本發(fā)明涉及一種電火花間隙裝置。

背景技術(shù)：

在過壓保護(hù)中，電火花間隙被應(yīng)用于高能的情況。其中，在超出既定的電壓時(shí)，電極之間就會(huì)產(chǎn)生電弧。

通常電火花間隙是位于外殼內(nèi)。如果電火花間隙產(chǎn)生電弧，那么該電火花間隙的內(nèi)部就變得很熱。為了由此產(chǎn)生的壓力并不會(huì)破壞電火花間隙，就必須能夠?qū)崿F(xiàn)與周圍環(huán)境的壓力平衡。

為了要達(dá)到最佳的電氣保護(hù)，需將產(chǎn)生電弧的氣體直接流出。目的是為了在周圍環(huán)境中并不會(huì)由于熱量或者說直接引燃產(chǎn)生任何危險(xiǎn)，但氣體也必須在其被釋放到周圍環(huán)境之前被一直冷卻至不再由此引發(fā)任何風(fēng)險(xiǎn)（例如火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)）。

此外，尤其是要考慮到，突然的擴(kuò)散經(jīng)?？赡軐?dǎo)致?lián)p壞鄰近的裝置。在此尤其是要考慮到，過壓保護(hù)裝置例如還被安裝在開關(guān)柜內(nèi)，開關(guān)柜可能由于沖擊波沒有得到阻尼而受損并且甚至將給位于周圍的設(shè)備和人員構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)。因此，必需要阻尼來自電弧點(diǎn)火的沖擊波。

為了應(yīng)對(duì)這些難題，已知不同結(jié)構(gòu)類型的密封電火花間隙。

其中的制冷和阻尼通常是基于要在其內(nèi)引導(dǎo)氣體的長長的通道。

其中會(huì)采用不同的制造原理。

因此已知的方式是用螺栓擰緊外殼，在該外殼中，螺紋被實(shí)施為具有游隙，以便在螺紋內(nèi)留有間隙，所述間隙構(gòu)成了長長的環(huán)繞的通道。

不足之處是鋼構(gòu)件的加工非常麻煩，鋼構(gòu)件另外還可能引起應(yīng)力集中效應(yīng)。在具有深切螺紋的外殼中，經(jīng)常還必須選擇較大的材料壁厚。

由此帶來更高的材料投入使用量（以及進(jìn)而甚至帶來更大的結(jié)構(gòu)空間），以便達(dá)到所述外殼足夠的機(jī)械強(qiáng)度。

其他系統(tǒng)，例如由DE 102005024656 B4已知的系統(tǒng)具有杯狀的布置，其中，構(gòu)成了大表面的曲折形通道。

這種系統(tǒng)也是有不足的，因?yàn)槠湓谥圃鞎r(shí)要求的材料使用量較高并且由此必需的結(jié)構(gòu)空間較大。另外，機(jī)械結(jié)構(gòu)及其制造成本高昂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的根本目的是，提供一種加以改進(jìn)的電火花間隙裝置，其可通過成本有利的方式來制造并且也能夠很簡單地與不同的邊界條件相適配。其中，在保持電氣性能數(shù)據(jù)的同時(shí)能減少結(jié)構(gòu)空間。

上述目的的解決方案是根據(jù)本發(fā)明通過獨(dú)立權(quán)利要求所述的特征得出。本發(fā)明的優(yōu)選方案由從屬權(quán)利要求加以說明。

附圖說明

下面參照附圖借助優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一種實(shí)施方式的示意性剖視圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的第一種實(shí)施方式的元件的示意性剖視圖；

圖3為本發(fā)明的第二種實(shí)施方式的示意性剖視圖；以及

圖4為根據(jù)本發(fā)明的第三種實(shí)施方式的示意性剖視圖。

具體實(shí)施方式

附圖示出了本發(fā)明的不同實(shí)施方式，但在此首先要注意，在附圖中分別有所涉及的方面也可在各個(gè)其他的實(shí)施方式中得以應(yīng)用。

在圖1中示出了電火花間隙裝置1處于組裝的狀態(tài)。與此相比，相應(yīng)的電火花間隙裝置在圖2中被示出的是處于被拆分的狀態(tài)。在此要注意，也可有不同于圖2中所示狀態(tài)的其他狀態(tài)。

其中，所述電火花間隙裝置1具有內(nèi)殼G_i和在內(nèi)殼中形成電火花間隙的至少兩個(gè)電極E₁、E₂。在兩個(gè)電極放電使所述電火花間隙產(chǎn)生電弧時(shí)，在這兩個(gè)電極E₁、E₂之間產(chǎn)生了等離子體。當(dāng)然也可另外設(shè)置輔助電極。但這些對(duì)于要理解本專利申請(qǐng)而言并不是必要的。

在組裝狀態(tài)下，所述內(nèi)殼G_i被外殼G_a包裹。然后，在所述內(nèi)殼G_i與所述外殼G_a之間設(shè)置有螺旋狀圓柱形物體D。所述物體D可分別根據(jù)特性被實(shí)施為實(shí)心物體或空心物體。此外，當(dāng)其被實(shí)施為空心物體時(shí)，所述物體D內(nèi)可包含流體，以便例如熱能能夠?qū)С龌蛘吣軌驗(yàn)榱司徛尼尫哦跃彌_的方式緩存起來。

