KR100867492B1 - 과전압 피뢰기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 중간 전극(1) 및 적어도 하나의 외부 전극(2)을 포함하는 과전압 피뢰기에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 전도성 스프링 밴드(3)가 중간 전극(1)에 부착되어서, 외부 전극(2)에 대해 스프링력(F)을 가한다. 상기 스프링 밴드(3)와 외부 전극(2) 사이에 전기 부품(4)이 배치되고, 상기 전기 부품(4)은 과전압 피뢰기의 트리거 전압이 발생할 경우에는 비전도성을 가지며 전류 전도가 발생할 경우에는 열을 발생시킨다. 이 경우에 상기 스프링 밴드(3)는 전도성 접촉 소자(5)에 접하게 되며, 상기 접촉 소자(5)는 용융 가능한 재료(6)에 의해서 스페이서(7)에 부착되고 외부 전극(2)으로부터는 떨어져 배치된다. 이 경우에 상기 재료(6)가 용융되었을 때 접촉 소자(5)가 스프링 밴드(3)에 의해서 외부 소자(2)에 대해 가압된다. 이와 같은 트리거 메커니즘은, 매우 신속한 반응에 의해 불꽃 형성 및 화재 위험을 감소시킨다는 장점을 갖는다.

Description

과전압 피뢰기 {OVERVOLTAGE ARRESTER}
본 발명은 중간 전극 및 적어도 하나의 외부 전극을 포함하는 과전압 피뢰기에 관한 것이다. 이 경우에 전도성 스프링 밴드(spring band)는 중간 전극에 부착되어 외부 전극에 대해 스프링력을 가한다.
전술한 유형의 과전압 피뢰기는 통상적으로 예컨대 번개에 의해서 순간적으로 발생하는 과전압에 대해 통신장치를 안전하게 보호하기 위해서 사용된다. 이 경우에 과전압 피뢰기가 트리거 됨으로써 외부 전극은 아크(arc)에 의해서 중간 전극과 단락된다. 과전압 발생이 종료되자마자, 아크는 소실되고, 중간 전극과 외부 전극 사이의 접속 구간은 다시 절연 상태가 된다.
과전압 피뢰기의 고장시에도 전술한 보호 기능을 유지시키기 위하여, 상기 피뢰기에는 추가의 기능들이 할당될 수 있다. 이와 관련하여 열적 과부하 발생시에 피뢰기를 보호하기 위한 메커니즘(英:Fail safe)이 공지되어 있는데, 이와 같은 메커니즘에서는 스프링 밴드와 외부 전극 사이에 납땜 재료 또는 절연 박막으로 이루어진 용융 소자가 배치되며, 상기 용융 소자는 지나치게 높은 온도에서 스프링 밴드의 이동을 가능하게 하고, 그리고 나서 상기 스프링 밴드는 중간 전극과 외부 전극 사이의 피뢰기 접속 구간을 브리지(bridge)하고 단락한다.
피뢰기에서 발생하는 또 다른 에러는, 피뢰기의 트리거 전압(trigger voltage)을 크게 상승시키는 결과를 초래하는 피뢰기의 누전일 수 있다. 이 경우에 피뢰기는 원래의 트리거 전압에서는 더 이상 트리거 될 수 없기 때문에, 보호 메커니즘을 동작시키는 열 또한 더 이상 발생시킬 수 없게 된다. 이러한 상황에서도 보호 기능을 보장하기 위하여, 피뢰기는 누전에 대한 안전 장치(英:vent safe)를 추가로 구비할 수 있다. 이 경우에 피뢰기의 개별 불꽃 갭(spark gap)에 대해 병렬로 접속된, 전압을 제한하는 부품이 추가로 제공된다. 이러한 추가 부품은 배리스터(varistor) 또는 예컨대 Break-over-Diode와 같은 반도체일 수 있다. 따라서 피뢰기가 손상되었거나 누전된 상태라도, 이러한 추가 부품이 자체적으로 보호하고 피뢰기를 단락시키거나, 아니면 가열에 의해서 열적 단락 메커니즘을 동작시키기 때문에 보호 기능이 확실히 유지될 수 있다.
누전된 피뢰기에서 필요한 에러 제어 메커니즘에 대한 요구들이 많이 제기된다. 따라서 예컨대 미국 명세서 Telcordia 1361에는 누전된 3-전극 피뢰기가 1000 V의 교류 전압에 인가되도록 하는 테스트가 기술되어 있는데, 이때 접속 구간 당 흐르는 최대 전류는 30 암페어(ampere)일 수 있다. 전압을 제한하는 부품으로서 배리스터를 사용하는 것을 전제로 하는 피뢰기 변형예의 경우에는 접속 구간 당 30 kW의 차단용량이 달성될 수 있다. 이와 같은 높은 전력에 의해서 필연적으로 불꽃이 형성될 뿐만 아니라 화재 발생 위험을 내포하고 있는 아크에 의한 연소가 발생한다. 그 이유는 피뢰기가 통상적으로 플라스틱 케이스에 내장되어 있기 때문이다.
