LU93253B1 - Überspannungsschutzelement - Google Patents
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Abstract
Dargestellt und beschrieben ist ein Überspannungsschutzelement (1) mit einem Gehäuse (2), mit einem im Gehäuse (2) angeordneten Varistor (3). mit einem elektrisch leitfähigen Verbindungselement (4) und mit mindestens einem isolierenden Trennelement (5), wobei der Varistor (3) einen ersten Anschluss (6) und einen zweiten Anschluss (7) aufweist , wobei das isolierende Trennelement (5) relativ zum ersten Anschluss (6) des Varistors (3) beweglieh angeordnet ist, so dass es aus einer ersten Position in eine zweite Position verbringbar ist, wobei im Normalzustand des Überspannungsschutzelements (1) ein erstes Ende (8) des elektrisch leitfähigen Verbindungselements (4) mit dem ersten Anschluss (6) des Varistors (3) elektrisch leitend verbunden ist und das isolierende Trennelement (5) in seiner ersten Position gehalten ist, und wobei bei Erreichen eines kritischen Zustands des Varistors (3) die Verbindung zwischen dem ersten Ende (8) des elektrisch leitfähigen Verbindungselements (4) und dem ersten Anschluss (6) des Varistors (3) auftrennt und das isolierende Trennelement (5) durch eine Kraft in seine zweite Position bewegt wird, in der ein Abschnitt des Trennelements (5) zwischen dem ersten Ende (8) des elektrisch leitfähigen Verbindungselements (4) und dem ersten Anschluss (6) des Varistors (3) angeordnet ist. Bei dem Überspannungsschutzelement (1) ist dadurch eine sichere Abtrennung vom Netz gewährleistet, dass das mindestens eine isolierende Trennelement (5) so ausgebildet ist, dass ein beim Auftrennen der Verbindung zwischen dem ersten Ende (8) des elektrisch leitfähigen Verbindungselements (4) und dem ersten Anschluss (6) des Varistors (3) entstehender Lichtbogen (10) in mindestens eine teilweise geschlossene Kammer (11) verbracht wird.
Description
mindestens eine teilweise geschlossene Kammer (11) verbracht wird. Überspannungsscliutzdenient
Die hrfindung betrif'It ein überspannungsschutzelement mit einem Gehâuse. mil einem im Gehâuse angeordneten überspannungsbegrenzenden Bauelement. mit einem elektrisch leitlahigen Verbindungselement und mit mindestens einem isolierenden Trennelement. wobei das überspannungsbegrenzende Bauelement einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss aulweist und das isolierende Trennelement relativ zum ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements beweglieh angeordnet ist. so dass es aus einer ersten Position in eine zweite Position verbringbar ist.
Unter Überspannungsschutz wird der Schutz elektrischer und elektronischer Gerâte vor zu hohen elektrischen Spannungen verstanden. Die ertorderlichen Maßnahmen zum Schutz von Anlagen und Gerâten gliedern sich nach den zu erwartenden Dberspannungen in verschiedene Stulen. Die Sehutzgerâte für die einzelnen Stulen unterscheiden sich dabei insbesondere durch die I lobe des Ableitvermôgens und den Schutzpegel. IJberspannungsableiter der zweiten Sehutzstule. sogenanntc Typ 2 IJberspannungsableiter. weisen überwie-gend Varistoren als überspannungsbegrenzende Schutzelemente auf. die ein hohes Ableitvermôgen bei geringer Restspannung ermôglichen. Danebcn kônnen jedoch auch gasgelüllte Dberspannungsableiter oder Dioden als überspannungsbegrenzende Schutzelemente verw'endct werden. Im Normalzustand weisen Varistoren relativ geringe Leekstrôme auf. die sich jedoch im Laufe der Zeit durch Alterung oder kurzzeitige l iberlastung erhôhen kônnen. Die in solchen fallen damit verbundene Lrwarmung kann zu einer thermischen Zerstôrung des Varistors führen, was wiederum Schâden an benachbarten Bautei-len oder Gerâten hervorrufen kann. Daher muss eine thermische Zerstôrung des Varistors verhindert werden. wozu im Stand der I cchnik thermische Ab-trennvorrichtungen verwendet werden. die beim Dberschreilen einer Grenz-temperatur den Varistor voni zu schützenden Netz abtrennen.
Aus der DL 42 41 311 t’2 ist ein Überspannungsschutzelement bekannt, das zur Uberwachung des Zustands eines Varistors eine thermische Abtrennvor-riehtung aufweist. Das Überspannungsschutzelement weist zwei Anschluss-kontakte zum Anschluss an den zu schützenden Strompfad auf. Der erste An- schlusskontakt ist fiber einen flexiblen Leiter mil einem leittahigen Verbindungselement verbunden, dessen dem lTexiblen Leiter abgewandles Lnde fiber eine I.ôtstelle mit einer am Varistor vorgesehenen Anschlussfaline verbunden ist. Der andere Anschlusskontakt ist fiber einen flexiblen Leiter lest mit einer zweiten Anschlusslahne am Varistor verbunden. Das leittaliige Verbindungs-element wird von einem bedersystem mit einer Kraft beaulsehlagt, die dazu führt, dass das Verbindungselenient beim Auftrennen der Lotverbindung von der Anschlussfahne linear wegbewegt wird. so dass der Varistor bei thermi-scbcr Überlaslung elektrisch abgetrcnnt wird. Damit ein beim Ôffnen der Trennstelle entstehender Lichtbogen gelöseht wird. ist es erforderlich. dass das Verbindungselement nach dem Auftrennen der Lolverbindung einen mhg-lichst großen Abstand zur Anschlussfahne aufweist. was ein relativ großes Bauvolumen des L’berspannungsschulzelements erforderlich macht.
Die bei den bekannten Übcrspannungssehutzelementen verwendeten thermischen Abtrennvorrichtungen. die auf dem Aufsehmelzen einer Lotverbindung beruhen. haben mehrere Aulgaben zu erlullen. Im Normalzustand des Lber-spannungsschutzelements. d. h. im nicht abgetrennten Zustand. muss eine sichere und gute elektrische Verbindung zwischen dem zugeordneten Anschlusskontakt und dem überspannungsbegrenzenden Bauelement gewährleis-tet sein. Beim Übersehreiten einer bestimmten Grenztemperatur muss die Trennstelle eine sichere Abtrennung des überspannungsbegrenzenden Bauelements sowie eine dauerhafte Isolationsfestigkeit und Kriechstromfcstigkcit gewährlcisten. Sollen die Ûberspannungsschutzelemente mögliehst kleine Abmessungen aufweisen. damit die Lberspannungsschulzgerüte beispielsweise die für Tragschienengeräte vorgegebenen Abmessungen nicht übersehreiten, so führt dies dazu. dass sie bei Verwendung in Gleichspannungsnelzen nur ein relativ geringes Löschvermögcn aufweisen.
Die US 6,430.019 Bl offenbart einen Lberspamiungsableiter mil einer thermischen Abtrennvorrichtung, bei der ein Lnde einer federnden Konlaktz.unge fiber einc Lötstclle mit einem Anschluss des Varistors verbunden ist. Kommt es zu einer unzulässigen Lrwärmung des Varistors, so luhrt dies zu einem Aufsehmelzen der Lotverbindung, so dass das Ende der ausgelenkten Kon-Laklzungen vom Anschluss des Varistors w'egfedert. Gleichzeitig fahrt ein iso-lierendes Trennelement zwischen die Kontaktzunge und den Varistor, um ei- nen möglicherweise anstchenden Lichtbogen zu löschen. I)a das isolierende Trennelement geringere Abmessungen als der Varistor aufweist, wird vom Trennelement nur ein Teilbereich des Varistors abgesehirmt, so dass nicht ausgesehlossen werden kann. dass sich der Lichtbogen bzw. das im Bereieh der Kontakte bildende Plasma um das Trennelement herum wieder schliebt. so dass weiterhin ein Strom über den Varistor fliebt.
Ein cingangs besehriebenes Überspannungsschutzelement ist auch aus der DE 20 2014 103 262 LJ 1 bekannt. Bei diesem l überspannungsschutzelement ist als iiberspannungsbegrenzendes Bauclement ein gasgefül Iter Überspannungsab-leiter eingesetzt, so dass über dieses Überspannungsschutzelement auch große Impulsströme abgeleitet werden kônnen. Das Überspannungsschutzelement weist darüber hinaus ein isolierendes Trennelement auf. das durch die Kraft eines f’ederelements aus einer ersten Position in eine zweite Position verscho-hen werden kann. Bei dem Überspannungsschutzelement ist der erste An-schlusskonlakt dauerhalt mit der ersten Elektrode des Überspannungsableiters elektriseh leitend verbunden, Im Normalzustand des Überspannungsschutzelements. d.h. wenn der Überspannungsableiter nicht unzulässig erwärmt ist. ist das erste Ende eines elektriseh leittahigen Verbindungselements fiber eine thermisch auftrennende Verbindung mit der zweiten Elektrode des Überspannungsableiters elektriseh verbunden. wâhrend das zweite Ende des Verbindungselements mit dem zweiten Ansebiusskontakl leilend verbunden ist. Im Normalzustand des Überspannungsschutzelements ist darüber hinaus das isolierende Trennelement durch die zwisehen dem ersten Ende des leitlahigen Verbindungselements und der zweiten Elektrode des Überspannungsableiters realisierte Verbindung in seiner Position gehallen. flat sich der Überspannungsableiter aul'grund einer dauerhaften Überlastung des I iberspannungsschutzelements so stark erwärmt. dass die Grenzlempera-tur übersehritten wird, so kommt es zu einem Aufschmelzen der Eötverbin-dung und damit zu einem Auftrennen der thennisehen Verbindung zwisehen dem elektriseh leitfahigem Verbindungselement und der zugeordneten Elektrode des Überspannungsableiters. Das isolierende Trennelement wird dann durch die Kraft des f’ederelements in seine zweite Position versehoben. In dieser Position des Trennelements ist ein Abschnitt des Trennelements zwisehen dem ersten Ende des elektriseh leitlahigen Verbindungselements und der zu- geordneten Llektrode des I Jberspannungsableiters angeordnet, so dass die di-rekte Verbindung zwischen dem leittahigen Verbindungselement und dem Llberspannungsableiter getrennt ist. Auch hierbei besteht jedoch die Gefahr, dass aufgrund des zwischen dem Lnde des Verbindungselements und dem zugeordneten Anschluss des (Jberspannungsableiters noch vorhandenen Plasmas ein Lichtbogen bestehen bleibt. so dass weiterhin ein Strom über den (Jberspannungsableiter fließt, was zu einer thermischen Zerslörung des Uber-spannungsseliutzelements führen kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde. ein zuvor be-schriebenes Überspannungsschutzelement zur Verfügung zu stellen. bei dem eine sichere Abtrennung des (Jberspannungsschutzelements vom Netz ge-währleistet und damit eine thermische Zerstörung des überspannungsbegrenzenden Bauelemcnts verhindert wird.
