專利名稱：籠型電涌放電器及其生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種如通過JP 62-149511 (申請?zhí)?的示例已知的具有籠狀 結構的電涌放電器，和一種用于生產(chǎn)這種電涌放電器的方法。
背景技術：
在電力供應系統(tǒng)中，電涌放電器連接在電纜與地之間，用于在電纜上發(fā) 生過壓時將該過壓釋放至地，從而保護電力供應系統(tǒng)中的其它部件。這種電 涌放電器包含保持在兩個連接元件或者端部接頭之間的變阻塊堆疊結構。該 結構容納在一外殼中。為了確保即使在施加機械載荷時，所述變阻塊也可以相互之間保持良好 接觸，所述堆疊結構必須在壓力下被保持在一起。對于在具有籠狀結構的電 涌放電器，這通過加固元件實現(xiàn)，該加固元件通常為桿或者纜繩，優(yōu)選為玻 璃纖維加固塑料桿(GFC桿)，其在張力下保持在兩個端部接頭處。這種電涌放電器的一個問題是，將所述加固元件緊固地連接至所述端部 接頭，使得即使在施加機械載荷時，例如在電涌放電器安裝在戶外時出現(xiàn)的 情況，也可以保持必要的強度。在所引用的日本專利申請中，這個問題通過在插入有加固元件的端部接 頭中沿堆疊變阻塊的方向設置槽來解決，其中，加固元件的端部設置有其上 擰有螺母的螺紋，且螺母的直徑大于端部接頭中的槽，從而實質(zhì)上通過互鎖 保持加固元件。根據(jù)如歐洲專利EP 93 915 343.3所公開的另一已知的技術，玻璃纖維 加固塑料桿也可通過與桿的縱向方向成直角的銷或者螺釘保持在端部接頭 上。這兩種已知技術引起的 一個問題是，螺母和螺釘?shù)耐钩鼋菚е码妶龅?集中，并導致局部放電的風險。德國專利申請DE 199 40 939指出另 一種可能將加固元件保持在端部接 頭中的方法。為此，將沿所述變阻塊的堆疊結構的中心方向錐形漸縮并具有 移動側壁的套筒插入在端部接頭中的錐形孔中，并且以類似于楔的方式用作 夾持套筒，在張力下通過摩擦配合或者壓配合方式連接穩(wěn)固地保持相關的加 固元件。該技術可以避免螺釘或者螺母的凸出邊，但是一個依然存在的問題是， 濕氣和/或水可通過端部接頭的通孔進入電涌》文電器的內(nèi)部，而玻璃纖維加 固桿延伸通過該通孔并在其中插入有夾持套筒，從而造成對電涌》文電器的永 久性損壞。因此，采用這種技術，有必要例如也通過例如擠壓涂敷端部接頭將端部 接頭完全集成在外殼的結構中，或者有必要采取另外的措施來保護端部接 頭，以防止其上表面進入濕氣。這些已知的技術具有以下缺點，即，或者需 要大量相對較貴的材料用于外殼，通常為低粘性硅樹脂，以擠壓涂敷整個端 部接頭，或者需要另外的過程步驟來裝配另外的密封件。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種具有籠狀結構的電涌放電器，其沒有由螺 釘或者螺母的凸出邊所引起的局部放電問題，并且也不會出現(xiàn)由通過端部接 頭中的通孔進入濕氣所引起的問題。根據(jù)本發(fā)明，該問題通過根據(jù)權利要求1的電涌放電器和根據(jù)權利要求 7的用于生產(chǎn)這種電涌放電器的方法解決。從屬權利要求涉及本發(fā)明進一步 有利的方面。


下文中將參照附圖描述所述電涌放電器的優(yōu)選實施例，在附圖中圖1示出外殼局部切除的電涌放電器的總體圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的電涌放電器的端部接頭的視圖；圖3示出貫穿圖2所示的端部接頭的截面圖。
具體實施方式
