[发明专利]用于电涌保护设备的壳体及相关的电涌保护设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于抗电干扰，特别是抗来自于瞬变电压电涌的电干扰的装备和电气设施的保护设备的一般技术领域。

现有技术与缺点

电涌保护设备(surge protection device)的使用是已知且常见的。这样的设备通常将变阻器用作抗电压电涌的保护部件。事实上，变阻器基于预定值限制(clip)电压电涌，且使得减少电压电涌在电力干线上的蔓延成为可能。

这样的部件在其整个使用过程中劣化，其电阻逐渐减小，因此其泄漏电流的强度增加，且因此通过焦耳效应产生对变阻器的显著加热。该加热被传输到邻近的装备且可能引起火灾或短路。

为了避免连接到该设备的装备或电气设施的任何可能的劣化，有必要使得能够在变阻器的寿命终止时断开该设备。

被称为热断开的这样的断开设备在于断开包括超过预定临界阈值温度的故障变阻器的电涌保护设备。

因此，文件FR2848353描述了一种用于保护电气装备抗电压电涌的设备，该设备包括：

-保护单元，其经由塞绳电路(cord circuit)连接到电气装备，所述塞绳电路包括用于中断电流的装置，该装置在相应于电路的打开的静止位置和电路的关闭位置之间可移动，所述中断装置被阻塞装置保持在关闭位置中；

-用于在保护单元的温度已经达到预定值时打开塞绳电路的装置，其包括对热敏感的装置。该热敏装置被连接到激活装置，使得在已经达到预定温度时，激活装置产生使阻塞装置去激活(deactivate)的力。热敏装置和激活装置被不可分地连接并由双金属条形成。

这样的设备具有缺点。事实上，鉴于其还是使得打开电路成为可能的激活构件，在温度升高期间改变属性的双金属条经受高机械约束。这样的设备在设备经受振动和冲击后变得较不可靠。而且，双金属条的温度检测可能受到通过热断开的电流的影响。因此，有必要将检测装置定尺寸为使得电流的通过不影响断开器。

文件FR2925216描述了一种电涌保护设备，其包括电涌保护部件和机械构件，电涌保护部件与易于根据其温度变形的热敏构件连接的，机械构件意在与热敏构件协作且能够与用于触发电气切断器械的设备协作。

当电涌保护部件的温度超过预定阈值时，热敏构件的变形引起从壳体突出的机械构件的位移，壳体包括热敏构件和电涌保护部件，且热敏构件的变形激活用于触发电气切断器械的设备。

该电涌保护设备与电气切断器械机械地连接，因此，存在两个壳体，每个具有特定功能：一个用于检测电涌保护部件的临界功能障碍温度，且另一个用于切断故障保护设备与电气设施的其余部分的连接。

这样的设备的缺点为其需要使用两个壳体，因此引起生产花费以及电气设施中的空间浪费。而且，保护设备和切断设备在电流通路中是串联的。

因此，在这两个专利中，解决方案要求锁定构件为电导体，例如具有机械上已知的变形性能的金属，且要求其能够将热效应转化成机械力。

而且，还已知的是，因为用于检测变阻器的过热的功能件离该变阻器太远，所以电涌保护设备具有过长的热断开时间，检测过热的构件的反应时间因此不是足够短来保证快速的断开。

发明目的

因此，获得具有快速热断开的电涌保护设备将是有利的，其可靠性增强，同时限制了由设备的构件所经受的机械约束，且这使得在待保护的装备或电气设施中获得空间成为可能。

为了解决前述缺点中的一个或多个，一种用于电涌保护设备的壳体包括：

-两个电连接构件；

-电涌保护部件，其被电连接到所述两个电连接构件，其温度在存在电压电涌时增加；

-锁定构件，其与电涌保护部件接触；

-机械开关，其连接到锁定构件，串联地安装在两个电连接构件中的一个和电涌保护部件之间，锁定构件将开关保持在关闭位置中；且使得在电涌保护部件的温度超过临界阈值时，锁定构件释放开关，该开关运动到打开位置。而且，锁定构件与机械开关是电独立的。

因此，有利地，锁定构件不是开关为其中一部分的电流通路的部分，将锁定构件定位为使得其对热释放快速地反应是可能的，使用特别地适合于该锁定功能且不一定导电的材料是可能的。

而且，当电涌保护部件的温度超过临界阈值时，锁定构件释放开关，该开关运动到打开位置。

用于电涌保护设备的这样的壳体的益处是提供具有快速热断开的设备。事实上，锁定构件与电涌保护部件接触，且因此离加热最近。