本發(fā)明涉及一種用于在潛在爆炸區(qū)域中進(jìn)行電位均衡的組件。

背景技術(shù)：

1、為防雷而提供的用于在潛在爆炸區(qū)域(ex區(qū)域)中進(jìn)行電位均衡的組件是眾所周知的。

2、相應(yīng)的組件通常用于橋接絕緣件、絕緣法蘭等，以使系統(tǒng)中原本彼此隔離的系統(tǒng)部件在暴露于雷擊時(shí)接地，從而可以有效地防止雷擊造成的損壞。這種組件的一個(gè)例子是dehn?se的exfs100。

3、除了這種組件的典型功能，即在發(fā)生雷擊時(shí)確保電線安全外，這種組件還必須能夠在發(fā)生故障時(shí)產(chǎn)生短路，以便組件在發(fā)生故障時(shí)具有導(dǎo)電性，從而使得系統(tǒng)的系統(tǒng)部件彼此隔離永久接地。

4、對(duì)于此類組件，用戶不容易看出組件是否仍然完全正常工作，也不能看出是否存在故障并且組件是否永久短路。

5、如上所述，組件被設(shè)計(jì)成使得在發(fā)生故障時(shí)產(chǎn)生短路。然而，對(duì)于用戶來說，知道情況是否確實(shí)如此并不容易。用戶還必須依賴這樣事實(shí)，即組件在發(fā)生故障時(shí)正常工作，通過組件的短路在組件內(nèi)發(fā)生故障時(shí)實(shí)際上存在。出于這個(gè)原因，必須確保在此類組件中付出一些努力，以便在發(fā)生故障時(shí)實(shí)際上產(chǎn)生短路，以在發(fā)生故障時(shí)接地通常是彼此隔離的那些系統(tǒng)部件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是改進(jìn)這種組件的功能，即使得組件更簡(jiǎn)單、更具成本效益，同時(shí)使得其更加用戶友好。

2、根據(jù)本發(fā)明，該目的是通過用于在潛在爆炸區(qū)域進(jìn)行電位均衡的組件來實(shí)現(xiàn)的，該組件具有外殼、氣體放電避雷器、短路裝置和故障指示器。至少氣體放電避雷器和短路裝置被容納在外殼中。短路裝置包括至少一個(gè)彈簧和致動(dòng)元件，該致動(dòng)元件由彈簧預(yù)加載到短路位置。氣體放電避雷器具有底座主體，其被充滿氣體并通過可熱分離連接部連接到第一連接件。故障指示器設(shè)置為指示短路裝置的跳發(fā)(tripping)事件。

3、本發(fā)明的基本思想是提供具有短路裝置的電位均衡組件，該短路裝置特別在組件發(fā)生故障時(shí)變?yōu)榧せ顮顟B(tài)，以便組件在發(fā)生故障時(shí)也具有導(dǎo)電性。于是，連接到組件的系統(tǒng)部件可以接地。因此，可以確保在組件發(fā)生故障時(shí)始終存在短路，以便通過組件將彼此分離的系統(tǒng)部件短路，從而相應(yīng)地接地。

4、故障指示器還確保指示與短路裝置的跳發(fā)事件相關(guān)聯(lián)的故障事件，以便用戶可以快速檢測(cè)組件的狀態(tài)，特別是短路裝置的狀態(tài)。

5、除此而外，短路裝置被設(shè)置為在高短期過載的情況下變?yōu)榧せ?，即產(chǎn)生短路。例如，這樣的高短期過載會(huì)導(dǎo)致氣體放電避雷器的底座主體被損壞或被毀壞，從而激活短路裝置并產(chǎn)生短路。

6、可熱分離連接部也確保組件在長(zhǎng)期低過載的情況下也能確保電位均衡，這是因?yàn)榭蔁岱蛛x連接部由于長(zhǎng)期低過載而分離。如果可熱分離連接部被分離，也會(huì)產(chǎn)生短路，從而確保電位均衡。

7、因此，短路裝置除了彈簧和致動(dòng)元件外，還包括可熱分離連接部，使得當(dāng)可熱分離連接部被分離時(shí)也會(huì)產(chǎn)生短路。

8、因此，根據(jù)本發(fā)明的組件，特別是短路裝置，包括組合式跳發(fā)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在高短期過載和長(zhǎng)期低過載的情況下做出反應(yīng)，以確保電位均衡。

9、通常，跳發(fā)機(jī)構(gòu)是通過彈簧將致動(dòng)元件(直接或間接)預(yù)加載到產(chǎn)生短路的相應(yīng)短路位置來實(shí)現(xiàn)的。因此，如果底座主體被損壞或被毀壞和/或可熱分離連接部被分離，則致動(dòng)元件會(huì)產(chǎn)生短路。

