过电压放电器的制造方法
【专利摘要】本发明尤其涉及一种过电压放电器(50)，包括至少一个有排气斜槽(15)的法兰盘(10)，其中，在过电流的情况下，可以借助气流从过电压放电器(50)内部通过排气斜槽(15)实现减压。按本发明规定，过电压放电器(50)具有导流盖(80)，该导流盖具有在侧面的排气口(100)和使气流转向，以及将气流从过电压放电器(50)内部朝排气斜槽(15)的方向引导。
【专利说明】过电压放电器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种过电压放电器，包括至少一个有排气斜槽（Ausblasschute)的法 兰盘，其中，在过电流的情况下，可以借助气流从过电压放电器内部通过排气斜槽实现减 压。
【背景技术】
[0002]这种过电压放电器以 "Auswahlanzeige an Oberspannungsableitern" 为题公开 在"ip·comPrior-ArtDatabase，，中（SiemensAG，IPC0M000143897D，
【公开日】：2007 年l月 10 日）。
[0003] 由欧洲专利文件EP1977434B1已知另一种过电压放电器。这种过电压放电器有一 个保持架，在保持架内上下堆叠多个电阻元件。保持架本身由上部支座、下部支座和多个彼 此分开的绝缘杆组成，它们分别以其一个杆端固定在上部支座的通孔内和以其另一个杆端 固定在下部支座的通孔内。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种过电压放电器，它在过电流的情况下有最佳 的特性，并与此同时在正常工作时有最佳的密封性能。
[0005] 按本发明此目的通过具有按专利权利要求1所述特征的过电压放电器达到。在从 属权利要求中说明按本发明的过电压放电器有利的设计。
[0006] 据此，本发明规定，过电压放电器有导流盖，该导流盖具有在侧面的排气口和使在 过电流的情况下出现的气流转向，以及将气流从过电压放电器内部朝排气斜槽的方向引 导。
[0007] 按本发明的过电压放电器一个突出的优点可认为在于，借助按本发明设置的导流 盖，可以达到最佳地导引并排出在过电流的情况下形成的气流。例如在侧面的排气口可以 使气流聚合到排气斜槽内。
[0008] 按过电压放电器的一种特别优选的设计规定，导流盖的盖底具有向内曲拱的凹 陷，它从盖底的中心区朝侧面排气口方向延伸。如下面还要详细说明的那样，向内曲拱的凹 陷可以有多种功能；例如凹陷可以允许流出外部滴水、流出内部冷凝水以及同时能够短时 缓冲在过电流的情况下（例如在雷击时）突然产生的气流，并因而能限制突然发生的压力 升高。
[0009] 认为特别有利的是，盖底可以塑性变形，而且优选地以这样的方式，亦即在过电流 的情况下出现的气流可以使所述向内曲拱的凹陷通过塑性变形向外弯曲。借助盖底的塑性 变形，能够以特别简单的方式达到在气流进入时减小能量和限制压力。
[0010] 此外也认为有利的是，所述向内曲拱的凹陷的深度，从盖底的中心区朝侧面排气 口方向加大。通过相应地增加深度，可以达到有效排出位于导流盖盖底上的外部滴水，有效 排出内部冷凝水，和/或对于在气流进入时限制压力升高而言为最佳的塑性变形特性。 toon] 作为替代方式或可以附加规定，所述向内曲拱的凹陷的宽度，从盖底的中心区朝 侧面排气口方向加大。通过宽度的相应变化，也能以特利简单的方式使水的排出和塑性变 形达到最佳程度。
[0012] 按过电压放电器的一种特别优选的扩展设计规定，所述向内曲拱的凹陷形成沟或 槽，其深度和宽度从盖底的中心区朝侧面排气口方向加大。通过沟或槽的设计，使它的深度 和宽度从盖底的中心区向外加大，可以达到盖底对于限制压力而言最佳的变形特性以及最 佳的排水特性。
[0013] 换句话说，所述向内曲拱的凹陷以有利的方式构成一个外部导水槽，它将位于盖 底外部的水朝侧面排气口方向和朝排气斜槽的方向引导。
[0014] 此外也认为有利的是，所述向内曲拱的凹陷，从内部观察，构成一个内部排水隆 凸，它将在盖底上的内部冷凝水，利用作用在冷凝水上的重力，朝侧面排气口方向并因而朝 排气斜槽的方向引导。
