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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet elektrischer Geräte, und insbesondere einen Überspannungsschutz.
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Stand der Technik
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Bei einem Überspannungsschutz handelt es sich um eine elektrische Sicherheitsschutzvorrichtung, mit der Sicherheitsschutz für verschiedene elektronische Geräte, Instrumente und Apparate sowie Kommunikationsleitungen bereitgestellt werden kann. Bei plötzlichem Auftreten eines Spitzenstroms oder einer Spitzenspannung in einem Stromkreis oder einer Kommunikationsleitung infolge einer externen Störung oder eines anderen Faktors (z.B. Blitz) kann ein Überspannungsschutz im Allgemeinen in kürzester Zeit momentane Überspannung, die in eine Stromleitung oder eine Signalübertragungsleitung eintritt, auf einen für das Gerät oder System erträglichen Bereich einschränken oder einen Spitzenstrom zur Erde ableiten, womit eine Beschädigung anderer Geräte in dem Schaltkreis durch die Überspannung vermieden wird.
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Zurzeit werden auf Stapelung mit Zwischenraum basierte Überspannungsschutzprodukte in der Regel mittels des Spannungsteilungsprinzips (beispielsweise Spannungsteilung durch Kondensator) ausgelöst. Ein zum Auslösen der Überspannungsschutzfunktion dienendes Spannungsteilerelement eines Überspannungsschutzes muss in der Regel an eine PCB geschweißt werden und dann über ein zugeordnetes elastisches elektrisch leitendes Bauelement mit einem elektrischen Leiter effektiv in Kontakt stehen. Bei der Herstellung müssen das Spannungsteilerelement und das elastische elektrisch leitende Bauelement separat mittels des jeweiligen technischen Prozesses im Voraus mit einer Leiterplatte (PCB) zuverlässig verbunden werden. Beispielsweise werden dabei das Spannungsteilerelement und das elastische elektrisch leitende Bauelement im Voraus an PCB angeschweißt.
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Des Weiteren wird der Überspannungsschutz bei einigen Anwendungsszenarien, beispielsweise bei einer mobilen Basisstation, auch als Blitzschutz bezeichnet. Ein derartiger Blitzschutz ist in der Regel über eine Schiene in einer mobilen Basisstation eingebaut. Mit der schnellen Entwicklung der Kommunikationsbranche tendieren mobile Basisstationen zur Miniaturisierung, um ihre Aufstellung zu erleichtern. Immer mehr kleine und Mikro-Basisstationsprodukte mit einer großen Reichweite, einer einfachen Aufstellung und einem geringen Energieverbrauch werden zur Verfügung gestellt. Aufgrund der kleinen Abmessung bei kleinen und Mikro-Basisstationen wird dementsprechend eine kleinere Abmessung des Blitzschutzes erfordert. Andererseits soll die Abmessung des Blitzschutzes mit dem aktuellen Trend zur Miniaturisierung und Integration elektronischer Elemente verringert werden, ohne die Blitzschutzfähigkeit der Blitzschutzvorrichtung zu schwächen.
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Daher soll bestehender Überspannungsschutz hinsichtlich struktureller Gestaltung und technischen Prozesses verbessert werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung stellt einen Überspannungsschutz bereit, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er umfasst: ein Gehäuse; mehrere Isolierrahmen, die übereinander gestapelt und innerhalb des Gehäuses angeordnet sind; mehrere elektrische Leiter, die jeweils innerhalb der mehreren Isolierrahmen angeordnet sind; eine erste Elektrode, die mit dem äußersten elektrischen Leiter der mehreren elektrischen Leiter in einer ersten Richtung in Kontakt steht; und ein Spannungsteilerelement, das mit einem Teil der mehreren elektrischen Leiter elektrisch verbunden ist, wobei die erste Elektrode eine an einer Seite der ersten Elektrode angeordnete Erstreckungsstruktur umfasst, die mit dem Spannungsteilerelement in elektrischem Kontakt steht.
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Bei dem oben beschriebenen Überspannungsschutz ist vorgesehen, dass eine erste Seitenfläche des Gehäuses ein Loch umfasst, das zur Aufnahme des Spannungsteilerelements eingerichtet ist.
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Bei dem oben beschriebenen Überspannungsschutz ist vorgesehen, dass die Erstreckungsstruktur der ersten Elektrode ferner zum Einkapseln des Spannungsteilerelements in dem Gehäuse dient.
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Bei dem oben beschriebenen Überspannungsschutz ist vorgesehen, dass der Überspannungsschutz keine Leiterplatte als einzelne Auslöseschaltung verwendet.
