CN104160460B - 过电压保护器 - Google Patents

Abstract

示出且说明了一种过电压保护器，带有：壳体(2)；两个联接部(3,4)，其用于将过电压保护器(1)电气地联接到需保护的电流通路处；和布置在壳体(2)的内部中的至少一个第一导电体，尤其可变电阻(5)，其中，在过电压保护器(1)的正常状态中，第一联接部(3)与导电体的第一联接区域(6)导电地相连接，而第二联接部(4)经由至少一个构件(7,8)与导电体的第二联接区域(9)导电地相连接。由此，过电压保护器不仅简单地来构建而且构造成耐用且寿命很长，在壳体(2)内布置有包含金属材料的保险元件(10)，其中，保险元件(10)具有两个接触区域(11,12)和使接触区域(11,12)彼此连接的连接区域(13)，保险元件(10)的第一接触区域(11)导电地与导电体的第二联接区域(9)相连接，而保险元件(10)的第二接触区域(12)在过电压保护器(1)的正常状态中导电地与构件(7,8)相连接，且连接区域(13)通过材料减少如此构造为熔断器，即，由可通过电压保护器(1)导出的过电压产生的短暂的脉冲电流可传输通过连接区域(13)，而在故障情况下流经过电压保护器(1)的电源频率的短路电流使连接区域(13)过载，从而毁坏连接区域(13)。

Description

过电压保护器

技术领域

本发明涉及过电压保护器，带有：壳体；两个联接部，其用于将过电压保护器电气地联接到需保护的电流通路处；和布置在壳体的内部中的至少一个导电体，尤其可变电阻(Varistor)，其中，在过电压保护器的正常状态中，第一联接部(Anschluss)与导电体的第一联接区域导电地相连接，而第二联接部经由至少一个构件与导电体的第二联接区域导电地相连接。

背景技术

电气电路和设备以对其特定的电压(额定电压)通常无干扰地工作。当出现过电压时，这并不适用。高于额定电压的公差上限的所有电压被认为是过电压。尤其属于此的还有瞬时的过电压，其可由于大气放电以及由于开关操作或在供电网络中的短路出现且可电流地、电感地或电容地耦合到电气电路中。现在为了保护电气或电子电路(在其中还经常使用过电压保护器)免受瞬时的过电压，开发了过电压保护器且自数十年来已被已知。

由于老化和短时出现的在很短的时间内的过电压(TOV)，尤其在带有作为导电体的可变电阻的过电压保护器中在工作电压的情况下出现可变电阻的泄漏电流的并非所期望的提高。因此，带有作为导电体的可变电阻的过电压保护器目前经常具有热分离装置，通过其使不再没有问题地运转的可变电阻与需监测的电流通路电气分离。在已知的过电压保护器中，可变电阻的状态监测根据温度开关的原理来实现，其中，在可变电阻过热(例如由于出现的泄漏电流)时分开设置在可变电阻与分开器件之间的钎焊连接，这引起可变电阻的电气分离。

例如由文献DE 695 03 743 T2已知此类过电压保护器。在该已知的过电压保护器(其具有彼此并联地布置的两个可变电阻)中，热分离装置附加地还与光学的状态指示部(Zustandsanzeige)相连接，从而过电压保护元件的状态可直接立刻借助于光学的状态指示部读出。作为光学的状态指示部，过电压保护器具有布置在壳体中的第一滑块(Schieber)，其由形成分开器件的分离舌簧(Trennzunge)来操纵且在此与第二滑块共同起作用，第二滑块可依赖于第一滑块的位置相对于观察窗移动。

由文献DE 601 12 410 T2已知一种过电压保护器，其具有布置在金属壳体中的可变电阻片(晶片)，其借助于活塞状的电极靠着罐状的壳体的底部夹紧。壳体利用盖封闭，盖或者拧入到罐状的壳体中或者通过弹簧圈或者锁入在壳体的侧壁中的槽中的夹子来固定。在此，在盖中设置有开口，电极的杆通过该开口从壳体中引出以用于电极的电气的联接。在此，用于将过电压保护器电气联接到需保护的电流通路或信号通路处的第二联接部构造在壳体处。为了电极相对于壳体的电气绝缘设置有绝缘环，其布置在壳体之内且同样具有用于电极的杆的开口。

由文献DE 10 2007 030 653 A1已知一种过电压保护器，其同样具有包括两个壳体半壳的金属壳体，其中，在壳体中优选布置有彼此并联的两个可变电阻和布置在可变电阻之间的中心电极(Mittelelektrode)。通过布置在壳体中的热分离装置可推开两个可变电阻与中心电极，由此分开可变电阻与电流通路。