[0015] 为了保证可靠的过电压放电，过电压放电器优选地配备至少一个安装在过电压放 电器内部的电阻元件。为了使一个或多个电阻元件与上述法兰盘隔离，优选地设置至少一 个隔膜。所述隔膜优选地设计为，使之在过电流的情况下可以破裂并能允许气体从过电压 放电器内部通过排气斜槽流动。
[0016] 法兰盘对外优选地用盖板封闭。在这种设计中认为有利的是，将导流盖安装在盖 板与隔膜之间，以及盖底可以塑性变形，确切地说以这样的方式，亦即在过电流的情况下出 现的气流，可以使所述向内朝隔膜方向曲拱的凹陷通过塑性变形向外朝盖板方向弯曲。盖 板优选地构成塑性变形的机械止挡。
[0017] 导流盖，尤其导流盖的盖边缘，优选地直接安装在法兰盘上。
[0018] 为避免在导流盖外部的水侵入过电压放电器的内部区，认为有利的是，法兰盘有 环形凸起，它被法兰盘的一个与排气斜槽连接的环形排水沟围绕。
[0019] 特别优选的是，导流盖以这样的方式安装在法兰盘上，亦即使它的侧面排气口与 排气斜槽毗连。盖边缘优选地安放在排水沟上。环形凸起优选地被导流盖覆盖。
[0020] 此外本发明还涉及一种尤其用于所述过电压放电器的装置，包括具有排气斜槽的 法兰盘。按本发明规定，将导流盖安装在法兰盘上，导流盖有在侧面的排气口，它在排气斜 槽对面并能将气流朝排气斜槽的方向引导。
[0021] 有关按本发明装置的优点可参见上面结合按本发明的过电压放电器的详细说明， 因为按本发明装置的优点与按本发明过电压放电器的优点基本一致。法兰盘和导流盖有利 的扩展设计已在上面说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 下面借助实施例详细说明本发明；其中示例性地表示：
[0023] 图1表示如可以在按本发明的过电压放电器中和/或在按本发明包括法兰盘和导 流盖的装置中使用的那种法兰盘的实施例；
[0024] 图2详细表示图1所示法兰盘的凸起和排水沟；
[0025] 图3用侧向三维分解图表示按本发明的过电压放电器的实施例；
[0026] 图4表示图3所示过电压放电器的导流盖；
[0027] 图5表示图4所示导流盖的俯视图；
[0028] 图6表示图4和图5所示导流盖的横截面图；以及
[0029] 图7表示图4所示过电压放电器的横截面图。
[0030] 为了视图清晰，在图中类似或一致的构件始终采用同样的附图标记。
【具体实施方式】
[0031] 图1表不法兰盘10,它配备有排气斜槽15。排气斜槽15用于在过电流通过配备 有法兰盘10的过电压放电器的情况下，允许气体从过电压放电器内部通过排气斜槽15向 外流动，导致减压。
[0032] 在图1中可以看出，法兰盘10设计有环形凸起20,它在上方观察是圆形或至少近 似圆形。凸起20被环形排水沟25围绕。排水沟25的功能在于，使侵入法兰盘10内的水， 经过凸起20的外面朝排气斜槽15的方向引导，由此可以使水通过排气斜槽15向外流动以 及在图1中向下滴落。在图1中用箭头示意表示水的水流方向和滴落方向。
[0033] 法兰盘10配备有一些孔30,它们允许用螺钉旋紧固定一个在图1中出自于视图清 晰的原因没有表示的盖板。借助这一盖板可以对上方封闭法兰盘10。
[0034] 为了将法兰盘10装配在过电压放电器内，法兰盘10的在图1中的下部35安置在 一个陶瓷体上，例如陶瓷管上。对此在后面结合图2至图7详细说明。
[0035] 图2表示法兰盘10的局部横截面。图中可看到凸起20,它在外面，亦即从法兰盘 中心观察沿径向在外部，被排水沟25围绕。聚集在排水沟25内的水，在图2中右侧通过凸 起20和在左侧通过法兰盘20的内壁，按图1朝排气斜槽15的方向导引，为的是能够从法 兰盘10滴落。
[0036] 图3表不过电压放电器的实施例，它在图3中用标记50表不。过电压放电器50 具有按图1的法兰盘10,它安置在例如形式上为带外肋片的陶瓷管55的内部空心的陶瓷体 上。
[0037] 从法兰盘10可见凸起20和排水沟25,排水沟25在外面围绕凸起20并与排气斜 槽15连接。因此处于排水沟25内的水可以朝排气斜槽15的方向流出，排气斜槽15还构 成用于水滴落的滴水孔。
