專利名稱：確定浪涌電壓抑制器中最高電壓的空氣火花隙的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空氣火花隙，包括一個(gè)裝在充有惰性氣體的封殼中的電極裝置，火花隙安裝在兩個(gè)接觸構(gòu)件之間，且平行于浪涌電壓抑制器。
在電信技術(shù)領(lǐng)域里為防止浪涌電壓造成的過電壓和過電流廣泛使用浪涌電壓抑制器。它們通常包括一種封裝在充有例如氖或氬一類的惰性氣體的玻璃或陶瓷封殼里的電極裝置。這種浪涌電壓抑制器的作用有如一種由電壓?jiǎn)?dòng)的開關(guān)，當(dāng)超過額定點(diǎn)火電壓后，形成一個(gè)攜帶大電流容量(大約2.5千安至20千安)的電弧。然而這種浪涌電壓抑制器存在著由使用期限和負(fù)載類型決定的老化問題。典型的問題是封殼里的惰性氣體逐漸泄漏而越來(lái)越多地被空氣所取代。由于這一問題使得浪涌電壓抑制器的響應(yīng)電壓提高到數(shù)倍于(大約2，500至5，000伏)標(biāo)準(zhǔn)值。因此需要提供一種額外的保護(hù)措施，以保證某一確定的最高響應(yīng)電壓。一般是在1，000至1，500伏的范圍。
這種保護(hù)措施可以通過斷開空氣中的火花隙實(shí)現(xiàn)。0.1至0.5mm的電極間距可以獲得0.2至0.5千伏的響應(yīng)電壓。但是這種附加的斷路火花隙需要特殊的浪涌電壓抑制器的幾何尺寸，從而偏離了標(biāo)準(zhǔn)尺寸;而且造價(jià)也增加了不少。
從德國(guó)DE3813889C1知道已有一種用于電信技術(shù)領(lǐng)域的接線器或斷路開關(guān)組，在這種組件上至少可以插接一個(gè)浪涌電壓保護(hù)插塞，該插塞具有一個(gè)容納有浪涌電壓抑制器的殼體。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種帶有一個(gè)附加空氣火花隙的浪涌電壓抑制器，從而能夠滿足有關(guān)測(cè)試要求而又不改變幾何尺寸，例如指浪涌電壓抑制器外殼的尺寸，其造價(jià)也只有少許的提高，而且基本上防止了外界對(duì)其中的空氣火花隙的影響。
本發(fā)明的目的是如下解決的，一接觸構(gòu)件可導(dǎo)電地與一個(gè)接觸片相連接，接觸片彈性地壓在第二接觸構(gòu)件的表面上，為斷開電路至少一個(gè)具有給定厚度的電絕緣片放置在接觸片和第二接觸構(gòu)件之間，所述電絕緣片上有一個(gè)孔，以便在第二接觸構(gòu)件和接觸片間形成空氣隙。從屬權(quán)利要求定義了其它更好的實(shí)施方案。
一個(gè)接觸構(gòu)件與另一個(gè)接觸構(gòu)件可導(dǎo)電地連接在一起，其中一個(gè)接觸構(gòu)件表面的一部分彈性地置于另一個(gè)接觸構(gòu)件的表面之上，這兩接觸構(gòu)件之間有一個(gè)給定厚度的電絕緣片，使之成為斷路。所述電絕緣片上有一個(gè)孔，使得在一個(gè)接觸構(gòu)件和另一個(gè)接觸構(gòu)件之間形成一個(gè)空氣隙，該斷路火花隙可以在兩個(gè)接觸構(gòu)件間的窄小空間形成，而且以這種簡(jiǎn)單的方式可以獲得高精度要求的火花隙電極間距。一方面通過電絕緣片和第二接觸構(gòu)件間的面接觸式連接，另一方面以彈性面接觸方式把第一接觸構(gòu)件放置于電絕緣片上，得到一個(gè)封閉的斷路火花隙，因此基本上防止了外界對(duì)擊穿電壓的影響，例如空氣壓力，空氣濕度和污染等。
