电涌放电器制造技术

一种具有模块（１、３、９、２５）的电涌放电器，其包括：变阻块堆（１）；两个端部电枢，所述变阻块堆（１）保持在所述端部电枢之间；在所述端部电枢（３）之间延伸并固定到所述端部电枢的多个增强元件（９），所述增强元件（９）围绕所述变阻块堆；和至少一个稳定盘（２５），其布置在所述堆中的两个变阻块（１）之间并支撑至少一个增强元件（９）；以及带有屏障的外部壳体（５），所述模块至少部分地容纳于所述外部壳体中。在根据本发明专利技术的电涌放电器中，所述外部壳体被设计成使得所述模块被容纳，而在所述外部壳体与所述模块之间没有任何气体、液体、体积或空腔。此外，每个稳定盘（２５）被布置在所述屏障（７）其中之一的区域中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有类似笼形设计的电涌放电器，例如，从JP 63-312602已知。 电涌放电器在供电系统中连接在带电线路和地面之间，以便在线路中发生电涌时将此电涌 驱散到地面并由此保护供电系统中的其他部件。这种电涌放电器包含保持在两个连接元件 之间的变阻块堆。这种装置容纳于外部壳体中。
技术介绍
电涌放电器能够将在电涌放电器被安全地设计的范围内并且在每当需要时将发 生的电涌驱散到地面。变阻块，通常为氧化锌陶瓷元件，具有电阻与电压有关的特性。这意 味着变阻块在低于阈电压时是较好的绝缘体。不过，它们在高于该电压时是较好的导体。在闪电袭击接近放电器或在线路中存在裂纹的情况下，在高电压线路下，可能发 生电涌放电器承受远高于其设计范围的负荷。这造成通过变阻块的固态闪络和对电涌放电 器的不可逆转的损害。假设在这种情况下，电涌放电器中的大量能量变得自由，这伴随着温 度和压力的剧烈增加。然而，为了确保安全操作，因此即使发生这种情况，也需要没有相对 较大的碎片从外部壳体或者从变阻块材料抛出。目前，存在两种常规的涉及外部壳体的不同观念。第一种为具有“管状设计”的电 涌放电器，其中有源元件容纳在例如由陶瓷或尺寸稳定的塑料制成的管中。在这种情况下， 气体体积保持在外部壳体的内部。此外，这些电涌放电器的外部壳体设置有气体出口，热等 离子体在过载的情况下能够通过气体出口排出，其结果是避免外部壳体的内部中的压力增 力口。在这种电涌放电器的情况下，外部壳体本身即使在过载的情况下也通常保持不损坏。第二种电涌放电器的外部壳体在有源元件周围直接铸造或喷射成型。为此目的， 使用高质量的塑料，通常为硅树脂，例如，如EP-O 963 590 Bl中所述。为了确保变阻块即使在机械载荷的情况下也能够相互良好接触，在两种情况中均 需要在压力下将变阻块堆保持在一起。对于在具有管状设计的电涌放电器中和具有由喷射 成型而被附接的外部壳体的电涌放电器中均使用的一种可能方式是提供增强元件，通常为 杆或绳，优选为玻璃纤维增强塑料杆(GFRP杆)，其在应变下被保持在端部电枢上。有时，这 些电涌放电器也被称为具有“笼形设计”的电涌放电器。WO 94/14171或DE 101 04 393 Cl已经公开了在变阻块之间的插入支撑板或稳 定盘，其将笼的杆保持在其位置中。在这两篇文件中公开的电涌放电器就外部壳体的构造 而言为具有管状设计的电涌放电器。事实上，具有管状设计的电涌放电器的一个缺点在于能够经由核心部分和外部壳 体之间的气体体积产生放电。为了避免该情况，必须防止湿气进入至气体体积中。通常使 用具有比空气更好的绝缘特性的气体。同样需要避免发生气体与周围空气交换或者湿气进 入的情形。因此，具有管状设计的电涌放电器生产相对较贵。虽然存在这些缺点，但是，具 有管状设计的电涌放电器被广泛使用，尤其在几十万伏特的极高电压时，由此使得具有数 米物理高度的电涌放电器是可能的。具有通过喷射成型直接将电涌放电器封装的外部壳体的电涌放电器不具有封闭的气体体积，但是，这简化构造。在这种电涌放电器的情况下，热等离子体在过载的情况下 将局部地破坏外部壳体并由此被释放到外部。为使该情况发生而在电涌放电器的内部中没 有显著的压力增加，外部壳体需要被设计成具有尽可能薄的壁。此外，这种设计的电涌放电 器的生产成本的一大部分由相对较贵的外部壳体的材料引起。因此，本领域技术人员的目 标是为了设计具有尽可能少材料的外部壳体。这种设计的电涌放电器直到现在仍被限制在 相对较低的电压，即数万伏特。对于更高的电压，多个电涌放电器被串联连接。近年来，已经作出多种尝试来构造具有外部壳体的更大的电涌放电器，该外部壳 体通过喷射成型直接封装电涌放电器，设想具有2m或更高的高度。