DE102019117973B3

DE102019117973B3 - Surge protection element

Info

Publication number: DE102019117973B3
Application number: DE102019117973.4A
Authority: DE
Inventors: Maik Dittert; Jan Hegerfeld; Jan-Erik Schmutz; Christina Stohlmeyer
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2019-07-03
Filing date: 2019-07-03
Publication date: 2020-08-06
Anticipated expiration: 2039-07-04

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Überspannungsschutzelement (1) mit einem Gehäuse (2), einem Varistor (3), einem elektrisch leitfähigen Verbindungselement (4), einem isolierenden Trennelement (5) und zwei Anschlusskontakten (6, 7), wobei der erste Anschlusskontakt (6) mit dem ersten Pol (8) des Varistors (3) in elektrisch leitendem Kontakt steht, wobei im Normalzustand des Überspannungsschutzelements (1) das Verbindungselement (4) auf der einen Seite mit dem zweiten Anschlusskontakt (7) und auf der anderen Seite mit seinem freien Ende (9) über eine thermisch auftrennende Verbindung (10) mit dem zweiten Pol (11) des Varistors (3) in elektrisch leitendem Kontakt steht, und wobei bei aufgetrennter Verbindung (10) das Trennelement (5) aus einer ersten Position in eine zweite Position verbracht wird, in der ein Abschnitt (12) des Trennelements (5) zwischen dem freien Ende (9) des Verbindungselements (4) und dem zweiten Pol (11) des Varistors (3) angeordnet ist.Bei dem Überspannungsschutzelement (1) kann ein beim Abtrennen des überspannungsbegrenzenden Bauelements entstehender Lichtbogen dadurch sicher gelöscht werden, dass das Gehäuse (2) und/oder das Trennelement (5) konstruktiv so ausgebildet sind, dass der Abschnitt (12) des Trennelements (5) in der zweiten Position aufgrund einer zwischen dem Gehäuse (2) und dem Trennelement (5) realisierten kraftschlüssigen Verbindung mit einer Kraft (F) in Richtung des zweiten Pols (11) des Überspannungsbauelements (3) beaufschlagt ist.An overvoltage protection element (1) with a housing (2), a varistor (3), an electrically conductive connecting element (4), an insulating separating element (5) and two connection contacts (6, 7) is shown and described, the first connection contact ( 6) is in electrically conductive contact with the first pole (8) of the varistor (3), in the normal state of the overvoltage protection element (1) the connection element (4) on one side with the second connection contact (7) and on the other side with its free end (9) is in electrically conductive contact via a thermally separating connection (10) with the second pole (11) of the varistor (3), and when the connection (10) is separated, the separating element (5) from a first position in a second position is spent in which a section (12) of the separating element (5) is arranged between the free end (9) of the connecting element (4) and the second pole (11) of the varistor (3) element (1), an arc that occurs when the overvoltage-limiting component is disconnected can be safely extinguished in that the housing (2) and / or the separating element (5) are constructed in such a way that the section (12) of the separating element (5) is in the second position is acted upon by a force (F) in the direction of the second pole (11) of the overvoltage component (3) due to a non-positive connection realized between the housing (2) and the separating element (5).

Description

Die Erfindung betrifft ein Überspannungsschutzelement mit einem Gehäuse, mit einem Überspannungsbauelement, insbesondere einem Varistor, mit einem elektrisch leitfähigen Verbindungselement, mit einem isolierenden Trennelement und mit zwei Anschlusskontakten zum Anschluss des Überspannungsschutzelements.The invention relates to an overvoltage protection element with a housing, with an overvoltage component, in particular a varistor, with an electrically conductive connecting element, with an insulating separating element and with two connection contacts for connecting the overvoltage protection element.

Der erste Anschlusskontakt steht dauerhaft mit dem ersten Pol des Überspannungsbauelements in elektrisch leitendem Kontakt, während der zweite Anschlusskontakt nur im Normalzustand des Überspannungsschutzelements über das Verbindungselement mit dem zweiten Pol des Überspannungsbauelements in elektrisch leitendem Kontakt steht. Hierzu ist im Normalzustand des Überspannungsschutzelements das Verbindungselement auf der einen Seite mit dem zweiten Anschlusskontakt und auf der anderen Seite mit seinem freien Ende über eine thermisch auftrennende Verbindung mit dem zweiten Pol des Überspannungsbauelements elektrisch leitend verbunden. Bei aufgetrennter thermischer Verbindung wird das isolierende Trennelement aus einer ersten Position in eine zweite Position verbracht, in der zumindest ein Abschnitt des Trennelements zwischen dem freien Ende des Verbindungselements und dem zweiten Pol des Überspannungsbauelements angeordnet ist. Die thermisch auftrennende Verbindung ist so ausgebildet, dass sie dann auftrennt, wenn die Temperatur des Varistors eine vorgegebene Grenztemperatur überschreitet.The first connection contact is in permanent electrical contact with the first pole of the overvoltage component, while the second connection contact is in electrically conductive contact with the second pole of the overvoltage component only in the normal state of the overvoltage protection element. For this purpose, in the normal state of the overvoltage protection element, the connecting element is electrically conductively connected on one side to the second connection contact and on the other side with its free end via a thermally separating connection to the second pole of the overvoltage component. When the thermal connection is separated, the insulating separating element is moved from a first position into a second position, in which at least a section of the separating element is arranged between the free end of the connecting element and the second pole of the overvoltage component. The thermally separating connection is designed in such a way that it separates when the temperature of the varistor exceeds a predetermined limit temperature.

Überspannungsableiter weisen häufig Varistoren als Überspannungsbauelemente auf, die ein hohes Ableitvermögen bei geringer Restspannung ermöglichen. Im Normalzustand weisen Varistoren einen relativ geringen Leckstrom auf, der sich jedoch im Laufe der Zeit durch Alterung oder kurzzeitige Überlastung erhöhen kann. Die in einem solchen Fall damit verbundene Erwärmung kann zu einer thermischen Zerstörung des Varistors führen, was Schäden an benachbarten Bauteilen oder Geräten hervorrufen kann. Daher muss eine thermische Zerstörung des Varistors verhindert werden, wozu im Stand der Technik thermische Abtrennvorrichtungen verwendet werden, die beim Überschreiten einer Grenztemperatur den Varistor vom Versorgungsnetz abtrennen. Entsprechendes gilt auch für andere Überspannungsbauelemente, die sich ebenfalls aufgrund von Überlastungen oder Alterung erwärmen können und vor ihrer thermischen Zerstörung elektrisch abgetrennt werden müssen.Surge arresters often have varistors as overvoltage components, which enable a high discharge capacity with low residual voltage. In the normal state, varistors have a relatively low leakage current, which can, however, increase over time due to aging or brief overloading. The associated heating in such a case can lead to thermal destruction of the varistor, which can damage neighboring components or devices. Therefore, thermal destruction of the varistor must be prevented, for which purpose thermal isolating devices are used in the prior art, which isolate the varistor from the supply network when a limit temperature is exceeded. The same applies to other overvoltage components, which can also heat up due to overloads or aging and must be electrically disconnected before they are thermally destroyed.

Auch wenn nachfolgend in erster Linie Überspannungsschutzelemente mit Varistoren als Überspannungsbauelemente beschrieben werden, so ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Vielmehr können auch andere Bauelemente als Überspannungsschutzelemente vorgesehen sein, nämlich sowohl überspannungsbegrenzende Bauelemente wie Varistoren als auch überspannungsschaltende Bauelemente wie Funkenstrecken, gasgefüllte Überspannungsableiter oder auch Dioden sowie Kombinationen dieser Bauelemente.Even if overvoltage protection elements with varistors as overvoltage components are primarily described below, the invention is not restricted to this. Rather, other components can also be provided as overvoltage protection elements, namely both overvoltage-limiting components such as varistors and overvoltage-switching components such as spark gaps, gas-filled surge arresters or diodes and combinations of these components.