간행물 US 5,388,023호에는 서두에 언급한 방식의 피뢰기가 공지되어 있는데, 상기 간행물에서는 스프링 밴드와 외부 전극 사이에 용융 소자가 배치된다. 정상 동작시에는 용융 소자는 단락을 억제해야만 하고, 이에 상응하는 최소 두께로 콤팩트하게 형성되어야만 한다. 에러 발생시에 용융 소자는 스프링 밴드와 배리스터 또는 스프링 밴드와 외부 전극 간의 전기적 접촉을 유발한다. 용융 소자가 상대적으로 큰 용융될 부피를 가짐으로써, 상기 용융 소자가 고체상으로부터 액체상으로 전이되는 데 시간이 많이 소요되고, 이에 상응하게 퓨즈(fuse)의 트리거 또한 지연된다. 따라서, 불꽃 형성의 위험이 크게 상승한다.
따라서 본 발명의 목적은, 에러 발생시에 신속한 트리거링 메커니즘을 제공할 수 있는 과전압 피뢰기를 제공하는 데 있다.
상기 목적은 본 발명의 청구항 1에 따른 과전압 피뢰기에 의해서 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속 청구항에서 제시된다.
본 발명은 중간 전극 및 적어도 하나의 외부 전극을 포함하는 과전압 피뢰기를 제시한다. 전도성 스프링 밴드는 중간 전극에 부착되어 외부 전극에 대하여 스프링력을 가한다. 스프링 밴드와 외부 전극 사이에는 전기 부품이 배치되고, 상기 전기 부품은 전류가 흐를 때에 열을 발생시킨다. 상기 스프링 밴드는 전도성 접촉 소자에 접하며, 상기 접촉 소자는 용융 가능한 재료에 의해서 스페이서(spacer)에 부착되고 외부 전극으로부터는 떨어져 있다. 상기 용융 가능한 재료는 접촉 소자 및 스페이서에 부착된다. 상기 재료가 용융되면 접촉 소자는 스프링 밴드에 의해 외부 전극에 대해 가압된다.
본 발명에 따른 과전압 피뢰기는, 스페이서를 이용하여 접촉 소자를 외부 전극으로부터 떨어져 배치함으로써, 피뢰기의 정상 동작시에 요구되는 스프링 밴드와 외부 전극 간의 절연이 야기된다는 장점을 갖는다. 용융 가능한 재료는 단지 접촉 소자를 스페이서에 부착시키기 위해서만 필요하므로, 상기 재료는 스페이서에 의해 접촉 소자가 확실히 고정될 정도의 적은 양으로 제공될 수 있다.
전기 부품은 피뢰기가 정상 동작에서 갖게 되는 트리거 전압에서 절연한다.
본 발명의 한 바람직한 실시예에서는 전기 부품이 배리스터일 수 있다. 이러한 배리스터는 정상 동작시에 피뢰기의 통상적인 정적 트리거 전압이 대략 350 V인 경우에도 여전히 대략 0.5 MΩ의 높은 저항을 가짐으로써, 이와 같은 높은 저항은 실제로 스프링 밴드와 외부 전극 간의 절연을 의미한다. 그러나 과전압이 발생할 경우에는 배리스터의 저항이 감소 됨으로써, 피뢰기의 트리거 전압이 상기 피뢰기의 결함에 의해서 매우 높은 값(> 1000 V)으로 상승하는 경우에는 배리스터가 보호 기능을 담당할 수 있다. 또한 배리스터는, 전류가 흐를 때에 열을 발생시켜서 자체적으로 열적 보호 메커니즘을 개시할 수 있는 전기 부품이다.
본 발명의 또 다른 한 실시예에서는 상기 부품이 반도체 부품일 수 있다.
과전압 피뢰기의 한 실시예에서는 스프링 밴드 및 접촉 소자가 서로 다른 두 개의 부품이며, 이때 상기 스프링 밴드는 접촉 소자에 접하게 됨으로써 상기 접촉 소자를 외부 전극에 대해 가압한다.
또 다른 한 실시예에서는 상기 접촉 소자가 스프링 밴드 내부에 일체형으로 통합된다. 이 실시예에서도 스프링 밴드는 접촉 소자에 인접하는데, 그 이유는 접촉 소자와 스프링 밴드가 직접 인접하기 때문이다.
본 발명의 한 실시예에서는 스페이서가 볼트(bolt)의 형태를 갖는다. 접촉 소자는 홀(hole)이 형성된 플레이트를 갖는데, 상기 홀 내부로 스페이서가 돌출한다.
