用于在潜在爆炸区域中进行电位均衡的组件的制作方法

本发明涉及一种用于在潜在爆炸区域中进行电位均衡的组件。

背景技术：

1、为防雷而提供的用于在潜在爆炸区域(ex区域)中进行电位均衡的组件是众所周知的。

2、相应的组件通常用于桥接绝缘件、绝缘法兰等，以使系统中原本彼此隔离的系统部件在暴露于雷击时接地，从而可以有效地防止雷击造成的损坏。这种组件的一个例子是dehn se的exfs100。

3、除了这种组件的典型功能，即在发生雷击时确保电线安全外，这种组件还必须能够在发生故障时产生短路，以便组件在发生故障时具有导电性，从而使得系统的系统部件彼此隔离永久接地。

4、对于此类组件，用户不容易看出组件是否仍然完全正常工作，也不能看出是否存在故障并且组件是否永久短路。

5、如上所述，组件被设计成使得在发生故障时产生短路。然而，对于用户来说，知道情况是否确实如此并不容易。用户还必须依赖这样事实，即组件在发生故障时正常工作，通过组件的短路在组件内发生故障时实际上存在。出于这个原因，必须确保在此类组件中付出一些努力，以便在发生故障时实际上产生短路，以在发生故障时接地通常是彼此隔离的那些系统部件。

技术实现思路

1、本发明的目的是改进这种组件的功能，即使得组件更简单、更具成本效益，同时使得其更加用户友好。

2、根据本发明，该目的是通过用于在潜在爆炸区域进行电位均衡的组件来实现的，该组件具有外壳、气体放电避雷器、短路装置和故障指示器。至少气体放电避雷器和短路装置被容纳在外壳中。短路装置包括至少一个弹簧和致动元件，该致动元件由弹簧预加载到短路位置。气体放电避雷器具有底座主体，其被充满气体并通过可热分离连接部连接到第一连接件。故障指示器设置为指示短路装置的跳发(tripping)事件。

3、本发明的基本思想是提供具有短路装置的电位均衡组件，该短路装置特别在组件发生故障时变为激活状态，以便组件在发生故障时也具有导电性。于是，连接到组件的系统部件可以接地。因此，可以确保在组件发生故障时始终存在短路，以便通过组件将彼此分离的系统部件短路，从而相应地接地。

4、故障指示器还确保指示与短路装置的跳发事件相关联的故障事件，以便用户可以快速检测组件的状态，特别是短路装置的状态。

5、除此而外，短路装置被设置为在高短期过载的情况下变为激活，即产生短路。例如，这样的高短期过载会导致气体放电避雷器的底座主体被损坏或被毁坏，从而激活短路装置并产生短路。

6、可热分离连接部也确保组件在长期低过载的情况下也能确保电位均衡，这是因为可热分离连接部由于长期低过载而分离。如果可热分离连接部被分离，也会产生短路，从而确保电位均衡。

7、因此，短路装置除了弹簧和致动元件外，还包括可热分离连接部，使得当可热分离连接部被分离时也会产生短路。

8、因此，根据本发明的组件，特别是短路装置，包括组合式跳发机构，该机构在高短期过载和长期低过载的情况下做出反应，以确保电位均衡。

9、通常，跳发机构是通过弹簧将致动元件(直接或间接)预加载到产生短路的相应短路位置来实现的。因此，如果底座主体被损坏或被毁坏和/或可热分离连接部被分离，则致动元件会产生短路。

10、因此，短路装置特别被设置为在气体放电避雷器的底座主体至少损坏时(即如果组件出现故障)时激活。被损坏甚至被毁坏的气体放电避雷器至少底座主体被损坏。

11、因此，短路装置可确保在组件发生故障时也存在短路，特别是确保如果气体放电避雷器的底座主体至少被损坏，则气体放电避雷器短路。

12、在这方面，利用组件，特别是短路装置，即短期高过载和低长期过载，涵盖了几种不同的故障场景。

13、此外，气体放电避雷器确保组件当存在气体放电避雷器可以进行放电的电位差时提供所需的电位均衡，该电位差对应于组件的正常运行，即常规过载。

14、基本上，气体放电避雷器提供隔离火花隙(exfs)。

15、根据一方面，致动元件被安装成相对于外壳可移动。因此，致动元件可以相对于外壳移动，从而当相对移动导致产生短路的组件的两个部件之间接触时，可以通过致动元件产生短路。

