[发明专利]过电压保护元件

说明书

本发明涉及一种用于分路瞬时过电压的过电压保护元件，它具有两个电极、一个在该两电极之间作用的空气击穿火花间隙和一个容纳所述电极的外壳，各电极带有一个电流接线端。

电子测量电路、控制电路、调节电路和开关电路等电路以及电信装置和电信设备主要容易出现瞬时过电压，例如特别是当它们在大气中放电时，比如因为雷电的原因，在电网断路和配电操作时也会出现瞬时过电压。由于晶体管和可控硅等电子器件的使用，这种可能性越来越大；主要是由于多年来大规模使用集成电路而更增大了瞬时过电压的危险。

除了本发明从其出发的过电压保护元件外，即除了带有空气击穿火花间隙的过电压保护元件(参见DE3716997C2)以外，还有带有空气火花放电间隙的过电压保护元件。故名思意，这种过电压保护元件在触发时会产生表面放电方现象(参见DE2718188A1、DE2934236A1和DE3101354A1)。

作为本发明出发点的这种过电压保护元件，即带有空气击穿活化间隙的过电压保护元件与带有空气火花放电间隙的过电压保护元件相比的优点是脉冲电流的承受能力高，缺点是又高又不特别稳定的触发电压。

目前已经研制出不同的具有空气击穿火花间隙的过电压保护元件，它改善了触发电压(参见DE4141681A1、DE4141682A1、DE4244051A1和DE4402615A1)。

从DE4402615A1中知道的过电压保护元件已经在实践中取得了相当大的价值，即本申请人已将其投入生产，并以FLASHTRAB FLT的名称经销(参见FirmaPhoenix Contact GMbH & Co.公司的98/99目录，分目录7“TRABTECH过电压保护”，以及在那里提供的过电压保护的说明书，特别是3页-5页和12页-17页)。在这种公知的过电压保护元件中，各电极带有一个接线脚和一个火花角，该火花角为一个延伸到接线脚的尖角，两电极的火花角一同构成了空气击穿火花间隙。在两电极接线脚的彼此相对端之间是一个触发表面放电的辅助点火件。此外，从DE4402615A1中可以看出，如果电极火花角的邻近接线脚区域有孔是有利的。

上述在DE4402651中公开的过电压保护元件在实践中是这样实施的，一方面其脉冲电流承受能力为100kA，另一方面，为了网络续电流的熄弧，适合于高达100A的范围。

本发明的基本任务是提供另一种具有空气击穿火花的过电压保护元件，其以特殊方式满足了现今的触发电压、瞬息脉冲电流负荷量比、网络续电流负荷量比和网络续电流熄弧比的要求。

首先，本发明的过电压保护元件的基本特征是电极彼此平行地设置。电极可以为圆柱形并具有圆形、椭圆形和/或矩形横截面。特别有利的是，在电极的纵向上具有不同的横截面。不同的横截面不仅指不同的几何形状，即圆形、椭圆形和矩形，而且还指不同的尺寸；因此，电极的纵向可以以横截面来分级，所以，应该起到空气击穿火花间隙的区域可以以特殊的方式定位。

对于本发明的过电压保护元件的工作能力特别有利的是，容纳电极的外壳内腔是加衬的，衬层优选由POM-聚四氟乙烯构成。

在现有技术中，特别是在从DE4402615中公知的过电压保护元件中，一般将空气击穿火花间隙设计成熄弧火花间隙。与此不同地，本发明的另一个具有特殊意义的方面是，在按照本发明的过电压保护元件中，容纳电极的外壳是封闭且耐压的。

确切地说，存在着各种改进和设计本发明的过电压保护元件的方案。对此，一方面参见从属于权利要求1的各权利要求，另一方面参见一个特别优选的实施例，下面要结合附图详细描述该实施例。

图1是按照本发明的过电压保护元件的一个特别有利的实施例的纵剖面图，

图2示出了如图1所示的过电压保护元件，图中示出了容纳原外壳的耐压圆柱体开启时的情况，

图3示出了如图1和图2所示的过电压保护元件外壳开启的情况。

在附图中示出的按照本发明的过电压保护元件用于分路瞬时过电压并用于限制脉冲电流且特别是瞬时脉冲电流，它还用于网络续电流的熄弧；它可分路高达100kA的瞬时过电流并对典型地3kA至4kA且最大25kA或甚至50kA的网络续电流熄弧。本发明的过电压保护元件的基本结构由两个电极3、4和一个在电极3、4之间作用的空气击穿火花间隙5以及一个容纳电极3、4的外壳6构成，各电极3、4具有一个电流接线端1、2。

如图所示，电极3、4相互平行且并列地设置，它们的纵轴彼此分隔开。在图示的实施例中，电极3、4成圆柱形，它们具有圆形横截面。