但是，尤其在这种大的 电涌放电器的情况下，容易发生笼的杆的弯曲和机械稳定性的下降。例如更粗的杆的稳定 措施是不利的，因为它们不可避免地导致外部壳体的更大的壁厚，如前所述，这是不期望 的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种具有笼形设计和外部壳体的电涌放电器，该外 部壳体通过喷射成型直接将电涌放电器封装，所述电涌放电器在不需要使用额外的外部壳 体材料的情况下具有改善的稳定性。根据本专利技术，该目的通过根据权利要求1的电涌放电器实现。本专利技术的进一步的有利构造在从属权利要求中给出。附图说明下面将参照附图详细描述本专利技术，其中图1显示根据本专利技术的电涌放电器的部分横截面；图2显示用于生产根据本专利技术的电涌放电器的壳体的模具的第一半部；图3显示用于生产根据本专利技术的电涌放电器的壳体的模具的第二半部；图4显示图1的详细视图；和图5显示稳定盘的详细视图。具体实施例方式图1中所示的电涌放电器包括两个连接块或端部电枢3，在其之间布置多个避雷 器块，例如变阻块1。变阻块1例如为圆柱形或多边形。它们通常由具有相应掺杂的氧化锌 形成。变阻器材料具有下述特性，即低于阈电压时具有较高的电阻，而在高于该阈电压时电 阻快速地下降。这种情况下的氧化锌的转变非常急剧。按照这种方式，因为电涌经由电涌 放电器流动离开至地面，因而可以保护高压网中的其他部件不受电涌的影响。为了将变阻块堆1和两个连接块3保持在一起，在图1中所示的电涌放电器中设 置增强元件9。在所示的示例中，增强元件9为锚固到两个连接块中的玻璃纤维杆。可以 通过楔入、通过压接(crimping)、通过螺纹连接或粘结连接或通过任意其他合适的固定可 能方式确保连接块中的锚固。连接块3设置有用于将电涌放电器连接到高压网的中心螺钉 4。为了保护不受环境影响，由电涌放电器形成的核心部分由此装备有具有多个屏障7的外部壳体5。该外部壳体容纳变阻块，在它们之间没有流体体积或空腔。在所示实施例中，沿电涌放电器的纵向形成两个不同的屏障7，也就是具有较大直 径的屏障7a和具有较小直径的屏障7b。屏障的精确尺寸、间隔和形状取决于电涌放电器的 预计使用领域。此外，屏障7的任务在于延伸用于电涌放电器的两个接点之间的电流的泄 漏路径和扩大电涌放电器的散热表面。虽然具有两种不同屏障尺寸的电涌放电器的构造已 经被证明是成功的，但是本专利技术并不限于这种构造。也可以将电涌放电器装备成仅具有一 个屏障尺寸，或者沿电涌放电器设置三个或更多个不同的屏障形状。在实践中，将屏障7设置成相对电涌放电器的纵轴具有一定角度已经证明是有利 的，优选角度为5度到20度。该设计使得在户外使用电涌放电器时雨水更容易流走。为了防止湿气进入至电涌放电器的内部，连接块3同样也主要容纳在外部壳体5 中，且同样通过喷射成型封装，如图1所示，在它们之间没有流体体积或空腔。用于外部壳体5的硅树脂材料在生产根据本专利技术的电涌放电器时是重要的成本 因素。外部壳体5因此被设计成尽可能薄。如图1所示，电涌放电器在两个屏障7之间区 域中的直径小于在连接块3区域中的直径。用于改善接触的铝盘(未显示)能够插在各个变阻块1之间。此外，如果需要的 话，弹簧元件能够被设置在堆中，从而牢固电阻块1之间以及变阻块1与端部电枢3之间的 电接触。根据本专利技术，电涌放电器还具有一个或更多个稳定盘25，该稳定盘25被布置在两 个相应的电阻块1之间。这种稳定盘25的详细视图在图5中给出。优选由铝或其他合适的高导电材料制成的稳定盘2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电涌放电器，具有：核心部分（１、３、９、２５），该核心部分包括变阻块堆（１）；两个端部电枢（３），所述变阻块堆（１）保持在所述两个端部电枢之间；在所述端部电枢（３）之间延伸并固定到所述端部电枢的多个增强元件（９），所述增强元件（９）围绕所述变阻块堆（１）；和布置在所述堆中的两个变阻块（１）之间并引导所述至少一个增强元件（９）的至少一个稳定盘（２５）；以及具有带有屏障（７）的外部壳体（５），所述模块至少部分地容纳于所述壳体中；其特征在于：所述外部壳体（５）容纳所述核心部分，而在所述外部壳体（５）与所述核心部分之间没有任何流体体积或空腔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈特穆特克劳贝，托斯特赫尔策，
申请(专利权)人：三角洲有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]