[0038] 在法兰盘10被凸起20封隔的内部区域内可以看到一个夹紧环60,在其开口的内 部区中可见隔膜65。隔膜65在空间上处于夹紧环60与电阻元件之间，这些电阻元件在图 3中不能看到，它们安装在过电压放电器50的陶瓷管55内。
[0039] 隔膜65的功能是将处于陶瓷管55内部区中的电阻元件与排气斜槽15分开，使电 阻元件在正常工作时与外部环境隔离。隔膜65例如可以由薄板构成，它只是在过电流的情 况下（例如在雷击的情况下）才基于在过电压放电器50内部出现的过热和由此产生的过 压撕裂，并在撕裂后允许气体从过电压放电器50内部区朝排气斜槽15的方向流动。
[0040] 此外由图3可以看到导流盖80,它包括盖底85、构成盖底85边界的盖边缘90以 及在侧面的排气口 100。
[0041] 图3表示，盖底85的中心区105具有向内曲拱的凹陷110,它可以具有坑、窝、沟、 槽等形状。向内曲拱的凹陷110从盖底85的中心区105朝侧面排气口 100方向延伸。
[0042] 由图3可以看出，向内曲拱的凹陷110宽度和深度从中心朝边缘方向，亦即从中心 区105朝侧面排气口 100方向增大。对此在后面还要详细阐述。
[0043] 导流盖80优选地直接安置在法兰盘10上，其中盖边缘90安放在法兰盘10的排 水沟25内。环形凸起20因而处于被导流盖80覆盖的区域内部。
[0044] 导流盖80在法兰盘10上的定向优选地选择为，使侧面排气口 100与排气斜槽15 连接。
[0045] 如后面还要详细说明的那样，导流盖80优选地至少有下述功能之一：
[0046] 导流盖80第一项功能优选地在于，在陶瓷管55内部过电流和过压的情况下以及 在隔膜65破裂的情况下，将从内部产生的气体朝排气斜槽15的方向导引。如此导引是可 能的，因为侧面排气口 100就其位置而言与排气斜槽15的位置对应，所以通过侧面排气口 100离开导流盖80的气体可以通过排气斜槽15流出。
[0047] 导流盖80第二项功能优选地在于，在隔膜65撕裂后突然或脉冲式升高的气体压 力被缓冲或限制在导流盖80内；这通过向内曲拱的凹陷110达到，在气体压力突然上升的 情况下它可以朝外部方向塑性变形。通过这种塑性变形，导流盖80内部的容积增大，并由 此达到导流盖80内部暂时限压。与此同时仍保证继续将气体从导流盖80内部区朝侧面排 气口 100方向，并因而朝排气斜槽15的方向导引。
[0048] 导流盖80向内曲拱的凹陷110的第三项功能优选地在于，将可能存在的在外部落 到导流盖80盖底85上的滴水，向外朝侧面排气口 100方向，并因而朝排气斜槽15的方向 引导。水不停留在盖底85的中心区105内，而是基于向内曲拱的凹陷110的形状设计朝排 气斜槽15的方向流出。
[0049] 导流盖80第四项功能优选地在于，在导流盖80内部形成的冷凝水，在作用在水上 的重力的共同作用下朝侧面排气口 100方向，并因而朝排气斜槽15的方向引导。也就是说， 基于向内曲拱的凹陷110的形状设计，水并没有"悬停"在盖底85的中心区105内，而是代 之以使其从盖底85内部沿向内曲拱的凹陷110朝排气斜槽15的方向排出。因此冷凝水同 样基于盖底85的形状设计向外通过排气斜槽15引出。
[0050] 导流盖80第五项功能，优选地通过盖边缘90与排水沟25或凸起20的配合作用 造成。从盖底85向外滴落或流出的水，在盖边缘90流入排水沟25内并被凸起20朝排气 斜槽15的方向引出。因此通过凸起20、排水沟25和导流盖80的盖边缘90,可靠地防止水 进入过电压放电器内部或陶瓷管55内部。
[0051] 图4用侧向二维视图表不导流盖80。图中可以看到盖边缘90,它构成导流盖80 的圆弧形的环形支承段，导流盖80通过它安置在图3所示的法兰盘10上。此外还能看到 侧面排气口 100,它与向内曲拱的凹陷110连接。可以看出，向内曲拱的凹陷110从盖底85 的中心Μ沿径向（箭头方向r)向外延伸并与此同时加宽。
[0052] 导流盖80可例如通过深拉伸的薄板件构成，它的板厚选择为，使之在过电流通过 过电压放电器的情况下能导致转向板80塑性变形，如上面结合图3已详细说明的那样。