10、因此，短路裝置特別被設(shè)置為在氣體放電避雷器的底座主體至少損壞時(shí)(即如果組件出現(xiàn)故障)時(shí)激活。被損壞甚至被毀壞的氣體放電避雷器至少底座主體被損壞。

11、因此，短路裝置可確保在組件發(fā)生故障時(shí)也存在短路，特別是確保如果氣體放電避雷器的底座主體至少被損壞，則氣體放電避雷器短路。

12、在這方面，利用組件，特別是短路裝置，即短期高過載和低長(zhǎng)期過載，涵蓋了幾種不同的故障場(chǎng)景。

13、此外，氣體放電避雷器確保組件當(dāng)存在氣體放電避雷器可以進(jìn)行放電的電位差時(shí)提供所需的電位均衡，該電位差對(duì)應(yīng)于組件的正常運(yùn)行，即常規(guī)過載。

14、基本上，氣體放電避雷器提供隔離火花隙(exfs)。

15、根據(jù)一方面，致動(dòng)元件被安裝成相對(duì)于外殼可移動(dòng)。因此，致動(dòng)元件可以相對(duì)于外殼移動(dòng)，從而當(dāng)相對(duì)移動(dòng)導(dǎo)致產(chǎn)生短路的組件的兩個(gè)部件之間接觸時(shí)，可以通過致動(dòng)元件產(chǎn)生短路。

16、如果致動(dòng)元件至少在短路位置或跳發(fā)時(shí)部分從外殼突出，或者如果外殼有相應(yīng)的觀察窗，用戶可以快速確定致動(dòng)元件是否處于短路位置。在這方面，致動(dòng)元件本身已經(jīng)可以形成故障指示器。

17、根據(jù)另一方面，所述致動(dòng)元件被連接到，特別是擰到第二連接件上。第二連接件基本上與第一連接件相對(duì)，特別是相對(duì)于氣體放電避雷器。因此，氣體放電避雷器的第一端連接到第一連接件，而氣體放電避雷器與第一端相對(duì)的第二端連接到第二連接件。換句話說，兩個(gè)連接件彼此分離，僅通過氣體放電避雷器相互聯(lián)接。因此，兩個(gè)連接件不是直接相互連接的，從而如果與氣體放電避雷器的連接部被斷開和/或氣體放電避雷器被損壞，則兩個(gè)連接件之間的相對(duì)移動(dòng)基本上是可能的。

18、因此，第一連接件和第二連接件在組件的初始位置是彼此間隔開的(即通過位于其之間的氣體放電避雷器)。

19、在一個(gè)實(shí)施例中，所述致動(dòng)元件具有至少一個(gè)環(huán)形或圓柱形截面。例如，致動(dòng)元件(基本上)是壺形的，底座具有開口。

20、所述致動(dòng)元件的相應(yīng)截面在末端可具有內(nèi)螺紋，第二連接件的外螺紋與該內(nèi)螺紋相互作用，在致動(dòng)元件與第二連接件之間形成螺紋連接。

21、特別地規(guī)定，所述至少一個(gè)彈簧作用在第二連接件上。在這方面，致動(dòng)元件通過第二連接件預(yù)加載到短路位置。彈簧沿短路位置方向壓緊第二連接件，第二連接件連接到致動(dòng)元件，沿短路位置方向推動(dòng)(例如拉動(dòng))致動(dòng)元件。因此，彈簧將致動(dòng)元件預(yù)加載到短路位置。

22、例如，所述至少一個(gè)彈簧是壓縮彈簧。因此，壓縮彈簧支撐在組件的部件上，以對(duì)第二連接件施加壓力。

23、此外，可以規(guī)定短路裝置包括壓縮彈簧和/或扭力彈簧。因此，可以提供兩種不同類型的彈簧，以確保在組件出現(xiàn)故障時(shí)致動(dòng)元件發(fā)生所需移動(dòng)。也可以僅提供扭力彈簧，這會(huì)導(dǎo)致所述致動(dòng)元件旋轉(zhuǎn)，但這種旋轉(zhuǎn)只有在例如氣體放電避雷器，特別是其底座主體損壞或毀壞時(shí)才有可能。換言之，扭力彈簧可以布置成使致動(dòng)元件旋轉(zhuǎn)，只有當(dāng)氣體放電避雷器，特別是其底座主體被損壞或毀壞時(shí)，這種旋轉(zhuǎn)才有可能。致動(dòng)元件的移動(dòng)導(dǎo)致短路。特別是，由于短期高過載或長(zhǎng)期過載而啟動(dòng)致動(dòng)元件的移動(dòng)，這會(huì)使短路裝置跳發(fā)。