상기 본 발명의 실시예는, 간단한 수단에 의해서 매우 쉽게 제조될 수 있다는 장점을 갖는다. 적합한 치수의 볼트 또는 홀이 제공되는 경우에는 매우 적은 양의 용융 가능한 재료에 의해서 접촉 소자가 스페이서에 부착될 수 있으며, 이와 같은 가능성에 의해서는 신속한 트리거 메커니즘의 장점이 얻어진다.
본 발명의 또 다른 한 실시예에서 스프링 밴드는 마찬가지로 홀을 가지며, 재료가 용융되었을 때 상기 홀을 통해서 스페이서가 돌출한다. 이러한 방식으로 스프링 밴드와 스페이서 간의 기계적 접촉에 의해서 트리거 메커니즘이 방해받는 것을 막을 수 있다. 스페이서는 그 형태에 따라 재료가 아직 용융되지 않은 상태에서도 이미 홀을 통해서 스프링 밴드 내부로 돌출할 수 있다.
본 발명의 또 다른 한 실시예에서는 스페이서가 접촉 소자와 외부 전극 사이에 놓인 섹션에 가늘어진 부분을 갖는다. 이와 같은 가늘어진 부분에 의해서는 바람직하게, 재료 용융시에 상기 접촉 소자의 홀의 내부 에지와 스페이서 간의 간격이 지나치게 좁아서 접촉 소자가 볼트 형태의 스페이서를 따라 이동하는 동작이 방해받는 상황이 피해지며, 이와 같은 과정은 매우 신속한 보호 메커니즘의 실시예를 요구한다. 또한 스페이서가 접촉 소자 내에 제공된 홀을 통해 돌출함으로써, 상기 스페이서는 바람직하게 접촉 소자의 가이드, 고정 및 방향 설정을 위해서도 이용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 한 바람직한 실시예에서는 외부 전극과 스페이서 사이에 전기 부품이 배치된다. 따라서, 부품에서 과부하가 발생할 때에 상기 전기 부품 내에서 형성되는 아크가 외부로 확대되는 것을 막을 수 있다.
본 발명의 한 바람직한 실시예에서는 용융 가능한 재료가 땜납으로서 형성될 수 있다. 따라서 접촉 소자 및 스페이서를 위한 납땜 가능한 재료와 결합하여 접촉 소자와 스페이서 간에 매우 간단한 연결이 이루어질 수 있다. 또한 납땜용으로 사용되는 주석 합금은 열이 충분한 경우 접촉 소자와 스페이서 간의 연결이 신속하게 풀어지도록 한다.
본 발명의 또 다른 한 실시예에서 접촉 소자는 플레이트를 가지며, 상기 플레이트의 에지에는 외부 전극 쪽으로 연장되는 칼라(collar)가 제공된다. 상기 칼라는 그 내부에 특히 바람직하게 전기 부품을 가지며, 상기 칼라에 의해서 전기 부품 외부에 제공된 전도성 물체에 대한 상기 전기 부품의 불꽃 방전(arc-over)이 효과적으로 줄어들 수 있다. 이를 통해 화재 위험도 줄어든다. 칼라를 갖는 이러한 플레이트는 특히 바람직하게 캡(cap)의 형태로 구현될 수 있다.
칼라에 의해서는 배리스터와 전도성 스페이서 사이의 접촉 공간도 커버될 수 있다. 이와 같은 접촉 공간은 전기 부품이 전압을 제한하는 기능을 담당할 때까지 필요하다. 하지만 통상적으로 전기 부품으로 사용되는 배리스터는 과전압 피뢰기와 동일한 전력 또는 동일한 크기의 전류를 취급할 수 없다. 과전압이 오래 지속되거나 또는 매우 높은 과전압이 발생하는 경우에는 배리스터가 플래시오버(flashover)에 의해 매우 빠르게 파괴됨으로써, 보호 메커니즘을 개시하는 열이 발생한다. 다시 말해, 배리스터는 과전압 또는 과전류가 상대적으로 작은 경우에도 단기적인 보호를 최대한 실행한다.
본 발명의 또 다른 한 실시예에서는 전기 부품의 외부면이 호스(hose)에 의해 커버될 수 있다. 이를 통해 전기 부품의 외부면에서 미끄럼 방전(sliding discharge) 및 불꽃 형성이 감소된다.
칼라의 외부면에도 호스가 배치될 수 있으며, 상기 호스는 전기 부품과 스페이서 사이에 형성된 접촉 공간을 추가적으로 커버한다.
또한 상기와 같은 호스에 의해서는 산소가 접촉 소자로 공급됨으로써 불꽃 형성의 위험이 감소된다. 또한 접촉 소자와 외부 전극 간 측방(lateral) 단락의 위험도 효과적으로 줄어든다.