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Bei dem oben beschriebenen Überspannungsschutz ist vorgesehen, dass der Überspannungsschutz ferner ein elastisches elektrisch leitendes Bauelement umfasst, über das das Spannungsteilerelement mit einem Teil der mehreren elektrischen Leiter elektrisch verbunden ist.
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Bei dem oben beschriebenen Überspannungsschutz ist vorgesehen, dass an einer Seite des Isolierrahmens ein Loch vorgesehen ist, wobei das elastische elektrisch leitende Bauelement über das Loch des Isolierrahmens mit dem elektrischen Leiter verbunden ist, sodass das Spannungsteilerelement mit dem in dem Isolierrahmen angeordneten elektrischen Leiter elektrisch verbunden ist.
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Bei dem oben beschriebenen Überspannungsschutz ist vorgesehen, dass der Überspannungsschutz ferner eine erste elektrisch leitende Klemme umfasst, die zum Anschließen an den äußersten elektrischen Leiter der mehreren elektrischen Leiter in einer zweiten Richtung vorgesehen ist, wobei die erste elektrisch leitende Klemme zum Verbinden mit einer Schaltung außerhalb des Überspannungsschutzes eingerichtet ist.
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Bei dem oben beschriebenen Überspannungsschutz ist vorgesehen, dass die erste Elektrode ferner eine zweite elektrisch leitende Klemme umfasst, die zum Verbinden mit einer Schaltung außerhalb des Überspannungsschutzes eingerichtet ist.
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Bei dem oben beschriebenen Überspannungsschutz ist vorgesehen, dass eine zweite Seitenfläche des Gehäuses eine Ausnehmung umfasst, die zum Hindurchlassen des an die erste elektrisch leitende Klemme angeschlossenen elektrischen Leiters dadurch eingerichtet ist.
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Bei dem oben beschriebenen Überspannungsschutz ist vorgesehen, dass der Überspannungsschutz ferner eine Befestigungsplatte umfasst, die zum Befestigen und zum Einkapseln der mehreren Isolierrahmen, der mehreren elektrischen Leiter und der ersten Elektrode innerhalb des Gehäuses eingerichtet ist.
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Bei dem oben beschriebenen Überspannungsschutz ist vorgesehen, dass die Befestigungsplatte ein starres metallisches oder nichtmetallisches Material enthält.
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Bei dem oben beschriebenen Überspannungsschutz ist vorgesehen, dass die Befestigungsplatte mittels eines Befestigungselements an dem Gehäuse befestigt ist.
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Bei dem oben beschriebenen Überspannungsschutz ist vorgesehen, dass das Gehäuse ein Isoliergehäuse ist und ein Isoliermaterial mit industriemäßiger Feuerwiderstandsklasse enthält.
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Bei dem oben beschriebenen Überspannungsschutz ist vorgesehen, dass das Gehäuse eines oder mehrere der Materialien keramisches Material und hochmolekulares Isoliermaterial enthält.
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Bei dem oben beschriebenen Überspannungsschutz ist vorgesehen, dass das Material des Isolierrahmens eines oder mehrere der Materialien hochmolekulares Isoliermaterial, Gummi, Polytetrafluorethylen (PTFE) und Keramik umfasst.
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Bei dem oben beschriebenen Überspannungsschutz ist vorgesehen, dass das Material des elektrischen Leiters eines der Materialien Grafitplatte und Wolfram-Kupfer-Legierung umfasst.
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Bei dem oben beschriebenen Überspannungsschutz ist vorgesehen, dass das Spannungsteilerelement einen Kondensator umfasst.
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Bei dem oben beschriebenen Überspannungsschutz ist vorgesehen, dass der folgende Teil des Überspannungsschutzes durch eine Stapelung von Gasentladungsröhren ersetzt wird: Stapelung der mehreren Isolierrahmen und der mehreren elektrischen Leiter mit Ausnahme des von der ersten Elektrode entferntesten elektrischen Leiters.
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Mit dem Überspannungsschutz nach der vorliegenden Erfindung werden zumindest die folgenden Vorteile erzielt:
- (1) Durch Entfallen von PCB und eines damit verbundenen Schweißvorgangs wird einerseits die Montage des Produkts vereinfacht, sodass der technische Prozess vereinfacht und die Produktionseffizienz erhöht werden kann, was für gesenkte Produktionskosten sorgt. Andererseits werden vielfältigere Montagemöglichkeiten verwirklicht.
- (2) Durch eine zweischichtige Befestigungsstruktur wird das Problem der Befestigung des Produkts gelöst und zudem eine sehr geringe Breite des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzes gegenüber bestehenden Produkten erzielt, womit die Größe und der Bauraum des Produkts verringert werden, und auch bei einer ultradünnen Abmessung können immer noch technische Anforderungen an sehr großes Ableitvermögen erfüllt werden.
