描述一种有外壳(2)的过电压保护元件，其包括：布置在外壳(2)中的过电压限制器件(3)；用来将过电压保护元件(1)连接到要受保护的电流或信号线路上的连接元件；带指示元件(4)的用来显示过电压保护元件(1)状态的状态指示器(5)。按照本发明专利技术的过电压保护元件，可以用简单的方式判断或者推断过电压保护元件的状态：设置有热敏性吸热材料(6)，该材料不仅与过电压限制器件(3)热接触，而且也与状态指示器(5)的指示元件(4)机械接触；当过电压限制器件(3)发热超过一定的最小温度时，指示元件(4)就会由于热敏性吸热材料(6)膨胀而发生位置变化，且位置变化的大小就是用来衡量过电压限制器件(3)发热程度的尺度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种有外壳的过电压保护元件，其具有至少一个设置于外壳之中的过电压限制器件；用于将过电压保护元件连接在要被保护电流或信号线路上的接线元件； 带显示元件的用来显示过电压保护元件状态的状态指示器。
技术介绍
设置于过电压保护元件中的过电压限制器件尤其是变阻器和火花隙的性能会渐进退化，也就是会因为老化而使得过电压限制器件的参数发生变化。所述退化过程可能会随着时间的推移而导致过电压放电器在放电过程中或者甚至在电网条件下发生失灵。无论在所施加的工作电压情况下还是每次出现放电过程时，变阻器均会“老化”。 渐进退化主要会使得变阻器在“非导通”状态下的电阻减小，所出现的漏电流将会增大，从而导致变阻器发热。在众所周知的过电压保护元件中均利用变阻器的这种发热效应使得分断机构从某一个预先设定的温度起脱扣，从而将变阻器与要被保护的电流或信号线路在电方面分断。与变阻器的区别在于，火花隙通常仅在放电过程中“老化”。在火花隙的电极之间发生放电时所产生的电弧一方面会导致电极本身受损，另一方面也会导致电极周围的绝缘件受损。火花隙的内部元器件的状态通常并不为人所知，而且只能在某些检测周期之内进行测量，非常有限地确定其状态。火花隙中通常不像变阻器那样配有分断机构。DE 44 13 057 Al公开了一种检测闪电电流或者浪涌电流的方法，将一个预磁化的数据载体在空间上布置在闪电电流或者浪涌电流所经过的导体附近，从而使得数据载体的磁化强度发生变化。然后就可以利用一种该数据载体必须插入其中的读取器来检测、分析数据载体的磁化强度变化。这种方法一方面需要经过相应培训的人员主动进行操作，另一方面也只能检测、分析每次所出现的最大磁化强度或磁化强度变化，因此并不能识别例如最大浪涌电流之前或之后的多个较小的脉冲。因而利用这种方法只能测定闪电电流或浪涌电流的最大电流强度；但是并不能由此直截了当地推断放电器的状态。DE 20 2004 006 227 Ul公开了一种过电压保护元件，可根据温度开关原理监测变阻器的状态，能在变阻器过热时分断设置在变阻器和隔断元件之间的钎焊连接，从而使得变阻器在电方面分断。此外当分断钎焊连接时，还通过弹簧的回位力推动一个塑料元件从第一位置进入第二位置，通过该塑料元件将弹性金属舌片形式的隔断元件与变阻器隔开，实现隔热并且隔断电流，从而消除金属舌片和变阻器触点之间可能产生的电弧。由于塑料元件具有两个相邻排列的彩色标记，因此还可起到光学状态指示器的作用，这样就能直接在现场查看过电压保护元件的状态是正常(绿色)还是分断(红色)。DE 10 2007 006 617 B3公开了一种过电压保护元件，具有两个设置于外壳之中的过电压限制器件，这两个过电压限制器件可以是两个圆盘变阻器，可在过热时将其逐一分断。通过一个旋转指示器形式的光学状态指示器显示某一个或两个钎焊连接是否分断。 可以通过光学状态指示器显示三种不同的状态两个变阻器功能正常，一个变阻器功能不正常且已分断，两个变阻器功能均不正常且已分断。但即使采用这种过电压保护元件，也只能通过光学状态指示器显示一个或两个变阻器是否功能正常。所述已知的过电压保护元件并不能显示某一个功能尚且正常的变阻器的除此之外的状态。
技术实现思路