또한 칼라의 외부면에 호스를 제공하는 것은, 본 발명에 또 다른 한 실시예에 따라 외부 전극의 에지에 철-니켈 합금으로 이루어진 링이 제공되는 경우에 의미가 있다. 상기 링을 통해 외부 전극이 접촉 소자의 방향으로 매우 멀리 돌출함으로써, 측방 단락의 발생 위험은 증가하고, 따라서 호스를 칼라의 외부면에 배치하는 것이 특히 바람직하다.
외부 전극의 외부 에지에 링을 제공하는 실시예의 장점은, 통상적으로 부품 바디로서 사용되는 세라믹 튜브 상에 외부 전극을 납땜할 때에 장애를 일으키는 상이한 열 팽창 계수가 상기 세라믹 튜브에 마주 놓인 외부 전극의 면을 상기 세라믹 튜브와 유사한 재료로 코팅함으로써 보상될 수 있다는 것이다.
본 발명은 실시예 및 해당 도면을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.
도 1은 보호 메커니즘이 개시되지 않은 상태에서 본 발명에 따른 과전압 피뢰기를 일부는 평면도로, 일부는 횡단면도로 도시한 개략도이고,
도 2는 보호 메커니즘이 개시된 상태에서 도 1에 따른 과전압 피뢰기를 도시하며,
도 3은 보호 메커니즘이 개시되지 않은 상태에서 본 발명에 따른 또 다른 과전압 피뢰기를 일부는 평면도로, 일부는 횡단면도로 도시한 개략도이고,
도 4는 단락 메커니즘이 개시된 상태에서 도 3에 따른 과전압 피뢰기를 도시하며,
도 5는 과전압 피뢰기의 또 다른 한 실시예의 개략적인 종단면도이고,
도 6은 과전압 피뢰기의 추가의 한 실시예의 개략적인 종단면도이다.
도 1은 세라믹 바디(19)를 갖는 과전압 피뢰기를 보여주며, 상기 세라믹 바디(19)의 외측 단부에는 외부 전극(2, 17)이 배치되어 있다. 두 개의 세라믹 바디(19) 사이에는 중간 전극(1)이 배치되어 있다. 상기 중간 전극 또는 외부 전극(1, 2, 17)은 납땜에 의해서 세라믹 바디(19)와 연결된다. 세라믹 바디(19)의 열팽창 계수와 통상적으로 구리로 이루어진 외부 전극(2, 17)의 열팽창 계수의 차이를 보상하기 위하여, 외부 전극(2, 17)의 외부면에 링(16)이 각각 하나씩 배치되는데, 상기 링(16)은 철-니켈 합금으로 이루어진다. 상기 링은 외부 전극(2, 17)이 세라믹 바디(19) 상에 납땜 될 경우의 팽창 계수에 매칭될 뿐만 아니라, 외부 전극(2, 17)용으로 사용된 구리 보다 내화성이 높다는 장점을 제공한다.
중간 전극(1)에 스프링 밴드(3)가 부착되며, 상기 스프링 밴드(3)는 외부 전극(2)의 정면에 포개어져서, 상기 외부 전극(2)에 대하여 스프링력(F)을 가한다. 스프링 밴드(3)는 접촉 소자(5)에 의해 고정되며, 상기 접촉 소자(5)는 스페이서(7)에 부착된다. 상기 스페이서(7)는 원형 볼트의 형태를 가지며, 상기 원형 볼트는 접촉 소자(5) 안에 있는 원형 홀(9)을 통해 돌출한다. 상기 스페이서(7)와 접촉 소자(5) 간의 기계적 연결은 용융 가능한 재료에 의해서 상기 접촉 소자(5)의 홀 에지를 따라 이루어진다. 상기 용융 가능한 재료(6)는 바람직하게는 땜납으로서 선택된다. 스페이서(7)는 스프링 밴드(3)에 의해서 배리스터로서 구현된 전기 부품(4)에 대하여 가압된다. 상기 전기 부품(4)의 외부면에는 호스(14)가 배치되어 있다. 접촉 소자(5)는 캡으로 형성되어서, 플레이트(8)의 형태로 된 바닥 및 상기 플레이트(8)의 에지에 배치된 칼라(13)를 갖는다. 특히 상기 캡은 일체로 형성될 수 있다. 상기 칼라(13)의 외부면에 호스(15)가 배치되어 있다. 스프링 밴드(3)도 마찬가지로 홀(10)을 가지며, 상기 홀(10)을 통해서 스페이서(7)가 돌출한다. 스프링 밴드(3)는 스페이서(7)에 부착된 접촉 소자(5)에 의해 고정된다. 이는 용융 가능한 재료가 단단해져서 접촉 소자(5)와 스페이서(7) 간의 기계적 접촉을 형성하는 기간 만큼 오래 지속된다. 스프링 밴드(3), 접촉 소자(5) 및 스페이서(7)는, 용융 가능한 재료(6)가 액화될 때 스프링 밴드(3) 및 접촉 소자(5)가 스페이서(7)를 따라서 슬라이딩(sliding)할 수 있도록 형성된다.
