專(zhuān)利名稱(chēng)：具有改進(jìn)的熱斷開(kāi)器的防瞬時(shí)過(guò)電壓保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電氣設(shè)施的保護(hù)設(shè)備的通用技術(shù)領(lǐng)域，所述保護(hù)設(shè)備用于防止過(guò)電壓或電壓浪涌，特別是防止例如由雷擊導(dǎo)致的瞬時(shí)浪涌。本發(fā)明更具體地涉及用于保護(hù)電氣設(shè)施以防瞬時(shí)過(guò)電壓的裝置，諸如用于低壓電氣設(shè)施的壓敏電阻避雷器。
背景技術(shù)：
使用包括至少一個(gè)防浪涌組件(特別是一個(gè)或多個(gè)壓敏電阻和/或一個(gè)或多個(gè)火花隙避雷器)的裝置來(lái)保護(hù)電氣設(shè)備以防過(guò)電壓是公知的。對(duì)于單相設(shè)備，習(xí)慣將壓敏電阻連接在火線(Wiase)與中性線(Neutral)之間，而將火花隙連接在中性線與地之間。對(duì)于三相設(shè)備，通常在火線之間和/或各火線與中性線之間具有壓敏電阻，并且在中性線和地之間具有火花隙。對(duì)于在直流(DC)下工作的電氣設(shè)施，諸如光電設(shè)施，同樣使用壓敏電阻并可能使用火花系避雷器。如果保護(hù)組件發(fā)生故障，則這些裝置包括為了安全而將保護(hù)組件與電氣設(shè)備隔離的斷開(kāi)裝置。具體地，在壓敏電阻的情況下，通常設(shè)置有熱保護(hù)器。熱保護(hù)器或熱斷開(kāi)器用于在壓敏電阻過(guò)熱的情況下(例如，超過(guò)140°C)將壓敏電阻與待保護(hù)的電氣設(shè)施隔離。壓敏電阻的這種過(guò)熱是增加的漏泄電流(通常為幾十毫安)通過(guò)壓敏電阻所導(dǎo)致，是老化的結(jié)果。在這種情況下，將壓敏電阻的這種過(guò)熱稱(chēng)為壓敏電阻的熱逸潰。熱斷開(kāi)器通常是將導(dǎo)電部保持在適當(dāng)位置的低溫焊接接頭，導(dǎo)電部形成傳導(dǎo)性活動(dòng)觸點(diǎn)，壓敏電阻通過(guò)該活動(dòng)觸點(diǎn)連接至電氣設(shè)備，傳導(dǎo)性元件有彈性地偏向打開(kāi)位置。焊接接頭的熔化使得活動(dòng)觸點(diǎn)在有彈性的偏向力的作用下發(fā)生位移，這導(dǎo)致壓敏電阻的斷開(kāi)。EP-A-0716493、EP-A-0905839和EP-A-0987803中特別描述了這種類(lèi)型的熱斷開(kāi)器。這些防電壓浪涌的保護(hù)裝置(特別是它們的熱斷開(kāi)器)在它們的使用過(guò)程中可能面臨各種難以處理的情況，并且特別依賴(lài)于它們所連接的電力系統(tǒng)的類(lèi)型。首先，這些保護(hù)裝置必須使熱斷開(kāi)器具有足以在其發(fā)生熱逸潰的情況下有效地?cái)嚅_(kāi)保護(hù)性組件的電路切斷能力。當(dāng)設(shè)備工作在DC下時(shí)，這種情況更難處理，因?yàn)殡妷翰幌窠涣?AC)那樣定期通過(guò)零伏，所以有助于在活動(dòng)觸點(diǎn)打開(kāi)時(shí)所生成的電弧的擴(kuò)大。電路保護(hù)裝置必須能夠經(jīng)受由預(yù)期的突然沖擊(諸如閃電流)所產(chǎn)生的應(yīng)力。這些突然沖擊是高振幅瞬時(shí)浪涌(幾千伏)并具有短(微秒至毫秒)持續(xù)時(shí)間。這些浪涌引入對(duì)制造保護(hù)裝置的各種傳導(dǎo)組件施加機(jī)械應(yīng)力的特別的電動(dòng)力和溫度上升。盡管存在這些機(jī)械應(yīng)力，用于將保護(hù)性組件連接至電氣設(shè)施的電路也必須保持閉合。具體地，機(jī)械應(yīng)力不應(yīng)由于可熔焊接接頭被扯開(kāi)而導(dǎo)致熱斷開(kāi)器打開(kāi)。該裝置滿(mǎn)足這種限制的能力以可應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)制定，特別對(duì)于通過(guò)低壓交流電供電的設(shè)施，以IEC標(biāo)準(zhǔn)61643-1，2nd ed.，2005-03 第7. 6小節(jié)(工況測(cè)試(Operating duty test))(此后稱(chēng)“ IEC第7. 6小節(jié)”)或UL標(biāo)準(zhǔn) 1449，3rd ed.，29. 09. 2006 第 37 小節(jié)(浪涌測(cè)試(Surge testing))(此后稱(chēng)"UL 第 37 小節(jié)”)制定。對(duì)于DC設(shè)施諸如光電發(fā)生器設(shè)施，例如可以引用UTE光電指南C 61-740-512009 年6月第6. 6小節(jié)(工況測(cè)試(Operating duty test))(此后稱(chēng)“UTE第6· 6小節(jié)”)。
此外，將保護(hù)性組件連接至電氣設(shè)施的電路保護(hù)裝置可能在額定電壓下經(jīng)受來(lái)自電氣設(shè)施(特別是從AC公共網(wǎng)絡(luò)供電的設(shè)施)的極高電流。當(dāng)壓敏電阻保護(hù)裝置由于短路而經(jīng)受故障時(shí)，情況就是這樣。在這種情況下，具體的防短路保護(hù)器(諸如保險(xiǎn)絲或斷路器)的責(zé)任是斷開(kāi)故障的壓敏電阻?？紤]到該具體保護(hù)器的反應(yīng)時(shí)間，包括熱斷開(kāi)器的保護(hù)裝置的電路不應(yīng)導(dǎo)致在該反應(yīng)時(shí)間期間起火，考慮到由公共供電器供電的高短路電流。 對(duì)于通過(guò)低壓交流電供電的設(shè)施，該裝置滿(mǎn)足這種限制的能力例如以IEC標(biāo)準(zhǔn)61643-1， 2nd ed.，2005—03第7. 7. 3小節(jié)(短路承受能力(short-circuit withstand capability)) (此后稱(chēng)“ IEC第7· 7. 3小節(jié)”)制定。如果在供電網(wǎng)的電線之間存在至少兩個(gè)串聯(lián)的壓敏電阻，則由于向電氣設(shè)施供電的供電網(wǎng)電壓的異常，或在由壓敏電阻的短路而導(dǎo)致故障的情況下，防過(guò)電壓保護(hù)裝置仍然有可能經(jīng)受臨時(shí)過(guò)電壓。在這種情況下，壓敏電阻變得導(dǎo)電，并且考慮到其低阻抗而能夠被極高電流通過(guò)，該電流大約是電氣設(shè)施的供電網(wǎng)能夠供應(yīng)的短路電流。面臨這種情況，保護(hù)裝置一定不會(huì)引起火。對(duì)于通過(guò)低壓交流電供電的設(shè)施，該裝置滿(mǎn)足這種限制的能力例如以UL 1449， 3rd ed.，29. 09. 2006 第 39 小節(jié)(電流測(cè)試(Current testing))(此后稱(chēng)“UL 第 39 小節(jié)”) 制定，或者對(duì)于光電發(fā)生器設(shè)施，例如以UTE光電指南C 61-740-512009年6月第6. 7. 4小節(jié)(測(cè)試壽命終止(EOL (end of life)))(此后稱(chēng)“UTE第6. 7. 4小節(jié)”)制定。依靠該情況，這些保護(hù)裝置必須滿(mǎn)足許多限制。本發(fā)明主要制定以改進(jìn)防過(guò)電壓保護(hù)裝置在一種由如上所述的IEC標(biāo)準(zhǔn)第7. 7. 3 小節(jié)考慮到的情況下的承受能力，在這種情況中，保護(hù)性組件(尤其當(dāng)保護(hù)性組件是壓敏電阻時(shí))通過(guò)標(biāo)稱(chēng)電壓下的短路到達(dá)其壽命的終點(diǎn)。防電流浪涌的具體器件以可以具有較長(zhǎng)的響應(yīng)時(shí)間，數(shù)量級(jí)為秒或甚至更長(zhǎng)。一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)在于，隨著時(shí)間的流逝，大電流在保護(hù)裝置中的通過(guò)導(dǎo)致浪涌保護(hù)裝置中形成非受控電弧。所述非受控電弧可能隨后在電氣設(shè)施中引起火災(zāi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種保護(hù)電氣設(shè)施以防瞬時(shí)過(guò)電壓的裝置，該裝置包括-兩個(gè)端子，所述兩個(gè)端子將所述裝置連接至待保護(hù)電氣設(shè)施；-防止過(guò)電壓的保護(hù)性組件，所述防止過(guò)電壓的保護(hù)性組件與所述兩個(gè)連接端子電連接；以及-熱斷開(kāi)器，所述熱斷開(kāi)器包括保持在第一位置的葉片構(gòu)件，在所述第一位置中， 所述葉片構(gòu)件保證所述保護(hù)性組件與所述兩個(gè)連接端子中的一個(gè)之間的電連接，所述熱斷開(kāi)器被設(shè)計(jì)為當(dāng)所述保護(hù)性組件的溫度超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)使得所述葉片構(gòu)件運(yùn)動(dòng)至第二位置，在所述第二位置，所述電連接被打開(kāi)；其中所述葉片構(gòu)件和所述兩個(gè)連接端子中的所述一個(gè)屬于同一個(gè)部分。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述防止過(guò)電壓的保護(hù)性組件是壓敏電阻。