用于在存在暂态过压时使电涌放电器、尤其是压敏电阻可靠地电网分离的布置系统

摘要

本发明涉及一种布置系统，用于在存在暂态过压时通过触发与电涌放电器1串联的保险装置4使电涌放电器、尤其是压敏电阻1可靠地与电网分离，其中，所述电涌放电器1具有火花放电间隙6或与单独的火花放电间隙6电连接。所述电涌放电器1设有包封结构7或包围结构，所述包封结构7或包围结构具有朝相应的火花放电间隙定向的开口和/或具有这样的通道，使得在存在最高使所述电涌放电器1燃烧的热负载时形成的气流到达所述火花放电间隙，结果是，降低所述火花放电间隙的响应电压以及带来引起串联的保险装置触发的电流。

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1所述的用于在存在暂态过压(TOV)时通过触发与电涌放电器串联的保险装置使电涌放电器、尤其是压敏电阻可靠地与电网分离的布置系统。

背景技术

电涌放电器、也包括在电信网络和数据处理网络中使用的电涌放电器都属于现有技术。当在供电电网中出现各种不同的故障状态时，例如在工作电压快速升高超过额定电压时、在误安装或者存在相间电压时，压敏电阻作为过压保护设备的主要组成部分发生过载。

已知的在超过负载极限时例如通过焊料的熔化而导致电网分离的热分离装置在很多情况下对于避免压敏电阻的不可逆的损坏、尤其是避免压敏电阻发生烧毁都是过于迟缓的。

即使在压敏电阻发生不希望的熔结的情况下也存在很大的剩余电阻，因此，由于电流不足以熔化保险丝，难以触发串联的保险装置。

在不同的研究中已经证明，在为时200ms的Ip＝300A的1200V+Uc的IT-网络-TOV-负载的情况下，电涌放电器中的触发电路中的限流器件、尤其是压敏电阻发生烧毁。

由于所采用的器件的高电阻，其中流动的电流没有大到足以触发现有的、也集成在布线载体上的保险装置。

移动的部件、如例如同样已知的在气体放电器(Gasableiter)上用于实现失效保护特性的短接线通常反应也过于迟缓。

上述情况导致，相关的过压保护设备或者开始燃烧或者在内部剧烈地被熏黑，由此在出现TOV负载、也就是说出现瞬态过压之后切换到额定电压(Bemessungsspannung)时，存在发生火灾的危险，并且是由于在所存在的电位之间实现导电连接的炭黑层而存在发生火灾的危险。

发明内容

因此，出于前面所述的原因，本发明的任务是，给出一种改进的用于在存在暂态过压(TOV)时通过触发与电涌放电器串联的保险装置使电涌放电器、尤其是压敏电阻可靠地实现电网分离的布置系统，所述布置系统能特别快速地做出反应，使得可能的最大短路电流能够流过，以便触发前面提及的保险装置。

通过根据权利要求1所述的特征组合来解决本发明的任务，其中各从属权利要求构成至少一个适宜的设计方案。

按照本发明，用于在存在暂态过压(TOV)时通过触发与电涌放电器串联的保险装置使电网与电涌放电器、尤其是压敏电阻可靠地分离的布置系统具有电涌放电器，所述电涌放电器设有火花放电间隙或者与单独的这种火花放电间隙电连接。此外，电涌放电器还设有包封结构或包围结构，其中所述包封结构或包围结构具有朝相应的火花放电间隙定向的开口和/或具有通道，使得在存在直至发生电涌放电器烧毁的热负载时形成的气流到达火花放电间隙，结果使得火花放电间隙的响应电压的降低以及带来引触发串联的保险装置的电流。

这里，所述包封结构或包围结构设计成，使得限制电涌放电器继续燃烧或损坏，以防止超出不可避免的程度。

所述包封结构或包围结构由一种至少暂时耐高温的材料以及耐火的材料组成。

电涌放电器具有电连接端子，所述电连接端子与布线载体的导体线路连接，其中所述导体线路的一些部段构造成火花放电间隙。就是说，对于覆铜的电路板，可以这样改进导线分布，使得相对应的导体线路结构的相对置的各面限定所述火花放电间隙，并且是以相应的可再现的方式来限定火花放电间隙。