상기 호스(14, 15)는 전도성 재료로 이루어진다. 전기 부품(4)은 칼라(13) 및 링(16)에 의해서 바깥쪽으로 커버되는 공간 내에 배치된다. 이를 통해 불꽃 방전이 발생할 위험이 줄어든다.
스프링 밴드(3)는 예컨대 스프링 강(spring steel)으로 제조될 수 있다. 접촉 소자(5) 및 스페이서(7)는 바람직하게 강판으로 제조된다. 과전압 피뢰기를 접촉시키기 위해서 리드선(lead)(18)이 제공되며, 상기 리드선(18)은 중간 전극(1) 및 외부 전극(2, 17)과 도전 접속된다.
도 2는 도 1에 따른 과전압 피뢰기를 도시하며, 이때 상응하는 부품들은 상응하는 도면 부호를 갖는다. 도 2에 도시된 과전압 피뢰기의 상태에서는 보호 메커니즘이 개시되었다. 용융 가능한 재료(6)가 용융됨으로써 접촉 소자(5)는 스프링 밴드(3)에 의해서 외부 전극(2) 쪽으로 가압된다. 보호 메커니즘에 관여하는 부품들의 치수에 상응하는 형성에 의해서, 접촉 소자(5)가 스프링 밴드(3)에 의해 야기되는 접촉 압력(잔류 스프링력(F'))을 받아서 외부 전극(2)에 대해 가압될 때까지 스프링 밴드(3)는 상기 접촉 소자(5)를 외부 전극(2) 쪽으로 계속 이동시키게 되고, 그럼으로써 상기 외부 전극(2)과 스프링 밴드(3)의 전기적 접촉 그리고 상기 외부 전극(2)과 중간 전극(1)의 전기적 접촉, 그리고 단락 메커니즘의 동작 개시가 이루어진다.
중간 전극(1)과 외부 전극(2) 간의 단락 메커니즘이 개시되면, 전기 부품(4)을 통해서 더 이상 전류가 흐르지 않기 때문에 열 또한 더 이상 발생하지 않는다. 따라서, 도 2에서 용융 가능한 재료(6)는 다시 고체 상태가 된다.
도 3은 도 1에 도시된 과전압 피뢰기와 유사한 과전압 피뢰기를 보여준다. 여기서 상응하는 부품들은 동일한 도면 부호를 갖는다. 도 1과 달리 도 3에 따른 과전압 피뢰기는 플레이트(8) 형태의 접촉 소자(5)를 갖는다. 이와 같은 플레이트(8)는 도 1에 도시된 캡보다 쉽게 제조될 수 있기 때문에, 도 3에 도시된 과전압 피뢰기는 특히 저가로 제조될 수 있다. 그러나 전기 부품(4)의 커버는 도 1의 경우보다 덜 강하게 부각된다. 접촉 소자(5)는 용융 가능한 재료(6)에 의해서 스페이서(7)에 부착된다. 스페이서(7)는 원형 볼트의 형태를 갖긴 하지만, 도 1과는 달리 접촉 소자(5)와 외부 전극(2) 사이에 놓인 섹션(11)에 가늘어진 부분(12)을 갖는다. 이와 같은 가늘어진 부분(12)은 보호 메커니즘의 동작시에 접촉 소자(5)를 외부 전극(2) 쪽으로 매우 쉽게 이동시킬 수 있는데, 그 이유는 이 경우에는 스페이서(7)와 접촉 소자(5) 홀(9)의 내부 에지 사이의 공간이 확대되기 때문이다. 이러한 방식으로 트리거 메커니즘의 신속도가 더욱 개선된다.
도 4는 보호 메커니즘이 개시된 상태에서 도 3에 따른 과전압 피뢰기를 보여준다. 스프링 밴드(3)는 잔류 스프링력(F')을 가지며, 상기 잔류 스프링력(F')은 접촉 소자(5)를 링(16)에 대해 가압함으로써 중간 전극(1)과 외부 전극(2) 간의 전기적 접촉을 만들어낸다. 상기 링(16)은 접촉 소자(5) 및 스프링 밴드(3)와 마찬가지로 전도성을 갖는다. 효과적이고 신속한 트리거 메커니즘을 제공하기 위해서는, 스프링 밴드(3)가 대략 30 내지 40 뉴튼의 힘(F)으로 외부 전극(2)에 대해 가압하도록 상기 스프링 밴드를 형성하는 것이 바람직하다. 전기 부품(4)을 향해 가압되도록 형성된 스페이서(7)의 특수한 배치 상태는 특히 전기 부품(4) 내에서 발생하는 아크를 차단하는 데 이용될 수 있다.