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述裝置還包括用于減少或消除在所述葉片構(gòu)件從所述第一位置向所述第二位置的運(yùn)動(dòng)期間形成的電弧的構(gòu)件，所述電弧減少或消除構(gòu)件選自包括電氣器件、電子器件、機(jī)電器件和機(jī)械器件的電弧減少或消除部件的集合。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述葉片構(gòu)件和所述兩個(gè)連接端子中的一個(gè)所屬的所述部件的IACS傳導(dǎo)率為70%或更高，優(yōu)選為90%或更高，更優(yōu)選為95%或更高。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述葉片構(gòu)件和所述兩個(gè)連接端子中的一個(gè)所屬的所述部件由銅制成并且銅含量為99. 9%或更高。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，由所述葉片構(gòu)件和所述兩個(gè)連接端子中的一個(gè)形成的所述部件包括中間柔性部，所述中間柔性部位于所述葉片構(gòu)件與所述端子之間以允許所述葉片構(gòu)件相對(duì)于所述端子在所述第一位置與所述第二位置之間運(yùn)動(dòng)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述葉片構(gòu)件被有彈性地驅(qū)向所述第二位置，所述熱斷開(kāi)器包括與所述保護(hù)性組件熱接觸的熱敏元件，所述熱敏元件將所述葉片構(gòu)件保持在所述第一位置直至達(dá)到所述預(yù)定溫度閾值，并且當(dāng)所述保護(hù)性組件的溫度超過(guò)所述預(yù)定閾值時(shí)釋放所述葉片構(gòu)件。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述熱敏元件是熱熔焊接接頭，所述葉片構(gòu)件通過(guò)所述熱熔焊接接頭焊接至所述保護(hù)性組件的極點(diǎn)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述葉片構(gòu)件通過(guò)可熔焊料焊接至所述極點(diǎn)的部分通過(guò)所述葉片構(gòu)件的橫截面區(qū)域的局部制約部連接至所述葉片構(gòu)件的剩余部分，從而將所述保護(hù)性組件所釋放的熱量集中在所述可熔焊料處。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述葉片構(gòu)件主要在與所述保護(hù)性組件的主面之一平行的第一平面上延伸，所述葉片組件在所述第一位置與所述第二位置之間的運(yùn)動(dòng)基本發(fā)生在所述
第一平面中。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述葉片構(gòu)件焊接至所述保護(hù)性組件的極點(diǎn)的部分是鍍錫的。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述裝置包括第二熱斷開(kāi)器，當(dāng)所述保護(hù)性組件的溫度超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)，所述第二斷開(kāi)器將所述保護(hù)性組件從電氣設(shè)施斷開(kāi)。


在閱讀了本發(fā)明的實(shí)施方式的僅通過(guò)舉例并參照附圖給出的下列詳細(xì)描述之后， 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見(jiàn)，其中-圖1是用于保護(hù)低壓電氣設(shè)施的插件模塊的立體圖，所示插件模塊插入安裝于 DIN導(dǎo)軌上的基座；-圖2是圖1的模塊的具有總體尺寸的正視圖和側(cè)視圖，所示模塊插入基座；-圖3是圖2的模塊的由殼體限定的內(nèi)部容積的示意圖，具有側(cè)視圖和正視圖并包括總體尺寸；-圖4是示出模塊內(nèi)部的保護(hù)裝置的位于閉合位置的活動(dòng)觸點(diǎn)的圖示；-圖5和圖6是示出保護(hù)裝置的位于打開(kāi)位置的活動(dòng)觸點(diǎn)的模塊殼體打開(kāi)的模塊內(nèi)部的示意圖，以及示出被移除的殼體部分的圖示；-圖7是能夠通過(guò)圖1的插件模塊中的保護(hù)裝置的剩余部分容納的壓敏電阻的正視圖；-圖8A、8B和8C是壓敏電阻的電極的多種實(shí)施方式的立體圖；-圖8D是圖8C的壓敏電阻的電極的側(cè)視-圖9和10是圖6A的電氣接觸部分的側(cè)視圖和立體圖；-圖IlA和IlB是保護(hù)裝置的實(shí)施方式及其等效電路的截面圖；-圖12A和12B是具有成對(duì)熱斷開(kāi)器的保護(hù)裝置的實(shí)施方式及其等效電路的截面圖；-圖13A和1 是待容納在圖1的模塊的內(nèi)部容積內(nèi)的保護(hù)性組件的正視圖和側(cè)視圖；-圖14A、14B、14C、15A、15B和16A是具有兩個(gè)保護(hù)性組件的保護(hù)裝置的不同實(shí)施方式的視圖；-圖16B是圖16A的實(shí)施方式的等效電路；-圖17A和17B是具有包括兩個(gè)用于光電設(shè)施的非線性塊件的保護(hù)性組件的保護(hù)裝置的實(shí)施方式的應(yīng)用以及該實(shí)施方式的截面圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及一種用于保護(hù)電氣設(shè)施以防過(guò)電壓的裝置。保護(hù)裝置包括防過(guò)電壓的保護(hù)性組件和兩個(gè)將該裝置連接至待保護(hù)電氣設(shè)施的連接端子。保護(hù)性組件與兩個(gè)連接端子電連接。例如，保護(hù)性組件可以是壓敏電阻。應(yīng)理解，這可以是串聯(lián)和/或并聯(lián)在一起的多個(gè)壓敏電阻的塊件。該裝置還包括熱斷開(kāi)器，熱斷開(kāi)器包括傳導(dǎo)性葉片構(gòu)件。傳導(dǎo)性葉片構(gòu)件保持在第一所謂閉合位置，在該位置中，葉片構(gòu)件保證保護(hù)性組件與兩個(gè)連接端子中的一個(gè)之間的電連接。熱斷開(kāi)器被設(shè)計(jì)為當(dāng)該組件的溫度超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)使得葉片構(gòu)件變化至所謂的打開(kāi)位置。當(dāng)葉片構(gòu)件位于第二位置時(shí)，保護(hù)性組件與所述兩個(gè)連接端子中的一個(gè)之間的電連接隨后被打開(kāi)。此外，傳導(dǎo)性葉片構(gòu)件和所述兩個(gè)連接端子中的一個(gè)屬于同一個(gè)部件。如果保護(hù)性組件通過(guò)短路而發(fā)生故障，則源自標(biāo)稱(chēng)電壓下的供電網(wǎng)的短路電流隨后通過(guò)保護(hù)裝置并流過(guò)該包括連接端子和傳導(dǎo)性葉片構(gòu)件的單片件而不遭遇任何接觸或焊料電阻。當(dāng)該短路電流(能夠具有極高強(qiáng)度)通過(guò)時(shí)，接觸或焊料電阻的這種缺少限制了該部件的發(fā)熱。該部件的發(fā)熱被限制有助于限制其因熔化而損壞的風(fēng)險(xiǎn)，這是一種可能產(chǎn)生可能造成起火的不受控電弧的情況。單塊件部包括連接端子和傳導(dǎo)性葉片構(gòu)件，因此有助于保持流過(guò)保護(hù)裝置的電流的可靠通過(guò)，至少直至外部浪涌保護(hù)器切斷該電流。所提出的防過(guò)電壓的保護(hù)裝置因此具有改進(jìn)的對(duì)短路電流的承受能力。圖1以立體方式示出用于低壓電氣設(shè)備的保護(hù)性插入模塊20。保護(hù)性模塊20包括前述保護(hù)裝置。保護(hù)性模塊20插入基座82，基座82被設(shè)計(jì)為安裝在標(biāo)準(zhǔn)電氣面板的DIN 導(dǎo)軌上。將模塊20插入基座82有助于使保護(hù)裝置連接至待保護(hù)的低壓電氣設(shè)施。術(shù)語(yǔ)低壓電氣設(shè)施應(yīng)取其傳統(tǒng)意義，即被設(shè)計(jì)為高達(dá)1000V AC或高達(dá)1500V DC的額定電壓的設(shè)備。對(duì)于這些電氣設(shè)施，DIN導(dǎo)軌的安裝是標(biāo)準(zhǔn)的。所述防過(guò)電壓的保護(hù)裝置還適于光電發(fā)生器設(shè)施的保護(hù)。在低壓領(lǐng)域，DIN導(dǎo)軌的插槽和模塊的共同使用對(duì)在防浪涌保護(hù)裝置上的設(shè)計(jì)的緊密度施加限制。圖2A和2B分別示出模塊20的主面之一以及模塊20的邊緣。用于收納保護(hù)裝置的模塊20的外部尺寸AXBXC小于或等于57X50. 5X 17. 6_。
