元件5與每個彈性臂6、7之間相應布置有基礎元件5的局部區(qū)域12、13和橋接片14、15。因此在彈性元件6、7的自由區(qū)域與基礎元件5之間保留間隙或距離。彈性臂6、7相應具有自由端9、10。彈性臂6、7的與自由端9、10相對的區(qū)域與基礎元件5直接地或通過橋接片或基礎元件5的局部區(qū)域相連接。彈性臂6、7優(yōu)選地在過電壓防護放電器1的至少兩個相鄰的電極2、3或2、4上延伸。第一彈性臂6在所有三個電極上延伸并且與過電壓防護放電器1的電極2、3、4隔開，其中第一彈性臂6在其自由端9處在第二電極3的方向上預緊。在第一彈性臂6與第二電極3之間布置有由可熔化的材料制成的元件11，其在圖1中通過彈性臂6遮蓋。元件 11在圖1所示的實施例中優(yōu)選地包括電絕緣的材料，例如易于熔化的聚合物。第二彈性臂 7相對于基礎元件與第一電極的連接點點對稱地布置在基礎元件處并且如第一彈性臂6 — 樣與過電壓防護放電器1的電極2、3、4隔開，其中第二彈性臂7在其自由端10的區(qū)域中在第三電極4的方向上預緊。在第二彈性臂7與第三電極4之間布置有由可熔化的材料制成的電絕緣元件11。在以不允許的程度劇烈加熱過電壓防護放電器1時，在彈性臂6、7與第二或第三電極之間的元件11熔化，使得彈性臂6、7接觸這些電極并且在過電壓防護放電器1的基礎元件5或第一電極2與第二電極3或第三電極4之間形成短路。通過電極之間的短路防止繼續(xù)加熱過電壓防護放電器1，使得保護過電壓防護放電器1免受損害。圖2示意性示出根據(jù)圖1的短路裝置的平面展開體。展開體具有中心的基礎元件 5，兩個彈性臂6、7平行于基礎元件5在相反方向上從基礎元件5延伸。第一彈性臂6通過基礎元件5的局部區(qū)域12和橋接片14與基礎元件5隔開。在所示的實施例中，第一彈性臂6平行于基礎元件5 —直延伸到其自由端9。第二彈性臂7對此對稱地通過基礎元件5 的局部區(qū)域13和橋接片15與基礎元件隔開。在所示實施例中，第二彈性臂7平行于基礎元件5—直延伸到其自由端10。但是在另一未示出的實施例中，也能夠使兩個彈性臂6、7相互傾斜地和/或還傾CN 102246370 A
說明書
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斜于基礎元件5地布置。在圖2中所示的展開體大致對應于短路裝置的由薄板沖壓而成的毛坯形狀 (Rohform)。虛線表示棱邊，沖壓而成的毛坯形狀在棱邊處彎曲，使得形成短路裝置的在圖1 中所示的形狀。在所示的實施例中，展開體的外形大致包括四角形。因此在制造短路裝置時，產(chǎn)生較少的邊角料。因此短路裝置能夠相對簡單且成本有利地被制造。圖3示出用于具有三個電級2、3、4的過電壓防護放電器1的短路裝置的另一實施例。該短路裝置包括中心的基礎元件5，其與過電壓防護放電器1的第一電極2、中間電極導電地且機械穩(wěn)定地連接。在基礎元件5兩側(cè)在過電壓防護放電器的縱軸線方向上短路裝置包括第一彈性臂6和第二彈性臂7，它們?nèi)∠蚱叫杏诨A元件5并且與基礎元件5側(cè)面地隔開。彈性臂6、7的與自由端9、10相對的區(qū)域直接與基礎元件5通過相應的橋接片14、15 連接。彈性臂6、7通過短路裝置的基礎元件5與過電壓防護放電器1的第一電極2導電地連接。第一彈性臂6在正常的操作狀態(tài)中與過電壓防護放電器1的電極2、3、4隔開，其中第一彈性臂6在其自由端9處在第二電極3的方向上預緊。在第一彈性臂6與基礎元件 5的局部區(qū)域12之間布置有由可熔化的材料制成的元件11，其在圖1中通過基礎元件5的局部區(qū)域12被遮蓋。通過由可熔化的材料制成的元件11，彈性臂6與放電器1的第二電極 3保持距離。元件11在圖1所示的實施例中包括例如軟焊料。但是在另一實施例中，由可熔化的材料制成的元件11也可以包括聚合物或其它適合的、易于熔化的材料。在圖3所示的實施例中沒有意義的是，元件11是否是導電的或絕緣的，這是因為通過元件11沒有與過電壓防護放電器1的第二電極3或第三電極4的間接接觸。第二彈性臂7在正常操作狀態(tài)中對此對稱地與過電壓防護放電器1的電極2、3、4 隔開，其中第二彈性臂7在其自由端10的區(qū)域中在第三電極4的方向上預緊。在第二彈性臂7與基礎元件5的局部區(qū)域13之間布置有由可熔化的材料制成的元件11。