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Figurenliste
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Um die einzelnen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung weiter zu erläutern, wird eine detailliertere Beschreibung der einzelnen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen dargestellt. Es versteht sich, dass diese Zeichnungen lediglich typische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschreiben und daher nicht als Einschränkung des durch die vorliegende Erfindung beanspruchten Schutzumfangs angesehen werden sollten.
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Außerdem versteht es sich, dass in den Zeichnungen die wesentlichen Verbindungsbeziehungen anstatt aller Verbindungsbeziehungen der einzelnen Komponenten gezeigt und die Komponenten und die Verbindungen in den Zeichnungen nicht unbedingt nach dem tatsächlichen Maßstab aufgezeichnet sind. Darin zeigen:
- 1 eine schematische Strukturansicht eines Überspannungsschutzes eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine Explosionsdarstellung des Überspannungsschutzes eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 3 eine schematische Darstellung eines Gehäuses des Überspannungsschutzes eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 4 eine schematische Darstellung eines Isolierrahmens des Überspannungsschutzes eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 5 eine schematische Darstellung einer Elektrode des Überspannungsschutzes eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 6 eine schematische Strukturansicht eines Teils der Komponenten des Überspannungsschutzes eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 7 eine Explosionsdarstellung eines Überspannungsschutzes eines anderen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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Ausführliche Ausführungsformen
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Die folgende detaillierte Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Die Zeichnungen zeigen beispielhaft spezifische Ausführungsbeispiele, in denen der beanspruchte Gegenstand praktiziert werden kann. Es versteht sich, dass die folgenden ausführlichen Ausführungsbeispiele zum Zwecke der Erläuterung typische Beispiele detailliert beschreiben, jedoch nicht als Beschränkungen der vorliegenden Erfindung ausgelegt werden sollten; Fachleute auf diesem Gebiet können unter der Voraussetzung, dass sie den Geist der Erfindung vollständig verstehen, geeignete Modifikationen und Anpassungen für die offenbarten Ausführungsbeispiele vornehmen, ohne vom Geist und Umfang des durch die vorliegende Erfindung beanspruchten Gegenstands abzuweichen.
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In der folgenden detaillierten Beschreibung werden zahlreiche spezifische Einzelheiten dargelegt, um ein gründliches Verständnis der beschriebenen einzelnen Ausführungsbeispiele bereitzustellen. Für Durchschnittsfachleute auf diesem Gebiet ist jedoch offensichtlich, dass die beschriebenen Ausführungsbeispiele ohne solche spezifischen Einzelheiten praktiziert werden können. Sofern nicht anders definiert, haben die hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleichen Bedeutungen wie nach dem allgemeinen Verständnis der Durchschnittsfachleute auf dem Gebiet der Offenbarung.
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Die Angaben „erst“, „zweit“ usw. in der Beschreibung und den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung stellen keine Reihenfolge, Menge oder Wichtigkeit dar, sondern werden nur verwendet, um verschiedene Komponenten oder Merkmale zu unterscheiden. Unter einem Ausführungsbeispiel wird eine beispielhafte Implementierung oder ein Beispiel verstanden. Die Bezugnahme in der Beschreibung auf „Ausführungsbeispiele“, „ein Ausführungsbeispiel“, „einige Ausführungsbeispiele“, „verschiedene Ausführungsbeispiele“ oder „andere Ausführungsbeispiele“ bedeutet, dass bestimmte Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften, die in Verbindung mit den Ausführungsbeispielen beschrieben werden, in mindestens einigen Ausführungsbeispielen, jedoch nicht notwendigerweise in allen Ausführungsformen, der vorliegenden Technologie enthalten sind. Die verschiedenen Erscheinungsformen der Begriffe „Ausführungsbeispiele“, „ein Ausführungsbeispiel“ bzw. „einige Ausführungsbeispiele“ beziehen sich nicht unbedingt auf das gleiche Ausführungsbeispiel. Elemente oder Aspekte eines Ausführungsbeispiels können mit Elementen oder Aspekten eines weiteren Ausführungsbeispiels kombiniert werden.
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher beschrieben.