도 5는 도 4에 도시된 과전압 피뢰기와 유사한 과전압 피뢰기를 보여준다. 도 4와 달리, 도 5의 과전압 피뢰기에서는 전기 부품(4) 위에 호스(14)가 제공되지 않는다. 더 나아가 플레이트(8)는 홀(9)을 갖는데, 상기 홀(9)은 외부 전극(2) 쪽으로 확장된 부분(21)을 갖는다. 상기 홀(9)은 자신의 전체 길이에 걸쳐서 용융 가능한 재료(6)와 접촉된다. 상기 확장된 부분(21)은 용융 가능한 재료(6)로 채워진다. 상기 확장된 부분(21)은, 용융 가능한 재료(6)의 용융시에 스페이서(7)와 플레이트(8)가 상기 플레이트(8)의 전방부에서 서로 맞물릴 위험(이로 인해 보호 메커니즘의 개시가 지연될 수 있음) 없이, 플레이트(8)가 스페이서(7)를 따라 신속하게 이동될 수 있다는 장점을 제공한다.
도 6은 접촉 소자(5)가 스프링 밴드(3)의 부분으로서 형성된, 과전압 피뢰기의 개략적인 종단면을 보여준다. 접촉 소자(5)는 특히 자신의 하단부에 안쪽으로 휘어진 섹션(20)을 가지며, 상기 섹션(20)은 용융 가능한 재료(6)가 용융되었을 때 스프링 밴드(3)의 스프링 압력에 의해서 링(16)과 외부 전극(2)을 접촉시킨다. 도 6에 따르면 접촉 소자(5)는 홀(9)이 제공되어 있는 한 섹션을 갖는다. 상기 홀(9) 내부에서 접촉 소자(5)는 용융 가능한 재료(6)에 의해서 스페이서(7)와 연결된다.
지금까지 기술된 보호 메커니즘은 당연히 중간 전극(1)과 외부 전극(2) 간의 접속 구간에 대한 보호에만 한정되지 않는다. 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 대등한 보완책을 통해, 중간 전극(1)과 또 다른 외부 전극(7) 간의 제 2 접속 구간에 대해서도 적합한 방식으로 보호조치가 실행될 수 있다.

Claims (16)

  1. - 중간 전극 및 적어도 하나의 외부 전극을 포함하며,
    - 전도성 스프링 밴드(3)가 중간 전극(1)에 부착되어 외부 전극(2)에 대해 스프링력(F)을 가하며,
    - 상기 스프링 밴드(3)와 상기 외부 전극(2) 사이에 전기 부품(4)이 배치되며, 상기 전기 부품(4)은 과전압 피뢰기의 트리거 전압이 발생할 경우에는 비전도성을 갖고, 전류 전도가 발생할 경우에는 열을 발생시키며,
    - 상기 스프링 밴드(3)가 전도성 접촉 소자(5)에 접하며, 상기 접촉 소자(5)는 용융 가능한 재료(6)에 의해서 스페이서(7)에 부착되고, 상기 외부 전극(2)으로부터는 떨어져 배치되며,
    - 상기 재료(6)가 용융되었을 때에는 상기 접촉 소자(5)가 상기 스프링 밴드(3)에 의해서 상기 외부 전극(2)에 대해 가압되는,
    과전압 피뢰기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접촉 소자(5)가 상기 스프링 밴드(3) 내에 일체형으로 통합되는,
    과전압 피뢰기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스페이서(7)가 볼트의 형태를 가지며, 상기 접촉 소자(5)는 홀(9)이 형성된 플레이트(8)를 가지며, 상기 홀(9) 내부로 상기 스페이서(7)가 돌출하는,
    과전압 피뢰기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스프링 밴드(3)가 홀(10)을 가지며, 상기 재료(6)가 용융되었을 때에는 상기 홀(10)을 통해서 상기 스페이서(7)가 돌출하는,
    과전압 피뢰기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스페이서(7)가 상기 외부 전극(2)과 상기 접촉 소자(5) 사이에 놓여 있는 섹션(11)에 가늘어진 부분(12)을 갖는,
    과전압 피뢰기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전기 부품(4)이 상기 외부 전극(2)과 상기 스페이서(7) 사이에 배치되는,
    과전압 피뢰기.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용융 가능한 재료(6)가 땜납인,
    과전압 피뢰기.
  8. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉 소자(5)가, 상기 외부 전극(2) 쪽으로 연장되는 칼라(13)를 갖는 플레이트(8)를 포함하는,
    과전압 피뢰기.
  9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 부품(4)의 외부면이 호스(14)에 의해 커버되는,
    과전압 피뢰기.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 칼라(13)의 외부면이 호스(15)에 의해 커버되는,
    과전압 피뢰기.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 칼라(13)의 외부면이 호스(15)에 의해 커버되는,
    과전압 피뢰기.