圖3A和;3B概略地示出內(nèi)部容積21，內(nèi)部容積21由模塊20的容納保護(hù)裝置的殼體限定。圖3A示出殼體沿著其一面的截面。圖:3B示出殼體沿著其邊緣的截面。因此，用于收納保護(hù)裝置的模塊20容積21具有內(nèi)部的平行六面體形狀的容積21，并且容積21的尺寸 C' XA' XB'小于或等于 15X42X43mm。下面將描述保護(hù)裝置的各種特性，使得能夠獲得緊湊的保護(hù)裝置并且能夠被容納在上面限定的內(nèi)部容積21中。根據(jù)圖4，模塊20容納保護(hù)裝置，保護(hù)裝置包括作為保護(hù)性組件的壓敏電阻30以及形成熱斷開(kāi)器的活動(dòng)觸點(diǎn)的傳導(dǎo)性葉片構(gòu)件44。可選地，活動(dòng)觸點(diǎn)能夠由辮或線形成，用于將保護(hù)性組件連接至電氣設(shè)施。保護(hù)裝置30包括兩個(gè)用于將該裝置連接至電氣設(shè)施的端子38和48。圖4示出具有葉片構(gòu)件44的保護(hù)裝置，其中葉片構(gòu)件44位于關(guān)閉位置并電連接至壓敏電阻30的極點(diǎn)34(圖5所示)。極點(diǎn)34通過(guò)葉片構(gòu)件44連接至端子48。此外，葉片構(gòu)件44由扭轉(zhuǎn)彈簧50有彈性地驅(qū)使。在該實(shí)施例中，通過(guò)前面參照?qǐng)D1描述的基座82將端子38和48連接至待保護(hù)的電氣設(shè)施。端子38和48可以具有公端子的形式，諸如插腳。圖5示出相同的保護(hù)裝置，其中葉片構(gòu)件44位于打開(kāi)位置。葉片構(gòu)件44隨后從壓敏電阻30的極點(diǎn)34斷開(kāi)。在該位置中，壓敏電阻30的極點(diǎn)34不再連接至端子48。圖5和6示出圖1的模塊20，其中模塊的殼體20打開(kāi)。殼體包括圖6所示的上凸緣23和圖5所示的下凸緣M。保護(hù)裝置的緊湊度使得能夠與下凸緣M共同形成“裝備架”。圖5示出處于斷開(kāi)狀態(tài)的葉片構(gòu)件44。熱斷開(kāi)器的熱敏元件是熱熔焊接接頭70，葉片構(gòu)件44通過(guò)焊接接頭70保持在壓敏電阻30的極點(diǎn)34處。在圖5中，該焊接接頭在壓敏電阻30的極點(diǎn)34上進(jìn)一步可見(jiàn)。焊接接頭70提供葉片構(gòu)件44(位于閉合位置)與端子34之間的電連接，直至保護(hù)性組件30 達(dá)到指示壓敏電阻30故障的閾值溫度(例如140°C )。當(dāng)壓敏電阻30達(dá)到閾值溫度時(shí)，熱熔焊接接頭70熔化，并且連接至壓敏電阻30極點(diǎn)34的葉片構(gòu)件尖端44在彈簧50的作用下遠(yuǎn)離后者。結(jié)果，葉片構(gòu)件44與極點(diǎn)343之間的電連接被打破。至少如果保護(hù)裝置很可能經(jīng)受臨時(shí)過(guò)電壓的狀況，期望保證保護(hù)裝置能夠應(yīng)付這種臨時(shí)過(guò)電壓的情況而不具有爆炸或起火的風(fēng)險(xiǎn)。具體地，保護(hù)裝置能夠被設(shè)計(jì)以滿(mǎn)足UL 第39小節(jié)或UTE指南第6. 7. 4小節(jié)所要求的測(cè)試。為此，申請(qǐng)人主張一種途徑來(lái)保證壓敏電阻30的十分快速的熱斷開(kāi)。事實(shí)上，在這些臨時(shí)過(guò)電壓的情況中，通過(guò)壓敏電阻的電流逐漸增加，直至壓敏電阻進(jìn)入純短路狀態(tài)的那一刻。壓敏電阻30到達(dá)短路的過(guò)渡時(shí)間尤其取決于臨時(shí)過(guò)電壓與壓敏電阻的最大允許電壓之間的比值以及壓敏電阻的電氣性質(zhì)(壓敏電阻的電阻率根據(jù)施加至其的電壓的改變)。一方面，當(dāng)臨時(shí)過(guò)電壓與壓敏電阻上的最大允許電壓之間比值高時(shí)，壓敏電阻30到短路的過(guò)渡時(shí)間短。另一方面，當(dāng)壓敏電阻的性質(zhì)是高度非線性(壓敏電阻的電阻率隨著施加至其的電壓的增加而十分急劇地變化)時(shí)，壓敏電阻30到短路的經(jīng)過(guò)時(shí)間短。隨后能夠根據(jù)這些不同特性來(lái)選擇壓敏電阻，從而增加在壓敏電阻的工作狀況中改變?yōu)榧兌搪返臅r(shí)間。在壓敏電阻轉(zhuǎn)至短路期間，電流增加的過(guò)渡階段伴隨著壓敏電阻30溫度的增加。熱斷開(kāi)器被設(shè)計(jì)為在通過(guò)壓敏電阻的電流變得太高以至于被熱斷開(kāi)器切斷之前，保證在壓敏電阻性質(zhì)的過(guò)渡階段的斷開(kāi)。這意味著壓敏電阻的溫度升高的快速檢測(cè)。各種技術(shù)特性有助于該快速斷開(kāi)的實(shí)現(xiàn)。
因此，極點(diǎn)34優(yōu)選設(shè)置在保護(hù)性組件30的一面上。該保護(hù)性組件的主面通過(guò)圖4 和5的陰影線區(qū)域32表示。圖7示出垂直于壓敏電阻主面32的平面觀察的壓敏電阻30。 極點(diǎn)34有利地設(shè)置在主面32的中央?yún)^(qū)域內(nèi)。該中央?yún)^(qū)域由圖7中的虛線圓86虛構(gòu)地表示。中央?yún)^(qū)域能夠位于虛圓86內(nèi)，虛圓86位于所述塊件80的主面82的中心，并且虛圓86 的直徑等于塊件80的主面82的內(nèi)切圓直徑的75%。將極點(diǎn)34設(shè)置在主面32的中央?yún)^(qū)域保證在通過(guò)壓敏電阻的電流增加的情況下，熱熔焊接接頭70能夠在過(guò)渡階段快速地捕捉壓敏電阻30的溫度升高。確實(shí)，壓敏電阻30的熱逸潰首先導(dǎo)致壓敏電阻30的劣化區(qū)域中的溫度增加。這些劣化區(qū)域?qū)?yīng)于壓敏電阻30具有非受控設(shè)計(jì)缺陷的區(qū)域。這些區(qū)域的位置事先不可知，因而壓敏電阻的熱逸潰始于中間區(qū)域。極點(diǎn)34在中央?yún)^(qū)域中的設(shè)置保證極點(diǎn)34在統(tǒng)計(jì)學(xué)上最靠近壓敏電阻的熱逸潰開(kāi)始的區(qū)域。接著，壓敏電阻30的極點(diǎn)34能夠有利地沿著主面32延伸，并不垂直于主面突起。 結(jié)果，熱熔焊接接頭70在平行于壓敏電阻30主面32的焊接面處形成于極點(diǎn)34上。隨后熱熔焊接接頭70的厚度沿著垂直于保護(hù)性組件主面的方向。因此，全部焊接接頭70盡可能靠近壓敏電阻30并且保證壓敏電阻30溫度的無(wú)延遲傳遞。與傳統(tǒng)解決方案相比，本手段是有利的，在傳統(tǒng)解決方案中，保護(hù)性組件的形成固定熱斷開(kāi)觸點(diǎn)的極點(diǎn)在垂直于保護(hù)性組件主面的平面延伸。隨后根據(jù)該垂直面完成焊接接頭并且使部分焊料遠(yuǎn)離保護(hù)性組件。 當(dāng)保護(hù)性組件發(fā)生故障時(shí)，熱熔焊接接頭靠近保護(hù)性組件的部分首先經(jīng)受升溫，壓敏電阻的溫度升高花費(fèi)一些時(shí)間到達(dá)焊料離保護(hù)性組件30最遠(yuǎn)的部分，造成熱斷開(kāi)減慢的缺點(diǎn)。此外，通過(guò)壓敏電阻的設(shè)計(jì)，更準(zhǔn)確地，通過(guò)形成用于將熱量從壓敏電阻發(fā)送至熱斷開(kāi)器的熱敏元件的壓敏電阻極點(diǎn)的電極的設(shè)計(jì)，能夠進(jìn)一步改進(jìn)熱斷開(kāi)的快速性。就此而言，由圖7所示的傳導(dǎo)性板84形成壓敏電阻的電極是有利的。壓敏電阻30 隨后還包括塊件80，圖7僅示出塊件80的主面82。塊件80具有電阻，其阻值隨著施加至塊件的電壓變化。該塊件80構(gòu)成壓敏電阻30的活動(dòng)部并用于通過(guò)使高振幅過(guò)電壓(諸如那些在雷擊期間出現(xiàn)的過(guò)電壓)那面具有低電阻來(lái)限制浪涌。傳導(dǎo)性板84設(shè)置在塊件80 的主面82上。塊件80的主面對(duì)應(yīng)于壓敏電阻30的主面。板84具有形成用于連接壓敏電阻的極點(diǎn)34之一的突起部。換言之，形成極點(diǎn)34之一的突起部不是組裝在傳導(dǎo)性板84上的一個(gè)部件，相反，形成極點(diǎn)34之一的突起部與傳導(dǎo)性板84的剩余部分整體形成為單個(gè)部件。因此，突起部和傳導(dǎo)性板屬于同一部件。類(lèi)似地，壓敏電阻30的第二極點(diǎn)36能夠由設(shè)置在壓敏電阻塊件80的另一個(gè)主面上的傳導(dǎo)性板的突起部形成。在下文中，僅對(duì)極點(diǎn)34 由板84的突起部形成的情況進(jìn)行描述。繼續(xù)，壓敏電阻30具有應(yīng)用于由塊件80的主面82與板84形成的組件的電絕緣封蓋。由塊件80的主面與板84形成的組件因此與其外界電隔離，包括保護(hù)裝置的活動(dòng)觸點(diǎn)。優(yōu)選地，由塊件80和板84形成的組件完全嵌入電絕緣封蓋，通過(guò)封蓋出現(xiàn)連接壓敏電阻的不同極點(diǎn)以允許進(jìn)行與保護(hù)裝置剩余部分(特別葉片構(gòu)件44)的電連接。形成極點(diǎn)34的突起部可以自電絕緣封蓋出現(xiàn)以允許改進(jìn)切斷能力，如在下文詳細(xì)描述的那樣。形成極點(diǎn)34的突起部可以在其至少一半周長(zhǎng)上連接至板84的剩余部分以改進(jìn)斷開(kāi)的速度。事實(shí)上，在壓敏電阻30經(jīng)受臨時(shí)過(guò)電壓的劣化期間，壓敏電阻30的漏泄電流增加直至壓敏電阻30轉(zhuǎn)換為純短路。增加的漏泄電流的該過(guò)渡階段伴隨著壓敏電阻30的溫度增加。該溫度是逐漸增加的。溫度首先在呈現(xiàn)同質(zhì)性缺陷的區(qū)域中的壓敏電阻30的塊件80中心增加。溫度的增加隨后通過(guò)穿過(guò)壓敏電阻的整個(gè)塊件80的傳導(dǎo)進(jìn)行傳播，直至塊件的外部面，特別是塊件80的主面82。將傳導(dǎo)性板84設(shè)置在塊件80的主面82上使得溫度增加從塊件80的缺陷區(qū)域向形成壓敏電阻30電極的板84的傳播具有最小延遲。首先，板84具有導(dǎo)電性以允許板形成電極。其次，板84具有導(dǎo)熱性以保證一旦溫度增加已經(jīng)到達(dá)板84，溫度升高就向壓敏電阻30的極點(diǎn)34快速擴(kuò)散。傳導(dǎo)性板有利地由銅制成。形成極點(diǎn)34的突起部與板84的剩余部分之間在極點(diǎn)34的至少一半周長(zhǎng)上的連接提供從板 84向極點(diǎn)34的有效熱傳導(dǎo)，而不考慮塊件80中的缺陷性區(qū)域相對(duì)于極點(diǎn)34的位置。