[0053] 图5表示导流盖80的俯视图。可以看出，凹陷110的宽度B(r)，从盖底85的中心 Μ沿径向向外，亦即径向沿图5中的方向r加大。向内曲拱的凹陷110在导流盖80外边缘 区的宽度，优选地与排气口 100的宽度一致。
[0054] 图6详细表示导流盖80沿剖切线VI-VI的横截面图。可以看出，凹陷110的深度 T(r)从盖底85的中心区105沿径向向外朝侧面排气口 100的方向加大。
[0055] 凹陷110向外加大深度T(r)和加大宽度B(r)优选地连续进行。
[0056] 图7表示图3所示过电压放电器50的横截面图。可以看出带排气斜槽15的法兰 盘10。此外还能看出，法兰盘10向上方向被盖板150封闭。导流盖80处于盖板150与陶 瓷管55之间，它包括其向内曲拱的凹陷110。
[0057] 此外在图7中还可以看到安装在保持架210内的电阻元件200。保持架通过保持 架杆220构成，它们贴靠在电阻元件200外部，以及确定它们彼此的相对位置。
[0058] 在图7中上面的电阻元件200a通过星形支座230、密封环235以及夹紧环240与 法兰盘10连接。此外，为了陶瓷管55内部区对外密封采用0型密封圈245,它沿径向在外 部围绕星形支座230,以及夹紧在陶瓷管55与密封环235之间。
[0059] 图3中用附图标记65表示的隔膜，在图7中出自于视图清晰的原因没有表示，它 例如夹紧在星形支座230与密封环235之间，以及将陶瓷管的内部区，并因而将处于其内部 的电阻元件200,与法兰盘区或与导流盖80隔开。
[0060] 此外在图7中还可以详细看到在法兰盘10上导流盖80的配置。可以看出，盖边 缘90安放在法兰盘10的排水沟25上，并将凸起20封闭在导流盖80的内部区内。
[0061] 在按图7的实施例中导流盖80有下述功能：
[0062] 1.气体转向裝置
[0063] 若在过电流的情况下导致陶瓷管55内部过大的压力，并因而导致撕裂图3所示的 隔膜65,则从内部区流出的气体，从导流盖80在按图7的视图中向右偏转并朝排气斜槽15 的方向导引。
[0064] 2.缓冲作用
[0065] 导流盖80另一个功能在于，在图3所示的隔膜65撕裂的时刻突然的压力升高，可 以通过导流盖80内向内曲拱的凹陷110被缓冲或限制。也就是说，向上沿箭头方向P1从 陶瓷管55内部区流出的气体，在向内曲拱的凹陷110所在区域内沿箭头方向P2向上压迫 盖底85,并与此同时使导流盖80变形。设置在导流盖80上方的盖板150在这里用作塑性 变形的止挡。因此在隔膜65破裂时释放的部分压力能量通过导流盖80的塑性变形吸收。 [0066] 3.棑除冷凝水
[0067] 若在隔膜65破裂前正常工作时基于温度变动导致在导流盖80内形成了冷凝水， 则在图7中用附图标记Ti表示的内部冷凝水滴，基于向内曲拱的凹陷110的形状设计，朝 排气斜槽15的方向导引，从而可以使冷凝水通过排气斜槽15向外流出。
[0068] 4.用于外部水的沟槽
[0069] 若基于盖板150与法兰盘10之间的密封缺失导致水进入，则处于盖底85上的水 滴Ta通过向内曲拱的凹陷110的形状设计朝排气斜槽15的方向引导，从而可以使水向外 流出。
[0070] 5.外部水引Hi裝置
[0071] 此外，由于盖板150与法兰盘10之间的密封缺失侵入内部的水，被盖边缘90和排 水沟25以及凸起20截获。如在图7中可看出的那样，盖边缘直接安放在排水沟25上，所以 它与凸起20共同阻止水入侵导流盖80内部。在盖边缘90的外部朝法兰盘方向或朝排水 沟25方向流动的水，被排水沟25朝排气斜槽15的方向引导，并被排气斜槽15向外引出。
[0072] 在图3和图7的视图中，法兰盘10安装在过电压放电器50上面。作为替代方式， 法兰盘10也可以安装在过电压放电器50下面。
[0073] 特别优选的是，过电压放电器50有两个法兰盘10,亦即一个用于过电压放电器50 的下部终端，以及一个用于过电压放电器50的上部终端。