先前所说明的、在已知的过电压保护器中反复使用的、基于钎焊连接部的熔融的热分离装置具有如下缺点，即，其具有相对缓慢的响应特性，这可导致快速上升的故障电流(其由于过电压保护器的损坏而流经过电压保护器)并未足够迅速地引起钎焊连接部的分离。如果有缺陷的导电体的阻抗已经如此强烈地变化，即，很高的电网驱动的(netzgetrieben)故障电流流经导电体，则由此产生的很高的功率转换可在变得低阻抗的过电压保护器内如此快速地且如此强烈地加热该过电压保护器，即，其可在热分离装置断开过电压保护元件之前产生打开电弧。

为了避免此类故障情况，在实践中使用单独的预防用保险装置(Vorsicherung)(例如熔断器)作为短路电流保护部，其必须协调于过电压保护器的放电容量。然而在此不利的是，一方面利用预防用保险装置需要附加的构件，另一方面此类快速反应的预防用保险装置仅具有受限的冲击电流承载能力。

文献DE 10 2010 015 814 A1公开了一种开头所说明的过电压保护器，在其中在两件式的壳体中布置有彼此并联的两个可变电阻，且作为构件布置有与可变电阻串联的气体填充的过电压导电体。附加地，在已知的过电压保护器的一优选的实施方案中，为两个可变电阻相应关联有作为预防用保险装置的熔断器。通过将熔断器集成到过电压保护器的壳体中可取消使用附加的单独的预防用保险装置。然而，在此同样不利的是，熔断器根据独特的熔化整体(Schmelzintegral)仅有条件地抵抗脉冲电流。

如开头已经阐述的那样，在可变电阻中由于老化和经常的脉冲负荷在其寿命结束时出现绝缘特性的降低，由此在可变电阻中转换损失功率，这引起可变电阻的变热。在此，可变电阻的温度可如此极大地上升，即，形成火灾危险。为了防止可变电阻的如此程度的变热，在已知的过电压保护器中附加地还设置有至少一个取决于温度的短路开关，其中，通过一个或多个短路开关使一个或多个可变电阻短路。因此，总的来说，已知的过电压保护器具有多个构件，其中，为了获得所说明的优点，尤其需要并联的两个可变电阻。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种开头所说明的过电压保护元件，其不仅构造成耐用且寿命很长，而且应可尽可能简单且成本有利地来构建和装配。

对于开头所说明的过电压保护器，该目的利用下述特征由此来实现，即，在壳体内布置有包含金属材料的保险元件，其中，保险元件具有两个接触区域和使接触区域彼此连接的连接区域。在此，保险元件的第一接触区域与导电体的第二联接区域导电地相连接，而保险元件的第二接触区域在过电压保护器的正常状态中导电地与构件相连接。因此，在正常状态中经由保险元件实现在第一导电体与构件之间的导电的连接。

为了可可靠地在过电压保护器的壳体内中断在故障情况下流经过电压保护器的短路电流，在根据本发明的过电压保护器中将保险元件的连接区域通过适宜的材料减少构造为熔断器。在此，材料减少如此实现，即，由过电压引起的、应通过过电压保护器导出的短暂的脉冲电流可传输通过连接区域。而在故障情况下流经过电压保护器且因此还流经连接区域的电源频率的短路电流导致连接区域的过载，从而使得连接区域熔化且因此毁坏连接区域。

按照根据本发明的过电压保护器的一有利的设计方案，保险元件构造成柱状，其中，两个接触区域基本上垂直于连接区域延伸。在此，连接区域的先前所说明的材料减少优选由此实现，即，连接区域具有格栅结构，其中，连接区域的各个格栅牵条用作电流路径且为了保证作为熔断器的期望的功能而具有相应很小的截面。连接区域构造成带有格栅结构使得能够实现各个格栅牵条的截面通过截面的相应的尺寸匹配于受监测且受保护的电流通路的相应要求。

由于保险元件构造成柱状，其电感非常低，由此可实现用于过电压保护器的低的保护电平。此外，保险元件的柱状的构造方案同样具有如下优点，即，通过可导出的脉冲电流或短路电流未出现总地损害或损坏保险元件和过电压保护器的机械结构的合成的动态电流强度(Stromkraft)。

按照根据本发明的过电压保护器的一设计方案，作为构件设置有金属体，经由其在过电压保护器的正常状态中使第二联接部与保险元件的第二接触区域导电地相连接。在此，金属体优选构造为基本上柱状的空心体。

按照根据本发明的过电压保护器的一优选的设计方案，作为构件使用第二导电体，尤其气体填充的过电压导电体，其与第一导电体串联连接。在此，在过电压保护器的正常状态中，第二导电体的第一联接区域与第二联接部导电地相连接，而第二导电体的第二联接区域与保险元件的第二接触区域导电地相连接。由此在过电压保护器的两个联接部之间在过电压保护器的正常状态中布置有包括两个导电体和布置在其间的保险元件的串联部。