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1 zeigt eine schematische Strukturansicht eines Überspannungsschutzes 100 eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt eine Explosionsdarstellung des Überspannungsschutzes 100 eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Es wird nun auf 1 und 2 hingewiesen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Überspannungsschutz 100 ein Gehäuse 3, eine erste Elektrode 1, mehrere Isolierrahmen 5, mehrere elektrische Leiter 6 und ein Spannungsteilerelement 7 umfassen. Im Allgemeinen können die elektrischen Leiter 6 jeweils innerhalb der Isolierrahmen 5 angeordnet sein. Die Isolierrahmen 5 können übereinander gestapelt und innerhalb des Gehäuses 3 angeordnet sein. Die erste Elektrode 1 kann mit dem äußersten elektrischen Leiter 6 der mehreren elektrischen Leiter 6 in einer ersten Richtung A in Kontakt stehen. Das Spannungsteilerelement 7 kann mit mindestens einem Teil von elektrischen Leitern 6 der mehreren elektrischen Leiter 6 elektrisch verbunden sein. In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die erste Elektrode 1 eine an einer Seite der ersten Elektrode 1 angeordnete Erstreckungsstruktur 11 umfassen, welche Erstreckungsstruktur 11 mit dem Spannungsteilerelement 7 in elektrischem Kontakt stehen kann. Wie in 2 gezeigt, kann die Erstreckungsstruktur 11 in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sich ausgehend von einer Seite der ersten Elektrode 1 heraus erstrecken und in einer Richtung B eine bestimmte Erstreckungslänge aufweisen, um mit dem Spannungsteilerelement 7 in elektrischem Kontakt zu stehen. Die Erstreckungsstruktur 11 gemäß 2 stellt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar und die Erstreckungsstruktur 11 kann alternativ dazu auch eine andere Form aufweisen, um einen elektrischen Kontakt der ersten Elektrode 1 mit dem Spannungsteilerelement 7 zu erreichen. Das Spannungsteilerelement 7 dient zum Bilden eines Überspannungsereignis-Auslöseelements. In einem Ausführungsbeispiel kann das Spannungsteilerelement 7 einen Kondensator oder einen elektrischen Widerstand umfassen. In einem bevorzugten Beispiel kann das Spannungsteilerelement 7 ein Kondensator sein.
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Das Gehäuse 3 kann ein Isoliergehäuse sein und ein Isoliermaterial mit industriemäßiger Feuerwiderstandsklasse enthalten. In einem konkreten Ausführungsbeispiel kann das Material des Gehäuses 3 eines oder mehrere der Materialien keramisches Material und hochmolekulares Isoliermaterial umfassen. Solche Materialien bieten vielfältige Formungsmöglichkeiten und zeichnen sich durch hohe Stoßbeständigkeit aus. Somit kann auch eine sichere elektrische Isolierung von anderen elektronischen Bauelementen während der Verwendung des Produkts sichergestellt werden und neben guter Bearbeitbarkeit werden hohe Sicherheitsfähigkeit und Zuverlässigkeit erreicht. Jeder der mehreren elektrischen Leiter 6 kann in dem zugeordneten Isolierrahmen 5 angeordnet sein. Der Isolierrahmen 5 kann hohl ausgebildet sein und sein Umfangsrand kann zum Aufnehmen und Befestigen des zugeordneten elektrischen Leiters 6 eingerichtet sein. Die mehreren Isolierrahmen 5 sind übereinander gestapelt, sodass jeder der mehreren elektrischen Leiter 6 nach Anordnen in dem zugeordneten Isolierrahmen 5 voneinander beabstandet angeordnet ist. Als ein bevorzugtes Beispiel kann das Material des Isolierrahmens 5 eines oder mehrere der Materialien hochmolekulares Isoliermaterial, Gummi, Polytetrafluorethylen (PTFE) und Keramik umfassen. Als Material des elektrischen Leiters 6 kann ein Material mit Wärmebeständigkeit, Lichtbogenfestigkeit, Beständigkeit gegen hohe Stromdichte und anderen Materialeigenschaften ausgewählt werden. In einem Beispiel kann das Material des elektrischen Leiters 6 eines der Materialien Grafitplatte und Wolfram-KupferLegierung umfassen.
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Wie in 5 gezeigt, kann die erste Elektrode 1 einen Körperabschnitt 1a und eine elektrisch leitende Klemme 1b umfassen. Der äußerste elektrische Leiter 6 der mehreren elektrischen Leiter 6 in der ersten Richtung A kann mit dem Körperabschnitt 1a der ersten Elektrode 1 in elektrischem Kontakt stehen. Die elektrisch leitende Klemme 1b kann zum Verbinden mit einer Schaltung außerhalb des Überspannungsschutzes 100 eingerichtet sein. Die elektrisch leitende Klemme 1b kann andere Form und Struktur als diejenigen, die in 1 und 5 gezeigt sind, umfassen, soweit ihre Funktion erfüllt werden kann. In einem Beispiel können die elektrisch leitende Klemme 1b und der Körperabschnitt 1a einteilig miteinander ausgebildet sein. In einem anderen Beispiel können verschiedene auf diesem Gebiet verfügbare Mittel verwendet werden, um die elektrisch leitende Klemme 1b an den Körperabschnitt 1a anzuschließen, um eine elektrische Verbindung dazwischen herzustellen.
