過壓放電器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于使用在低壓電網(wǎng)的供電中的過壓放電器(Oberspannungsableiter)，帶有:兩個主電極，這兩個主電極的端側(cè)軸向上處于彼此相對；構(gòu)造在兩個主電極的端側(cè)之間的電弧燃燒室(Lichtbogenbrennkammer，有時稱為滅弧室)；以及至少具有電阻性(resitiv)引燃元件(ZUndelement，有時稱為起弧/引燃元件)和電壓切換元件的輔助引燃器(Zilndhilfe，有時稱為輔助起弧/引燃器)，其中引燃元件與電弧燃燒室處于連接中并且在一個側(cè)邊上與電壓切換元件以導(dǎo)電的方式連接并且在另一側(cè)邊上與第二主電極處于觸碰中，并且其中在兩個主電極之間構(gòu)造有火花間隙(Funkenstrecke)，從而當(dāng)對在兩個電極的端側(cè)之間的火花間隙進(jìn)行引燃(zilnden，有時稱為起弧/引燃)時在電弧燃燒室中產(chǎn)生電弧。
【背景技術(shù)】
[0002]在低壓電網(wǎng)中為了保護(hù)免于受到過壓通常使用基于火花間隙的過壓放電器，即其重要的組成部分為火花間隙的過壓放電器，該火花間隙在確定的過壓下響應(yīng)，其中當(dāng)對在兩個電極之間的火花間隙進(jìn)行引燃時產(chǎn)生電弧。由于帶有火花間隙的過壓放電器還用于保護(hù)免于閃電擊中，故以直至在三位數(shù)的千安培(kA)范圍中的數(shù)值的非常高的且陡峭上升的電流能夠流經(jīng)火花間隙。尤其這樣的過壓放電器(即該過壓放電器作為閃電電流放電器設(shè)置成用于使用在零線N和地線(Potentialausgleich)PE更確切地說PE線之間)在此必須具有直至100kA10/350 μ s的非常高的浪涌電流轉(zhuǎn)向能力(有時稱為浪涌電流放電能力)。由于在此在過壓放電器的內(nèi)部中出現(xiàn)的壓力，將這樣的過壓放電器通常布置在抗壓的殼體中，這些殼體通常由金屬尤其由鋼制成。
[0003]帶有火花間隙的過壓放電器作為放電器雖然具有高的浪涌電流承受能力的優(yōu)點，然而還具有相對高的且還不特別恒定的響應(yīng)電壓(Ansprechspannung)的缺點。因此為了火花間隙的引燃已早已使用不同類型的輔助引燃器，借助于該輔助引燃器減小火花間隙的更確切地說過壓放電器的響應(yīng)電壓。在此通常使用這樣的輔助引燃器，即這些輔助引燃器至少具有引燃電極(ZUndelektrode，有時稱為起弧/引燃電極)，該引燃電極通過外部的切換回路與不同于處于兩個主電極處的電位的電位相連接。引燃電極通常布置成與兩個主電極中的一個具有非常小的間距，從而首先產(chǎn)生對在引燃電極和相關(guān)聯(lián)的主電極之間形成的引燃火花間隙進(jìn)行引燃，在其后由于在引燃火花間隙的引燃時出現(xiàn)的等離子體而產(chǎn)生對在兩個主電極之間的主火花間隙進(jìn)行引燃之前。
[0004]從文件DE10338835A1中已知了一種開頭所描述的過壓放電器，在該過壓放電器的情況下在兩個電極之間的間距選取得如此大，即使得電弧電壓比預(yù)料的電網(wǎng)電壓大。由此應(yīng)當(dāng)阻止電網(wǎng)持續(xù)電流的發(fā)生。為了使該過壓放電器的響應(yīng)電壓不會由于火花間隙的兩個電極的相對大的間距而過大，設(shè)置有輔助引燃器，通過該輔助引燃器能夠調(diào)整過壓放電器的期望的響應(yīng)電壓。
[0005]在該已知的過壓放電器中，輔助引燃器除了引燃電極之外還具有電阻性引燃元件和電壓切換元件。引燃電極和引燃元件在此這樣布置在金屬的殼體之內(nèi)，即引燃電極和引燃元件與電弧燃燒室連接，該電弧燃燒室同軸地圍繞該弓I燃電極和弓I燃元件。在出現(xiàn)比電壓切換元件的響應(yīng)電壓大的過壓時，電流首先從過壓放電器的第一端口經(jīng)過布置在金屬的殼體之外的電壓切換元件和金屬的殼體流到引燃電極。因為電阻性引燃元件在一個側(cè)邊上與引燃電極處于觸碰中并在另一側(cè)邊上與相關(guān)聯(lián)的主電極處于觸碰中，故電流從引燃電極經(jīng)過引燃元件流到相關(guān)聯(lián)的主電極。