Aus der DE 42 41 311 C2 ist ein Überspannungsschutzelement bekannt, das zur Überwachung des Zustands eines Varistors eine thermische Abtrennvorrichtung aufweist. Das Überspannungsschutzelement weist zwei Anschlusskontakte zum Anschluss an den zu schützenden Strompfad auf. Der erste Anschlusskontakt ist fest mit einer ersten Anschlussfahne am Varistor verbunden. Der andere Anschlusskontakt ist über einen flexiblen Leiter mit einem leitfähigen Verbindungselement verbunden, dessen dem flexiblen Leiter abgewandtes Ende über eine Lötstelle mit einer am Varistor vorgesehenen zweiten Anschlussfahne verbunden ist. Das leitfähige Verbindungselement wird von einem Federsystem mit einer Kraft beaufschlagt, die dazu führt, dass das Verbindungselement beim Auftrennen der Lötverbindung von der Anschlussfahne linear wegbewegt wird, so dass der Varistor bei thermischer Überlastung elektrisch abgetrennt wird.From the DE 42 41 311 C2 an overvoltage protection element is known which has a thermal disconnection device for monitoring the state of a varistor. The overvoltage protection element has two connection contacts for connection to the current path to be protected. The first connection contact is firmly connected to a first connection lug on the varistor. The other connection contact is connected via a flexible conductor to a conductive connecting element whose end facing away from the flexible conductor is connected via a soldering point to a second connection lug provided on the varistor. A spring system applies a force to the conductive connecting element, which causes the connecting element to be moved linearly away from the terminal lug when the solder connection is broken, so that the varistor is electrically disconnected in the event of thermal overload.

Damit ein beim Öffnen der Trennstelle entstehender Lichtbogen gelöscht wird, ist es erforderlich, dass das Verbindungselement nach dem Auftrennen der Lötverbindung einen möglichst großen Abstand zur Anschlussfahne aufweist, was ein relativ großes Bauvolumen des Überspannungsschutzelements erforderlich macht. Ein derart großes Bauvolumen ist jedoch bei heutigen Überspannungsschutzelementen meistens nicht vorhanden. Daher wird seit einiger Zeit bei Überspannungsschutzelementen mit einer thermischen Abtrennvorrichtung zusätzlich ein isolierendes Trennelement verwendet, das bei aufgetrennter thermischer Verbindung zwischen das leitfähige Verbindungselement und einen Pol des Varistors bewegt wird.So that an arc that arises when the separation point is opened, it is necessary for the connecting element to be as far as possible from the connection lug after the solder connection has been broken, which necessitates a relatively large structural volume of the overvoltage protection element. Such a large volume is usually not available in today's surge protection elements. Therefore, for some time now, an insulating isolating element has been used in surge protection elements with a thermal isolating device, which is moved when the thermal connection is separated between the conductive connecting element and a pole of the varistor.

Auch aus der DE 20 2004 006 227 U1 ist ein Überspannungsschutzelement bekannt, bei dem die Überwachung des Zustands eines Varistors nach dem Prinzip eines Temperaturschalters erfolgt, so dass bei einer Überhitzung des Varistors eine zwischen dem Varistor und einem Verbindungselement vorgesehene Lötverbindung aufgetrennt wird, was zu einem elektrischen Abtrennen des Varistors führt. Außerdem wird beim Auftrennen der Lötverbindung ein Kunststoffelement durch die Rückstellkraft einer Feder aus einer ersten Position in eine zweite Position geschoben, in der das als federnde Metallzunge ausgebildete Verbindungselement durch das Kunststoffelement thermisch und elektrisch vom Varistor getrennt ist, so dass ein eventuell zwischen der Metallzunge und der Kontaktstelle des Varistors anstehender Lichtbogen gelöscht wird.Also from the DE 20 2004 006 227 U1 An overvoltage protection element is known in which the status of a varistor is monitored according to the principle of a temperature switch, so that when the varistor overheats, a solder connection provided between the varistor and a connecting element is broken, which leads to an electrical disconnection of the varistor. In addition, when the solder connection is broken, a plastic element is pushed by the restoring force of a spring from a first position into a second position, in which the connecting element designed as a resilient metal tongue is thermally and electrically separated from the varistor by the plastic element, so that a possibly between the metal tongue and the arcing is extinguished at the contact point of the varistor.

Auch die US 6,430,019 B1 offenbart ein Überspannungsschutzelement mit einer thermischen Abtrennvorrichtung, bei der ein Ende einer federnden Kontaktzunge über eine Lötstelle mit einem Anschluss des Varistors verbunden ist. Kommt es zu einer unzulässigen Erwärmung des Varistors, so führt dies zu einem Aufschmelzen der Lötstelle, so dass das Ende der aus ihrem Ruhezustand ausgelenkten Kontaktzunge vom Anschluss des Varistors wegfedert. Gleichzeitig fährt ein isolierendes Trennelement zwischen die Kontaktzunge und den Varistor, um einen anstehenden Lichtbogen zu löschen. Also the US 6,430,019 B1 discloses an overvoltage protection element with a thermal disconnection device, in which one end of a resilient contact tongue is connected to a connection of the varistor via a solder joint. If there is inadmissible heating of the varistor, this leads to melting of the solder joint, so that the end of the contact tongue deflected from its idle state springs away from the connection of the varistor. At the same time, an isolating separating element moves between the contact tongue and the varistor in order to extinguish an existing arc.

Damit das isolierende Trennelement aus seiner ersten Position in seine zweite Position zwischen die Kontaktzunge und den Varistor verbracht werden kann, sind zwei an dem Trennelement angreifende Federelemente in dafür ausgebildeten Nuten im Gehäuse angeordnet. Die Nuten dienen gleichzeitig zur Führung des Trennelements, das hierzu seitlich zwei Führungsstege aufweist, die in die Nuten eingreifen. Die Federelemente, die als Druckfedern ausgebildet sind, sind unterhalb der Führungsstege in den Nuten angeordnet, so dass das Trennelement durch die Federelemente aus seiner ersten, unteren Position in seine zweite, obere Position geschoben wird, wenn die Lötstelle aufgetrennt hat. Im Normalzustand des Überspannungsableiters ist das isolierende Trennelement dagegen durch die zwischen dem ersten Ende der federnden Kontaktzunge und dem Anschluss des Varistors realisierte Lötverbindung entgegen der Federkraft der zusammengedrückten beiden Druckfedern in seiner ersten Position gehalten.So that the insulating separating element can be moved from its first position into its second position between the contact tongue and the varistor, two spring elements acting on the separating element are arranged in grooves formed for this purpose in the housing. The grooves simultaneously serve to guide the separating element, which for this purpose has two guide webs on the side which engage in the grooves. The spring elements, which are designed as compression springs, are arranged below the guide webs in the grooves, so that the separating element is pushed by the spring elements from its first, lower position into its second, upper position when the soldering point has broken open. In the normal state of the surge arrester, on the other hand, the insulating separating element is held in its first position against the spring force of the compressed two compression springs by the soldered connection realized between the first end of the resilient contact tongue and the connection of the varistor.

Da bei diesem bekannten Überspannungsableiter die beiden Federelemente jeweils einen runden Querschnitt aufweisen, haben auch die Nuten eine dazu korrespondierenden runden Querschnitt. Das Trennelement ist dagegen flach ausgebildet, so dass auch die Führungsstege eine flache Kontur und damit einen rechteckigen Querschnitt haben. Dadurch besteht die Gefahr, dass das Trennelement verkanntet, wenn es bei ausgelöster Lötstelle aus seiner ersten Position in seine zweite Position verschoben wird. Um ein Verkanten zu verhindern muss sichergestellt sein, dass die Führungsstege des Trennelements mit etwas Spiel in den Nuten angeordnet sind, sodass auch der Abstand des Trennelements zum Varistor Spiel aufweist. Hierdurch wird die Fähigkeit des Trennelements einen beim Öffnen der Trennstelle eventuell anstehenden Lichtbogen zu löschen verringert, zumal ein anstehender Lichtbogen eine Druckerhöhung im Bereich der Trennstelle erzeugt, wodurch das Trennelement vom Pol des Varistors weggedrückt wird.Since the two spring elements each have a round cross section in this known surge arrester, the grooves also have a corresponding round cross section. In contrast, the separating element is flat, so that the guide webs also have a flat contour and thus a rectangular cross section. As a result, there is a risk that the separating element will be misjudged when it is moved from its first position to its second position when the soldering point has been triggered. In order to prevent tilting, it must be ensured that the guide webs of the separating element are arranged with some play in the grooves, so that the distance between the separating element and the varistor also has play. This reduces the ability of the separating element to extinguish an arc that may be present when the separation point is opened, especially since an existing arc generates a pressure increase in the area of the separation point, as a result of which the separating element is pushed away from the pole of the varistor.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zuvor beschriebenes Überspannungsschutzelement derart weiter zu verbessern, dass ein beim Abtrennen des überspannungsbegrenzenden Bauelements entstehender Lichtbogen sicherer gelöscht wird. Dabei soll das Überspannungsschutzelement möglichst einfach aufgebaut und damit auch einfach hergestellt werden können.The present invention is based on the object of further improving a previously described overvoltage protection element in such a way that an arc which arises when the overvoltage-limiting component is disconnected is more reliably extinguished. The overvoltage protection element should be constructed as simply as possible and thus also be easy to manufacture.