通过连接区域的先前所说明的构造方案以及保险元件的布置和设计方案使得提供有这样的过电压保护器，其同样适用于高达1000V或更高的高额定电压，且在此构造成无电网续流(netzfolgestromfrei)。

为了使根据本发明的过电压保护器同样可用于高的额定电压，过电压保护器优选具有作为第一导电体的、呈盘状的高功率可变电阻。第二导电体可优选由气体填充的过电压导电体形成。第二导电体布置在过电压保护器的一联接部与作为第一导电体的可变电阻之间具有如下优点，即，在可变电阻处存在过电压之前，必须首先超过第二导电体的独特的触发电压(Zündspannung)。因此可变电阻仅在关系重大的危害设备或者需保护的电流通路的过电压的情况下被加载，而低于第二导电体的触发电压的更小的电压峰值并未引起可变电阻的加载。这引起可变电阻的更缓慢的老化和损伤，这对过电压保护器的寿命有积极影响。在此，构造为可变电阻的第一导电体用于在气体填充的过电压导电体触发之后熄灭电网续流。

下面在说明书中始终以此为出发点，即，作为构件使用第二导电体，本发明不应局限于此，即，作为构件原则上还可使用金属体。

原则上，第一导电体更确切地说其第二联接区域可直接与保险元件更确切地说其第一接触区域接触。然而优选地设置有尤其盘状的接触元件，其第一接触面与第一导电体的第二联接区域处在导电的接触中，而其第二接触面与保险元件的第一接触区域处在导电的接触中。由此优选整个面地接触第二导电体的板状的接触元件布置在第一导电体与保险元件之间。

同样，第二导电体或者构件优选经由接触元件与保险元件导电地相连接。为此，接触元件不仅与第二导电体或者构件的第二联接区域而且与保险元件的第二接触区域处在导电的接触中。如果构件是金属体，则接触元件可优选与金属体构造成一体。

原则上，第一导电体可以其第二联接区域固定地(例如借助于钎焊或焊接)与保险元件的第一接触区域或接触元件的相应的接触面相连接。然而，为了可补偿所使用的导电体的可能的厚度公差，第一导电体的接触优选借助于布置在壳体中的弹簧元件来实现。为此，通过弹簧元件的弹力使保险元件的第一接触区域贴着第一导电体的第二联接区域。如果在第一导电体与保险元件之间布置有接触元件，则通过弹簧元件使保险元件的第一接触区域贴着放在第一导电体上的接触元件的第二接触面。

为了在使用接触第一导电体的板状的接触元件的情况下防止第一导电体经由金属壳体的短路，设置有绝缘元件，接触元件放在绝缘元件上。在此，绝缘元件优选包含极其有弹性的材料，例如发泡的聚氨酯泡沫或硅酮泡沫，从而使得绝缘元件同时也用作密封部。于是经由绝缘元件密封形成在壳体与接触元件之间的用于第一导电体的腔室不受大气影响，例如空气湿气。

尤其当作为第一导电体使用可变电阻时，过电压保护器优选还具有在热过载情况下被激活的机械式的分离装置。在此，机械式的分离装置具有焊接处和弹簧元件，其中，焊接处如此布置，即，只要焊接处未熔化，第二导电体的第一联接区域抵抗弹簧元件的作用到其上的弹力保持在与第二联接部的接触位置中。如果焊接处被加热到其熔化温度之上，则这引起焊接处的软化，从而焊接处不再可施加相对于弹簧元件的弹力的必需的反力，这引起第二导电体通过弹簧元件从第二联接部推开，即，在第二联接部与第二导电体之间的导电的接触被分开。

根据一有利的设计方案，焊接处在此如此布置，即，其不仅与第一导电体而且与第二导电体处在导热的连接中，从而不仅第一导电体的不允许的加热而且第二导电体的不允许的加热引起焊接处相应地加热到其熔化温度上。优选地，焊接处在此构造在保险元件的第二接触区域与第二导电体或者关联于第二导电体的接触元件之间。

在实践中，对于特殊的应用，例如在风能设备或轨道设备中，不仅必需特别耐用的、高效的过电压保护器，其还应可直接(即，未使用附加的联接导线)集成到汇流排系统中。这样直接集成到汇流排系统中引起可不安装用于过电压保护器的附加的预防用保险装置。在根据本发明的过电压保护器中，该问题通过先前详细说明的保险元件的布置和构造方案来解决。

为了可将过电压保护器尽可能简单地直接集成到汇流排系统中，按照根据本发明的过电压保护器的一优选的设计方案，过电压保护器的第一联接部由构造在壳体处的固定区段形成，壳体可经由固定区段与作为汇流排的支撑板相连接。在此，固定区段优选构造为固定凸缘，其相同分布地布置在壳体的底侧处，其中，固定区段不仅沿径向伸出超过壳体而且伸出超过壳体的底侧。因此，壳体可简单地借助于螺钉装配在支撑板处，其中，避免了壳体底侧与支撑板的整个面的接触，从而几乎没有热从壳体导出到支撑板中。