Diese Aufgabe ist bei dem Überspannungsschutzelement mit den Merkmalen des Palentanspruchs 1 dadurch gelöst. dass das isolierende Trennelement so ausgebildet ist. dass ein beim Trennen der elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Lnde des elektrischen leittahigen Verbindungselements und dem ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelemcnts anstehender Lichtbogen in einc zumindest teilweise geschlossene Karnmer vcrbracht wird. Die Auslenkung des Lichtbogens durch das isolierende Trennelement luhrt zunâchst dazu. dass sich die Lânge des Lichtbogens vcrgrößert. wodurch sich die Lichtbogcnbrennspannung. d.h.. die zum Aufrechterhalten des Lichtbogens erforderliche Spannung erhôht. Darüber hinaus wird mit dem Lichtbogen auch das im Bereich zwischen dem ersten Lnde des elektrisch leittahigen Verbindungselements und dem ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements vorhandene Plasma aus dem Bereich zwischen den Kon-takten vcrbracht. Es erfolgt somit eine durch die Bewegung des isolierten Trennelements bedingte geflihrte Abströmung des Plasmas aus dem Bereich zwischen den Kontakten. was ebenfalls zu einer Erhôhung der Lichtbogen-brennspannung führt. Dadurch wird ein beim Ôffnen der Verbindung zwischen dem leittahigen Verbindnungselement und dem Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements entstehender Lichtbogen gelöscht und ein erneutes Ziinden eines Lichtbogens z.uverlässig verhindert.
Die Kraft, durch die das isolierende Trennelement aus seiner ersten Position in seine zweite Position verbracht wird, kann beispielsweise durch ein h'ederelc-ment erzeugt werden, das dazu mit dem Trennelement verbunden ist bzw; an dem Trennelement angreift. Altcrnativ dazu könnte die Kraft auch von einem intumeszenten Material aufgebracht werden, das sich bei Erreichen einer bc-stimmten Temperatur ausbreitet und dadurch das isolierende Trennelement aus seiner ersten Position in seine zweite Position verbringt.
Eingangs ist ausgeführt worden. dass im Normalzustand des Überspannungs-sehutzelements das erste Ende des elektrisch leitlahigen Verbindungselements mit dem ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements elektrisch leitend verbunden ist. Die Kontaklierung zwischen dem Ende des Verbindungselements und dem Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements kann dabei beispielsweise als Druekkontaktierung ausgebildet sein. Ilicrzu kann das Verbindungselement entsprechend vorgespannt sein oder mit einer Kraft, beispielsweise einer Eederkraf't, gegen den Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements gedrückl werden. Bei Erreichen eines kritischen Zustands des überspannungsbegrenzenden Bauelements wird dann die Verbindung aufgetrennt, indem zumindest das erste Ende des elektrisch leitlahigen Verbindungselements von dem Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements wegbewegt w ird. Ein kritischer Zustand des überspannungsbegrenzenden Bauelements kann beispielsweise durch eine Strommessung oder eine Temeperaturmessung festgestcllt werden.
Vorzugsweise ist die Verbindung jedoch als thermisch auftrennende Verbindung ausgeführt. die dann auftrennt. wenn die Temperatur des überspannungsbegrenzenden Bauelements eine Grenztemperatur übersehreitet, so dass es sich um eine thermische Abtrennvorrichtung handclt. Wie im Stand der 1 ech-nik üblieh. ist auch bei dem erfindungsgemaßen (Jberspannungsschutzelement die thermisch auftrennende Verbindung vorzugsweise durch eine Lotverbindung realisiert. 1 hit sich das überspannungsbegrenzende Bauelement. d. h. der IJberspannungsableiter aufgrund einer dauerhaflen (iberlastung so stark er-wiirmt, dass eine vorgegebene Grenztemperatur überschritten ward, so kommt es zu einem Aufschmelzen der Eötverbindung zwischen dem Anschluss des Ùberspannungsahleiters und dem leitlahigen Verbindungselement. Auberdem ward das isolierende Trennelement durch eine Kraft, vorzugsweise durch die
Kraft mindestens eines Eedcrclements. zwisehen den Anschluss des Gber-spannungsablcitcrs und das zugeordnele Ende des leitlahigen Verbindungselements bewegt.
Gemäß einer ersten bevorzugten Austuhrungsvarianle des erfindungsgemäßen I iberspannungsschutzelements ist das isolierende Trennelement beweglieh in einem Gehâuse angeordnet, dessen Volumen größer als das Volumen des Trennelements ist. d.h.. das Innere des Gehäuses wird nur teilweise von dem isolierenden Trennelement ausgetullt. Der Bereieh innerhalb des Gehäuses. in dem das isolierende Trennelement im Normalzustand des Überspannungsschutzelements nicht angeordnet ist, bildel dabei die Kammer. in die ein beim Trenncn der elektrisehen Verbindung zwisehen dem ersten Ende des elektriseh leittahigen Verbindungselements und dem ersten Anschluss des iiberspannungsbegrenzenden Bauelements anstehender I.iehthogen durch das Trennelement verbracht wird. Außerdem weist das Gehâuse, das aus ntehreren Tcilen bestehen kann. eine (jffnung auf. durch die im Normalzustand des Überspannungsschutzelements das erste Ende des elektriseh leitlahigen Verbindungselements mil dem ersten Anschluss des Überspannungsableiters elektriseh leitend verbunden ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelement erlblgl durch die Bewegung des isolierenden Trennelements aus seiner ersten Position in seine zweite Position nicht nur eine Aul'trennung der Verbindung zwisehen dem leitlahigen Verbindungselement und dem iiberspannungsbegrenzenden Bau-element. sondern auch ein Auslenken des Eichtbogcns in die Kammer îm Gehâuse. Beim Auftrennen Verbindung zwisehen dem ersten Ende des elektriseh leitlahigen Verbindungselements und dem ersten Anschluss des Überspannungsableiters wird auch das im Bereieh der Kontakte vorbandene Plasma in die Kammer im Gehâuse gedrückt. I lierzu kann die dem ersten Anschluss des iiberspannungsbegrenzenden Bauelements zugewandte Stirnseile des isolierenden frennelements unlersebiedlieh ausgebildet sein, beispielsweise die f orm eines Keils oder eines Triehters aulweisen.
Getnäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist das isolierende Trennelement eine (jffnung auf. durch die im Normalzustand des Überspannungssehutzele-ments das erste Ende des elektriseh leitlahigen Verbindungselements mit dem ersten Anschluss des (Jberspannungsableiters elektrisch leitend verbunden ist. Die Offnung in dem isolierenden Trennelement ist dabei korrespondierend zur Ôffnung im Gehâuse ausgebildet. so dass sich im Normalzustand des Uber-spannungsschutzelcments das erste Lnde des elektrisch leittahigen Verbin-dungselements durch die Ôffnung im Gehâuse und die Ôffnung im isolierenden Trennelement hindurch erstreckt und vorzugsweise über die thermisch auftrennende Verbindung. beispielsweise eine Lotverbindung, mit dem Anschluss des (Jberspannungsableiters verbunden ist.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erl'indungsgemäßen ( i berspannungs-schulzelements weist das Gehâuse im Bereich der Kammer eine Auslassoff-nung auf, über die das von dem Trennelement in das Gehâuse gcdrückte Plasma abstrômen kann. Dies lührt in vorteilhafter Weise dazu. dass das Plasma kontrolliert aus dem Gehâuse entweichen kann. wodurch die Gefahr eines erneuten Zündens eines Lichtbogens noch weiter reduziert ward. Dar-iibcr hinaus ward durch die Auslassôffnung im Gehâuse sichergestcllt, dass der Druck im Gehâuse nicht zu groß wird, wenn das isolierende Trennelement aus seiner ersten Position in seine zweite Position bewegt und dadurch das Plasma in das Gehâuse gedrüekt wird. Damit wird eine Beschâdigung des Ge-hâuscs verhindert. Die Auslassôffnung befindet sich dabei vorzugsweise in der Wand des Gehâuses, auf die das Trennelement zubewegt wird. wenn es aus seiner ersten Position in seine zweite Position vcrbracht wird.
Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in dem isolierenden Trennelement mindestens ein Kanal ausgebildet. der auf der der Kammer zugewandten Seite offen ist. Das isolierende Trennelement ist somit als eine Art Hohlkörper ausgebildet. Wird das isolierende Trennelement nach dem Auftrennen der Verbindung zwischen dem ersten Lnde des elektrisch leittahigen Verbindungselements und dem ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements aus seiner ersten Position in seine zweite Position verschoben, so wird dabei wie bei einem geschlossenen Trennelement - ein anstehender Lichtbogen in die Kammer im Gehâuse gedrüekt. Dabei wird auch ein Teil des Plasmas in die Kammer im Gehâuse gedrüekt, wâhrend ein anderer Teil des Plasmas - entgegengesetzt zur Bewegungsriehtung des Trennelements - in den Kanal im 'Trennelement strômt.
Auch hierdurcli wird leitfaliiges Plasma auf el'feklive Art und Weise aus dem Bereich zwischen den sich ôlïnenden Kontakten ahgeiührt.
Gemäß einer Variante dieser Ausgeslaltung ist innerhalb des Gehäuses ein Steg oder eine Trennwand ausgebildet. die sich in Bewegungsrichtung des isolierenden Trennelements erstreekt, so dass durch den Steg hzw. die Trennwand die Kammer im Gehâuse in zwei Teilkammern unlerteill wird. Wird das isolierende Trennelement aus seiner ersten Position in seine zweite Position verschoben. so taucht der Steg bzw. die Trennwand in den Kanal im Trennelement ein. Dabei kônnen in dem isolierenden Trennelement auch mehrere Kanäle und innerhalb des Gehäuses entsprechend mehrere Stege oder Trcnn-wände ausgebildet sein, so dass in dem Gehâuse entsprechend mehrere Teilkammern ausgebildet sind. Das Gehâuse hat dann eine kammartige Struktur.
Weist das isolierende Trennelement mindestens einen Kanal auf, in den Plasma bei der Bewegung des Trennelements aus seiner ersten Position in seine zweite Position strömen kann, so weist das Trennelement vorzugsweise mindestens eine Auslassöffnung auf. durch die Plasma aus dem isolierenden Trennelement ausslrömen kann. Die Auslassô ffnung kann dabei beispielsweise auf der der Kammer abgewandten Seite im isolierenden Trennelement ausgebildet sein. Der im Trennelement ausgebildete Kanal ist somit über die Aus-lassöffnung mit dem Inneren des Gehäuses verbunden, wobei das Gehâuse vorzugsweise ebcnialls eine Auslassöffnung aid weist. Diese kann der Aus-lassöffnung im Trennelement gegenüberliegend oder auch an einer andcren Seitcnwand angeordnet sein. Bei einer derartigen Ausgestaltung des tJber-spannungsschutzelements kann Plasma entgegengesetzt zur Bewcgungsrieh-tung des isolierenden Trennelements durch den Kanal im Trennelement strö-men und fiber die Auslassöl'fnung im Gehiiuse kontrolliert aus dem Gehâuse entweichen.
Zwischen der Innenwandung des Gehäuses und der Außenfläehe des isolierenden Trennelements kann ein Auslasskanal ausgebildet sein, durch den Plasma aus dem Kanal im Trennelement durch die Auslassöffnung im Trennelement zur Auslassöffnung im Gehäuses strömcn kann. llm dabei die Abkiih-lung des heißen Plasmas noch zu erhôhen, kann in dem Auslasskanal ein Medium zur Kühlung des ausströmenden Plasmas angeordnet sein, welches vor- zugsweisc auch zur Dämpfung der Strömung des Plasmas dient. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein Material mil wabenarliger Struktur handcln, das eine Kobe Porosiliil aufweist. Ebenso kann es sich auch um ein körniges Material, beispielsweise um Sand oder Kies handcln.
Bei der Ausluhrungsvariante, bei der das isolierende Trennelement beweglieh in einem Gehâuse angeordnet ist, sind das isolierende Trennelement und das Gehâuse so aufeinander abgeslimmt. dass der Quersehnitt des Innenraums des Gehäuses nur geringtugig größer als der Quersehnitt des Trennelements ist. Dies führt dazu, dass zwisehen der Innenwandung des Gehäuses und den Au-ßenilächen des isolierenden I rennelements nur relativ sehmale Spalte bestehen. in denen sich der Eiehtbogen ausbreiten kann. Dies luhrt zu einer Erhö-hung des Drueks in den Spalten, was zu einer Erhöhung der Eichtbogenbrcnn-spannung luhrt. Wenn darüber hinaus das Gehâuse und/oder das isolierende Trennelement zumindest absehnittsweise aus einem gasenden Material be-steht, luhrt dies darüber hinaus dazu. dass der Eiehtbogen in dem Spalt zwisehen dem isolierenden Trennelement und der Innenwandung des Gchäuses durch ausströmendes Material beblasen und damit gekiihlt wird. Auch dies lordert die gewollte Eöschung des Eichtbogcns.
Damit das Gehâuse und das isolierende Trennelement den unter Dmständen aul’tretenden hohen 'Temparaturen oder hohen Drücken sichcr standhält, bestehen das Gehâuse und vorzugsweise auch das isolierende Trennelement aus einem mechaniseh und thermisch stabilen Material, vorzugsweise aus einem faserverstärklen Material.
Die Abstiminung des Innenraums des Gehäuses auf den Quersehnitt des 'frennelements führt außerdem dazu. dass das isolierende Trennelement bei seiner Bewegung aus seiner ersten Position in seine zweite Position in dem Gehâuse gelührt wird. Darüber hinaus kann zwisehen dem isolierenden Trennelement und der Innenwandung des Gehäuses eine Eührung ausgebildet sein, beispielsweise in form von Eührungsrippen und Führungsnuten, die zueinander korrespondierend am isolierenden 'Trennelement bzw. im Gehâuse ausgebildet sind.
Wie besebrieben warden. 1st, weist bas erdnsongsgemabe DberspaU" nunasaonotzeletnem mindestens ein isoherendes: 'îrenneternenl auf des onE gprôchend attsgebiidet sein barm, Demäh einer Ausgestalwng der Brßndnng weist des: Ûberspaumtugssebntzelemeth aient nur ein Ttenn.ebmenf sondern mebrere: Isolierende Tienne iemeote and die jeweife rdativ zum ersten Anschluss des überspannongsbegrenzensleo. Bauelements: bewegtieh angeordnet und vnrzngsweise edi einer Kraft beattlsehlagt sied, dumb die sie jeweils aus einer ersten Posidott in el ne z wel te Position verbringbar sind.
Weist, des ÈberspamiUngsselmtzeiement rnehrere isolierende Trenneiemente end se ist vorzugsweise vorgeseneo.:. dess jedes freo noi entent in einem Ge· hanse oder einem Gebdneeobsehoio beweglich angeordnet ist. wobei jedes Gahliuse oder jeder Gelsduseabsermitt eine ôlihuug aufwelsl and die (>i'itmn-ggn so aneinander angeordnet sind, dass im lSorm.alzusfs.nd des Uherspan» nuogsschmzetemenis des erste Ende des elektriseh leitBIbigen Verbindungs-elements dutch die CbBnnngen mit dem ersten Anschluss des blherspammugs-ahieiters eiektriseh lehend vgrbttndeu ist, Die einzelnen isolierenden Ί renn-elemente boden somit eine Art Reiheosemdtnng, so dass die einzelnen Trente elemente need dem Aahrenoeo der Verbindung jewebs In litre zweite Position bewegt werden, in der die freuneiemente zwiseheo dem ersten Ende des elebtriseh leittahigen Varhinduugseteroeuls und dem ersten Ansehinss des überspannengsbegrenzendan Baoelernents angeordnet sind, Weist. des llher-spenmmgssebotzelernent beispielsweise zwei. isolierende Ibwnelernente anf se sind tnt attigetrennien .Zustand. der Verbindung beide isolierenden 'Dwurn elemente zwischen dent emten. Ende des etektriseh leittahigen Verhindnngs-elements und dem ersten Anschluss des Gherspannongsablelters angeordnet,
Vorzugsweise sind dabei Int Normalzustand: des iJberspmmungssebutzele-monts zummdest zwei Isoherende Trennelemente im Wesentlichen aut versent edenen bet ten des emten An se b lusses des: ôherspaunungsbegrcnzenden Baueteowres so angeordnet, dass nie Bewegnngsrizntongeo: dieser "Dwmete-· mente gegeulauEg zueinander sind. hn Wesendieheo anf vers ein wie non Suite·· des ersten. Ansublusses angeordnet melot dabei, dass zummdest der grbbere: "Tell der isollerendett Trennelemente auf verschiedenen Sehen angeordnet 1st, Ein kleinerer TeO der isoherenden "l'rermetemente kann somit aoeh auf der selbert Seite ries ersten Anseblusses angeordnet sein, beispielsweise dann. '' met , ' 3-’" 1 cm e ne' ,er \ ai s ' et * mu „ w „ <m m m <, cex sich ire Narmaizesiaud des I.ibewpaesassgssebntvêlements dss: erste Ende des Verbindungselements znm ersten Ansehiuss erstreckt, Detasdge: Trenneie-ntente erstreekee sieh somit En Normalzostaed auf beiden Settee des ersten Anschlusscs, wobei: jgdaeh der grbbgrgr Teii anf einer Seite des Anscbiesses angeordnet 1st.