Diese Aufgabe ist bei dem Überspannungsschutzelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Gehäuse und/oder das Trennelement konstruktiv so ausgebildet sind, dass der Abschnitt des Trennelements in der zweiten Position aufgrund einer zwischen dem Gehäuse und dem Trennelement realisierten kraftschlüssigen Verbindung mit einer Kraft in Richtung des zweiten Pols des Überspannungsbauelements beaufschlagt ist. Hierdurch wird das isolierende Trennelement im Bereich der Trennstelle gegen das Überspannungsbauelement gedrückt, wenn das Trennelement bei aufgetrennter thermischer Verbindung mit zumindest einem Abschnitt zwischen dem freien Ende des elektrisch leitfähigen Verbindungselements und dem zweiten Pol des Überspannungsbauelements angeordnet ist.This object is achieved in the overvoltage protection element with the features of patent claim 1 in that the housing and / or the separating element are designed such that the section of the separating element in the second position due to a non-positive connection realized between the housing and the separating element Force is applied in the direction of the second pole of the overvoltage component. As a result, the insulating separating element is pressed in the region of the separating point against the overvoltage component when the separating element is arranged with at least one section between the free end of the electrically conductive connecting element and the second pole of the overvoltage component when the thermal connection is separated.

Die Kraft, mit der der Abschnitt des Trennelements gegen den zweiten Pol des Überspannungsbauelements gedrückt wird, ist dabei senkrecht zur Bewegungsrichtung des Trennelements gerichtet. Dabei wirkt diese Kraft auch der Kraft entgegen, die beim Entstehen eines Lichtbogens und einer damit zusammenhängenden Druckerhöhung im Bereich der Trennstelle erzeugt wird und das Trennelement vom zweiten Pol des Varistors wegdrückt. Dadurch, dass der Abschnitt des isolierenden Trennelements gegen den zweiten Pol des Überspannungsbauelements gedrückt und somit die Trennstelle quasi abgedichtet wird, kann ein beim Öffnen der Trennstelle entstehender Lichtbogen noch schneller und effektiver gelöscht werden.The force with which the section of the separating element is pressed against the second pole of the overvoltage component is directed perpendicular to the direction of movement of the separating element. This force also counteracts the force which is generated in the region of the separation point when an arc arises and a pressure increase associated therewith and pushes the separation element away from the second pole of the varistor. Because the section of the insulating separating element is pressed against the second pole of the overvoltage component and the sealing point is thus quasi sealed, an arc which arises when the separating point is opened can be extinguished even more quickly and effectively.

Die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Trennelement kann auf verschiedene konstruktive Arten realisiert werden. Vorzugsweise ist dabei auf der dem Trennelement zugewandten Innenseite des Gehäuses mindestens eine Schräge ausgebildet, die in Bewegungsrichtung des Trennelements in Richtung des Trennelements ansteigt. Durch die auf der Innenseite des Gehäuses ausgebildete Schräge wird das Trennelement in Richtung des Überspannungsbauelements gedrückt, wenn sich das Trennelement in seiner zweiten Position befindet oder in seine zweite Position verbracht wird. Alternativ zur Ausbildung einer Schräge auf der dem Trennelement zugewandten Innenseite des Gehäuses kann auch das Trennelement eine Schräge aufweisen, die dann auf der der Innenseite des Gehäuses zugewandten Seite des Trennelements ausgebildet ist. Die Schräge an dem Trennelement ist dabei ebenfalls so ausgebildet, dass das Trennelement gegen den zweiten Pol des Überspannungsbauelements gedrückt wird, wenn sich das Trennelement in seiner zweiten Position befindet oder in seine zweite Position verbracht wird.The non-positive connection between the housing and the separating element can be realized in various constructive ways. At least one bevel is preferably formed on the inside of the housing facing the separating element and rises in the direction of movement of the separating element in the direction of the separating element. Due to the bevel formed on the inside of the housing, the separating element is pressed in the direction of the overvoltage component when the separating element is in is in its second position or is moved to its second position. As an alternative to forming a bevel on the inside of the housing facing the separating element, the separating element can also have a bevel which is then formed on the side of the separating element facing the inside of the housing. The bevel on the separating element is also designed such that the separating element is pressed against the second pole of the overvoltage component when the separating element is in its second position or is brought into its second position.

Vorzugsweise ist sowohl auf der dem Trennelement zugewandten Innenseite des Gehäuses als auch auf der dem Innengehäuse zugewandten Seite des Trennelements jeweils mindestens eine Schräge ausgebildet, die zueinander korrespondierend ausgeführt sind, so dass die mindestens eine Schräge am Trennelement auch als Gegenschräge bezeichnet werden kann. Dabei ist es jedoch nicht zwingend erforderlich, dass Schräge und Gegenschräge den selben Winkel zur Horizontalen, d. h. zur Bewegungsrichtung des Trennelements aufweisen. Denkbar ist auch eine etwas unterschiedliche Ausgestaltung von Schräge und Gegenschräge, die insbesondere dazu führt, dass der Abschnitt des Trennelements umso stärker gegen den zweiten Pol des Überspannungsbauelements gedrückt wird, je weiter die Schräge und die Gegenschräge miteinander in Eingriff kommen.Preferably, at least one bevel is formed both on the inside of the housing facing the separating element and on the side of the separating element facing the inner casing, which are designed to correspond to one another, so that the at least one bevel on the separating element can also be referred to as a counter-bevel. However, it is not absolutely necessary that bevels and counter-bevels have the same angle to the horizontal, i. H. to the direction of movement of the separating element. It is also conceivable to have a slightly different configuration of bevel and counter bevel, which in particular leads to the section of the separating element being pressed more strongly against the second pole of the overvoltage component, the further the bevel and the counter bevel come into engagement with one another.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die mindestens eine Schräge an der Innenseite des Gehäuses in Bewegungsrichtung des Trennelements vor dem zweiten Pol des Überspannungsbauelements angeordnet. Dies führt dazu, dass das isolierende Trennelement bereits bei seiner Bewegung aus der ersten Position in seine zweite Position mit einer Kraft in Richtung des zweiten Pols des Überspannungsbauelements beaufschlagt wird und nicht erst dann, wenn sich das Trennelement in seiner zweiten Position befindet. Hierdurch kann die Zeitdauer, bis zu der ein beim Öffnen der Trennstelle entstehender Lichtbogen gelöscht wird, weiter reduziert werden.According to a further preferred embodiment of the invention, the at least one slope is arranged on the inside of the housing in the direction of movement of the separating element in front of the second pole of the overvoltage component. This means that the insulating separating element is already subjected to a force in the direction of the second pole of the overvoltage component during its movement from the first position to its second position and not only when the separating element is in its second position. As a result, the period of time until an arc which arises when the separation point is opened is further reduced.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist die mindestens eine Schräge an der Innenseite des Gehäuses in Bewegungsrichtung des Trennelements hinter dem zweiten Pol des Überspannungsbauelements angeordnet. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass das Trennelement, wenn es sich in seiner zweiten Position befindet, dauerhaft mit einer Kraft in Richtung des zweiten Pols des Überspannungsbauelements beaufschlagt wird.According to an alternative embodiment, the at least one slope is arranged on the inside of the housing in the direction of movement of the separating element behind the second pole of the overvoltage component. This can ensure that the separating element, when it is in its second position, is continuously subjected to a force in the direction of the second pole of the overvoltage component.