在此，壳体优选两件式地来构造，其中，第一壳体件构造成罐状且具有容纳导电体的空腔。在此，为了第一导电体与壳体的固定区段的电气连接，当第一导电体以其第一联接区域放在壳体底侧上时，这便足够。在此，第二壳体件优选构造为壳体盖，其相对于第一壳体件绝缘且与过电压保护器的第二联接部相连接。在此，第二联接部可具有联接栓，在其处可以简单的方式借助于螺钉联接第二汇流排。带有集成的联接栓的壳体盖优选由此制成，即，在壳体盖的生产过程中联接栓直接利用塑料来注射包封。

根据本发明的最后的有利的设计方案(其此处还应作简短说明)，过电压保护器具有光学的状态指示部且优选附加地还具有通讯装置以用于过电压保护器的状态的远程通讯。在此，光学的状态指示部和通讯装置优选布置在壳体盖处或者集成在壳体盖中。

根据光学的状态指示部的一优选的设计方案，其具有固定地布置的第一部分和可移动地布置的第二部分，其中，当在热过载情况下在第二联接部与第二导电体或者金属体之间的电气连接分开时，第二部分通过弹簧元件的弹力被从第一位置带到第二位置中。在此，优选机械式的分离装置的弹簧元件用作弹簧元件，从而不需要用于操纵光学的状态指示部的附加的弹簧元件。为了可识别出光学的状态指示部的可移动的第二部分的位置变化，在壳体中布置有对应的观察窗。在光学的状态指示部的第二部分的第一位置中，在其中，导电体未分离，即在过电压保护器的正常状态中，第二部分布置在观察窗之下。而在热过载情况下光学的状态指示部的可移动的第二部分被如此程度地按压到壳体的内部中，即，通过观察窗可识别出光学的状态指示部的第一部分。由此可通过状态指示部的第一部分(红)和第二部分(绿)的相应的色彩以简单的方式从外部识别出过电压保护器的状态。

根据通讯装置的一优选的设计方案，其具有通讯开关和可移动地布置的受弹簧加载的推杆，其中，当在热过载情况下分开在第二联接部与第二导电体之间的电气连接时，推杆操纵通讯开关。在此，优选地，推杆的一端部与光学的状态指示部的可移动地布置的第二部分处在接触中，从而光学的状态指示部的第二部分从其第一位置移动到其第二位置中还引起推杆的移动且因此引起通信接触部(Fernmeldekontakt)的操纵。

附图说明

现在具体存在设计和改进根据本发明的过电压保护器的多种可行性方案。为此，不仅参照从属于专利权利要求1的专利权利要求，而且结合附图参照优选的实施例的下面的说明。其中：

图1显示了根据本发明的过电压保护器的一优选的实施例的剖切的透视性的图示，其中，未触发分离装置，

图2显示了根据图1的过电压保护器的透视性的图示，其中，已触发分离装置，

图3显示了根据图1的过电压保护器的截面图示，其中，未触发分离装置，

图4显示了根据图3的过电压保护器的截面图示，其中，已触发分离装置，

图5显示了布置在过电压保护器中的保险元件的放大图示，

图6显示了根据本发明的过电压保护器的第二实施例的剖切的透视性的图示，其中，未触发分离装置，以及

图7显示了根据图6的过电压保护器的透视性的图示，其中，已触发分离装置。

具体实施方式

图1至4显示了根据本发明的过电压保护器1的第一实施例的一优选的实施方式，其带有基本上柱状的、包含金属尤其铝的壳体2，其中，在壳体2处构造有两个联接部3、4以用于将过电压保护器1电气地联接到需保护的电流通路处。在壳体2的内部中布置有作为第一导电体的盘状的可变电阻5。此外，在两个联接部3、4之间与可变电阻5串联地布置有在壳体2中的构件，在根据图6和7的第二实施例中，该构件为金属体7，而在根据图1至4的实施例中，该构件为气体填充的过电压导电体8。

在过电压保护器1的在图1和3中示出的正常状态中，第一联接部3导电地与可变电阻5的第一联接区域6相连接，而第二联接部4经由气体填充的过电压导电体8与可变电阻5的第二联接区域9相连接。相应地，在根据图6的第二实施例中，第一联接部3导电地与可变电阻5的第一联接区域6相连接，而第二联接部4经由金属体7导电地与可变电阻5的第二联接区域9相连接。

气体填充的过电压导电体8作为附加的导电体布置在设置为用于过电压的“真正的”导电体的可变电阻5旁边具有如下优点，即，首先，在可变电阻5处存在过电压之前，必须超过气体填充的过电压导电体8的独特的触发电压。这引起可变电阻5仅在关系重要的、危害需保护的设备或者需保护的电流通路的过电压的情况下被加载。低于气体填充的过电压导电体8的触发电压的更小的电压峰值未引起可变电阻5的负荷，这引起可变电阻5的更缓慢的老化和损伤。