Weist des Dbewpanuuegssebntzeletnent zwei isrbietende drennei emeute auE sa bedeuiei dies beispielsweise, dises inr Narmalzestand des liberspanrmngs·-sabntzalements das erste Trenaeiement nef der Irnken Seite: des: Anaeblesses end das zweite Trennelement anf der rgchten. Seite des Anseblesses des dber-spannengshegreuzeeden Baoelements angeordnet ist, Beim Aniitarinen. der Verbindung wird dann das erste Trennelerngnt innetbarh seines Vienneses von rinks nach reebts end das zweite Trennelement innerhalb seines Gehauses van reebts nach links bewegt, Dies dihrt dann, dass sicit die Lange des baim AnE trnnnen der ihermisehen Verbindung enisiehenden Liahtbagens: welter vergrrb bert end das Plasma dutch die isolierenden Trenneierneete in emgegengesetw ten Riebtangen m zwei Kammcrn gedrückt wird.
Die zevor rm Znsarnrnenbâng nul eineot isolierenden, Trennelement bgsebrle-benne varteilbaftep Aasgesiaitongen des Trennelements hzw, des Gebduses kônnen jeweils aneb dann roallslert sein, wenn das Lbarspanuangssebetzeie-rnent mehrere Isoherende Trennelemente end tnebrere Gebanse, bzw.. mebrgrg Gebâasgabschnirtg anfweist, Beispielsweise bann in den, Gehâusen bzw, in den Gebunsgabachnitiein eweiis eine AusiassbEbung ausgebildet sein, sa dass Plasma dutch die Anslassdffitengen - le Uetersebiedlielar Eicbtungen ···· ans dern Gebanse kentralliert entwelehen kann. Die einzelnen Gebanse sind vor-ztsgswgise unsnitielbat benaehbart zaeinander angeordnet, sa dass dre innem raume der Gebanse jewells nnr dnreb eine Trennwand vonelnandet ahgeirennt sied, wobei die Trennwand dumb die Oilnong 1er das erste Ende des eiektriseb ieitîahigen VadVnhnngselemeats vagerferoehen ist, Die einzelnen Gebduse kbnnen aneb lest miteinander zu einem gemeinsamen Gebanse verbunden sein, so dass das eine Gebanse mehrere GehauseabsebniUe awtweiei, in denen dann bit die einzelnen Trennelemente jeweils eine enispreehen.de Darmner ausgebildet 1st,
Gemäß einer weiteren A us lührungs variante des eiTmdungsgemäßcn l'ber-spannungsschutzclements ist in dem isolierenden Trennelement mindestens ein Kanal ausgebildet, der als Kammer lungiert. in die ein beim Auftreten der thermischen Verbindung entstehender Lichtbogen verbringbar ist. Der Kanal ist dabei auf der dem ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements zugewandten Seite olïen und das isolierende Trennelement ist derart relativ zum ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements bewcgbar. dass das erste Ende des elektrisch leitlahigen Verbindungselements in der zweiten Position des isolierenden 'Trennelements in dem Kanal im Trennelement angeordnet ist.
Bei dieser Ausgestaltung des erlmdungsgemäßen Überspannungssehutzelc-ments befindet sich das isolierende Trennelement in seiner zweiten Position somit nicht als Ganzes zwischen dem ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements und dem ersten Ende des elektrisch leitlahigen Vcr-bindungselemenls. sondern das isolierende 'Trennelement wird mit scincm Kanal über das erste Ende des elektrisch leilfahigen Verbindungselements geschoben. Das erste Ende des leitlahigen Verbindungselements ist dann durch eine den Kanal begrenzende untere Wand vom ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements getrennt. Bei der Bewegung des isolierenden Trennelements vorbei am ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements wird ein anstehender Lichtbogen in den als Kammer fungierenden Kanal gedrückt. wodurch sich die Lange des Eichtbogens zwischen dem ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements und dem ersten Ende des leitlahigen Verbindungselements vergrößert. was in der Regel zu einem Erlösehen des Eichtbogens lührt. Zusätzlich wird auch eine Abstromung des sich im Bereich zwischen den Kontakten ausbildenden Plasmas aus dem akliven Bereich zwischen den Kontakten bcwirkt. Dabei kann das isolierende 'Trennelement zusätzlich noch mindestens eine Auslass-öffnung au!weisen, durch die Plasma aus dem Kanal im 'Trennelement aus-strômen kann.
Gemäß einer Weiterbildung dieser AusTiîhrungsvariante ist auf der Seite des ersten Anschlusses des überspannungsbegrenzenden Bauelements. auf der sich im Normalzustand des Überspannungsschutzelements das isolierende Trennelement nicht hellndet. ein Verschlusselement angeordnet. an dem das isolierende Trennelement in seiner zweiten Position mit der of’fencn Seite des Kanals anliegt. Befindet sich das isolierende Trennelement in seiner zweiten Position, so ist somit die offene Seite des Kanals durch das Verschlusselement verschlossen. so dass ein evtl. noch anstehender Lichtbogen "abgeschniirt" bzw. "abgesehnitten" wird. In der zweiten Position des isolierenden Trenn-elcmcnts ist dann das erste Ende des elektrisch lcitfahigcn Verbindungselements vollständig gekapselt, so dass es nicht erneut zu einem Ziinden eines Eichtbogens zwischen dem Verbindungselement und dem ersten Anschluss des Überspannungsableilers kommen kann. Das Verschlusselement weist dabei eine durehgehende Ö ffnung auf, durch die sich das leitfahige Verbindungselement hindurch erstreekt, so dass das Verschlusselement auch als Hal-tcrung lur das Verbindungselement dient.
Weist bei dem erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelement das überspannungsbegrenzende Bauelement einen abstehenden ersten Anschluss auf. so ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der zuletzt beschriebenen Ausfüh-rungs va riante vorgesehen, dass in dem isolierenden Trennelement ein zweiter Kanal ausgebildet isL, der parallel zum ersten Kanal vcrlauft. Der zweite Kanal ist dabei so ausgebildet. dass bei der Bewegung des isolierenden Trennelements aus seiner ersten Position in seine zweite Position das Trennelement mil seinem zweiten Kanal über den abstehenden Anschluss des Eberspannungsab-leiters geschoben wird. In der zweiten Position des isolierenden Trennelements sind dann das erste Ende des elektrisch leitlahigen Verbindungselements im ersten Kanal und der Anschluss des E'berspannungsablcitcrs im zweiten Kanal angeordnet. Der Anschluss und das Verbindungselement sind somit von dem isolierenden Trennelement umschlosscn, wobei sich der Anschluss und das Verbindungselement in unterschiedlichen Kanälcn im Trennelement belinden, so dass sie voneinander getrennt und elektrisch isoliert sind.
Damit das isolierende Trennelement relativ zum vorzugsweise scnkrecht vom Überspannungsableiler abstehenden ersten Anschluss verschoben werden kann. ist die dem Überspannungsableiter zugewandte IJnterseile des isolierenden Trennelements im Bereich des zweiten Kanals offen oder der zweite Kanal weist in seiner Ünterseite einen in Bewegungsrichtung verlaufenden Schlitz auf. in den der Anschluss hinein gleiten kann.
Der zweite Kanal kann dabei - ebenso wie der erste Kanal - auf der dem ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements zugewandten Seite offen sein, wobei dann das isolierende Trennelement in seiner ersten Position in Bewegungsrichtung des Trennelements neben dem ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements angeordnet ist. Bei dieser Variante sind vorzugsweise zwei Verschlusselcmcnte derart vorgesehen, dass die offene Seite der beiden Kanälc jeweils von einem Verschlusselement verschlossen ist. wenn sich das isolierende Trennelement in seiner zweiten Position befindet.
Altcrnativ dazu kann das isolierende Trennelement auch so ausgebildet sein, dass der erste Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements in der ersten Position des Trennelements im zweiten Kanal angeordnet ist. wobei das erste Ende des elektrisch leitlahigen Verbindungselements den ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements kontaktiert. Ilicrzu weist die erste Kammer eine geringere Eänge als die zweite Kammer auf, so dass in der ersten Position des isolierenden Trennelements die erste Kammer in Bewegungsrichtung des Trennelements neben dem ersten Ende des elektrisch leitlahigen Verbindungselements angeordnet ist, während der erste Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements im zweiten Kanal angeordnet ist.
Auch bei der Ausgeslaltung des IJberspannungssehutzelements, bei der im isolierenden Trennelement zwei Kanäle ausgebildet sind. ist vorzugsweise auf der Seite des ersten Anschlusses des überspannungsbegrenzenden Bauelc-ments. auf der sich im Normalzustand des Überspannungsschutzelements das isolierende Trennelement nicht belindet, mindestens ein Verschlusselement angeordnet, an dem das isolierende Trennelement in seiner zweiten Position mit der offenen Seite des Kanals anliegt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das isolierende Trennelement mindestens eine Auslassô ffnung auf. vorzugsweise in der Rüekwand des zweiten Kanals, die in der ersten Position des isolierenden Trennelements vom ersten Anschluss des überspannungsbegrenzenden Bauelements beabstandet ist, so dass Plasma durch die Auslassô ffnung kontrolliert aus dem Inneren des entsprechenden Kanals ausströmen kann. Dadurch wird verhindert. dass sich in dem Kanal im isolierenden Trennelement ein zu gro-ßer Druck bildet. wenn sich das isolierende Trennelement in seiner zweiten Position befindet, in der die offene Seite des Kanals durch das Verschlusselement verschlossen ist,
Bei den zuvor beschriebenen Auslührungsbeispielen des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements ist das isolierende Trennelement bzw. sind die isolierenden Trennelemenie als Schieber ausgebildet, so dass das Trennelement bzw. die Trennelementc linear aus der ersten Position in die zweite Position verschoben werden.
Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten. das crfindungsgemäße Ùberspannungsschutzelemeni auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die dem Patentansprueh 1 naehgeordneten Patentan-sprüche als auch auf die nachfolgcnde Besehreibung von bevorzugten Auslüh-rungsbeispiclen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen
Eig. 1 schematische Darstellungen eines ersten Auslührungsbcispiels eines erlindungsgemäßcn Überspannungsschutzelements. von der Seite, in drei verschicdenen Zustünden.
Eig. 2 zw'ci Varianten eines isolierenden Trennelements und eines das
Trennelement aufnchmcnden Gehüuses. von der Seite. I ig. 3 drei Varianten eines isolierenden Trennelements und eines das
Trennelement aufnehmenden Gehüuses. von oben. T ig. 4 zwei Varianten eines isolierenden Trennelements und eines das
Trennelement aufnehmenden Gehüuses, aus Blickrichtung A gemäß f ig. 1,
Eig. 5 schematische Darstellungen einer Variante des in Eig. 1 darge- stellten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements, mit zwei isolierenden Trennelementen. in drei verschicdenen Zustünden.
Fig, 6 schematische Darstellungen eines zweiten Auslührungsbeispiels eines crfindungsgemüßen Überspannungsschulzelernenls. in drei verschiedenen Zustünden. b'ig. 7 schematisehe Darstelluneng eines weiteren Auslührungsbeispiels eines ert'indungsgemüßen Überspannungsschutzelements. in drei verschicdenen Zustünden. big. 8 schematische Darstellungen eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemüßen Überspannungsschutzelements, in drei verschiedenen Zustünden. big. 9 schematische Darstellungen des I fberspannungsschutzelements gemiiß big. 8. in Draufsicht. in drei verschiedenen Zustünden, big. 10 schematisehe Darstellungen eines fünften Auslührungsbeispiels eines erlindungsgemäßen Überspannungsschutzelements. in drei verschiedenen Zustünden, big. 11 schematische Darstellungen des I Jberspannungssehutzelements gemüß big. 10. in Draufsicht. in drei verschiedenen Zustünden. big. 12 schematische Darstellungen eines weiteren Auslührungsbeispiels eines erlindungsgemäßen Überspannungsschutzelements. in drei verschiedenen Zustünden. und big. 13 schematische Darstellungen eines weiteren Auslührungsbeispiels eines erfindungsgemüßen Überspannungsschutzelements. in drei verschiedenen Zustünden.
Die biguren zeigen schematische Darstellungen versehiedener Auslührungs-beispiele eines Überspannungsschutzelements 1 mit einem in den biguren nur teilweise dargestellten tichause 2, in dem ein Varistor 3 als iiberspannungsbe-grenzendes Bauelement angeordnet ist. Dumber hinaus weist das Überspannungsschutzelement 1 noch ein elektrisch leitfahiges Verbindungselement 4 und mindestens da isetherendes Twaneieutent S sur vea dem m den. Idg. 2 bis 4 verschiedene AusBthruPgsvuriunten dargsstelh sin<
Der Vsristnr 3 weist einen ersten Anschluss h und einen aweiten Ansebirtss ? euh die .mit, hier niebs durgestellten Ansehiusshdutakfen des D'herspamrungS’· selwweiemenis 1 elektrisch leitend verbunden. sind, wenn sich dns Îbmrspmw nungssehumelement 1. im Vurmulnustund befindet, d.h. nicht ahgetrenut ist ht dem in Fig.. in dargesieiliett Hnrmnlanstand des Dhempanuungssehutnele" meets 1 1st der erste Anschluss d des Vtmtslew 3 mit dem ersten lihde S des elehttiseb leitiahlgen Verbihdungseiements 4 tlber eine tbermiseh auheenneu» de Verbindung: verbunden. Bei. den dargestellten Attsltthrungsbeinpielen 1st. die thermisch aulhmmende Verbindung sis Lntverbbrdang 9 twsgebildet, die dann nutfrenne wenn die Temperatur des Varistors 3 einen Cbwtrwent erreicht bat. Dutch die tut Vormaleustand des Dberspammngssohufeelements 1 vow handene Iwtverbtndang 9 wird das isolierende Trennetement 3 entgegen einer am Trennelement 3 angreilenden Kratt, die beispielsweise dumb ein Fb~ dereiement ewettgi werden kann* in seiner ersten Bosithm. gehalten,
Kommt es eu einer ttnaniasslgen brwarnnmg des Varistem 3, so ftlhrt dies nu einem brwelehetr her t At verbi ndung: A was sttwiehst nanti ftlhrt, dass si ch das erste batte I des Verblndtingselemenis 4 von dem ersten Anschluss d des Va-ristnrs: 3 wegbewegt. Dies khnn beispielsweise danureh erreicht werden, dass das Verbindungselement 4 seiher iederud 1st and sus seinem eaispannten Za~ stand ausgelenkt 1st, wenn es über die Lbivefftindeng 9 mb dem Anschluss 4 verbunden 1st, Alremtriiv dmw hmm an dent Verhmdaegselernent 4 jsdoeft each Arab, nngrehbw die non der Lctverhlndung 9 weggerlebiet 1st, Auber-dem wird das iscdlerertue 'Dcnneiemeui 3 aus seiner ersten Fosbton in. Vioh~ rung seiner ewehett Fesitieb bewegt. wie dies In big, I e dargestellt 1st, Auch dadureb hmm die Bewegung des ersten Bndes S des Vethindungseiemeuis 4 weg: vent ersten Anschluss b des Varistors 3 untersthtet werden, Bei dent er-fhmungsgvndtben tJhcrspaunungssehntaelemeni: I 1st das isetlerende Ttenn-element S nun so ausgehhdet, dass es einen beim Auitrennen der Verbindung 9 zwischen dem ersten Bode K des Verblndnugselenmnts 4 und dem. An· schinss b des Varistors 3 entatebenden Liehtbngen lb In. .mindestens eine tell· weise gesebiossene Rummer 11 drtiehl,
Die fig. 2 bis 6 zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele eines erfindungs-gemäßen Überspannungsschutzelements 1, bei denen das isoherende Trenn-clement 5 beweglieh in einem Gehâuse 12 angeordnet ist, dessen Volumen größer als das Volumen des Trennelements 5 ist. so dass das Gehâuse 12 nur zu einem feil von dem Trennelement 5 ausgciullt ist. Das Gehâuse 12 weist eine (jflhung 13 auf, durch die im Normalzustand des Überspannungsschutzelements 1 das erste Ende 8 des elektriseh leittahigen Verbindungselements 4 mît dem ersten Ansehiuss 6 des Varistors 3 über die Lotverbindung 9 elektriseh leitend verbunden ist, wie dies beispielsweise aus Fig. la ersichtlich ist.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausluhrungsbeispiel befindet sieh das isolierende Trennelement 5 im Normalzustand des Ùberspannungsschulzelements 1 auf der - bezogen auf den ersten Anschluss 6 des Varistors 3 - linken Seite innerhalb des Gehauses 12. während die rechte Seite des Gehauses 12 die Kammer 1 1 umschließl. in die beim Auftrennen der Lotverbindung 9 ein zwisehen dem Anschluss 6 und dem Verbindungselement 4 anstehender Lichtbogen 10 durch das isolierende Trennelement 5 gedrückt w ird. Dies führt -- wic aus Fig, le ersichtlich ist - zu einer deutliehen Verlângerung des Lichtbogens 10. wodurch der Lichtbogen 10 gelöseht wird. Da darüber hinaus auch das Plasma 14 aus dem aktiven Bereieh zwisehen den Kontakten. d.h. zwisehen dem ersten Anschluss 6 des Varistors 3 und dem ersten Ende 8 des Verbindungselements 4 herausgedrüekt worden ist. wird auch ein ansonsten mögli-elies erneuten Ziinden eines Eichtbogcns zw isehen den Kontakten verhindert.
Eig. Ib zeigt dabei sehematisch den Zustand. wenn die Lotverbindung 9 auf-getrennt hat und sich das Ende 8 des Verbindungselements 4 vom Anschluss 6 des Varistors 3 gelöst hat. Dargestellt ist dabei auch der Eiehtbogen 10, der sieh zwisehen dem Ende 8 des Verbindungselements 4 und dem Anschluss 6 des Varistors 3 erstreckt hzw. das Plasma 14, das sieh in dem Bereieh zwisehen dem Linde 8 des Verbindungselements 4 und dem Anschluss 6 des Varistors 3 bildet. Das isolierende Trennelement 5 ist dabei noch in der ersten Position dargestellt, auch wenn eine Bew'egung des Trennelements 5 in die zweite Position, d. h. bei der Darstellung gemäß Fig. I nach rechts. bereits beginnt. wenn die Lotverbindung 9 auftrennt.
Damit bei der Bewegung des isolierenden Trennelements 5 aus seiner ersten Position in seine zweite Position der Druck innerhalb der Kammer 11 im Gehâuse 12 nicht zu groß wird, weist das Gehâuse 12 mindestens eine Auslass-ôlïnung 15 auf, durch die Plasma 14 kontrolliert ausstrômen kann. wie dies in Fig. le durch einen Pfcil angedeutet ist. Dadurch wird eine Beschâdigung des Gehâuses 12 durch einen zu hohen Druck oder eine zu hohe Temperatur, be-dingî durch das in die Kammer 11 ausgclenkte Plasma 14 verhindert. Die Auslassôffnung 15 befindet sich dabei vorzugsweise in der Wand des Gehâuses 12 auf die das Trennelement 5 zubewegt wird, wenn es in seine zweite Position verschoben wird. Alternativ oder zusâtzlich kann auch in den anderen Wânden des Gehâuses 12, die die Kammer 11 umsehließen, eine Auslassôffnung ausgebildet sein.