Wie zuvor bereits ausgeführt worden ist, sind gemäß der bevorzugten Ausgestaltung sowohl an der Innenseite des Gehäuses als auch an der gegenüberliegenden Seite des isolierenden Trennelements jeweils mindestens eine Schräge bzw. mindestens eine Schräge und mindestens eine Gegenschräge ausgebildet. Sind gemäß einer weiter bevorzugten Ausgestaltung an der Innenseite des Gehäuses zwei Schrägen und am Trennelement zwei Gegenschrägen ausgebildet, so ist vorzugsweise vorgesehen, dass eine Schräge an der Innenseite des Gehäuses in Bewegungsrichtung des Trennelements vor dem zweiten Pol des Überspannungsbauelements und eine Schräge in Bewegungsrichtung des Trennelements hinter dem zweiten Pol des Überspannungsbauelements angeordnet ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass das isolierende Trennelement bereits bei seiner Bewegung aus der ersten Position in die zweite Position etwas gegen das Überspannungsbauelement gedrückt wird. Durch die in Bewegungsrichtung des Trennelements hinter dem zweiten Pol ausgebildete Schräge kann dabei erreicht werden, dass die Kraft, mit der der Abschnitt des Trennelements gegen den zweiten Pol des Überspannungsbauelements gedrückt wird, nochmals verstärkt wird, wenn sich das isolierende Trennelement in seiner zweiten Position befindet.As has already been explained above, according to the preferred embodiment, at least one bevel or at least one bevel and at least one counter-bevel are formed on both the inside of the housing and on the opposite side of the insulating separating element. If, according to a further preferred embodiment, two bevels are formed on the inside of the housing and two counter-bevels on the separating element, it is preferably provided that a bevel on the inside of the housing in the direction of movement of the separating element in front of the second pole of the overvoltage component and a bevel in the direction of movement of the separating element is arranged behind the second pole of the overvoltage component. In this way it can be achieved that the insulating separating element is already pressed somewhat against the overvoltage component during its movement from the first position into the second position. The bevel formed behind the second pole in the direction of movement of the separating element can thereby achieve that the force with which the section of the separating element is pressed against the second pole of the overvoltage component is increased again when the insulating separating element is in its second position .

Bei dieser bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Schräge an der Innenseite des Gehäuses, die in Bewegungsrichtung des Trennelements vor dem zweiten Pol des Überspannungsbauelements angeordnet ist, und die korrespondierende Gegenschräge am Trennelement seitlich neben dem Verbindungselement und der thermisch auftretenden Verbindung angeordnet. Diese Schräge und die korrespondierende Gegenschräge befinden sich somit auch während der Bewegung des Trennelements stets außerhalb des Bereichs, in dem beim Öffnen der Trennstelle ein Lichtbogen entstehen kann. Damit befinden sich die Schräge und die Gegenschräge auch außerhalb des Bereichs, in dem es aufgrund des entstehenden heißen Plasmas zu einer besonders starken Druckerhöhung kommen kann.In this preferred embodiment of the invention, the bevel on the inside of the housing, which is arranged in the direction of movement of the separating element in front of the second pole of the overvoltage component, and the corresponding counter-bevel on the separating element are arranged laterally next to the connecting element and the thermally occurring connection. This bevel and the corresponding counter bevel are thus always during the movement of the separating element outside the area in which an arc can occur when the separating point is opened. This means that the bevel and the counter bevel are also outside the area in which a particularly strong pressure increase can occur due to the resulting hot plasma.

Damit das isolierende Trennelement beim Auftrennen der thermischen Verbindung aus seiner ersten Position in seine zweite Position verbracht wird, ist vorzugsweise ein Federelement vorgesehen, durch dessen Federkraft das Trennelement aus seiner ersten Position in seine zweite Position verbracht wird, wenn die thermische Verbindung aufgetrennt hat. Die Bewegung des isolierenden Trennelements aus seiner ersten Position in seine zweite Position kann dabei sowohl entlang einer Geraden als auch entlang einer Kreisbahn erfolgen. Es ist somit sowohl ein lineares Verschieben als auch ein Verschwenken oder Verdrehen des isolierenden Trennelements bei seiner Bewegung von der ersten Position in die zweite Position möglich. Insbesondere bei einer linearen Verschiebung des Trennelements ist das Federelement vorzugsweise seitlich neben dem freien Ende des Verbindungselements und der thermisch auftretenden Verbindung und relativ zum isolierenden Trennelement außermittig angeordnet. Dadurch wird gewährleistet, dass sich das Federelement außerhalb des Bereichs befindet, in dem beim Auftrennen der Trennstelle ein Lichtbogen entstehen kann.So that the insulating separating element is moved from its first position to its second position when the thermal connection is separated, a spring element is preferably provided, by the spring force of which the separating element is moved from its first position to its second position when the thermal connection has separated. The movement of the insulating separating element from its first position to its second position can take place both along a straight line and along a circular path. A linear displacement as well as a pivoting or twisting of the insulating separating element during its movement from the first position into the second position is thus possible. In particular in the case of a linear displacement of the separating element, the spring element is preferably arranged laterally next to the free end of the connecting element and the thermally occurring connection and eccentrically relative to the insulating separating element. This ensures that the spring element is outside the area in which an arc can occur when the separation point is opened.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Überspannungsbauelement zumindest teilweise von einem Innengehäuse umgeben, während das leitfähige Verbindungselement und das isolierende Trennelement außerhalb des Innengehäuses angeordnet sind. Das Innengehäuse stellt somit in erster Linie eine Art Ummantelung für das Überspannungsbauelement dar, wodurch das Überspannungsbauelement zusätzlich geschützt wird. Das Innengehäuse weist zumindest zwei Öffnungen auf, durch die die beiden Pole des Überspannungsbauelements mit dem ersten Anschlusskontakt bzw. mit dem freien Ende des leitfähigen Verbindungselements kontaktiert werden können.According to a further preferred embodiment of the invention, the overvoltage component is at least partially surrounded by an inner housing, while the conductive connecting element and the insulating separating element are arranged outside the inner housing. The inner housing thus primarily represents a type of casing for the overvoltage component, as a result of which the overvoltage component is additionally protected. The inner housing has at least two openings through which the two poles of the overvoltage component can be contacted with the first connection contact or with the free end of the conductive connecting element.

Das Gehäuse des Überspannungsschutzelements bildet dann ein Außengehäuse, das neben dem Innengehäuse mit dem Überspannungsbauelement auch das leitfähige Verbindungselement und das isolierende Trennelement umgibt. Das Gehäuse kann dabei insbesondere haubenartig ausgebildet sein, wobei die beiden Anschlusskontakte vorzugsweise auf einer Seite, insbesondere der Unterseite des Gehäuses aus diesem herausragen. Das Überspannungsschutzelement kann dann als Stecker ausgebildet sein, der auf ein korrespondierendes Gerätunterteil aufsteckbar ist. In dem Geräteunterteil sind dann zu den Anschlusskontakten korrespondierende Gegenkontakte sowie Anschlusselemente zum Anschließen von elektrischen Leitungen angeordnet. Das Überspannungsschutzelement und das Geräteunterteil bilden somit zusammen ein Überspannungsschutzgerät, das zum Schutz von elektrischen Stromkreisen, Anlagen, Maschinen oder Geräten eingesetzt und beispielsweise in einem Schaltschrank angeordnet werden kann.The housing of the overvoltage protection element then forms an outer housing which, in addition to the inner housing with the overvoltage component, also surrounds the conductive connecting element and the insulating separating element. The housing can in particular be designed like a hood, the two connection contacts preferably protruding from the housing on one side, in particular the underside. The overvoltage protection element can then be designed as a plug which can be plugged onto a corresponding lower part of the device. Mating contacts corresponding to the connection contacts and connection elements for connecting electrical lines are then arranged in the lower part of the device. The overvoltage protection element and the lower part of the device thus together form an overvoltage protection device which can be used to protect electrical circuits, systems, machines or devices and can be arranged, for example, in a control cabinet.