与此有关地，导体线路部段构造成接线盘(Anschlusspad)，而且具有几毫米的间距，以形成火花放电间隙。

但是，所述火花放电间隙也可通过直接在电涌放电器的预定的部位上进行金属化来实现。

形成火花放电间隙的面的间距以多倍大于空气击穿火花间隙的电极间距。借此保证了，在正常运行时不在压敏电阻电位之间出现电弧。

只有在压敏电阻燃烧时或在形成相应导电的气体时，此时形成的气体才在接线盘区域内使响应电压降低，并且出现电弧。由此，损坏的电涌放电器被跨接，而且电流几乎不受影响地流过保险装置，以便触发保险装置并且实现希望的电网分离。

在本发明的一个设计方案中，所提出的包围结构或包封结构可以是过压保护设备的壳体结构的一部分。

所述包围结构可以设计成多部分式的、箱形的结构体。

火花放电间隙优选由两个或者更多个金属面形成，所述金属面的最小间距确定响应电压。

可以优选地通过远程报告装置和/或视觉显示来用信号通知保险装置的触发，以便可靠地识别故障状态。

附图说明

下面应根据实施例以及参考附图来详细说明本发明。

这里：

图1示出压敏电阻、气体放电器以及保险装置连同具有按照本发明的火花放电盘和示意性示出的包封结构的触发电路的变压器或初级线圈的串联电路的示意性的框图；

图2示出位于包封结构中的具有火花放电间隙的压敏电阻和串联的保险装置组成的布置系统的透视细部图，其中电元件处在布线载体上；

图3示出具有集成的火花放电间隙、压敏电阻和包围结构的过压保护设备的透视细部图，所使用的压敏电阻具有按钮形，以及

图4示出过压保护设备的另一个实施例的透视图，所述过压保护设备具有在触发电路上的矩形压敏电阻、相应的火花放电间隙和包围结构，所述包围结构还没有套装到压敏电阻上。

具体实施方式

由根据图1的图示可理解对于按照本发明的解决方案来说重要的电路图。

压敏电阻1形式的电涌放电器与气体放电器2、变压器3的初级线圈和保险装置4串联。压敏电阻的接线端与火花放电盘5连接。

在所述火花放电盘5之间构成火花放电间隙6。

火花放电盘5与压敏电阻1相应的连接触点电连接。包围结构或包封结构7同样示意性示出。

通过压敏电阻的包封结构7，将在过载情况下形成的燃烧气体朝火花放电盘的方向引导，这里设有相应的开口或所述包围结构通道状的结构。

通过导电的气体跨接火花放电间隙6，从而形成电弧。

此时，保险装置4在一到两个半波之内触发。接着，相应地装备的过压保护设备既没有由于压敏电阻的燃烧也没有由于自由燃起的电弧对外可见地被损坏。通过在图1中未示出的指示滑标或远程报告装置使内部保险装置4的触发对外可见或用信号通知内部保险装置的触发。

图2以透视图示出了具有覆铜的导体线路9的布线载体8。

在图2中标注为F1的保险装置4与导体线路9电接触。

此外，布线载体8上还设有由包封结构G1包围的压敏电阻。

压敏电阻的接线端同样引向相应的导体线路9和存在于这里的火花放电盘5。盖形的挡板10确保使在发生故障的情况下形成的气体集中到火花放电盘5的区域并且不会危害周围环境。

根据图3和4示出包封结构的实际实施方式，其中压敏电阻1根据图3具有按钮形的造型，而包围结构7对应于压敏电阻1的轮廓实现成箱形的。通过铰链关节、尤其是薄膜铰链，箱形的壳体7的两个半部可以转换到关闭状态。

在所述实施例中，火花放电间隙也通过导体线路的与此相关的部段形式的相应衬垫5来实现。

在过压保护设备根据图4的实施方式中，使用方体形的压敏电阻1。与此相关地，包封结构7相应地是方体形的，而且可以滑移到压敏电阻1上。这里，所述压敏电阻1的接线端侧的区域保持露出，从而在压敏电阻1破坏时所形成的气体能到达火花放电间隙6。