[0006]電流流動經(jīng)過引燃元件在此導(dǎo)致在引燃元件的表面處的放電，更確切地說導(dǎo)致在引燃電極和與引燃元件相關(guān)聯(lián)的主電極之間的初始電弧，從而在鄰接到引燃元件處的引燃區(qū)域中產(chǎn)生電離的氣體，該氣體接著在相對而置的主電極的方向上進(jìn)行擴散。如果電弧燃燒室充分地填充有電離的氣體，則由此降低在兩個主電極之間的擊穿電壓，由此產(chǎn)生對在兩個主電極之間的火花間隙進(jìn)行引燃。待轉(zhuǎn)向的浪涌電流此后不再經(jīng)過輔助引燃器的構(gòu)件而是經(jīng)過構(gòu)造在兩個主電極之間的電弧進(jìn)行轉(zhuǎn)向(ableiten，有時稱為放電)。
[0007]即使在文件DE10338835A1中所描述的輔助引燃器已經(jīng)在實際中被證實為非常有效，然而引燃電極通過金屬的殼體進(jìn)行的電聯(lián)接需要提高的耗費以用于相對于兩個主電極和電弧燃燒室和在該電弧燃燒室中產(chǎn)生的電離的熱的氣體隔絕殼體。
[0008]直至火花間隙引燃的時間持續(xù)得越久，就有越多的電流流經(jīng)輔助引燃器，從而輔助引燃器的構(gòu)件尤其電壓切換元件必須設(shè)計成相應(yīng)地強大，以便避免構(gòu)件的損傷。為了在輔助引燃器的構(gòu)件的超負(fù)荷的情況下或在這些構(gòu)件的壽命終點時避免對過壓放電器的周圍環(huán)境尤其布置在過壓放電器附近的構(gòu)件造成危害，通常使用切斷裝置，該切斷裝置在過壓放電器的構(gòu)件被過強烈地加熱并且產(chǎn)生過壓放電器燃燒之前應(yīng)當(dāng)及時斷開過壓放電器。該附加的措施需要附加的結(jié)構(gòu)空間并且與附加的耗費和由此還與附加的成本聯(lián)系起來。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此本發(fā)明的任務(wù)在于，如此改進(jìn)開頭所描述的過壓放電器，即盡可能避免之前提及的缺點。尤其在此應(yīng)當(dāng)盡可能地保護(hù)輔助引燃器的構(gòu)件以免受損傷，并且過壓放電器應(yīng)具有高的隔絕強度。此外應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步地減小由于過壓放電器的損傷而引起的對過壓放電器的周圍環(huán)境造成的危害的風(fēng)險。
[0010]該任務(wù)在帶有專利權(quán)利要求1的特征的開頭所描述的過壓放電器的情況下以下面的方式解決，即第一主電極具有孔，電壓切換元件布置在該孔中，其中電壓切換元件的第一端口與第一主電極電連接。此外電壓切換元件的第二端口與引燃元件電連接，該引燃元件布置在電壓切換元件的面向主電極的端側(cè)的側(cè)邊上。
[0011]通過在第一主電極中構(gòu)造孔并且將電壓切換元件布置在該孔中首先實現(xiàn)了，電壓切換元件集成在過壓放電器之內(nèi)。在此通過將電壓切換元件布置在主電極的孔之內(nèi)不會提高需要的結(jié)構(gòu)空間。所以這是有利的，因為現(xiàn)代的過壓放電器應(yīng)當(dāng)日益具有盡可能小的結(jié)構(gòu)尺寸，從而在過壓放電器之內(nèi)供使用的結(jié)構(gòu)空間非常有限。因為電壓切換元件以其第一端口與第一主電極電連接，故此外電壓切換元件的電聯(lián)接可特別簡單地通過第一主電極實現(xiàn)。
[0012]因為電壓切換元件布置于在第一主電極中的孔之內(nèi)并且引燃元件布置在電壓切換元件的面向主電極的端側(cè)的側(cè)邊上，故電壓切換元件不與電弧燃燒室直接接觸。這導(dǎo)致了降低當(dāng)在兩個主電極之間出現(xiàn)電弧時電壓切換元件的熱的負(fù)荷。作為電壓切換元件在此優(yōu)選地使用氣體放電器(⑶T)或氣體放電器和變阻器的組合。
[0013]將電壓切換元件尤其氣體放電器布置在構(gòu)造在第一電極中的孔之內(nèi)并且將優(yōu)選地盤形的引燃元件布置在電壓切換元件的第二端口和第二主電極之間此外具有的優(yōu)點是，過壓放電器的構(gòu)件尤其兩個主電極能夠構(gòu)造成旋轉(zhuǎn)對稱，這簡化了這些構(gòu)件的制造。
[0014]在根據(jù)本發(fā)明的過壓放電器中，引燃元件如同在開頭所闡述的那樣與電弧燃燒室處于連接中，其中電弧燃燒室軸向上由兩個主電極的端側(cè)限制并且徑向上向內(nèi)部由引燃元件限制。在電壓切換元件進(jìn)行引燃時電流首先從第一主電極經(jīng)過連通的電壓切換元件且經(jīng)過引燃元件流到第二主電極。在此由于至少引燃元件的與電弧燃燒室處于連接中的表面的小的電流承受能力因而電流流動經(jīng)過引燃元件導(dǎo)致