Weist das Überspannungsschutzelement, wie zuvor ausgeführt, auch ein Innengehäuse auf, so kann auch auf der dem Trennelement zugewandten Seite des Innengehäuses mindestens eine Schräge ausgebildet sein, die in Bewegungsrichtung des Trennelements in Richtung des Trennelements ansteigt. Auf der dem Innengehäuse zugewandten Seite des Trennelements kann dann mindestens eine korrespondierende Gegenschräge ausgebildet sein. Auch hierdurch kann erreicht werden, dass der Abschnitt des Trennelements in der zweiten Position mit einer Kraft in Richtung des zweiten Pols des Überspannungsbauelements beaufschlagt ist, so dass der Bereich, in dem die Abtrennung erfolgt, durch den Abschnitt des Trennelements, der gegen diesen Bereich gedrückt wird, abgedichtet ist.If, as stated above, the overvoltage protection element also has an inner housing, then at least one bevel can also be formed on the side of the inner housing facing the separating element, which slope increases in the direction of movement of the separating element in the direction of the separating element. At least one corresponding counter bevel can then be formed on the side of the separating element facing the inner housing. This also means that the section of the separating element in the second position is subjected to a force in the direction of the second pole of the overvoltage component, so that the area in which the separation takes place is pressed by the section of the separating element that presses against this area is sealed.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements weist dieses eine optische Zustandsanzeige auf, durch die angezeigt werden kann, ob das in dem Überspannungsschutzelement angeordnete Überspannungsbauelement noch funktionstüchtig ist oder nicht. Hierzu kann das isolierende Trennelement eine farbige Anzeigefläche aufweisen, wobei in Abhängigkeit von der Position des isolierenden Trennelements die Anzeigefläche oder ein bestimmter Bereich der Anzeigefläche unterhalb eines im Gehäuse ausgebildeten Sichtfensters angeordnet ist. Das Sichtfenster kann dabei vorzugsweise in der Oberseite des Gehäuses ausgebildet sein, so dass die Zustandsanzeige auch dann einfach ablesbar ist, wenn das Überspannungsschutzelement zusammen mit einem entsprechenden Geräteunterteil auf einer Tragschiene montiert ist.According to a further advantageous embodiment of the overvoltage protection element according to the invention, this has an optical status display, by means of which it can be indicated whether the overvoltage component arranged in the overvoltage protection element is still functional or not. For this purpose, the insulating separating element can have a colored display surface, the display surface or a specific area of the display surface being arranged below a viewing window formed in the housing, depending on the position of the insulating separating element. The viewing window can preferably be formed in the top of the housing, so that the status display is easy to read even when the surge protection element is mounted on a mounting rail together with a corresponding lower part of the device.

Wie zuvor bereits ausgeführt worden ist, ist das erfindungsgemäße Überspannungsschutzelement vorteilhafterweise als „Schutzstecker“ ausgebildet, so dass es zusammen mit einem korrespondierenden Geräteunterteil ein Überspannungsschutzgerät bildet. Bevorzugt weist dabei das Geräteunterteil einen Fernmeldekontakt zur Fernmeldung des Zustands des Überspannungsschutzelements auf. Zur Betätigung eines zu dem Fernmeldekontakt gehörenden Schalters im Geräteunterteil weist das isolierende Trennelement vorzugsweise einen Betätigungsabschnitt auf, der in Abhängigkeit von der Position des Trennelements innerhalb des Gehäuses angeordnet ist oder durch eine Öffnung, die in der Unterseite des Gehäuses ausgebildet ist, aus dem Gehäuse herausragt. Durch eine Bewegung des isolierenden Trennelements aus seiner ersten Position in seine zweite Position erfolgt somit vorzugsweise sowohl unmittelbar vor Ort eine optische Zustandsanzeige als auch eine Fehlermeldung an einer entfernten Leit- oder Kontrollstelle durch den Fernmeldekontakt, wenn das Überspannungsbauelement aufgrund einer unzulässigen Erwärmung abgetrennt worden ist.As has already been explained above, the overvoltage protection element according to the invention is advantageously designed as a “protective plug”, so that it forms an overvoltage protection device together with a corresponding lower part of the device. The lower part of the device preferably has a remote signaling contact for remote signaling of the state of the overvoltage protection element. In order to actuate a switch belonging to the telecommunication contact in the lower part of the device, the isolating separating element preferably has an actuating section which, depending on the position of the separating element, is arranged inside the housing or protrudes from the housing through an opening which is formed in the underside of the housing . By moving the insulating separating element from its first position into its second position, an optical status display is preferably carried out both directly on site and an error message at a remote control or monitoring point by the remote signaling contact if the overvoltage component has been disconnected due to inadmissible heating.

Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Überspannungsschutzelement auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die Patentansprüche als auch auf die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen

1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements, ohne Außengehäuse, im Normalzustand und im abgetrennten Zustand,
2 eine Querschnittsdarstellung des Überspannungsschutzelements gemäß 1, im Normalzustand und im abgetrennten Zustand,
3 eine weitere Schnittdarstellung des Überspannungsschutzelements gemäß 1, im Normalzustand und im abgetrennten Zustand,
4 eine weitere Querschnittsdarstellung des Überspannungsschutzelements gemäß 1, im Normalzustand und im abgetrennten Zustand, und
5 das Überspannungsschutzelement gemäß 1 im Normalzustand, im Längsschnitt.

In particular, there are a multitude of possibilities for designing and developing the surge protection element according to the invention. In this regard, reference is made to both the patent claims and the following description of a preferred exemplary embodiment in conjunction with the drawing. Show in the drawing

1 2 shows a perspective illustration of an exemplary embodiment of the surge protection element according to the invention, without an outer housing, in the normal state and in the disconnected state,
2nd a cross-sectional view of the surge protector according to 1 , in normal condition and in separated condition,
3rd a further sectional view of the overvoltage protection element according to 1 , in normal condition and in separated condition,
4th a further cross-sectional view of the surge protection element according to 1 , in normal condition and in separated condition, and
5 the overvoltage protection element according to 1 in normal condition, in longitudinal section.

1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements 1, wobei das Überspannungsschutzelement 1 in 1a im Normalzustand und in 1b im abgetrennten Zustand dargestellt ist. Das Überspannungsschutzelement 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das in den 2 bis 5 dargestellt ist. In dem Gehäuse 2 sind insbesondere ein Varistor 3 als überspannungsbegrenzendes Bauelement sowie ein elektrisch leitfähiges Verbindungselement 4 und ein isolierendes Trennelement 5 angeordnet. Außerdem sind noch zwei Anschlusskontakte 6, 7 zum elektrischen Anschluss des Überspannungsschutzelements 1 vorgesehen, die aus dem Gehäuse 2 herausragen. 1 shows a perspective view of a preferred embodiment of the surge protection element according to the invention 1 , the surge protection element 1 in 1a in normal condition and in 1b is shown in the separated state. The surge protector 1 has a housing 2nd on that in the 2nd to 5 is shown. In the case 2nd are in particular a varistor 3rd as a surge-limiting component and an electrically conductive connecting element 4th and an insulating separator 5 arranged. There are also two connection contacts 6 , 7 for the electrical connection of the surge protection element 1 provided that from the housing 2nd stick out.

Das in den Figuren dargestellte Überspannungsschutzelement 1 ist als Schutzstecker ausgebildet, das auf ein hier nicht dargestelltes Geräteunterteil aufgesteckt werden kann. In dem Geräteunterteil sind dann zu den Anschlusskontakten 6, 7 korrespondierende Gegenkontakte sowie mit diesen elektrisch verbundene Anschlusselemente zum Anschluss von Leitungen ausgebildet. Ein solches Geräteunterteil kann beispielsweise zum Aufrasten auf eine Tragschiene ausgebildet sein. Außerdem kann in dem Geräteunterteil ein Fernmeldekontakt zur Fernmeldung des Zustandes des Überspannungsschutzelements 1 angeordnet sein.The overvoltage protection element shown in the figures 1 is designed as a protective plug that can be attached to a lower part of the device, not shown here. In the lower part of the device are then to the connection contacts 6 , 7 Corresponding counter-contacts as well as connecting elements electrically connected to them for connecting lines are formed. Such a lower part of the device can be designed, for example, to snap onto a mounting rail. In addition, a remote signaling contact for remote reporting of the state of the overvoltage protection element can be in the lower part of the device 1 be arranged.