  12. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 전극(2)의 에지에 링(16)이 제공되며, 상기 링(16)은 철-니켈 합금으로 이루어지는,
    과전압 피뢰기.
  13. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스프링 밴드(3)가 스프링 강으로부터 제조되는,
    과전압 피뢰기.
  14. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 부품(4)이 배리스터 또는 반도체 부품인,
    과전압 피뢰기.
  15. 제 2 항에 있어서,
    상기 접촉 소자(5)의 단부에 안쪽으로 휘어진 섹션(20)이 제공되는,
    과전압 피뢰기.
  16. 제 3 항에 있어서,
    상기 홀(9)이 상기 플레이트(8) 내부에 상기 외부 전극(2) 쪽으로 확장되는 부분(21)을 갖는,
    과전압 피뢰기.
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Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10162916A1 (de) * 2001-12-20 2003-07-10 Epcos Ag Federbügel, Überspannungsableiter mit dem Federbügel und Anordnung eines Überspannungsableiters
US7203056B2 (en) 2003-11-07 2007-04-10 Maxwell Technologies, Inc. Thermal interconnection for capacitor systems
US7027290B1 (en) 2003-11-07 2006-04-11 Maxwell Technologies, Inc. Capacitor heat reduction apparatus and method
US7016177B1 (en) 2003-11-07 2006-03-21 Maxwell Technologies, Inc. Capacitor heat protection
US7180726B2 (en) * 2003-11-07 2007-02-20 Maxwell Technologies, Inc. Self-supporting capacitor structure
DE102004006987B3 (de) * 2004-01-14 2005-08-04 Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg Anordnung zur Zustandskontrolle und Protokollierung von Überspannungsschutz-Geräten, insbesondere bei deren Einsatz in Niederspannungsnetzen oder der Informationstechnik
DE102004025912A1 (de) * 2004-05-27 2005-12-22 Epcos Ag Überspannungsableiter
US7440258B2 (en) 2005-03-14 2008-10-21 Maxwell Technologies, Inc. Thermal interconnects for coupling energy storage devices
DE102005016848A1 (de) * 2005-04-12 2006-10-19 Epcos Ag Überspannungsableiter
DE202005009123U1 (de) * 2005-05-18 2005-09-22 Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg Überspannungsableiter, umfassend ein schienenmontierbares Basisteil mit elektrischen Anschlußklemmen sowie ein auswechselbares Einsteckteil
CN101297452A (zh) * 2005-09-14 2008-10-29 力特保险丝有限公司 充气式电涌放电器、激活化合物、点火条及相应方法
US7397120B2 (en) * 2005-12-20 2008-07-08 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Semiconductor package structure for vertical mount and method
CN101083165B (zh) * 2007-06-26 2010-08-04 中国石化集团胜利石油管理局电力管理总公司 带有热激发式脱落器的避雷装置
US8174353B2 (en) 2007-09-21 2012-05-08 Samhyun Cns Co., Ltd. Varistor and varistor apparatus
KR100826238B1 (ko) 2007-09-21 2008-04-30 삼현전자통신(주) 배리스터 및 배리스터가 수납되는 케이스
DE102008027589B4 (de) * 2007-10-15 2014-08-28 Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg Funkenstreckenanordnung mit einer Kurzschließeinrichtung
US7974063B2 (en) * 2007-11-16 2011-07-05 Corning Cable Systems, Llc Hybrid surge protector for a network interface device
DE102007056183B4 (de) * 2007-11-21 2020-01-30 Tdk Electronics Ag Überspannungsableiter mit thermischem Überlastschutz, Verwendung eines Überspannungsableiters und Verfahren zum Schutz eines Überspannungsableiters
DE102007063316A1 (de) * 2007-12-28 2009-07-02 Epcos Ag Überspannungsableiter mit niedriger Ansprechstoßspannung
US8743525B2 (en) * 2012-06-19 2014-06-03 Raycap Intellectual Property, Ltd Overvoltage protection devices including wafer of varistor material
SI3358577T1 (sl) * 2012-06-19 2020-07-31 Raycap Ip Assets Ltd Prenapetostna zaščitna naprava, ki vključuje varistor, varovalko in dva varovalna mehanizma
US9906017B2 (en) 2014-06-03 2018-02-27 Ripd Research And Ip Development Ltd. Modular overvoltage protection units
DE102014116440B4 (de) * 2014-11-11 2016-05-19 Epcos Ag Ableiter
US10319545B2 (en) 2016-11-30 2019-06-11 Iskra Za{hacek over (s)}{hacek over (c)}ite d.o.o. Surge protective device modules and DIN rail device systems including same
US10447026B2 (en) 2016-12-23 2019-10-15 Ripd Ip Development Ltd Devices for active overvoltage protection