16、如果致动元件至少在短路位置或跳发时部分从外壳突出，或者如果外壳有相应的观察窗，用户可以快速确定致动元件是否处于短路位置。在这方面，致动元件本身已经可以形成故障指示器。

17、根据另一方面，所述致动元件被连接到，特别是拧到第二连接件上。第二连接件基本上与第一连接件相对，特别是相对于气体放电避雷器。因此，气体放电避雷器的第一端连接到第一连接件，而气体放电避雷器与第一端相对的第二端连接到第二连接件。换句话说，两个连接件彼此分离，仅通过气体放电避雷器相互联接。因此，两个连接件不是直接相互连接的，从而如果与气体放电避雷器的连接部被断开和/或气体放电避雷器被损坏，则两个连接件之间的相对移动基本上是可能的。

18、因此，第一连接件和第二连接件在组件的初始位置是彼此间隔开的(即通过位于其之间的气体放电避雷器)。

19、在一个实施例中，所述致动元件具有至少一个环形或圆柱形截面。例如，致动元件(基本上)是壶形的，底座具有开口。

20、所述致动元件的相应截面在末端可具有内螺纹，第二连接件的外螺纹与该内螺纹相互作用，在致动元件与第二连接件之间形成螺纹连接。

21、特别地规定，所述至少一个弹簧作用在第二连接件上。在这方面，致动元件通过第二连接件预加载到短路位置。弹簧沿短路位置方向压紧第二连接件，第二连接件连接到致动元件，沿短路位置方向推动(例如拉动)致动元件。因此，弹簧将致动元件预加载到短路位置。

22、例如，所述至少一个弹簧是压缩弹簧。因此，压缩弹簧支撑在组件的部件上，以对第二连接件施加压力。

23、此外，可以规定短路装置包括压缩弹簧和/或扭力弹簧。因此，可以提供两种不同类型的弹簧，以确保在组件出现故障时致动元件发生所需移动。也可以仅提供扭力弹簧，这会导致所述致动元件旋转，但这种旋转只有在例如气体放电避雷器，特别是其底座主体损坏或毁坏时才有可能。换言之，扭力弹簧可以布置成使致动元件旋转，只有当气体放电避雷器，特别是其底座主体被损坏或毁坏时，这种旋转才有可能。致动元件的移动导致短路。特别是，由于短期高过载或长期过载而启动致动元件的移动，这会使短路装置跳发。

24、原则上，压缩弹簧还可以确保气体放电避雷器，特别是在气体放电避雷器的底座主体中产生裂纹，导致气体放电避雷器，特别是底座主体破裂，从而至少有彼此分离的两个部分。然后，扭力弹簧可以使所述至少两个部分相对旋转。因此，压缩弹簧施加的力确保了气体放电避雷器(特别是底座主体)的减弱，导致由于裂纹而破裂。即使在发生裂缝的情况下，也无法再完全确保功能，因此短路装置的完全毁坏和跳发是有利的。

25、根据另一个方面，在短路装置的跳发事件中，通过在跳发时相互接触的第一连接件和致动元件形成短路。因此，在跳发的情况下，即当致动元件处于短路位置时，致动元件与第一连接件之间存在接触，从而产生短路。除此而外，这是由于外壳牢固地连接到第一连接件，而致动元件连接到第二连接件。当短路装置跳发时，致动元件与外壳发生相对移动，因此也导致两个连接件的相对移动。然而，在装置跳发事件中，两个连接件之间没有直接接触，而只是通过致动元件间接接触。换言之，在初始状态下彼此间隔开并相互电绝缘的两个连接件在跳发时仍保持间隔开，但通过致动元件相互电连接。因此，电流可以通过致动元件从第一连接件流向第二连接件。

26、故障指示器特别设计为机械故障指示器。这意味着在跳发的情况下，故障指示器会纯粹机械地跳发，即没有电信号发送到故障指示器。为此，可以以一种简单的方式提供故障指示器，即故障指示器被设计为致动元件的一部分或直接机械联接到致动元件，其结果是致动元件的位移导致故障指示器的位移，这使得相应的状态对用户可见。