24、原則上，壓縮彈簧還可以確保氣體放電避雷器，特別是在氣體放電避雷器的底座主體中產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致氣體放電避雷器，特別是底座主體破裂，從而至少有彼此分離的兩個(gè)部分。然后，扭力彈簧可以使所述至少兩個(gè)部分相對(duì)旋轉(zhuǎn)。因此，壓縮彈簧施加的力確保了氣體放電避雷器(特別是底座主體)的減弱，導(dǎo)致由于裂紋而破裂。即使在發(fā)生裂縫的情況下，也無法再完全確保功能，因此短路裝置的完全毀壞和跳發(fā)是有利的。

25、根據(jù)另一個(gè)方面，在短路裝置的跳發(fā)事件中，通過在跳發(fā)時(shí)相互接觸的第一連接件和致動(dòng)元件形成短路。因此，在跳發(fā)的情況下，即當(dāng)致動(dòng)元件處于短路位置時(shí)，致動(dòng)元件與第一連接件之間存在接觸，從而產(chǎn)生短路。除此而外，這是由于外殼牢固地連接到第一連接件，而致動(dòng)元件連接到第二連接件。當(dāng)短路裝置跳發(fā)時(shí)，致動(dòng)元件與外殼發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，因此也導(dǎo)致兩個(gè)連接件的相對(duì)移動(dòng)。然而，在裝置跳發(fā)事件中，兩個(gè)連接件之間沒有直接接觸，而只是通過致動(dòng)元件間接接觸。換言之，在初始狀態(tài)下彼此間隔開并相互電絕緣的兩個(gè)連接件在跳發(fā)時(shí)仍保持間隔開，但通過致動(dòng)元件相互電連接。因此，電流可以通過致動(dòng)元件從第一連接件流向第二連接件。

26、故障指示器特別設(shè)計(jì)為機(jī)械故障指示器。這意味著在跳發(fā)的情況下，故障指示器會(huì)純粹機(jī)械地跳發(fā)，即沒有電信號(hào)發(fā)送到故障指示器。為此，可以以一種簡(jiǎn)單的方式提供故障指示器，即故障指示器被設(shè)計(jì)為致動(dòng)元件的一部分或直接機(jī)械聯(lián)接到致動(dòng)元件，其結(jié)果是致動(dòng)元件的位移導(dǎo)致故障指示器的位移，這使得相應(yīng)的狀態(tài)對(duì)用戶可見。

27、例如，故障指示器設(shè)置在致動(dòng)元件的朝外表面上，當(dāng)跳發(fā)時(shí)從外部可以看到該表面。該表面可以是標(biāo)記的部分，在短路位置從外部可見。例如，該部分標(biāo)有信號(hào)顏色。因此，形成故障指示器的相應(yīng)部分在初始位置被外殼覆蓋，其中相應(yīng)的部分在短路位置從外部可見，以便用戶可以直接檢測(cè)短路裝置的狀態(tài)，從而檢測(cè)組件的狀態(tài)。為此目的，可以規(guī)定致動(dòng)元件與外殼的相對(duì)移動(dòng)導(dǎo)致標(biāo)記部分離開外殼。作為替代，可以在外殼中設(shè)置有觀察窗，例如半透明或透明的區(qū)域，在發(fā)生跳發(fā)時(shí)標(biāo)記部分位于其中，以便通過觀察窗從外部看到標(biāo)記部分。

28、特別是，觀察窗可以提供密封的外殼，致動(dòng)元件可以在其中移動(dòng)。

29、此外，故障指示器基本上可以適用于戶外安裝。因此，故障指示器可以承受環(huán)境影響。

30、外殼和/或連接件被特別設(shè)計(jì)成為密封的，使得組件具有ip防護(hù)等級(jí)，可防止水和異物在跳發(fā)和未跳發(fā)狀態(tài)下進(jìn)入。同時(shí)，保證短路裝置的移動(dòng)能力，從而保證了發(fā)生故障時(shí)的短路功能。