Die Eig. 2 bis 4 zeigen verschiedene Ausführungsvarianten des isolierenden Trennelements 5 sowie des Gehâuses 12, in dem das Trennelement 5 geführt ist. In Pig. 2 sind das Gchünse 12 und das 'Trennelement 5 wie auch in Pig. 1 von der Seite dargestellt, wobei eine Seitcnwand des Gehâuses 12 wegge-lassen ist. so dass das im Gehâuse 12 angeordnete Trennelement 5 sichtbar ist.
In Pig. 3 sind das Gehâuse 12 und das Trennelement 5 in Draufsicht dargestellt. wobei hier die Gberseite des Gehâuses 12 weggelassen ist. damit das Trennelement 5 wiederum sichtbar ist.
Gemäß Idg. 2a und Idg. 2b kann die dem ersten Anschluss 6 des Varistors 3 bzw. dem ersten Pnde 8 des Verbindungselements 4 im Normalzustand des I Jberspannungsschutzelements 1 zugew'andtc Stirnseite 16 des isolierenden Trennelements 5 beispielsweise bogenfôrmig oder keilfôrmig ausgebildet sein. Wie aus der Draufsicht gemäß Idg. 3c ersichtlich ist, kann die Stirnseite 16 des Trennelements 5 auch triehterfôrmig ausgebildet sein. Ebenso kann die Stirnseite 16 des isolierenden Trennelements 5 auch gerade ausgebildet sein, wie dies in den Idg. 3a und 3b dargestellt ist. Bei dem in Pig. 3b dargestellten Ausführungsbeispiel w'eisl das isolierende Trennelement 5 eine Ôffnung 17 auf. durch die im Normalzustand des Uberspannungsschutzelements 1 das erste Ende 8 des elektrisch leittahigen Verbindungselements 4 über die Eôt-verbindung 9 mit dem ersten Anschluss 6 des Varistors 3 verbunden ist. Zur Erlauterung ist hier auch der unter der entsprechenden Ôffnung 13 im Gehâuse 12 angeordnete erste Anschluss 6 des Varistors 3 dargestellt.
Aus den beiden Darstellungen gemäß big. 4, die jeweils eine Variante des isolierenden Trennelements 5 und des Gehâuses 12 aus Richtung der Kammer 1 1 zeigen. ist ersichtlich, dass das isolierende Trennelement 5 und das Gehâuse 12 so aufeinander abgestimml sind, dass der Querschnitt des Inncnraums des Gehâuses 12 nur geringfügig größer als der Querschnitt des Trennelements 5 ist. Dies führt dazu, dass zwischen der Innenwandung des Gehâuses 1 2 und der Oberscile sowie der Unterseite des isolierenden Trennelements 5 jew'eils nur ein sehr schmaler Spalt besteht. in dem sich der Lichtbogen 10 ausbreiten kann. so wie dies in big. 1c dargestellt ist. Darüber hinaus führt dies dazu, dass das Trennelement 5 in dem Gehâuse 12 bei seiner Bew'egung aus der ersten Position in die zweite Position gelührt ist. Zur Verbesserung der bührung kann das isolierende Trennelement 5 darüber hinaus gemäß big. 4a biihrungs-rippen 18 aufweisen. zu denen in der Innenwandung des Gehâuses i 2 korres-pondierende bührungsnuten 19 ausgebildet sind. Alternativ dazu kônnen ge-mäß Fig. 4b an der Innenwandung des Gehâuses 12 Führungsrippen 20 und in dem isolierenden Trennelement 5 korrespondierendc bührungsnuten 21 ausgebildet sein. big. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Variante des in big. 1 dargestellten Ùberspannungsschutzelements 1. wiederum in drei verschiedenen Zu-stiinden. Wâhrend bei dem Uberspannungsschutzelements 1 gemäß Fig. 1 nur ein isolierendes Trennelement 5 vorgesehen ist. weist das IJberspannungs-schutzelement 1 gemäß Fig. 5 zwei isolierende 'Trennelemente 5. 5' auf. die jeweils in einem Gehâuse 12, 12' verschiebbar geführt sind. Beide Gehâuse 12, 12' weisen jeweils eine Ôffnung 13. 13' auf. w’obei die beiden Ôffnungen 13, 13’ übereinander. d. h. zueinander fluchtend angeordnet sind, so dass im Nomialzusland des Ùberspannungsschutzelements 1 das erste Ende 8 des leitfahigen Verbindungselements 4 durch die beiden Ôffnungen 13. 13' über die Lotverbindung 9 mit dem ersten Anschluss 6 des Varistors 3 elektriseh leitend verbunden ist.
Wie aus Fig. 5a ersichtlich ist, sind die beiden isolierenden Trennelemente 5. 5' im Normalzustand des Ùberspannungsschutzelements 1 auf verschiedenen Seiten des ersten Anseblusses 6 des Varistors 3 angeordnet. Korrespondierend dazu sind auch die in den beiden Gehausen 12. 12' ausgebildeten Kammern 11, 11' auf verschiedenen Seiten des ersten Anseblusses 6 des Varistors 3 aus- gebildet. so dass auch die Bcwegungsriehtungen der beiden Trennelemente 5, 5' gegenläufig zueinander sind. Wie aus fig. 5c ersichtlich ist. wird das erste. untere Trennelement 5 beim Auftrennen der 1 At verbindung 9 innerhalb des Gehauses 12 von links nach rechts bewegt. während das zweite. obéré Trenn-element 5' innerhalb seines Gehauses 12' von rechts nach links bewegt wird. Die beiden isolierenden Trennelemente 5. 5' wirken somit wie zwei gegenläu-fige Schieber, so dass die Lange des beim Auftrennen der Lotverbindung 9 entstehenden Lichtbogens 10 welter vergrößeil wird, und das Plasma 14 durch die beiden isolierenden Trennelemente 5. 5’ in entgegengesetzle Riehtungen in die heiden Kammern il. 11' in den beiden Gehâusen 12, 12' gedrückt wird. Über an den Stirnsciten der Gehâuse 12. 12' ausgebildete Auslassöffnungen 15. 15' kann das Plasma 14 wiederum kontrolliert entweiehen. wobei auch die AuslassölTnungen 15, 15' auf unterschiedlichen Seiten ausgebildet sind.
In Pig. 6 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Ausluhrungsbei-spiels eines erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements 1 dargestellt. wobei bei diesem Ausfuhrungsheispiel in dem isolierenden Trennelement 5 ein Kanal 22 ausgebildet ist, der auf der der Kammer 11 bzw, dem ersten Anschluss 6 des Varistors 3 zugewandten Seite often ist. Wird das isolierende Trennelement 5 nach dem Auftrennen der Lotverbindung 9 aus seiner ersten Position (Pig. 6a) in Richtung seiner zweiten Position (Lig.6c) bewegt. so wird dabei ein anstehender I.iehthogen 10 in die Kammer 11 im Gehâuse 12 gedrückt. Zusätzlich wird auch das Plasma 14 zunäcbst in die Kammer 1 1 gedrückt. wobei jedoeh ein 'fed des Plasmas 14 - entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des frennelements 5 - auch in den Kanal 22 im Trennelement 5 stromt. Durch eine im isolierenden Trennelement 5 auf der der Kammer 11 abgewandten Seite ausgebildete Auslassoffnung 23 kann dabei das Plasma 14 aus dem Kanal 22 in das Gehâuse 12 strömen. Durch eine im Gehâuse 12 ausgebildete zweite Auslassoffnung 24, die auf der der ersten Auslassoffnung 15 gegenübcrliegenden Seite des Gehauses 12 ausgebildet ist. kann dann Plasma 14 auch in der zur Bewegungsrichtung des frennelements 5 entgegengesetz-ten Richtung aus dem Gehâuse 12 entweiehen.
Bei dem weiteren Ausfuhrungsheispiel gemäß Pig. 7 ist in dem isolierenden 1 rennelement 5 ein Kanal 25 ausgebildet. der als Kammer lungiert, in die ein beim Auftrennen der Lotverbindung 9 anstehender Lichtbogen 10 verbringbar ist. Aul' der dem ersten Anschluss 6 des Varistors 3 zugewandten Seite des Trennelements 5 ist der Kanal 25 often, so dass das Trennelement 5 mit seinem einseitig offenen Kanal 25 über das erste Lnde 8 des leitfahigen Verbindungselements 4 geschoben wird, wenn sich das Trennelement 5 aus seiner ersten Position (Fig. 7a) in seine zweite Position (Fig. 7c) bewegt. Das Verbindungselement 4 ist dann durch die den Kanal 25 begrenzende untere Wand vom ersten Anschluss 6 des Varistors 3 getrennt. Bei dieser Ausführungsvariante wird somit ein Teil des elektrisch leitlahigen Verbindungselements 4, insbesondere dessen erstes Ende 8. von dem isolierenden Trennelement 5 umschlossen, wenn sich das Trennelement 5 in seiner zweiten Position befindet. Audi hierbei wird ein beim Auftrennen der Lotverbindung 9 entstehender Lichtbogen 10 durch das Trennelement 5 in die von dem Kanal 25 gebildcte Kammer 11 vcrbracht. w'as zunâchst zu einer Vergrößerung der Lange des I .ichtbogens 10 führt.