最終，上述壓敏電阻能夠降低壓敏電阻的反應(yīng)時(shí)間，反應(yīng)時(shí)間是在壓敏電阻的塊件80的區(qū)域的第一劣化與壓敏電阻30的極點(diǎn)34的溫度增加之間流逝的時(shí)間。圖8A示出極點(diǎn)部34的可能的實(shí)施方式。極點(diǎn)部34在其尺寸為D的邊上連接至板84的剩余部分。形成極點(diǎn)34的部分的尺寸為E的邊已經(jīng)從板84切除并且隨后不參與熱傳導(dǎo)。圖8B示出極點(diǎn)部34的另一個(gè)可能的實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，極點(diǎn)部34設(shè)置在板84邊緣。極點(diǎn)部34的所有這些實(shí)施方式展示與板的剩余部分在極點(diǎn)34的至少一半周長(zhǎng)上的連接。有利地，板形成連接極點(diǎn)的部分在極點(diǎn)的至少80%周長(zhǎng)上連接至板84的剩余部分以提供更好的熱傳導(dǎo)。更優(yōu)選地，極點(diǎn)部34可以在其整個(gè)周長(zhǎng)上連接至板84的剩余部分，如圖8C所示。 熱量由塊件80的溫度增加而引起并被板84捕捉，隨后通過(guò)其整個(gè)周長(zhǎng)熱傳導(dǎo)至極點(diǎn)34。 熱傳遞和斷開(kāi)的快速性被改進(jìn)。極點(diǎn)部34的所有這些實(shí)施方式已經(jīng)通過(guò)沖壓或模壓板84獲得。沖壓是從金屬薄平板獲得形狀不可展的物件的制造技術(shù)。在圖8A的實(shí)施方式中，板84事先被切割以有助于板84的變形。通過(guò)沖壓板84形成壓敏電阻的一個(gè)極點(diǎn)保證了在板設(shè)置于塊件80的主面82上的部分與沖壓部之間的材料的連續(xù)性。板84形成板84的極點(diǎn)34的部分還可以被設(shè)置在與以圖7所示的圓86為邊界的中央?yún)^(qū)域相對(duì)應(yīng)的塊件80的中央?yún)^(qū)域，并允許如前面所述的快速斷開(kāi)。為了類(lèi)似目的，傳導(dǎo)性板84可位于塊件80的所述主面82中央。形成極點(diǎn)34的突起部周?chē)膫鲗?dǎo)性板84的剩余部分可以是持續(xù)或連續(xù)的。板84 的剩余部分隨后在以其外周長(zhǎng)為邊界的區(qū)域內(nèi)不具有凹處或孔。因?yàn)椴痪哂锌?，所以?4 具有用于塊件80的增加的溫度的大的匯流區(qū)域，因此能夠提高熱斷開(kāi)的速度。為了相同的目的，還能夠?qū)⑴c塊件80的主面82接觸的板84的表面設(shè)置為具有塊件80主面82面積的至少一半面積。板84優(yōu)選具有小于或等于0. 7mm的厚度以在溫度增加到達(dá)極點(diǎn)34之前限制待加熱材料的量。板84優(yōu)選具有大于或等于0. 3mm的厚度以允許板承受本說(shuō)明書(shū)中隨后提到的機(jī)械應(yīng)力。另一種手段是為熱熔焊接接頭70選擇具有低熔化溫度的焊接合金以保證葉片構(gòu)件44的快速斷開(kāi)。焊接接頭70的低熔化溫度提供熱斷開(kāi)器的快速打開(kāi)。錫/銦合金IN52SN48 是特別優(yōu)選的，因?yàn)槠渚哂?18°C的液相線溫度，而傳統(tǒng)使用的合金通常具有高于130°C的液相線溫度。此外，這種合金符合 EU Directive 2002/95/EC RoHS (Restriction of the use of certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment (電氣和電子裝置的某些有害物質(zhì)的使用限制))。又一種手段是優(yōu)化葉片構(gòu)件44的形狀。圖9和10分別示出圖5的葉片構(gòu)件44的優(yōu)選實(shí)施方式的側(cè)視圖和立體圖。葉片構(gòu)件44具有待通過(guò)焊接接頭70焊接至極點(diǎn)34的部分42。部分42通過(guò)葉片構(gòu)件44截面的局部制約部58連接至葉片構(gòu)件44的剩余部分。 葉片構(gòu)件44的該制約部58用于將保護(hù)性組件30產(chǎn)生的熱量集中在部分42處-并因此集中在焊接接點(diǎn)70處-因?yàn)閺牟糠?2擴(kuò)散至葉片構(gòu)件44的剩余部分的熱量被局部制約部 58所限制。因此，當(dāng)壓敏電阻30的溫度增加時(shí)，焊接接頭70的溫度升高更快。熱斷開(kāi)器打開(kāi)的快速性增加了。部分42的表面有利地對(duì)應(yīng)于焊接接頭70的橫截面。基于下述機(jī)械考慮選擇焊接接頭70的截面。部分42和焊接接頭70優(yōu)選具有盤(pán)的形狀，從而允許焊接接頭70的更加均勻的加熱。隨后部分42能夠以該盤(pán)的平均直徑為特征。優(yōu)選地，局部制約部58具有小于部分42 的平均直徑的80%的長(zhǎng)度，從而保證來(lái)自壓敏電阻30的熱量在焊接接頭70上的集中的基本效果。更有利地，局部制約部具有小于部分42的平均直徑的70%的長(zhǎng)度。上述局部制約部58的長(zhǎng)度指的是葉片構(gòu)件44的主面的兩個(gè)相對(duì)邊緣之間的最短距離，該長(zhǎng)度參照?qǐng)D 9中的'L'。局部制約部58被設(shè)置在焊接接頭70附近以使局部制約部58與焊接接頭70之間的熱能的損失最小化。局部制約部58與焊接接頭70之間的距離能夠通過(guò)焊接接頭70的表面積(即前述焊接接頭的截面)與部分42的表面積(由剖面線表示并位于圖9中的制約部58的右側(cè))之間的比值估計(jì)。該比值優(yōu)選大于70%并且更優(yōu)選地大于80%。上述特征都有助于增加熱斷開(kāi)的速度。它們能夠彼此獨(dú)立地實(shí)施。能夠根據(jù)期望斷開(kāi)的快慢來(lái)僅使用它們中的某些或者它們中的全部。這些手段具有滿(mǎn)足UL第39小節(jié)和 /或UTE指南第6. 7. 4小節(jié)的要求的能力。如果期望保護(hù)裝置滿(mǎn)足UL第39小節(jié)的特別嚴(yán)格的要求，則結(jié)合所有這些手段是特別有利的。保護(hù)裝置還有利地被設(shè)計(jì)為提供改進(jìn)的電路切斷能力。這種改進(jìn)的切斷能力在額定電壓下的熱斷開(kāi)的情況下，以及在臨時(shí)過(guò)電壓(諸如UL第39小節(jié)和/或UTE第6. 7. 4 小節(jié)的測(cè)試中的過(guò)電壓)情況下同樣有用。不同的技術(shù)特征有助于改進(jìn)的電路切斷能力的實(shí)現(xiàn)。因此，保護(hù)裝置可以包括用于減少或消除當(dāng)葉片構(gòu)件44朝著打開(kāi)位置運(yùn)動(dòng)時(shí)所形成電弧的部件。對(duì)于通過(guò)直流(DC)供電的設(shè)施，這種減少或消除電弧的部件特別有用。這種部件例如包括通過(guò)電氣器件(諸如電容器22)、電子器件、機(jī)電器件(諸如滅弧室)、或機(jī)械器件 (諸如在彈簧力或重力的作用下插入活動(dòng)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)之間的絕緣關(guān)閉器)。當(dāng)使用電容器22時(shí)，其與熱斷開(kāi)器并聯(lián)設(shè)置以降低葉片構(gòu)件44在向打開(kāi)位置的運(yùn)動(dòng)期間形成電弧的電壓。在這種意義上，圖IlB示出圖IlA的保護(hù)裝置的電路圖，該電路圖以橫截面示意性示出。隨后，對(duì)于通過(guò)DC或AC電力供電的設(shè)施，保護(hù)裝置可以包括如圖12A和12B所示的第二熱斷開(kāi)器。第二熱斷開(kāi)器包括活動(dòng)觸點(diǎn)64和固定觸點(diǎn)36，二者位于同一壓敏電阻 30上。固定觸點(diǎn)36在圖12A中對(duì)應(yīng)于壓敏電阻30的第二極點(diǎn)?；顒?dòng)觸點(diǎn)64能夠具有類(lèi)似于第一熱斷開(kāi)器的葉片構(gòu)件44的葉片構(gòu)件的形式。與圖12A和12B—致，保護(hù)性組件同時(shí)連接至這兩個(gè)熱斷開(kāi)器，也就是說(shuō)，這兩個(gè)熱斷開(kāi)器和保護(hù)性組件是串聯(lián)的。因?yàn)檫@兩個(gè)熱斷開(kāi)器的活動(dòng)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)之間的隔離距離是累加的，所以同一壓敏電阻上存在第二熱斷開(kāi)器增加了保護(hù)裝置的電路切斷能力。在該實(shí)施方式中，僅當(dāng)盡管第一斷開(kāi)但電流連續(xù)流過(guò)保護(hù)性組件時(shí)，第一熱斷開(kāi)器的斷開(kāi)之后為第二熱斷開(kāi)器的斷開(kāi)?？蛇x地，這兩個(gè)熱斷開(kāi)器能夠機(jī)械地互聯(lián)以使第二斷開(kāi)器的斷開(kāi)與第一斷開(kāi)器的斷開(kāi)配合。這兩個(gè)熱斷開(kāi)器的機(jī)械配合能夠通過(guò)由絕緣材料制成的用于機(jī)械配合的部件或機(jī)構(gòu)提供。如代表圖12A的保護(hù)裝置的等效電路的圖12B所示，還能夠與各熱斷開(kāi)器并聯(lián)地設(shè)置電容器22以進(jìn)一步改進(jìn)切斷能力。此外，如圖5所示，保護(hù)裝置可以包括扭轉(zhuǎn)彈簧50，扭轉(zhuǎn)彈簧50用于有彈性地驅(qū)使葉片構(gòu)件44從閉合位置運(yùn)動(dòng)至打開(kāi)位置。