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Wie in 2 gezeigt, kann in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein zugeordneter Isolierrahmen für den äußersten elektrischen Leiter 6-1 der mehreren elektrischen Leiter 6 in einer zweiten Richtung B entfallen und stattdessen ist der elektrische Leiter 6-1 direkt in dem Gehäuse 3 angeordnet. Das Innere des Gehäuses 3 kann als eine Struktur ähnliche wie bei dem Isolierrahmen 5 ausgebildet sein, um den elektrischen Leiter 6-1 aufzunehmen und zu befestigen, wie in 3 gezeigt. Daher kann in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wenn die elektrischen Leiter 6 in einer Anzahl von n bereitgestellt werden, die Anzahl der zugeordneten Isolierrahmen n - 1 betragen, wie in 6 gezeigt.
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Der Überspannungsschutz 100 kann ferner eine Befestigungsplatte 4 umfassen. Mithilfe der Befestigungsplatte 4 kann das Gehäuse 3 die erste Elektrode 1 (vor allem seinen Körperabschnitt 1a), die mehreren Isolierrahmen 5 und die mehreren elektrischen Leiter 6 in dem Gehäuse 3 einschließen und befestigen. Die Befestigungsplatte 4 kann über ein oder mehrere Befestigungselemente 9 an dem Gehäuse 3 befestigt sein. Das Befestigungselement 9 kann ein auf diesem Gebiet verwendbares Befestigungselement irgendeiner Form sein und bei der vorliegenden Erfindung liegt diesbezüglich keine Einschränkung vor. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Befestigungsplatte 4 ohne Verwendung des Befestigungselements 9 an dem Gehäuse 3 befestigt sein und stattdessen kann die Befestigungsplatte 4 u.a. durch Schweißen, Verkleben und Fügen an dem Gehäuse 3 befestigt sein. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Befestigungsplatte 4 ein starres metallisches oder nichtmetallisches Material enthalten.
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In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der äußerste elektrische Leiter 6-1 der mehreren elektrischen Leiter 6 in der zweiten Richtung B mit einer elektrisch leitenden Klemme 2b verbunden sein, um eine zweite Elektrode zu bilden. Analog dazu können verschiedene auf diesem Gebiet verfügbare Mittel verwendet werden, um die elektrisch leitende Klemme 2b an den elektrischen Leiter 6-1 anzuschließen, um eine elektrische Verbindung dazwischen herzustellen. In einem anderen Beispiel können die elektrisch leitende Klemme 2b und der elektrische Leiter 6-1 auch einteilig miteinander ausgebildet sein. Wie in 3 gezeigt, ist in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Seitenfläche des Gehäuses 3 so ausgebildet, dass sie eine Ausnehmung 31 umfasst, welche Ausnehmung 31 zum Hindurchlassen des elektrischen Leiters 6-1 dadurch dienen kann, sodass der elektrische Leiter 6-1 in das Gehäuse 3 gelangt und darin angeordnet ist. Wie in 1 gezeigt, kann nun die mit dem elektrischen Leiter 6-1 verbundene elektrisch leitende Klemme 2b außerhalb des Gehäuses 3 angeordnet sein. Die elektrisch leitende Klemme 2b kann andere Form und Struktur als diejenigen, die in 1 und 2 gezeigt sind, umfassen, soweit ihre Funktion erfüllt werden kann. Analog dazu kann die elektrisch leitende Klemme 2b zum Verbinden mit einer Schaltung außerhalb des Überspannungsschutzes 100 eingerichtet sein.