Wie aus Tig. 7 darüber hinaus ersichtlich ist, ist auf der Seite des ersten An-schlusses 6 des Varistors 3. auf der sich im Normalzustand des Uberspannungsschutzelements 1 das isolierende Trennelement 5 nicht befindet. ein Verschlusselement 26 vorgesehen, an dem das isolierende Trennelement 5 in seiner zweiten Position mit der offenen Seite des Kanals 25 anliegt. In der zweiten Position des Trennelements 5 ist der einseitig offene Kanal 25 dann durch das Verschlusselement 26 abgedichtet. wodurch ein evtl. noch anstehender Lichtbogen 10 "eingeschniirt" bzw. "abgeschnitten" wird, so dass der Lichtbogen 10 spätestens dann erlischt. Das Verschlusselement 26 weist einc durchgehende Offnung 27 auf, durch die das Verbindungselement 4 durchgc-fiihrt ist. so dass das Verschlusselement 26 auch als I lalterung für das Verbindungselement 4 dient.
Die Fig. 8 und 9 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfmdungs-gemäßen Uberspannungsschutzelements 1, wobei das isolierende Trennelement 5 zwei Kanäle 25. 25' aufweist, die parallel zueinander verlaulen. Die beiden Kanäle 25, 25' sind auf der dem ersten Anschluss 6 des Varistors 3 zu-gew'andten Seite offen, so dass in der zweiten Position des isolierenden Trennelements 5 das erste Lnde 8 des Verbindungselements 4 in dem ersten Kanal 25 und der erste Anschluss 6 des Varistors 3 in dem zweiten Kanal 25' im Trennelement 5 angeordnet sind. Im Unterschied zu dem Ausführungsbci- spiel gemäß Fig. 7. bei dem der erste Anschluss 6 des Varistors 3 llaeh an einer Seite des Varistors 3 ausgebildet ist, steht bei dem Überspannungsschutze-lement 1 gemäß den Fig. 8 und 9 der erste Ansehiuss 6 im Wesentliehen senk-recht vom Varistor 3 ab. Damit das isolierende Trennelement 5 relativ zu dem abstehenden ersten Anschluss 6 versehoben werden kann. weist der zweite Kanal 25’ in seiner linterseite. die dem Varistor 3 zugewandt ist. einen in Bewegungsrichtung des Trennelements 5 verlaufenden Sehlitz auf, in dem der Ansehiuss 6 beim Verschieben des Trennelements 5 aus der ersten Position in seine zweite Position gleilen kann.
Neben dem Verschlusselement 26 für den ersten Kanal 25 ist ein zweites Verschlusselement 28 als Absehluss für den zweiten Kanal 25' in der zweiten Position des Trennelements 5 vorgesehen. In der zweiLen Position des Trennele-menls 5 sind somit die beiden Kanäle 25, 25' durch die beiden Versehlussele-mente 26. 28 versehlossen bzw. abgedichtet. Außerdem ist in der der offenen Seite des zweiten Kanals 25' gegenübcrliegenden Kückwand 29 des isolierenden Trennelements 5 eine Auslassoffnung 30 ausgebildet. durch die Plasma 14 kontrolliert aus dem Kanal 25' ausslrömen kann.
Die Fig. 10 und 1 1 zeigen eine Variante des zuvor beschriebenen und in den Fig. 8 und 9 dargestellten Austuhrungsbeispiels des erfindungsgemäßen IJber-spannungssehutzelemenls 1, bei dem der erste Anschluss 6 im Wesentliehen senkreeht vom Varistor 3 absteht und das isolierende Trennelement 5 eben-falls zwei Kanäle 25. 25' aufweist. die parallel zueinander verlaulen. Bei diesem Ausluhrungsbeispiel ist der erste Ansehiuss 6 des Varistors 3 in der ersten Position des isolierenden 'frennelements 5 teilweise vom zweiten Kanal 25' umschlossen. wie ans Fig. 1 la ersichtlich ist. I lierzu weist der zweite Kanal 25' eine größere Länge als der erste Kanal 25 auf, der auf der dem Anschluss 6 des Varistors 3 zugewandten Seite ol'fen ist. In der ersten Position des isolierenden Trennelements 5 befindet sieh somit der erste Kanal 25 links neben dem ersten Ende 8 des Verbindungselements 4.
In der zweiten Position des isolierenden Trennelements 5 gemäß Fig. lie ist dann das erste Lnde 8 des Verbindungselements 4 im ersten Kanal 25 wâhrend der erste Anschluss 6 des Varistors 3 im zweiten Kanal 25' angeordnet ist. Die beiden Kanäle 25. 25’ sind dabei von einer Längswand des ersten Ka- nais 25 und einer zusâlzlichen Wand 31 voneinander getrennt. wobei die zu-satzliche Wand 31 ebenso wie der erste Anschluss 6 des Varistors im Wesentlichen senkrecht vom Varistor 3 bzw. vom Gehâuse 2 das den Varistor 3 umgibt. absteht.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel der zwei le Kanal 25' eine zweite Rückwand 32 aufweist, ist nur ein Verschlusselement 26 als Abschluss für den ersten Kanal 25 in der zweiten Position des Trennelements 5 vorgesehen. In der zweiten Position des Trennelements 5 sind dadurch ebenfalls beiden Kaniile 25, 25' verschlossen bz.w. abgedichtet. Außerdcm ist in der Rückwand 29 des des zweiten Kanals 25'. die in der ersten Position des isolierenden Trennele-ments 5 vom ersten Ansebluss 6 des überspannungsbegrenzenden Bauelements 3 beabstandet ist. eine Auslassôffnung 30 ausgebildet. durch die Plasma 14 kontrolliert aus dem Kanal 25' ausstrômen kann.
In Pig. 12 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen (Jberspannungsschutzelements 1 dargestellt. bei denies sich um eine Variante des in Pig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiels handelt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist im isolierenden Trennelement 5 ein Kanal 22 ausgebildet, der auf der dem ersten Anschluss 6 des Varistors 3 zugewandten Seite offen ist. Auf der anderen Seite des Gehâuses 12 ist eine Trennwand 33 im Gehâuse 12 ausgebildet, so dass die Kammer 11 in zwei Teilkammern 11'. 11" unterteilt ist. Die Trennwand 33 ist geringfügig dünner als der Kanal 22 im isolierenden Trennelement 5. so dass die Trennwand 33 in den Kanal 22 gleitet, wenn sich das isolierende Trennelement 5 aus seiner ersten Position in seine zweite Position bewegt.
Wird das isolierende Trennelement 5 nach dem Auftrennen der Lotverbindung 9 aus seiner ersten Position (Fig. 12a) in Richtung seiner zweiten Position (Fig. 12c) bew’egt. so ward dabei ein anstehender Lichtbogen 10 und das Plasma 14 in die beiden Teilkammern 1 F, 11" im Gehâuse 12 gedrüekt. Zusâtzlich w'ird der Lichtbogen 10 und ein Teil des Plasmas 14 auch - entgegengesetzt zur Bewegungsriehtung des Trennelements 5 - in den Kanal 22 im Trennelement 5 gedrüekt, was zu einer großen Verlängerung des Lichtbogens 1 0 führt.
Durch im Gehâuse 12 ausgebildete Auslassöffnungen 15, die auf der dem isolierenden Trennelement 5 gegenübcrliegenden Seite des Gehauses 12 ausgebildet sind, kann Plasma 14 in Bewegungsrichtung des frennelements 5 ans dem Gehâuse 12 entweiehen.
Idg. 13 zeigt sehließlieh eine weitere Variante des in Fig. 6 dargestellten Aus-lührungsbeispiels eines eiTindungsgemäßen Überspannungsschutzelements 1. Bei diesem Ausluhrungsbeispiel sind im Gehâuse 12 zwei isolierende Trenn-elemente 5. 5’ angeordnet. die sieh im Normalzustand des Varistors 3 aul’ver-schiedenen Seiten des ersten Anschlusscs 6 des Varistors 3 befinden. d. h. das Trennelement 5 ist auf der linken Seite und das Trennelement 5' auf der rech-ten Seite des Anschlusses 6 angeordnet. In dem ersten, linken Trennelement 5 sind zwei Kanâle 22. 22' ausgebildet. die durch cine Trennwand 34 voneinan-der getrennt sind. In dem zweiten, rechten Trennelement 5' sind drei Kanâle 22. 22'. 22" ausgebildet. die durch zwei Trennwânde 34, 34' voneinander getrennt sind. Die Kanâle und Trennwânde in den beiden Trennelementen 5, 5' sind dabei so zueinander angeordnet, dass die beiden isolierenden Trcnnele-mente 5. 5' kammartig ineinander greifen, wenn die beiden Trennelemente 5. 5' jeweils aus ihrer ersten Position in ihre zweite Position verfahren. Dadurch wird ein nach dem Auftrennen der Lotverbindung 9 anstehender Lichtbogen 10 mäanderlormig in die einzelnen Kanâle 22, 22', 22"gedrückt. was zu einer slarken Vergrößerung der Lange des Lichtbogens 10 luhrt. Gleichzeitig wird auch das Plasma 14 in die einzelnen Kanâle 22. 22', 22" in den beiden isolierenden Trennelementen 5. 5' gedrückt. Über in den Trennelementen 5, 5' ausgebildete Auslassöffnungen 23 kann das Plasma 14 aus den Kanâle 22. 22'. 22" in den Trennelementen 5, 5' in beide Riehtungen in das Gehâuse 12 strömen. Zusätzlich an heiden Stirnsciten des Gehauses 12 ausgebildete Auslassöl’fnungen 15, 24 ermöglichen darüber hinaus ein kontrollicrtcs Lntwcichcn des Plasmas 14 aus dem Gehâuse 12.