Der erste Pol 8 des Varistors 3 ist dauerhaft mit dem ersten Anschlusskontakt 6 elektrisch leitend verbunden, während der zweite Pol 11 des Varistors 3 nur im Normalzustand des Überspannungsschutzelements 1 über das leitfähige Verbindungselement 4 mit dem zweiten Anschlusskontakt 7 verbunden ist. Dabei ist das Verbindungselement 4 auf der einen Seite dauerhaft mit dem zweiten Anschlusskontakt 7 verbunden, während das freie Ende 9 des Verbindungselements 4 über eine thermisch auftrennende Verbindung 10, die in der Regel als Lötstelle ausgebildet, mit dem zweiten Pol 11 des Varistors in elektrisch leitenden Kontakt steht. Kommt es zu einer unzulässigen Erwärmung des Varistors 3, so führt dies zu einem Aufschmelzen der thermisch auftrennenden Verbindung 10, wodurch das freie Ende 9 des aus seiner Ruhelage ausgelenkten leitfähigen Verbindungselements 4 von dem zweiten Pol 11 des Varistors 3 wegfedert. Gleichzeitig wird das isolierende Trennelement 5 aus seiner ersten Position (1a) in seine zweite Position (1b) verschoben, in der ein Abschnitt 12 des Trennelements 5 zwischen dem freien Ende 9 des Verbindungselements 4 und dem zweiten Pol 11 des Varistors 3 angeordnet ist. Dadurch wird ein evtl. beim Öffnen der Trennstelle entstehender Lichtbogen durch das einfahrende isolierende Trennelement 5 bzw. dessen Abschnitt 12 unterbrochen.The first pole 8th of the varistor 3rd is permanent with the first connection contact 6 electrically connected, while the second pole 11 of the varistor 3rd only in the normal state of the surge protection element 1 via the conductive connector 4th with the second connection contact 7 connected is. Here is the connecting element 4th on one side permanently with the second connection contact 7 connected while the free end 9 of the connecting element 4th via a thermally separating connection 10th , which is usually designed as a solder joint, with the second pole 11 of the varistor is in electrically conductive contact. If the varistor heats up excessively 3rd , this leads to a melting of the thermally separating connection 10th , causing the free end 9 of the conductive connecting element deflected from its rest position 4th from the second pole 11 of the varistor 3rd springs away. At the same time, the insulating separating element 5 from his first position ( 1a) in his second position ( 1b) moved in the one section 12th of the separating element 5 between the free end 9 of the connecting element 4th and the second pole 11 of the varistor 3rd is arranged. As a result, an electric arc that may occur when the separation point is opened by the retracting insulating separation element 5 or its section 12th interrupted.

Das Gehäuse 2 und das isolierende Trennelement 5 sind konstruktiv so ausgebildet, dass der Abschnitt 12 des Trennelements 5 in der zweiten Position des Trennelements 5 aufgrund einer zwischen dem Gehäuse 2 und dem Trennelement 5 realisierten kraftschlüssigen Verbindung mit einer Kraft F₁ in Richtung des zweiten Pols 11 des Varistors 3 beaufschlagt ist. Wie insbesondere aus den Schnittdarstellungen gemäß den 2 bis 4 ersichtlich ist, sind hierzu auf der dem Trennelement 5 zugewandten Innenseite des Gehäuses 2 zwei Schrägen 13, 14 ausgebildet, die beide in Bewegungsrichtung F₂ in Richtung des Trennelements 5 ansteigen. Außerdem sind auf der der Innenseite des Gehäuses 2 zugewandten Seite des Trennelements 5 ebenfalls zwei Schrägen 15, 16 als Gegenschrägen ausgebildet.The housing 2nd and the insulating separator 5 are designed so that the section 12th of the separating element 5 in the second position of the separating element 5 due to one between the housing 2nd and the separator 5 realized non-positive connection with a force F ₁ in the direction of the second pole 11 of the varistor 3rd is acted upon. As in particular from the sectional views according to the 2nd to 4th can be seen, are on the separating element 5 facing inside of the housing 2nd two slopes 13 , 14 formed, both in the direction of movement F ₂ in the direction of the separating element 5 increase. They are also on the inside of the case 2nd facing side of the separating element 5 also two slopes 15 , 16 designed as counter bevels.

Befindet sich das Trennelement 5 in seiner ersten Position (2a und 4a), so liegt das Trennelement 5 mit seiner vorderen Schräge 15 unmittelbar vor dem freien Ende 9 des leitfähigen Verbindungselements 4, das über die Lötstelle 10 mit dem zweiten Pol 11 des Varistors 3 verbunden ist. Befindet sich das Trennelement 5 dagegen in seiner zweiten Position (2b und 4b), in der der Abschnitt 12 des Trennelements 5 zwischen dem freien Ende 9 des Verbindungselements 4 und dem zweiten Pol 11 des Varistors 3 angeordnet ist, so befindet sich die vordere Schräge 15 des Trennelements 5 im Bereich der vorderen Schräge 13 des Gehäuses 2. Die vordere Schräge 13 des Gehäuses 2 ist in Bewegungsrichtung F₂ des Trennelements 5 hinter dem zweiten Pol 11 des Varistors 3 angeordnet. Zwischen der vorderen Schräge 13 an der Innenseite des Gehäuses 2 und der korrespondierenden Schräge 15 des Trennelements 5 besteht dabei eine kraftschlüssige Verbindung, so dass das Trennelement 5 mit seinem Abschnitt 12 gegen den zweiten Pol 11 des Varistors 3 gedrückt wird.The separator is located 5 in its first position ( 2a and 4a) , the separating element lies 5 with its front slope 15 immediately before the free end 9 of the conductive connecting element 4th that over the solder joint 10th with the second pole 11 of the varistor 3rd connected is. The separator is located 5 against it in its second position ( 2 B and 4b) in which the section 12th of the separating element 5 between the free end 9 of the connecting element 4th and the second pole 11 of the varistor 3rd is arranged, so is the front slope 15 of the separating element 5 in the area of the front slope 13 of the housing 2nd . The front slope 13 of the housing 2nd is in the direction of movement F _{2 of} the separating element 5 behind the second pole 11 of the varistor 3rd arranged. Between the front slope 13 on the inside of the case 2nd and the corresponding slope 15 of the separating element 5 there is a non-positive connection, so that the separating element 5 with his section 12th against the second pole 11 of the varistor 3rd is pressed.

Aus der weiteren Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements 1 gemäß 3 ist darüber hinaus ersichtlich, dass auf der Innenseite des Gehäuses 2 eine zweite Schräge 14 ausgebildet ist, die in Bewegungsrichtung F₂ des Trennelements 5 vor dem zweiten Pol 11 des Varistors 3 angeordnet ist. Korrespondierend dazu weist auch das Trennelement 5 eine zweite, hintere Schräge 16 auf, die mit der Schräge 14 des Gehäuses 2 zusammenwirkt, wenn sich das Trennelement 5 in seiner zweiten Position befindet (3b). In der zweiten Position des Trennelements 5 wirken somit die beiden Schrägen 13, 14 an der Innenseite des Gehäuses 2 mit den beiden Schrägen 15, 16 des Trennelements 5 zusammen, wodurch das Trennelement 5 mit einer Kraft F₁ in Richtung des Varistors 3 gedrückt wird und insbesondere der Abschnitt 12 an dem zweiten Pol 11 des Varistors 3 anliegt.From the further sectional view of the surge protection element according to the invention 1 according to 3rd it can also be seen that on the inside of the case 2nd a second slope 14 is formed in the direction of movement F _{2 of} the separating element 5 before the second pole 11 of the varistor 3rd is arranged. The separating element also corresponds to this 5 a second, rear slope 16 on that with the slant 14 of the housing 2nd cooperates when the separator 5 is in its second position ( 3b) . In the second position of the separating element 5 so the two slopes work 13 , 14 on the inside of the case 2nd with the two slants 15 , 16 of the separating element 5 together, creating the separator 5 with a force F ₁ in the direction of the varistor 3rd is pressed and especially the section 12th at the second pole 11 of the varistor 3rd is present.