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Wie in 2 und 3 gezeigt, kann in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in dem oberen Ende des Gehäuses 3 eine Struktur mit einem Loch 32 vorgesehen sein und das Loch 32 dient zur Aufnahme und Befestigung des Spannungsteilerelements 7. Das in dem Loch 32 des Gehäuses 3 befestigte Spannungsteilerelement 7 kann mit mindestens einigen elektrischen Leitern 6 der in dem Gehäuse 3 angeordneten elektrischen Leiter 6 elektrisch verbunden sein. In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der Überspannungsschutz 100 ferner ein elastisches elektrisch leitendes Bauelement 8 umfassen. Wie in 4 gezeigt, kann dementsprechend das obere Ende des Isolierrahmens 5 mit einem oder mehreren Löchern 51 versehen sein. Ein Ende des elastischen elektrisch leitenden Bauelements 8 kann über das Loch 51 des Isolierrahmens 5 mit dem elektrischen Leiter 6 verbunden sein, während das andere Ende mit dem Spannungsteilerelements 7 verbunden sein kann, sodass das Spannungsteilerelement 7 mit dem elektrischen Leiter 6 elektrisch verbunden sein kann. Wenn das Spannungsteilerelement 7 in einer Anzahl von 2 oder mehr bereitgestellt wird, kann in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung das obere Ende jedes der Isolierrahmen 5 jeweils mit zwei Löchern 51 versehen sein. Nach Abschluss der Montage des Überspannungsschutzes 100 dient ein Loch 51 der zwei Löcher 51 jedes der Isolierrahmen 5 zur Aufnahme eines zugeordneten elastischen elektrisch leitenden Bauelements 8 und/oder eines zugeordneten Spannungsteilerelements 7, während das andere Loch 51 der zwei Löcher 51 zur Aufnahme des anderen elastischen elektrisch leitenden Bauelements 8 und/oder des anderen Spannungsteilerelements 7 dient, sodass die Löcher 51 zweier benachbarter Isolierrahmen 5 voneinander versetzt verwendet werden, um einen Kurzschluss infolge eines zu geringen Abstands zwischen zwei elastischen elektrisch leitenden Bauelementen 8 (und/oder zwei Spannungsteilerelementen 7) zu verhindern. Beispielsweise in dem Fall, der in 6 gezeigt ist und bei dem zwei elastische elektrisch leitende Bauelemente 8 (und dementsprechend zwei Spannungsteilerelemente 7) vorgesehen sind, wird dann ein linkes Loch 51 eines der Isolierrahmen 5 verwendet, während ein rechtes Loch 51 eines benachbarten, anderen Isolierrahmens 5 verwendet wird. Wenn das elastische elektrisch leitende Bauelement 8 (und/oder das Spannungsteilerelement 7) in einer anderen Anzahl bereitgestellt wird, ist eine ähnliche, voneinander versetzte Anordnung denkbar. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann jeder der Isolierrahmen 5 mit einer anderen Anzahl von Löchern 51 versehen sein, wobei jedoch Löcher an benachbarten Isolierrahmen ebenfalls versetzt voneinander verwendet werden sollen.
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Wie oben aufgeführt, kann die erste Elektrode 1 mit dem äußersten elektrischen Leiter 6 in der ersten Richtung A in Kontakt stehen. Ferner ist vorgesehen, dass die erste Elektrode 1 die Erstreckungsstruktur 11 umfassen kann, wie in 5 gezeigt und oben aufgeführt. Die Erstreckungsstruktur 11 kann zum elektrischen Kontakt mit dem Spannungsteilerelement 7 dienen. Die Anzahl der Erstreckungsstruktur 11 kann nach Bedarf eingestellt werden. Wenn mehr als eine Erstreckungsstruktur 11 vorgesehen ist, kann die Länge, über die sich die Erstreckungsstruktur 11 von der ersten Elektrode 1 heraus erstreckt, voneinander abweichen, wie in 1, 2 und 5 gezeigt. Dies steht im Zusammenhang mit der Einstellung der Position des zu berührenden Spannungsteilerelements 7 in dem Gehäuse 3. Die Einstellung der Position des zu berührenden Spannungsteilerelements 7 in dem Gehäuse 3 steht wiederum im Zusammenhang mit der Position des elektrisch zu verbindenden elektrischen Leiters 6. Nach Kapseln des Überspannungsschutzes 100 durch die Zusammenwirkung des Gehäuses 3 und der Befestigungsplatte 4 ist somit die Erstreckungsstruktur 11 der ersten Elektrode 1 zum elektrischen Kontakt mit einem Ende des Spannungsteilerelements 7 eingerichtet. Gleichzeitig kann die Erstreckungsstruktur 11 ferner das Spannungsteilerelement 7 in dem Gehäuse 3 einkapseln.
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Das elastische elektrisch leitende Bauelement 8 kann aus einem elektrisch leitfähigen Material mit Elastizität bestehen, sodass bei auf dem Spannungsteilerelement 7 aufgesetzter Erstreckungsstruktur 11 der ersten Elektrode 1 sich das elastische elektrisch leitende Bauelement 8 mäßig elastisch verformen kann, um eine Anpassung und eine Montage zu erreichen, womit gleichzeitig die elektrische Verbindung des Spannungsteilerelements 7 mit dem elektrischen Leiter 6 sichergestellt wird, wie sich aus 1 ergibt. In einem Ausführungsbeispiel kann das elastische elektrisch leitende Bauelement 8 ein elastisches Metallmaterial, beispielsweise einen federnden Stift, ein Federplättchen, eine Feder, einen elastischen teleskopischen Stift usw., umfassen und seine Oberfläche kann mit einem Metall beschichtet sein, das u.a. Gold, Silber, Nickel und Zinn umfasst, jedoch ohne darauf beschränkt zu sein.