[0074] 虽然通过优选的实施例详细图示和说明了本发明，但本发明不受所公开的示例限 制，可以由本领域技术人员由此导出其他改变，都不脱离本发明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种过电压放电器（50)，包括至少一个有排气斜槽（15)的法兰盘（10)，其中，在过 电流的情况下，可以借助气流从过电压放电器（50)内部通过排气斜槽（15)实现减压，其特 征为：过电压放电器（50)具有导流盖（80)，该导流盖具有在侧面的排气口（100)以及使气 流转向，并且将气流从过电压放电器（50)内部朝排气斜槽（15)的方向引导。
2. 按照权利要求1所述的过电压放电器（50)，其特征为，导流盖（80)的盖底（85)具 有向内曲拱的凹陷（110)，该凹陷从盖底（85)的中心区（105)朝侧面排气口（100)方向延 伸。
3. 按照权利要求2所述的过电压放电器（50)，其特征为，所述盖底（85)可以塑性变 形，确切地说以这样的方式，亦即在过电流的情况下气流可以使所述向内曲拱的凹陷（110) 通过塑性变形向外弯曲。
4. 按照上述权利要求中任一项所述的过电压放电器（50)，其特征为，所述向内曲拱的 凹陷（110)的深度（T(r))，从盖底（85)的中心区（105)朝侧面排气口（100)方向加大。
5. 按照上述权利要求中任一项所述的过电压放电器（50)，其特征为，所述向内曲拱的 凹陷（110)的宽度（B(r))，从盖底（85)的中心区（105)朝侧面排气口（100)方向加大。
6. 按照上述权利要求中任一项所述的过电压放电器（50)，其特征为，所述向内曲拱的 凹陷（110)形成沟或槽，其深度（T(r))和宽度（B(r))从盖底（85)的中心区（105)朝侧面 排气口（100)方向加大。
7. 按照上述权利要求中任一项所述的过电压放电器（50)，其特征为，所述向内曲拱的 凹陷（110)构成一个外部导水槽，它将位于盖底（85)外部的水朝侧面排气口（100)方向和 朝排气斜槽（15)的方向引导。
8. 按照上述权利要求中任一项所述的过电压放电器（50)，其特征为，所述向内曲拱的 凹陷（110)，从内部观察，构成一个内部排水隆凸，它将在盖底（85)上的内部冷凝水，利用 作用在冷凝水上的重力，朝侧面排气口（100)方向和朝排气斜槽（15)的方向引导。
9. 按照上述权利要求中任一项所述的过电压放电器（50)，其特征为， -过电压放电器（50)具有至少一个电阻元件（200、200a)，以及 -所述至少一个电阻元件（200、200a)通过隔膜（65)与导流盖（80)分开，在过电流的 情况下隔膜（65)可以破裂并能允许气流从过电压放电器（50)内部通过排气斜槽（15)。
10. 按照上述权利要求中任一项所述的过电压放电器（50)，其特征为， -法兰盘（10)用盖板（150)封闭， -导流盖（80)安装在盖板（150)与隔膜（65)之间，以及 -盖底（85)可以塑性变形，确切地说以这样的方式，亦即在过电流的情况下气流可以 使所述向内朝隔膜（65)方向曲拱的凹陷（110)通过塑性变形向外朝盖板（150)方向弯曲， 盖板（150)构成用于塑性变形的机械止挡。
11. 按照上述权利要求中任一项所述的过电压放电器（50)，其特征为，导流盖（80)安 装在法兰盘（10)上。
12. 按照权利要求11所述的过电压放电器（50)，其特征为，法兰盘（10)具有环形凸起 (20)，它被法兰盘（10)的一个与排气斜槽（15)连接的环形排水沟（25)围绕。
13. 按照权利要求12所述的过电压放电器（50)，其特征为，导流盖（80)以这样的方式 安装在法兰盘（10)上，亦即使它的侧面排气口（100)与排气斜槽（15)毗连，将它的盖边缘 安放在排水沟（25)上，并使环形凸起（20)被导流盖（80)覆盖。
14. 一种尤其用于按照上述权利要求中任一项所述过电压放电器（50)的装置，包括 具有排气斜槽（15)的法兰盘（10)，其特征为：导流盖（80)安装在法兰盘（10)上，导流盖 (80)具有在侧面的排气口（100)，该排气口与所述排气斜槽（15)相对并能将气流朝排气斜 槽（15)的方向引导。
【文档编号】H01C7/12GK104272401SQ201380023304
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年5月2日 优先权日:2012年5月11日
【发明者】E.皮珀特, D.斯普林伯恩 申请人:西门子公司