在該實(shí)施方式中，當(dāng)壓敏電阻30達(dá)到閾值溫度時(shí)，焊接接頭70熔化并釋放葉片構(gòu)件44，葉片構(gòu)件44在彈簧50的偏向力的作用下被驅(qū)向打開(kāi)位置。葉片構(gòu)件44的單獨(dú)彈簧50的使用允許葉片構(gòu)件44打開(kāi)速度的定標(biāo)和使葉片構(gòu)件44偏向的力的精確定位。在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，形成熱斷開(kāi)器中的活動(dòng)觸點(diǎn)的葉片構(gòu)件由于葉片構(gòu)件固有的彈性力而被有彈性地偏向或驅(qū)使。由于彈性是葉片構(gòu)件固有的，所以在不改變?nèi)~片構(gòu)件的幾何形狀的情況下，很難預(yù)見(jiàn)葉片構(gòu)件相當(dāng)大的打開(kāi)速度。在提出的具有彈簧50的保護(hù)裝置中，彈簧50的大小可以被設(shè)置為以高打開(kāi)速度將葉片構(gòu)件44驅(qū)向打開(kāi)位置，而不改變?nèi)~片構(gòu)件44的幾何形狀，葉片構(gòu)件44的幾何形狀隨后可基于其他考慮單獨(dú)限定。此外，熱斷開(kāi)器的高打開(kāi)速度的選擇能夠增加斷開(kāi)器的電路切斷能力。如圖9和10所示，葉片構(gòu)件44包括彈簧50的支撐部56，用于將彈簧50的驅(qū)使力傳遞至葉片構(gòu)件44。如圖4和5所示，葉片構(gòu)件44在平行于壓敏電阻30的主面32的第一平面中延伸，通過(guò)主要產(chǎn)生于該第一平面中的葉片構(gòu)件44在閉合和打開(kāi)位置之間的運(yùn)動(dòng)。 參照?qǐng)D5，現(xiàn)在能夠在熱斷開(kāi)器的活動(dòng)觸點(diǎn)(即葉片構(gòu)件44)與固定觸點(diǎn)(即極點(diǎn)34)之間獲得大的隔離距離D。因此，斷開(kāi)器的隔離距離熱可基本大于5mm并至少為10mm。此外，葉片構(gòu)件44在平行于主面32的平面上的這種運(yùn)動(dòng)還能夠獲得能夠被容納在緊湊的模塊20中的緊湊的保護(hù)裝置。在包括葉片構(gòu)件44的熱斷開(kāi)器的傳統(tǒng)情況下，葉片構(gòu)件向打開(kāi)位置的運(yùn)動(dòng)是垂直于保護(hù)性組件的主面進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)。在這些裝置中，斷開(kāi)距離的增加涉及裝置厚度的增加(即裝置在垂直于保護(hù)性組件的主面的方向上的大小)，而這對(duì)其緊湊度是不利的。葉片構(gòu)件44平行于壓敏電阻30的主面32的運(yùn)動(dòng)被限制在某一容積中，該容積的底部是壓敏電阻的主面32并且相比于壓敏電阻的尺寸具有小的厚度。葉片構(gòu)件44在壓敏電阻30的主面32的方向上的這種運(yùn)動(dòng)(并且因此具有最大尺寸的壓敏電阻30)，使得能夠在限制葉片構(gòu)件44運(yùn)動(dòng)的容積內(nèi)獲得大的斷開(kāi)距離。由于該容積具有被降低的厚度，保護(hù)裝置的緊湊度接近壓敏電阻30的緊湊度。當(dāng)保護(hù)裝置在如前所述的同一個(gè)壓敏電阻上包括第二熱斷開(kāi)器時(shí)，葉片構(gòu)件44的這種實(shí)施方式特別有利。該第二熱斷開(kāi)器隨后通過(guò)壓敏電阻與第一熱斷開(kāi)器串連。這給出如圖12A所示的緊湊設(shè)計(jì)。參照?qǐng)D8D并如前所述，壓敏電阻30的電極84能夠有利地具有形成極點(diǎn)34的突起部。極點(diǎn)部34從電氣絕緣封蓋出現(xiàn)，由此用于電連接極點(diǎn)的焊接并被沖壓的表面在電絕緣封蓋的平面上方延伸，如圖12A所示。板84形成從電絕緣封蓋出現(xiàn)的突起極點(diǎn)34的部分的設(shè)置保證形成活動(dòng)觸點(diǎn)的葉片構(gòu)件44向著打開(kāi)位置平行于壓敏電阻30的主面32運(yùn)動(dòng)，同時(shí)遠(yuǎn)離絕緣部。該向著打開(kāi)位置的運(yùn)動(dòng)因此在葉片構(gòu)件44與絕緣部不存在摩擦的情況下進(jìn)行。葉片構(gòu)件44在絕緣封蓋上不存在摩擦保證高速斷開(kāi)而不會(huì)拖曳壓敏電阻30的主面32的焊接接頭70的液化殘?jiān)?。首先，熱斷開(kāi)器的快速斷開(kāi)有助于改善斷開(kāi)器的切斷能力。其次，消除了液體焊料70 拖曳部的形成確保由打開(kāi)狀態(tài)下的熱斷開(kāi)器提供的隔離間隙有效地等同于葉片構(gòu)件44和極點(diǎn)34之間的距離，因此改善了切斷能力。板84突起以形成極點(diǎn)34的部分的設(shè)置還用于使葉片構(gòu)件44與電絕緣封蓋電隔離，而不使用附加的分隔壁。保護(hù)裝置能夠被制造為在葉片構(gòu)件44從閉合位置運(yùn)動(dòng)至打開(kāi)位置期間僅通過(guò)氣隙分隔主面32與葉片構(gòu)件44。葉片構(gòu)件44與壓敏電阻30的主面32之間不存在附加分隔壁用于進(jìn)一步減小保護(hù)裝置的緊湊度。同樣為了改善電路切斷能力，形成極點(diǎn)34的部分使其焊接表面位于電絕緣封蓋的水平面上至少0. 1mm。更優(yōu)選地，該焊接表面距電絕緣封蓋的水平面至少0. 3mm。電絕緣封蓋優(yōu)選具有0. Imm至Imm的厚度。更優(yōu)選地，該厚度大于或等于0. 6mm 以允許壓敏電阻30相對(duì)于保護(hù)裝置的剩余部分的改進(jìn)的電絕緣。上述特征各自有助于增加電路切斷能力。它們能夠彼此獨(dú)立實(shí)施。能夠根據(jù)期望的電路斷開(kāi)能力來(lái)僅使用它們中的某些或全部。保護(hù)裝置還有利地被設(shè)計(jì)為可靠地承受沖擊電流，特別地視情況而定滿(mǎn)足IEC第 7. 6小節(jié)、或UL第37小節(jié)、或UTE第6. 6小節(jié)的測(cè)試。已經(jīng)描述的在壓敏電阻30的主面32的平面中制造焊接接頭70的事實(shí)能夠有效地承受閃電沖擊產(chǎn)生的電動(dòng)力。通過(guò)增加焊接接頭70的截面，特別通過(guò)增加焊接至極點(diǎn)34 的焊接接頭70的表面積-即通過(guò)增加形成極點(diǎn)34的部分的焊接表面積，能夠使焊接接頭 70在電動(dòng)力的作用下承受機(jī)械撕扯的能力變得合適。在傳統(tǒng)解決方案中，焊接接頭的橫截面在垂直于保護(hù)性組件的主面的平面中延伸。使焊接接頭的橫截面的尺寸符合電磁力導(dǎo)致整個(gè)保護(hù)裝置厚度的增加(即在垂直于保護(hù)性組件的主面的方向上)。在提出的具有焊接接頭70 (制造于面32的平面中并位于面32上的極點(diǎn)34處)的保護(hù)裝置中，焊接接頭70 的橫截面的增加位于面32的平面中。為了更好地承受電動(dòng)應(yīng)力而增加焊接接頭70的橫截面的事實(shí)現(xiàn)在不受使保護(hù)裝置具有緊湊結(jié)構(gòu)的需要所限制。因此能夠進(jìn)行選擇以使焊接接頭70的橫截面大于或等于50mm2或甚至大于或等于100mm2，而不影響待封裝在如前所述的模塊20中的保護(hù)裝置的緊湊度。即使對(duì)于和這一樣大的焊接橫截面區(qū)域，也通過(guò)上述各種特征滿(mǎn)足斷開(kāi)的快速性。參照?qǐng)D9，葉片構(gòu)件44可以集成有柔性部46。該柔性部46繞垂直于圖9平面的軸線形成彎頭46 (或補(bǔ)償彎曲)。該彎頭46允許葉片組件44在打開(kāi)和閉合位置之間運(yùn)動(dòng)。 在突然的沖擊電流流過(guò)保護(hù)裝置的情況下，電動(dòng)力將驅(qū)使柔性彎頭46打開(kāi)。這種使彎頭46 打開(kāi)的驅(qū)使向著打開(kāi)位置對(duì)葉片構(gòu)件44施加驅(qū)使力。換言之，電動(dòng)力對(duì)焊接接頭70施加剪應(yīng)力。現(xiàn)在，如前所述，能夠設(shè)置焊接接頭70的大小以承受應(yīng)力(諸如剪應(yīng)力)，而不對(duì)裝置的緊湊度帶來(lái)負(fù)面影響。因此，柔性彎頭46不但有助于保護(hù)裝置的緊湊度，還有助于其承受沖擊電流的能力。焊接接頭70上的剪應(yīng)力還能夠避免當(dāng)張應(yīng)力施加至焊接接頭時(shí)所遇到的問(wèn)題。 確實(shí)，在張應(yīng)力施加至焊接接頭的情況中，焊接接頭中的應(yīng)力可能不會(huì)均勻分布。焊接接頭具有最大應(yīng)力的那一部分將開(kāi)始局部劣化，導(dǎo)致焊接接頭被侵蝕，從而降低焊接接頭的橫截面在面臨張應(yīng)力時(shí)的有效性。隨后在裂開(kāi)的情況下，焊接接頭經(jīng)受最大應(yīng)力的部分逐漸引起整個(gè)焊接接頭的脫落。在所提到的剪切力的作用下對(duì)焊接接頭施加應(yīng)力，能夠使應(yīng)力在焊接接頭70上的分布更均勻，并避免在張力的作用下出現(xiàn)與裂開(kāi)相同的情況。彎頭46的材料優(yōu)選具有低屈服強(qiáng)度(Re)。低屈服強(qiáng)度允許彎頭46通過(guò)在塑料形變下的展開(kāi)吸收一部分能量。吸收一部分電動(dòng)力效應(yīng)所產(chǎn)生的能量能夠限制施加至焊接接頭70的負(fù)載。屈服強(qiáng)度通常由產(chǎn)生0.2%永久形變(用RpO. 2表示)的應(yīng)力給定。當(dāng)用
于彎頭的材料是Cu-al銅(下面將詳細(xì)討論)時(shí)，后者有利地具有低RpO. 2，即250MPa(N.