圖3示出短路裝置的故障情況，在其中過電壓防護放電器1的以不允許的程度的劇烈加熱使在彈性臂6、7與基礎元件5的局部區(qū)域12、13之間的元件11熔化，使得通過彈性臂6、7的端部9、10和基礎元件5出現(xiàn)在過電壓防護放電器1的第一電極2與第二電極 3或第三電極4之間的短路。圖4示意性示出根據(jù)圖3的短路裝置的平面展開體。虛線表示棱邊，沖壓而成的毛坯形狀在棱邊處彎曲，使得形成短路裝置的在圖3中所示的形狀。短路裝置具有中心的基礎元件5，兩個彈性臂6、7平行于基礎元件5在相反方向上從基礎元件5延伸。在彈性臂 6、7的自由端9、10的區(qū)域中布置有基礎元件5的局部區(qū)域12、13，其垂直于基礎元件5取向。在圖4中所示的展開體大致對應于短路裝置的由薄板沖壓而成的毛坯形狀。在所示的實施例中，展開體的外形大致對應于四角形，其中拐角區(qū)域是倒角的?？?6、17用于將局部區(qū)域12或13與彈性臂9或10利用元件11相連接。在圖5中示出短路裝置的另一實施例，該短路裝置布置在具有三個電極2、3、4的過電壓防護放電器1上。該短路裝置在所示的實施例中包括兩個基礎元件5、8，在它們之間布置有兩個彈性臂6、7?；A元件5、8導電地且機械固定地(例如通過釬焊或焊接連接) 與過電壓防護放電器1的第一電極2連接。彈性臂6、7相互平行且關(guān)于兩個基礎元件5、8 平行地布置。兩個彈性臂6、7直接導電地與基礎元件5、8連接，其中彈性臂6、7相互隔開。彈性臂6、7分別具有自由端9、10。彈性臂6、7的與自由端9、10相對的區(qū)域與基礎元件5、 8通過相應的橋接片14、15直接連接。第一彈性臂6在正常操作狀態(tài)中優(yōu)選地與過電壓防護放電器1的電極2、3、4隔開，其中第一電極6在其自由端9處在第三電極4的方向上預緊。在第一彈性臂6與基礎元件5的局部區(qū)域12之間布置有由可熔化的材料制成的元件11。元件11在圖5所示的實施例中包括例如軟焊料。第二彈性臂7與第一彈性臂6 —樣在正常操作狀態(tài)中與過電壓防護放電器1的電極2、3、4隔開，其中第二彈性臂7在其自由端10的區(qū)域中在第二電極3的方向上預緊。在第二彈性臂7與基礎元件8的局部區(qū)域13之間布置有由可熔化的材料制成的元件11。圖5示出短路裝置在故障情況下的狀態(tài)，在其中過電壓防護放電器1的以不允許的程度的劇烈加熱使在彈性臂6、7與基礎元件5、8的局部區(qū)域12、13之間的元件11熔化， 使得通過彈性臂6、7和基礎元件5、8出現(xiàn)在過電壓防護放電器1的第一電極2與第二電極 3或第三電極4之間的短路。圖6示意性示出根據(jù)在圖5中所示的短路裝置的短路裝置展開體。該展開體具有帶有兩個基礎元件5、8的封閉的區(qū)域，基礎元件5、8通過局部區(qū)域12、13相互連接。在基礎元件5、8之間布置有兩個彈性臂6、7，它們分別通過橋接片14、15與基礎元件5、8或通過局部區(qū)域12、13與基礎元件8、5連接。在彈性臂6、7的自由端9、10的區(qū)域中，彈性臂與基礎元件5、8的局部區(qū)域12、13分離并且沒有連接，使得彈性臂6、7在其自由端9、10處向上或向下自由運動。圖6中的虛線表示棱邊，通過它們短路裝置可被帶到所期望的形式。在材料的上側(cè)或下側(cè)上可通過原材料的凹陷形成棱邊，使得可實現(xiàn)在以后變形時更容易地加工短路裝置。盡管在實施例中僅能描述本發(fā)明的有限數(shù)目的可能的改進方案，但是本發(fā)明不限于它們。短路裝置包括多個基礎元件原則上是可能的，它們例如布置在多個彈性臂之間。這里說明的內(nèi)容的描述不限于各個特別的實施例；而是各個實施例的特征只要技術(shù)上有意義就可以任意地相互組合。因此短路裝置也可構(gòu)造用于2電極過電壓防護放電器。那么基礎元件與兩個電極中的一個固定地連接。附圖標記清單
1(過電壓防護)放電器
2放電器1的第一-電極
3放電器1的第二電極
4放電器1的第三電極
5,8基礎元件
6,7彈性臂
9，10彈性臂的自由端
11由可熔化的材料制成的元件
12，13基礎元件的局部區(qū)域
14，15彈性臂的橋接片
16，17在基礎元件的局部區(qū)域中的孔
權(quán)利要求