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In einem ersten Ausführungsbeispiel des Überspannungsschutzes 100 der vorliegenden Erfindung weisen die mehreren Isolierrahmen 5 und die mehreren elektrischen Leiter 6 einen quadratische Form auf. In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung können jedoch die Isolierrahmen 5 und die elektrischen Leiter 6 eine andere Form aufweisen, die u.a. eine polygonale Form, eine runde Form und eine elliptische Form umfasst, jedoch ohne darauf beschränkt zu sein. Solche Abänderung hinsichtlich der Form fällt ebenfalls unter den Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung.
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Bei dem ersten Ausführungsbeispiel des Überspannungsschutzes 100 gemäß 2 umfasst der Überspannungsschutz 100 zwei Spannungsteilerelemente 7 und vier elektrische Leiter 6. Dies ist jedoch lediglich beispielhaft. In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind eine andere Anzahl von Spannungsteilerelementen 7 und eine andere Anzahl von elektrischen Leitern 6 denkbar. Die Anzahl der Spannungsteilerelemente 7 und die Anzahl der elektrischen Leiter 6 sind hinsichtlich der Funktion aufeinander abgestimmt, sodass der Überspannungsschutz 100 die Funktion zur Stromleitung und -teilung erfüllen kann, um somit Geräte, Schaltungen usw., die damit verbunden sind, zu schützen. Bei einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung können dementsprechend drei elektrische Leiter 6 vorgesehen sein, wenn beispielsweise ein Spannungsteilerelement 7 vorgesehen ist; Wenn zwei Spannungsteilerelemente 7 vorgesehen sind, können dementsprechend vier elektrische Leiter 6 vorgesehen sein; Wenn drei Spannungsteilerelemente 7 vorgesehen sind, können dementsprechend fünf elektrische Leiter 6 vorgesehen sein. Ferner sind eine andere Anzahl von Spannungsteilerelementen 7 und eine darauf abgestimmte Anzahl von elektrischen Leitern 6 denkbar. In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Anzahl der elektrischen Leiter n + 2 betragen, wenn die Anzahl der Spannungsteilerelemente n beträgt.
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Der Herstellungsfreundlichkeit halber kann jeder der Isolierrahmen 5 die gleiche Anzahl von Löchern 51 umfassen. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel des Überspannungsschutzes 100 gemäß 2 umfasst das erste Ausführungsbeispiel beispielsweise vier elektrische Leiter 6, drei Isolierrahmen 5 und zwei Spannungsteilerelemente 7 und jeder der Isolierrahmen 5 kann so ausgebildet sein, dass er zwei Löcher 51 aufweist. Bei fertig montiertem Überspannungsschutz 100 kann eines der Spannungsleiterelemente 7 über das elastische elektrisch leitende Bauelement 8 und ein Loch 51 in dem ersten Isolierrahmen 5 in der zweiten Richtung B mit dem elektrischen Leiter 6 elektrisch verbunden sein, während das andere Spannungsteilerelement 7 über das elastische elektrisch leitende Bauelement 8 und ein anderes Loch 51 in dem zweiten Isolierrahmen 5 in der zweiten Richtung B mit dem elektrischen Leiter 6 elektrisch verbunden sein kann, wie sich aus 6 ergibt. In einem anderen Ausführungsbeispiel können verschiedene Isolierrahmen 5 auch unterschiedliche Anzahlen von Löchern 51 umfassen. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann jeder der Isolierrahmen 5 lediglich ein Loch 51 umfassen, wobei die Position jedes Lochs 51 an jedem der Isolierrahmen 5 wie oben aufgeführt voneinander versetzt sein kann, um einen Kurzschluss zu verhindern, und zudem auf die Position des zu berührenden Spannungsteilerelements 7 abgestimmt ist, sodass das zugeordnete Spannungsteilerelement 7 über das Loch 51 mit dem elektrischen Leiter 6 in dem Isolierrahmen 5 elektrisch verbindbar ist. Wenn das Spannungsteilerelement 7 in einer anderen Anzahl bereitgestellt wird, kann jeder der Isolierrahmen 5 auch eine andere Anzahl von Löchern 51 umfassen.