Aus einer Zusammenschau der 1 und 3 ergibt sich außerdem, dass die Schräge 14 an der Innenseite des Gehäuses 2, die in Bewegungsrichtung des Trennelements 5 vor dem zweiten Pol 11 des Varistors 3 angeordnet ist, und die korrespondierende Gegenschräge 16 am Trennelement 5 seitlich neben dem Verbindungselement 4 und der Lötstelle 10 angeordnet sind. Die beiden Schrägen 14, 16 befinden sich dadurch außerhalb des Bereichs, in dem beim Abtrennen des Varistors 3 ein Lichtbogen zwischen dem freien Ende 9 des Verbindungselements 4 und dem zweiten Pol 11 des Varistors 3 entstehen kann.From a synopsis of 1 and 3rd it also results that the slant 14 on the inside of the case 2nd that in the direction of movement of the separating element 5 before the second pole 11 of the varistor 3rd is arranged, and the corresponding counter slope 16 on the separating element 5 on the side next to the connecting element 4th and the solder joint 10th are arranged. The two slopes 14 , 16 are thus outside the range in which when the varistor is disconnected 3rd an arc between the free end 9 of the connecting element 4th and the second pole 11 of the varistor 3rd can arise.

Zur Bewegung des isolierenden Trennelements 5 aus seiner ersten Position in seine zweite Position ist bei dem erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelement 1 ein Federelement 17 vorgesehen, das seitlich neben dem freien Ende 9 des Verbindungselements 4 und der thermisch auftrennenden Verbindung 10 angeordnet ist. Außerdem ist das Federelement 17 relativ zum isolierenden Trennelement 5 außermittig angeordnet. Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements 1 ist der Varistor 3 noch von einem Innengehäuse 18 nahezu vollständig umgeben, so dass das Innengehäuse 18 eine Art Umhüllung für den Varistor 3 bildet. Das Gehäuse 2 bildet somit eine Art Außengehäuse, das neben dem Innengehäuse 18 mit dem Varistor 3 insbesondere auch das leitfähige Verbindungselements 4 und das isolierende Trennelement 5 aufnimmt.For moving the isolating separating element 5 is from its first position to its second position in the surge protection element according to the invention 1 a spring element 17th provided that laterally next to the free end 9 of the connecting element 4th and the thermal break connection 10th is arranged. In addition, the spring element 17th relative to the isolating separator 5 arranged off-center. In the embodiment of the surge protection element according to the invention shown in the figures 1 is the varistor 3rd still from an inner case 18th almost completely surrounded so that the inner case 18th a kind of wrapping for the varistor 3rd forms. The housing 2nd thus forms a kind of outer housing that next to the inner housing 18th with the varistor 3rd especially the conductive connecting element 4th and the insulating separator 5 records.

Zur Anzeige des Zustands des Varistors 3 bzw. des Überspannungsschutzelements 1 ist eine optische Zustandsanzeige vorgesehen, die durch ein in der Oberseite 19 des Gehäuses 2 ausgebildetes Sichtfensters 20 erkennbar ist. Die optische Zustandsanzeige ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch gebildet, dass das isolierende Trennelement 5 eine flexible, farbige Anzeigefläche 21 aufweist, die in der zweiten, oberen Position des Trennelements 5 einen am Innengehäuse 18 ausgebildeten andersfarbigen Bereich 22 überdeckt. Der Bereich 22 des Innengehäuses 18, der sich unterhalb des Sichtfensters 20 befindet, ist beispielsweise grün eingefärbt, so dass dieser grüne Bereich 22 in der ersten, unteren Position des Trennelements 5 (3a) durch das Sichtfenster 20 in der Oberseite 19 des Gehäuses 2 sichtbar ist. Im Fehlerfall des Varistors 3, in dem die thermisch auftrennende Verbindung 10 aufgetrennt hat und das Trennelement 5 in seine zweite, obere Position verfahren ist, überdeckt die flexible Anzeigefläche 21 des Trennelements 5 den farbigen Bereich 22 des Innengehäuses 18, so dass nunmehr durch das Sichtfenster 20 im Gehäuse 2 die Anzeigefläche 21 des Trennelements 5 sichtbar ist (3b). Ist diese Anzeigefläche 21 beispielsweise rot eingefärbt, so ist durch das Sichtfenster 20 schnell und einfach erkennbar, ob der Varistor 3 noch funktionstüchtig ist (grüne Anzeige) oder defekt und daher elektrisch abgetrennt worden ist (rote Anzeige).To display the status of the varistor 3rd or the surge protection element 1 an optical status indicator is provided by a in the top 19th of the housing 2nd trained viewing window 20 is recognizable. In the exemplary embodiment shown, the optical status display is formed by the insulating separating element 5 a flexible, colored display area 21 has in the second, upper position of the separating element 5 one on the inner case 18th trained different colored area 22 covered. The area 22 of the inner housing 18th that is below the viewing window 20 is colored green, for example, so that this green area 22 in the first, lower position of the separating element 5 ( 3a) through the window 20 in the top 19th of the housing 2nd is visible. If the varistor fails 3rd in which the thermally separating connection 10th has separated and the separating element 5 has moved to its second, upper position, covers the flexible display area 21 of the separating element 5 the colored area 22 of the inner housing 18th , so that now through the window 20 in the housing 2nd the display area 21 of the separating element 5 is visible ( 3b) . Is this display area 21 for example colored red, so through the viewing window 20 quickly and easily recognizable whether the varistor 3rd is still functional (green display) or defective and has therefore been electrically disconnected (red display).

Das isolierende Trennelement 5 weist darüber hinaus an seinem der farbigen Anzeigefläche 21 gegenüberliegenden Ende noch einen Betätigungsabschnitt 23 auf, der zur Betätigung eines in einem Geräteunterteil angeordneten Fernmeldekontakts vorgesehen ist. Wie aus einem Vergleich der 3a und 3b sowie der 4a und 4b ersichtlich ist, ragt der Betätigungsabschnitt 23 durch eine Öffnung 24 in der Unterseite 25 des Innengehäuses 18 heraus, wenn sich das isolierende Trennelement 5 in seiner ersten Position befindet. Befindet sich das Trennelement 5 dagegen in seiner zweiten, oberen Position, so ist der Betätigungsabschnitt 23 vollständig innerhalb des Innengehäuses 18 angeordnet. Durch eine Bewegung des isolierenden Trennelements 5 aus seiner ersten Position in seine zweite Position wird somit sowohl unmittelbar vor Ort durch die farbige Anzeigefläche 21 des Trennelements 5 als auch an einem entfernten Ort, beispielsweise einer Leit- oder Kontrollstelle, durch einen vom Betätigungsabschnitt 23 betätigten Fernmeldekontakt der Zustand des Überspannungsschutzelements 1 angezeigt.The insulating separator 5 also points to its colored display area 21 opposite end still an operating section 23 on, which is provided for actuating a remote signaling contact arranged in a lower part of the device. As from a comparison of the 3a and 3b as well as the 4a and 4b can be seen, the operating section protrudes 23 through an opening 24th in the bottom 25th of the inner housing 18th out if the isolating separator 5 is in its first position. The separator is located 5 on the other hand, in its second, upper position, is the operating section 23 completely inside the inner case 18th arranged. By moving the isolating partition 5 From its first position to its second position, the colored display area means that it is both directly on site 21 of the separating element 5 as well as at a remote location, for example a control center, by one of the operating section 23 actuated remote signaling contact the state of the surge protection element 1 displayed.