因此本专利技术的任务在于，提供一种开头所述的过电压保护元件，其能够以尽可能简单的方式和方法判断或推断过电压保护元件的状态。就开头所述的过电压保护元件而言，解决这一任务的方式为设有一种不仅与过电压限制器件有热接触、而且也与状态指示器的指示元件有机械接触的热敏性吸热材料， 当过电压限制器件发热超过一定的最小温度时，指示元件就会因为热敏性吸热材料膨胀而发生位置变化，且位置变化的大小即为用来衡量过电压限制器件发热程度的尺度。本专利技术基于这样的认识可以针对某一个过电压限制器件确定或设定该器件能够或者应当在其使用寿命范围内转换的最大能量，且不会使得该器件的额定参数出现临界变化。如果已经转换了该最大能量，则可能会影响过电压保护元件的典型参数，例如最大抗脉冲能力、漏电流特性或者电网电流(Netzfolgestrom)特性，因此就要更换过电压保护元件。此外本专利技术还基于这样的认识过电压限制器件中的能量转换始终会导致器件发热，且发热程度就是衡量内部能量转换的直接尺度。大于器件特有的温度阈值之后，例如在泄放浪涌电流时所出现的器件发热程度与过电压限制器件的退化程度成正比。在本专利技术所述的过电压保护元件中，利用过电压限制器件由于转换能量而释放的热量来激活吸热的化学或物理过程。与过电压限制器件有热接触的热敏性吸热材料此时不仅可承担用来检测过压限制器件发热程度的传感器的功能，而且也可承担执行器的用来操动状态指示器的指示元件的功能。市场上有能够在热作用下产生体积增大的不同热敏性吸热材料可用来加工塑料， 例如防火应用。尤其也可以使用或者在材料中加入发泡剂(Treibmittel)，这些材料含有例如填充了液化气体的塑料微球，这些微球会在受热时因为球内部压力升高而膨胀。材料开始膨胀的最小温度应当大致等于预期过电压限制器件会发生退化的温度。 (器件内部能量转换所引起的)过电压限制器件每次发热一旦高于最小温度，就会使得热敏性吸热材料发生膨胀，从而使得状态指示器的指示元件出现相应的位置变化。现在原则上可以利用另一个检测装置来检测由于吸热材料膨胀而引起的指示元件的每次位置变化，以便据此确定被监测的过电压限制器件的渐进老化过程。然而按照一种首选设计方案，采用适当的热敏性吸热材料，使得因为过电压限制器件发热超过一定的最小温度而产生的材料膨胀不可逆转。因此，即使当过电压限制器件以及材料均已重新冷却下来后，因发热到一定程度而产生的材料膨胀也会依然保持。这样就会随着过电压限制器件每次发热高于最小温度而产生一种渐进的过程，该过程表达了过电压限制器件所释放的热量的积累程度，因此与过电压限制器件的退化有关系。无论是一次性转换大量的能量从而使得过电压限制器件急剧发热，还是接连转换多次较少的能量从而使得该器件多次以较小的幅度发热，均会使得状态指示器的指示元件出现一定的位置变化。过电压放电器尤其是火花隙和变阻器的损坏过程是随脉冲幅度和发热程度而变化的非线性曲线。一次性非常高的脉冲会导致急剧发热，因此其损害性影响要CN 102231478 A说明书3/6比中等功率和发热程度的多次脉冲大得多。较小的脉冲几乎不会使得变阻器发热，即使次数很多也不会造成明显的损害。这种特性与那些在阈值温度以下几乎没有反应、而在强烈受热时有过度反应的适当的发泡剂的膨胀进程十分一致。按照本专利技术的另一种有益设计方案，适当选择热敏性吸热材料的用量、布置方式和特性，从而使得材料在过电压限制器件已经转换了应当或允许在其使用寿命范围内最多转换的能量时达到其最大膨胀程度。如果已经在过电压限制器件中转换了之前所确定的最大能量，从而达到了该器件的规定使用寿命终点，则吸热材料也应当达到其最大膨胀程度。 这样就能以简单的方式和方法，同时确定状态指示器的指示元件的最大位置变化，从而能够根据指示元件的位置识别出过电压限制器件的剩余使用寿命。可以使用例如具有记忆效应的一种材料作为热敏性吸热材料。已知具有记忆效应的材料既有塑料也有金属，可以利用所谓的单程记忆效应，实现之前所述的优选不可逆的材本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种有外壳（２）的过电压保护元件，包括：至少一个布置在外壳（２）之中的过电压限制器件（３）；用来将过电压保护元件（１）连接到要受保护的电流或信号线路上的连接元件；带指示元件（４）的用来显示过电压保护元件（１）状态的状态指示器（５），其特化，且位置变化的大小就是用来衡量过电压限制器件（３）发热程度的尺度。征在于，设置有一种热敏性吸热材料（６），该材料不仅与过电压限制器件（３）有热接触，而且也与状态指示器（５）的指示元件（４）有机械接触，当过电压限制器件（３）发热超过一定的最小温度时，指示元件（４）就会由于热敏性吸热材料（６）膨胀而发生位置变
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·杜尔特，C·德平，T·迈尔，
申请(专利权)人：菲尼克斯电气公司，
类型：发明
国别省市：DE
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