Claims (19)
1. I ibcrspannungssehutzclement (1) mit einem Gehâuse (2), mit einem im Gehâuse (2) angeordneten iiberspannungsbegrenzenden Bauelemcnt (3). ins-besondere einem Varistor, mit einem elektriseh leiltahigen Verbindungsele-ment (4) und mil mindestens einem isolierenden Trennelement (5). wobei das iiberspannungsbegrenzende Bauclement (3) einen erste Anschluss (6) und einen zweiten Anschluss {7) aufweist, wobei das isolierende Trennelement (5) relativ zum ersten Anschluss (6) des iiberspannungsbegrenzenden Bauelements (3) beweglieh angeordnet ist, so dass es aus einer ersten Position in eine zweite Position verbringbar ist, wobei im Normalzustand des I Jberspannungsschutzclcments (1) ein erstes linde (8) des elektriseh leittahigen Verbindungselements (4) mit dem ersten Anschluss (6) des iiberspannungsbegrenzenden Bauelements (3) elektriseh leilend verbunden ist und das isolierende Trennelement (5) in seiner ersten Position gehallen ist. und wobei bei Hrreichen eines kritisehen Zustands des iiberspannungsbegrenzenden Bauelements (3) die Verbindung zwisehen dem ersten Finde (8) des elektriseh leitlahigen Verbindungselements (4) und dem ersten Anschluss (6) des iiberspannungsbegrenzenden Bauelements (3) auftrennt und das isolierende Trennelement (5) durch eine Kraft in seine zweite Position bewegt wird, in der ein Abschnitt des Trennelements (5) zwisehen dem ersten Tnde (8) des elektriseh leiltahigen Verbindungselements (4) und dem ersten Anschluss (6) des iiberspannungsbegrenzenden Bauelements (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine isolierende Trennelement (5) so ausgebildet ist. dass ein beim Auftrennen der Verbindung zwisehen dem ersten Tnde (8) des elektriseh leittahigen Verbindungselements (4) und dem ersten Anschluss (6) des iiberspannungsbegrenzenden Bauelements (3) entstehender Lichtbogcn ( 10) in mindestens eine teilweise geschlossene Kammer (11) verbracht wird.
2. 1 .'berspannungsschutzelcment (1) nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet. dass im Normalzustand des IJberspannungssehutzelements (1) das erste Ende (8) des elektrisch leittahigen Verbindungselements (4) fiber eine thermisch auftrennende Verbindung (9) mit dem ersten Anschluss (6) des überspannungsbegrenzenden Bauelemcnts (3) elektrisch leitend verbunden ist. wobei die thermisch auftrennende Verbindung (9) bei (iberschreiten einer Grenztemperatur des überspannungsbegrenzenden Bauelemcnts (3) auftrennt.
3. L’berspannungssehutzelement (1) nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, dass das isolierende Trennelcmcnt (5) beweglich in einem Gehâuse (12) angeordnet ist, dessen Volumen größer als das Volumen des Trennelements (5) ist, dass das Gehâuse (12) einc Ôffnung (13) aufweist, durch die im Normalzustand des Ùberspannungsschutzelements (I) das erste Ende (8) des elektrisch leitfahigen Verbindungselements (4) mit dem ersten Anschluss (6) des IJberspannungsableiters (3) elektrisch leitend verbunden ist. und dass die Karnmer (It) von dem Bereich des Gehâuses (12) gebildet wird, in dem im Normalzustand des Ùberspannungsschutzelements (1) das isolierende Trennelement (5) nicht angeordnet ist.
4. Uberspannungsschutzelement (1) nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet. dass das Gehâuse (12) im Bereich der Karnmer (11) eine Auslass-offnung (15) aufweist.
5. Uberspannungsschutzelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet. dass das isolierende Trennelement (5) eine Ôffnung (17) aufweist. durch die im Normalzustand des Uberspannungsschutzelemenls (1) das erste Ende (9) des elektrisch leittahigen Verbindungselements (4) mil dem ersten Anschluss (6) des (Jberspannungsableiters (3) elektrisch leitend verbunden ist.
6. Uberspannungsschutzelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, dass in dem isolierenden Trennelement (5) mindestens ein Kanal (22) ausgebildet ist. der auf der der Karnmer ( 1 1) zugewandten Seite offen ist.
7. E'berspannungsschutzelemenl (1) nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet. dass innerhalb des Gehâuses (12) mindestens ein Steg oder eine Trennwand (33) ausgebildet ist, die sich in Bewegungsriehtung des isolieren- den Trennelements (5) erstreekt, so dass durch den Steg bzw. die Trennwand (33) die Kammer (1 I ) im Gehäuse ( 12) in mindestens zwei Teilkammcrn (1 1’. 1 1") untcrtcilt ist.
8. (iberspannungsschLitzelement (1) nach Anspruch 6 oder 7. dadurch gekennzeichnet. dass das isolierende Trennelement (5) mindestens eine Auslass-öl’fnung (2.3) aulweist, über die der Kanal (22) mil dem Inneren des Gehäuses (12) verbunden ist, wobei das Gehiiuse (12) vorzugsweise mindestens eine Auslassöl'fnung (24) aufw eist.
9. Ùberspannungsschutzelcmcnt (1) nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet. dass die Auslassöffnung (2.3) im isolierenden Trennelement (5) auf der der Kammer (11) abgewandten Seite ausgebildet ist und die Auslassöff-nung (24) im Gehiiuse (12) der Auslassöffnung (23) im Trennelement (5) ge-gcniiberliegt.
10. Überspannungsschutzelement (1) nach einem der Ansprüche 6 his 8 dadurch gekennzeichnet. dass sich zwischen der Auslassöffnung (23) im isolierenden Trennelement (5) und der Auslassöffnung (24) im Gehiiuse (12) ein Auslasskanal im Gehiiuse (12) erstreekt. wobei in dem Auslasskanal vorzugs-weise ein Medium zur Kühlung und/oder IDämpfung des ausströmenden Plasmas (14) angeordnet ist.
11. Überspannungsschutzelement (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 10. dadurch gekennzeichnet. dass das Gehiiuse (12) und/oder das isolierende Trennelement (5) zumindest abschnittsweise aus einem gasenden Material besteht.
12. Ùberspannungsschutzelemeni (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 11. dadurch gekennzeichnet. dass das Gehiiuse (12) und/oder das isolierende Trennelement (5) aus einem mechanisch und thermisch stabilen Material besteht.
13. Überspannungsschutzelement (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 12. mit mehreren isolierenden Trennelementen (5. 51). dadurch gekennzeichnet. dassjedes Trennelement (5, 5’) beweglieh in einem Gehiiuse (12. 12') ange- ordnel ist. wobei jedes Gehâuse (12, 12') eine Öffnung (13. 13') aufweist und die Öffnungcn (13, 13') so zueinander angeordnet sind. dass im Normalzustand des I iberspannungsschutzelements ( 1) das erste Tnde (8) des elektriseh leitlahigen Verbindungselements (4) durch die Offnungcn (13. 13') mit dem ersten Anschluss (6) des iiberspannungsbegrenzenden Bauelements (3) elektriseh leilend verbunden ist.
14. Überspannungsschutzelement (1) nach Anspruch 13. dadurch gekennzeichnet. dass im Normalzustand des I Jberspannungssehutzelements (1) zu-mlndesl zwei isolierende Trennelemente (5. 5’) im wesentliehen auf verschie-denen Seiten des ersten Anschlusscs (6) des iiberspannungsbegrenzenden Bauelements (3) angeordnet sind, wobei die Bcwegungsriehtungen dieser Trennelementen (5. 5') gegenläufig zueinander sind.
15. Überspannungsschutzelement (1) nach Anspruch 1 odcr 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Kammer (11). in die ein enstehender Tiehlbogen (10) verbringbar ist. mindestens ein Kanal (25) in dem isolierenden Trennelement (5) ausgebildet ist, der auf der dem ersten Anschluss (6) des iiberspannungsbegrenzenden Bauelements (3) zugewandten Seite ol'fen ist, und dass das erste Tnde (8) des elektriseh leittahigen Verbindungselements (4) in der zweiten Position des isolierenden Trennelements (5) in dem Kana! (25) im 'Trennelement (5) angeordnet ist.
16. Überspannungsschutzelement (I) nach Anspruch 15. dadurch gekennzeichnet. dass auf der Seite des ersten Anschlusscs (6) des iiberspannungsbegrenzenden Bauelements (3). auf der sich im Normalzustand des Über-spannungssehutzelements (1) das isolierende Trennelement (5) nicht befindet. ein Versehlusselemenl (26) angeordnet ist. an dem das isolierende Trennelement (5) in seiner zweiten Position mit der offenen Seite des Kanals (25) an-liegt.
17. Überspannungsschutzelement (I) nach Anspruch 15 oder 16. mit einem vom iiberspannungsbegrenzenden Bauelemcnt (3) abstehenden ersten Anschluss (6). dadurch gekennzeichnet, dass in dem isolierenden Trennelement (5) ein zweiter Kanal (25') ausgebildet ist. der parallel zum ersten Kanal (25) verläuiL und dass in der zweiten Position des isolierenden 'Trennelements (5) das erste Ende (8) des elektrisch leitfahigen Verbindungselements (4) im ersten Kanal (25) und der Anschluss (6) des überspannungsbegrenzenden Bau-elements (3) im zweiten Kanal (25') angeordnet sind.
18. Überspannungsschutzelement (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der erst Kanal (25) und/oder der zweite Kanal (25') in der zweiten Position des isolierenden Trennelements (5) an einem Verschlusselement (26. 28) anliegt.
19. Überspannungsschutzelement (1) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Wand des isolierenden Trennelements (5) eine Auslassöfihung (30) ausgebildet ist, vorzugsweise in der Rückwand (29) des zweiten Kanals (251), die in der ersten Position des isolierenden Trennelements (5) vom ersten Anschluss (6) des überspannungsbegrenzenden Bauelements (3) beabstandet ist.
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FG | Patent granted |
Effective date: 20180417 |