在根据本发明的过电压保护器1中，在第一导电体5与第二导电体8之间的电气连接通过特殊构造的保险元件10来实现，在图5中详细示出了保险元件10。包含金属材料的保险元件10(其中，该材料然而无须具有特别高的传导性)具有两个接触区域11、12和使接触区域11、12彼此连接的连接区域13。在此，保险元件10的第一接触区域11与可变电阻5的第二联接区域9导电地相连接。此外，如由图1和3可见的那样，在过电压保护器1的正常状态中，第二联接部4与气体填充的过电压导电体6的第一联接区域14导电地相连接，而气体填充的过电压导电体6的第二联接区域15与保险元件10的第二接触区域12导电地相连接。

由图5可识别出保险元件10近似构造成柱状，其中，两个接触面11、12基本上垂直于连接区域13延伸。在此，连接区域13具有格栅结构，其中，连接区域13的各个格栅牵条16用作用于流经过电压保护器1的电流的电流路径。由于连接区域13具有格栅结构，其中，各个格栅牵条16具有仅仅很小的截面，极大地减少连接区域13的用于电流传输的材料，从而连接区域13作为熔断器起作用。

在此，格栅牵条16的布置以及其截面如此来选择，即，短暂的脉冲电流或冲击电流(其由过电压应引起且应通过过电压保护器1导出)可经由连接区域13且因此还经由保险元件10来传输。然而，如果由于过电压保护器1(尤其可变电阻5或气体填充的过电压导电体8)的损坏而使得电源频率的短路电流流经保险元件10，则这导致用作电流路径的格栅牵条16被流动的短路电流过载且因此在很短的时间内熔化，从而中断电气的连接且因此还中断短路电流。在此，可能出现的电弧可通过布置在壳体2的内部中的合适的灭火介质(例如沙子)来熄灭，由此支持短路电流的期望的中断。

如可由图1和3识别出的那样，保险元件10或者其接触区域11、12不直接与两个导电体5、8相连接。在可变电阻5的第二联接区域9上布置有盘状的接触元件17，接触元件17以其边缘区域放在绝缘元件18上，由此使接触元件17与壳体2绝缘，以便避免可变电阻5的短路。构造成环状的绝缘元件18包含极其有弹性的材料，尤其发泡材料，例如聚氨酯泡沫或硅酮泡沫，从而使得绝缘元件18还用作密封部。因此，绝缘元件18密封由壳体2和接触元件17形成的可变电阻腔不受大气影响，例如空气湿气。同样，为了接触气体填充的过电压导电体8而设置有接触元件19，其与气体填充的过电压导电体8的第二联接区域15固定地相连接，尤其钎焊或焊接。因此，在过电压保护器1的正常状态中，与可变电阻5相关联的接触元件17经由保险元件10与关联于气体填充的过电压导电体8的接触元件19导电地相连接。

为了保证在可变电阻5与接触元件17之间以及在接触元件17与保险元件10之间的尽可能好的电气传输而设置有弹簧元件20，通过弹簧元件20使保险元件10的第一接触区域11贴着接触元件17的与接触区域11相对而置的接触面，且因此还使接触元件17贴着可变电阻5。为了获得尽可能大的接触面，削平弹簧元件20的放在接触区域11上的螺旋部(Windung)。所使用的可变电阻5的可能出现的厚度公差可在过电压保护器1的示出的构造中在一定的限度内通过绝缘元件18的弹性且通过弹簧元件20来补偿，而弹力(利用其使保险元件10的接触区域11贴着接触元件17)没有明显变化。

除了不期望的短路电流通过过电压保护器1的由保险元件10实现的中断之外，在过电压保护器1中还设置有机械式的分离装置，其在热过载情况下被触发且中断通过过电压保护器1的电流流动。在此，机械式的分离装置具有作为热敏元件的焊接处21和弹簧元件22，其中，气体填充的过电压导电体8通过弹簧元件22来加载背对第二联接部4指向的弹力。尽管存在弹簧元件22的弹力，气体填充的过电压导电体8的第一联接区域14保持在与第二联接部4的接触位置中，只要焊接处21未被加热到其熔化温度之上。

如可由图1和3识别出的那样，焊接处21在此构造在保险元件10的第二接触区域12与固定在气体填充的过电压导电体8处的接触元件19之间。由此，焊接处21经由保险元件10和接触元件17不仅与可变电阻5处在导热连接中，而且经由接触元件19与气体填充的过电压导电体8处在导热连接中。因此，不仅可变电阻5而且气体填充的过电压导电体8的不允许的加热引起焊接处21的加热，从而焊接处21在达到其熔化温度时熔化且由此不再可施加相对于弹簧元件22的弹力的反力。于是，如在图2和4中可见的那样，这引起气体填充的过电压导电体8通过弹簧元件22的弹力按压到壳体内部中，从而气体填充的过电压导电体8的第一联接区域14不再接触过电压保护器1的第二联接部4。由此中断在两个联接部3、4之间的电流通路。