以下通過參考附圖中的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更為詳細(xì)的說(shuō)明

圖1在初始狀態(tài)的浪涌電壓保護(hù)插塞的剖視圖;
圖2在插入狀態(tài)的圖1中的浪涌電壓保護(hù)插塞的剖視圖;
圖3a-線接觸構(gòu)件的側(cè)視圖(a)及一個(gè)局部的俯視圖(b);
圖4b-線接觸構(gòu)件的側(cè)視圖(a)及一個(gè)局部的俯視圖(b)。
浪涌電壓保護(hù)插塞包括一個(gè)由塑料底托1和金屬蓋2組成的外殼。蓋2在浪涌電壓保護(hù)插塞插在接線器或斷路開關(guān)組件上時(shí)，與一個(gè)未示出的集流接地裝置可導(dǎo)電地連接，因此它構(gòu)成接地端。兩個(gè)插入式舌片3和4從外殼中伸出，所述插入式舌片在浪涌電壓保護(hù)插塞插入狀態(tài)時(shí)，分別與電信電纜的a-線或b-線相接。每個(gè)浪涌電壓抑制器5分別地接在插入式舌片3與蓋2之間，和插入式舌片4與蓋2之間，此外舌片3或4分別與相應(yīng)的浪涌電壓抑制器5之間連接著一個(gè)導(dǎo)電熔丸6。
假如電信系統(tǒng)中產(chǎn)生了一個(gè)過電壓，在構(gòu)成接地端的蓋2和至少一個(gè)插入式舌片3或4之間所述過電壓超過了至少一個(gè)浪涌電壓抑制器5的響應(yīng)電壓，那么這個(gè)充有惰性氣體的浪涌電壓抑制器5將點(diǎn)燃火花，這樣過電壓就通過這個(gè)浪涌電壓抑制器的低阻抗連接處被導(dǎo)出系統(tǒng)。如果浪涌電壓抑制器5的火花持續(xù)不斷，相應(yīng)的熔丸將被產(chǎn)生的熱熔化，于是相應(yīng)的舌片3或4由于指向頂部的彈性作用將會(huì)與頂蓋2接觸，這樣浪涌電壓抑制器5就被短路，并防止了可能產(chǎn)生的熱毀壞。
頂蓋2上裝有兩個(gè)觸腳式接觸片7。當(dāng)浪涌電壓保護(hù)插塞是插入狀態(tài)時(shí)(圖2)，它們分別被彈性壓在相應(yīng)的插入式舌片3或4上。在非插入狀態(tài)時(shí)(圖1)，接觸片7分別升起，與相應(yīng)的插入式舌片3或4脫開。在插入狀態(tài)時(shí)，插入式舌片3或4分別與其相應(yīng)的接觸片7之間存在一個(gè)相對(duì)較大的接觸面積。
當(dāng)插入浪涌電壓保護(hù)插塞時(shí)，在接觸片7與相關(guān)插入式舌片3或4之間形成面接觸的區(qū)域內(nèi)分別嵌入一片電絕緣片8或9。所述電絕緣片8或9分別防止了插入式舌片3或4與其對(duì)應(yīng)的接觸片7直接接觸。兩個(gè)電絕緣片8和9各有一個(gè)孔10或11，因此插入式舌片3或4分別于此處與其相對(duì)應(yīng)的接觸片7被一個(gè)僅為電絕緣片8或9厚度的空氣隙所隔開。插入式舌片3或4分別與其相應(yīng)的接觸片7或蓋2(系統(tǒng)接地裝置)之間的擊穿電壓可以用適當(dāng)選擇電絕緣片8或9的厚度的方式來(lái)調(diào)整。在調(diào)整不同的擊穿電壓時(shí)，用允許電絕緣片最大厚度公差為3μm的簡(jiǎn)單方式就可以達(dá)到高度精確的調(diào)整。
用適當(dāng)選擇孔10和11(大小和形狀)的方法，能使插入式舌片3或4與其對(duì)應(yīng)的接觸片7之間形成不均勻強(qiáng)電場(chǎng)，這樣就能獲得類似平板/尖端布置特征的擊穿行為。這就能夠減小實(shí)際擊穿強(qiáng)度，因而，例如，在一個(gè)給定的擊穿電壓下，可以使用較大的電極間距或較厚的電絕緣片。因此，即使在較低的擊穿電壓下也能采用較大的電極間距，這就可在較大程度上排除電極焊結(jié)的問題。