-2\ mm ； ο 將錫/銦合金IN52SN48用于焊接接頭70能夠獲得約11. 2MPa (N. mm 2)的剪切強(qiáng)度， 與傳統(tǒng)用于焊接的合金相比，該剪切強(qiáng)度是良好的強(qiáng)度。因此，傳統(tǒng)合金諸如BI58^42僅具有約3. 4MPa的剪切強(qiáng)度。因此，通過(guò)將焊接接頭70的橫截面降低至例如25mm2的表面積能夠限制被添加以生成焊接接頭70生產(chǎn)的材料的量，而在剪力下仍然具有滿(mǎn)意的機(jī)械承受能力。如圖9和10所示，葉片構(gòu)件44可以包括部件40的硬化區(qū)域52。葉片構(gòu)件44的彎曲慣性因此增加，從而通過(guò)彈簧50或由于電磁力的作用而驅(qū)使葉片構(gòu)件44斷開(kāi)的力幾乎是唯一的純剪力。因此便于設(shè)置焊接接頭70的大小以承受沖擊電流。然而，能夠?yàn)槿~片構(gòu)件44焊接至極點(diǎn)34的部分42與制約部58之間的低彎曲慣性進(jìn)行預(yù)備。當(dāng)組裝保護(hù)裝置的各個(gè)部件時(shí)，這為尺寸公差提供補(bǔ)償，而不需要為了將葉片構(gòu)件44焊接至極點(diǎn)34而使葉片構(gòu)件44發(fā)生形變。葉片構(gòu)件44被設(shè)計(jì)為通過(guò)焊接接頭70焊接至極點(diǎn)34的部分42優(yōu)選為鍍錫的。 對(duì)部件42進(jìn)行鍍錫允許改善焊接接頭質(zhì)量以使其具有更好的機(jī)械阻力，尤其在面對(duì)沖擊電流時(shí)。上述特征均有助于增加面對(duì)沖擊電流時(shí)的機(jī)械阻力，同時(shí)允許保護(hù)裝置的緊湊實(shí)施。它們能夠彼此獨(dú)立實(shí)施。能夠根據(jù)期望的機(jī)械承受能力來(lái)僅使用它們中的某些或它們中的全部。由于該緊湊度，具有更大尺寸的壓敏電阻30能夠容納在模塊中，該模塊的尺寸結(jié)合圖2A、2B、3A和;3B給出。具體地，壓敏電阻30能夠具有更大的厚度，這允許壓敏電阻具有的更高的工作電壓。換言之，保護(hù)裝置能夠適于工作在更高電壓下的設(shè)施，例如對(duì)于歐洲的AC公共網(wǎng)，電壓通常為230V或400V，與之相比，在光伏發(fā)電設(shè)施的情況下，電壓位于500 和1000V之間。圖13A和13B分別示出尺寸為A"、B"、C"的壓敏電阻30的正視圖和側(cè)視圖，壓敏電阻30可以與所提出的緊湊裝置的剩余部分一起封裝在模塊20中。壓敏電阻 30的尺寸A"和B"通常等于35mm。壓敏電阻30可以具有高達(dá)9mm的厚度C"。厚度為 9mm的壓敏電阻30具有約680V的工作電壓并在1100V DC電壓下僅具有約ImA的漏泄電流。保護(hù)裝置的緊湊度使得其隨后能夠用于75V至680V的電壓范圍。具體地，其允許保護(hù)裝置用于保護(hù)光伏發(fā)電設(shè)施。根據(jù)具有雙熱斷開(kāi)器的保護(hù)裝置的優(yōu)選實(shí)施方式并參照?qǐng)D12A，壓敏電阻30的兩個(gè)極點(diǎn)34和36設(shè)置在壓敏電阻30的相對(duì)的主面上。第一熱斷開(kāi)器根據(jù)前面所述設(shè)計(jì)，第一熱斷開(kāi)器包括葉片構(gòu)件44，葉片構(gòu)件44通過(guò)熱熔焊接接頭連接至壓敏電阻30的第一極點(diǎn)34。第二熱斷開(kāi)器包括葉片構(gòu)件64，葉片構(gòu)件64形成活動(dòng)觸點(diǎn)，活動(dòng)觸點(diǎn)通過(guò)熱熔焊接接頭連接至壓敏電阻30的第二極點(diǎn)36。有利地，該第二斷開(kāi)器具有與前述第一斷開(kāi)器相同的特性。根據(jù)該實(shí)施方式，壓敏電阻30連接至兩個(gè)熱斷開(kāi)器，即兩個(gè)熱斷開(kāi)器均與保護(hù)性組件串聯(lián)，這允許在保護(hù)性組件出現(xiàn)故障的情況下增加切斷能力。有利地，保護(hù)裝置被設(shè)計(jì)為完全安全地承受壓敏電阻30在標(biāo)稱(chēng)工作電壓下短路的情況，直至具體的防止短路的保護(hù)器件(諸如位于該裝置外部的保險(xiǎn)絲或斷路器)介入。 具體地，規(guī)定被制定以保證符合IEC第7. 7. 3小節(jié)。困難來(lái)自這些外部保護(hù)器件具有一定反應(yīng)時(shí)間的事實(shí)，在此期間，大電流通過(guò)保護(hù)裝置。保護(hù)裝置在此期間必須不能爆炸或失火。為此，申請(qǐng)人主張一種途徑，目的是對(duì)保護(hù)裝置的傳導(dǎo)性部件(特別是其熱斷開(kāi)器)的發(fā)熱進(jìn)行限制。事實(shí)上，短路電流是這樣的，其通過(guò)焦耳(Joule)(歐姆(ohmic))發(fā)熱引起這些部件的發(fā)熱。隨后保護(hù)裝置的不同部件的非受控發(fā)熱能夠?qū)е虏考娜刍?，在外部裝置中斷電流之前，該熔化構(gòu)成可能的火爆發(fā)源。各種特性有助于限制保護(hù)裝置的部分的發(fā)熱。因此，如圖5、9和10所示，葉片構(gòu)件44和端子48是形成部件40的同一個(gè)部件的一部分。部件40能夠通過(guò)沖壓、彎曲或折疊軋制板獲得。因?yàn)椴考?0不是通過(guò)組裝多個(gè)部件獲得，而是簡(jiǎn)單地僅由一個(gè)部件構(gòu)成，所以通過(guò)端子48的部件40到葉片構(gòu)件44的電流不會(huì)遇到電接觸或焊接阻抗。當(dāng)傳導(dǎo)高強(qiáng)度電流時(shí)，接觸或焊接阻抗的缺少限制部件40 的升溫。此外，部件40優(yōu)選由銅制成，其中銅的純度足以具有高于70%的IACS(國(guó)際韌銅標(biāo)準(zhǔn)(international annealed copper standard))傳導(dǎo)率。部件的 IACS 傳導(dǎo)率通過(guò) 1.7241 μ Ω. cm的電阻率與該部件的電阻率之間的比值給出，IACS傳導(dǎo)率是無(wú)量綱的。因此，部件40具有低電阻率并因此保證電流的通過(guò)，并限制溫度的升高。就此而言，對(duì)于銅的純度，其IACS傳導(dǎo)率大于或等于90%或甚至95%是有利的。使用具有99. 9%的純度的銅甚至是更有利的，即，這種銅具有100%的IACS傳導(dǎo)率，這種銅就是Cu-al銅(或Cu-ETP， 又稱(chēng)為電解銅)。因此部件40的電阻率能夠小于或等于1.7241 μ Ω. cm并且能夠十分有效地限制部件40在短路電流的作用下的升溫。在傳統(tǒng)解決方案中，通常習(xí)慣使用具有內(nèi)在彈性的葉片構(gòu)件來(lái)形成熱斷開(kāi)器的活動(dòng)觸點(diǎn)。然而，僅銅合金提供足夠的內(nèi)在彈性，但在電阻率的損失方面，銅合金十分高。在提出的保護(hù)裝置中，位于葉片構(gòu)件44外部的有彈性偏向器件的使用(在本實(shí)施例中使用彈簧50)能夠從足夠純度的銅制造葉片構(gòu)件44，從而在短路測(cè)試期間顯著地限制溫度的升高。部件40優(yōu)選被設(shè)計(jì)為具有最小橫截面以允許保護(hù)裝置可能遭受的短路電流連續(xù)通過(guò)而不產(chǎn)生劣化。此外，部件40優(yōu)選地具有0. 4mm至0. 6mm的厚度，從而使上述彎頭或彎曲部46具有柔性。用于獲得部件40的軋制板的厚度可以等于0. 5mm。此外，對(duì)于葉片構(gòu)件44，在部分42外具有用于與周?chē)諝鉄峤粨Q的大表面而不損害裝置的緊湊度是有利的。為此，葉片構(gòu)件44的主面平行于壓敏電阻30的主面32延伸。 因此，葉片構(gòu)件44提供散熱片的功能，該功能進(jìn)一步改善部件40承受短路電流的能力。更普遍地，部件40可以包括最大橫截面的區(qū)域以在基本恒定的厚度處驅(qū)散由歐姆發(fā)熱產(chǎn)生的熱量，增加部件40與周?chē)諝獾慕佑|面并因此限制當(dāng)短路電流通過(guò)時(shí)的發(fā)熱。部件40的最大截面優(yōu)選設(shè)置在葉片構(gòu)件44處、彎頭46與部分42或制約部58 (如果合適)之間。還能夠在彎頭46與端子48之間增加部件40的寬度。圖9和10因此示出散熱片 M。該散熱片M尤其允許限制柔性彎頭46在短路電流通過(guò)期間的溫度升高。出于使部件 40成形的考慮，或?yàn)榱讼驈濐^46提供足夠的柔性，彎頭46可以確實(shí)具有部件40的最小截考慮到短路的臨時(shí)性質(zhì)，葉片構(gòu)件44因此設(shè)置有限制部件40升溫的熱交換表面的事實(shí)能夠局部地降低前述部件40的最小橫截面。因此能夠提供制約部58，制約部58具有小于或等于5. 5mm或5mm的長(zhǎng)度，此時(shí)保持在如前面所限定的部件40的最小截面下方。部件40的材料優(yōu)選在凸形區(qū)域48裸露用于限制焊接效果，保護(hù)裝置依靠基座82 的彈性聯(lián)接電連接至待保護(hù)的電氣設(shè)施。上述特征各自都有助于增加短路電流承受能力，特別根據(jù)IEC第7. 7. 3小節(jié)所制定。它們能夠彼此獨(dú)立地實(shí)施。能夠根據(jù)可以由供給電力的網(wǎng)絡(luò)提供給待保護(hù)設(shè)施的短路電流的規(guī)模來(lái)僅使用它們中的某些或者它們中的全部。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，規(guī)定能夠被制定以將兩個(gè)保護(hù)性組件設(shè)置在同一模塊20中。圖14A和14B示出包括兩個(gè)壓敏電阻30的保護(hù)裝置，各壓敏電阻30具有各自的熱斷開(kāi)器，熱斷開(kāi)器包括連接至相應(yīng)壓敏電阻的極點(diǎn)34的葉片構(gòu)件44a。圖14A示出具有兩個(gè)都處于閉合狀態(tài)的熱斷開(kāi)器的保護(hù)裝置。