在根据图6和7的过电压保护器1的实施例中，替代第二导电体，在壳体2内有布置金属体7，其中，在过电压保护器1的正常状态中，第二联接部4经由金属体7与保险元件10的第二接触区域12导电地相连接。在此，金属体7构造为柱状的空心体，其中，在背对第二联接部4的侧部上构造有接触元件19或者接触区段，其与金属体7构造成一体。

在过电压保护器1的正常状态中，接触元件19与保险元件10的第二接触区域12经由焊接处21处在导电的接触中。如果出现焊接处21的加热，从而使得焊接处21熔化且因此不再可施加相对于弹簧元件22的弹力的反力，则这在根据图6和7的实施例中引起金属体7通过弹簧元件22的弹力按压到壳体内部中，从而金属体7不再接触过电压保护器1的第二联接部4(参见图7)。于是，同样中断在两个联接部3、4之间的电流通路。

对于在附图中示出的根据本发明的过电压保护器1，壳体2非常耐用地来构造，这尤其由此来实现，即，壳体2构造成柱状且包含金属。此外，过电压保护器1可通过壳体2的构造方案特别简单地尤其在不带有附加的联接导线的情况下集成到需监测的电流通路中。如由附图可见的那样，导电体5以其第一联接区域6整个面地放在壳体底部上。为了电气地连接导电体5，壳体2具有三个固定区段23，其形成过电压保护器1的第一联接部3，且壳体2可经由固定区段23与作为汇流排的支撑板24连接。在此，构造为凸缘的固定区段23以彼此120º的角度来布置且相应具有孔，从而使得壳体2可利用相应的固定螺钉25装配在支撑板24上。因为固定区段23伸出超过壳体2的底侧26，所以在壳体底侧26与支撑板24之间不存在整个面的接触，从而几乎没有热从壳体2导出到支撑板24中。

在所示出的过电压保护器1中，壳体2两件式地来构造，其中，第一壳体件27构造成罐状，其中，尤其可变电阻5和金属体7更确切地说气体填充的过电压导电体8以及保险元件10和接触元件17、19布置在壳体件27的空腔中。第二壳体件构造为壳体盖28，其相对于第一壳体件27绝缘。壳体盖28具有作为过电压保护器1的第二联接部4的联接栓29，其中，联接栓29可在生产过程中直接利用塑料来注射包封，从而取消联接栓29在壳体盖28处的事后的装配。通过联接栓29的构造方案可以简单的方式将第二汇流排30借助于螺钉31固定在壳体2处，从而在无附加的连接导线的情况下将过电压保护器1联接到汇流排24、30处且可由此将其集成到需监测的汇流排系统中。

为了在存在钎焊连接的情况下防止保险元件10的连接区域13由于作用到气体填充的过电压导电体8上的弹簧元件22的弹力的机械的损坏，将有弹性的支承元件32布置在保险元件10内。在此，支承元件32由连接区域13环绕且在一侧支撑在保险元件10的第二接触区域12处，且在另一侧支撑在接触元件17的第二接触面处。通过支撑元件32防止弹簧22的弹力经由焊接处21传递到保险元件10的第二接触区域12上。在此，支撑元件32的所期望的弹簧效果可通过相应的材料选择或者例如通过支撑元件32的蜂窝结构(Wabenstruktur)来实现，其中，支撑元件32必须比保险元件10的连接区域13更硬。

最后，过电压保护器1的壳体2还具有光学的状态指示部，其包括固定地布置的第一部分33和可移动地布置的第二部分34。此外，壳体盖28还具有观察窗35，可通过观察窗35根据过电压保护器1的状态或者看见光学的状态指示部的红色的第一部分33，或者看见绿色的第二部分34。为了使第二部分34从其第一位置(图1、3和6)移动到其第二位置(图2、4和7)中，利用弹簧元件22的弹力。

如由图1和图2、图3和图4或图6和图7的比较显而易见的那样，当焊接处21的温度由于不允许的加热已经达到其熔化温度且由此气体填充的过电压导电体8通过弹簧元件22按压到壳体2的内部中时，那时光学的状态指示部的第二部分34位于其下部的第二位置中，从而可通过观察窗35识别出光学的状态指示部的第一部分33。而在过电压保护器1的正常状态中，第二部分34布置在观察窗35之下。因此，可通过相应的颜色选择(第一部分33红色，而第二部分34绿色)通过观察窗35以简单的方式识别出是否触发机械式的分离装置。