US10707678B2 (en) 2016-12-23 2020-07-07 Ripd Research And Ip Development Ltd. Overvoltage protection device including multiple varistor wafers
CZ307373B6 (cs) * 2017-05-04 2018-07-04 Saltek S.R.O. Omezovač napětí se zkratovacím zařízením
US10340110B2 (en) 2017-05-12 2019-07-02 Raycap IP Development Ltd Surge protective device modules including integral thermal disconnect mechanisms and methods including same
US10685767B2 (en) 2017-09-14 2020-06-16 Raycap IP Development Ltd Surge protective device modules and systems including same
US11223200B2 (en) 2018-07-26 2022-01-11 Ripd Ip Development Ltd Surge protective devices, circuits, modules and systems including same
US11482394B2 (en) * 2020-01-10 2022-10-25 General Electric Technology Gmbh Bidirectional gas discharge tube
US11862967B2 (en) 2021-09-13 2024-01-02 Raycap, S.A. Surge protective device assembly modules
US11723145B2 (en) 2021-09-20 2023-08-08 Raycap IP Development Ltd PCB-mountable surge protective device modules and SPD circuit systems and methods including same
US11990745B2 (en) 2022-01-12 2024-05-21 Raycap IP Development Ltd Methods and systems for remote monitoring of surge protective devices

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5388023A (en) 1993-04-21 1995-02-07 Siemens Aktiengesellschaft Gas-disccharge overvoltage arrester
KR19990087547A (ko) * 1996-03-01 1999-12-27 다이앤 케이. 슈마커 자기-압축 서지 피뢰기 모듈 및 그 제조방법
KR20000070647A (ko) * 1997-01-31 2000-11-25 칼 하인쯔 호르닝어 컵 형태인 2개의 전극을 갖는, 가스로 채워진 서지 어레스터

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61117545A (ja) * 1984-11-13 1986-06-04 Canon Inc Ｘ線リソグラフイ−法及びｘ線リソグラフイ−用マスク保持体
JPH0227694U (ko) 1988-08-10 1990-02-22
JPH0272502A (ja) * 1988-09-06 1990-03-12 Nec Corp ヘッドライト
JP3290209B2 (ja) * 1992-08-22 2002-06-10 新光電気工業株式会社 避***
DE9305796U1 (de) * 1993-04-17 1993-06-17 Dehn + Söhne GmbH + Co KG, 8500 Nürnberg Überspannungsschutzanordnung mit einem in einem Gehäuse untergebrachten Varistor
DE4318366A1 (de) * 1993-04-21 1994-10-27 Siemens Ag Gasentladungs-Überspannungsableiter
US5384679A (en) * 1993-11-17 1995-01-24 Tii Industries, Inc. Solid state surge protectors
CA2160521A1 (en) * 1994-10-13 1996-04-14 Juergen Boy Gas-filled, three-electrode surge arrester for high contact ratings
DE19647748A1 (de) 1995-11-29 1997-06-05 Siemens Ag Gasgefüllter Überspannungsableiter
DE19647682C2 (de) * 1995-11-30 1998-07-09 Siemens Ag Reservefunkenstrecke für einen gasgefüllten Überspannungsableiter und gasgefüllter Drei-Elektroden-Überspannungsableiter mit aufgesetzten Reservefunkenstrecken
DE19928322A1 (de) * 1999-06-16 2000-12-21 Siemens Ag Gasgefüllter Überspannungsableiter mit Elektrodenanschlüssen in Form bandartiger Schellen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5388023A (en) 1993-04-21 1995-02-07 Siemens Aktiengesellschaft Gas-disccharge overvoltage arrester
KR19990087547A (ko) * 1996-03-01 1999-12-27 다이앤 케이. 슈마커 자기-압축 서지 피뢰기 모듈 및 그 제조방법
KR20000070647A (ko) * 1997-01-31 2000-11-25 칼 하인쯔 호르닝어 컵 형태인 2개의 전극을 갖는, 가스로 채워진 서지 어레스터

Also Published As

Publication number Publication date
DE50211319D1 (de) 2008-01-17
US20030026055A1 (en) 2003-02-06
JP4488488B2 (ja) 2010-06-23
JP2004535684A (ja) 2004-11-25
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JP4898896B2 (ja) 2012-03-21
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ATE380386T1 (de) 2007-12-15
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CA2454556A1 (en) 2003-01-30
WO2003009312A3 (de) 2003-12-11
DE10134752B4 (de) 2005-01-27
DE10134752A1 (de) 2003-03-06
KR20040015367A (ko) 2004-02-18
JP2010092873A (ja) 2010-04-22
EP1407460A2 (de) 2004-04-14
EP1407460B1 (de) 2007-12-05
US6710996B2 (en) 2004-03-23

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