[发明专利]变阻器组件和用于保护变阻器组件的方法

说明书

提供了一种故障安全性得以改进的变阻器组件。该变阻器组件包括变阻器和第二外接触部。如果热敏元件的温度超过临界温度，则变阻器与第二外接触部之间的电流路径可以由闸主动地阻断。

技术领域

本发明涉及故障安全得以提高的变阻器组件以及用于在异常操作条件下保护变阻器组件的方法。

背景技术

变阻器组件是具有取决于施加至该组件的电压的电阻的电气组件。该电阻可以随着所施加的电压的增加而减小。当向变阻器组件施加正常操作条件的电压时，该组件可以具有在kΩ、MΩ或GΩ范围内的电阻。如果所施加的电压超过临界电压，则该组件的电阻可能降低至几欧姆的范围。

这样的变阻器组件可以被用作电路中的补偿元件或者用于保护敏感电路免受过电压。当用作保护装置时，变阻器组件可以电连接在电路与接地电位之间，并且分流潜在有破坏性的电功率。

因此，当变阻器组件在高电压下电阻变低时变阻器组件中耗散的电力可能会超过临界值，并且所耗散的电力可能会损坏变阻器组件或者甚至损坏整个电路，包括具有变阻器组件的整个电气装置。当超过临界电压条件时，变阻器组件甚至可能会着火。

根据美国2001/0055187 A1，已知分别受保护的金属氧化物变阻器组件。变阻器组件包括保险丝，并且当离开正常操作条件时，可以产生绝缘间隙。

根据美国2009/0027153 A1，已知其他金属氧化物变阻器组件。此外，当离开正常操作条件时，使用保险丝来断开电路以防止进一步的损害。

然而，具有构成保险丝的可熔材料的已知变阻器组件不能保证保险丝的材料在熔化之后保持断开电连接。特别地，在变阻器组件的定位或组件经受加速的环境条件下，保险丝的材料将流至的位置是未知的，并且存在保持电连接的危险。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有安全性得到改进的变阻器组件。特别地，本发明的目的是提供一种提高了在异常操作条件下获得开路的可能性并且降低了保险丝的材料保持电接触的可能性的变阻器组件。

此外，本发明的目的是提供一种在超过正常操作条件的情况下保护变阻器组件的方法。

因此，提供了根据本公开的实施例的变阻器组件和保护变阻器组件的方法。优选实施例提供了进一步的有益效果。

变阻器组件包括第一外接触部和第二外接触部。此外，变阻器组件包括电连接至第一外接触部的变阻器。该组件还具有变阻器与第二外接触部之间的路径。此外，变阻器组件具有主动释放装置(active releasing device)，该主动释放装置具有闸(shutter)和热敏元件。在异常操作条件下，热敏元件释放闸。然后，闸沿直线移动并且关断变阻器与第二外接触部之间的路径。

变阻器可以是任何类型的变阻器，例如，金属氧化物变阻器。

第一外接触部和第二外接触部被设置为将变阻器组件电连接至外部电路环境，例如作为在地电位与敏感电路之间以保护敏感电路免受高电压脉冲的分流元件。

变阻器与第二外接触部之间的路径是在正常操作条件下电流应当流动的路径，即，在向变阻器施加相应电压时第一外接触部与第二外接触部之间的路径。变阻器和在变阻器与第二外接触部之间的路径串联地电连接。

主动释放装置使该变阻器组件与上述的变阻器组件相区分，原因是提供了闸和热敏元件并且释放装置是主动装置。不必依赖于保险丝的熔融材料在非有害的位置处凝结。释放装置主动地关断闸并且优选地防止变阻器与第二外接触部之间的电流连接。

对于每个变阻器组件，例如根据要满足的已知规格来限定正常操作条件。以如下方式来构造热敏元件并且以如下方式来选择热敏元件的材料(特别是该材料的熔融温度)：如果超过所限定的正常操作条件，则闸关断变阻器与第二外接触部之间的路径，并且优选地，与凝结的材料后来的静止位置无关，关断的路径防止了进一步的电流并且将变阻器与第二外接触部电流分离。