除了先前所说明的光学的状态指示部之外，过电压保护器1同样还具有通讯装置以用于过电压保护器1的状态的远程通信。通讯装置总地布置在壳体盖28处且具有通讯开关36、可移动地布置的推杆37和利用弹力加载推杆37的弹簧39。在过电压保护器1的正常状态中(图1、3和6)并未操纵通讯开关36，因为推杆37的操纵区段相对通讯开关36或者其操纵器具有很小的间距。在此，推杆37由此克服弹簧39的弹力保持在第一位置中，即，推杆37的端部38支撑在光学的状态指示部的第二部分34处。而当光学的状态指示部的可移动地布置的第二部分34已经向下运动到其第二位置中时，推杆37同样通过弹簧39移动到其第二位置中，在其中，推杆37操纵通讯开关36。因此，受弹簧加载的推杆37探测到光学的状态指示部的可运动的第二部分34的位置，从而光学的状态指示部的由于触发热激活的机械式的分离装置实现的变化可经由通讯装置同样在远程的位置(例如控制室)处进行显示。

Claims (29)

1.一种过电压保护器，带有：壳体(2)；两个联接部(3,4)，其用于将所述过电压保护器(1)电气地联接到需保护的电流通路处；和布置在所述壳体(2)的内部中的至少一个第一导电体，

其中，在所述过电压保护器(1)的正常状态中，第一联接部(3)导电地与所述导电体的第一联接区域(6)相连接，而第二联接部(4)经由至少一个构件(7,8)与所述导电体的第二联接区域(9)相连接，

其特征在于，

在所述壳体(2)内布置有包含金属材料的保险元件(10)，其中，所述保险元件(10)具有两个接触区域(11,12)和使所述接触区域(11,12)彼此连接的连接区域(13)，

所述保险元件(10)的第一接触区域(11)导电地与所述导电体的第二联接区域(9)相连接，而所述保险元件(10)的第二接触区域(12)在所述过电压保护器(1)的正常状态中导电地与所述构件(7,8)相连接，以及

所述连接区域(13)通过材料减少如此构造为熔断器，即，由可通过所述过电压保护器(1)导出的过电压产生的短暂的脉冲电流可传输通过所述连接区域(13)，而在故障情况下流经所述过电压保护器(1)的电源频率的短路电流使所述连接区域(13)过载，从而毁坏所述连接区域(13)，并且

所述保险元件(10)构造成柱状，所述两个接触区域(11,12)基本上垂直于所述连接区域(13)延伸，且所述连接区域(13)具有格栅结构，其中，所述连接区域(13)的各个格栅牵条(16)用作电流路径且具有很小的截面。

2.根据权利要求1所述的过电压保护器，其特征在于，所述构件为金属体(7)，在所述过电压保护器(1)的正常状态中，所述第二联接部(4)经由金属体(7)与所述保险元件(10)的第二接触区域(12)导电地相连接。

3.根据权利要求1所述的过电压保护器，其特征在于，所述构件为第二导电体，其与第一导电体串联连接，其中，在所述过电压保护器(1)的正常状态中，所述第二导电体的第一联接区域(14)与所述第二联接部(4)导电地相连接，而所述第二导电体的第二联接区域(15)与所述保险元件(10)的第二接触区域(12)导电地相连接。

4.根据权利要求1所述的过电压保护器，其特征在于，所述保险元件(10)包含带有低导率的材料。

5.根据权利要求1所述的过电压保护器，其特征在于，设置有接触元件(17)，其第一接触面与所述第一导电体(5)的第二联接区域(9)处在导电的接触中，而其第二接触面与所述保险元件(10)的第一接触区域(11)处在导电的接触中。

6.根据权利要求4所述的过电压保护器，其特征在于，在所述壳体(2)内布置有绝缘元件(18)，在其上放有接触元件(17)，从而所述接触元件(17)与所述壳体(2)绝缘。

7.根据权利要求3所述的过电压保护器，其特征在于，设置有接触元件(19)，其不仅与所述构件(7,8)而且与所述保险元件(10)的第二接触区域(12)处在导电的接触中。

8.根据权利要求5所述的过电压保护器，其特征在于，在所述过电压保护器(1)的正常状态中，所述保险元件(10)导电地连接关联于所述第一导电体(5)的接触元件(17)与关联于所述构件(7,8)的接触元件(19)。

9.根据权利要求1所述的过电压保护器，其特征在于，弹簧元件(20)如此布置在所述壳体(2)内，即，通过所述弹簧元件(20)的弹力使所述保险元件(10)的第一接触区域(11)贴着所述第一导电体(5)的第二联接区域(9)，或贴着关联于所述第一导电体(5)的接触元件(17)的第二接触面。

10.根据权利要求3所述的过电压保护器，其特征在于，设置有在热过载情况下被激活的机械式的分离装置，其在热过载情况下分开在所述第二联接部(4)与所述构件之间的电气连接，且所述机械式的分离装置具有焊接处(21)和弹簧元件(22)，其中，只要所述焊接处(21)未熔化，所述构件(7,8)的第一联接区域(14)抵抗所述弹簧元件(22)的弹力与所述第二联接部(4)保持在接触位置中。