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7 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Überspannungsschutzes 200 nach einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel des Überspannungsschutzes 200 gemäß 7 kann der Überspannungsschutz 200 im Wesentlichen gleich wie bei dem Überspannungsschutz 100 ausgebildet sein, mit der Ausnahme jedoch, dass durch eine Stapelung von Gasentladungsröhren 10 die Stapelung der mehreren elektrischen Leiter 6 und der Isolierrahmen 5 ersetzt wird. Die Stapelung der Gasentladungsröhren 10 kann n Schichten umfassen, wobei n eine ganze Zahl ist. Konkret kann der Überspannungsschutz 200 Folgendes umfassen: ein Gehäuse 3, eine erste Elektrode 1, einen elektrischen Leiter 6-1, ein Spannungsteilerelement 7 und eine Stapelung von Gasentladungsröhren 10. Analog zu dem Überspannungsschutz 100 kann die erste Elektrode 1 mit der äußersten elektrisch leitenden Schicht in der Stapelung von Gasentladungsröhren 10 in Kontakt stehen. Das Spannungsteilerelement 7 ist mit mindestens einem Teil der elektrisch leitenden Schichten in der Stapelung von Gasentladungsröhren 10 elektrisch verbunden. In einem bevorzugen Ausführungsbeispiel ist das Spannungsteilerelement 7 über das elastische elektrisch leitende Bauelement 8 mit mindestens einem Teil der elektrisch leitenden Schichten in der Stapelung von Gasentladungsröhren 10 elektrisch verbunden. Die erste Elektrode 1 kann eine an einer Seite der ersten Elektrode 1 angeordnete Erstreckungsstruktur 11 umfassen, welche Erstreckungsstruktur 11 mit dem Spannungsteilerelement 7 in Kontakt steht. Andere strukturelle Merkmale des Überspannungsschutzes 200 können den jeweiligen strukturellen Merkmalen des Überspannungsschutzes 100 ähneln und hier entfällt eine ausführliche Erläuterung.
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Wie sich aus den obigen Ausführungsbeispielen für den Überspannungsschutz ergibt, ist bei der vorliegenden Erfindung zuerst eine Erstreckungsstruktur 11 an der ersten Elektrode 1 vorgesehen, über welche Erstreckungsstruktur 11 das Spannungsteilerelement 7 mit der ersten Elektrode 1 (und somit auch mit dem elektrisch mit der ersten Elektrode 1 verbundenen elektrischen Leiter 6) elektrisch verbindbar ist, womit eine strukturelle Verbesserung der Verbindung zwischen der Elektrode und dem Spannungsteilerelement erreicht wird. Ferner wird erreicht, dass infolge der Anordnung und der Befestigung des Spannungsteilerelements 7 in dem Loch 32 des Gehäuses 3 bei der vorliegenden Erfindung kein Anschweißen des Spannungsteilerelements 7 und/oder des elastischen elektrisch leitenden Bauelements 8 im Voraus an eine separate Leiterplatte (PCB) notwendig ist, wodurch eine weitere Befestigung der Leiterplatte (PCB), an der das Spannungsteilerelement 7 und/oder das elastische elektrisch leitende Bauelement 8 angeschweißt sind, an eine weitere Komponente überflüssig gemacht wird. Durch eine derartige Ausgestaltung wird bei der vorliegenden Erfindung somit eine einfachere und zuverlässigere strukturelle Verbindung des Überspannungsschutzes verwirklicht und keine Leiterplatte wird zur Verwendung als einzelne Auslöseschaltung benötigt. Somit wird einerseits die Montage des Produkts vereinfacht, sodass der technische Prozess vereinfacht und die Produktionseffizienz erhöht werden kann, was für gesenkte Produktionskosten sorgt. Andererseits werden vielfältigere Montagemöglichkeiten verwirklicht.
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Des Weiteren wird bei der vorliegenden Erfindung durch eine zweischichtige Befestigungsstruktur für die erste Elektrode 1 und die Befestigungsplatte 4 das Problem der Befestigung des Produkts effektiv gelöst und zudem eine sehr geringe Breite des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzes gegenüber bestehenden Produkten erzielt, womit die Größe und der Bauraum des Produkts verringert werden, und auch bei einer ultradünnen Abmessung können immer noch technische Anforderungen an sehr großes Ableitvermögen erfüllt werden.
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Bisher wurden die grundlegenden Konzepte der vorliegenden Erfindung beschrieben. Selbstverständlich dient die obige Offenbarung dem Fachmann auf diesem Gebiet nur als Beispiel, ohne die Anmeldung zu beschränken. Obwohl es nicht deutlich angegeben wurde, kann ein Fachmann verschiedene Modifikationen, Verbesserungen und Änderungen an der Anmeldung vornehmen. Diese Modifikationen, Verbesserungen und Änderungen werden in der Anmeldung vorgeschlagen, so dass sie im Geist und Umfang der Ausführungsbeispiele der Anmeldung enthalten sein sollen.