Claims

Überspannungsschutzelement (1) mit einem Gehäuse (2), mit einem Überspannungsbauelement (3), mit einem elektrisch leitfähigen Verbindungselement (4), mit einem isolierenden Trennelement (5) und mit zwei Anschlusskontakten (6, 7) zum elektrischen Anschluss des Überspannungsschutzelements (1), wobei der erste Anschlusskontakt (6) mit dem ersten Pol (8) des Überspannungsbauelements (3) in elektrisch leitendem Kontakt steht, wobei im Normalzustand des Überspannungsschutzelements (1) das Verbindungselement (4) auf der einen Seite mit dem zweiten Anschlusskontakt (7) und auf der anderen Seite mit seinem freien Ende (9) über eine thermisch auftrennende Verbindung (10) mit dem zweiten Pol (11) des Überspannungsbauelements (3) in elektrisch leitendem Kontakt steht, wobei bei aufgetrennter thermischer Verbindung (10) das isolierende Trennelement (5) aus einer ersten Position in eine zweite Position verbracht wird, in der zumindest ein Abschnitt (12) des Trennelements (5) zwischen dem freien Ende (9) des Verbindungselements (4) und dem zweiten Pol (11) des Überspannungsbauelements (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) und/oder das Trennelement (5) konstruktiv so ausgebildet sind, dass der Abschnitt (12) des Trennelements (5) in der zweiten Position aufgrund einer zwischen dem Gehäuse (2) und dem Trennelement (5) realisierten kraftschlüssigen Verbindung mit einer Kraft (F₁) in Richtung des zweiten Pols (11) des Überspannungsbauelements (3) beaufschlagt ist.Surge protection element (1) with a housing (2), with an overvoltage component (3), with an electrically conductive connecting element (4), with an insulating separating element (5) and with two connection contacts (6, 7) for the electrical connection of the overvoltage protection element (1 ), the first connection contact (6) being in electrically conductive contact with the first pole (8) of the overvoltage component (3), with the connecting element (4) on the one side with the second connection contact (7) in the normal state of the overvoltage protection element (1) ) and on the other side with its free end (9) via a thermally separating connection (10) with the second pole (11) of the overvoltage component (3) in electrically conductive contact, the isolating separating element when the thermal connection (10) is disconnected (5) is moved from a first position to a second position, in which at least a section (12) of the separating element (5) between the free end (9) of the connecting element (4) and the second pole (11) of the overvoltage component (3), characterized in that the housing (2) and / or the separating element (5) are constructed such that the section (12 ) of the separating element (5) in the second position on the basis of one realized between the housing (2) and the separating element (5) non-positive connection with a force (F ₁ ) in the direction of the second pole (11) of the overvoltage component (3).

Überspannungsschutzelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Trennlement (5) zugewandten Innenseite des Gehäuses (2) mindestens eine Schräge (13, 14) ausgebildet ist, wobei die mindestens eine Schräge (13, 14) in Bewegungsrichtung (F₂) des Trennelements (5) in Richtung des Trennelements (5) ansteigt.Surge protection element (1) after Claim 1 , characterized in that at least one slope (13, 14) is formed on the inside of the housing (2) facing the separating element (5), the at least one slope (13, 14) in the direction of movement (F ₂ ) of the separating element (5 ) increases in the direction of the separating element (5).

Überspannungsschutzelement (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Innenseite des Gehäuses (2) zugewandten Seite des Trennelements (5) mindestens eine Schräge (15, 16) ausgebildet ist.Surge protection element (1) after Claim 1 or 2nd , characterized in that at least one bevel (15, 16) is formed on the side of the separating element (5) facing the inside of the housing (2).

Überspannungsschutzelement (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schräge (14) in Bewegungsrichtung des Trennelements (5) vor dem zweiten Pol (11) des Überspannungsbauelements (3) angeordnet ist.Surge protection element (1) after Claim 2 or 3rd , characterized in that the at least one slope (14) is arranged in the direction of movement of the separating element (5) in front of the second pole (11) of the overvoltage component (3).

Überspannungsschutzelement (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schräge (13) in Bewegungsrichtung (F₂) des Trennelements (5) hinter dem zweiten Pol (11) des Überspannungsbauelements (3) angeordnet ist.Surge protection element (1) after Claim 2 , characterized in that the at least one slope (13) in the direction of movement (F ₂ ) of the separating element (5) is arranged behind the second pole (11) of the overvoltage component (3).

Überspannungsschutzelement (1) nach Anspruch 2 und 3, mit zwei Schrägen (13, 14) an der Innenseite des Gehäuses (2) und zwei Gegenschrägen (15, 16) am Trennelement (5), dadurch gekennzeichnet, dass eine Schräge (14) in Bewegungsrichtung (F₂) des Trennelements (5) vor dem zweiten Pol (11) des Überspannungsbauelements (3) und eine Schräge (13) in Bewegungsrichtung (F₂) des Trennelements (5) hinter dem zweiten Pol (11) des Überspannungsbauelements (3) angeordnet ist.Surge protection element (1) after Claim 2 and 3rd , with two bevels (13, 14) on the inside of the housing (2) and two counter bevels (15, 16) on the separating element (5), characterized in that a bevel (14) in the direction of movement (F ₂ ) of the separating element (5 ) in front of the second pole (11) of the overvoltage component (3) and a slope (13) in the direction of movement (F ₂ ) of the separating element (5) behind the second pole (11) of the overvoltage component (3).

Überspannungsschutzelement (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schräge (14) an der Innenseite des Gehäuses (2), die in Bewegungsrichtung des Trennelements (5) vor dem zweiten Pol (11) des Überspannungsbauelements (3) angeordnet ist, und die korrespondierende Gegenschräge (16) am Trennelement (5) seitlich neben dem Verbindungselement (4) und der thermisch auftrennenden Verbindung (10) angeordnet sind.Surge protection element (1) after Claim 6 , characterized in that the bevel (14) on the inside of the housing (2), which is arranged in the direction of movement of the separating element (5) in front of the second pole (11) of the overvoltage component (3), and the corresponding counter bevel (16) on Separating element (5) are arranged laterally next to the connecting element (4) and the thermally separating connection (10).

Überspannungsschutzelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (17) vorgesehen ist, durch dessen Federkraft das isolierende Trennelement (5) bei aufgetrennter thermischer Verbindung (10) aus seiner ersten Position in seine zweite Position verbracht wird, wobei das Federelement (17) vorzugsweise seitlich neben dem freien Ende (9) des Verbindungselements (4) und der thermisch auftrennenden Verbindung (10) und relativ zum isolierenden Trennelement (5) außermittig angeordnet ist.Surge protection element (1) according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that a spring element (17) is provided, by means of the spring force of which the insulating separating element (5) is moved from its first position into its second position when the thermal connection (10) is separated, the spring element (17) preferably being located laterally next to the free end (9) of the connecting element (4) and the thermally separating connection (10) and relative to the insulating separating element (5) is arranged off-center.

Überspannungsschutzelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Überspannungsbauelement (3) zumindest teilweise von einem Innengehäuse (18) umgeben ist, wobei auf der dem Trennlement (5) zugewandten Seite des Innengehäuses (18) mindestens eine Schräge ausgebildet ist, wobei die mindestens eine Schräge in Bewegungsrichtung des Trennelements (5) in Richtung des Trennelements (5) ansteigt, und dass auf der dem Innengehäuse (18) zugewandten Seite des Trennelements (5) mindestens eine korrespondierende Gegenschräge ausgebildet ist.Surge protection element (1) according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the overvoltage component (3) is at least partially surrounded by an inner housing (18), at least one bevel being formed on the side of the inner housing (18) facing the separating element (5), the at least one bevel in the direction of movement of the Separating element (5) rises in the direction of the separating element (5), and that at least one corresponding counter bevel is formed on the side of the separating element (5) facing the inner housing (18).

Überspannungsschutzelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine optische Zustandsanzeige vorgesehen und im Gehäuse (2) ein Sichtfenster (20) ausgebildet ist.Surge protection element (1) according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that an optical status indicator is provided and a viewing window (20) is formed in the housing (2).

Überspannungsschutzelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das isolierende Trennelement (5) eine farbige Anzeigefläche (21) aufweist, wobei in Abhängigkeit von der Position des Trennelements (5) die Anzeigefläche (21) oder ein bestimmter Bereich der Anzeigefläche (21) unterhalb des Sichtfensters (20) im Außengehäuse (17) angeordnet ist.Surge protection element after Claim 10 , characterized in that the insulating separating element (5) has a colored display surface (21), the display surface (21) or a specific area of the display surface (21) below the viewing window (20) depending on the position of the separating element (5) is arranged in the outer housing (17).

Überspannungsschutzelement nach Anspruch 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengehäuse (18) zumindest in dem Bereich (22), der unterhalb des Sichtfensters (20) im Gehäuse (2) angeordnet ist, farbig, beispielsweise grün, ausgebildet ist, und dass die farbige Anzeigefläche (21) des Trennelements (5) in der zweiten Position des Trennelements (5) den farbigen Bereich (22) des Innengehäuses (2) überdeckt.Surge protection element after Claim 9 and 11 , characterized in that the inner housing (18) is colored, for example green, at least in the region (22) which is arranged below the viewing window (20) in the housing (2), and that the colored display surface (21) of the Separating element (5) in the second position of the separating element (5) covers the colored area (22) of the inner housing (2).