圖14B示出保護(hù)裝置具有兩個(gè)位于打開(kāi)位置的熱斷開(kāi)器的保護(hù)裝置。圖14C以橫截面方式示意性示出保護(hù)裝置的這種實(shí)施方式。葉片構(gòu)件4 各自焊接至壓敏電阻30 (在它們的主面之一處)之一。壓敏電阻的其它主面連接在一起以產(chǎn)生壓敏電阻30的并聯(lián)組裝。圖15A和15B示出包括兩個(gè)壓敏電阻30的保護(hù)裝置的可選實(shí)施方式，各壓敏電阻 30具有各自的熱斷開(kāi)器，熱斷開(kāi)器包括連接至相應(yīng)壓敏電阻的極點(diǎn)34的葉片構(gòu)件44b。圖 15A示出具有兩個(gè)都處于閉合位置的熱斷開(kāi)器的保護(hù)裝置。圖15B示出保護(hù)裝置具有兩個(gè)位于打開(kāi)位置的熱斷開(kāi)器的保護(hù)裝置。在圖14A、14B、14C、15A和15B的實(shí)施方式中，壓敏電阻30以一個(gè)位于另一個(gè)旁邊的方式設(shè)置在平行于壓敏電阻主面的同一個(gè)平面中。參照?qǐng)D14C，各壓敏電阻30的厚度因此近似于壓敏電阻30在保護(hù)裝置的具有單個(gè)壓敏電阻的實(shí)施方式中的厚度。保護(hù)裝置工作電壓隨后也保持相同。各熱斷開(kāi)器在那些具有兩個(gè)保護(hù)性組件的實(shí)施方式中的實(shí)際實(shí)施能夠符合上面的描述。葉片構(gòu)件4 或44b與上面的描述類(lèi)似。參照?qǐng)D14A至14C，葉片構(gòu)件4 和端子 48優(yōu)選為單個(gè)部件40a的部分，以獲得如上所述的短路電流承受能力。參照?qǐng)D15A和15B， 葉片構(gòu)件44b和端子48優(yōu)選為單個(gè)部件的部分以提供如上所述的短路電流承受能力。在圖14A和14B的可選實(shí)施方式中，通過(guò)單個(gè)扭轉(zhuǎn)彈簧50a彈性地作用于葉片構(gòu)件44，而在圖15A和15B的實(shí)施方式中，通過(guò)各自的具有單線的扭轉(zhuǎn)彈簧50b彈性地作用于各葉片構(gòu)件44。圖14A、14B、14C、15A和15B中的其它參考標(biāo)號(hào)與用于上述實(shí)施方式中的參考標(biāo)號(hào)相同。圖16A示出包括兩個(gè)壓敏電阻30的保護(hù)裝置的另一個(gè)實(shí)施方式，各壓敏電阻30 均具有熱斷開(kāi)器，熱斷開(kāi)器包括各自的葉片構(gòu)件44，各自的葉片構(gòu)件44連接至各自的壓敏電阻的一個(gè)極點(diǎn)34。在該可選實(shí)施方式中，壓敏電阻30在模塊20的厚度方向上以一個(gè)位于另一個(gè)上方的方式設(shè)置。熱斷開(kāi)器的上述特征提供的緊湊度能夠獲得該具有吸引力的壓敏電阻30工作電壓的實(shí)施方式。在圖14A、14B、15A、15B和16A所示的這些具有兩個(gè)保護(hù)性組件30的實(shí)施方式中， 保護(hù)裝置的電路可與圖16B所示的電路保持一致。因此，這些實(shí)施方式對(duì)應(yīng)于各相關(guān)壓敏電阻僅具有一個(gè)熱斷開(kāi)器的電氣組裝。這些實(shí)施方式不對(duì)應(yīng)于具有兩個(gè)這種保護(hù)性組件的熱斷開(kāi)器的保護(hù)性組件串聯(lián)組裝?？蛇x地，對(duì)于各相關(guān)壓敏電阻，可以向圖14A、14B、15A、 15B和16A的這些實(shí)施方式增加第二熱斷開(kāi)器，第二熱斷開(kāi)器通過(guò)壓敏電阻串聯(lián)至第一熱斷開(kāi)器。參照?qǐng)D16B，該第二熱斷開(kāi)器能夠例如通過(guò)設(shè)置在連接至端子38的電氣支路的共有部(實(shí)施方式未示出)而被兩個(gè)壓敏電阻所共有。如圖16B所示，電容器22可與兩個(gè)熱斷開(kāi)器并聯(lián)設(shè)置以改善切斷能力，特別是當(dāng)使用DC時(shí)。在模塊20的同一內(nèi)部容積21中存在該附加的壓敏電阻保證當(dāng)壓敏電阻中到達(dá)其壽命終點(diǎn)的那個(gè)已經(jīng)被斷開(kāi)時(shí)，保持服務(wù)和保護(hù)的連續(xù)性。壓敏電阻之一通過(guò)熱斷開(kāi)器的斷開(kāi)可以通過(guò)本身已知的顯示器件報(bào)告給電氣設(shè)施的用戶(hù)。用戶(hù)被通知模塊20的一個(gè)保護(hù)性組件已經(jīng)到達(dá)其壽命的終點(diǎn)，在用戶(hù)需要更換模塊20期間，防浪涌的保護(hù)性功能仍然可以通過(guò)第二壓敏電阻而得到保證。圖5示出用于顯示熱斷開(kāi)器之一的狀態(tài)的器件沈的一個(gè)可能的實(shí)施方式。由于上述熱斷開(kāi)器的緊密度，圖14A、14B、15A、15B和16A的保護(hù)裝置可以位于具有上面所限定的尺寸的模塊20內(nèi)部。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，規(guī)定能夠被制定以在同一保護(hù)性組件中設(shè)置多個(gè)壓敏電阻。 這些壓敏電阻可以根據(jù)應(yīng)用彼此串聯(lián)和/或并聯(lián)。隨后壓敏電阻被組裝為包括至少兩個(gè)壓敏電阻的緊湊組裝。在串聯(lián)和/或并聯(lián)多個(gè)壓敏電阻的情況下，通過(guò)“保護(hù)性組件”可以理解，塊件設(shè)置在兩個(gè)連續(xù)電極之間并由一個(gè)壓敏電阻或至少兩個(gè)互聯(lián)的壓敏電阻形成。圖17B示出雙重保護(hù)性組件30的實(shí)施方式，雙重保護(hù)性組件30包括兩個(gè)具有非線性電阻的塊件80。這兩個(gè)塊件80形成兩個(gè)壓敏電阻。該雙重保護(hù)性組件30還包括形成壓敏電阻的共有極點(diǎn)的電極98，該共有極點(diǎn)用于兩個(gè)壓敏電阻的彼此電連接。因此電極 98將第一塊件80的一個(gè)極點(diǎn)連接至第二塊件80的一個(gè)極點(diǎn)。塊件80的其它極點(diǎn)34連接至熱斷開(kāi)器的活動(dòng)觸點(diǎn)44，熱斷開(kāi)器電連接至如上所述的保護(hù)裝置的端子38和48。壓敏電阻組裝(即兩個(gè)塊件80的組合)由電絕緣封蓋88完全覆蓋，連接包括電極98的極點(diǎn)的壓敏電阻通過(guò)電絕緣封蓋88浮現(xiàn)。由于電極98的中間電壓的可用性，雙重保護(hù)組件的這種實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)兩個(gè)壓敏電阻的并聯(lián)。壓敏電阻的兩個(gè)塊件80通過(guò)形成極點(diǎn)的電極98分隔，具有雙重保護(hù)性組件的該實(shí)施方式不同于前述實(shí)施方式不同，在前述實(shí)施方式中，多個(gè)壓敏電阻連接在兩個(gè)連續(xù)極點(diǎn)之間，因此形成單個(gè)保護(hù)性組件。雙重保護(hù)性組件的該實(shí)施方式光伏設(shè)施保護(hù)尤其有用。圖17A示出包括光伏面板90的光伏系統(tǒng)。該面板90在其導(dǎo)線95和96之間產(chǎn)生電壓。分支(未示出)為導(dǎo)線95和 96能夠隨后恢復(fù)由光伏系統(tǒng)產(chǎn)生的電流。為了對(duì)該設(shè)施提供保護(hù)以防止浪涌，其導(dǎo)線95和 96中的每一個(gè)均可以連接至包括上述雙重保護(hù)性組件30的保護(hù)裝置的端子48和38中的一個(gè)。雙重保護(hù)性組件30的電極98，對(duì)其部件，通過(guò)火花隙92連接至地94。因此其導(dǎo)線 95和96中的每一個(gè)通過(guò)各自的壓敏電阻和共享的火花隙92連接至地。在該實(shí)施方式中，各相關(guān)保護(hù)性組件僅設(shè)置有一個(gè)熱斷開(kāi)器。該實(shí)施方式不對(duì)應(yīng)于具有兩個(gè)保護(hù)性組件的熱斷開(kāi)器的保護(hù)性組件的串聯(lián)組裝。對(duì)于該實(shí)施方式，可選地，對(duì)于相關(guān)壓敏電阻，能夠增加第二熱斷開(kāi)器，第二熱斷開(kāi)器通過(guò)壓敏電阻串聯(lián)至第一熱斷開(kāi)器。參照?qǐng)D17B，該第二熱斷開(kāi)器能夠，例如，通過(guò)操作電極98(實(shí)施方式中未示出)的斷開(kāi)而被兩個(gè)壓敏電阻共有。在該可選實(shí)施方式中，對(duì)于各相關(guān)保護(hù)性組件，兩個(gè)熱斷開(kāi)器和各自的保護(hù)性組件均是串聯(lián)的。通過(guò)組合更多數(shù)量的串聯(lián)或并聯(lián)的壓敏電阻，可以實(shí)現(xiàn)多重保護(hù)性組件30的實(shí)施方式。多重保護(hù)性組件30的一個(gè)實(shí)施方式因此包括以一個(gè)位于另一個(gè)頂部的方式放置多個(gè)具有非線性電阻的塊件80，并且通過(guò)類(lèi)似于圖17B中所示的實(shí)施方式的電極98連接塊件80。包括這些塊件80的組裝可以通過(guò)上述電絕緣封蓋88 (這些實(shí)施方式未示出)覆蓋。 在該實(shí)施方式的一個(gè)實(shí)施例中，三重保護(hù)性組件30可以通過(guò)以一個(gè)位于另一個(gè)之上的方式放置由電極98分隔的三個(gè)塊件形成。該三重保護(hù)性組件從而具有四個(gè)極點(diǎn)，包括兩個(gè)電極98，使得能夠在三相電氣設(shè)施的不同模式中提供防浪涌保護(hù)。壓敏電阻的各塊件80由形成極點(diǎn)的電極98分隔，具有三重保護(hù)性組件的該實(shí)施方式不同于具有單個(gè)保護(hù)性組件的實(shí)施方式，對(duì)于具有單個(gè)保護(hù)性組件的實(shí)施方式，多個(gè)壓敏電阻連接在兩個(gè)連續(xù)極點(diǎn)之間。 