權(quán)利要求
1.一種確定浪涌電壓抑制器中最高電壓的空氣火花隙，包括一個(gè)在充有惰性氣體的封殼中的電極裝置，空氣火花隙安裝在兩個(gè)接觸構(gòu)件之間，且平行于浪涌電壓抑制器，其特征在于接觸構(gòu)件(2)可導(dǎo)電地與一個(gè)接觸片(7)相連接，接觸片(7)彈性地壓在第二接觸構(gòu)件(3，4)的表面部分上，為斷開電路至少一個(gè)具有給定厚度的電絕緣片(8，9)放置在接觸片(7)和第二接觸構(gòu)件(3，4)之間，所述電絕緣片上有一個(gè)孔(10，11)，以便在第二接觸構(gòu)件(3，4)和接觸片(7)之間形成空氣隙。
2.一種如權(quán)利要求1所述的空氣火花隙，其特征在于浪涌電壓抑制器(5)安裝在一個(gè)浪涌電壓保護(hù)插塞中，當(dāng)浪涌電壓保護(hù)插塞處于插入狀態(tài)時(shí)，接觸片(7)壓緊在第二接觸構(gòu)件(3，4)之上。
3.一種如權(quán)利要求2所述的空氣火花隙，其特征在于所述浪涌電壓插塞可以插接在用于電訊技術(shù)的接線器或斷路開關(guān)組件上。
4.一種如權(quán)利要求3所述的空氣火花隙，其特征在于第一接觸構(gòu)件(2)連接于集流接地裝置，第二接觸構(gòu)件(3，4)連接于a或b-線。
5.一種如權(quán)利要求2至4之一所述的空氣火花隙，其特征在于接觸構(gòu)件(3，4)制成插入式舌片的形式。
6.一種如權(quán)利要求1至5之一所述的空氣火花隙，其特征在于所述接觸片(7)是由第一接觸構(gòu)件(2)彈性地壓在第二接觸構(gòu)件(3，4)之上。
7.一種如權(quán)利要求1至6之一所述的空氣火花隙，其特征在于所述電絕緣片(8，9)的最小厚度為100μm。
8.一種如權(quán)利要求1至7之一所述的空氣火花隙，其特征在于所述的電絕緣片(8，9)是用膠粘在第二接觸構(gòu)件(3，4)之上的。
9.一種如權(quán)利要求2至8之一所述的空氣火花隙，其特征在于它是安裝在浪涌電壓保護(hù)插塞的外殼(1，2)之中的。
10.一種如權(quán)利要求2至9所述的空氣火花隙，其特征在于電絕緣片(8，9)上的孔(10，11)的尺寸和/或形狀，使得空氣隙中能夠形成不均勻強(qiáng)電場(chǎng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及確定老化的浪涌電壓抑制器(5)最高電壓的空氣火花隙，包括設(shè)在充惰性氣體封殼中的電極裝置。浪涌電壓抑制器安在浪涌電壓保護(hù)插塞中?；鸹ㄏ对O(shè)在兩接觸構(gòu)件間(2與3或4間)，平行于該抑制器。第一接觸構(gòu)件(2)電連接于一接觸片(7)，當(dāng)插塞在插入狀態(tài)時(shí)，接觸片彈性壓在第二接觸構(gòu)件(3，4)的表面。為斷開電路，在接觸片和第二接觸構(gòu)件間插入給定厚度的電絕緣片(8，9)，絕緣片上有一孔，以在其間形成氣隙。
文檔編號(hào)H01T4/06GK1113356SQ9510174
公開日1995年12月13日 申請(qǐng)日期1995年1月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月28日
發(fā)明者R·D·巴澤, C·施托貝克 申請(qǐng)人:克羅內(nèi)有限公司