圖1中所示的具有籠狀結構的電涌放電器包含至少一個變阻塊1。已知 的帶有壓^i:電阻(可變電阻)的陶資盤可用作變阻塊1。在^f氐電壓時，這些 變阻塊實質(zhì)上用作完全絕緣體，而其在高電壓時具有良好的導電性。市售的 變阻塊基于氧化鋅(ZnO)進行生產(chǎn)。然而，本發(fā)明并不限于諸如這種氧化 鋅的電涌放電器，例如其他金屬氧化物以及碳化硅也可用于所述變阻塊。此 外，除了變阻塊l,還可以在堆疊結構中使用例如金屬塊或者火花隙塊的其 它塊體，這樣是為了使所述電涌放電器的長度適應各種目的的要求。市售的變阻塊1為圓柱體的形式，直徑例如為5cm，高例如約為4cm。 未詳細示出的鋁電極裝配在變阻塊1的兩側，以確保較佳接觸。還經(jīng)常將同 樣未示出的薄鋁盤或者彈簧元件放置在變阻塊l之間，以進一步改善接觸。另外，盤形彈簧或類似物可設置在變阻塊的堆疊結構中，以確保發(fā)生溫 度波動時依然保持接觸。通過將這種變阻塊1和可能的金屬塊在彼此的頂部堆疊而形成的堆疊 結構保持在如圖1所示的電涌放電器的兩個端部接頭3之間。端部接頭3通 常由鋁或者不銹鋼形成，并被設計為例如通過從電涌放電器伸出并與變阻塊 1保持良好電接觸的中心螺釘4，使其自身易于包括在現(xiàn)有的電子設備或者 電力供應系統(tǒng)中。為了環(huán)境保護，這些電涌放電器被由硅樹脂構成的外殼5包圍。該外殼通過噴涂或者鑄造形成。為了增加電流漏電距離，屏柵7形成在外殼5的外側。 當電涌放電器在戶外環(huán)境中使用時易于受到相當大的彎矩。因而有必要確保，即使當受到相對較大的機械載荷時，依然保持變阻塊1之間以及變阻塊1與端部接頭之間的接觸，并避免由兩個相鄰變阻塊的內(nèi)部傾凍牛引起的變 阻塊的邊緣斷裂。為此，玻璃纖維加固塑料桿或者纜繩9通常用作加固元件被夾持在兩個端部接頭3之間。這些加固元件通過拉伸載荷將變阻塊1 一同 保持在兩個端部接頭3之間。下文中，錨固元件被稱為桿9，但是這不應視為是對本發(fā)明的任何限制。圖2示出用于根據(jù)本發(fā)明的電涌放電器的端部接頭的俯視圖。端部接頭 3實質(zhì)上為圓柱形塊，其直徑大于變阻塊的直徑。沿堆疊方向延伸的通孔ll 沿端部接頭的圓周形成在端部接頭伸出超過變阻塊的徑向區(qū)域中。用于中心 螺釘4的另 一通孔35形成在端部接頭的中心，其優(yōu)選地帶有內(nèi)部螺紋。對于根據(jù)本發(fā)明的電涌放電器，玻璃纖維加固塑料桿9保持在貫穿端部 接頭3的孔11中。玻璃纖維加固塑料桿9通過適當?shù)姆椒ǎ缧ㄗ?、?形套筒、附著粘合、鋸齒形套筒等，被穩(wěn)固地保持在這些通孔中。另外，端部接頭具有至少一個第二通孔15。當外殼通過噴涂或者鑄造 形成時，其中沒有保持加固元件的通孔15用作端部接頭兩側之間的流動連 接。此外，在所示端部接頭的情況下，端部接頭的遠離變阻塊堆疊結構朝向 的側面設置有圓周槽或者槽道17，第一和第二通孔11和15在其中開口。 該槽由凸出的外緣19和內(nèi)緣21限定。為了防止?jié)駳馔ㄟ^該通孔從外側進入電涌放電器的內(nèi)部，有必要采取措 施密封通孔11以防水。對于根據(jù)本發(fā)明的電涌放電器，籠體首先由兩個端部接頭3、穩(wěn)固地與 該端部接頭3相連的變阻塊1和玻璃纖維加固塑料桿9形成。然后，如圖3 所示，將該籠體放置在4莫具中，從而在所述端部接頭的相應軸肩23處形成 緊密密封。該模具可被設計為使屏柵7也使用硅樹脂通過噴涂或者鑄造與外 殼5同時形成。優(yōu)選用于本應用的低粘性硅樹脂相對較貴。因此，如圖l所示，所述外 殼被收縮在變阻塊1的區(qū)域中，也就是說，該外殼比在與端部接頭3重疊的區(qū)域中具有更窄的橫截面。根據(jù)本發(fā)明，除了其中容納玻璃纖維加固桿9的第一通孔11,第二通 孔15也形成在端部接頭3中。如前所述，這些孔的朝向電涌放電器外側的 端部包含在槽17中?？蓛?yōu)選地設置多個第二通孔。還可以設置多個分段槽 來代替連續(xù)的圓周槽17,每個分段槽僅延伸一段圓周，其中每個第一通孔 11與至少一個第二通孔15—同在分段槽17的一個中開口。在電涌放電器的生產(chǎn)過程中，板17通過在端部接頭3的帶有內(nèi)部螺紋 23的中心孔中的中心螺釘4而保持。圖1所示的板27以緣19水平地終止 在端部接頭3的輪緣處，從而形成密封，并在槽17的區(qū)域中留有空腔。如 果需要的話，可在該板中設置單獨的通氣孔。在外殼的鑄造過程中，用于低粘性硅樹脂的一個或者多個進口通常設置 在屏柵7的區(qū)域中，相應的通氣孔也同樣設置在屏柵7的區(qū)域中。