根據(jù)三重保護(hù)性組件的該實(shí)施方式，各相關(guān)保護(hù)性組件最多僅設(shè)置有一個(gè)熱斷開(kāi)器。該實(shí)施方式不對(duì)應(yīng)于具有兩個(gè)保護(hù)性組件的熱斷開(kāi)器的保護(hù)性組件的串聯(lián)組裝。對(duì)于該實(shí)施方式，可選地，對(duì)于相關(guān)保護(hù)性組件，能夠增加第二熱斷開(kāi)器，第二熱斷開(kāi)器通過(guò)塊件之一串聯(lián)至第一熱斷開(kāi)器之一。能夠通過(guò)在電極98之一處設(shè)置第二熱斷開(kāi)器(實(shí)施方式未示出) 來(lái)獲得這種實(shí)施方式。在該可選實(shí)施方式中，對(duì)于至少一個(gè)相關(guān)保護(hù)性組件，兩個(gè)熱斷開(kāi)器和各自的保護(hù)性組件均是串聯(lián)的。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，規(guī)定能夠被制定以使保護(hù)裝置具有多于兩個(gè)的用于連接待保護(hù)電氣設(shè)施的端子。本發(fā)明的這種實(shí)施方式例如對(duì)應(yīng)于具有多個(gè)極點(diǎn)(多于兩個(gè))的多重保護(hù)性組件30，諸如參照?qǐng)D17A和17B所描述的實(shí)施方式。上述特征的全部或僅其中能夠?yàn)檠b置提供防瞬時(shí)浪涌保護(hù)的一部分同時(shí)符合IEC 和UL標(biāo)準(zhǔn)，以及上面提到的UTE指南。這些特性中的每一個(gè)都可以彼此獨(dú)立地或彼此組合地實(shí)現(xiàn)于根據(jù)期望的性能水平的保護(hù)裝置中。因此實(shí)現(xiàn)的保護(hù)裝置得益于其所包含的上述特征的相關(guān)優(yōu)點(diǎn)。這些特征尤其允許所提供的保護(hù)裝置被設(shè)計(jì)為高達(dá)690V AC的額定電壓(電流處于50Hz或60Hz)以及高達(dá)895V DC的額定電壓，并具有保護(hù)以防止根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)的8/20沖擊波的標(biāo)稱(chēng)40kA的閃電沖擊電流(Imax)以及根據(jù)UL標(biāo)準(zhǔn)的8/20沖擊波的標(biāo)稱(chēng)20kA的閃電沖擊電流(In)。這種性能能夠通過(guò)適當(dāng)選擇的單個(gè)壓敏電阻獲得。最大額定電壓能夠通過(guò)串聯(lián)組裝這些壓敏電阻中的一個(gè)或多個(gè)而輕易地增加。
權(quán)利要求
1.一種保護(hù)電氣設(shè)施以防瞬時(shí)過(guò)電壓的裝置，所述裝置包括兩個(gè)端子(38，48)，所述兩個(gè)端子(38，48)將所述裝置連接至待保護(hù)的所述電氣設(shè)施；防止過(guò)電壓的保護(hù)性組件(30)，所述保護(hù)性組件(30)與所述兩個(gè)連接端子(38，48)電連接；以及熱斷開(kāi)器，所述熱斷開(kāi)器包括保持在第一位置的葉片構(gòu)件(44)，在所述第一位置中，所述葉片構(gòu)件G4)保證所述保護(hù)性組件與所述兩個(gè)連接端子中的一個(gè)G8)之間的電連接， 所述熱斷開(kāi)器被設(shè)計(jì)為當(dāng)所述保護(hù)性組件(30)的溫度超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)使得所述葉片構(gòu)件 (44)運(yùn)動(dòng)至第二位置，在所述第二位置，所述電連接被打開(kāi)，其中所述葉片構(gòu)件G4)和所述兩個(gè)連接端子(38，48)中的所述一個(gè)屬于同一個(gè)部件 00)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)裝置，其中所述防止過(guò)電壓的保護(hù)性組件(30)是壓敏電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的保護(hù)裝置，還包括用于減少或消除在所述葉片構(gòu)件04) 從所述第一位置向所述第二位置的運(yùn)動(dòng)期間形成的電弧的構(gòu)件(22)，所述電弧減少或消除構(gòu)件0 選自包括電氣器件、電子器件、機(jī)電器件和機(jī)械器件的電弧減少或消除部件的集I=I ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的保護(hù)裝置，其中所述葉片構(gòu)件04)和所述兩個(gè)連接端子中的一個(gè)G8)所屬的所述部件GO)的IACS傳導(dǎo)率為70%或更高，優(yōu)選為90%或更高，更優(yōu)選為95%或更高。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的保護(hù)裝置，其中所述葉片構(gòu)件04)和所述兩個(gè)連接端子中的一個(gè)G8)所屬的所述部件GO)由銅制成并且銅含量為99. 9%或更高。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的保護(hù)裝置，其中由所述葉片構(gòu)件04)和所述兩個(gè)連接端子中的一個(gè)G8)形成的所述部件GO)包括中間柔性部(46)，所述中間柔性部06) 位于所述葉片構(gòu)件G4)與所述端子G8)之間以允許所述葉片構(gòu)件G4)相對(duì)于所述端子 (48)在所述第一位置與所述第二位置之間運(yùn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的保護(hù)裝置，其中所述葉片構(gòu)件04)被有彈性地驅(qū)向所述第二位置，所述熱斷開(kāi)器包括與所述保護(hù)性組件(30)熱接觸的熱敏元件(70)，所述熱敏元件將所述葉片構(gòu)件G4)保持在所述第一位置直至達(dá)到所述預(yù)定溫度閾值，并且當(dāng)所述保護(hù)性組件(30)的溫度超過(guò)所述預(yù)定閾值時(shí)釋放所述葉片構(gòu)件04)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的保護(hù)裝置，其中所述熱敏元件(70)是熱熔焊接接頭(70)，所述葉片構(gòu)件G4)通過(guò)所述熱熔焊接接頭(70)焊接至所述保護(hù)性組件(30)的極點(diǎn)(34)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的保護(hù)裝置，其中所述葉片構(gòu)件04)通過(guò)可熔焊料(70)焊接至所述極點(diǎn)(34)的部分02)通過(guò)所述葉片構(gòu)件G4)的橫截面區(qū)域的局部制約部(58)連接至所述葉片構(gòu)件G4)的剩余部分，從而將所述保護(hù)性組件(30)釋放的熱量集中在所述可熔焊料(70)處。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的保護(hù)裝置，其中所述葉片構(gòu)件04)焊接至所述保護(hù)性組件(30)的極點(diǎn)(34)的部分02)是鍍錫的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)所述的保護(hù)裝置，其中所述葉片構(gòu)件04)主要在與所述保護(hù)性組件(30)的主面(3 之一平行的第一平面上延伸，所述葉片組件G4)在所述第一位置與所述第二位置之間的運(yùn)動(dòng)主要發(fā)生在所述第一平面中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11任一項(xiàng)所述的保護(hù)裝置，包括第二熱斷開(kāi)器，當(dāng)所述保護(hù)性組件的溫度超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)，所述第二斷開(kāi)器將所述保護(hù)性組件從所述電氣設(shè)施斷開(kāi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種保護(hù)電氣設(shè)施以防瞬時(shí)過(guò)電壓的裝置，所述裝置包括兩個(gè)端子(38)；連接至所述兩個(gè)端子(38)的保護(hù)性組件(30)；以及熱斷開(kāi)器，所述熱斷開(kāi)器包括葉片構(gòu)件(44)，所述葉片構(gòu)件(44)保證所述保護(hù)性組件與所述兩個(gè)連接端子中的一個(gè)之間的電連接，所述熱斷開(kāi)器被設(shè)計(jì)為當(dāng)所述保護(hù)性組件(30)的溫度超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)使得所述葉片構(gòu)件(44)運(yùn)動(dòng)至第二位置；其中所述葉片構(gòu)件(44)和所述兩個(gè)連接端子(38)中的一個(gè)屬于同一個(gè)部件(40)。本發(fā)明提供過(guò)電壓保護(hù)裝置在某些情況中的承受能力的改進(jìn)，在這些情況中，保護(hù)性組件通過(guò)標(biāo)稱(chēng)電壓下的短路到達(dá)其壽命的終點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01C7/12GK102254659SQ20111009261
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者邁克爾·杜維爾, 阿萊姆·拉格諾克斯 申請(qǐng)人:Abb法國(guó)公司