确定浪涌电压抑制器中最高电压的空气火花隙

摘要

本发明涉及确定老化的浪涌电压抑制器(5)最高电压的空气火花隙，包括设在充惰性气体封壳中的电极装置。浪涌电压抑制器安在浪涌电压保护插塞中。火花隙设在两接触构件间(2与3或4间)，平行于该抑制器。第一接触构件(2)电连接于一接触片(7)，当插塞在插入状态时，接触片弹性压在第二接触构件(3，4)的表面。为断开电路，在接触片和第二接触构件间插入给定厚度的电绝缘片(8，9)，绝缘片上有一孔，以在其间形成气隙。

说明书

本发明涉及一种空气火花隙，包括一个装在充有惰性气体的封壳中的电极装置，火花隙安装在两个接触构件之间，且平行于浪涌电压抑制器。

在电信技术领域里为防止浪涌电压造成的过电压和过电流广泛使用浪涌电压抑制器。它们通常包括一种封装在充有例如氖或氩一类的惰性气体的玻璃或陶瓷封壳里的电极装置。这种浪涌电压抑制器的作用有如一种由电压启动的开关，当超过额定点火电压后，形成一个携带大电流容量（大约2.5千安至20千安）的电弧。然而这种浪涌电压抑制器存在着由使用期限和负载类型决定的老化问题。典型的问题是封壳里的惰性气体逐渐泄漏而越来越多地被空气所取代。由于这一问题使得浪涌电压抑制器的响应电压提高到数倍于（大约2，500至5，000伏）标准值。因此需要提供一种额外的保护措施，以保证某一确定的最高响应电压。一般是在1，000至1，500伏的范围。

这种保护措施可以通过断开空气中的火花隙实现。0.1至0.5mm的电极间距可以获得0.2至0.5千伏的响应电压。但是这种附加的断路火花隙需要特殊的浪涌电压抑制器的几何尺寸，从而偏离了标准尺寸;而且造价也增加了不少。

从德国DE3813889C1知道已有一种用于电信技术领域的接线器或断路开关组，在这种组件上至少可以插接一个浪涌电压保护插塞，该插塞具有一个容纳有浪涌电压抑制器的壳体。

因此，本发明的目的是提供一种带有一个附加空气火花隙的浪涌电压抑制器，从而能够满足有关测试要求而又不改变几何尺寸，例如指浪涌电压抑制器外壳的尺寸，其造价也只有少许的提高，而且基本上防止了外界对其中的空气火花隙的影响。

本发明的目的是如下解决的，一接触构件可导电地与一个接触片相连接，接触片弹性地压在第二接触构件的表面上，为断开电路至少一个具有给定厚度的电绝缘片放置在接触片和第二接触构件之间，所述电绝缘片上有一个孔，以便在第二接触构件和接触片间形成空气隙。从属权利要求定义了其它更好的实施方案。

一个接触构件与另一个接触构件可导电地连接在一起，其中一个接触构件表面的一部分弹性地置于另一个接触构件的表面之上，这两接触构件之间有一个给定厚度的电绝缘片，使之成为断路。所述电绝缘片上有一个孔，使得在一个接触构件和另一个接触构件之间形成一个空气隙，该断路火花隙可以在两个接触构件间的窄小空间形成，而且以这种简单的方式可以获得高精度要求的火花隙电极间距。一方面通过电绝缘片和第二接触构件间的面接触式连接，另一方面以弹性面接触方式把第一接触构件放置于电绝缘片上，得到一个封闭的断路火花隙，因此基本上防止了外界对击穿电压的影响，例如空气压力，空气湿度和污染等。

以下通过参考附图中的实施例对本发明作更为详细的说明：

图1在初始状态的浪涌电压保护插塞的剖视图;

图2在插入状态的图1中的浪涌电压保护插塞的剖视图;

图3a-线接触构件的侧视图（a）及一个局部的俯视图（b）;

图4b-线接触构件的侧视图（a）及一个局部的俯视图（b）。

浪涌电压保护插塞包括一个由塑料底托1和金属盖2组成的外壳。盖2在浪涌电压保护插塞插在接线器或断路开关组件上时，与一个未示出的集流接地装置可导电地连接，因此它构成接地端。两个插入式舌片3和4从外壳中伸出，所述插入式舌片在浪涌电压保护插塞插入状态时，分别与电信电缆的a-线或b-线相接。每个浪涌电压抑制器5分别地接在插入式舌片3与盖2之间，和插入式舌片4与盖2之间，此外舌片3或4分别与相应的浪涌电压抑制器5之间连接着一个导电熔丸6。

假如电信系统中产生了一个过电压，在构成接地端的盖2和至少一个插入式舌片3或4之间所述过电压超过了至少一个浪涌电压抑制器5的响应电压，那么这个充有惰性气体的浪涌电压抑制器5将点燃火花，这样过电压就通过这个浪涌电压抑制器的低阻抗连接处被导出系统。如果浪涌电压抑制器5的火花持续不断，相应的熔丸将被产生的热熔化，于是相应的舌片3或4由于指向顶部的弹性作用将会与顶盖2接触，这样浪涌电压抑制器5就被短路，并防止了可能产生的热毁坏。

顶盖2上装有两个触脚式接触片7。当浪涌电压保护插塞是插入状态时（图2），它们分别被弹性压在相应的插入式舌片3或4上。在非插入状态时（图1），接触片7分别升起，与相应的插入式舌片3或4脱开。在插入状态时，插入式舌片3或4分别与其相应的接触片7之间存在一个相对较大的接触面积。

当插入浪涌电压保护插塞时，在接触片7与相关插入式舌片3或4之间形成面接触的区域内分别嵌入一片电绝缘片8或9。所述电绝缘片8或9分别防止了插入式舌片3或4与其对应的接触片7直接接触。两个电绝缘片8和9各有一个孔10或11，因此插入式舌片3或4分别于此处与其相对应的接触片7被一个仅为电绝缘片8或9厚度的空气隙所隔开。插入式舌片3或4分别与其相应的接触片7或盖2（系统接地装置）之间的击穿电压可以用适当选择电绝缘片8或9的厚度的方式来调整。在调整不同的击穿电压时，用允许电绝缘片最大厚度公差为3μm的简单方式就可以达到高度精确的调整。

用适当选择孔10和11（大小和形状）的方法，能使插入式舌片3或4与其对应的接触片7之间形成不均匀强电场，这样就能获得类似平板/尖端布置特征的击穿行为。这就能够减小实际击穿强度，因而，例如，在一个给定的击穿电压下，可以使用较大的电极间距或较厚的电绝缘片。因此，即使在较低的击穿电压下也能采用较大的电极间距，这就可在较大程度上排除电极焊结的问题。