硅樹脂進 入所述模具，形成帶有屏柵7的外殼5，在行進通過通孔15和槽17的過程 中，進一步進入帶有玻璃纖維加固桿的通孔11。這導致在一個過程中，隨 著外殼的形成，通孔11被玻璃纖維加固塑料桿9從外側氣密密封，并被保 護以防濕氣影響。如圖2所示，第二通孔15可優(yōu)選地被設置為對應兩個第一通孔11。這 不是絕對必要的，并且可以對應每個第一通孔11提供第二通孔15,或者可 對應所有第一通孔11提供唯一的第二通孔15。第二通孔15的內(nèi)直徑可選擇為，使低粘性硅樹脂可在鑄造過程中流動 通過所述通孔15。圖3示出端部接頭沿圖2的線A-A的截面。如圖所示，第二通孔15具 有比第一通孔11小得多的橫截面。盡管本發(fā)明參照一個優(yōu)選實施例進行描述，但是本發(fā)明并不限于此實施 例，本領域技術人員可確定在所附權利要求的保護范圍內(nèi)的各種變型和修改。
權利要求
1、一種電涌放電器，包括至少一個變阻塊(1)；兩個端部接頭(3)，其設置在所述變阻塊(1)的相對側；至少一個加固元件(9)，其將所述變阻塊(1)與端部接頭(3)保持在一起，并穿過貫穿所述端部接頭(3)中的至少一個的第一通孔(11)；由硅樹脂構成的外殼(5)，其通過圍繞所述變阻塊(1)、所述加固元件(9)和部分所述端部接頭(3)鑄造或者噴涂而形成；其特征在于，第二通孔(15)形成在至少一個端部接頭(3)中并在位于所述端部接頭(3)的遠離所述變阻塊(1)朝向的側面上的槽(17)中開口，所述槽(17)從第二通孔(15)延伸至第一通孔(11)，并且該第二通孔(15)、槽(17)和第一通孔(11)在所述端部接頭(3)的遠離變阻塊(1)朝向的側面上以硅樹脂密封。
2、 如權利要求1所述的電涌放電器，其特征在于， 一個或多個所述變阻塊(1 )由金屬氧化物形成，優(yōu)選地由氧化鋅形成。
3、 如權利要求l或2所述的電涌放電器，其特征在于， 所述端部接頭(3)由金屬形成，優(yōu)選地由鋁形成。
4、 如以上任意一項權利要求所述的電涌放電器，其特征在于， 所述電涌放電器的外殼(5)設置有屏柵(7)。
5、 如以上任意一項權利要求所述的電涌放電器，其特征在于， 所述加固元件(9)為玻璃纖維加固塑料桿或者纜繩，其利用拉伸載荷將所述端部接頭(3)與變阻塊(l)保持在一起。
6、 如權利要求5所述的電涌放電器，其特征在于，采用楔或者楔形套筒形式的錨固元件將所述玻璃纖維加固塑料桿(9 ) 保持在所述通孔(11)中。
7、 一種用于生產(chǎn)根據(jù)權利要求1的電涌放電器的方法，包括以下步驟 將至少一個加固元件(9)安裝在第一端部接頭(3)的第一通孔(11)中；將變阻塊(1)的堆疊結構設置在所述端部接頭(3)上，并沿著所述加 固元件(9)而位于其旁邊；將第二端部接頭裝配在所述變阻塊的堆疊結構和所述加固元件(9)上， 以使所述變阻塊(1)位于所述兩個端部接頭(3)之間；將所述加固元件(9)安裝在所述第二端部接頭(3)的第一通孔(11)中；將變阻塊(1)、加固元件(9)和部分所述兩個端部接頭(3)擠壓涂 敷或封裝，以形成由塑料構成的外殼(5),所述塑料流過第二通孔(15) 和槽(17)進入所述端部接頭(3),并且所述第一通孔(11)在所述端部 接頭(3)的遠離變阻塊(1)朝向的側面上得以密封。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有籠狀結構的電涌放電器及其生產(chǎn)方法。根據(jù)本發(fā)明，在擠壓涂敷或封裝包括兩個端部接頭(3)和多個變阻塊(1)和至少一個加固元件(9)的模塊以形成外殼(5)的過程中，用于該模塊的加固元件(9)的第一通孔(11)采用硅樹脂密封。為此，在所述端部接頭(3)中設置第二通孔(15)，在鑄造或者噴涂過程中，硅樹脂通過該第二通孔行進，并從外側進入通孔(11)，從而以此方式對其密封以防止水和濕氣。
文檔編號H01C7/12GK101336459SQ200680051739
公開日2008年12月31日 申請日期2006年12月22日 優(yōu)先權日2006年1月25日
發(fā)明者哈特穆特·克勞貝 申請人:三角洲有限公司