為了使得等離體子或者說熱氣體能夠?qū)崿F(xiàn)流出，所述內(nèi)殼G_i具有開口O_i，內(nèi)殼開口被這樣構(gòu)造，使放電時(shí)在所述兩個(gè)電極E₁、E₂之間形成的等離子體能夠流進(jìn)由所述內(nèi)殼G_i和所述外殼G_a之間所述螺旋狀圓柱形物體D構(gòu)成的螺旋通道。

出于同樣的原因，所述外殼G_a也具有至少一個(gè)開口O_a，進(jìn)入所述通道的等離子體能夠通過該外殼開口流出。

在不限制普遍性的條件下，上述實(shí)施方式也可具有一個(gè)以上的開口，其中，所述內(nèi)殼上的開口的數(shù)量并不是必須與所述外殼上的開口的數(shù)量一致。

例如可以沿著所述通道分布的方式設(shè)置更多個(gè)輸出開口O_a。

替選方案或者補(bǔ)充方案是，還可規(guī)定，例如設(shè)置兩個(gè)向著不同方向的通道，例如兩個(gè)分別通向一個(gè)各自通道的內(nèi)部開口。那么，就可例如一個(gè)（螺旋狀）通道在圖示中引導(dǎo)向左，而另一個(gè)（螺旋狀）通道引導(dǎo)向右。

通過上述通道的實(shí)施方式，就達(dá)到了氣體的可靠冷卻。同時(shí)，沖擊波也通過所述開口的設(shè)計(jì)以及所述通道在通流技術(shù)方面的特性被有效地得到阻尼。通過上述相當(dāng)簡單的構(gòu)型，明顯減少了材料的使用量，就可提供一種在構(gòu)造上可簡單適配的、成本有利的解決方案，其另外也只需極少的結(jié)構(gòu)空間。

其中，所述圓柱形物體D可例如被實(shí)施為線體或軟管。

尤其是，所述圓柱形物體D例如可被直接卷繞到所述內(nèi)殼G_i上，從而例如制造成本能夠更進(jìn)一步被最小化。

對(duì)此的替選方案是，所述圓柱形物體D也可被預(yù)先成型，例如被預(yù)先成型為一種螺旋彈簧狀類型，然后被套到所述內(nèi)殼G_i上。也就是說，這樣就可（重復(fù)）使用已經(jīng)存在的結(jié)構(gòu)元件。

為了能夠?qū)怏w的流出在其通流技術(shù)方面的特性進(jìn)一步加以有利的影響，可另外規(guī)定，由上述元件提供構(gòu)成的所述通道表面是平滑的表面。

當(dāng)然，所述內(nèi)殼和外殼G_i、G_a的外部構(gòu)造還可具有不同于圓柱形形狀的其他成型結(jié)構(gòu)。例如還可如圖3所示，選擇圓錐形。

也可為所述內(nèi)殼G_i、所述外殼G_a以及所述（螺旋狀）圓柱形物體D使用不同的材料。例如可為所述圓柱形物體D和/或所述外殼G_a使用這樣一種材料，其比所述內(nèi)殼G_i的材料的導(dǎo)熱性能好。

當(dāng)然所述通道的特性也可沿著其長度有所改變。例如所述通道可在所述外部流出開口O_a的區(qū)域內(nèi)更窄，因?yàn)樵谠撎幍臍怏w與流入開口O_i相比已經(jīng)有所冷卻。這樣一種變型示例性地如圖4所示。也就是說，由所述內(nèi)殼G_i和所述外殼G_a之間所述螺旋狀圓柱形物體D構(gòu)成的通道提供了該通道在開始端d₁到末尾端d₂有不同的通道寬度。

當(dāng)然所述通道也可通過安裝更多個(gè)外面的、又具有一個(gè)通道（或更多個(gè)通道）的空腔而被加長。由此例如通道長度就可變得更長。另外，由此供以冷卻的面積也變得更大，或者說沖擊波得到更強(qiáng)的阻尼。

總結(jié)來說，本發(fā)明提供了一種電火花間隙裝置，其中，所述電極E₁、E₂被置入耐壓內(nèi)殼G_i內(nèi)。所述內(nèi)殼和外殼的外壁優(yōu)選被構(gòu)造得平滑，以便避免衰減的應(yīng)力集中效應(yīng)。所述內(nèi)殼和外殼的壁厚可由此相對(duì)于具有深切螺紋的外殼而言被選擇得更薄。

在制造工藝方面，現(xiàn)可直接向所述內(nèi)殼G_i上卷繞上線路D，所述線路例如采取螺旋彈簧的型態(tài)。替選方案是，還可向所述內(nèi)殼上套上螺旋彈簧狀的構(gòu)成物D。通過這樣構(gòu)成的組合件，管狀的外殼G_a現(xiàn)就可被接合并且被適當(dāng)?shù)毓潭āＴ谒鰞?nèi)殼G_i與所述外殼G_a之間就沿著所述卷繞的線路D形成了一種既定的流出斷面。通過改變所述線路斷面以及各個(gè)線圈之間的間隔，就可調(diào)節(jié)通流技術(shù)方面的特性。

為便于裝配，非常適合使用卷繞的線路作為制造完成的部件。標(biāo)準(zhǔn)件（螺旋彈簧）也同樣適合。

標(biāo)記說明：

電火花間隙裝置 1

內(nèi)殼 G_i

電極 E₁, E₂

外殼 G_a

圓柱形物體 D

開口 O_i, O_a

開始端, 末尾端 d₁, d₂。