27、例如，故障指示器设置在致动元件的朝外表面上，当跳发时从外部可以看到该表面。该表面可以是标记的部分，在短路位置从外部可见。例如，该部分标有信号颜色。因此，形成故障指示器的相应部分在初始位置被外壳覆盖，其中相应的部分在短路位置从外部可见，以便用户可以直接检测短路装置的状态，从而检测组件的状态。为此目的，可以规定致动元件与外壳的相对移动导致标记部分离开外壳。作为替代，可以在外壳中设置有观察窗，例如半透明或透明的区域，在发生跳发时标记部分位于其中，以便通过观察窗从外部看到标记部分。

28、特别是，观察窗可以提供密封的外壳，致动元件可以在其中移动。

29、此外，故障指示器基本上可以适用于户外安装。因此，故障指示器可以承受环境影响。

30、外壳和/或连接件被特别设计成为密封的，使得组件具有ip防护等级，可防止水和异物在跳发和未跳发状态下进入。同时，保证短路装置的移动能力，从而保证了发生故障时的短路功能。

31、根据进一步的方面，第一连接件牢固地连接到外壳上。这确保了第一连接件和外壳之间没有相对移动。

32、根据另一个方面，底座主体至少部分被绝缘体包围，在绝缘体上至少支撑弹簧和/或致动元件沿其移动安装和/或第一连接件牢固地连接到该绝缘体。绝缘体确保气体放电避雷器的底座主体与初始状态下的致动元件之间的电气绝缘。此外，致动元件通过绝缘体以规定的方式安装在外壳内，特别是在气体放电器的底座主体和致动元件之间设置了规定的距离。同时，绝缘体充当致动元件的滑动轴承，以便致动元件可以相对于绝缘体移动。此外，弹簧可以夹在绝缘体和第二连接件之间，以便将弹簧支撑在绝缘体上，并沿短路位置方向压紧第二连接件。此外，绝缘体可以牢固地连接到第一连接件，以便当外壳连接到第一连接件时，绝缘体相对于第一连接件以及外壳固定。可以为绝缘体和第一连接件的连接提供力锁合和/或形锁合。此外，绝缘体还可以通过材料间键合连接到第一连接件。

33、原则上，连接件也可以称为内部壳体件，特别是相对于至少在某些区域围绕两个连接件的外部壳体而言。

34、该组件还可以包括用于监测组件状态的远程信号装置。特别地，所述远程信号装置包括与外壳或致动元件相互作用的传感器。远程信号装置基本上用于在不同位置发出组件状态的信号，因此用户不必在现场即可感知故障指示。远程信号装置可以包括代表传感器的微动开关。微动开关可以通过触觉致动来传递组件的状态。可以规定传感器，即微动开关，与外壳相互作用，特别是在初始状态下。传感器被安装成使得在跳发时，即由于致动元件的移动，传感器从外壳上移开，因此不再存在与外壳的接触，并通过远程信号装置发送相应的信号。

35、作为替代，传感器可以被布置成传感器不是在初始状态下被致动，而是在跳发时被致动，即在致动元件移动之后被致动。致动可以由致动元件本身或联接到致动元件的元件执行，通过远程信号装置传递跳发信号，而跳发信号又代表组件的状态。

36、还可以规定，传感器扫描组件的移动部件(例如致动元件和/或第二连接件)的轮廓。组件的被扫描部件可以由传感器在外壳外部或外壳内部进行扫描。

37、传感器的另一种替代方案提供电感式传感器，其检测组件的部件的移动。

38、可热分离连接部可以是焊接连接。可热分离连接部可以是低焊膏的，其例如在高于100℃的温度下，特别是高于130℃时开始分离，因此可热分离连接部被分离。

39、特别地，气体放电避雷器的底座主体可以由陶瓷制成。陶瓷可能会断裂或破裂，导致组件出现故障，尤其是气体放电避雷器。底座主体的断裂或破裂导致短路装置被激活，从而通过短路组件确保电位均衡。

40、特别是，外壳是塑料外壳。因此，可以确保布置在外部并围绕导电元件的外壳不导电。

41、原则上，当短路装置被激活时，即致动元件处于短路位置(其中短路是通过致动元件建立的)时，组件会发生跳发事件。

42、短路装置可以具有轴向、旋转或轴向旋转跳发机构，即由于压缩弹簧、扭力弹簧或压缩弹簧和扭力弹簧的组合而导致。轴线由气体放电避雷器或气体放电避雷器连接的连接线限定。