31、根據(jù)進(jìn)一步的方面，第一連接件牢固地連接到外殼上。這確保了第一連接件和外殼之間沒有相對(duì)移動(dòng)。

32、根據(jù)另一個(gè)方面，底座主體至少部分被絕緣體包圍，在絕緣體上至少支撐彈簧和/或致動(dòng)元件沿其移動(dòng)安裝和/或第一連接件牢固地連接到該絕緣體。絕緣體確保氣體放電避雷器的底座主體與初始狀態(tài)下的致動(dòng)元件之間的電氣絕緣。此外，致動(dòng)元件通過絕緣體以規(guī)定的方式安裝在外殼內(nèi)，特別是在氣體放電器的底座主體和致動(dòng)元件之間設(shè)置了規(guī)定的距離。同時(shí)，絕緣體充當(dāng)致動(dòng)元件的滑動(dòng)軸承，以便致動(dòng)元件可以相對(duì)于絕緣體移動(dòng)。此外，彈簧可以夾在絕緣體和第二連接件之間，以便將彈簧支撐在絕緣體上，并沿短路位置方向壓緊第二連接件。此外，絕緣體可以牢固地連接到第一連接件，以便當(dāng)外殼連接到第一連接件時(shí)，絕緣體相對(duì)于第一連接件以及外殼固定?？梢詾榻^緣體和第一連接件的連接提供力鎖合和/或形鎖合。此外，絕緣體還可以通過材料間鍵合連接到第一連接件。

33、原則上，連接件也可以稱為內(nèi)部殼體件，特別是相對(duì)于至少在某些區(qū)域圍繞兩個(gè)連接件的外部殼體而言。

34、該組件還可以包括用于監(jiān)測(cè)組件狀態(tài)的遠(yuǎn)程信號(hào)裝置。特別地，所述遠(yuǎn)程信號(hào)裝置包括與外殼或致動(dòng)元件相互作用的傳感器。遠(yuǎn)程信號(hào)裝置基本上用于在不同位置發(fā)出組件狀態(tài)的信號(hào)，因此用戶不必在現(xiàn)場(chǎng)即可感知故障指示。遠(yuǎn)程信號(hào)裝置可以包括代表傳感器的微動(dòng)開關(guān)。微動(dòng)開關(guān)可以通過觸覺致動(dòng)來傳遞組件的狀態(tài)。可以規(guī)定傳感器，即微動(dòng)開關(guān)，與外殼相互作用，特別是在初始狀態(tài)下。傳感器被安裝成使得在跳發(fā)時(shí)，即由于致動(dòng)元件的移動(dòng)，傳感器從外殼上移開，因此不再存在與外殼的接觸，并通過遠(yuǎn)程信號(hào)裝置發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)。

35、作為替代，傳感器可以被布置成傳感器不是在初始狀態(tài)下被致動(dòng)，而是在跳發(fā)時(shí)被致動(dòng)，即在致動(dòng)元件移動(dòng)之后被致動(dòng)。致動(dòng)可以由致動(dòng)元件本身或聯(lián)接到致動(dòng)元件的元件執(zhí)行，通過遠(yuǎn)程信號(hào)裝置傳遞跳發(fā)信號(hào)，而跳發(fā)信號(hào)又代表組件的狀態(tài)。

36、還可以規(guī)定，傳感器掃描組件的移動(dòng)部件(例如致動(dòng)元件和/或第二連接件)的輪廓。組件的被掃描部件可以由傳感器在外殼外部或外殼內(nèi)部進(jìn)行掃描。

37、傳感器的另一種替代方案提供電感式傳感器，其檢測(cè)組件的部件的移動(dòng)。

38、可熱分離連接部可以是焊接連接?？蔁岱蛛x連接部可以是低焊膏的，其例如在高于100℃的溫度下，特別是高于130℃時(shí)開始分離，因此可熱分離連接部被分離。

39、特別地，氣體放電避雷器的底座主體可以由陶瓷制成。陶瓷可能會(huì)斷裂或破裂，導(dǎo)致組件出現(xiàn)故障，尤其是氣體放電避雷器。底座主體的斷裂或破裂導(dǎo)致短路裝置被激活，從而通過短路組件確保電位均衡。

40、特別是，外殼是塑料外殼。因此，可以確保布置在外部并圍繞導(dǎo)電元件的外殼不導(dǎo)電。

41、原則上，當(dāng)短路裝置被激活時(shí)，即致動(dòng)元件處于短路位置(其中短路是通過致動(dòng)元件建立的)時(shí)，組件會(huì)發(fā)生跳發(fā)事件。

42、短路裝置可以具有軸向、旋轉(zhuǎn)或軸向旋轉(zhuǎn)跳發(fā)機(jī)構(gòu)，即由于壓縮彈簧、扭力彈簧或壓縮彈簧和扭力彈簧的組合而導(dǎo)致。軸線由氣體放電避雷器或氣體放電避雷器連接的連接線限定。