11.根据权利要求10所述的过电压保护器，其特征在于，所述焊接处(21)不仅与所述第一导电体(5)而且与所述构件(7,8)处在导热的连接中。

12.根据权利要求1所述的过电压保护器，其特征在于，所述第一导电体(5)的第一联接区域(6)放在壳体底部上，且所述第一联接部(3)由构造在所述壳体(2)处的固定区段(23)形成，所述壳体(2)可经由固定区段(23)与作为汇流排的支撑板(24)相连接。

13.根据权利要求1所述的过电压保护器，其特征在于，所述壳体(2)两件式地来构造，其中，第一壳体件(27)构造成罐状且具有容纳所述第一导电体(5)和所述构件(7,8)的空腔，而第二壳体件构造为壳体盖(28)，其相对于所述第一壳体件(27)绝缘且与所述第二联接部(4)相连接。

14.根据权利要求13所述的过电压保护器，其特征在于，所述第二联接部(4)具有联接栓(29)，第二汇流排(30)能借助于螺钉(31)联接到联接栓(29)处。

15.根据权利要求3所述的过电压保护器，其特征在于，弹性的支撑元件(32)如此布置在所述壳体(2)内，即，所述支撑元件(32)由所述保险元件(10)的连接区域(13)包围，其中，所述支撑元件(32)在一侧支撑在所述保险元件(10)的第二接触区域(12)处，而在另一侧支撑在所述第一导电体(5)的第二联接区域(9)处或支撑在关联于所述第一导电体(5)的接触元件(17)的第二接触面处。

16.根据权利要求10所述的过电压保护器，其特征在于，在所述壳体(2)处构造或布置有光学的状态指示部和/或通讯装置以用于所述过电压保护器(1)的状态的远程通讯。

17.根据权利要求16所述的过电压保护器，其特征在于，所述光学的状态指示部包括固定地布置的第一部分(33)和能移动地布置的第二部分(34)，当在热过载情况下在所述第二联接部(4)与所述构件(7,8)之间的电气连接断开时，所述第二部分(34)通过所述机械式的分离装置的弹簧元件(22)的弹力被从第一位置带到第二位置中，且在所述壳体(2)中布置有观察窗(35)，其中，在所述第二部分(34)的第一位置中，所述光学的状态指示部的第二部分(34)通过所述观察窗(35)可见，而在所述第二部分(34)的第二位置中，所述光学的状态指示部的第一部分(33)通过所述观察窗(35)可见。

18.根据权利要求17所述的过电压保护器，其特征在于，所述通讯装置具有通讯开关(36)和能移动地布置的受弹簧加载的推杆(37)，其中，当在热过载情况下在所述第二联接部(4)与所述构件(7,8)之间的电气连接断开时，所述推杆(37)操纵所述通讯开关(36)。

19.根据权利要求18所述的过电压保护器，其特征在于，当所述光学的状态指示部的能移动地布置的第二部分(34)处在其第一位置中时，所述推杆(37)以一端部(38)贴靠在所述光学的状态指示部的第二部分(34)处，从而所述推杆(37)克服弹簧(39)的弹力与所述通讯开关(36)间隔开，而当所述光学的状态指示部的能移动地布置的第二部分(34)处在其第二位置中时，所述推杆(37)由于所述弹簧(39)的弹力压向所述通讯开关(36)。

20.根据权利要求1所述的过电压保护器，其特征在于，在所述壳体(2)的内部中布置有灭火介质，可能出现的电弧通过灭火介质熄灭。

21.根据权利要求1所述的过电压保护器，其特征在于，所述第一导电体是可变电阻(5)。

22.根据权利要求3所述的过电压保护器，其特征在于，所述第二导电体是气体填充的过电压导电体(8)。

23.根据权利要求4所述的过电压保护器，其特征在于，所述材料是不锈钢。

24.根据权利要求6所述的过电压保护器，其特征在于，所述绝缘元件(18)包含极其有弹性的材料，从而所述绝缘元件(18)还用作密封部。

25.根据权利要求24所述的过电压保护器，其特征在于，所述绝缘元件(18)包含发泡材料。

26.根据权利要求10所述的过电压保护器，其特征在于，所述构件是所述第二导电体(8)。

27.根据权利要求11所述的过电压保护器，其特征在于，所述焊接处(21)布置在所述保险元件(10)的第二接触区域(12)与所述第二导电体(8)或者关联于所述第二导电体(8)的接触元件(19)之间。

28.根据权利要求12所述的过电压保护器，其特征在于，所述固定区段(23)伸出超过所述壳体(2)的底侧(26)。

29.根据权利要求20所述的过电压保护器，其特征在于，所述灭火介质是沙子。