1.一種具有短路裝置的過電壓防護放電器，-所述短路裝置具有至少一個基礎元件(5，8)，所述基礎元件(5，8)在所述過電壓防護放電器的整個長度上延伸并且與所述過電壓防護放電器⑴的第一電極⑵導電地且機械固定地連接，并且-所述短路裝置具有至少一個布置在所述基礎元件( 處的彈性臂(6)，所述彈性臂 (6)的自由端具有到所述基礎元件的一定距離并且所述彈性臂(6)在所述過電壓防護放電器(1)的至少兩個相鄰電極(2，3)上延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短路裝置，其特征在于，所述短路裝置具有至少兩個彈性臂 (6，7)，所述彈性臂(6，7)的自由端(9，10)在相反的方向上延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的短路裝置，其特征在于，第一彈性臂(6)與所述過電壓防護放電器(1)的第二電極(3)隔開。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的短路裝置，其特征在于，第二彈性臂(7)與所述過電壓防護放電器(1)的第三電極⑷隔開，并且在所述第三電極⑷的方向上預緊。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的短路裝置，其特征在于，所述彈性臂(6，7)在其自由端(9，10)的區(qū)域中借助于由易于熔化的材料制成的元件(11)與所述過電壓防護放電器(1)的至少一個電極(3，4)隔開。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的短路裝置，其特征在于，所述元件(11)包括可熔化的、導電的材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的短路裝置，其特征在于，所述元件(11)包括可熔化的、電絕緣的材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的短路裝置，其特征在于，所述可熔化的材料(11)布置在所述彈性臂(6，7)與所述基礎元件(5)的局部區(qū)域(12，13)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的短路裝置，其特征在于，由可熔化材料制成的所述元件(11) 布置在所述彈性臂的端部區(qū)域(9，10)與所述過電壓防護放電器(1)的電極(3，4)之間。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的短路裝置，其特征在于，所述過電壓防護放電器(1)在以不允許的程度劇烈加熱的情況下通過所述基礎元件( 和至少一個彈性臂(6， 7)短路。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的短路裝置，其特征在于，所述短路裝置的展開體具有大致矩形的外輪廓。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的短路裝置，其特征在于，所述基礎元件(5，8) 借助于焊接連接與所述過電壓防護放電器(1)的第一電極(2)相連接。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的短路裝置，其特征在于，所述短路裝置具有兩個基礎元件(5,8) 0
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的短路裝置，其特征在于，至少一個彈性臂(6，7)布置在所述兩個基礎元件(5，幻之間。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的短路裝置，其特征在于，所述短路裝置含有銅鈹。
全文摘要
提供一種具有短路裝置的過電壓防護放電器，其中短路裝置具有至少一個第一基礎元件。第一基礎元件與過電壓防護放電器的第一電極導電地且機械固定地連接。短路裝置具有至少一個布置在基礎元件(5)處的彈性臂(6)，其自由端具有到基礎元件的一定距離并且它在過電壓防護放電器(1)的至少兩個相鄰電極(2，3)上延伸。
文檔編號H01T1/14GK102246370SQ200980151600
公開日2011年11月16日 申請日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者P·博伯特, T·韋斯特比 申請人:埃普科斯股份有限公司